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蚯蚓堆肥及蝇蛆生物转化技术在有机废弃物处理应用中的研究进展

2015-01-02 13:07 环卫科技网 张志剑 刘萌 朱军

摘要:有机废弃物处置不当引起的环境污染与潜在资源浪费已引起广泛关注,生物堆肥处理是解决有机废弃物污染与再利用的主要技术手段之一。蚯蚓堆肥和蝇蛆生物转化是废弃物生物处理与利用的两项代表性技术,不仅可将废弃物基质转化为均匀且稳定的类腐殖质化合物,同时收获丰富的虫体蛋白。本文在介绍蚯蚓堆肥和蝇蛆生物转化基本定义与原理的基础上,重点综述了两种技术的工艺过程与机制、影响因素与控制、以及废弃物生物质特性演变规律等;进而阐述了虫体生物量转化、肠道消化分解、生物酶降解、以及微生物区系等多重物理及生化机制共同实现有机废弃物减量化-增值化-稳定化处理的共性与差异,以及工程应用潜力与发展前景。
关键词:蚯蚓堆肥;蝇蛆生物转化;有机废弃物;减量化;增值化
中图分类号:X705文献标识码:A文章编号:0250-3301(2013)05-1679-08

城市化进程及人口膨胀和生活方式的改变都在无形中加速有机废弃物的生成,如何进行减量化、资源化(增值化)、稳定化处理越来越受到人们的关注。常规处置技术手段如填埋、农田直接利用、焚烧等[1]虽然能一定程度地解决废弃物环境污染,但不可避免地产生新的环境问题。20世纪70年代末,Hartemtein等[2]将赤子爱胜蚯蚓(Eisenia foetida)引入污泥处理过程并将最终产品加工成土壤基质。几乎在同一时期,又有学者以蝇蛆为生物反应器,将动物粪便转化为腐熟度高、稳定性好且养分充足的有机堆肥,并获得数量可观且高附加值的蝇蛆蛋白[3]。随后,根据蚯蚓等食腐性生物的生理特性及其处理废弃物的效能,学者与从业者逐步发展并总结了“蚯蚓堆肥”(vermicomposting)[4]和“蝇蛆生物转化”(larvae bioconversion)[5]这一廉价、经济、环保的有机废弃物处理技术,不仅解决了普通堆肥因嗜热过程造成的氨氮流失[6],同时将废弃物生物质迅速转化为更为稳定的堆肥产品[7]。本文对这两种代表性技术的研究动态进行总结,并结合工程应用进行研发探讨,服务于废弃物减量化-增值化-稳定化处理与污染控制。

来源:环境科学

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