李玉娜 吳旭 肖翠珍等

摘要[目的]研究蚯蚓對不同含量油脂的餐廚垃圾的處理效果。[方法]以餐廚垃圾為研究對象，選用大平二號蚯蚓（赤子愛勝蚓），研究其對不同含量油脂的餐廚垃圾的處理效果。[結(jié)果]蚯蚓對油脂含量5%的餐廚垃圾的處理效果最佳，對油脂含量為10%的餐廚垃圾的處理效果較差，油脂含量>15%時，蚯蚓不能存活。[結(jié)論]該研究可為餐廚垃圾的蚯蚓堆肥處理提供參考。

關(guān)鍵詞蚯蚓；餐廚垃圾；油脂含量

中圖分類號S181文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2015）31-252-02

Earthworm Processing of Food Waste with Different Fat Contents

LI Yuna， WU Xu， XIAO Cuizhen， LIANG Aiping* et al

（College of Environmental and Materials Engineering， Yantai University， Yantai， Shandong 264005）

Abstract[Objective] The research aimed to study processing effect of food waste with different fat contents by earthworm. [Method] Food waste was processed by Daping No.2 earthworm （Eisenia foetida）， and the treatment effect of food waste with different fat contents was studied. [Result] Earthworm had best processing effect on food waste with 5% of oil content and bad processing effect when the oil content was 10%. When the oil content of food waste was more than 15%， the earthworm could not survive. [Conclusion] The research could provide reference for earthworm composting processing of food waste.

Key wordsEarthworm； Food waste； Oil content

在當(dāng)今社會快速發(fā)展的趨勢下，餐廚垃圾已經(jīng)成為我國固體廢物產(chǎn)生的主要來源。清華大學(xué)環(huán)境系固體廢物污染控制及資源化研究所的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，我國城市每年產(chǎn)生餐廚垃圾不低于6 000萬t。因此餐廚垃圾處置及其對環(huán)境的影響已成為我國新興的環(huán)境問題之一，如何合理地解決餐廚垃圾成為十分緊迫的問題。

餐廚垃圾具有高水分、高鹽分、高含油量、高有機質(zhì)的特點[1]，而蚯蚓可以通過自身的消化系統(tǒng)將有機質(zhì)迅速分解，轉(zhuǎn)化成為自身或其他生物易于利用的營養(yǎng)物質(zhì)[2]，因此蚯蚓堆肥處理技術(shù)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用[3]。但油脂對餐廚垃圾的蚯蚓堆肥效果會產(chǎn)生一定的影響[4]，因此筆者考慮用蚯蚓來處理不同油脂含量的餐廚垃圾，以探求蚯蚓處理效果最佳時的油脂含量。

1材料與方法

1.1試驗材料

蚯蚓：從煙臺的蚯蚓養(yǎng)殖場購買2 kg的大平二號蚯蚓（赤子愛勝蚓），并按照常規(guī)方法養(yǎng)殖一段時間備用[5]。

米飯：煙臺大學(xué)學(xué)生餐廳購買蒸熟的新鮮米飯；

生菜：煙臺大學(xué)水果店購買新鮮的生菜；

土壤：煙臺大學(xué)第六學(xué)生餐廳旁邊小樹林選取肥沃的土壤；

食用油：從超市購買大豆油，并加熱煮沸。

1.2試驗方法

1.2.1餐廚垃圾的預(yù)處理。

將土壤晾曬3～5 d后，取新鮮的生菜破碎至50 mm左右，與蒸熟的新鮮米飯以及加熱煮沸后的大豆油按照要求充分混合。由于蚯蚓生長對土壤存在著相當(dāng)程度的依賴性，當(dāng)垃圾質(zhì)量分?jǐn)?shù)>50%，蚯蚓存活率急劇下降[6]。 因此該試驗首先按生菜∶米飯∶土壤=1∶1∶4的比例混合，均分為4組，然后分別向4組中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0%、5%、10%和15%的經(jīng)處理后的大豆油。試驗基質(zhì)配比如下：

1組為生菜+米飯+土壤+0%大豆油；

2組為生菜+米飯+土壤+5%大豆油；

3組為生菜+米飯+土壤+10%大豆油；

4組為生菜+米飯+土壤+15%大豆油。

1.2.2餐廚垃圾的蚯蚓處理。

向上述4組中放入體型、生長狀況基本一致的赤子愛勝蚓各30條，將4個試驗組放置在平均溫度為25 ℃、通風(fēng)、避光的環(huán)境下，并定期加入一些去離子水，使其保持潮濕，同時觀察蚯蚓的生長情況。以3 d為一試驗周期，持續(xù)進(jìn)行15 d，即進(jìn)行5次。

1.2.3樣品的處理。

所有樣品均在自然狀態(tài)下風(fēng)干3～5 d，取適量樣品研磨后按照分析測定數(shù)據(jù)的要求進(jìn)行過篩，置于50 ml燒杯中留待測定分析。

1.2.4樣品測試項目及方法。

采用燒矢量法測定有機質(zhì)含量；重鉻酸鉀-硫酸消化法測定全氮含量[7]；火焰光度法測定全鉀含量[7]。

2結(jié)果與分析

2.1不同油脂含量下蚯蚓的存活情況

試驗中發(fā)現(xiàn)，油脂含量≥15%時，蚯蚓不能存活；油脂含量在10%～15%之間為蚯蚓存活的緩沖區(qū)，此時土壤散發(fā)出惡臭的味道，土壤粘合濕潤，出現(xiàn)大量白色蛆蟲，蚯蚓活動能力差，且基本上聚集在底部，這與動物的趨利避害特性有關(guān)[8]；油脂含量≤10%時，蚯蚓能夠正常生存，油脂含量對其影響不大（表1）。

