深圳市瑞耀霖生态科技有限公司与战略合作单位深圳市博林环保工程有限公司的联合课题成果“园林废弃物资源化利用技术联合植生水泥土生境构筑技术在岭南地区工程扰动区的应用”获深圳市园林风景协会2021年度科技进步奖（技术开发类）一等奖。

课题详细技术内容

    园林废弃物资源化利用技术是集合微生物快速好氧发酵技术和高温裂解炭化技术对园林废弃物进行全量资源化利用。微生物快速好氧发酵技术是将园林废弃物制备成有机肥的关键技术，有机肥可以广泛的应用于城市园林绿化、人工湿地、海绵城市建设以及农业生产，实现园林垃圾“源自园林，回归土壤”的经营理念，进一步发挥园林废弃物的生态效益。主要原理是利用芽孢杆菌（主要参与氨氧化作用、硝化和反硝化反应、硫化反应、分解作用）联合高氮辅料调节粉碎后的废弃物的碳氮比，将其堆放成长50m,宽5m，高2m的堆体，经过2-3天的堆积，堆体会升温至80℃左右，之后2-3天翻堆1次，直至堆体温度自然下降至常温，表示发酵完成，即可进行后续的分类、包装、发售。制作而成的有机肥养分如下：有机质含量为47.8465.37%，全氮、全磷、全钾含量分别是1.36%、2.38%、0.43%，pH 7.5，含水率19.7%。

    高温裂解炭化技术是利用园林废弃物制备生物质炭的关键技术。主要采用国内第一台大型自循环高温炭化中试设备将粉碎后的园林废弃物进行炭化而成，具有良好的孔隙结构和大型表面积，可吸收营养，降低土壤堆积密度，加强土壤水处理，促进土壤微生物的形成，是进行土壤重金属、有机污染物、面源污染修复的有效媒介。园林废弃物经过粉碎后进入设备的烘干炉，经过烘干后经过内部传送带进入炭化炉，在850℃的高温中炭化裂解，产物经过旋涡分离器进行固气分离，固体掉落进行入炭箱，气体一部分重新进入燃烧炉另一部分经过副燃烧炉和热量转换装置进入烘干炉重新利用。整个生产过程无废气沥液产生，百分之百实现了自循环。制备而成的生物质炭具体参数为：有机碳607.90 g/kg、总氮12.20 g/kg、总磷4.32 g/kg、总钾15.64 g/kg、pH 10.10、含水率15%、电导率844 mS/cm、阳离子交换量7.43 cmol/kg、BET比表面积9.22 m2/g。

    植生水泥土生境构筑技术是集岩石工程力学、生物学、土壤学、园艺学、恢复生态学和水土保持学等学科于一体的综合生态治理技术。该技术要求先在坡面上铺上复合材料网（镀锌铁丝网），并用锚钉和锚杆固定，再以水泥为粘结剂，配置专用的植被混凝土植生水泥土润智生态剂，添加有机物 (园林废弃物资源化利用产物)，并由植壤土、植物种子、肥料、水等材料配置组成混合料搅拌后，经由专用喷播设备喷射到岩石边坡上，经过两次分层喷播形成近10㎝~15cm厚度的具有连续空隙的硬化体，种子可以在空隙中生根、发芽、生长，而一定程度的硬化又可防止雨水冲刷，从而达到恢复植被、改善景观、保护环境的边坡生态防护技术。

     植生水泥土技术性能：

（1）强度与长期稳定性：采用新型生态护坡基材构筑及纤维加筋方法，使基材抗剪强度比未加筋前提升1倍以上，整体稳定性提高22%以上。

（2）抗侵蚀抗冲刷能力：生态修复基材在暴雨（80mm/h）条件下侵蚀模数小于100 g/m2·h。

（3）抗冻耐久性：生态修复基材在20次气冻气融循环后基材无侧限抗压强度大于0.38MPa。

（4）肥力可持续性：采用生境基材活化方法及绿化固体废弃物的结合，使微生物含量提高25倍以上。

（5）效益评价：建立的工程扰动区边坡生态修复工程 AHP-模糊综合评价法，更全面、客观反映生态修复工程的效益。

主要技术创新点

    1 园林废弃物资源化利用技术实现了园林废弃物的全量资源化利用。

    2 植生水泥土技术实现了边坡防护和景观绿化两大功能的完美结合。

    3 实现了绿化固体废弃物在边坡治理中的资源化利用，基材配方可根据岭南地区区域和气候条件进行调整,对绿化固体废弃物充分利用，达到植生水泥土设计指标。既能保持水土、涵养水源，又能恢复边坡生态环境，综合效益显著。

