王鶴睿

（隆化縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，河北隆化 068150）

0 引言

農(nóng)業(yè)蔬菜廢棄物，是指在蔬菜生產(chǎn)及相關(guān)產(chǎn)品收獲、貯存、運(yùn)輸、加工處理及銷售過程中產(chǎn)生的所有不具備商品價(jià)值的固體廢棄物的總稱，主要可分為蔬菜的根、莖、葉、果等。由于蔬菜廢棄物通常含水量較高，因而若其無序堆置，則十分容易出現(xiàn)腐爛發(fā)臭的情況，這就為各類有害生物的繁衍和疾病傳播提供了環(huán)境條件，與此同時(shí)，也很可能加劇水污染和空氣污染。為此，必須加強(qiáng)思想認(rèn)識(shí)，采取科學(xué)方法高效進(jìn)行農(nóng)業(yè)蔬菜廢物處理。

1 農(nóng)業(yè)蔬菜廢物的來源及特征分析

1.1 農(nóng)業(yè)蔬菜廢物的來源分析

從育苗、生長(zhǎng)到成熟，從收獲、貯藏、運(yùn)輸?shù)缴鲜袖N售，再到進(jìn)行加工處理，蔬菜生長(zhǎng)和生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，都可能導(dǎo)致廢棄物的產(chǎn)生，因此，農(nóng)業(yè)蔬菜廢物主要來源于蔬菜生產(chǎn)區(qū)、集散地及加工工廠，其中，導(dǎo)致生產(chǎn)區(qū)出現(xiàn)廢物的主要原因是病害、蟲害、拉秧、整枝等，導(dǎo)致批發(fā)銷售市場(chǎng)等集散地出現(xiàn)廢物的主要原因是運(yùn)輸過程中蔬菜出現(xiàn)損傷、未做好保存工作導(dǎo)致蔬菜腐爛以及難以有效長(zhǎng)期保持蔬菜質(zhì)量，導(dǎo)致加工區(qū)出現(xiàn)廢物的主要原因是未能科學(xué)處理加工過程中切下的無商品價(jià)值及不可食用的部分。從整體上看，生產(chǎn)區(qū)廢棄物約占我國(guó)農(nóng)業(yè)蔬菜廢物總量的60%，集散地廢棄物約占15%，加工區(qū)廢棄物約占25%（見圖1）。

圖1 不同來源廢棄物占我國(guó)農(nóng)業(yè)蔬菜廢棄物總量比例示意圖

蔬菜主要可分為果菜類、葉菜類和根莖類三種，由于不同類別的蔬菜在生長(zhǎng)周期和可食用部位方面均存在差異，因而其產(chǎn)廢系數(shù)及所產(chǎn)生的廢物量也具有明顯的差別[1]。其中，果菜類蔬菜的產(chǎn)廢系數(shù)約為3.8%，葉菜類蔬菜的產(chǎn)廢系數(shù)約為9.7%，根莖類蔬菜的產(chǎn)廢系數(shù)約為4.7%，可以通過“產(chǎn)生廢棄物數(shù)量＝總量×產(chǎn)廢系數(shù)”來對(duì)其產(chǎn)生廢棄物的數(shù)量進(jìn)行估算。

1.2 農(nóng)業(yè)蔬菜廢物的特征分析

蔬菜廢棄物主要具有以下幾項(xiàng)特征：其一，含水量普遍較高，最高可達(dá)到94.80%；其二，固體含量占廢棄物總重的比例較小，最小僅為8%，而構(gòu)成固體部分的主要為揮發(fā)性固體，達(dá)到80%及以上；其三，營(yíng)養(yǎng)含量高，因而有利于各類生物繁衍；其四，pH值覆蓋范圍較廣，既有酸性廢棄物，又有堿性廢棄物。

