利用蚯蚓处理 水煤浆气化渣

郭端华，高敏红，吴德礼，王贵宾，王启延，李 灵，税小波

（贵州赤天化桐梓化工有限公司，贵州 桐梓 563200）

利用蚯蚓处理 水煤浆气化渣

郭端华，高敏红，吴德礼，王贵宾，王启延，李 灵，税小波

（贵州赤天化桐梓化工有限公司，贵州 桐梓 563200）

水煤浆气化渣是煤化工生产中的固体废弃物，长期堆存既浪费土地资源，又容易造成环境污染。本文简要介绍了利用蚯蚓处理含气化渣30%～40%的混合基质的方法，解决了气化渣资源化利用的问题，实现了变废为宝、环境友好的目标。

蚯蚓；水煤浆 ；气化渣；混合基质

贵州赤天化桐梓化工有限公司气化装置采用GE水煤浆气化技术，是世界上首套以无烟煤为原料的GE水煤浆气化装置。该装置配套3台3.2m、25.4m3的等径气化炉，两开一备，为30万t合成氨和30万t甲醇提供粗煤气。原料煤为桐梓县境内的无烟煤，由于桐梓县境内无大型煤矿，原料煤来源比较分散，为公司供煤的煤矿达10多家，煤质很不稳定，总体具有高硫、高灰分以及高灰熔点的特点。

由于无烟煤活性差，反应时间长，温度分布及流体分布中有部分煤未充分反应，加之原料煤灰分高达18%～25%，造成气化炉渣量达25t·h-1（干基）左右，给渣场带来巨大的压力。气化渣是煤化工生产中的固体废弃物，长期堆存既占用土地资源，又容易对周边环境造成污染。据测算，每堆存1t气化渣费用在5～20元，给本已举步维艰的企业带来沉重的经济负担。

为了降低气化渣的堆存压力，减少环境污染，桐梓化工采用蚯蚓处理混合基质（含气化渣30%～40%）的方法，实现水煤浆气化渣的综合利用，达到变废为宝、环境友好的目标。

1 技术背景

蚯蚓是一种常见的陆生环节动物，繁殖能力强，生活在土壤中，经常在地下钻洞，使土壤疏松，以腐败有机质碎屑为食，连同泥土一同吞入，也摄食植物的茎叶等碎片，具有吞食有机质并以颗粒状排出的功能。蚯蚓与微生物协同作用，可加快有机质的分解过程，促进碳、氮循环，从而提高土壤肥力。据中国科学院质检中心检测显示，蚯蚓的颗粒状排出物（蚯蚓粪）颗粒均匀，无味卫生，保水透气功能比一般土壤提高3倍，氮磷钾含量较高，含17种氨基酸，有机质含量40.2%，有益菌为20～20000万个·g-1。用蚯蚓粪生产粮、菜、棉、油、茶、药、苗木、花草，不仅肥效高，抑制有害菌和病害的能力强，还可提高土温，保水保肥。

施蚯蚓粪的农田土质松软，农作物根系发达，蚯蚓粪经过微生物发酵，能形成高档生物肥，给农民节省大量农药、化肥，生产的农产品符合绿色标准。利用蚯蚓处理水煤浆气化渣、农业有机废弃物、生活和厨余垃圾堆腐处理后的混合基质，其最大优势是整个处理过程能达到零污染，而且混合基质中的一些杂质、细菌等经过蚯蚓活动后会被消除，混合基质的臭味也会随之消失，处理后的蚯蚓粪无味，基本上和农田中的土壤相差不大。蚯蚓还可以从混合基质中吸取一定量的重金属，对重金属Mn、Cu、Zn等有一定的吸收作用。

2 技术方案

为了综合利用水煤浆气化渣，最大限度地减少渣场的堆存压力和固体废弃物造成的环境污染，桐梓化工采用在斜坡上用蚯蚓处理混合基质的方法，以克服现有技术的不足。

2.1 混合基质的制备

将气化渣、农业有机废弃物、生活和厨余垃圾堆腐处理后的基质混合，得到混合基质。混合基质的配比为：气化渣30%～40%，农业有机废弃物40%～50%，其余为生活和厨余垃圾堆腐处理后的基质。

2.2 斜坡式养殖床铺设

斜坡式养殖床的斜坡坡度为40°～60°，斜坡式养殖床大小根据斜坡长度与待处理混合基质的多少而定，用隔板纵向分格，隔板高度为0.4～0.6m，放置混合基质的格宽为1.0～2.0m。在隔板上部安装喷水管线，斜坡式养殖床的最低处设置一污水池，收集混合基质出来的污水，其大小由待处理混合基质的量而定。此污水可返回用于混合基质含水控制。斜坡式养殖床的结构示意图见图1。

