您现在的位置: 主页 > 景观动态 > 景观动态
园林绿化废弃物生物质炭化综合利用关键技术应用研究科技成果
发布时间：2014-08-18 11:45点击：
一、项目背景、研发目的、意义
园林绿化由于在改善城市环境质量、缓解城市热岛效应，维持城市生态平衡方面的特殊作用而受到人们的重视。随之而来的，园林植物废弃物如枯枝落叶、树枝修剪物、草坪修剪物、杂草、种子和残花等的量越来越大，园林植物废弃物已成为继城市生活垃圾后又一大城市废弃物。传统的园林植物废弃物的处置方法包括填埋、焚烧和生产沼气等，但对于营养成分较高的园林植物废弃物而言，这些处理方法意味着营养元素的浪费，且处理成本较高。相对而言，通过处理后返还土壤是最符合生态环保要求，且经济节约的处理方式，因而目前国内大多采用堆肥方式处理园林植物废弃物，然而，堆肥施入土壤快速分解后，植物原本固定下来的碳，又以CO2和CH4的形式释放回大气中，增加了大气的温室效应。
近年来，生物炭的发现为园林废弃物的可持续综合利用提供了新的思路。生物炭在改善土壤肥力并提高作物产量，以及降低环境中重金属和有机污染方面有巨大的潜力。它和与其性质相似的活性炭相比，成本较低，易被大众接受；与其它增产增肥措施相比，具有效果好，持续时间长的优点,将园林植物废弃物炭化，不仅有利于实现废弃物的资源化综合利用，而且，对于应对气候与环境变化、固碳减排、保障能源安全和粮食安全都具有重要意义和广阔的发展前景。
2012年起，常熟市绿化委员会和上海交通大学联合承担了这一科研项目。项目主要针对我市绿化土壤生态功能薄弱、园林植物废弃物出路难的现状，从可持续发展及循环经济的客观要求出发，以我市主要园林植物废弃物为生物质原料，在研究开发园林绿化废弃物生物炭制备技术的基础上，开展了生物炭对土壤微生物活性、种群数量、群落及其结构的影响，并对生物炭改良土壤结构、促进植物生长以及治理恶臭气体硫化氢和土壤污染治理中的应用进行了系统研究和示范应用，为提高我市园林植物废弃物的处置能力、改善土壤生态功能，降低园林绿化的建设和管理成本提供了新的途径。
二、项目研发过程
主持单位：常熟市绿化委员会办公室，主要负责（1）收集项目实施所需的各种园林植物废弃物，负责项目示范基地的管理；（2）研究提出生物炭在园林植物上的最佳使用技术；（3）实施基地园林植物的管理和土壤样品的采集；（4）课题相关资料和文档的建立，以及示范基地相关试验数据的采集；（5）组织课题验收和总结汇报。
协作单位：上海交通大学，主要负责（1）制定园林植物废弃物生物炭设备、制备的最佳工艺参数和试验示范方案；（2）提供示范基地所需的园林植物废弃物生物炭试验样品（3）研究提出园林植物废弃物生物炭土壤改良与污染环境治理关键技术；
三、项目完成情况
获得园林植物废弃物生物炭制备的最佳工艺参数；
以热自燃理论为基础，依据园林废弃物生物质特点，研究设计出三段式环保型无动力生物质炭化炉，为生物炭规模化生产及其物性可控研究奠定了基础。
建立2套基于园林植物废弃物的生物炭生产和使用技术规范；
制定了《园林绿化废弃物生物炭制备技术规范》和《园林土壤生物炭施用技术规范》，明确了从园林废弃物原料收集到生物炭制备及其使用技术规范，为园林绿化废弃物规模化应用奠定了基础。
建成1个园林植物废弃物炭化基地；
申请国家发明专利2项；
在国内核心研究刊物发表研究论文2篇；
钱新锋，赏国锋，沈国清 园林绿化废弃物生物质炭化与应用技术研究进展. 《中国园林》2012，11:101-104
钱新锋，沈国清 苏南河网地区河岸带土壤重金属污染生态风险评价. 《南京师大学报》2012,35（4）：78-83
取得显著的社会，环境和经济效益。
生物质应用于园林绿地、城市绿化、农作物生产、湿地、水质治理等方面实践试验，对土壤改良、保持肥力、水体改善、提高产量、植物生长都有很好的作用。
值得一提的是通过生物质炭化，一方面可变废为宝，为绿化植物生长再利用；另一方面可以大大降低处理城市绿化废弃物的工作量，每年为财政节约大量的资金；再有不必再建造堆肥、沤肥或处理场，造成二次污染。的确是一项一举多得的事情，值得大力推广。
鉴定委员会鉴定意见：
该成果在园林绿化废弃物炭化技术、园林土壤覆盖施用及其对土壤分子生态效应影响机制探索等方面具有创新性，研究成果整体达到国内先进水平，在香樟生物炭治理H2S气体技术方面达到国际先进水平。
建议进一步扩大炭化生产规模，加大产品推广应用范围，发挥出生物炭应用在改良土壤和治理污染等方面的综合效益。
四、项目前景
建设部下发了《关于建设节约型城市园林绿化的意见》。利用园林废弃生物质生产生物炭，具有负碳减排、改良土壤和环境治理等优点，在农业、工业、能源和环境等领域具有广阔的应用前景。当前，我国城市绿地土壤普遍存在pH值高，质地粘重、养分缺乏、通气孔隙差、有机质含量和有效土层低等缺陷，严重制约了植物生长。因此，园林绿化废弃物生物质炭化综合利用，对于提高绿地土壤的肥力，对维护改善城市绿地土壤生态系统的良性循环、促进植物生长起着重要作用，同时，园林植物废弃物生物炭基质的应用还可大大减少绿化建设中购买的农田土和肥料，对保护耕地和有限的土壤资源具有重要的意义，既有很好的环境效益，又有很高的经济价值。园林植物废弃物炭化是适应我国新时期低碳、循环、可持续发展需求的技术手段，产学研结合紧密，实践研究发展迅速，应用前景十分广阔。
从科研到市场，从成果到商品，是下一阶段要进行的工作。愿意和社会各界分享成果，共同合作来推进这样一件非常积极意义的事情。