玉溪通海县蔬菜废弃物资源化处理方案设计 引言 通海县地处滇中南部， 县域总面积 721 平方公里， 地势北高南低， 海拔 1350—2441 米，属中亚热带高原季风气候，年平均气温 16.5℃，年平均降雨量 870—900mm。 县境内由于低纬度高海拔的特殊结合，光温水土资源丰富，全县蔬菜品种多，一 年四季均可种植和收获， 通海县是云南蔬菜集散地之一和国内有名的蔬菜生产基 地，蔬菜东下沿海，西进新疆内蒙，北上武汉长沙，南走海南、新马泰。近年来, 随着农业生产中蔬菜种植比例的加大， 城镇居民生活水平的日益提高， 净菜上市， 超市买菜已经成为习惯， 这就对蔬菜上市前的加工处理提出了更高要求，大量质 量不佳的蔬菜和净菜加工处理时产生的叶、根、茎和果实等都会最终成为固体废 弃物，造成了资源浪费和环境污染。 通海县 2009 年蔬菜种植面积达 20 万亩，产量达 6 亿公斤，加上邻县到通海销售 的蔬菜有 9 亿公斤，全年蔬菜交易达 15 亿公斤，每天生产各类净菜 4000 多吨， 同时，每天产生 1500 吨左右的蔬菜废弃物。这些蔬菜废弃物 10%左右作为饲料 被县内外养殖户利用，60%左右由专业清运人员拉至县、乡蔬菜废弃物填埋厂处 理，30%左右被清运人员乱丢乱倒于路边、沟边、山林中，造成地表水和地下水 的直接污染，严重污染杞麓湖的自然生态环境，同时，也造成周边环境的污染， 给通海县人民的日常生活造成了不良影响，也进一步制约了蔬菜产业的蓬勃发 展。因此采用合适的工艺将这些废弃物妥善处理势在必行。 目前，蔬菜废弃物处理方式主要有卫生填埋、焚烧、高温堆肥、资源化综合 利用四种方式。 因蔬菜废弃物具有高含水率，一定的营养成分和基本无毒害性的 特性。所以，蔬菜废弃物如果直接作为垃圾处理，是对资源的一种浪费，同样也 要花费一定的处理成本。另外，蔬菜废弃物的资源化综合利用，因其含水率高， 加工成本高， 公司运作几乎没有效益， 国内大多数研究都停留在实验和示范阶段， 没有从根本上解决地方的实际问题。 因通海县政府没有财力进行蔬菜废弃物的资 1 源化综合利用，只能指定地点，让相关蔬菜加工企业运往丢弃。 一、设计目的 1、掌握蔬菜废弃物资源化处理原理及方法。 2、采用科学合理的治理措施，将这些蔬菜废弃物合理利用，妥善处理， 3、从根本上解决问题，促进通海增长经济，实现资源的最大化。 二、设计原理 果蔬废弃物易发生腐烂，PH 较低，蔬菜废弃物的总固体含量为 8%～19%，挥发固 体的含量占总固体的 80%以上。该废弃物中含 75%的糖类和半纤维素，9%的纤维 素及 5%的木质素，N、P、K 等营养元素含量丰富，基本无毒。好氧工艺不太适合 处理蔬菜废弃物， 这是因为其有机物含量高需要大量的动力消耗，而厌氧消化工 艺则是处理这些废弃物的合理选择。厌氧发酵过程是各种有机物在厌氧条件下， 被各类沼气发酵微生物分解转化，最终产生沼气的过程。在这个复杂的微生物活 动过程中，由于发酵原料种类的物理、化学和生化特性的不同、pH 值的差异、 发酵温度变化等种种因素，因而发酵工艺、产气量等发酵效果也不尽相同。