蚯蚓堆肥用于我国农村生活垃圾处理探讨

摘要：概述了蚯蚓堆肥处理技术的原理和工艺方法，在对蚯蚓堆肥处理技术的主要影响因素及其用于农村生活垃圾处理的可行性进行论述的基础上，得出蚯蚓处理农村生活垃圾的技术路线，并指出蚯蚓处理技术工艺简单，操作方便，费用低廉的特点适合我国农村的需要，其应用前景可观，但仍需要进一步加强研究开发工作。
关键词：蚯蚓堆肥；农村生活垃圾；影响因素；可行性论证
农村生活垃圾是指在农村日常生活中或为农村日常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[1]。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。
为了兼顾垃圾处理方法的经济性和环保性，近二十年来，人们将自然生态系统中的分解者—蚯蚓引入到固体废弃物处理中，逐渐发展形成了一种新型的固体废弃物处理技术—蚯蚓堆肥处理技术。该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。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。
1蚯蚓堆肥处理技术的原理及工艺方法
蚯蚓堆肥处理是在普通堆肥处理的基础上结合生物处理发展起来的。它的基本原理是利用蚯蚓食腐、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、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。蚯蚓堆肥处理不仅利用蚯蚓特殊的生态学功能，还利用了蚯蚓与环境中某些微生物的协同作用。蚯蚓处理垃圾主要方法有蚯蚓生物反应器和土地处理法[2-3]。蚯蚓生物反应器，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。土地填埋法是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。
2蚯蚓堆肥处理技术的主要影响因素
2.1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6000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1000倍，以重量计可达100倍以上[4]。
2.2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0～29℃，最适温度为20～25℃。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[5-6]，从而影响其处理能力。
2.3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[7]。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。
2.4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响。NdegwaPM等[8]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。ElviraC等[9]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。
2.5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。NdegwaPM等[10]的研究认为1.6kg/m2的投放密度可实现最佳的处理效果。
2.6其他因素
蚯蚓生存的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[5]。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