蚯蚓处理农村生活垃圾的试验研究
周庆华
【摘 要】With the new rural construction and development,it is an important issue to use organic domestic garbage of cou- ntryside which was conducted the present study. This experiment through the earthworm treatment of rural life as the research object of organic waste. The results were shown as follow, the reduction effect of Earthworms on organic domestic garbage of countryside was the higher,reaching 75. 688% ;multiple of increasing weight and multiple of increasing increment were the lowest in organic domestic garbage by pretreatment were the highest in organic domestic garbage without pretreat- ment that multiple of increasing weight is 0. 139 ,multiple of increasing increment is 0. 177.%随着新农村的建设和发展,农村有机生活垃圾的资源化利用已经成为一个重要的议题。本文以通过蚯蚓处理农村有机生活垃圾为研究对象,结果表明,蚯蚓处理农村有机废弃物的减量效果中蚯蚓分解处理未预处理有机生活垃圾的生物降解率最高,达到75.688%;蚯蚓的日增重倍数和日增值倍数在预处理的有机生活垃圾组份中最低,在未预处理的有机生活垃圾组份中最高,未预处理的有机生活垃圾组份中蚯蚓日增重倍数是0.139,日增值倍数0.177。
【期刊名称】《江西化工》
【年(卷),期】2011(000)004
【总页数】5页(P55-59)
【关键词】蚯蚓;有机生活垃圾;生物降解力
【作 者】周庆华
【作者单位】江西省吉安市环境科学研究所,江西吉安343000
【正文语种】中 文
【中图分类】X705
1 前言
据调查我国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,基本上是一种自生自灭或放任自流的状况。
随着社会的发展,农村生活垃圾构成也发生变化,农民生活逐步实现了现代化,但垃圾处置方法却十分原始。这些未经任何处理的有机生活垃圾,不仅破坏了生态环境,也影响了居民生活环境和身体健康。建设社会主义新农村,就必须采取措施清除农村垃圾。让农村垃圾同城市垃圾一样,进行集中无害化处理,维护好农民的健康,保护好农村生态环境。
利用蚯蚓处理农村有机生活垃圾,可以将有机质通过蚯蚓的消化系统,在蛋白酶、脂肪酶、纤维酶、淀粉酶的作用下,迅速分解、转化成为蚯蚓自身或其他生物易于利用的营养物质。该技术既可以生产优良的动物蛋白,又可以生产肥沃的生物有机肥。因此,本文着重对农村有机生活垃圾的分解处理进行研究。
1.1 国内外对农村有机生活垃圾处理的研究
我国农村有机废弃物再利用有着悠久的历史,最早源于中国的堆肥(composting)和沼气(bio-gas)技术。从全国生态农业示范县收集到的370多个生态农业(ecology agriculture)实用模式中,有1/3是以农村有机废弃物的循环利用技术为纽带联结形成的高效生产模式[1,2]。近年来,农村有机废弃物在能源化、肥料化、饲料化和材料化上取得了显著的成绩。生物技术处理农村生活垃圾是一种具有保护环境、节约原材料和能源、投资少、运行费用低
、经济回报高的生物转化方法,这些可再生的物质可以被有效地转化为可利用的营养物质和能源,对解决环境压力有着非常重大的意义。
