美国园林废弃物的处置及对我国的启示_吕子文
摘要：针对我国园林废弃物日益增多而处置愈来愈难的现状，分别从以下几个方面系统地阐述了美国园林废弃物的处理处置方
法：立法保障、激励政策、堆肥比例、构成和分类、收集方法、堆肥工艺参数（粒径大小、湿度、碳氮比和ｐＨ值等）的优化、产品质量标准以及应用的技术规范等。基于美国园林废弃物成功应用的经验并结合中国的国情，提出了适合我国城市园林废弃物处理处置的方法、技术规范和有利政策，旨在为国内园林废弃物的土地利用提供借鉴。关键词：风景园林；美国；园林废弃物；堆肥文章编号：１０００－６６６４（２００７）０８－００９０－０５中图分类号：Ｘ５０３．２３
文献标志码：Ａ
收稿日期：２００７－０３－０６；修回日期：２００７－０６－０４基金项目：上海市绿化管理局专项基金（编号ＺＸ０５０２０５）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩｎｖｉｅｗｏｆｔｈｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙｏｆｄｉｓｐｏｓｉｎｇｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｇｒｅｅｎｗａｓｔｅｉｎＣｈｉｎａ，ｔｈｅｄｉｓｐｏｓｉｎｇｍｅｔｈｏｄｏｆｇｒｅｅｎｗａｓｔｅｉｎＵＳＡｉｓｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｌｅｇｉｓｌａｔｉｏｎ，ｉｎｃｅｎｔｉｖｅｐｏｌｉｃｉｅｓ，ｃｏｍｐｏｓｔｉｎｇｒａｔｉｏ，ｃｏｍｐｏｓｔｉｎｇａｎｄｃｌａｓｓｉｆｙｉｎｇ，ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓ，ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｃｏｍｐｏｓｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｐａｒａｍｅｔｅｒｓｊｕｓｔｌｉｋｅｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅ，ｈｕｍｉｄｉｔｙ，ＣａｒｂｏｎａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｒａｔｉｏａｎｄｐＨｖａｌｕｅ，ｐｒｏｄｕｃｔｑｕａｌｉｔｙｓｔａｎｄａｒｄｓａｎｄｔｈｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｃｒｉｔｅｒｉａ．ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｓｏｆｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｇｒｅｅｎｗａｓｔｅｉｎＵＳＡａｎｄｔｈｅｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ，ｄｉｓｐｏｓｉｎｇｍｅｔｈｏｄ，ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｓｔａｎｄａｒｄｓａｎｄａｖａｉｌａｂｌｅｐｏｌｉｃｉｅｓａｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｌａｎｄｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｒａｔｉｏｏｆｔｈｅｇｒｅｅｎｗａｓｔｅｉｎＣｈｉｎａ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＬａｎｄｓｃａｐｅＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ；ＵＳＡ；ＧｒｅｅｎＷａｓｔｅ；Ｃｏｍｐｏｓｔ
美国园林废弃物的处置及对我国的启示
ＴｈｅＤｉｓｐｏｓｉｎｇｏｆＧｒｅｅｎＷａｓｔｅｉｎＵＳＡａｎｄｔｈｅＩｎｓｐｉｒａｔｉｏｎｆｏｒＩｔｓＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｉｎＣｈｉｎａ
