貴州有機固體廢棄物及其蚯蚓堆肥利用

廖朝選，楊 林

（1.貴州大學 化學與化工學院，貴陽 550001；2.貴州省分析測試研究院，貴陽 550002）

貴州有機固體廢棄物及其蚯蚓堆肥利用

廖朝選1，2，楊 林1

（1.貴州大學 化學與化工學院，貴陽 550001；2.貴州省分析測試研究院，貴陽 550002）

本文簡述了貴州有機固體廢棄物的特點，分析了其利用現狀，綜述了國內外有機固體廢棄物在蚯蚓堆肥的資源化利用技術方面的研究進展和應用情況，并結合貴州經濟、社會的發展目標，對貴州有機固體廢棄物資源化利用技術進行了展望。

貴州；有機固體廢棄物；蚯蚓堆肥

有機固體廢棄物是指人類在生產建設、日常生活和其他活動中產生的，在一定時間和地點無法利用而被丟棄的固體、半固體有機廢棄物。其來源非常廣泛，種類較多，有農業生產產生的作物秸稈、人類活動產生的生活垃圾、工業有機廢水處理后的污泥以及畜牧產生的動物糞便等[1]。目前，我國已成為世界上有機固體廢棄物產出量最多的國家之一，而大部分有機固體廢棄物未得到合理的利用，或填埋，或隨意丟棄，或直接排放到環境中，使得生態環境受到了嚴重的破壞，同時也造成了資源的浪費。為了降低環境危害、科學合理利用有機固體廢棄物，減少資源浪費，國內外學者做了大量研究，其中利用有機固體廢棄物堆肥是實現資源化利用的主要方式之一[2]。

堆肥是利用含有肥料成分的動植物遺體和排泄物，加上泥土和礦物質混合堆積，在高溫、多濕的條件下，經過發酵腐熟、微生物分解而制成的一種有機肥料，其具備有機質含量高、質地疏松等特點，具有非常重要的研究利用價值。當前，世界各地專家學者對有機廢棄物的堆肥有著大量的研究，并在多個國家實行實際利用[3]。

1 貴州主要的有機固體廢棄物處理與利用現狀

貴州地處云貴高原，有9個市州，88個區縣，全省土地主要以山地、丘陵為主，主要的農業污染物有作物秸稈、畜牧糞便、城市污泥、白酒酒糟和生活垃圾。

1.1 作物秸稈

貴州是農業大省，主要農作物有油菜、水稻、玉米、煙草、辣椒、茶葉、蔬菜等。易腐壞的蔬菜類、薯類等作物剩余物常被用于畜禽的養殖或直接還田使用，不會產生較多的廢棄物來污染環境，也沒有太高的資源利用價值；而油菜、水稻、玉米、煙草、辣椒、茶葉等主要農作物的生產產生了大量秸稈或茶枝，秸稈或茶枝在自然界中自然腐壞較慢，直接還田效果差。過去貴州生活水平較差，小型機械應用并不廣泛，貴州耕牛的養殖普遍，玉米、水稻秸稈主要被用于耕牛飼養，油菜、辣椒、煙草等秸稈主要替代柴火燃燒。隨著貴州經濟的發展，農村條件得到極大的改善，耕牛養殖逐漸減少，電煤取代柴火應用，農村作物秸稈被隨意丟棄或直接焚燒，造成了嚴重的環境污染以及資源浪費，只有極少一部分被應用于菌菇渣的制備；而茶葉生產產生大量茶枝、廢葉、碎茶、茶餅等，目前貴州已有陸圣康源等企業利用綠茶生產后的茶葉生產茶多酚等深加工產品，但是大多數的茶廢棄物都被作為農業垃圾被處理，造成了極大的資源浪費。

1.2 畜牧糞便

貴州是山地省，氣候宜人，非常適合畜禽的養殖，規模養殖發展迅速，目前已有貴陽三聯乳業、貴州好一多乳業、遵義乳業、溫氏集團、遵義發強鵪鶉等大型企業建立了畜禽的養殖場，每年產生了大量的畜禽糞便。至2011年末，貴州省畜禽排放糞便總量已達401.16萬t，其中豬糞34.2萬t，雞糞23.9萬t，奶牛糞34.2萬t[4]。隨著人民生活水平的提高，對畜禽產品的需求旺盛，畜禽的規模仍在擴大，糞便量也不停增長。目前，貴州對畜禽養殖產生的糞便處理主要有堆肥法、制備飼料、生產沼氣等，但是大量的養殖場建設在交通便利的城郊及居民區附近，畜禽糞便產生量較大而且分布較為集中，畜禽糞便處理沒有配套的技術與措施，城郊消納畜禽糞便能力弱，其實際資源化利用率并不理想。

