蚯蚓床法在城市生活垃圾處理中的應用研究
論文導讀：此外，還有歷年存積下的城市生活垃圾60億噸。在國外頗受歡迎的蚯蚓床法便是一種綠色的城市生活垃圾最終處置方法。蚯蚓床法所能處理的對象是可降解的有機物，而我國現(xiàn)在大部分垃圾是混合垃圾，許多廢棄物混于一起，要分離出其中的可降解有機物必需借助垃圾分選設備。
關鍵詞：蚯蚓床，城市生活垃圾，可降解有機物
1 前言
隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展和城市化進程腳步地加快，我國大多數(shù)城市承受著城市垃圾帶來的巨大環(huán)境壓力。1998年我國產(chǎn)城市垃圾1.4億噸，且以每年10%的速度增長。此外，還有歷年存積下的城市生活垃圾60億噸。絕大多數(shù)城市已經(jīng)陷于垃圾的包圍之中，泛濫的垃圾對城市環(huán)境造成嚴重污染，社會每年要消耗大量的人力、物力用于垃圾的清運和處理。所以，探索更科學、更經(jīng)濟的城市生活垃圾處理方法實現(xiàn)城市生活垃圾的減量化、資源化、無害化的治理目標，是我們每一個環(huán)保工作者迫在眉睫的任務。
2 常用城市生活垃圾處理技術概述
世界上的城市生活垃圾處理方法很多，且因各國的具體情況不同而差異很大。目前，我國技術成熟且常用的城市生活垃圾處理方法主要有焚燒法、堆肥法、填埋法。
2.1 焚燒法
焚燒法具有顯著的減量化、處理快速、消滅病原菌等特點。由于我國城市生活垃圾的分類工作才剛開始，分類收集的效果還不是很大，還無法有效的將占垃圾37%～62%以上的廚余物分開[1]，燃燒熱值較低。論文參考。同時焚燒法存在著較嚴重的大氣污染問題，它排出的硫氧化物、氮氧化物、二惡英等對大氣有著一定的威脅，特別是致癌物質(zhì)二惡英的危害最大。
2.2 堆肥法
堆肥法是一種傳統(tǒng)的有機廢棄物處理工藝，利用自然生長富集的微生物將有機物降解穩(wěn)定，最終產(chǎn)物可作為肥料或土壤改良劑。但是堆肥技術要受若干因素（比如微生物、溫度、濕度、pH等）的限制，不易于控制，致使堆肥產(chǎn)品質(zhì)量不高，肥效低，銷路不暢。
2.3 填埋法
填埋法具有投資少、不需對廢物進行特別的分選收集、可回收沼氣等特點，這是一種比較經(jīng)濟的垃圾最終處理方法，所以在世界上應用較普遍�？墒窃摲椒ㄉ圆簧鲿䥽乐匚廴镜叵滤�，對填埋的局部地區(qū)造成污染，并需要占用寶貴的土地資源。在發(fā)達的大城市和沿海地區(qū)，人多地少，因而造成城市垃圾無處可填。
3 蚯蚓床法對城市生活垃圾的處理
由于焚燒、堆肥、填埋的三種處理方法都有很大的使用局限性和產(chǎn)物的二次污染問題，這就迫使人們尋找新的方法來解決城市生活垃圾的處置問題。在國外頗受歡迎的蚯蚓床法便是一種綠色的城市生活垃圾最終處置方法。
3.1 蚯蚓床法簡介
蚯蚓床法是利用蚯蚓喜歡吞食完全腐熟的有機物的特性，從而利用它去除有機物的一種處理城市生活垃圾的生態(tài)處理方法。
有機廢棄物的蚯蚓堆制處理技術(vermicom posting)是近年來發(fā)展起來的一項新型生物處理技術[2]。蚯蚓具有驚人的吞噬能力,且其消化道可分泌蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶、甲殼素酶、淀粉酶等多種酶類,對絕大多數(shù)有機廢棄物有較強的分解作用[3]。有機物質(zhì)被蚯蚓攝食后,少部分被直接同化利用,大部分經(jīng)蚯蚓體內(nèi)的磨碎和擠壓作用后以顆粒狀排出,起到類似于擠壓造粒的作用,從而達到物理改性的目的[4]。同時,蚯蚓能促進微生物的活性,它們間的聯(lián)合作用加速了有機物的分解和轉(zhuǎn)化,并能夠有效地除去或抑制堆制過程中產(chǎn)生的臭味[3]。論文參考。
