6蚯蚓处理有机固体废物详解.pptx

蚯蚓蚯蚓处理有机固体理有机固体废物物2015-11-24环境科学与工程系环境科学与工程系 马文林马文林主要内容主要内容l基本原理基本原理l蚯蚓在垃圾处理中的作用蚯蚓在垃圾处理中的作用l处理工艺流程处理工艺流程l主要影响因素主要影响因素l处理垃圾后产生的蚓粪和蚯蚓的主要用途处理垃圾后产生的蚓粪和蚯蚓的主要用途l工程实例工程实例/192一、基本原理一、基本原理l利利用用蚯蚯蚓蚓和和微微生生物物共共同同处处理理废废物物的的过过程程，构构成成了了以以蚯蚯蚓蚓为主导的蚯蚓为主导的蚯蚓-微生物处理系统。微生物处理系统。p一一方方面面，蚯蚯蚓蚓直直接接吞吞食食废废物物，经经消消化化后后形形成成蚓蚓粪粪颗颗粒，蚓粪颗粒是微生物生长的理想基质；粒，蚓粪颗粒是微生物生长的理想基质；p另另一一方方面面，经经微微生生物物分分解解的的有有机机物物是是蚯蚯蚓蚓的的优优质质食食物。物。p二者相互依存，促进有机废物分解。二者相互依存，促进有机废物分解。/193二、蚯蚓在垃圾二、蚯蚓在垃圾处理中的作用理中的作用1、蚯蚓通过沙囊和消化道，研磨和破碎有机物蚯蚓通过沙囊和消化道，研磨和破碎有机物2、垃圾中的有机物经消化道作用后，以颗粒状排出，利、垃圾中的有机物经消化道作用后，以颗粒状排出，利于与其他物质分离于与其他物质分离3、蚯蚓的活动可改善垃圾中的水气循环、蚯蚓的活动可改善垃圾中的水气循环4、蚯蚓自身通过同化和异化作用使有机物降解，并释放、蚯蚓自身通过同化和异化作用使有机物降解，并释放出出N、P、K等营养元素等营养元素5、可对垃圾处理过程及其产品进行毒理监察、可对垃圾处理过程及其产品进行毒理监察/194三、三、处理工理工艺流程流程收集垃圾机械分选有机碎块待处理料分堆蚯蚓转化筛选蚯蚓蚓粪金属玻璃塑料橡胶放置蚯蚓/195四、主要影响因素四、主要影响因素1、有机质含量、有机质含量2、碳氮比、碳氮比3、温度、温度4、含水率、含水率5、pH6、投加密度、投加密度7、有毒有害物质、有毒有害物质8、蚯蚓品种、蚯蚓品种/1961、有机、有机质含量含量 蚯蚓以垃圾中的腐烂有机质为食，要求垃圾中有机蚯蚓以垃圾中的腐烂有机质为食，要求垃圾中有机质含量要高，垃圾中有机质含量小于质含量要高，垃圾中有机质含量小于40%，会影响蚯蚓，会影响蚯蚓生长繁殖。生长繁殖。/1972、碳氮比、碳氮比 有机废弃物中的有机质是蚯蚓生存的主要条件有机废弃物中的有机质是蚯蚓生存的主要条件,但有机质但有机质的营养搭配是限制蚯蚓生长和繁殖的关键。过去认为主要决的营养搭配是限制蚯蚓生长和繁殖的关键。过去认为主要决定于蛋白质和脂肪的含量定于蛋白质和脂肪的含量,实际上实际上食料食料C/N才是反映蚯蚓堆肥才是反映蚯蚓堆肥适宜性的综合指标适宜性的综合指标。研究表明研究表明C/N较高时蚯蚓数量增长多较高时蚯蚓数量增长多,繁殖快繁殖快,更有利于提更有利于提高蚯蚓堆肥处理效果。多年研究结果表明高蚯蚓堆肥处理效果。多年研究结果表明,当目标当目标C/N=(2540)1时蚯蚓堆肥处理效果最佳时蚯蚓堆肥处理效果最佳。/1983、温度、温度 不不同同种种蚯蚯蚓蚓的的生生存存域域值值范范围围各各不不相相同同,一一般般的的试试验验条条件件将将温度控制在温度控制在2025的范围。的范围。