吕子文
方海兰＊
黄彩娣
ＬＶＺｉ－ｗｅｎ，ＦＡＮＧＨａｉ－ｌａｎ，ＨＵＡＮＧＣａｉ－ｄｉ
随着城市绿化在我国各大城市中的快速发展，园林废弃物如枯枝落叶（植物凋落物）、树枝修剪物、草坪修剪物、杂草、种子和残花等的量也越来越大。我国传统的园林废弃物处理处置的主要方式是填埋或焚烧，这不仅造成了环境的污染，也带来资源的浪费。大量研究证明园林废弃物直接覆盖或堆肥后土地利用，不但可以减少填埋场的面积、减少病原菌的繁殖场所，还具有提高土壤肥力，改善土壤物理结构，涵养水分，维持土壤温度，减少城市粉尘飞扬、杂草丛生、土壤侵蚀和地表径流等功能，而且还能美化城市绿化景观，减少城市水分消耗、节约劳动力资源，降低城市绿地维护成本并带动循环经济发展，促进园林废弃物堆肥或有机覆盖生产这一新兴生态环保产业的兴起［１—３］。
随着当前我国可持续发展意识和对城市环境生态要求的逐步提高，园林废弃物禁止焚烧或填埋已是大势所趋，但由于政策、资金和技术等方面原因，园林废弃物的统一收集、处理和土地利用在我国全面实施还有一定的
难度［４］。相比较而言，美国、加拿大、比利时和澳大利亚等国家在园林废弃物收集利用方面已经有了很好的积累，有许多经验值得我们学习
［５—７］
。尤其是美国环境保护署
１９９４年还专门颁布了园林废弃物和城市固体废弃物堆
肥的ＥＰＡ５３０－Ｒ－９４－００３法则，对园林废弃物收集、分类、发酵和后加工的工艺程序，相关的法令和标准都有严格规定［８］，现将美国在园林废弃物处理处置的经验加以介绍，以便为我国园林废弃物的处理处置提供借鉴。
１美国园林植物修剪物堆肥利用的政策保障
在美国，园林废弃物成为继报纸之后的第二大城市
固体有机废弃物（图１）［９］，园林废弃物的收集、处理已不仅是园林部门自身的问题，美国环境保护署将园林废弃物作为城市固体废弃物的重要组成部分，从环境立法角度确保园林废弃物土地利用。早在２０世纪８０年代末佛罗里达、明尼苏达、俄亥俄州等州政府就禁令将园林有机废弃物焚烧或填埋，之后美国的２０多个州都颁布了类似的
＊通讯作者Ｅ－ｍａｉｌ：ｆｈｌ＿１９６９＠１２６．ｃｏｍ
ＬＡＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
园林工程
表１
项目
园林废弃物的量／万ｔ堆肥利用比例／％
１９９０年３５００１２．４
１９９４年３０６０２２．９
１９９５年２９８０３０．３
２００１年２８００５６．４
２００５年３２２２６２．０
美国不同年份园林废弃物的量和堆肥利用的比例
注：数据来自２００６年美国环境保护署发布的报告“美国２００５年城市固体废弃物”［９］
。
法律，从政策法规的角度确保了园林废弃物土地利用的有效实施。另外许多州还规定当废弃物堆肥材料符合土壤改良材料的质量要求时，政府部门就必须购买或使用这些废弃物的堆肥材料，从立法的角度为废弃物堆肥材料的土地利用提供了政策保障。为了提高园林废弃物的堆肥处理率和土地利用率，许多州还专门设立经费或制定各种政策和计划引导园林废弃物的堆肥利用，如：成立专门的堆肥协会引导园林等有机废弃物的堆肥；给经营园林废弃物的生产厂家提供购买机械用的贷款；规定收集园林废弃物要征收费用以补贴厂家的运行费；对不同居民数量和园林废弃物产量进行估算以确定堆肥厂家规模、运行的费用等［１０］。
由于有政策和经费的保障，园林废弃物用于堆肥的比例在美国逐年上升。美国园林废弃物用于堆肥的比例从
１９９０年的１２．４％上升到２００５年的６２．０％（表１），增加了４倍。而从事园林废弃物处理的机构也相应增加：１９９０年
美国国内约有２２００家，堆肥年产量约４．２万ｔ；到１９９２年就增加到３０００家；１９９５年增加到３３００家；到２０００年达到了３８００家，园林废弃物堆肥的量也越来越大。
２美国园林废弃物分类与收集方法
２．１园林废弃物组成和分类
美国不同的州对园林废弃物规定的成分不同，一般
