蚯蚓堆肥用于我国农村生活垃圾处理探讨

1、蚯蚓堆肥用于我国农村生活垃圾处理探讨1.农村生活垃圾是指在农村日常生活中或为农村生活提供服务活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定为生活垃圾的固体废物。据调查,我国农村每天产生的生活垃圾量达到100 多万吨,每年产生3.6 亿吨, 农村生活垃圾在露天的堆放量超过30%大部分生活垃圾未经处理, 不仅成为蚊蝇的滋生地, 也成为地表水和地下水重要的面源污染.现有的生活垃圾处理处置的方法基本上是卫生填埋、焚烧、堆肥、综合利用等本文试图对蚯蚓堆肥用于我国农村生活垃圾处理进行初步的探讨蚯蚓堆肥处理技术的原理及工艺方法 原理：利用蚯蚓食腐、食性广、食量大及其消化道可分泌出蛋白酶、脂肪分解酶、纤维分解酶、

2、甲壳酶、淀粉酶等酶类的特性, 将经过一定程度发酵处理的有机固体废物作为食物喂食给蚯蚓, 经过蚯蚓的消化、代谢以及蚯蚓消化道的挤压作用转化为物理、化学以及生物学特性都很好的蚓粪, 从而达到无害化、减量化、资源化的目的。方法：蚯蚓生物反应器和土地处理法1.蚯蚓生物反应器法：可以和垃圾源头分类相配合, 对混合收集的垃圾需要进行分选、粉碎、喷湿、传统堆肥等预处理。2.土地处理法:在田地里采用简单的反应床或反应箱进行蚯蚓养殖并处理生活垃圾的一种方法, 是目前应用较多的一种方法。此方法不仅适用于处理分类后的有机垃圾, 而且适用于处理现阶段的混合垃圾。蚯蚓堆肥处理技术的主要影响因素1.蚯蚓品种2.环境温度3

3、.物料C / N4.接种密度5.其他因素1.蚯蚓品种 蚯蚓是一种杂食性的环节动物, 喜欢生活在富含有机质和湿润的土壤中。目前世界上生存的蚯蚓有6 000 多种, 从中选育生存能力强、成活率高和适合人工养殖的蚓种对于农村生活垃圾处理至关重要。在国内外垃圾处理实践中应用最广泛的是赤子爱胜蚓。赤子爱胜蚓生长周期短, 繁殖率高, 便于管理, 食性广泛, 适于在室内外养殖; 喜好在厮肥、污泥、固体废物堆等地方生活, 是处理有机废弃物的优良蚓种。在一般的养殖条件下年繁殖率可达1 000倍, 以重量计可达100 倍以上赤子爱胜蚓环境温度 蚯蚓是变温动物, 其体温随环境的变化而变化。蚯蚓分解处理温度应控制在0

4、29 , 最适温度为2025。若温度超过30 , 蚯蚓数量开始减少, 温度超过35, 蚯蚓就无法生存而死亡， 从而影响其处理能力。堆料湿度 蚯蚓是湿生动物, 水是其生存的必要条件。一般情况下湿度PF 为2.7 左右, 最低湿度PF 不能低于3.4。蚯蚓的呼吸是通过体表吸收溶解在体表含水层的氧气, 因此堆料湿度对其生存非常重要。如果生活垃圾中含水量过低, 蚯蚓就会因脱水而萎缩, 进而呈半休眠状, 长时间会导致其死亡; 但含水量过高,蚯蚓会因为供氧不足而窒息死亡。物料C / N 待处理的有机废弃物是蚯蚓新陈代谢和生长繁殖所需物质和能量的供应者, 其营养性如C / N 值对蚯蚓堆肥处理效果有很大的影

5、响。Ndegwa P M 等的研究认为, 待处理物料C / N 值为25 时蚯蚓可以获得最高的生殖率以及最高的摄食能力, 而且堆制后的产物具有较高的肥力并对环境污染最小。Elvira C 等通过实践认为, C / N 在28 左右时发酵过程最快, 因此正常情况下, C / N 为25 35 时最佳。如果农村生活垃圾的C / N 值较低, 可通过添加家畜粪或秸秆来调节。接种密度 蚯蚓的接种密度太大容易造成拥挤使蚯蚓个体之间产生抑制作用, 影响蚯蚓的生长繁殖; 密度太小又会降低有机废弃物的处理效率。Ndegwa PM 等的研究认为1.6 kg / m2的投放密度可实现最佳的处理效果。其他因素 蚯蚓

6、生存的pH 值范围为6 8.5 , 最佳pH 值为6.8 。蚯蚓自身对环境有一定的pH 调节能力, 但只限于弱酸和弱碱。对于强酸碱性的农村生活垃圾可通过预处理或用水淋洗或添加石灰调节到最佳pH 值范围。蚯蚓是好氧性环节动物, 在应用时应保证良好的通气条件, 尽量避免环境缺氧。3.蚯蚓堆肥用于农村生活垃圾处理的可行性论证3.1蚯蚓堆肥理论研究3.2 蚯蚓堆肥用于农村生活垃圾处理的可行性3.3 蚯蚓处理生活垃圾应用实例3.1蚯蚓堆肥理论研究 Edwards C A的研究表明, 蚯蚓每天能消耗超过自身体重一半的有机废物并使废物的体积减少大约50% , 而且还可收获蚓体和蚓粪两种非常有用的产物, 前者

