有机废弃物蚯蚓堆制处理的研究进展

3 蚯蚓堆制处理研究进展
通过将传统堆肥处理与蚯蚓处理相结合，充分利用了两者的优点和长处而避免了各自的缺陷，是一种较好的有机废弃物处理技术[9]。蚯蚓堆制有机废弃物的技术已经得到国际上的认可，城市有机混合垃圾和农业有机废弃物经过蚯蚓处理，产物将成为无公害农业生产的生物肥料，减轻因大量施用化肥而带来的环境问题，这对保护生态环境，促进农业可持续发展具有重要意义。
日本学者前田古颜在1973年育成了繁殖倍数极高、适合于人工养殖的蚯蚓品种“太平2号”（学名为Eisenia foetida），使这项生物技术得到革命性发展。1981年，在英国洛桑实验站开始了一项利用蚯蚓加工处理鸡、猪、牛产生的废弃物的研究[12-13]，这项研究又相继在法国、德国、意大利、西班牙、中国、印度、南非和其他一些国家展开。在英国洛桑试验站，应用蚯蚓处理污泥，生活垃圾及农业有机废弃物已扩展到工业化和商业化规模。1997年，Elvira等[14]把蚯蚓引入纸浆工业的污泥处理中。这些都达到良好的效果，拓宽了蚯蚓处理垃圾的范围。但这些研究所用的饵料大部分是新鲜的畜禽粪便，基本上没有对畜禽粪便进行预处理，所以处理效率有些偏低。研究表明，一些蚯蚓品种对污泥、动物畜禽粪便、作物秸秆、工业废弃物等有机废弃物的分解、处理有很大的潜力[15-16]，从而使这项古老技术获得了新生。
在我们国家，蚯蚓堆制处理研究开始较晚，上个世纪90年代初才刚刚起步，直到本世纪初才开始逐渐深入。2000年，邱江平提出用蚯蚓分解处理有机垃圾，概述了蚯蚓在垃圾处理中的作用及与微生物的协同作用并对蚯蚓在处理有机废弃物和生活污水上的应用做了介绍[7-8]。戈峰等[17]在蚯蚓对金属元素的富集作用分析中发现：饲养在牛粪和生活垃圾中的蚯蚓体内砷、汞、铅含量超过国家食品卫生标准；蚯蚓对硒和铜元素的富集能力很强，且富集铜的能力比富集硒的能力强，其最高富集硒和铜量分别为332.5 mg•kg-1和1376.9 mg•kg-1。刘庄泉等[18]提出了好氧堆肥与蚯蚓处理相结合的生态处理方法对上海郊区垃圾进行了处理，对蚯蚓处理垃圾的原理做了总结和概括，同时对处理过程中影响一次发酵和蚯蚓的关键因素进行了具体介绍。孙振钧在废弃物的堆制、蚯蚓发生器以及堆制产物中拮抗微生物的分析方面有了一定的研究[2,19]。石磊[6]等研究了小型有机垃圾生化处理机的开发与应用进展。刘亚纳等[20]进行了赤子爱胜蚓处理猪粪的试验研究，对蚯蚓的生长、繁殖及堆制前后物料的C/N比、NH4+-N和NO3--N变化进行了研究。
近些年来，研究的领域不断扩展，研究的程度不断加深。Kaushik和Garg[21]研究了纺织厂污泥和牛粪及农业废弃物的堆制过程中，堆制物料生物学和化学动态变化。Edwards在畜禽粪便、城市垃圾以及造纸厂废弃物的蚯蚓堆制方面做了广泛研究，并对堆制产物的植物效应做了分析[22]。Arancon等[23]的研究表明蚯蚓堆制产物中全氮、磷酸盐含量及微生物量都有所提高，食真菌线虫和食细菌线虫也显著多于对照（化肥）处理。杨文霞等[24]对果皮、菜叶和木屑混合垃圾的蚯蚓堆制处理中赤子爱胜蚓的生长、繁殖特性、堆制残留物干重及堆制产物的化学和生物学性质进行了研究。Garg等[25]对厨余废弃物、农业废弃物、工业废弃物包括纺织厂污泥和纤维制品的蚯蚓堆制产物物理和化学性质与堆制前进行了比较。
4 蚯蚓处理有机废弃物的优点
在垃圾的生物发酵处理中，蚯蚓的引入可以带来如下好处[26]：
（1）蚯蚓对垃圾中的有机物质有选择吞食作用，有利于再次分选垃圾中初级分选未能分开的有机物和无机物；
（2）蚯蚓消化道的研磨和代谢作用使得垃圾中的有机物逐步降解，并释放出可为植物所利用的氮、磷、钾等，同时，有机物以颗粒状结构排出体外，利于与垃圾中其他物质的分离，而且，颗粒状的蚓粪还可以促进硝化—脱氮过程，研究结果显示，蚯蚓组织中的氮每天以10%以上的比例更新；
（3）蚯蚓的活动可以改善垃圾中的水气循环，也使得垃圾和其中的微生物得以运动，从而消除发酵过程中的臭气，减轻堆肥的空气污染，大大缩短堆肥处理中二次发酵的时间；
（4）可利用蚯蚓作为载体对可能造成土壤环境污染的化学物质进行测试，并根据这些化学物质对蚯蚓的毒害程度来评价其可能对环境的危害程度，也就是说利用蚯蚓可以对整个垃圾处理过程及其产品进行毒理监测。

参考文献：
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[2]孙振钧,孙永明. 蚯蚓反应器与废弃物肥料化技术[M].北京:化学工业出版社,2004:34-35
[3]李静玲,张锦玫,魏鸿榕,蒋晓瑜. 城市生活垃圾生产有机复合肥可行性研究[J]. 福建工程学院学报,2005,3(1):51-56
[4]黄红英,常志州,朱万宝,马艳,叶小梅,张建英.接种微杆菌对奶牛粪便堆肥的影响[J]. 江苏农业科学,2004,6:143-146 [5]石磊,赵由才,李兵. 小型有机垃圾生化处理机的开发与应用进展[J].中国沼气,2004,22(3):15-18
[6]肖亿群等.白颈环毛蚓皮肤的超微结构[J].上海师范大学学报(自然科学版),2002,31(2):79-85