每个州的环境保护署对本地区内收集园林废弃物的成分来源都有相应的规定。如佛罗里达州规定只收集枯枝落叶、杂草、草坪和小灌木的修剪物，棕榈树修剪的枝条等园林废弃物，禁止在收集时混入塑料袋、石块、沙子和土壤、体积大的垃圾、大的树枝、枝条和处理过的木制品。洛杉矶市规定收集园林废弃物不包括石块、木头、花园装饰物或打碎的花盆；由于塑料袋和金属丝在堆肥过程中不能分解，因此规定收集园林废弃物的袋子不能用塑料袋，也不能用金属丝线来捆扎树枝。而有的州却允许将生的蔬菜、蔬菜皮和园林废弃物一起收集。
由于美国各个州的人口、气候、植物组成不一，因此园林废弃物组成也存在差异。据ＰａｕｌＥ．ＤｅＭｕｒｏ统计，俄
亥俄州１９９４年共收集到园林废弃物２３４７ｍ３，其中７０％是修剪的树枝，２５％是树叶，５％是草，而这些园林废弃物中４５％由从事园林绿化的经营者所产生，２８％产于城市落叶和树枝的修剪，另外２７％来自居民和商业活动［１１］。
为了提高堆肥质量，美国提倡根据季节和地区的实际情况，将树枝、草和叶子分类收集或同时收集。由于较大段的树枝不易降解，因此理想的收集方式是将粉碎之前的树枝和草、叶子分开收集。堆肥还可以根据不同来源的材料性质进行合理配比，如叶子可以和草这种含氮量高、利于发酵的原料混合发酵以获得高质量的产品。另外应注意收集过程不要混入其他物质，以免影响发酵过程。
２．２园林废弃物收集的方法
每建立一个收集项目，既要考虑大众的方便程度，也要兼顾居民参与收集的热情，基本的收集方法有２种：路边收集和社区定点收集［８］。
２．２．１社区定点收集
在实施收集计划前应对本地区内植物生长周期进行估测，算出原材料的产量和收集时间。叶子通常可以从
１０月中旬开始收集，持续到１２月，次年春天可以再次收
集，树枝一般在春天和秋天收集。
美国ＥＰＡ５３０－Ｒ－９４－００３还规定园林承包商在经营生产过程中产生的大量枯枝落叶允许倾倒至指定地点，在某些需要对固体废弃物进行收费的地方可以给予商家一定的补贴以鼓励其提供堆肥原料。
２．２．２路边收集
居民将枯枝落叶放置于自家门前，市政部门进行收集。路边收集的优点在于其参与度高，收集频率根据园林废弃物的类型、社区大小以及预算开支来确定。路边收集计划可以从夏季每周草坪修剪物的收集到每年的树枝收集，社区还需要决定选用哪种方法来收集，收集来的材料可以放置于室外专用容器（如集装箱）中或者装载架上。美国许多州都建立了自己的堆肥协会，对大众公布联系方式，鼓励居民参与堆肥协会，并为居民提供各种方便。另外有些州还免费提供收集用的容器或袋子；也有的在网上公布收集的地点、时间和路线图；
有的州还规定参加
表２原料
Ｃ／Ｎ高含碳材料高含氮材料
树皮
１００：１锯屑５００：１干草、叶
９０：１家禽粪肥１５：１食品废料１５：１腐殖质１０：１新鲜叶３０：１新鲜杂草
２５：１
不同原材料的碳氮比
注：数据来自２００６年美国环境保护署发布的报告“美国２００５年城市固体废弃物”［９］。
的居民必须交纳一定费用。美国有专门学者就园林废弃物的收集进行理论研究，
如１９９３年
Ｔｃｈｏｂａｎｏｇｌｏｕｓ等建立了城市固体废弃物收集费
用的模型，１９９７年ＪｅｓｓＷ．Ｅｖｅｒｅｔｔ和ＳｈｉｖＳｈａｈｉ结合园林废弃物收集的具体情况，根据收集路线、时间、人工和机械的需求量设计了街头园林废弃物收集的方式［１２—１３］。
总之，关于园林废弃物的收集在美国每个州都有非常详细的规定，为园林废弃物的有效收集提供了保障。
３美国园林废弃物堆肥工艺
美国园林废弃物的堆肥工艺一般分为预处
理、发酵堆置和后加工３个阶段，不同阶段不同过程中各个环节都有严格规定和相应的技术指导规范，为控制堆肥质量提供了技术保障［１４—１６］。
３．１预处理
３．１．１原材料的分类和不易发酵、
不发酵物的去除分类：根据不同因素诸如终端产物、操作流程和技术，对不需要的材料进行去除和分类。园林废弃物运到发酵场地之后，需要对其中影响发酵过程的因素进行检查，将铺于卸载台上的原材料摊开检查。工作人员手工去除其中不需要的物质，如发酵流程干扰物、抑制物、对发酵过程及产物使用造成安全隐患的物质，以及根据发酵产物整体外观去除不需要的物质。像塑料袋的去除是发酵过程中一个比较麻烦的问题，它影响到发酵设备的正常运行，因此美国许多州规定不能用塑料袋来收集园林废弃物，从源头上阻止塑料袋进入堆肥程序。
３．１．２原材料颗粒大小控制