1.3 城市污泥

貴州有88個區縣，每個縣及工業園區都建設了污水處理廠，每年都產生了大量的污泥。污泥中含有豐富的有機質和氮、磷、鉀等營養元素，合理的開發利用可以得到可觀的效益，也可降低環境危害[5]。污泥的處理主要是焚燒與衛生填埋，不僅費時費力，占據大量空間，產生大量成本，還造成了大量污泥的浪費。目前，貴州已有利用城市污泥用作建筑材料使用，也有使用污泥進行復合肥研制[6]，在堆肥使用上也有研究但整體利用較少。

1.4 生活垃圾

貴州有3 000多萬人口，每日的生活都產生了大量生活垃圾，目前農村生活垃圾主要以焚燒、堆置丟棄為主，城市垃圾主要被集中焚燒或衛生填埋，利用率很低。生活垃圾中多是餐余廢棄物，其含有豐富的有機質，利用餐余廢棄物進行堆肥已經是一種比較成熟的資源化技術，在國內上海等發達地區已有投產[7]。

1.5 白酒酒糟

白酒酒糟是酒醅發酵完成后再蒸餾出酒后殘留的附和固形物，是白酒行業最大的副產物。貴州是白酒生產大省，預計到2020年，全省白酒產量將達到80萬千升，按固態法生產1 t白酒約產生10 t酒糟來計，貴州每年將產生數以萬噸的白酒酒糟。但由于白酒的生產特點，產生的白酒酒糟污染較低，而且富含大量氨基酸、維生素等，可用于制備畜禽飼料、釀造食醋、培養食用菌、提取阿魏酸等高附加值產品[8]，其利用率較高，對環境的危害性較少。

2 國內外對有機固體廢棄物堆肥利用研究進展

蚯蚓堆肥是一種比較成熟的有機固體廢棄物資源化利用技術，在國內外均有利用，其被認為是一種新型的、極具前景的可持續環保技術[9]。它主要是利用蚯蚓特殊的生態學功能，有機固體廢棄物經過蚯蚓的消化系統，在蛋白酶、脂肪酶等多種酶的作用下，能迅速分解、轉化成為自身或其他生物易于利用的營養物質，從而實現變廢為寶。隨著環境污染問題、資源匱乏問題日益嚴峻，有機固體廢棄物的資源化利用是世界各國可持續發展的重要研究課題。

2.1 應用于土壤改良

蚯蚓堆肥產物中含有一定的蚯蚓糞，由于其具有顆粒小、多孔性、比表面積大、吸附性強的特點，加上其含有的腐殖酸，可較大程度地吸附土壤中重金屬，降低重金屬的生物有效性。蚯蚓糞還有極好的團粒結構，施入土壤中，一方面可以自身釋放有效養分，并促進土壤中部分難溶性礦物質分解，提高土壤的速效氮、速效磷和速效鉀的含量，為土壤增加有機物。另外，蚯蚓糞可與鈣離子結合并與土壤凝聚，降低土壤的pH值、堿化度，從而達到改變土壤性狀的效果[10]。

2.2 在農作物生產、園藝中的應用

在農作物、園藝的生產過程中，農作物育苗、集約用地型蔬菜生產、花卉種植均使用栽培基質，目前其基質主要為草炭。然而草炭是不可再生的資源，為減少草炭的開采和使用，保護濕地生態環境，國內外學者利用有機固體廢棄物經蚯蚓堆肥后替代草炭用作蔬菜、辣椒、煙草等作物的育苗基質，在大棚蔬菜和花卉生產的栽培基質中均有大量的研究[11-12]，并獲得一定的成果。