2 研究農(nóng)業(yè)蔬菜廢物處理方法的主要意義

對(duì)農(nóng)業(yè)蔬菜廢物處理方法進(jìn)行研究的主要目的在于探索能夠科學(xué)處理蔬菜廢棄物的高效方法，從而有效解決長(zhǎng)期存在于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的蔬菜廢棄物無序堆置問題及由其引發(fā)的一系列環(huán)境污染問題，包括水污染、大氣污染及土壤污染等，并有效抑制蒼蠅蚊蟲及有害微生物的繁衍數(shù)量，避免其依托于蔬菜廢棄物而大量繁衍。此外，通過應(yīng)用特定的方法處理蔬菜廢棄物，可以使其實(shí)現(xiàn)資源化轉(zhuǎn)化，有利于達(dá)到節(jié)約資源的目的。綜上所述，研究農(nóng)業(yè)蔬菜廢物處理方法，符合科學(xué)發(fā)展觀和可持續(xù)發(fā)展理念的要求，是建設(shè)“資源節(jié)約型”及“環(huán)境友好型”社會(huì)的必然要求和選擇。

3 農(nóng)業(yè)蔬菜廢物處理方法研究進(jìn)展及相關(guān)探討

3.1 好氧堆肥法

好氧堆肥法，即按照一定的比例，將目標(biāo)堆腐有機(jī)物料與填充物料進(jìn)行混合，并對(duì)于通氣條件和水分狀況進(jìn)行控制，從而為微生物的繁殖創(chuàng)造有利的條件，促進(jìn)其進(jìn)行繁殖并降解有機(jī)質(zhì)，通過這一活動(dòng)產(chǎn)生高溫，達(dá)到殺死廢棄物中雜草種子及病原菌的目的，并使得有機(jī)物趨于穩(wěn)定化的一種蔬菜廢物處理方法[2]。由于應(yīng)用這一方法時(shí)，堆體溫度通常較高（一般在50℃以上，最高可達(dá)到65℃），因此這一方法也被稱作“高溫堆肥法”。好氧堆肥法的主要優(yōu)勢(shì)是能夠高效處理廢棄物中所包含的各類病原菌，與此同時(shí)，應(yīng)用這一方法可以快速降解有機(jī)物，因此在有機(jī)蔬菜廢物處理方面具有良好的效果。這一方法的主要缺陷是成本較高，且在應(yīng)用填充物料進(jìn)行處理時(shí)容易導(dǎo)致工作效率降低。當(dāng)前關(guān)于好氧堆肥法的研究主要集中于堆肥裝置及工藝的研究開發(fā)上，通過對(duì)設(shè)備工藝進(jìn)行改量，可以有效提高堆肥效率。值得注意的是，由于蔬菜廢棄物含水量較高且其中微生物群落具有一定的特殊性，因此在應(yīng)用好氧堆肥法展開處理實(shí)踐時(shí)，需要落實(shí)好以下幾項(xiàng)要點(diǎn)：第一，必須以蓬松物質(zhì)（一般使用干草）與蔬菜廢棄物進(jìn)行混合，從而達(dá)到降低含水率、提高孔隙率的目的，避免物料在堆肥過程中出現(xiàn)塌陷的狀況；第二，在堆肥的過程中，需要對(duì)通氣條件進(jìn)行控制，確保實(shí)現(xiàn)連續(xù)通氣，并在堆肥過程中進(jìn)行翻堆處理，從而避免局部出現(xiàn)厭氧情況；第三，正式堆肥前應(yīng)注意在初始物料中混入已經(jīng)腐熟的堆肥產(chǎn)品，以此達(dá)到提高升溫速度的目的[3]。

3.2 厭氧消化法

厭氧消化法，是指利用厭氧微生物作用，對(duì)廢棄物中能夠進(jìn)行生物降解的部分進(jìn)行處理，使其經(jīng)過一系列生物化學(xué)過程趨于穩(wěn)定的一種處理方法[4]。厭氧消化法的主要優(yōu)勢(shì)在于，應(yīng)用這一方法可以從蔬菜廢棄物中有效回收沼氣能源，從而達(dá)到“變廢為寶”的目的，有利于促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。由于蔬菜廢棄物的含水量較高，因而只需要使用一般厭氧處理方法即可達(dá)到理想的處理效果，不需要使用高固體厭氧工藝，同時(shí)也無需進(jìn)行預(yù)處理，因此未來這一方法可能成為理想的蔬菜廢棄物處理路徑。這一方法的主要缺陷是所需設(shè)備較多且應(yīng)用難度較高，需要建立專門的工廠、以工廠化運(yùn)作方式進(jìn)行處理。且處理過程中可能導(dǎo)致廢水和廢渣問題的出現(xiàn)，因此，其通常只應(yīng)用于規(guī)模較大的食品加工企業(yè)或超市的蔬菜廢棄物處理工作。

