蚯蚓处理城市生活垃圾的现状与趋势

3蚯蚓在垃圾处理中的作用
　　（1）蚯蚓对垃圾中的有机物质的选择作用，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，排出的颗粒状结构蚓粪是一种高品质的生物有机肥。（3）蚯蚓活动可改善垃圾中的水气循环，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[15]。（4）蚯蚓对垃圾中的重金属有富集作用，可以用来检测垃圾中重金属的含量，因此利用蚯蚓可以方便地对整个垃圾处理过程及其产品进行毒理监测[3]。
4蚯蚓处理垃圾的两个主要方法
4.1蚯蚓生物反应器
　　蚯蚓生物反应器是著名蚯蚓专家爱得华滋设计的一种有机废弃物处理装置，最初在英国用于处理植物生产废弃物和动物粪便，进入20世纪90年代以来，科学家对该反应器进行了较大改进，使之运作自动化[16]。蚯蚓生物反应器工艺简单，主要由反应器主体、加料部分和出料加工部分组成，蚯蚓生长所需的温度、湿度条件均由电脑自动控制，使之保持在最佳生存环境和高效处理状态。一个标准蚯蚓反应器，日处理有机废物6t，同时生产多功能生物有机肥约4.5t/d，年产蚯蚓有机肥1800t，成本较低，经济效益和生态效益都十分可观。研究发现，蚯蚓处理器处理垃圾可节约50％的运输收集费、避免垃圾运输过程的污染，同时节约了70％的填埋费，相应地延长了填埋场使用时间，适合在我国推广。但是此技术适用于分类后的垃圾，要求对垃圾事先有很好的分类收集，因此我国的垃圾分类制度亟待建立。
　　蚯蚓生物反应器主要原理是利用蚯蚓和微生物间的相互作用，在蚯蚓消化有机废弃物的同时接种工程菌，在蚯蚓和微生物的协同作用下对有机废弃物进行分解。产出的蚓粪为小而均匀的颗粒，营养价值比处理前提高20％~30％，同时含有丰富的有益微生物和酶类，是集营养、防病、刺激动植物生长于一体，生产有机食品的最佳生物肥料[16]。
4.2土地处理法[15]
　　建立垃圾的蚯蚓饲养场。此方法不仅适用于分类后的有机垃圾，而且也适用于混合垃圾。新鲜的混合垃圾很难利用一般设备进行分离，分离率不到30％，但是用蚯蚓处理后却非常容易分离，而且蚓体和蚓粪均能产生可观的经济效益。国外利用此法处理城市生活垃圾的技术已经较为成熟，并实现了工厂化处理和生产。
　　图1为土地处理法利用蚯蚓处理城市生活垃圾的主要技术流程。（1）垃圾分拣。将垃圾中的塑料、玻璃、金属等无机组分分离出去，剩下有机物（厨余、果皮）和一些碎石块等被送往第二车间。（2）好氧堆肥。有机垃圾破碎、调整水分后用微生物进行初级耗氧发酵。处理过程中会发热产生较高的温度（55~70℃），可以杀死垃圾中的病原微生物、寄生虫卵和植物种子等。这一过程需要30d，主发酵时垃圾表面覆盖2~3cm厚的蚓粪，可以保温除臭。经过初级发酵处理，当温度降到40~45℃时，就可以将垃圾送往蚯蚓分解处理池继续处理。（3）蚯蚓池。垃圾处理池是专门设计便于通气和散热的装置，经过初步发酵分解的垃圾在洒水降温后送入此装置。装置中的蚯蚓种群数量随着垃圾的量——蚯蚓食物的变化而变化。在这一过程中，有机物在蚯蚓和微生物的共同作用下继续分解，被蚯蚓吞食后形成颗粒状从装置的底部排出。（4）筛分过程。将蚓粪和其他杂物分开，最后所得有机肥可用作花肥或回田，无机垃圾相应回收。

　　利用蚯蚓处理有机垃圾就是一个物质再循环过程，在这一过程中蚯蚓和微生物的协同作用加速了有机物质的分解转化，最终经过蚯蚓消化后变成可利用的产品。利用生物方法处理有机垃圾不仅成本较低，无二次污染，而且使有机废物再生、增值，因此具有很高的推广应用价值。如果将生物处理垃圾和传统的垃圾处理方法结合起来，将其中的有机部分再生利用，而其余部分则通过其他方法分别处理，形成一条综合处理的办法，就能获得最佳的生态和经济效益[6]。如徐苏娟等报道的一个垃圾处理工艺将垃圾中的有机物通过微生物发酵为有机肥；废塑料、橡胶用于烧制汽油；细灰、沙砾直接制砖；石子、碎砖等用于农村铺砂石路，使处理垃圾和制肥两大工艺相互补充，实现垃圾减量化、效益化[17]。
4.2.1蚯蚓处理垃圾过程中的关键影响因素
　　（1）温度：蚯蚓分解处理温度应控制在15~29℃，最好是25℃左右。但也有资料表明，20℃为最适温度[3，15]。（2）pH值：堆肥以中性为宜。（3）湿度：蚯蚓体内含水量80％左右，喜欢潮湿的环境，堆肥含水量要求在60％以上，但水分不宜过多，否则会引起缺氧。（4）蚯蚓品种：在利用蚯蚓处理城市垃圾时，首先要优选出适当的喜欢有机质和能忍受较高温度的蚯蚓品种。目前世界上生存的蚯蚓有6000多种，根据食性和生态功能大致可分为表层种、内层种、深层种3类[5]。但适宜人工大规模养殖的蚯蚓一般应具有3个生物学特点：种群呈集中分布，能高密度地生长并保持旺盛的活力，有高的繁殖率和适应环境能力。试验表明，适于养殖且能吃生垃圾的是爱胜蚓属的大平2号、美国红蚓等[3]。