图1 斜坡式养殖床的结构示意图

2.3 在斜坡式养殖床上放置混合基质

将混合基质放置于斜坡式养殖床上，混合基质从高处加入，利用重力和斜坡式养殖床的斜度自动滑入底部，形成有一定厚度混合基质的斜坡式养殖床。混合基质也可以根据需要间断加入，在斜坡式养殖床四周撒有生石灰防线。

2.4 在斜坡式养殖床上放置蚯蚓

在堆好混合基质的斜坡式养殖床上投放蚯蚓，从斜坡式养殖床的底部投放，蚯蚓投放密度为1800～2000条·m-2，然后在斜坡式养殖床上覆盖遮挡物，遮挡物为废旧的毛布、聚酯网或者稻草等。

2.5 处理斜坡式养殖床

1）在隔板上部安装喷水管线，使混合基质的含水率控制在55%～80%；通过外界条件使混合基质的温度保持在10～28℃。

2）每10～15d检查一次蚯蚓密度，当超过5000条·m-2时移出超标蚯蚓，并清理斜坡式养殖床上的杂草，蚯蚓处理混合基质周期为60d。

3）待蚯蚓处理完斜坡式养殖床的混合基质后，将蚯蚓从混合基质中分离。在处理后的斜坡式养殖床上部滑入新的混合基质，揭开覆盖在处理后的斜坡式养殖床上的遮挡物，将处理后的混合基质从底部取出，蚯蚓因找新的食物会自行向上爬入新的混合基质。

4）处理后的斜坡式养殖床上的混合基质疏松深度和长度各为5～10cm，2～3h后，移走疏松混合基质，另行堆放。在处理后的混合基质堆中放置3.9mm规格的金属网，在金属网上放置蚯蚓爱吃的饵料，将入网的蚯蚓进行回收。

3 病虫害防治

3.1 毒气中毒症的病因

载体底层老化直至腐败，长时间不透气，会使大量CO2悬浮于基料之间，导致蚯蚓缺氧而涌向表面，继而厌氧性腐败菌、硫化菌等发生作用，使大量的硫化氢、甲烷等毒气不断溢出，造成蚯蚓中毒而死。因此，应注意基料的通风，注意更换基料以及清除蚯蚓粪，一旦出现病症，应迅速减薄料床，将有毒饲料撤去，疏松料床的基料，加入蚯蚓粪以吸附毒气。

3.2 萎缩症的病因

基料温度长期低于10℃或高于28℃，会造成代谢抑制。基料过薄，导致遮光性差，蚯蚓长期受光，使体内、外生化作用紊乱。平时应加强生态环境和微生态环境的良性平衡管理，将病蚯蚓分散到正常蚯蚓群中混养，使之恢复正常。萎缩症为管理失控所致，一般不会造成严重后果。

对于鼠、蛇、蛙类，要在周围撒布生石灰，形成一道防线，防止鼠、蛇、蛙类侵入。对于蜈蚣、蝼蛄、黑蛞蝓，要利用它们夜间觅食的特性，于夜间人工捕捉，或在其活动处撒布高锰酸钾予以杀死。对蚂蚁，放养蚯蚓前，可在处理床四周撒布3%氯丹粉或2.5%的七氯粉。

4 结语

随着社会的进步、工农业的发展，水煤浆气化渣、农业有机废弃物、生活和厨余垃圾成为新的污染源。它们产生量大，资源利用化程度低，对环境影响大。目前对它们的处理基本上采用：①堆填的方式。该方法既浪费土地资源，又对环境造成污染。由于含水量高，还会对坝体造成安全隐患。②焚烧。该方法不仅排放废气，还会对大气环境造成污染，而且难度较大。两种处理方式都存在成本高、效率低，容易造成环境污染的缺点，不能实现变废为宝、环境友好的目标。

为实现煤化工行业固体废弃物的“减量化、再利用、资源化”目标，桐梓化工利用蚯蚓繁殖能力强，具有吞食有机质及泥土、并以颗粒状排出蚯蚓粪的功能，将水煤浆气化渣、农业有机废弃物、生活和厨余垃圾堆腐处理后得到混合基质，再由蚯蚓进行处理，可变废为宝，资源化利用程度高，成本低、效率高，而且最大限度减少了环境污染，处理后的混合基质接近零污染。符合有机肥标准，可在土壤改良、城市绿化等领域广泛应用，经济效益和社会效益显著。

Treatment of Gasification Slag of Coal Water Slurry Technology with Earthworm

GUO Ruihua, GAO Minhong, WU Deli, WANG Guibin, WANG Qiyan, SHUI Xiaobo
(Tongzi Chemical Co. Ltd., Guizhou Chishui N atural Gas Chemical Group, Tongzi 563200, China)

X 703

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1671-9905(2016)11-0051-03

郭端华(1958-)，男，研究员，从事化肥生产研究。电话：15180858787，E-mail：1127368124@qq.com

2016-09-01