以以夏夏、秋秋季季节节处处理理效效果果较较好好,特特别别是是深深秋秋季季节节,环环境境温温度度在在20左左右右时时,特特别别适适合合蚯蚯蚓蚓生生长长繁繁殖殖,此此时时蚯蚯蚓蚓的的增增殖殖率率接接近近80%,温度过高或过低都对蚯蚓产生负面影响。温度过高或过低都对蚯蚓产生负面影响。/1994、含水率、含水率l蚯蚓的呼吸和其他生命活动跟环境湿度密切相关。蚯蚓的呼吸和其他生命活动跟环境湿度密切相关。p蚯蚯蚓蚓能能够够适适应应的的湿湿度度范范围围为为30%80%,最最适适宜宜的的湿湿度范围为度范围为60%80%。p 湿湿度度过过小小,蚯蚯蚓蚓会会降降低低新新陈陈代代谢谢速速率率,降降低低水水分分消消耗耗,出出现逃逸、脱水而极度萎缩呈半休眠状态现逃逸、脱水而极度萎缩呈半休眠状态;p 湿度过高则溶解氧不足湿度过高则溶解氧不足,出现逃逸或窒息死亡。出现逃逸或窒息死亡。/19105、pH/19116、投加密度、投加密度l在在大大规规模模的的工工程程应应用用中中,增增大大蚯蚯蚓蚓投投加加密密度度可可提提高高单单位位容容积积的处理效率。的处理效率。p但但投投加加密密度度过过高高，使使种种群群内内发发生生生生存存空空间间和和食食物物的的争夺，影响有机废弃物处理效率。争夺，影响有机废弃物处理效率。lPius MNdegwa等等研研究究得得出出蚯蚯蚓蚓投投加加密密度度为为1.6kgm-2时时,生物转化效率最高。生物转化效率最高。/19127、有毒有害物、有毒有害物质l新鲜的有机废弃物来源广泛新鲜的有机废弃物来源广泛,成分复杂成分复杂,常含有对蚯蚓生长常含有对蚯蚓生长不利的因素。不利的因素。p一般投加蚯蚓前必须对其进行预堆肥一般投加蚯蚓前必须对其进行预堆肥,以杀死大量病以杀死大量病原菌和其他原菌和其他有害的微生物有害的微生物。p堆肥过程中发生堆肥过程中发生厌氧发酵厌氧发酵时产生甲烷、时产生甲烷、CO2等气体等气体,对蚯蚓的存活率造成极大的威胁。对蚯蚓的存活率造成极大的威胁。p重金属重金属对蚯蚓也会产生影响。对蚯蚓也会产生影响。/19138、蚯蚓品种、蚯蚓品种l在利用蚯蚓处理城市垃圾时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。质和能忍受较高温度的蚯蚓品种。l目前世界上生存的蚯蚓有目前世界上生存的蚯蚓有6000多种，适宜人工大规模养殖多种，适宜人工大规模养殖的蚯蚓一般应具有的蚯蚓一般应具有3个生物学特点个生物学特点:p种群呈集中分布种群呈集中分布,p能高密度地生长并保持旺盛的活力能高密度地生长并保持旺盛的活力,p有高的繁殖率和适应环境能力。有高的繁殖率和适应环境能力。l试验表明试验表明,适于养殖且能吃生垃圾的是爱胜蚓属的大平适于养殖且能吃生垃圾的是爱胜蚓属的大平2号、号、美国红蚓等。美国红蚓等。/1914五、五、处处理垃圾后理垃圾后产产生的蚓生的蚓粪粪和蚯蚓的主要用途和蚯蚓的主要用途l蚓蚓粪是优质生物肥粪是优质生物肥,可改良土壤、提高植物产量可改良土壤、提高植物产量 用蚯蚓处理垃圾用蚯蚓处理垃圾,不仅环保不仅环保,而且可生产出高品质绿色肥料而且可生产出高品质绿色肥料蚓粪。蚓粪。蚯蚓粪是一种氮、磷、钾含量齐全蚯蚓粪是一种氮、磷、钾含量齐全,并含有大量有机并含有大量有机质、腐植酸的黑色颗粒肥料质、腐植酸的黑色颗粒肥料。与其他肥料相比。与其他肥料相比,蚯蚓粪具有卫蚯蚓粪具有卫生、无异味、颗粒状、吸水、保水、透气性能强等特点。