成果名称
园林绿化垃圾处理与资源化利用技术开发及应用
主要完成单位
深圳市博林环保工程有限公司
南京农业大学
深圳市生活垃圾分类管理事务中心
深圳市坪山区城市管理和综合执法局深圳市大鹏新区城市管理综合服务中心
主要完成人
倪振华 梁治宇 陈 计 蔡守峰 莫 波
吴远明 卞荣军 赵 旭 黄国东 贺文员
钟建力 兰福杰 李媛萍 萧优平 曾 怡
项目简介
响应住房和城乡建设部办公厅《关于开展城市园林绿化垃圾处理和资源化利用试点工作的通知》，深圳市博林环保工程有限公司联合南京农业大学农业资源与生态环境研究所、深圳市生活垃圾分类管理事务中心、深圳市坪山区城市管理和综合执法局、深圳市大鹏新区城市管理综合服务中心实施园林绿化垃圾处理与资源化利用示范项目，通过技术开发、工艺改良和产品创新的试验示范，集成配套组装、建成以成分子膜发酵和热解炭化为支撑技术的园林绿化垃圾处理与资源化利用的产业化系统工程，并在深圳市坪山区建成综合开发示范基地。
1．园林绿化垃圾分子膜发酵与新型有机基质开发及示范
建设了年处理 1.6 万吨园林绿化垃圾资源化利用示范工程。处理深圳市坪山区绿化垃圾，生产新型有机基质等资源化循环产品，服务区内园林绿化土壤改良。项目建于深圳市坪山区聚龙山苗圃，占地面积 4379 m2。配套建成的设施（图 1）包括如下功能模块。原料暂存区、一次粉碎区、二次粉碎区、分子膜发酵区、基质产品分级包装区和成品暂存区等。
图1 园林绿化垃圾分子膜发酵制有机基质示范基地
按照图2的工艺技术路线开展绿化垃圾处理，项目无废水废气产生。达到年处理 1.6 万吨园林绿化垃圾，年产绿化种植用有机基质2 万立方，可广泛用于园林绿化建设及城市土壤改良，实现生物质废弃物资源化循环利用。
图2 园林绿化垃圾分子膜发酵制有机基质技术路线
2．园林绿化垃圾高温热解炭化试验示范基地
联合南京农业大学，通过引进生物质废弃物炭化设备，进行园林绿化垃圾热解炭化技术试验和配套提升。示范基地建于深圳市坪山区，占地面积 2000 m2（图3）。建成的悬浮式快速热解系统（图4）由烘干与炭化两模块配套构成，粉碎并脱水的绿化垃圾经高温热解得到固体残余物—生物质炭。释放的气体为生物质混合可燃气，回用于原料干燥和系统供热。炭化实现了绿化垃圾大规模减量化，并提供低碳绿色环保的生物质炭新材料。该系统能耗低，出炭率高，无尾气和废水污染，园林绿化垃圾热解处理量达30吨/天。
图3 园林绿化垃圾高温热解炭化基地
图4 园林绿化垃圾高温热解炭化技术路线
本套绿化垃圾资源化处理技术的主产品包括有机基质、生物质炭、炭基复合肥和有机覆盖物等，可广泛应用于城市园林景观建设、农业土壤改良等领域，服务城市碳中和和园林景观建设，提升城市生态环境质量。
主要科技创新
项目聚焦城市园林绿化垃圾资源化利用的难点和痛点，围绕园林绿化垃圾资源化利用，研发高效降解菌的筛选和培育技术，优化新型分子膜发酵系统、集成配套园林绿化垃圾高温热解炭化系统、并试验开发生物质炭协同天然矿物-微生物催化强化发酵技术，以及集成配套有机基质产品分级系统及全自动包装装置等5项关键工程技术，达到高效处理园林绿化垃圾与资源化循环利用。建成园林绿化垃圾全自动纳米分子膜清洁好氧快速连续式发酵生产线、园林绿化垃圾高温热解炭化及炭基复合产品生产线；建成年产量 2 万方园林绿化循环利用示范基地 1 处；形成基于“集中处理 - 清洁生产 - 高值利用”的园林绿化垃圾资源化利用与多元产品的一体化示范推广应用模式 1 项；同时打造基于土壤质量的多功能基质肥料、具有固碳减排功能的炭基肥料等2类优质高值转化产品；研发园林绿化垃圾全自动清洁发酵与产品分装装备、园林绿化垃圾热解炭化与碳基协同生产装备2套快速、清洁转化装备；并开展全过程经济、社会与环境效益评价。
