14项先进实用环保技术征求使用推广
自从悉尼奥运会用蚯蚓处理垃圾, 苏联用蚯蚓处理城市污水处理厂污泥成功☆, 小蚯蚓治污染成为全球曙目的环保产业新亮点。
日本于1970年代自美国取经养殖蚯蚓处理造纸污泥成功, 並经二千多次杂交育出太平二号蚯蚓新品种。台湾也用于农业生产和环保应用。中国更有多项自蚯蚓提煉治心脑血栓药--蚓激酶。因为生物转化生物技术的节能治污之优越性, 蚯蚓研究应用于环保、生态、医疗、农业等风起云湧。
人类发明哈柏法从空气中的五分之四氮气制氨, 要350℃,200大气压下合成, 高温、高压、高能耗、高污染, 可是如果用微生物固氮菌卻能在常温常压下轻松地固氮, 因此, 生物科技成为21世纪各国科技竞赛舞台的重头戲。蚯蚓earthworm(EW) 、effective-microorganism(EM) 有益微生物应用于环保有机农业也成为竞相采用的手段。
本文分六段介绍蚯蚓应用于环保、农业环保技术-
一,蚯蚓微生物滤床处理城镇污水, 二,蚓粪污水起动剂
三,蚯蚓脱臭蚯蚓蓄积富集重金属, 治土壤污染
四,蚯蚓处理污泥成有机肥变废为宝
五,蚯蚓处理垃圾成有机肥料变废为宝
六,蚯蚓在农业环保、免耕、无公害蔬菜、绿色农业、有机农业的应用
七至十四项为SOX,NOX,二恶英Dioxins,H2S,辐射性粉尘处理。焚烧炉及其废气,低放射性核废料焚烧炉,RDF及焚烧炉炉床专利。EC及光触媒催化氧化,半干式排烟脱硫,污泥固化,河川,水库,盐碱地治理,中水回用,沼气发电,厌氧处理,高CODBOD,高油质废污水处理等。详见"环保、生物技术、蚯蚓应用于有机农业"
一、蚯蚓微生物滤床处理城镇污水
此项技术原由法国智利等先开发利用, 国内则有上海交通大学、同济大学、中科院沈阳应用生态研究所等展开研究。
原理:
传统生活污水生物处理工艺不管采用SBR、AAO、AO、CASS、CAST、氧化沟、活性污泥法等, 均有占地大、工艺繁杂、污泥处理系统成本高(占总投资或总处理成本均达三分之一以上) 等特点与缺点, 采用蚯蚓微生物处理这项技术省去浓缩池、脱水机、加药机、污泥回流、鼓风曝气等, 节省大半能耗、卻能达到更佳处理成果--几乎达一级处理排放水标准。
与传统处理法相比, 也是生物处理法, 只是活性污泥的处理用蚯蚓代替, 结合前处理--除渣、沈沙、除油后, 进入水解槽污泥过滤床, 截留污泥, 然后进入高负荷生物滤床, 滤水材料上加木屑等, 使消化污泥活性污泥在木屑上长生物膜, 蚯蚓来吃这层生物膜, 达到无污泥的完全生物转化。

水解生物填料床水力停留时间5小时, 生物滤池水力负荷15m3/m2.d生态滤池水力负荷3m3/m2.d 污泥负荷0.11-0.18kg/m2.d现可达0.5kg/m2.d, COD负荷0.09-0.13 kg/m2.d 本公司污泥负荷可达10kgs/m2.d, 成本大幅降低。
处理流程:
废水→除渣沈砂除油→上流式填料水解酸化槽→分配盘→蚯蚓滤床→生物高率滤床→放流水
污泥抽入蚯蚓滤床, 在滤料表面生成好氧厌氧生物膜当蚯蚓食物. 蚯蚓怕太湿的, 所以, 蚯蚓填料下置滤水砂石层。
检讨:
1, 磷之去除--在法国可达60%以上, 在国内未有数据, 可能与未收获取出蚯蚓有关。
2, 蚯蚓处理负荷偏低, 以笔者的经验, 可达每平米10kgs以上, 表示占地大幅下降二十至五十分之一, 土地不再成为制约因素, 则本技术不限应用于小城镇污水处理厂了。见四--2节
3, 蚯蚓代替原生动物、后生动物、轮虫等生物链, 使得污泥转化成蚯蚓, 唯蚯蚓富集重金属, 再利用须特别注意。
4, 生物膜支撑材料要沥水快、挂膜快、比表面积大, 蚯蚓吃不了的材质, 以往使用木屑加泥炭, 夏天要补充20-40公分, 因为这些被蚯蚓吃掉, 相对减少处理污泥量。
5, 蚓粪蚯蚓都定期定量取出不仅磷可处理, 根据质能平衡原理, 污泥处理量大幅提高, 工艺修改己愈趋完善。
二、蚓粪污水处理起动剂
废水生物处理调试、起动试验污泥驯化耗时半年, 从F/M比调整、SV30到活污泥稳定, 中间常遇到污泥膨化水质变坏微生物和动物系统失衡, 须重新培养起污泥, 不胜其烦,又耽搁验收期、与工程款收入週转、罚款、等种种损失。
采用載运污泥投入, 往往因距离远部分原生动物、微生物死亡, 加上含水率98%以上, 一车5T污泥车只臷到有效物100公斤, 一车往往要花费400元以上, 相当于每会斤4元載无用的水, 一个工程花费十万元冤枉钱. 采用投入蚓粪4吨, 相当于投入50车污泥车的污泥, 花费1.5万元就够了,能迅速起动, 又不会膨化, 己在台湾越南采用效果很好。在厌氧UASB系统、High rate、Baf、生物膜接触氧化中均能发挥很好的功能,尤其UASB系统, 培养颗粒化污泥困难, 投入蚓粪確能迅速起动。
因为蚓粪富含养分, 蚯蚓食微生物为生, 腹中科隆厌氧好氧水解菌群, 蚓粪在电子显微镜下为多孔状内附著许多群菌落, 给他厌氧环境厌氧优势生长, 反之, 曝气少则兼性水解菌生长旺盛, 溶氧多, 则好氧生物优势。
☆1, 见 "环保生技蚯蚓应用于有机农业" 台海出版社, 李春铜
三,蚯蚓脱臭,蚯蚓富集重金属治理土壤污染
1, 脱臭工艺
日本欧美各国在脱臭上, 从最早的活性炭脱臭到新科技的纳米技术TiO2、从HCl+NaClO中和氧化法到蚓粪生物脱臭, 在效率、初投资额、运行成本上都有区别, 本文就上述四项作比较, 並就大家较陌生又节省能源的生物蚓粪脱臭作介绍。

