蚯蚓处理城市生活垃圾的现状与趋势 课程：生物技术与人类 任课教师：周选围 报告人：张子葳 院系：国际与公共事务学院
蚯蚓处理城市生活垃圾的现状与趋势 课程：生物技术与人类 任课教师：周选围 报告人：张子葳 院系：国际与公共事务学院
目录 背景概要 ·蚯蚓处理生活垃圾的原理 蚯蚓在垃圾处理中的作用 ·蚯蚓处理垃圾的两个主要方法 ·处理垃圾后产生的蚓粪和蚯的 主要用途 ·在我国蚯蚓处理垃圾目前存在的 问题
目录 • 背景概要 • 蚯蚓在垃圾处理中的作用 • 蚯蚓处理垃圾的两个主要方法 • 蚯蚓处理生活垃圾的原理 • 处理垃圾后产生的蚓粪和蚯蚓的 主要用途 • 在我国蚯蚓处理垃圾目前存在的 问题
背景概述 (一)生活垃圾的产量和成分 随着经济发展和城市化的快速推进，城市生活垃圾越来越多，与此 同时，垃圾成分较10年前也发生了变化：受人们生活水平、消费水 平、燃料结构等影响，垃圾成分总体表现为有机物含量增多，灰土、砖 瓦、塑料等含量降低，可利用价值增大。但是目前，对这些有机废弃物 大多仍采用焚烧、填埋、自然堆制和快速高温堆制等手段来进行处理 ,这些方法不仅不能从根本上实现垃圾资源化，还会造成二次污染 (二)人工快速堆肥 人工快速高温堆肥是近年来广受重视的处理技术，主要采用强制通 风和接种纤维素分解菌等方法提高处理速度和堆肥质量，但处理产物 的物理性状并无根本改观，且臭味较重，需要复杂的后处理工序，加大了 生产成本
背景概述 （一）生活垃圾的产量和成分 随着经济发展和城市化的快速推进,城市生活垃圾越来越多，与此 同时，垃圾成分较10年前也发生了变化：受人们生活水平、消费水 平、燃料结构等影响,垃圾成分总体表现为有机物含量增多,灰土、砖 瓦、塑料等含量降低,可利用价值增大。但是目前,对这些有机废弃物 大多仍采用焚烧、填埋、自然堆制和快速高温堆制等手段来进行处理 ,这些方法不仅不能从根本上实现垃圾资源化,还会造成二次污染 （二）人工快速堆肥 人工快速高温堆肥是近年来广受重视的处理技术,主要采用强制通 风和接种纤维素分解菌等方法提高处理速度和堆肥质量,但处理产物 的物理性状并无根本改观,且臭味较重,需要复杂的后处理工序,加大了 生产成本
背景概述 (三)有机废弃物的蚯蚓堆制处理技术(vermicom2 posting) 技术应用实例 法国1991年在罗纳河畔的Lavoultei市建立的世界上第一座利用蚯蚓处理 城市生活垃圾的垃圾处理场，现代化程度较高，日处理垃圾20~30t,仅需4 个工人操作，垃圾的处理成本每吨约为360法国法郎。 2000年澳大利亚悉尼奥运会期间，利用4000条蚯蚓处理奥运村生活垃圾 可以做到垃圾不出村就地消纳。 有很多研究表明，蚯蚓可显著增强土壤供肥性能，并显著提高土壤中微 生物的活性。由此，蚯蚓处理垃圾有广阔前景，不仅为城沛净化、处理 公害找到了新途径，还促进了物质再循环、垃圾的资源化。 国外用蚯蚓处理生活垃圾、造纸厂废弃物已经实现产业化，生产产物已 经被广泛应用到农业生产中，但是在我国用蚯蚓处理垃圾如何实现产业 化还需要进一步研究
背景概述 （三）有机废弃物的蚯蚓堆制处理技术( vermicom2 posting) • 技术应用实例 – 法国1991年在罗纳河畔的Lavoulte市建立的世界上第一座利用蚯蚓处理 城市生活垃圾的垃圾处理场,现代化程度较高,日处理垃圾20～30 t,仅需4 个工人操作,垃圾的处理成本每吨约为360法国法郎。 – 2000 年澳大利亚悉尼奥运会期间,利用4 000条蚯蚓处理奥运村生活垃圾, 可以做到垃圾不出村就地消纳。 • 有很多研究表明,蚯蚓可显著增强土壤供肥性能，并显著提高土壤中微 生物的活性。由此，蚯蚓处理垃圾有广阔前景,不仅为城市净化、处理 公害找到了新途径,还促进了物质再循环、垃圾的资源化。 • 国外用蚯蚓处理生活垃圾、造纸厂废弃物已经实现产业化,生产产物已 经被广泛应用到农业生产中,但是在我国用蚯蚓处理垃圾如何实现产业 化还需要进一步研究
蚯蚓处理生活垃圾的原理 蚯蚓是一种杂食动物，它们大量吞食有机物质，通过砂囊的机械研磨和 肠道内的生物化学作用进行分解和转化。 有机物质在蚯蚓消化道分泌的各种生物酶（包括蛋白酶、脂肪酶、纤 维素酶、淀粉酶及甲壳素酶等)和微生物的联合作用下，能水解为易于 同化的碳水化合物、脂肪、蛋白质以及较稳定的纤维素和几丁质，并 使土壤矿物发生一定程度的分解。 这些有机物质和无机矿物质被进一步转化为植物易于利用的可给态化 合物如氨、碳酸和易矿化的尿素、尿嘌呤以及速效性的磷钾矿质养分 这些代谢剩余产物大部分与吞食的土壤密切复合，混上蚯蚓体表分泌 物、尿液等以蚓粪的形式排泄出来形成土壤中营养丰富、品质优良的 粒结构
蚯蚓处理生活垃圾的原理 • 蚯蚓是一种杂食动物,它们大量吞食有机物质,通过砂囊的机械研磨和 肠道内的生物化学作用进行分解和转化。 • 有机物质在蚯蚓消化道分泌的各种生物酶(包括蛋白酶、脂肪酶、纤 维素酶、淀粉酶及甲壳素酶等)和微生物的联合作用下,能水解为易于 同化的碳水化合物、脂肪、蛋白质以及较稳定的纤维素和几丁质, 并 使土壤矿物发生一定程度的分解。 • 这些有机物质和无机矿物质被进一步转化为植物易于利用的可给态化 合物,如氨、碳酸和易矿化的尿素、尿嘌呤以及速效性的磷钾矿质养分 。这些代谢剩余产物大部分与吞食的土壤密切复合,混上蚯蚓体表分泌 物、尿液等以蚓粪的形式排泄出来,形成土壤中营养丰富、品质优良的 团粒结构