图5 园林绿化垃圾资源化利用技术路线
技术路线与工艺创新
技术工艺创新
（1）园林绿化垃圾新型分子膜好氧发酵系统专利技术，包括：
· 一种改进型垃圾粉碎装置，学科分类：轻工业 手工业 专利号：ZL 2017 1 0358674.2
· 一种绿化垃圾方垛式发酵制肥装置，学科分类：有机化工 专利号：ZL 2017 1 0358674.2
主要技术要点：通过实时监控膜内温度，定期对分子膜内发酵样品取样，测定样品的物理指标及化学指标；明确最适的发酵温度、物料配比和、发酵周期以及曝气量，研发新型快速生物膜发酵系统。
技术优势：基于项目组研发的新型纳米分子膜清洁好氧快速连续式发酵技术体系，形成快速、清洁、高效的好氧发酵生产线，使用范围广，适合于城市应用，环保无异味，发酵周期相较于传统槽式发酵的50天以上缩短至20-25天。
图6 园林绿化垃圾新型分子膜好氧发酵系统
（2）园林绿化垃圾高效降解复合菌的筛选和培育技术园林废弃物绿色处理及生产种植基质 技术规程，学科分类：环境科学 标准号：T/HW00019—2020
由腐熟绿化垃圾筛选出高效降解菌群，通过菌群酶活性验证并进行形态学分析和分子学鉴定，获得高降解菌株，试验多种复合方式的混合培养，最终构建能高效降解园林绿化垃圾的复合菌系，从培养时间、培养温度、pH值等 3个方面优化园林绿化垃圾降解菌培养条件，在分子膜系统中达到绿化垃圾纤维素高效降解。
技术优势：构建高效木质素等园林绿化废弃物降解菌株与复合菌群；优化产品性能，缩短发酵周期，园林绿化废弃物30天试验条件下降解率可达90%。
图7 园林绿化垃圾高效降解复合菌的筛选和培育技术
（3）园林绿化垃圾高温热解炭化装置一种生物质碳化过程中热量循环利用设备，学科分类：动力工程 专利号：ZL 2020.2.0311036
试验研究了热解炭化能量回收回用与原料干燥和系统供热的循环配套，试验形成物料形态、水分控制及热解效率配合的高效热解炭化工艺系统，实现绿化垃圾的低能耗，无污染和绿色低碳循环处理，日处理园林绿化垃圾30吨，低碳节能，高效环保。
技术优势：针对园林绿化垃圾专门研发，解决了园林绿化垃圾原料湿度大，来料不稳定等问题；设备能耗低，悬浮式快速热解设计较传统滚筒式炭化设备出炭率提高20%以上。
图8 园林绿化垃圾高温热解炭化装置
（4）协同生物质炭-天然矿物-微生物催化强化发酵的园林绿化垃圾有机肥化技术研发申报了专利技术；一种园林生态堆肥系统，学科分类：有机化工 专利号：ZL 2019 2 0792663.X
试验评价了绿化垃圾资源化利用产品在城市土壤提升和园林生态改善中的应用效果。学科分类：农业科学论文编号：cas2021-0543
大鹏新区绿化垃圾资源化利用产物在园林绿化管理中的应用效果评价，学科分类: 农业科学
针对堆肥过程中养分损失、恶臭气体排放、基质及有机肥等产品品质低等问题，基于多孔和高吸附性能生物质炭材料，结合外源功能微生物和天然矿物质，优化生物质炭增效剂与无机氮源的投加种类、复配比例、投加量等工艺关键参数，调控发酵物料的碳氮比、pH等主要指标，采用分子膜进行发酵堆肥试验，分析堆肥系统增温腐熟速率、产品碳氮等养分含量等关键指标特征，明确不同物料最优配比形成标准化技术规范并规模化生产。
