构建「厨余垃圾随时堆肥」的完全循环系统

关于厨余垃圾随时堆肥化

完全循环系统的构建

作者：池田秀夫

沃土可持续农业发展中心技术顾问

写于2020年2月7日

目 录

一、引文

二、厨余垃级处理的变迁与现状

三、关于随时堆肥化处理

四、关于厨余垃级的完全循环系统

五、关于农田与土壤环境

六、结语

七、附页资料（见二级文案）

一、引文

家庭中每天产生出来的厨余垃圾是食材的一部分，都是优质的有机物。自古以来，它们就作为有用资源被用作家畜饲料或堆肥资材，并最终返还到土壤中。

然而，20世纪60年代引入化肥后，农业和社会发生了改变，厨余垃圾的处理方法也因而出现了很大的变化。

现代农业不施用堆肥，而且还普及了机械化，因此，厨余垃圾失去了利用价值，几乎都被焚烧或填埋弃置不用。

在这种厨余垃圾的非循环社会中，大气污染和地下水污染越来越严重，另一方面，农田因为有机物不足，土壤环境越发恶化，作物的品质下降，病虫害多发，还对市民的健康造成了影响。

为了解决这一问题，就需要转变认识，不能再把厨余垃圾当作是无用的垃圾进行丢弃，而应该把它们当作有用资源进行堆肥化处理。

将易腐烂的厨余垃圾进行堆肥化处理的要点就是，在家庭中防止腐烂，促使它们进行好氧型发酵。

本文所讲的随时堆肥化处理方法，就是家庭中产生厨余垃圾后，可以随时通过简单的处理使其变成堆肥。

这个方法普及后，除了可以改善居住地的卫生状况，还可以减轻垃圾收集等方面的经费，保护自然环境，发展有机农业等，可以说优点还是很多的。

关于厨余垃圾完全循环系统的构建，我将对以“生产者、消费者、社会公共服务”三位一体的合作体制为基础的系统建进行探讨，它的目标是生产和消费的完全循环。

 

二、厨余垃级处理的变迁与现状

本小节将综观农业与厨余垃圾处理方式的变迁，同时针对目前存在的问题点进行探讨。

1、传统有机农业时代（堆肥发明——20世纪60年代引入化肥）

这个时代是所谓的“地产地消”，即土壤生产出来的作物全部返还给土壤的完全循环社会。厨余垃圾被用作家畜饲料，家畜的排泄物和厨余垃圾用来沤肥或制作堆肥，得以全部返还土壤。作物的生产和消费的关系如下图所示:

 

图1 完全循环社会

2、现代农业时代（化肥引入——现在）

现代农业中，由于不施用堆肥，厨余垃圾等有用资源失去了利用价值变成了无用的垃圾。

而另一方面，随着城市化的发展，农作物的生产地和消费地分隔得越来越远。目前，消费地产生出的厨余垃圾，除去少部分专门收集的，大部分都在消费地进行了废弃处理。

在农业与社会的这种变化的相乘作用下，形成了现代的非循环性社会。作物与厨余垃级等的关系如下图所示：

图2 非循环社会

现阶段将厨余垃圾进行处理的主要问题点在于：

①家庭

1）有可能在家中腐烂并产生异味。

2）每周必须在指定日丢垃圾。

3）以废弃处理为前提的垃圾分类，厨余垃级中容易混入塑料等异物。

②社会

1）厨余垃圾的收集和处理所花费的成本较大。

2）焚烧和填埋需要相应的用地和设备。

3）填埋场容易不卫生，而且面积逐年增大，很难确保用地。

③环境

通过大气污染和地下水污染，对环境的破坏在不断扩大。

④农业

消耗腐殖，加剧土壤环境的恶化。结果必然导致作物的品质下降和病虫害的多发，很难生产出“安全、放心、美味的健康作物”。

 

三、关于随时堆肥化处理

1、原理

微生物界存在着拮抗作用，先增殖的占据优势，会抑制其他微生物的增殖。随时堆肥化处理方法就是这一原理的应用，通过让家庭中产生的新鲜厨余垃圾增殖好氧型微生物，来防止腐坏，进行堆肥化处理。