蚯蚓床法用于城市生活垃圾的處理在國外早已應用，而且技術成熟。在我國雖然該技術發(fā)展的較晚，但由于蚯蚓床法對城市生活垃圾處理的諸多優(yōu)點而引起了人們的重視，很快在我國便建立了百余處蚯蚓床垃圾處理場。
3.2 蚯蚓床法工藝
圖1 蚯蚓床法處理城市生活垃圾工藝流程
蚯蚓床法工藝流程圖見圖1。在該流程中，垃圾的分選是一個比較重要的環(huán)節(jié)。蚯蚓床法所能處理的對象是可降解的有機物，而我國現(xiàn)在大部分垃圾是混合垃圾，許多廢棄物混于一起，要分離出其中的可降解有機物必需借助垃圾分選設備。利用垃圾分離設備把分離出來的廢金屬、玻璃、塑料等廢棄物分門別類收集起來，自己回收利用或者轉(zhuǎn)賣給廢品回收再生產(chǎn)廠家，可降低運行成本，同時使垃圾得到更有效的資源化處理。
使可降解有機物完全腐熟也可以采用高溫堆肥技術，但考慮到糞便也需運到垃圾場處理，而且糞便有加速有機物發(fā)酵的作用，所以將糞便和可降解有機物按一定比例一起倒入發(fā)酵池中進行發(fā)酵（比例由垃圾本身含水率確定，保證完全腐熟后的有機物含水率在60%左右），待有機物完全腐熟后即可作蚯蚓食料添加。
3.3 蚯蚓床制作
蚯蚓床一般寬l～2米，長度不限，床間留0.7米的通道(若考慮用車加飼料，通道要加寬)。論文參考。床底比通道高20厘米，床上鋪食料厚度以10～15厘米為宜。然后投放蚓種，投放量為1～2Kg蚓種/
蚓床，投放在無食料區(qū)，讓其自然爬入食料里，然后覆蓋上稻草，可以使蚯蚓床在透氣性較好的條件下，起到保溫、防暑、防凍、防天敵的作用。
目前，我國利用蚯蚓床法處理城市垃圾大多投放大平二號蚓種，它是美國紅正蚓和日本花蚯蚓的雜交種，本地俗名太湖紅蚯蚓。大平二號蚯蚓食性很廣，它可以吞食包括廢紙在內(nèi)的各種可降解有機垃圾。一條蚯蚓一天進食量相當于自身體重的1倍左右，相當于1噸蚯蚓每天可以處理垃圾約1噸。同時它還具有適應性強、壽命長、繁殖率高等優(yōu)點。
3.4 蚯蚓床運行參數(shù)
3.4.1 溫度
大平二號蚯蚓的最適宜生長溫度在20～22℃。溫度低于10℃時，蚯蚓活動遲緩，要35天左右才產(chǎn)卵一粒；溫度在18～25℃，濕度30%～50%，通風換氣好時，一般1.5～4.5天就產(chǎn)卵一粒；當溫度高達35℃時，產(chǎn)卵數(shù)量下降，37℃就會迅速死亡[5]。
3.4.2 濕度
濕度與蚯蚓的生長，產(chǎn)卵及卵繭孵化的關系很密切。蚯蚓體內(nèi)含有約80%左右水分。如久不澆水，會造成蚓體萎縮，影響產(chǎn)卵，甚至自溶死亡。蚯蚓喜歡潮濕的環(huán)境,一般情況下濕度PF為2.7左右[6], 蚯蚓吃食多，生長快，產(chǎn)卵多，孵化率高。
3.4.3 透氣性
透氣性也是影響蚯蚓生長繁殖的一個重要因素。
蚯蚓靠蚓床中的氧氣來呼吸，透氣性越好，其新陳代謝越旺盛，產(chǎn)卵越多。反之，通氣不良，若二氧化碳、甲烷、氮及硫化物含量過大，會迫使蚯蚓外逃，嚴重時會導致蚯蚓大批死亡[5]。
3.4.4 pH值
蚯蚓對酸堿都很敏感，因為蚯蚓體表各部分散布著對酸、堿等有感受能力的化學感受器官，蚯蚓床的酸堿度過高或過低都會危害蚯蚓生長繁殖，以pH值6～8為宜。
4 處理效果
蚯蚓床法經(jīng)實踐證明其處理生活垃圾的效果完全符合城市生活垃圾的減量化、資源化、無害化的治理目標。被蚯蚓床處理過的城市生活垃圾松軟潮濕，像肥沃的森林黑土，實際上那就是無毒防臭的蚯蚓糞，蚯蚓糞富含有機腐殖酸，是一種高效有機農(nóng)肥和土壤改良劑。在蚯蚓床中增殖的蚯蚓是醫(yī)藥、保健品原料，高蛋白食品，優(yōu)質(zhì)動物蛋白質(zhì)飼料。讓蚯蚓成為有機廢棄物的加工者，既把廢棄物作為“資源”來利用，防止污染，又為城市生活垃圾處理的產(chǎn)業(yè)化開辟了道路。