技术优势：避免养分损失、提高产品品质，产品氮素含量较传统槽式发酵提升19%-38%，最大化提高发酵效率，形成减排、固碳、功能多元的炭基有机基质产品生产技术。同时，针对绿化垃圾资源化利用产品在城市土壤提升和园林生态改善中的应用效果评价试验结果显示，施用有机基质土壤较CK组（不施用有机基质）土壤含水率显著提高33.73%- 68.27%，促进植物生长，降低养护成本。
（5）有机基质的产品分级系统及全自动包装装置一种立体绿化种植基质分装装置，学科分类：无机化工 专利号：ZL 2020 2 0486645.1
有机基质的产品分级系统的建设：占地面积300平方米包括进料系统、定量上料系统、物料破碎系统、分级筛分系统、和辅料复配系统组成的有机基质的产品分级系统。
有机基质的全自动包装装置的研发：全自动包装由定量电子皮带秤、自动上袋装置、封口输送系统等装置组成。有效提高了包装生产效率，减轻了操作人员的劳动强度，降低了人工成本。
技术优势：形成智能化控制与订单式生产的低成本清洁分装控制技术与装备，自动包装效率200包/h（50L），提高生产效率，降低生产成本。
图9 有机基质的产品分级系统及全自动包装装置
项目应用情况
本项目提出园林绿化垃圾 “ 集中处理 - 清洁生产 - 高值利用 ” 一体化示范工程，采用绿色环保、高效低成本、使用范围广的全自动分子膜发酵技术，结合生物质炭 - 木霉复合菌群 - 天然矿物强化增效原理研制多元有机肥与基质产品，提出园林绿化垃圾低成本、高效能和高值化利用的系统解决方案，并依托申报单位建设的深圳市坪山区园林绿化垃圾处理和资源化利用示范基地进行示范和推广应用。通过企业参与的市场化运作模式，实现园林绿化垃圾的减量化、资源化、高值化和规模化工程应用技术的重大突破，有力推动我省园林绿化垃圾处理行业的发展和技术进步，对资源循环利用和城市绿色可持续发展具有重要的意义，并服务于城市碳中和目标。
项目围绕城市园林绿化垃圾资源化利用的难点和痛点，围绕园林绿化垃圾资源化利用的新型分子膜发酵系统、高效降解菌的筛选和培育技术、园林绿化垃圾高温热解炭化装置、园林绿化垃圾协同生物质炭-天然矿物-微生物催化强化发酵技术、有机基质的产品分级系统及全自动包装装置 5 项关键技术工艺创新，形成了以下3+2+2+2+1+1的推广应用示范模式：
3项关键技术：基于新型生物膜发酵系统有机肥调控关键技术、高效生物质炭基城市绿化垃圾堆肥成套技术、城市绿化垃圾产品应用与固碳减排协同提升技术；
2条生产线：全自动纳米分子膜清洁好氧快速连续式发酵生产线、园林绿化垃圾高温热解炭化及炭基复合产品生产线；
2套转化装备（快速、清洁）：园林绿化垃圾全自动清洁发酵与产品分装装备、园林绿化垃圾热解炭化与碳基协同生产装备
2项转化产品（优质、高值）：基于土壤质量的多功能基质肥料、具有固碳减排性能的炭基质肥料；
1项示范基地：年产量2万方园林绿化基质循环利用示范基地；
1套推广模式：基于“集中处理-清洁生产-高值利用” 园林绿化垃圾资源化利用与多元产品的一体化示范推广应用模式。
目前本项目资源化产品广泛应用于城市园林景观及绿地公园的土壤改良、周边地区农业农田土壤改良。适用于园林景观覆盖率高的城市，具有良好的推广示范意义，随着住房和城乡建设部办公厅《关于开展城市园林绿化垃圾处理和资源化利用试点工作的通知》的下发，园林绿化垃圾资源化利用示范工程这一减量化、资源化、高值化和规模化工程应用技术可望实现大范围推广应用。
深南大道有机基质应用
西丽湖绿化项目
深铁懿府绿化项目
大鹏银叶树湿地公园科研试验
科技奖及科技成果评价业务联系方式
广东省环境卫生协会科学技术奖申报联系人：刘瑞雯，13760814013
广东省环境卫生协会科学技术成果评价联系人：陈灏，13650965143