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氨、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。 (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。 非游
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。 ( 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
蚯蚓处理垃圾的两个主要方法 (一)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。 构成：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 原理：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 、装股吸要末立缓流分族欢整 圾分类制度亟待建立
蚯蚓处理垃圾的两个主要方法 （一）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。 • 构成：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 • 原理：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 • 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
蚯蚓处理垃圾的两个主要方法 (二)土 垃圾分拣 此方法不 初级发酵、生物消毒 构成及 蚯蚓处理 蚯蚓池（相当于二次发酵） 温度 pH准 精拣车间，肥料提取 筛分 湿度 在60%以 蚓粪 杂物 蚯蚓体 的大平2 斯 肥料、饲料 用于制药、化工、原料 图1蚯蚓处理城市生活垃圾技术流程
蚯蚓处理垃圾的两个主要方法 （二）土地处理法：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 • 构成及工作原理 • 蚯蚓处理垃圾过程中的关键影响因素 – 温度：最好是25度左右 – pH值:堆肥以中性为宜 – 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 – 蚯蚓品种：优先选择喜欢有机质和耐高温的品种，如，爱胜蚓属的大平2 号、美国红蚓等
处理垃圾后产生的蚓粪和蚯的主要用途 (一)蚓粪的用途 蚓粪是优质生物肥：蚯蚓粪是一种氨、磷、钾含量齐全，并含有大量有 机质、腐植酸的黑色颗粒肥料。与其他肥料相比，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，是种花养草、园林 花卉、温室大棚的高档有机肥，又是瘠薄、长期施用化肥板结土壤的改 良剂，而且能改造盐碱。 蚓粪对植物病虫害有抑制作用 蚓粪是优质饲料 蚓粪还可用于修复重金属、农药等污染的土壤：由于蚓粪具有强大的 表面积可吸附重金属，减少植物对重金属的吸收，从而遏制重金属进入 食物链，是一种有效的重金属钝化剂
处理垃圾后产生的蚓粪和蚯蚓的主要用途 （一）蚓粪的用途 • 蚓粪是优质生物肥：蚯蚓粪是一种氮、磷、钾含量齐全,并含有大量有 机质、腐植酸的黑色颗粒肥料。与其他肥料相比,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，是种花养草、园林 花卉、温室大棚的高档有机肥,又是瘠薄、长期施用化肥板结土壤的改 良剂,而且能改造盐碱。 • 蚓粪对植物病虫害有抑制作用 • 蚓粪是优质饲料 • 蚓粪还可用于修复重金属、农药等污染的土壤：由于蚓粪具有强大的 表面积,可吸附重金属,减少植物对重金属的吸收,从而遏制重金属进入 食物链,是一种有效的重金属钝化剂
处理垃圾后产生的蚓粪和蚯蚓的主要用途 蚓粪中含激素类物质，可促进植物生长：蚓粪中含有IAA、GA等激素 类物质，这些激素类物质可调节植物生长，促进植物细胞分裂、根系伸 长 蚓粪是天然脱臭器：蚓粪中含有大量微生物，对臭气物质具有良好的吸 收净化功能 (二)蚯蚓的作用 处理垃圾后的蚯蚓体可以用作优质蛋白饲料喂养家畜，或用作化工原料
处理垃圾后产生的蚓粪和蚯蚓的主要用途 • 蚓粪中含激素类物质,可促进植物生长：蚓粪中含有IAA、GA等激素 类物质,这些激素类物质可调节植物生长,促进植物细胞分裂、根系伸 长 • 蚓粪是天然脱臭器：蚓粪中含有大量微生物,对臭气物质具有良好的吸 收净化功能 （二）蚯蚓的作用 处理垃圾后的蚯蚓体可以用作优质蛋白饲料喂养家畜,或用作化工原料