2.2不同油脂含量下樣品有機質(zhì)含量的變化從表2可知，隨著培養(yǎng)天數(shù)的不斷增加，由于蚯蚓對有機質(zhì)的分解作用，各組樣品有機質(zhì)含量逐漸減少，此結(jié)論與賴發(fā)英等[6]的研究結(jié)果一致；而且油脂含量不同的土壤，蚯蚓的處理效果不同，有機質(zhì)變化也不同。生物降解率=[（第1次有機質(zhì)含量-第5次有機質(zhì)含量）/第1次有機質(zhì)含量]×100%[9]。1～4組的有機質(zhì)生物降解率分別為37.47%、41.06%、3191%和28.55%。可見，當(dāng)油脂含量在5%時，生物降解率最高，隨著油脂含量增加，生物降解率逐漸降低。由于含油量對餐廚垃圾的好氧堆肥會產(chǎn)生一定影響，因此筆者分析當(dāng)含油量>5%時，隨著含油量的增加，餐廚垃圾的腐熟程度下降，而且油脂會在基質(zhì)的表面形成一層膜，蚯蚓的生命活動會受到一定程度的限制，故生物降解率降低。

2.3不同油脂含量下樣品全氮的變化通過表3可得，不同油脂含量土壤中全氮的含量均有所增加。其原因是蚯蚓在分解處理過程中，消耗大量的有機質(zhì)，其中包括一定量的氮，而這些氮大部分通過蚯蚓的排泄物進(jìn)入基質(zhì)中，故使得土壤中全氮的含量呈現(xiàn)上升的趨勢。此結(jié)論與賴發(fā)英等[6]的研究結(jié)果一致。

2.4不同油脂含量下樣品全鉀的變化

通過表4可得，隨著培養(yǎng)天數(shù)的不斷增加，單組全鉀的含量呈現(xiàn)遞減的趨勢。原因是蚯蚓對鉀元素有富集作用，隨著培養(yǎng)天數(shù)的增加，鉀元素在蚯蚓體內(nèi)的含量增多，土壤中的鉀元素減少。對不同油脂含量的試驗組而言，隨著油脂含量的增加，樣品中的全鉀含量呈遞增的趨勢。其原因是蚯蚓對鉀元素有富集作用，油脂含量的增加抑制了蚯蚓對土壤的處理，故蚯蚓對鉀元素的富集能力減弱，油脂含量較高的土壤中全鉀含量相對較高。

2.5樣品pH的變化情況通過表5可得，不同油脂含量的樣品pH變化基本一致。樣品的組分為米飯、生菜以及土壤，

其中，米飯的主要成分是易降解的淀粉等碳水化合物，在微生物及酶的作用下分解為丙酮酸、乳酸和乙酸等有機酸。而生菜類的主要成分則為纖維素，纖維素是1種難降解的多糖類物質(zhì)，降解過程和淀粉降解過程相似。在有機質(zhì)的降解過程中，其第1階段都是將復(fù)雜有機物轉(zhuǎn)化為小分子的有機酸。若這些有機酸不能及時被消耗，造成酸積累，則導(dǎo)致環(huán)境的酸度上升。

3結(jié)語

蚯蚓作為土壤中的主要動物，因其具有易繁殖、適應(yīng)能力強、成本低、自身用途極其廣泛等特點，因此在餐廚垃圾處理方面的地位應(yīng)給予更高重視。該試驗由于條件限制，只研究了蚯蚓對不同油脂含量的餐廚垃圾的處理效果。除此之外，蚯蚓對不同配比底料的處理效果也不盡相同，這也是一個新的研究方向。

參考文獻(xiàn)

[1] 胡新軍，張敏，余俊鋒，等.中國餐廚垃圾處理的現(xiàn)狀、問題和對策[J].生態(tài)學(xué)報，2014（14）：4575-4584.

[2] 邱江平.蚯蚓及其在環(huán)境保護上的應(yīng)用III.蚯蚓在處理有機廢棄物和生活污水上的應(yīng)用[J].上海農(nóng)學(xué)院學(xué)報，2000（1）：53-58，66.

[3] 李清飛，劉冰，余國忠，等.有機生活垃圾蚯蚓堆肥處理技術(shù)探討[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2014（6）：242.

[4] 任連海，王攀，賀艷坤.含油量對餐廚垃圾好氧堆肥的影響[J].建設(shè)科技，2013（8）：50-53.

[5] 劉艷玲，馬海忠，崔麗華.室內(nèi)蚯蚓養(yǎng)殖技術(shù)條件初探[J].微生物學(xué)雜志，2002，21（1）：63-64.

[6] 賴發(fā)英，周穎，王國鋒，等.蚯蚓對農(nóng)村有機生活垃圾分解處理的研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2011（7）：1450-1455.

[7] 魯如坤.土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社，2000.

[8] 蔣重合.蚯蚓行為及其在環(huán)境影響評價中的應(yīng)用研究[D].長沙：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012.

[9] RAO M S，SINGH S P，SINGH A K，et al.Bioenergy conversion studies of the organic fraction of MSW：Assessment of ultimate bioenergy production potential of municipal garbage[J].Applied energy，2000，66：75-87.