园林废弃物原材料尺寸的缩小可以增加其比表面积，以利于微生物的分解作用，但是材料过于粉碎，发酵堆通气状况变弱，氧气通入量降低，也会影响发酵的进行。最高的发酵效率需要在颗粒大小和通气状况之间寻找平衡，一般规定颗粒大小控制在１．３￣７．６ｃｍ之间，其中较小颗粒适合强制通风系统，较大颗粒适合用于翻堆或其他被动通风对流系统。
３．１．３发酵过程各项参数的最优化
为了加快发酵的进行并提高堆肥质量，对影响堆肥质量的各个参数进行优化。
水分含量：控制在４０％￣６０％之间，可以通过含水量高的草和含水量低的树枝混合、加水、搅拌或机械通风等方式来调控。
碳氮比：发酵材料的碳氮比控制在２５：１￣３５：１之间。（表２）是美国公布的不同材料的碳氮比，堆肥工作者可以根据需要获得最佳配比。
酸碱度：原材料酸碱度越接近７，发酵过程的效率越高。新鲜叶子的酸碱度在７左右，果类废料的酸碱度呈弱酸性。ｐＨ值高于８时，加入酸性物质如柠檬汁；ｐＨ值低于６时，加入石灰。由于ｐＨ值是个自动调节的过程，所以没有必要使其达到某一指定值。
搅拌：为获得最佳发酵状态，需要经常进行搅拌。发酵前，搅
拌是原材料分类粉碎之后非常重要的步骤。对于简单的堆肥而言，搅拌不必精确，在粉碎和堆置的时候将不同原材料进行布料即可。而要求较高的搅拌则需要齐全的设备，如搅拌机、装料桶和螺旋式翻堆器等。
３．２发酵堆置过程
原材料预处理后可进入堆置阶段，其过程分为２个阶段：发酵阶段和加工阶段。
３．２．１发酵阶段
微生物的利用可加速发酵过程中可利用、易分解的营养物质分解。发酵可以在简单的环境中进行，也可以在外力环境作用下强制进行。通常发酵堆置过程包含以下几步：静态堆置、翻堆、静态堆的通气、管式导入发酵系统。
静态堆置：静态堆置操作简便，通常一年护理一次（产品化的堆肥需要添加菌种并且经常翻堆，护理频率相对较高）。护理时需要翻堆，方法是用铲车将堆顶部分的材料铲出放置于另一位置，再将原静态堆下面的材料铲放至新堆之上，放置时应使材料从高处散落，理想状态的堆高为１．５ｍ左右，以达到混合的作用，并注重过程中温度和湿度的控制。
翻堆：经常翻堆可以使发酵材料分解均匀，外部温度较低的材料翻至堆内以获得高温来适应促进发酵的微生物的生长条件。为了便于工作人员对堆肥进行管理，堆肥最好在具有顶棚的场地进行。堆不宜大，宜小，便于操作。
通气式静态堆：通气式静态堆也称强制通风堆，堆高通常在
３ｍ左右，是一种高科技的发酵方法。这种发酵方法不受场地大
小限制，在一年内完成发酵。
管式导入发酵系统：管式导入发酵系统是一种高科技全封闭的操作系统。此法可以控制所有关键环境指标，控制全部自动化。但因为其昂贵的造价，应用者很少。３．２．２加工阶段
发酵一旦完成即进入加工阶段，加工过程至少为一个月。在这个阶段，堆肥进一步腐熟，中温菌在里面繁殖。加工阶段不仅仅是个时间的过程，还需控制条件以便确保最终产物的完成。
３．３后加工
后加工具有选择性，根据用户或市场的要求对发酵产物进行加工精制。后加工阶段，通过分析来确保产物的稳定性。还需要对产物的化学性质、致病性植物毒性、致病性和营养成分等进行检测。一旦得出检测结果，就要印制在产品标签上，用户可以对产品成分一目了然，并根据自己的需要选择产品。标签上还印有原材料的成分、质量、容量、建议使用方法、合理使用配比、使用限制警告、生产厂家地址和名称等。
４制定园林废弃物产品的质量标准和园林废弃物覆盖技术规范
美国根据堆肥产品的不同用途划分不同产品类型，如用于改良土壤、覆盖、盆栽等，并根据不同用途制定不同的产品质量标准。分别对腐熟度、ｐＨ值、盐分、颜色、气味、杂物、重金属和耗氧速率等进行规定，为堆肥产品的科学、合理使用提供技术保障。
覆盖也是美国园林废弃物利用的重要方式，园林废弃物可以直接覆盖，也可以堆肥处理后再覆盖。美国也有相应的园林覆盖技术规范：一般覆盖厚度不超过１０ｃｍ；在覆盖层次上，一般在下层的２￣５ｃｍ内以养分丰富的细粒径为好，在上层的５￣８ｃｍ以养分含量少、粒径大于２０ｍｍ的为好；覆盖层离树干５￣７．５ｃｍ左右；离建筑物１５￣３０ｃｍ左右；新种植的植物在植物种植后就直接覆盖，对于已种植较长时间的植物，最佳覆盖季节是每年的春末；草等比较容易腐烂的园林废弃物不宜作为覆盖产品，而松树皮、松针、碎硬木、碎木片、核桃壳等不易分解的园林废弃物是很好的覆盖产品；木片作为覆盖材料时大小厚度也要适中，一般厚度在０．５￣１ｃｍ、大小在３￣８ｃｍ左右比较合适。