3.3 集成處理法

集成處理法是指將厭氧消化法和好氧堆肥法兩種方法有機(jī)結(jié)合起來，對(duì)經(jīng)厭氧消化法處理后的產(chǎn)物繼續(xù)進(jìn)行好氧堆肥，以此增強(qiáng)其安全性的一種蔬菜廢棄物處理方法，這一方法兼具厭氧消化法和好氧堆肥法兩種方法的優(yōu)勢(shì)，有利于徹底消除蔬菜廢棄物的生物毒性、避免出現(xiàn)二次污染，是一種較為理想的方法[5]。但是，這一方法的缺陷同樣較為明顯，因其需要同時(shí)建立厭氧與好氧兩套處理系統(tǒng)，因此涉及到大量設(shè)備和技術(shù)，且需要投入大量成本，實(shí)踐應(yīng)用難度較大。

3.4 接種微生物自然堆漚處理法

好氧堆肥法、厭氧消化法及“厭氧-好氧”集成處理法三種方法，均在設(shè)備、建設(shè)成本、操作能力及運(yùn)行管理水平方面提出了較高的實(shí)踐要求，較難在我國(guó)農(nóng)村實(shí)現(xiàn)有效推廣。目前，對(duì)于我國(guó)農(nóng)村地區(qū)而言，實(shí)踐可行性更高的蔬菜廢棄物處理方法是接種微生物自然堆漚處理法，這一方法主要通過建立成本較低的農(nóng)戶型雙室堆漚池得以實(shí)現(xiàn)，完成建設(shè)后，農(nóng)民只需要在池中堆放蔬菜廢棄物并按照規(guī)范的操作步驟在池中添加微生物菌劑（一般使用纖維素分解菌，蔬菜廢棄物接種纖維素分解菌自然降解實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1，其中，接種纖維素分解菌菌液的實(shí)驗(yàn)組在液化程度、液肥總磷含量及氨氮含量方面均明顯優(yōu)于對(duì)照組）即可有效對(duì)其進(jìn)行處理，微生物菌劑將加速蔬菜廢棄物有機(jī)質(zhì)的分解液化過程，液化后的產(chǎn)物可以作為液肥投入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之中，既能夠解決蔬菜廢棄物無序堆置問題，又能夠促進(jìn)資源節(jié)約，具有良好的應(yīng)用前景。

表1 蔬菜廢棄物接種纖維素分解菌自然降解實(shí)驗(yàn)結(jié)果

不過，這一方法也具有明顯的缺陷：由于在自然堆漚的過程中，有機(jī)堆料的溫度上升幅度較小，因而實(shí)際上無法有效地達(dá)到殺滅病原菌的目的。因此，必須對(duì)于堆漚產(chǎn)品的生物致病性和毒性指標(biāo)進(jìn)行進(jìn)一步的研究，在確保堆漚所得液肥滿足標(biāo)準(zhǔn)要求后再投入使用。此外，還可以通過使用生物、化學(xué)、物理手段對(duì)于堆漚產(chǎn)品進(jìn)行處理，達(dá)到防治病蟲害的目的。

4 結(jié)語

對(duì)農(nóng)業(yè)蔬菜廢物處理方法進(jìn)行研究，是有效解決當(dāng)前廣泛存在的農(nóng)業(yè)蔬菜廢物無序堆置問題及由此引發(fā)的一系列環(huán)境污染和資源浪費(fèi)問題的重要手段。當(dāng)前，關(guān)于農(nóng)業(yè)蔬菜廢物處理方法的研究主要集中于好氧堆肥、厭氧消化、厭氧-好氧集成處理及接種微生物自然堆漚處理法四種方法上，未來需要進(jìn)一步加大研究力度，力求增強(qiáng)農(nóng)業(yè)蔬菜廢物處理的實(shí)效性，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。