朱克祥
(太原市公園服務(wù)中心(南寨公園),山西 太原 030041)
隨著城市園林的不斷發(fā)展,苗木的新植、更換和修剪所帶來的園林廢棄物產(chǎn)量日趨增加,園林綠廢的資源化再利用成為熱點研究,針對園林綠廢的各種處理技術(shù)多種多樣,其中以將園林廢棄物原材料進(jìn)行粉碎后堆漚制作成有機(jī)基質(zhì)成為最普遍最主要的綠廢資源再利用手段,而最為常見的傳統(tǒng)漚制方式即干法漚制技術(shù),即將粉碎的原料按比例添加各種干配料,通過加水?dāng)嚢璧姆绞竭M(jìn)行堆漚。此法由于各種干配料與原料不能充分均勻接觸,會導(dǎo)致堆體腐熟化程度不一致,可能會出現(xiàn)漚制結(jié)束后堆體部分出現(xiàn)灰化、部分腐熟不完全的情況,且無法保證每個批次所生產(chǎn)出的成品質(zhì)地均勻、質(zhì)量品質(zhì)相同[1]。如何解決堆漚配料能夠與綠廢原料均勻接觸,水分供應(yīng)科學(xué)可控,且能夠進(jìn)一步提升腐熟度,實現(xiàn)工廠化大規(guī)模的可重復(fù)同等質(zhì)量產(chǎn)品輸出的園林綠廢堆漚工藝,是目前園林廢棄物資源化再利用需要解決的難點問題。而濕法漚制技術(shù)可以徹底解決這個難題,保證成品腐熟化程度一致,品質(zhì)相同。
濕法漚制技術(shù)有別于傳統(tǒng)園林綠廢漚制方式,是將各種干配料用水溶解,攪拌混合生成密度均勻的專屬營養(yǎng)溶液,將綠廢粉碎物浸泡,使?fàn)I養(yǎng)液與綠廢粉碎物充分接觸,達(dá)到初始相同的漚制腐熟條件,然后通過定期的翻拋和補(bǔ)水,加之對成品的科學(xué)檢測,最終形成高品質(zhì)的腐熟有機(jī)基質(zhì)的技術(shù)[2]。
1.2.1 配料的水溶性處理
為保證園林綠廢漚制所使用的配料與原料充分均勻接觸,建立專屬營養(yǎng)液配置室,將所有配料如微生物菌劑、尿素、磷酸二銨、氯化鉀等溶解在水中,每立方米水溶解500g 微生物菌劑,10kg 尿素,1kg 磷酸二銨和1kg 氯化鉀,并攪拌均勻。
1.2.2 營養(yǎng)液噴施浸泡處理
建立專屬浸泡室,將園林綠廢原材料統(tǒng)一粉碎至5cm 粒徑以下,利用連接粉碎機(jī)的鼓風(fēng)機(jī)密閉抽送至浸泡區(qū),同時將配置好的營養(yǎng)液均勻噴施在粉碎好的原材料上,噴施量以剛好淹沒原材料為宜,浸泡時間為24h,保證配料營養(yǎng)液與原材料充分均勻接觸,每部分原材料都能在相同的配料養(yǎng)分和水分條件下開始進(jìn)行腐熟。
1.2.3 翻拋與補(bǔ)水
經(jīng)過24h 營養(yǎng)液浸泡,保證配料營養(yǎng)液與原材料充分接觸,腐熟化起始程度一致,腐熟條件一致。有了相同的起始基礎(chǔ),只要保證后期翻拋和補(bǔ)水操作定量一致,便可保證成品腐熟化程度相同、產(chǎn)品質(zhì)地均勻、具備相同的有機(jī)基質(zhì)特性。每批次樣品腐熟周期為2 周。將腐熟周期浸泡24 小時的原材料移至翻拋池中,在第1 周,翻拋機(jī)翻拋固定次數(shù)為3 次,在第2 周,翻拋機(jī)固定次數(shù)為2 次。翻拋機(jī)使原材料混合均勻,且能夠通過翻拋為堆體提供相同濃度的可供微生物繁殖生長所需的氧氣。每批次樣品固定補(bǔ)水量,每立方米堆體補(bǔ)水量第1 周為1 立方,分3 次進(jìn)行,第2 周為0.5 立方,分2 次進(jìn)行。保證充足且定量的水分供應(yīng),精準(zhǔn)控制堆體原材料的腐熟程度。
1.2.4 檢測
經(jīng)過2 周的科學(xué)腐熟,對堆體進(jìn)行多點多次層次采樣,化驗堆體各項理化生指標(biāo),如養(yǎng)分含量、種子發(fā)芽指數(shù)和腐熟化程度等。確保每批次生產(chǎn)的有機(jī)基質(zhì)質(zhì)量相同,且質(zhì)地均勻一致。
