[科普中国]-微生物自然堆沤

蔬菜废物的特性

蔬菜废物具有高含水率，高营养成分和基本无毒害性的特性。蔬菜废物的含水率通常在90%左右，以干基计算含氮量在3%-4%，总磷含量为0.3%-0.5%，钾含量为1.8%-5.3%，其营养成分与常用的天然有机肥料相当。正常种植的蔬菜废物除了部分发生病虫害的蔬菜组织之外，不含其他的有毒有害物质。另外，蔬菜废物的产生地主要集中在蔬菜种植田地中和蔬菜加工交易场所，不易和生活垃圾等混合，可以实现单独收集处理。如果将蔬菜废物简单按照一般生活垃圾的方式进行处理处置，成本高昂，而且在某种程度上是资源浪费。

分类好氧堆肥法好氧堆肥是将要堆腐的有机物料与填充料按一定的比例混合，在合适的水分、通气条件下，使微生物繁殖并降解有机质，从而产生高温，杀死其中的病原菌及杂草种子，使有机物达到稳定化。好氧堆肥堆体温度高，一般为50-65℃，故亦称为高温堆肥。高温堆肥可以最大限度地杀灭病原菌，同时对有机质的降解速度快，是处理有机废物的有效方法。

研究表明，由于高含水率和植物组织中原有的微生物群落特点，蔬菜废物的好氧堆肥需要以下的条件：首先，必须将蔬菜废物和各种膨松物质混合，以增加孔隙率，降低含水率并防止堆肥物料过度塌陷。Haggar则提出，在堆肥物料中添加40%的干草作为调节剂1；其次，应该通过连续通气和翻堆防止局部厌氧状态的发生；再次，应在初始物料中混入已经腐熟的堆肥产品作为微生物接种剂，加速高温阶段的启动。Vallini等认为，添加15%的木屑和5%的堆肥产品则可以达到较理想的效果2。

厌氧消化方法厌氧消化是指在厌氧微生物作用下，有控制地使废物中可生物降解的部分趋向稳定的生物化学过程，它的最大优点是可以回收沼气能源。对于一般的固体废物，如果进行厌氧处理，则需要采用高固体厌氧方法工艺（固体含量30%左右），运行条件较为苛刻，工艺不容易掌握3。但是，对于蔬菜废物来说，由于高含水率这一特点，已经符合一般厌氧处理的固体含量（10%左右）。可见厌氧消化处理可能成为蔬菜废物的理想途径，因为这种方式可以不经预处理就能实现比较完全的废物稳定化和能源回收利用。

厌氧消化处理蔬菜废物技术虽然具有生产周期短，而且能同时实现废物的稳定化和能源化应用的特点，但设备比较复杂，需要工厂化运作，还有最终的废水、废渣处理问题，因此，只适合于大型连锁超市或者食品加工企业的蔬菜废物集成化处理。

厌氧-好氧集成处理方案厌氧-好氧集成处理技术结合了好氧方法和厌氧方法的优点，能够达到最佳的处理效果。研究结果表明，首先，该技术彻底消除了产物的生物毒性，通过Cress发芽实验，分别在堆肥处理7 d和28 d后，10%和30%浓度的产物浸出液发芽指数已经高于60，表示生物毒性已经消失。其次，厌氧消化产物进行好氧堆肥，解决了单纯厌氧反应的废渣和废水问题，避免了二次污染。另外，在消化过程中可以回收部分沼气作为能源。但是，同时需要建立好氧和厌氧两套系统，在设备和运行成本方面都不具有优势。