[发明专利]利用复合微生物对污水污泥进行蚯蚓处理而制造人工土壤的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用包括光合细菌的5种复合菌株对污水污泥进行一次处理后，喂给蚯蚓，进行蚯蚓处理而制造人工土壤的方法。

背景技术

在食物链中，蚯蚓与微生物是位于最下端的分解生物，是以各种植物的残留物、草食动物的排泄物、原生动物、线虫、尘螨、弹尾目、细菌、酵母菌及菌类等为食物的杂食性动物。成蚓的体重约为0.4g，每天吃自己体重的0.8~1.5倍的食物，并通过120~130左右的身体环节的肠运动粉碎所摄取的食物，同时在移动的过程中消化食物，蚯蚓只能消化吸收腐熟预定时间的食物，这是因为由于蚯蚓本身所具有的消化酵素少而其功能较弱，因此只能与肠内的微生物共生时才能进行消化处理。即，蚯蚓没有分泌强酸的分泌腺，为了将蛋白质及碳水化物变换为能量或营养源，强酸是必须的要素，因此，必须与微生物共生。而且，在蚯蚓肠内，虽容易消化而杀灭大部分的酵母菌和防御功能差的其他微生物，但局部细菌和放线菌继续生存而经过蚯蚓肠内的期间被复制数千遍，并帮助分解及消化所摄取的食物。作为蚯蚓的食物所供应的有机污泥是大致含有微生物的有机物质，因此，通过蚯蚓肠内的微生物的作用，经时间后急剧发生变化，将此变化过程称为利用蚯蚓的处理或蚯蚓堆肥化（Vermicomposition）。但是，利用蚯蚓对有机污泥进行腐熟处理时，作为蚯蚓的食物的有机污泥的物理化学特性应符合蚯蚓的生理状态，并且不得含有对蚯蚓具有毒性的物质。但是，喂给蚯蚓的有机污泥中，对污水污泥的要求最为严格，当喂给蚯蚓时，污泥首先进行厌氧性发酵，并经过20~50天的腐熟后才能供蚯蚓摄取。这是国内外经研究所得到的结果。

分析可作为饲料的污水污泥的喂食条件的结果，发现为了在大部分污水污泥中对污泥进行脱水，而经浓缩的污泥的氧化还原电位具有-100以上的值，这是由于为了对污泥进行脱水，使用无机或高分子凝聚剂而使pH值高于在各种文献中所记载的蚯蚓的生长合适因子的值，且碱性数值大部分也高而不适合作为蚯蚓的饲料，因此，需要进行前处理。

因此，现有的利用蚯蚓的蚯蚓处理装置，作为前处理工序需要20~50天的腐熟工序。如上所述，这是因为由于蚯蚓的消化器官非常单一，且缺乏用于一次分解的强酸的分解酶，因此在蚯蚓肠内通过微生物等先进行分解后，被摄取而进行消化。但是，通常，污水污泥由于有机物成分低而难以作为蚯蚓的饲料，但在水处理工序中由于繁殖有很多种类的微生物，因此通过微生物很容易产生腐熟工序。

但是，利用蚯蚓的有机污泥的处理技术，若能够确保处理效果和稳定性，则比起生物学分解的优点和确保蚯蚓粪便土的所谓最佳副产物的利用性等其他方式，是最出色的处理技术，但作为前处理工序需要增加好氧性堆肥化装置或腐熟工序，因此存在设置费用高，效果不理想的问题，并且，很难大幅度改善现有方法而开发出有效的处理技术。

发明内容

在环境方面，韩国1990年开始研究蚯蚓原有的功能，并由韩国国立环境科学院科学技术处主管推进特征研究课题及G-7项目事业，以奠定科学研究基础，并建立了大致的构架。以此为基础，环境部在1992年5月环境处通告1992-34号中承认了利用蚯蚓的有机污泥的处理方法，并正式认定了蚯蚓的环境净化能力，而且，在1997年7月修订废弃物管理法，基于现有观点，对下述观点进一步进行了法制化，即将利用蚯蚓进行处理的有机污泥作为肥料、堆肥或饲料而使用时，可以进行再生处理。

2004年4月，农林部通告蚯蚓为家畜，2007年2月，将蚯蚓棚作为农业设施包含在农田法，并大幅度改善了对于蚯蚓处理的制度性限制，还积极鼓励蚯蚓的饲养。但是，在利用蚯蚓处理有机污泥时，蚯蚓和饲料的关系为最重要的因素。即，作为蚯蚓的饲料的有机污泥是含有微生物的有机物质，因此，经过一定时间后，被微生物发生腐烂或发酵，将此现象称为腐熟（Decomposition）。

因此，为了利用蚯蚓对如上所述的有机污泥进行处理，污泥本身的物理化学特性应符合蚯蚓的生理状态，并且在污泥自然腐烂的过程中不含有对蚯蚓具有毒性的物质。即，仅在污泥的物理化学条件符合蚯蚓的饲养条件时，才能利用蚯蚓进行处理。因此，将污水污泥喂给蚯蚓进行处理时，由于污水污泥进行厌氧性发酵步骤，因此需经过20~50天的腐烂过程才能供蚯蚓摄取。

以下表1表示蚯蚓堆肥化的适当喂食条件的适当因子。

【表1】

本发明涉及一种利用包括光合细菌的5种复合菌株对污水污泥进行一次处理后，通过直接喂给蚯蚓进行堆肥化方法而制造人工土壤的方法，说明蚯蚓的绿化或寄生在蚯蚓肠内的微生物的菌株中占优势种的微生物的作用及特征则为如下。