傳統(tǒng)干法堆漚原材料和微生物菌劑、營養(yǎng)物質(zhì)、水分等配料的混合全靠人工或者機(jī)械進(jìn)行翻堆,無法達(dá)到精準(zhǔn)控制,導(dǎo)致堆體不同部位之間腐熟起始條件不統(tǒng)一,腐熟化程度無法一致。在干性的原材料與物料和水分混合接觸的過程中,需要一段時間的結(jié)合與反應(yīng),特別是微生物的生長繁殖,人為混合無法為微生物提供能夠使其快速生長的外部養(yǎng)分和水分環(huán)境,導(dǎo)致微生物生長繁殖相對緩慢,達(dá)不到快速腐熟的生產(chǎn)要求。干法漚制一般腐熟周期至少為4~6 周,而濕法漚制,在原材料初始便與相同濃度的配料營養(yǎng)液充分均勻接觸,使原材料各個部位都能有一個相同的起始腐熟條件。且將各種配料與水分充分混溶,有充分的養(yǎng)分和水分保證,可以最大限度地使微生物可以快速的生長繁殖,從而達(dá)到最短周期內(nèi)實現(xiàn)對原材料的分解,加速木質(zhì)素的分解發(fā)酵。此外,除堆體起始發(fā)酵反應(yīng)提前的基礎(chǔ)上,濕法漚制中翻拋機(jī)的使用,亦是保證中后期堆體均勻發(fā)酵的關(guān)鍵所在,使用濕法漚制技術(shù)相比干法漚制技術(shù)將園林綠廢原材料的漚制周期縮短至2 周,極大地提高漚制效率。
傳統(tǒng)的干法漚制方式由于配料與原材料無法均勻接觸,且在實際操作中不易精準(zhǔn)控制,就會導(dǎo)致成品質(zhì)地不均勻、不同部位堆體腐熟程度不一致的情況,出現(xiàn)每個批次的成品酸堿度、養(yǎng)分含量和微生物活性都不一樣的情況,無法保證成品品質(zhì),不能形成可供工廠化流水線生產(chǎn)的商品產(chǎn)業(yè)鏈,且所生產(chǎn)出的產(chǎn)品由于缺乏品質(zhì)保證,僅能用在對于基質(zhì)要求不高的大規(guī)格鄉(xiāng)土樹種的栽植應(yīng)用上,或者作為地表覆蓋物代替黑色地膜使用,而如果想應(yīng)用在花卉栽植、種子培育,或者珍貴樹種的栽植,想作為草炭的替代品來應(yīng)用,干法漚制的成品品質(zhì)顯然無法達(dá)到上述要求。相比干法漚制,濕法漚制由于營養(yǎng)液的充分接觸可使原材料腐熟均勻,腐熟化程度高,達(dá)到更高的成品質(zhì)量,具體表現(xiàn)在有機(jī)質(zhì)含量、全量氮磷鉀、發(fā)芽指數(shù)和微生物活性等方面均有顯著提高,每批次成品質(zhì)量相同,方便工廠化流水線作業(yè)。此外,濕法漚制可有效增加腐熟化程度,每批次產(chǎn)品腐熟化程度至少達(dá)到20%以上,而傳統(tǒng)干法堆漚腐熟化程度僅為10%~15%??傊?,濕法漚制相比干法漚制的成品品質(zhì)優(yōu)勢明顯,可替代草炭進(jìn)行應(yīng)用,成為相比草炭更為低廉的優(yōu)質(zhì)園林資源。
干法漚制的配料混合方式大多是先將配料散施在原料的不同分層,然后再加水,通過鏟車或人工進(jìn)行物理攪拌混合。這樣做不僅浪費(fèi)以及耗廢更多的配料用量,而且損失嚴(yán)重,達(dá)不到同等配料量條件下應(yīng)有的功能效果。而濕法漚制技術(shù)由于營養(yǎng)液是在配置池內(nèi)進(jìn)行配置,里面所含有的配料成分,特別是微生物的數(shù)量,不會隨著每批次營養(yǎng)液的噴施所減少,甚至可能會出現(xiàn)不斷增加的趨勢,經(jīng)過一段時間的反復(fù)的配料積累,可以形成較為穩(wěn)定的微生物菌群母液池,后期不需要再重新添加微生物菌劑,實現(xiàn)營養(yǎng)液的重復(fù)循環(huán)利用。