7、可从中提取酶、氨基酸和生物制品; 后者干净卫生、透气性好、持水力强、无臭且富含植物所需并易为植物利用的营养元素, 是一种高级的有机肥; 进一步的研究表明蚓粪对植物土传病害也有一定的抑制作用。3.2 蚯蚓堆肥用于农村生活垃圾处理的可行性 与城市生活垃圾相比, 农村生活垃圾中有机物含量较高。褚巍通过对合肥市9 个乡镇10 个村调研、分析得出其农村生活垃圾中有机物含量平均在80% 左右, 无机物含量在20% 左右。这为应用蚯蚓处理农村生活垃圾技术提供了可行性。一般农村生活垃圾中, 重金属含量并不高。蚯蚓处理农村生活垃圾后, 蚯蚓体内重金属的富集含量通常低于海洋鱼类、藻类、饲料及人体内的相应含量。因此

8、可以认为蚯蚓在处理一般农村生活垃圾后, 能安全地进入食物链, 作为禽、畜、鱼类的添加饲料。蚓粪中重金属含量也均在国内外土壤背景值范围内, 所以蚓粪施入农田不会引起土壤的重金属污染。3.3 蚯蚓处理生活垃圾应用实例 法国1991 年在罗纳河畔的Lavoulte 市建立了世界上第一座利用蚯蚓处理城市生活垃圾的工厂,日处理垃圾20 30 t , 仅需4 个工人操作, 垃圾的处理成本每吨约为360 法国法郎。美国从治理环境出发, 在全国推行“后院蚯蚓堆肥法”。由于措施得力, 受到了公众的支持。洛杉矶蚯蚓养殖场饲养蚯蚓100 万条, 每月处理垃圾7. 5 万t 。加利福尼亚州一个公司养蚯蚓5 亿条, 每

9、天处理废弃物200 t 。2000年澳大利亚悉尼奥运会期间, 利用4 千万条蚯蚓处理奥运村生活垃圾, 做到垃圾不出村就地消纳。加拿大安大略省克劳克利用蚯蚓每天处理垃圾20 t, 同时获得十几吨蚓粪和大量鲜蚓。 20 世纪80 年代中期, 清华大学环境工程研究所便开始了养殖蚯蚓处理城市生活垃圾的可行性研究, 2000 年北京海淀区环卫所在清华大学工作的基础上, 在三星庄垃圾处理场建立了一座蚯蚓处理生活垃圾中试装置, 并投入生产运行。2002 年, 中国农业大学在河北唐山建立了大型蚯蚓生物反应器,每天处理有机垃圾6 t , 同时产出生物肥料45 t 。与国外相比, 该生物反应器结构更简单, 成本更

10、低, 不仅适宜处理农村人畜粪便, 而且能高效处理城乡生活垃圾, 更适合在我国推广应用。4蚯蚓堆肥用于农村生活垃圾处理的技术路线 采用蚯蚓堆肥处理农村生活垃圾合理选择蚯蚓品种是很重要的, 国内外常用的是赤子爱胜蚓。采用蚯蚓堆肥处理前需要必要的垃圾分选, 将不能为蚯蚓利用或对蚯蚓处理不利的物质( 如金属、玻璃、塑料、橡胶等) 去除, 然后再进行粉碎、喷湿、传统堆肥等预处理, 将其中的大部分致病微生物、寄生虫和苍蝇幼虫杀死, 从而实现无害化。图1 为蚯蚓堆肥用于农村生活垃圾处理的技术路线。图1 蚯蚓堆肥用于农村生活垃圾处理的技术路线同时在蚯蚓处理过程中需合理调节C / N 值、空隙度、温度、湿度、通

11、气度等因素, 为蚯蚓的生长繁殖创造良好的条件, 从而提高其垃圾处理效果。5 结论与展望 在我国, 蚯蚓用于处理农村生活垃圾还处于起步阶段, 仍存在着相关的技术难题。基于农村和农村生活垃圾的特点, 建议在以下方面加强研究开发工作:( 1 ) 根据农户分散居住的特点和社会主义新农村建设的要求, 研究开发和推广成本较低的小型蚯蚓生物反应器, 以农户家庭或村镇为单位, 对农村生活垃圾进行源头处理。( 2 ) 针对农村生活垃圾的特点, 引进、筛选、培育垃圾处理效果好、繁殖率高、适应性强、蚓粪肥效好的蚯蚓品种。( 3 ) 根据蚯蚓与微生物的协同作用, 加强筛选、培育相关的微生物, 共同提高生活垃圾处理效率, 并得到肥效更好的产物。( 4 ) 针对农村土地资源丰富、劳动力充裕的优势, 加强研究开发和推广农村生活垃圾土地处理法,在解决农村生活垃圾问题的同时, 解决