在南佛罗里达,树木和灌木全年生长,庭院废弃物与枯死树木持续累积。当地政府部门表示,若将这类木质废料送往垃圾填埋场,可能加剧温室气体排放。迈阿密-戴德县与该县城市珊瑚盖布尔斯(Coral Gables)近期分别推进将绿色废弃物转化为生物炭(biochar)的项目,试图以更低排放方式处理木质废料,并拓展其在市政领域的应用。
珊瑚盖布尔斯市长文斯·拉戈(Vince Lago)称,城市需要寻找超出传统废弃物处理框架的方案,并认为过去数十年的处理方式已不合时宜。该市管理层表示,正准备投入资金建设生物炭设施,计划通过大型设备将倒伏树木及其他植物废料“烘烤”成类似炭的材料,用于高尔夫球场、公园等场景的土壤改良,也可掺入人行道、停车场的混凝土与沥青中。
珊瑚盖布尔斯市经理彼得·伊格莱西亚斯(Peter Iglesias)表示,项目并非低成本:两台生物炭设备预计约347万美元,项目总预算约750万美元,费用还包括对相关物业的扩建、清理附近一块受污染土地等工程。市政府预计该计划每年可节省约100万美元,并希望通过向其他城市及商业园林公司提供生物炭加工服务获得收入,未来也计划将生物炭对外销售并运往全国。
市政府同时提到,设备或可在一定程度上遏制园林工人非法倾倒绿色废弃物的现象。设备制造商则称,其技术通过强力气流减少烟雾释放,降低致癌污染物,并可产生能量为设施供电,为城市电动车队提供额外电力,包括正在道路测试的电动垃圾车。
在迈阿密-戴德县层面,县政府也在推进生物炭试点。县固体废弃物管理局局长阿尼莎·丹尼尔(Anisha Daniel)表示,县方设备已在南戴德垃圾填埋场进行“微调”,计划在月底投产后每周七天运行。该试点项目最长不超过一年,县方尚未与设备供应商达成长期承诺。
两地项目推进的背景之一,是迈阿密-戴德县废弃物处理压力上升。报道显示,2023年该县主要废弃物处理方案——垃圾焚烧厂被毁后,县内垃圾量巨大,约一半需通过火车运往县外设施,增加环境与财政成本,并影响依赖该县处理垃圾的城市。珊瑚盖布尔斯方面称,现有垃圾费用未必会因此下降,但市政府将该项目描述为降低未来垃圾与处理费用上行风险的举措。

不过,珊瑚盖布尔斯的选址也引发协调问题。该市拟建设生物炭设施的地点目前租给迈阿密-戴德县作为废弃物转运站,用于县内垃圾在运往填埋场前的暂存。丹尼尔表示,转运站迁移涉及大量物流与设备,不可能短期完成。
根据报道,迈阿密-戴德县过去30年一直向珊瑚盖布尔斯支付该物业租金,2025年约为52万美元。县方租约将于3月到期,珊瑚盖布尔斯正与县谈判延长租约1至2年,可能提高租金,以便县方清理并恢复该地并寻找替代转运地点。伊格莱西亚斯则称,对城市而言,自营生物炭设施带来的节省预期足以抵消失去县方租户的影响:该市每年向县支付近130万美元废弃物处理费,其中大部分为树木及其他植物废料,若自建设施预计可将相关成本降低80%。
在设备路线方面,两地选择了不同公司。珊瑚盖布尔斯选用总部位于棕榈城(Palm City)的Air Burners公司设备,该公司称其机器已在全球使用超过30年。伊格莱西亚斯表示,城市仍在多款机型中选择,其中一款候选机型为“Biocharger”。Air Burners代表迈克·施密特(Mike Schmidt)称,该机型燃烧木质废料速度可达篝火的40倍,每处理100吨木质废料可产生3吨生物炭;公司并称该过程可减少90%的有害颗粒物排放。
迈阿密-戴德县则选择了位于劳德代尔堡(Fort Lauderdale)的初创公司Clean Earth Innovations。该公司获得迈阿密-戴德创新局10万美元资助,在南戴德垃圾填埋场运营生物炭设备。Clean Earth Innovations首席执行官哈罗德·古布尼茨基(Harold Gubnitsky)称,其设备更关注生产更高比例的生物炭。
报道援引美国农业部研究土壤科学家黛博拉·杜姆罗伊斯(Deborah Dumroese)说法称,“气幕燃烧器几乎没有排放”,但系统启动初期和结束时可能出现一定烟雾,若燃烧未完全也可能产生排放。
两套设备在产出与功能侧重上存在差异。报道显示,迈阿密-戴德县试点规模较小,设备仅处理4000吨绿色废弃物,不到该县约50万吨绿色废弃物的1%;县方表示若测试顺利希望扩大规模。县固体废弃物管理部韧性部门主管尼克·钱西奥(Nick Ciancio)称,试点旨在评估能否规模化减少废弃物与排放,但不希望外界误以为该试点本身就能带来“巨大减排”。

在生物炭产出比例上,Air Burners称Biocharger的生物炭占最终产品约3%至5%,而迈阿密-戴德县设备约为20%。报道指出,树种、植物与工艺技术会影响生物炭的碳储存量。迈阿密-戴德县设备配有封闭盖与内置喷雾器,生物炭通过传送带输送并装袋;而Biocharger需在次日清理并浸水,杜姆罗伊斯表示届时部分炭可能已转为灰烬。
在应用端,迈阿密大学土木与建筑工程教授石显明表示,已与迈阿密-戴德县及珊瑚盖布尔斯就生物炭在道路建设及去除水体污染物方面的合作进行初步交流。他称,暴雨径流会携带氮、磷酸盐与重金属,生物炭可捕获污染物并净化水质,之后有可能再利用为肥料。
报道还提到,生物炭作为土壤改良剂与水质净化剂的效果已被证实,但在混凝土中的应用仍较新。石显明称,他找到一种方法可用生物炭替代30%的水泥混合料,在沥青路面中替代比例可达20%。
珊瑚盖布尔斯方面还将生物炭设施与飓风后清理效率联系起来。伊格莱西亚斯表示,城市计划购买两台设备,一台用于飓风后额外碎片处理,另一台用于处理其他城市绿色废弃物的潜在业务。报道举例称,飓风“厄玛”(Irma)过后,该市收集了36万立方码(约6.2万吨)庭院废弃物,相当于该市通常2.4年收集的量。
尽管各方普遍认为设备烟雾较少,但也有业内人士提醒其并非“灵丹妙药”。美国生物炭倡议组织(U.S. Biochar Initiative)的约翰·韦伯斯特(John Webster)表示,设备运行仍可能遇到杂物混入等问题;县方也在努力确保废料不含油漆、塑料等污染物。