生、无异味、颗粒状、吸水、保水、透气性能强等特点。l蚓蚓粪是优质饲料粪是优质饲料 蚓粪中含有甘氨酸等蚓粪中含有甘氨酸等17种氨基酸种氨基酸,富含蛋白质富含蛋白质,无异味无异味,是配是配合饲料的组成原料之一合饲料的组成原料之一,与其他饲料搭配饲喂畜禽与其他饲料搭配饲喂畜禽,有助于解决有助于解决蛋白质饲料不足的问题蛋白质饲料不足的问题。/1915l蚓蚓粪对植物病虫害有抑制作用粪对植物病虫害有抑制作用 研研究究发发现现,蚯蚯蚓蚓对对农农业业有有机机废废弃弃物物进进行行生生物物降降解解的的产产物物蚓蚓粪粪,在在一一定定程程度度上上能能够够控控制制蔬蔬菜菜类类植植物物黄黄瓜瓜苗苗期期土土传传病病害害的的发发生生,并并表表现现出出明明显显的的促促进进植植物物生生长长的的效效应应;并并从从新新鲜鲜蚯蚯蚓粪中成功分离到拮抗活性强、抗菌性广的拮抗微生物。蚓粪中成功分离到拮抗活性强、抗菌性广的拮抗微生物。l蚓蚓粪还可用于修复重金属、农药等污染的土壤粪还可用于修复重金属、农药等污染的土壤 由由于于蚓蚓粪粪具具有有强强大大的的表表面面积积,可可吸吸附附重重金金属属,减减少少植植物物对对重重金金属属的的吸吸收收,从从而而遏遏制制重重金金属属进进入入食食物物链链,是是一一种种有有效效的的重重金属钝化剂金属钝化剂。/1916l蚓蚓粪中含激素类物质粪中含激素类物质,可促进植物生长可促进植物生长 近来有研究发现近来有研究发现,蚓粪中含有蚓粪中含有IAA、GA等激素类物质等激素类物质,这些这些激素类物质可调节植物生长激素类物质可调节植物生长,促进植物细胞分裂、根系伸长促进植物细胞分裂、根系伸长。l蚓蚓粪是天然脱臭器粪是天然脱臭器 蚓蚓粪粪具具有有很很高高孔孔隙隙率率和和比比表表面面积积,是是臭臭气气的的高高效效吸吸附附剂剂;蚓蚓粪粪中中含含有有大大量量微微生生物物,对对臭臭气气物物质质具具有有良良好好的的吸吸收收净净化化功功能能。垃垃圾圾堆堆肥肥主主发发酵酵时时,如如果果在在垃垃圾圾表表面面覆覆盖盖23 cm厚厚的的蚓蚓粪粪,可可以以很很好好地地保保温温除除臭臭。从从蚓蚓粪粪堆堆积积的的特特殊殊形形状状,及及其其富富含含丰丰富富的的微生物的角度看微生物的角度看,蚓粪是一种良好的生态除臭器。蚓粪是一种良好的生态除臭器。/1917l蚯蚓蚯蚓的作用的作用 处理垃圾后的蚯蚓体可以用作优质蛋白饲料喂养家畜处理垃圾后的蚯蚓体可以用作优质蛋白饲料喂养家畜,或用作化工原料。蚯蚓本身可入药，但是由于垃圾中有毒、或用作化工原料。蚯蚓本身可入药，但是由于垃圾中有毒、有害物质较多有害物质较多,蚯蚓体内会有相应累积，所以不建议使用蚓蚯蚓体内会有相应累积，所以不建议使用蚓体作为药品原材料。体作为药品原材料。/1918工程工程实例例l美国美国从治理环境出发从治理环境出发,首先想到了蚯蚓处理城市生活垃圾首先想到了蚯蚓处理城市生活垃圾,在全国推行在全国推行“后院蚯蚓堆肥法后院蚯蚓堆肥法”。由于。由于措施得力措施得力,受到了受到了公众的支持公众的支持,有效地从源头遏制了生活垃圾日积月累堆积有效地从源头遏制了生活垃圾日积月累堆积的趋势的趋势。l洛杉矶洛杉矶蚯蚓养殖场饲养蚯蚓蚯蚓养殖场饲养蚯蚓100万条万条,每月处理垃圾每月处理垃圾7.5万万t;加利福尼亚州一个公司养蚯蚓加利福尼亚州一个公司养蚯蚓5亿条亿条,占地面积占地面积3万万m2，每天处理废弃物每天处理废弃物200t。/1919