园林废弃物与新能源

摘 要：随着园林绿化建设力度的逐年加大，我们在享受“增绿”带来美好环境的同时，身边的园林绿化废弃物也在急剧增加。如何处理这些废弃物并且使之成为我们可以利用的资源就成为了园林建设中一个日益突出的问题。伴随新能源技术的发展，由园林废弃物提取转换为可以使用的生物质成为一种新的发展方向。

关键词：园林废弃物；新能源；生物质能处理

随着社会经济的不断发展，人民物质和精神生活水平的日益提高,人们对生活与工作的城市环境要求越来越高。许多城市都提出了建设 园林城市的发展目标，以完善生态园林体系,改善生态环境,提高工作与生活质量为目的，促进经济、社会的全面发展,使“城在林中,林在城中”，实现城乡园林一体化,把城市建设成为一个环境优美、品位高雅、宜居宜赏的园林城市，以环境促经济，以经济发展带动环境改善，实现环境、经济、社会良性互动，已成为城市可持续发展的重要目标。

1 园林废弃物的产生

园林废弃物产生的种类主要有2种：①自然产生：园林植物自然凋落形成。如落叶、枯萎的花瓣、生成期结束的草木、死亡的大树等。②人为增加：由人工以一定目的修建形成。如割掉的草屑、剪除的病枝、无用的果实、不用的灌木等。这些废弃物的主要成分为木质纤维素以及部分浆果等。每年这些废弃物的产生量是很多的，比如一个县级城市每年的产生量如果按方算的话，树枝类要给搁到一起，大概有七八百方，树叶大概有八九十方。然后是草沫，它在5～10月份之间大概有七八百方。

2 园林废弃物的传统处理方式

对园林废弃物的处理也经过了一个发展过程。最早这些园林绿化废弃物的处理办法，基本上就是同生活垃圾一起进行填埋。因为不能及时处理或者市政建设没有相关规定时，乱堆、乱烧树叶的现象时有发生，既破坏了城市的生态环境，又浪费了资源。还有一种处理方法就是采用就地粉碎，覆盖再利用的方式。通过把原废弃物粉碎后覆盖在树盘下边，或者覆盖在森林公园里边，适合游人走的一些步道上面去，这倒是一种非常环保模式。

然后第2个阶段就是参照美国、加拿大、澳大利亚、加拿大等国家的处理方式，主要用以堆肥，保持土壤水分含量，增加土壤有机质。如美国的环境保护署颁布的园林废弃物和城市固体废弃物堆肥的EPA430-R-94-003法则，就是对园林废弃物收集、分类、发酵和后加工的工艺程序。将园林绿化废弃物收集后统一送到园林绿化废弃物处理厂，经过粉碎发酵和技术处理就成为了肥料，在消化这些园林废弃物的同时，也给处理企业带来了不错的经济效益。主要经过收集粉碎、堆肥、翻堆、后腐熟等几个阶段，由于在堆肥过程中需专门处理，对温度酸碱度等都有比较严格的要求，目前实际工作中采用的还不是很普遍。

伴随着科学技术的发展，以及目前对资源、能源需求的日益增长，一种新的处理方式逐步发展起来。

3 园林废弃物的生物质能处理方式

3.1 生物质能的概念

生物质能（biomass energy ）就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源。生物质能的原始能量来源于太阳，所以从广义上讲，生物质能是太阳能的一种表现形式。利用园林、农业等产生的弃物进行发电、生产生物燃料乙醇（汽车燃料），制造生物天然气、生产生物燃料电池用的生物电料等都是生物质能比较有效的利用方式。

3.2 园林废弃物的生物质能处理

园林废弃物的主要组成是碎散木材、 残留树枝、 树叶和木屑等。其化学成分不尽相同，但主要元素均为碳、氢、氧、氮等4种元素，合计占95%以上。碳的含量最高，一般在50%左右，其次为氧，含量一般超过40%，两者合计占90%以上。完全燃烧后， 灰分3%～5%、磷1.55%～2.5%、钾11%～20%。把这些废弃物进行粉碎、压缩等技术处理，一种新型无污染的能源就可以用于我们日常的生产生活中。这种新型能源无污染，低排放；同时，生产原料充足，生产过程简单。并且它是随着园林植物的生长，而产生废弃物来做能源，所以说它是可再生的；还有一大优势就是环保、轻捷。这相对于煤跟石油来比，生物质能原料主要是树枝、草、灌木，它的主要成分是有机质，就是碳水化合物，生物质能从某种程度上来讲，它是一种零碳能源。

生物质能有不同的转化使用方式，随着使用方式的不同，有着不同的能源利用率。按传统方式烧火做饭，能源利用率只有10%左右，生物电厂用来发电，能源利用率30%左右，做成燃料乙醇供汽车使用，能源利用率40%左右，做成生物燃气，能源利用率45%左右，做生物燃料电池，能源利用率85%。然而随着能源利用率的提高，前期成本的增加就成了制约使用生物质能发展的瓶颈。我们对园林废弃物的处理不仅仅着眼于园林，对项目规划时应综合考虑当地环境，对农业、林业、工业、以及城市园林景观等的废弃物进行全面的系统的评价。同时立足于现有条件，以便于实施。

比如石家庄，因为目前河北首家垃圾发电厂位于石家庄栾城县窦妪工业区，共安装有4台焚烧炉，年消耗生活垃圾28万余t，年发电量达1．45亿千瓦小时。就可以把石家庄周边各县的园林废弃物进行分别收集整理，通过生物质压缩成型技术（即将生物质粉碎至一定的粒度，在一定条件下，挤压成一定形状且密度较大的成型物的过程，从而解决生物质形状各异、堆积密度小且较松散、运输和储存不方便、提高使用设备的有效容积燃烧强度、提高转换的热效率）处理后，交给垃圾发电厂，获取一定的经济效益。

而大部分的城市可以与农业相结合，采用生物质液化的方式，把园林废弃物中的纤维素、半纤维素转化为多糖，然后利用生物技术发酵成乙醇。目前汽车使用燃料乙醇有逐步增加的趋势。其工艺过程为：首先借助化学的、物理的方法对园林废弃物进行预处理，使纤维素与木质素、半纤维素等分离开，使纤维素降低聚合度，半纤维素被水解成木糖、阿拉伯糖等单糖；其次单糖在细菌、真菌、酵母菌等微生物代谢作用下生成乙醇。工艺流程示意图如下：