    4 解决了传统工艺无法处理或者处理效果欠佳的高陡岩质边坡、矿山采石场、河道护坡、库区消落带等工程扰动区边坡的生态修复问题。

    5 园林废弃物资源化利用技术为植生水泥生境构筑技术提供了广泛的原料来源，弥补了传统水泥养分不足的缺点。

    6 植生水泥生境构筑技术为园林废弃物资源化利用技术产生的有机肥和生物质炭提供了新的应用途径，扩宽了两种产品的应用领域。

应用和经济、社会、生态效益情况

    1.园林废弃物资源化利用技术自研发以来负责处理深圳市大鹏新区、罗湖区、光明区、龙华区的园林废弃物处理，年处理园林废弃物约10万吨，资源化处理后的产物约6万吨，整个处理过程无毒无害，实现了园林废弃物全量资源化利用。资源化利用产物（有机肥、有机基质、生物质炭）广泛应用于植生水泥土技术研发，确保可以为植物生长提供充足的养分、适合的物理结构和恰当的化学组分。截止目前，植生水泥土生境构筑技术在深圳市的边坡绿化、景观设计中广泛应用，应用面积超过75000m2，总经济价值超过3000万元。

    2.园林废弃物的资源化利用技术和传统的焚烧、填埋相比，可以实现全量的无害化、资源化利用，更加符合目前国家提倡的节能环保战略。据统计，每吨园林废弃物经过焚烧后，二氧化碳的排放量约0.425吨，排放颗粒性污染物0.025吨，以1万吨的园林废弃物计算，通过焚烧会排放4250吨二氧化碳和250吨污染物颗粒，广东省的陆地植被的碳净吸收量为40吨/公顷，上述焚烧产生的二氧化碳约需要100公顷的植被超过1年才能完全吸收。因此，10万吨的园林废弃物通过焚烧会造成巨大的碳排放和环境污染，与现在国家提倡的碳中和战略相悖。通过园林废弃物资源化利用技术，将园林废弃物转化为可以改良土壤的系列产品，一方面可以有效减少碳排放，为国家的碳中和战略做贡献；另一方面，可以改良土壤，促进土壤生态系统的物质循环和能量流动，发挥园林废弃物的生态价值。

     随着全球碳排放的不断增长，我国提出碳达峰和碳中和的战略目标，园林废弃物作为一种重要的城市生物质资源，具有清洁低碳的特点，经过微生物好氧发酵技术能够有效减轻温室效应，降低能耗，减少污染气体的排放超标问题，应用于土壤修复，提高土壤肥力。利用高温裂解炭化技术获得生物质炭，以用于吸附有害气体、净化空气、治理城市污水、调节土壤物理性能等多种用途。

    3.植生水泥土生境构筑技术是综合利用工程力学、 水利学、环境学、生物学、植物学、生态学、美学、材 料学、化学、土壤学等知识，优选植生草种，通过多孔透水混凝土为加固基体形成植物根系生长空间依靠多种生物土壤基质提供生长养分，形成植物根系生长条件，对边坡进行综合性防护，形成有工程结构和生态植物联合防护系统的护坡技术，该技术广泛考虑了边坡绿化恢复过程中的生物演替，利用生态学和环境工程学原理解决了传统的边坡技术无法解决的问题。该技术对岩质边坡，植生混凝土植被扎深遍布坡体的根系，形成水平和竖直方向三维交错立体防护，在水土保持上，能减缓雨水对坡面的冲刷、抑制地表 径流、降低坡体孔隙水压力、防水土流失；在工程结构上，混凝土基体和植生植物根系能加固坡面；从生态效果上，可以吸噪吸尘、吸热释氧、调节气温、增加绿色空间、恢复生态、改善景观、美化环境。 对河湖岸坡，该技术在水质上具有过滤坡体进入河道污染源、净化水质、增加溶氧量、改善水资源需求；在水环境上能提供动植物生长基质、促进生物多样性；在水利上能吸收波浪冲刷压力、防水固坡、防止地面水体缩减、提高地下水位、增强河床坡岸的稳定性。可见，植生水泥土生境构筑技术体现了亲近自然、 回归自然、环境友好的思想，契合了“绿水青山就是 金山银山”的美丽乡村建设、生态文明建设理念，在保证工程安全的同时改善景观和完善生态系统，最大限度地达到工程与自然环境和谐共生，促进人与自然的和谐发展。