利用蚯蚓處理 水煤漿氣化渣

郭端華，高敏紅，吳德禮，王貴賓，王啟延，李 靈，稅小波

（貴州赤天化桐梓化工有限公司，貴州 桐梓 563200）

利用蚯蚓處理 水煤漿氣化渣

郭端華，高敏紅，吳德禮，王貴賓，王啟延，李 靈，稅小波

（貴州赤天化桐梓化工有限公司，貴州 桐梓 563200）

水煤漿氣化渣是煤化工生產(chǎn)中的固體廢棄物，長(zhǎng)期堆存既浪費(fèi)土地資源，又容易造成環(huán)境污染。本文簡(jiǎn)要介紹了利用蚯蚓處理含氣化渣30%～40%的混合基質(zhì)的方法，解決了氣化渣資源化利用的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶、環(huán)境友好的目標(biāo)。

蚯蚓；水煤漿 ；氣化渣；混合基質(zhì)

貴州赤天化桐梓化工有限公司氣化裝置采用GE水煤漿氣化技術(shù)，是世界上首套以無(wú)煙煤為原料的GE水煤漿氣化裝置。該裝置配套3臺(tái)3.2m、25.4m3的等徑氣化爐，兩開(kāi)一備，為30萬(wàn)t合成氨和30萬(wàn)t甲醇提供粗煤氣。原料煤為桐梓縣境內(nèi)的無(wú)煙煤，由于桐梓縣境內(nèi)無(wú)大型煤礦，原料煤來(lái)源比較分散，為公司供煤的煤礦達(dá)10多家，煤質(zhì)很不穩(wěn)定，總體具有高硫、高灰分以及高灰熔點(diǎn)的特點(diǎn)。

由于無(wú)煙煤活性差，反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，溫度分布及流體分布中有部分煤未充分反應(yīng)，加之原料煤灰分高達(dá)18%～25%，造成氣化爐渣量達(dá)25t·h-1（干基）左右，給渣場(chǎng)帶來(lái)巨大的壓力。氣化渣是煤化工生產(chǎn)中的固體廢棄物，長(zhǎng)期堆存既占用土地資源，又容易對(duì)周邊環(huán)境造成污染。據(jù)測(cè)算，每堆存1t氣化渣費(fèi)用在5～20元，給本已舉步維艱的企業(yè)帶來(lái)沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

為了降低氣化渣的堆存壓力，減少環(huán)境污染，桐梓化工采用蚯蚓處理混合基質(zhì)（含氣化渣30%～40%）的方法，實(shí)現(xiàn)水煤漿氣化渣的綜合利用，達(dá)到變廢為寶、環(huán)境友好的目標(biāo)。

1 技術(shù)背景

蚯蚓是一種常見(jiàn)的陸生環(huán)節(jié)動(dòng)物，繁殖能力強(qiáng)，生活在土壤中，經(jīng)常在地下鉆洞，使土壤疏松，以腐敗有機(jī)質(zhì)碎屑為食，連同泥土一同吞入，也攝食植物的莖葉等碎片，具有吞食有機(jī)質(zhì)并以顆粒狀排出的功能。蚯蚓與微生物協(xié)同作用，可加快有機(jī)質(zhì)的分解過(guò)程，促進(jìn)碳、氮循環(huán)，從而提高土壤肥力。據(jù)中國(guó)科學(xué)院質(zhì)檢中心檢測(cè)顯示，蚯蚓的顆粒狀排出物（蚯蚓糞）顆粒均勻，無(wú)味衛(wèi)生，保水透氣功能比一般土壤提高3倍，氮磷鉀含量較高，含17種氨基酸，有機(jī)質(zhì)含量40.2%，有益菌為20～20000萬(wàn)個(gè)·g-1。用蚯蚓糞生產(chǎn)糧、菜、棉、油、茶、藥、苗木、花草，不僅肥效高，抑制有害菌和病害的能力強(qiáng)，還可提高土溫，保水保肥。