利用蚯蚓处理垃圾是近20年来根据蚯蚓在自然生态系统中具有促进有机物质分解转化的功能并在垃圾发酵处理(composting)的基础上发展起来的一项技术,我国从20世纪80年代中期开展[3,4]了这一领域的研究。该处理工艺简单,不需要特殊设备,投资少。此方法在城市生活垃圾和污泥等资源化处理中已有一定的应用。近年来,福建省农科院利用蚯蚓处理果蔬加工业固体废物实验研究[5],结果表明,采用人工养殖蚯蚓的方式处理菠萝及香蕉假茎叶是可行的,经过蚯蚓处理后的残渣可以作为优质的农用有机肥。
国外对农村有机废弃物的堆肥技术研究始于20世纪20年代,高温好氧堆肥技术是从20世纪30年代开始采用的。20世纪70—80年代,许多发达国家建设了一大批机械化程度比较高的垃圾堆肥厂,同时也在提高垃圾堆肥质量等方面做了大量的工作,有效地推动了堆肥技术的推广应用。到20世纪90年代起,应运而生的是农村有机废弃物资源再生产业为之带来了可观的物质利润。德国和美国等发达国家已将发展循环经济作为实施可持续发展战略的重要途径和实现形式,发展循环经济成为一股潮流和趋势。
1978年日本建成了月处理生活垃圾0.3万t的蚯蚓养殖场[6]。1991年日本就对废弃物管理法进行了修改,1993年颁布了《环境基本法》,1996出台了《容器包装回收利用法》,提出将21世纪定位为“环境世纪”,在日本建立起“最适量生产、最适量消费、最小量废弃”的经济模式,在经济增长的同时切实提高人类生态的环境质量[7]。2000年5月日本制定的建立持续社会基本法(The Basic law to Create a sus Tainable Society)规定,对于年生产50吨有机废弃物的生产者,必须将其转化为饲料或回收利用,在乡村及郊区推广喜氧发酵之堆肥化系统,在都会地区则采取厌氧性发酵处理系统,以节省土地面积,减少臭味散布。另外日本由企业界出资支持的日本有机物利用协会(JORA)已于2000年8月成立,将在国际民间推动有机物再利用的相关协会合作,推动有机废弃物再利用及建立国际一致性的有机废弃物处理产生堆肥之品质标准等[8]。
红蚯蚓养殖技术
二战后数十年,德国建立垃圾中心处理站,1972年德国制定了废弃物处理法,强调的仍是废弃物排放后的末端处理。1986年颁布了《废弃物限制处理法》,从“怎样处理废弃物”提高到“怎样避免废弃物的产生和循环利用垃圾”,开始了向循环经济发展的尝试。1996年德国共拥有383套垃圾堆肥装置,其年处理能力为450万吨[9]。德国还制定了Kasesl计划,于2000年2月至2001年7月,14万人进行环保垃圾分类,将庭园枯枝、落叶、花草等垃圾,厨
房食物残余、果皮等有机废弃物放入生物降解塑料袋,再装入收集桶内进行处理试验[10]。在德国的影响下,欧盟其他国家的循环经济发展也是从农业废弃物循环利用开始[11]。
20世纪50年代未,美国就已培育出专门分解生活垃圾的蚯蚓——红蚯蚓,之后在全国推行“后院蚯蚓堆肥法”,并使之工业化[12]。
2 材料与方法
2.1 实验材料与预处理
2.1.1 蚯蚓
蚯蚓,俗称“曲蟮”。蚯蚓分陆生与水生两类,通常可以把蚯蚓粗略分为“粪蚓”和“土蚓”两大类[13]。全世界蚯蚓的种类达3000余种,我国已记录229种,目前适宜人工养殖的蚯蚓主要有以下几个品种,主要有作中药材、产粪肥农田、作水产饵料、林业用蚯蚓、产蚯蚓肉和粪便等。
一般来说,用来处理农村有机生活垃圾的蚯蚓需具备以下特点:种呈集中分布又便于管理,能高密度地生长并保持旺盛的活力,有高的繁殖率且选育驯化诱导容易。
“粪蚓”主要用于处理与转化无土的城市生活垃圾、农作物秸秆和养殖业产生的废弃物。这类蚯蚓的特点是适应性强,增殖倍数高。“土蚓”一般离不开土壤。不同种类的适合大田养殖的蚯蚓,对周围环境的选择和适应情况也不同,往往各有所长。
本试验在蚯蚓品种的选择上,要以分解速率快,生长周期短,产生的蚯蚓肉和蚯蚓粪多为原则。这种蚯蚓主要为爱胜属类,较常见的是赤子爱胜蚓。“大平二号”赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)是我国从日本引进的高产蚯蚓良种,成熟的蚯蚓体长32—130毫米,深红,体扁平,肉厚,尾部黄,行动缓慢,性情温顺,居性好,特别适合高密度养殖,喜欢生活在腐熟的猪牛粪便中,蚯蚓体干物质含蛋白质70%,粗脂肪8.5%,粗纤维1.7%无氮浸出物19.4%粗灰分9.5%,钙1.6%,磷1.24%,相当于进口鱼粉的营养价值。赤子爱胜蚓是一种优良的处理有机生活垃圾的蚯蚓品种。