3 貴州有機固體廢棄物堆肥利用展望

貴州是農業大省，作物秸稈類有機廢棄物豐富；貴州也是畜禽規模養殖大省，畜禽糞便類有機廢棄物豐富，可以為蚯蚓堆肥提供大量的原材料。蚯蚓堆肥對空間與環境的要求較高，必須避免堆肥產生的異味影響周圍居民，貴州特有的山地環境可以抑制異味的擴散，貴州濕熱的氣候也能為堆肥提供大量的微生物，非常有利于堆肥。

王海檳通過堆肥化處理，成功將苦參提取殘渣制備成了對辣椒立枯病和草莓根腐病具有一定的防治效果的生物有機肥[13]。而貴州是中草藥生產大省，產生的中藥材廢棄物較多，可以利用中藥材廢渣的蚯蚓堆肥生產特殊病害防治的生物有機肥。

貴州是典型的喀斯特地區，土壤貧瘠，生態脆弱，石漠化嚴重，城市污泥有著豐富的有機質和氮、磷、鉀等營養元素，是一種非常理想的土壤改良劑和植物生長土壤。利用蚯蚓處理城市污泥、生活垃圾等有機固體廢棄物產生的堆肥，可以用于石漠化的治理以及貧瘠土壤的改良，達到生態修復的作用。

1 張婷敏.蚯蚓在有機固體廢棄物處理中的應用研究[D].咸陽：西北農林科技大學，2012.

2 劉志剛，邱忠平，付春霞，等.畜禽廢棄物堆肥化研究進展[J].江蘇農業科學，2013，41（2）：366-369.

3 Fytili D，Zabaniotou A.Utilization of sewage sludge in EU application of old and new methods–a review[J].Renewable and Sustainable Energy Reviews，2008，12（1）：116-140.

4 秦仕華，張崇玉，白家云.貴州省畜禽養殖業現狀及其污染防治對策[J].貴州農業科學，2014，42（4）：157-161.

5 馮 春.城市污水處理廠污泥蚯蚓堆肥技術研究[D].貴陽：貴州大學，2008.

6 劉曉靜，王 超.貴州嘗試利用污水處理廠污泥研制復合肥[EB/OL]（.2012-03-27）[2017-03-02].http://www.chinanews.com/ny/2012/03-27/3776068.shtml.

7 孟昭輝，吳凡松，郭婉茜，等.餐廚垃圾與剩余污泥處理現狀及技術展望[J].中國給水排水，2013，29（10）：9-11.

8 左上春，楊海泉，鄒 偉.白酒酒糟資源化利用研究進展[J].食品工業，2016，37（1）：246-249.

9 李 珣，尚書勇.固體廢棄物收集、處理及資源化利用技術精湛[J].廣東化工，2016，43（5）：122-123.135.

10 Agrafioti E，Bouras G，Kalderis D，etal.Biochar production by sewage sludge pyrolysis[J].Journal of Analytical and Applied Pyrolysis，2013，（101）：72-78.

11 龔小強，李素艷，李 燕，等.綠化廢棄物好氧堆肥和蚯蚓堆肥作為蔬菜育苗基質研究[J].浙江農林大學學報，2016，33（2）：280-287.

12 李 燕，孫向陽，龔小強.園林廢棄物堆肥替代泥炭用于紅掌和鳥巢蕨栽培[J].浙江農林大學學報，2015，32（5）：736-742.

13 王海濱.苦參提取殘渣的堆肥化處理及防控土傳病害研究[D].咸陽：西北農林科技大學，2015．

Organic Solid Wastes in Guizhou and Utilization of Earthworm Compost

Liao Chaoxuan1,2, Yang Lin1
（1.College of Chemistry and Chemical Engineering, Guizhou University, Guiyang 550001, China; 2.Guizhou Academy of Testing and Analysis, Guiyang 550002, China）

The characteristics of organic solid wastes in Guizhou were briefly introduced in the paper and analyzed the utilization status of organic solid wastes. At same time ,it were reviewed the research progress and application of organic solid wastes in the utilization of earthworm compost. Based on the economic and social development of Guizhou ,It will prospected the utilization technology of organic solid wastes in Guizhou

Guizhou; organic solid waste; earthworm compost

X705

A

1008-9500(2017)05-0033-03

2017-03-10

廖朝選（1984-），貴州遵義人，碩士研究生，從事廢棄物資源化利用和環境保護研究工作。