施蚯蚓糞的農(nóng)田土質(zhì)松軟，農(nóng)作物根系發(fā)達(dá)，蚯蚓糞經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵，能形成高檔生物肥，給農(nóng)民節(jié)省大量農(nóng)藥、化肥，生產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品符合綠色標(biāo)準(zhǔn)。利用蚯蚓處理水煤漿氣化渣、農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物、生活和廚余垃圾堆腐處理后的混合基質(zhì)，其最大優(yōu)勢(shì)是整個(gè)處理過(guò)程能達(dá)到零污染，而且混合基質(zhì)中的一些雜質(zhì)、細(xì)菌等經(jīng)過(guò)蚯蚓活動(dòng)后會(huì)被消除，混合基質(zhì)的臭味也會(huì)隨之消失，處理后的蚯蚓糞無(wú)味，基本上和農(nóng)田中的土壤相差不大。蚯蚓還可以從混合基質(zhì)中吸取一定量的重金屬，對(duì)重金屬M(fèi)n、Cu、Zn等有一定的吸收作用。

2 技術(shù)方案

為了綜合利用水煤漿氣化渣，最大限度地減少渣場(chǎng)的堆存壓力和固體廢棄物造成的環(huán)境污染，桐梓化工采用在斜坡上用蚯蚓處理混合基質(zhì)的方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

2.1 混合基質(zhì)的制備

將氣化渣、農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物、生活和廚余垃圾堆腐處理后的基質(zhì)混合，得到混合基質(zhì)?；旌匣|(zhì)的配比為：氣化渣30%～40%，農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物40%～50%，其余為生活和廚余垃圾堆腐處理后的基質(zhì)。

2.2 斜坡式養(yǎng)殖床鋪設(shè)

斜坡式養(yǎng)殖床的斜坡坡度為40°～60°，斜坡式養(yǎng)殖床大小根據(jù)斜坡長(zhǎng)度與待處理混合基質(zhì)的多少而定，用隔板縱向分格，隔板高度為0.4～0.6m，放置混合基質(zhì)的格寬為1.0～2.0m。在隔板上部安裝噴水管線，斜坡式養(yǎng)殖床的最低處設(shè)置一污水池，收集混合基質(zhì)出來(lái)的污水，其大小由待處理混合基質(zhì)的量而定。此污水可返回用于混合基質(zhì)含水控制。斜坡式養(yǎng)殖床的結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖1。

圖1 斜坡式養(yǎng)殖床的結(jié)構(gòu)示意圖

2.3 在斜坡式養(yǎng)殖床上放置混合基質(zhì)

將混合基質(zhì)放置于斜坡式養(yǎng)殖床上，混合基質(zhì)從高處加入，利用重力和斜坡式養(yǎng)殖床的斜度自動(dòng)滑入底部，形成有一定厚度混合基質(zhì)的斜坡式養(yǎng)殖床。混合基質(zhì)也可以根據(jù)需要間斷加入，在斜坡式養(yǎng)殖床四周撒有生石灰防線。

2.4 在斜坡式養(yǎng)殖床上放置蚯蚓

在堆好混合基質(zhì)的斜坡式養(yǎng)殖床上投放蚯蚓，從斜坡式養(yǎng)殖床的底部投放，蚯蚓投放密度為1800～2000條·m-2，然后在斜坡式養(yǎng)殖床上覆蓋遮擋物，遮擋物為廢舊的毛布、聚酯網(wǎng)或者稻草等。

2.5 處理斜坡式養(yǎng)殖床

1）在隔板上部安裝噴水管線，使混合基質(zhì)的含水率控制在55%～80%；通過(guò)外界條件使混合基質(zhì)的溫度保持在10～28℃。

2）每10～15d檢查一次蚯蚓密度，當(dāng)超過(guò)5000條·m-2時(shí)移出超標(biāo)蚯蚓，并清理斜坡式養(yǎng)殖床上的雜草，蚯蚓處理混合基質(zhì)周期為60d。

3）待蚯蚓處理完斜坡式養(yǎng)殖床的混合基質(zhì)后，將蚯蚓從混合基質(zhì)中分離。在處理后的斜坡式養(yǎng)殖床上部滑入新的混合基質(zhì)，揭開(kāi)覆蓋在處理后的斜坡式養(yǎng)殖床上的遮擋物，將處理后的混合基質(zhì)從底部取出，蚯蚓因找新的食物會(huì)自行向上爬入新的混合基質(zhì)。