5 效益分析
5.1 社會環(huán)境效益分析
5.1.1 環(huán)境損益分析
采用該技術處理城市生活垃圾，使垃圾得到了減量化、無害化處理和資源化利用，對保護當?shù)赝寥�、水域和大氣環(huán)境起到了較大的作用。生活垃圾對環(huán)境的影響，根據(jù)國務院技術經(jīng)濟研究中心《固體廢物》專題組提出的“工業(yè)廢物預測用基本參數(shù)參考”，以煤灰作對照標準，垃圾環(huán)境損失為48元/噸[7]。如按垃圾日處理量100噸計算，年垃圾處理量為3.65萬噸，則每年可減少環(huán)境損失為175.2萬元。
5.1.2 蚓糞肥效及對土壤性能改良分析
蚓糞中富含有可培肥無機營養(yǎng)元素和腐殖質(zhì)，能在植物根系附近釋放植物生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)。錫山市東北塘鎮(zhèn)朱巷村農(nóng)業(yè)綜合服務站王國清曾對蚓糞增產(chǎn)小麥的效果進行試驗，根據(jù)實驗結(jié)果，增施蚓糞作小麥蓋子肥，能明顯使小麥增產(chǎn)。通過實踐證明，蚓糞還具有改善農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，增肥改良土壤的長期效應，即當季增產(chǎn)、后茬得益的良好效果。
5.2 經(jīng)濟效益分析
由于在生態(tài)床中增殖的蚯蚓具有重要的飼料和藥用價值，蚓糞是高效農(nóng)肥和土壤改良劑，所以副產(chǎn)物很暢銷。
蚯蚓養(yǎng)殖成本：垃圾處理費+人工費+土地租賃費+水電工具費+蚓種費=3萬元/（畝.年）；
經(jīng)濟效益：每畝蚯蚓床每年能產(chǎn)鮮蚯蚓3噸左右，飼養(yǎng)的好可達5噸，按8元/Kg計，收入為2.4萬元/（畝.年）；蚓糞達80～110噸，按250元/噸計，蚯蚓糞收入為2.0萬元/（畝.年）；
純利潤：純利潤=經(jīng)濟效益-養(yǎng)殖成本=2.4+2.0–3.0=1.4萬元/（畝.年）。
6 結(jié)語
蚯蚓床法處理城市生活垃圾，是一個較前沿的固體垃圾處理技術。在混合垃圾分選技術和蚯蚓床培育技術方面都有待進一步提高。不同城市生活垃圾的各組成比例不同，當?shù)氐臍夂驐l件也不一樣，所以要針對特定的條件馴化出能適應該條件的蚯蚓，更充分、更迅速地實現(xiàn)城市生活垃圾的無害化、減量化、資源化的治理目標。
蚯蚓床法工藝流程簡單、管理方便、無二次污染、造價和運行費用較低，特別是副產(chǎn)物蚯蚓和蚓糞都具有很高經(jīng)濟價值的特點，在城市生活垃圾處理方面較目前常用垃圾處理方法有很大的優(yōu)越性和巨大發(fā)展?jié)摿�，必將成為城市生活垃圾處理的主要方法，為我國的環(huán)保事業(yè)做出巨大貢獻。
參考文獻
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3 黃福珍,張與真,楊夫瑞.蚯蚓改土及綜合利用[A].見:裘明華蚯蚓的養(yǎng)殖與利用[C].重慶:重慶出版社,1984.28～36.
4 王丹丹,李輝信,胡鋒,王霞,楊文霞. 蚯蚓處理城市生活垃圾的現(xiàn)狀與趨勢. 江蘇農(nóng)業(yè)科學，2005.4：4～7
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7 劉大義，張和.城鎮(zhèn)生活垃圾優(yōu)化處理技術研究.環(huán)境工程，2005.23（3）：58～59
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