在美国有不少从事有机覆盖物生产和销售的厂家，特别是将有机覆盖物染成各种各样的颜色，还起到很好的景观装饰作用，对提高城市景观效果作用非常明显，有机覆盖物在美国已成为一种比较成功的园林绿化建设产品［１７］。
５美国园林废弃物处理处置方法对我国的借鉴意义随着我国城市绿化的快速发展，园林废弃物的量越来越大。以上海为例，每年仅行道树修剪至少产生１０万ｔ左右的树枝，而深圳２００５年一次“麦莎”台风就产生了近２０００车的树枝落叶。由于在国内园林废弃物还没有统一收集和处置，因此关于园林废弃物具体的量，无论是国家还是地方城市都没有确切的数据公布。虽然园林废弃物的土地利用价值非常高，但在我国却没有得到很好的利用。城市土壤地力贫瘠而导致的城市绿化生态和景观效果不佳逐渐引起人们重视，园林废弃物的土地利用也被提上议事日程。国内一些大城市如上海、北京、广州和深圳已经开始进行园林废弃物的土地利用，但和美国园林废弃物土地利用完善的政策制度和运行机制相比，我国园林废弃物的土地利用还面临以下诸多不利因素：首先是缺少政策的支持，毕竟园林废弃物的量远不如生活垃圾等废弃物的量大，因此园林废弃物的处理处置在我国没有引起足够重视，在意识上也是将园林废弃物当作园林行业自身的问题；其次是缺少资金的支持，在我国园林废弃物的处理处置往往被看成是单纯的商业行为，没有相应的资金补贴；第三是缺少相应的园林废弃物土地利用的技术标准或应用规范，造成园林废弃物产品质量良莠不齐或不合理使用；再者是我国园林机械水平相对落后，如果完全依赖进口又无形中增加了运行的成本；另外是园林废弃物土地利用价值没有在公众中得到普及，也影响了政府或民众的参与度；最后是缺少切实可行的园林废弃物收集制度或方式，如在收集过程中混入铁钉、石块等杂物，导致粉碎机械的严重损耗，也增加了维护成本。
由于美国国情和我国差别较大，美国的立法非常完善和严格，在我国要严格禁止园林废弃物焚烧或填埋显然不符合国情；中国地区差异很大，园林废弃物土地利用在上海等大城市中显得非常重要，但在一些中小城市其重要性还没有凸现。因此要完全照搬美国有关园林废弃物土地利用的运行体系肯定是不现实的。但美国在园林废弃物土地利用上毕竟有很成熟的运作经验和完善的体系，其中有许多值得我们借鉴的地方，我们不妨根据中国的实际情况，在以下几个方面逐步开展相应的工作：我国各大城市发展水平差别较大，我们可率先在经济相对比较发达的地区如上海、北京、广州等大城市开展园林废弃
作者简介：
吕子文／１９８２年生／男／江苏姜堰人／助理工程师／上海市园林科学研究所／研究方向为城市土壤质量评价与废弃物土地利用（上海２００２３２）方海兰／１９６９年生／女／安徽绩溪县人／高级工程师／硕士／上海市园林科学研究所／研究方向为城市土壤质量评价与废弃物土地利用（上海
２００２３２）
黄彩娣／１９６２年生／女／浙江温州人／教授级高工／上海市静安区绿化管理局／研究方向为园林绿化管理／上海市静安区绿化管理局（上海
２０００４２）
物土地利用，先起到示范作用；不能从立法的角度强制执行园林废弃物的土地利用，但可以根据各自城市的实际情况制定相应的政策禁止园林废弃物的焚烧或提高填埋成本等方式引导人们进行园林废弃物的土地利用；也可以通过对民众环保意识的宣传，提高对园林废弃物土地利用的重要性的认识和参与度；另外，制定园林废弃物产品的质量标准和应用技术规范，规范园林废弃物产品质量市场，提高园林废弃物应用水平；学习美国园林机械技术，提高我国园林废弃物处理机械装置的产品质量性能，降低园林废弃物处理处置运行成本；提供各种切实可行的优惠政策以降低园林废弃物处理处置的运行成本，如政府提供免息贷款、免收营业税、无偿提供场地和给予电费优惠等政策；最后，完善园林废弃物的收集制度，政府除了负担公共绿地产生的园林废弃物，对其他单位或私人产生的园林废弃物可适当征收处理费用等。只有学习国外的先进经验并结合中国的国情，园林废弃物的土地利用才能在我国得到有效实施，也只有这样，创建和谐发展的生态型园林绿化城市在我国才能得到全面的实现。
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