上海 交通大学农业与生物学院生物质能工程研究中心，刘荣厚，王远远，孙 辰，梅 晓岩的《蔬菜废弃物厌氧发酵制取沼气的试验研究 》以废弃的甘蓝菜叶为发酵 原料， 在实验室自行设计的小型沼气发酵装置上进行了厌氧发酵试验，通过测定 发酵过程中发酵液和沼气的各项指标， 对蔬菜废弃物厌氧发酵的可行性及接种物 浓度对发酵过程的影响进行了研究。结果表明，蔬菜废弃物用厌氧发酵工艺处理 是可行的。 三．材料与方法： （一）材料： 试验装置为自行设计的厌氧消化装置： 主要由水浴恒温震荡器、 发酵瓶、 集气瓶、 集水瓶等部分组成, 试验材料：试验所用发酵原料为通海县路边收集的蔬菜废弃物。 接种物： 所用的接种污泥取自本县的猪粪为发酵原料的沼气系统正常发酵的发酵 残余物,。 （二）方法 2 将采集的废弃物进行简单的分拣; 把经过分拣的菜叶废弃物水洗一次后 , 先切 碎, 使粒径在 1~ 2cm 左右, 再用组织捣碎机和研钵加以粉碎, 研磨, 破坏蔬菜 废弃物的内部组织, 提高纤维素的降解性。而后放入冰箱 4℃储存备用, 并取样 测定原料的理化性质。试验设接种量（指接种污泥占全部反应物料的比率）为 20% 、30% 、50% 三个试验组，采用一次进料（经过预处理） ，发酵状态为间歇， 发酵温度为 35±1 ℃， 发酵液总固体含量为 10% ，发酵原料粒度为 1～ 2 cm。 每天搅拌 1 次，时间为 1 h，振荡速度 70 r/min 。在 2 周内无气体产生视为 产气结束，停止发酵试验，收集产生的气体。 对果蔬废弃物的其他处理方式 1、自然堆沤 根据操作规程直接将农田果蔬废弃物堆放在堆沤池中，加入一定的生物菌剂，加 速废弃物的分解液化， 可将废弃物产生的液体当作肥料直接施用于农田。该方式 不需要大量的设备投资和建设成本，具体操作和运行管理都简单易行，适用于农 村推广。 2、固体发酵生产饲料蛋白 通过混合菌种实验，利用高山娃娃菜废弃物发酵生产蛋白饲料，结果表明：采用 绿色木霉+ 白地霉+ 产朊假丝酵母为发酵菌种，加入 1% 的尿素、1.5% 的硫酸 铵、0.2% 硫酸镁、0.4% 的磷酸氢二钾和 0.4% 的过磷酸钙，采用不灭菌固体发 酵工艺，按照比 例为 1∶2∶2 接种 10% ，在 1 L 的三角瓶中投入 85g 蔬菜废弃物和 15g 麸皮， 在 27℃下发酵 96h。结果表明产物蛋白质含量为 15.97% ，较之前提高了 75% ， 营养成分达到了一种平衡状态， 使其适宜作为饲料。利用固体废弃物发酵生产饲 料蛋白为处理固体废弃物提供了新的处理思路和方向，具有长远的开发利用价 值。 3、制作土朵肥 土朵肥的堆制方法是：在地边、空地上，利用废弃菜叶、落叶、鸡粪、细土堆制。 3 其土朵肥的比例是：废弃菜叶、落叶 50%，鸡粪 30%，细土 20%。堆沤时间 4-5 个月，做到充分腐熟，施用多做基肥，塘施为主。一般亩施用量 1-1.5 吨。在山 区、干旱缺水的情况下，除有机质含量丰富，养分多为速效态，还富含钾。有一 定的保水作用，有利益甘蓝对养分的吸收。 参考文献： 1、杨鹏，乔汪砚，赵润，杜连柱，张克强.果蔬废弃物处理技术研究进展.农学 学报 2、 刘荣后， 王远远， 孙辰， 梅晓岩.蔬菜废弃物厌氧发酵制取沼气的试验研究[J]. 上海交通大学农业与生物学院.农业业工程学报。2008 3、张继，武光朋，高义霞，冯涛，高超.蔬菜废弃物固体发酵生产饲料蛋白.西 北师范大学学报.2007 4