4）處理后的斜坡式養(yǎng)殖床上的混合基質(zhì)疏松深度和長(zhǎng)度各為5～10cm，2～3h后，移走疏松混合基質(zhì)，另行堆放。在處理后的混合基質(zhì)堆中放置3.9mm規(guī)格的金屬網(wǎng)，在金屬網(wǎng)上放置蚯蚓愛(ài)吃的餌料，將入網(wǎng)的蚯蚓進(jìn)行回收。

3 病蟲(chóng)害防治

3.1 毒氣中毒癥的病因

載體底層老化直至腐敗，長(zhǎng)時(shí)間不透氣，會(huì)使大量CO2懸浮于基料之間，導(dǎo)致蚯蚓缺氧而涌向表面，繼而厭氧性腐敗菌、硫化菌等發(fā)生作用，使大量的硫化氫、甲烷等毒氣不斷溢出，造成蚯蚓中毒而死。因此，應(yīng)注意基料的通風(fēng)，注意更換基料以及清除蚯蚓糞，一旦出現(xiàn)病癥，應(yīng)迅速減薄料床，將有毒飼料撤去，疏松料床的基料，加入蚯蚓糞以吸附毒氣。

3.2 萎縮癥的病因

基料溫度長(zhǎng)期低于10℃或高于28℃，會(huì)造成代謝抑制?；线^(guò)薄，導(dǎo)致遮光性差，蚯蚓長(zhǎng)期受光，使體內(nèi)、外生化作用紊亂。平時(shí)應(yīng)加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境和微生態(tài)環(huán)境的良性平衡管理，將病蚯蚓分散到正常蚯蚓群中混養(yǎng)，使之恢復(fù)正常。萎縮癥為管理失控所致，一般不會(huì)造成嚴(yán)重后果。

對(duì)于鼠、蛇、蛙類，要在周圍撒布生石灰，形成一道防線，防止鼠、蛇、蛙類侵入。對(duì)于蜈蚣、螻蛄、黑蛞蝓，要利用它們夜間覓食的特性，于夜間人工捕捉，或在其活動(dòng)處撒布高錳酸鉀予以殺死。對(duì)螞蟻，放養(yǎng)蚯蚓前，可在處理床四周撒布3%氯丹粉或2.5%的七氯粉。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)的進(jìn)步、工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，水煤漿氣化渣、農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物、生活和廚余垃圾成為新的污染源。它們產(chǎn)生量大，資源利用化程度低，對(duì)環(huán)境影響大。目前對(duì)它們的處理基本上采用：①堆填的方式。該方法既浪費(fèi)土地資源，又對(duì)環(huán)境造成污染。由于含水量高，還會(huì)對(duì)壩體造成安全隱患。②焚燒。該方法不僅排放廢氣，還會(huì)對(duì)大氣環(huán)境造成污染，而且難度較大。兩種處理方式都存在成本高、效率低，容易造成環(huán)境污染的缺點(diǎn)，不能實(shí)現(xiàn)變廢為寶、環(huán)境友好的目標(biāo)。

為實(shí)現(xiàn)煤化工行業(yè)固體廢棄物的“減量化、再利用、資源化”目標(biāo)，桐梓化工利用蚯蚓繁殖能力強(qiáng)，具有吞食有機(jī)質(zhì)及泥土、并以顆粒狀排出蚯蚓糞的功能，將水煤漿氣化渣、農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物、生活和廚余垃圾堆腐處理后得到混合基質(zhì)，再由蚯蚓進(jìn)行處理，可變廢為寶，資源化利用程度高，成本低、效率高，而且最大限度減少了環(huán)境污染，處理后的混合基質(zhì)接近零污染。符合有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)，可在土壤改良、城市綠化等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。

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)

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1671-9905(2016)11-0051-03

郭端華(1958-)，男，研究員，從事化肥生產(chǎn)研究。電話：15180858787，E-mail：1127368124@qq.com

2016-09-01