讨论: 活性炭与化学法除臭, 各有利弊, 前者再生成本高、投资庞大但效率高于后者。蚓粪法易得且愈久愈有好的去除率, 附著在蚯粪的有益菌把恶臭物质当食物挕食。此为其独特的优异性, 生物工程利用的实例。
图1, 脱臭利用--养鸡场臭味去除
图2, 福岡城市污水处理厂除臭
图3, 工厂除臭
应用蚓粪脱臭代替活性碳化学剂除臭三亇实例☆

注, 1,前后两图均摘彔自 "环保生技蚯蚓应用于有机农业" 一书, 台海出版社李春铜著2003.9出版
2, 除臭工艺技术因经济物质环境的提升, 生活品质的要求相对提高, 必定成为环保产业新的市场产品。
3, 日本称为土壤微生物脱臭, 其实担体(載体) 即为以蚓粪为最佳、且广泛采用的。

图3, 工厂除臭
本文作者: 中国蚯蚓协(会) 作网理事长单位专家, 领有外专局污水处理专家证书, 从事环保工程、生态复育、蚯蚓工作三十年,是30年前蚯蚓养殖华文书籍专著第一本 "经济蚯蚓养殖" 一书的合著及出版者, 经30年实践经验积累,2003年9月出版73万字巨书 "环保生技蚯蚓应用于有机农业"一书.
2, 蚯蚓富集重金属作为土壌复育、污染指标生物的环保尖兵
蚯蚓对环境应激能力特強, 生命力强韌, 历经六至十亿年在地表默默耕耘, 恐龙灭绝了, 牠卻具特异功能地存活下来了, 由于具有分泌一种多氨基酸肽硫蛋白以结合有害重金属解毒能力得以存活, 可以用该种肽含量当作环境污染指标, 並用来制药, 也用这种富集能力来复育被污染的土壤, 成为各符其实的环保尖兵。
国外有许多成果, 美国超级基金Supper fund用以复育被污染的土地, 蚯蚓也是方法之一。
国内交大邱江平教授、北大生命科学学院茹炳根教授、中科院动物所戈锋教授、中科院沈阳应用生态研究所周启星教授等都有这方面的研究。应用蚯蚓于生态环境毒理学诊断、环境安全应用--包括急性毒性试验法、田间生态毒性试验法、生物检测法等。
从茹炳根教授的研究, 指出此种金属硫蛋白分子量6500-10000, 富含半胱氨酸, 並且普遍圾在生物界中, 其生合成受重金属冷热饥饿疾病辐射等多种环院因子所诱导。其生化生理机理牵涉到活蚯蚓微量元素的输送、贮存、代谢利用, 生体生长、发生、繁殖、衰老、腫瘤发生、应激反应、免疫、清除自由基、再生、解毒、拮抗电离辐射等方方面面的生化表达。此种金属硫蛋白Metallothionen简称MT, 应用方面涵盖了营养、美容、保健、防晒、去老人斑、抗老化、预防预治疗放射损伤、重金属解毒尤其儿童铅中毒、抗瘇瘤等等。
分离的MT赤子爱胜蚓EW2A2B2C三种, 产率达30-90mg/kg鲜蚓。与哺乳动物MT极相似, 具有A,被金属诱导作用,B, 抗辐射功能,C, 清除自由基功能比VC强,D, 免疫交叉。有αβ不对称性, 进化研究上亦具意义。