同時,在浸泡室內(nèi)殘留營養(yǎng)液由于不斷積累亦可重復(fù)利用,可反復(fù)浸泡不同批次的園林綠廢粉碎原料。除此之外,濕法漚制技術(shù)在工藝設(shè)計上,亦實現(xiàn)了水分的循環(huán)利用,即在翻拋堆漚槽內(nèi)設(shè)置營養(yǎng)液積水回流渠,可將堆體剩余的水分隨著管道重新流回營養(yǎng)液配置池。由此可見,濕法漚制技術(shù)可極大地節(jié)約水之源,有效提高營養(yǎng)液的利用效率[3]。
濕法漚制技術(shù)工藝中,原材料經(jīng)粉碎后通過鼓風(fēng)機(jī)直接將其密閉抽送到浸泡區(qū),從腐熟初始便浸泡在營養(yǎng)液中,極大地節(jié)省了作業(yè)操作空間,同時也降低了干法加料和拌料所帶來的粉塵污染。此外,濕法漚制技術(shù)完全在室內(nèi)環(huán)境下操作,環(huán)保節(jié)能,流水工藝可操作性強(qiáng),特別適宜工廠規(guī)模化生產(chǎn),符合現(xiàn)階段城市生態(tài)發(fā)展的需要。最后,由于濕法漚制技術(shù)的每個工序均可精準(zhǔn)量化,可將其作為園林綠廢漚制處理的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn),以規(guī)避由于缺乏統(tǒng)一的園林綠廢漚制標(biāo)準(zhǔn)而出現(xiàn)的各種不當(dāng)操作所導(dǎo)致成品質(zhì)量參差不齊的情況,甚至出現(xiàn)在應(yīng)用中對植物和土壤產(chǎn)生不良影響的情況[4]。
目前,由于園林綠廢堆漚處理的初始門檻低,缺乏統(tǒng)一的管理,城市各地均有規(guī)模大小不等的綠廢處理場地,大部分采用傳統(tǒng)的干法漚制技術(shù),處理工藝簡陋,由此帶來的城市環(huán)境污染,產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān)等問題層出不窮,阻礙了城市園林綠化的可持續(xù)發(fā)展。濕法漚制技術(shù)作為一種新型的節(jié)水環(huán)保,循環(huán)高效高質(zhì)的園林綠廢處理技術(shù),特別適合北方城市應(yīng)用,在有限的空間和水資源條件下,可利用其緊湊的工藝設(shè)計、所用資源相對較少的優(yōu)勢特點,快速實現(xiàn)園林綠廢的科學(xué)優(yōu)化處理。此外,優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品質(zhì)量可以替代草炭的使用,發(fā)掘出本土低成本的高品質(zhì)基質(zhì),并將其拓展應(yīng)用在花卉培養(yǎng),珍貴樹種的培育等方面。由此可見,使用濕法作業(yè)漚制園林廢棄物,應(yīng)用前景廣泛,對城市園林的可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義。
園林廢棄物作為一種可變廢為寶的新型園林資源,已經(jīng)被廣泛接受與認(rèn)可,無論是生物質(zhì)發(fā)電,還是漚肥應(yīng)用,或是作為彩色覆蓋物進(jìn)行園林景觀打造,均體現(xiàn)出了園林技術(shù)的重要作用。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,濕法漚制技術(shù)的應(yīng)用勢必會逐漸替代傳統(tǒng)的干法漚制技術(shù),成為園林綠廢漚肥的主流技術(shù),從而實現(xiàn)城市園林綠廢的科學(xué)生態(tài)循環(huán)利用。