传统的土埋堆肥化法（土中发酵）运用的就是这一原理。将厨余垃圾等有机物埋在土里，在好氧型微生物的作用下进行分解和发酵，用1周到数周的时间完成堆肥化。

2、实施重点

利用土埋堆肥化法的技术将厨余垃圾进行堆肥化处理的重点在于，使用微生物多的基质、注意温度管理。

（1）基质

①微生物相多的优质堆肥或腐叶土等。

②在土中掺入米糠、麦麸、鸡粪等促进发酵的材料。

（2）温度管理

温度越高，微生物分解有机物的速度越快，因此，发酵槽要注意保温。

示例

使用堆肥对厨余垃圾（1天1kg左右）进行堆肥化处理的方法。

· 需要准备的东西

①容器（发酵槽）：大约60L大小的纸板箱、塑料箱、木箱等。

②堆肥：约50L（水分含量40～50%）

③厨余垃圾：大约1kg（事前控干净水，切成2～3cm大小）

· 操作步骤

①在容器中放入大约40L堆肥。（剩余的堆肥将会在步骤3使用）

②在堆肥中央位置挖一个浅坑，把处理好的厨余垃圾埋进去与堆肥混合。

③薄薄地在上面撒一层堆肥。

④每三天重复一次上述②③使其发酵至温度达50度左右。

⑤确认发酵温度达到50度后，如下图所示，依次埋入厨余垃圾，并与堆肥充分混合。

⑥5天重复一次上述操作。

· 参考

①投入进去的厨余垃圾5天时间就能基本分解，因此发酵槽内的基质增加的量较小。通常可以连续使用两个月时间。

②容器满了或者分解力下降时，需要更换基质。

③替换下来的可以在堆肥中心等地方进行熟成处理后，作为完熟堆肥进行利用。

随时堆肥化处理对家庭、社会、自然环境和农业都有很大的好处。

对家庭：①厨余垃圾不会腐坏，恶臭消失，变得卫生了；②减少了丢弃厨余垃圾的麻烦。（每周一次减少到大约两个月一次。）

对社会：①厨余垃圾的收集与处理的作业减少，经费也节省了；②不再需要焚烧和填埋处理场；③居住地减少了易腐坏的厨余垃圾，卫生状况也得到了改善。

对环境：现行的厨余垃圾的废弃处理所带来的大气污染和地下水污染也消失了。

对农业：①厨余垃圾实现了完全分类，能够生产出优质堆肥；②施用了堆肥的有机农业能够产出健康的作物；③实现“可持续发展的农业”的第一步。

 

四、关于厨余垃级的完全循环系统

目前广泛进行的厨余垃圾废弃处理的主要目的是将易腐坏且不卫生的厨余垃圾从居住地清理出去，存在着副作用，并非根本的解决办法。

据说家庭丢弃的可燃垃圾中的大约30%为厨余垃圾。为了对其进行收集和废弃处理，社会要负担极大的成本。

另一方面，厨余垃圾的废弃处理会造成大气污染和地下水污染，增大环境的负担，加剧自然环境的破坏。这种明明投入了巨额的经费，结果却加剧自然环境破坏的矛盾做法，如果不尽快加以改变，无疑会留下很大的祸患。

为了解决这个问题，向历史学习，构建一个把厨余垃圾作为有用资源进行再利用的完全循环系统的做法是合理的，也是最切实际的。（参照图1 完全循环社会）

厨余垃圾的再利用有各种各样的方法。其中，尤以堆肥化处理最具普遍性，产品的用途也广泛，实用性也强。

本文的随时堆肥化处理完全循环系统，在传统的有机农业时代的循环系统的基础上，结合了社会的变化，适合现代社会。

1、完全循环系统概要

将家庭中利用随时堆肥化处理方法制造的厨余堆肥收集起来再进行熟成处理后的熟成堆肥返还家庭和农田。家庭中可以用作随时堆肥化的基质，农田可以用作有机肥改善土壤环境。该系统如下图所示：

 

图3 厨余垃圾的完全循环系统 

〈参考〉关于下水处理的污泥和污水的利用方法将另文探讨。

 

2、构筑完全循环系统的要点

家庭厨余垃圾的堆肥化处理和完全循环系统的构建，如果离开消费者、社会公共服务和生产者这三位一体的合作，就不能正常发挥其机能。

消费者需要：①每天产生厨余垃圾后就及时进行堆肥化处理；②不可在厨余垃圾中混入塑料等异物。

社会公共服务需要：①进行厨余垃圾完全分类的启发与指导；（注）厨余垃圾中混入了其他异物后，制造出来的堆肥品质不好，利用价值会下降。②收集各个家庭制造出来的堆肥，在堆肥集配中心（暂定名）进行熟成处理；③将熟成堆肥分配给各个家庭作为随时堆肥化所需的基质使用；④拓宽堆肥的销路，发展有机农业。

生产者（农户）需要：①使用堆肥推进土壤改良；②通过有机栽培，生产出“安全、放心、美味”的健康作物，提供给消费者。

 

五、关于农田与土壤环境

所谓农业，是人类将土壤培育出来的作物用作粮食的产业。作物是从土壤中吸收养分来成长的，因此，如果不把作物吸收的养分返还给土壤，土壤养分早晚会枯竭，不能再进行栽培了。

土壤和作物的关系可以说是“健康的作物成长于健康的土壤中”。健康土壤的模板就是自然林的土壤。

在自然林里，植物在“无化肥、无农药”的环境中之所以能维持健康的生长，依靠的正是落叶和枯枝等有机物的循环。

近年来，部分地区实施的所谓自然农法，就是在土壤环境相当于准自然林土壤，即，腐殖、矿物质、微生物相等丰富的土壤中以“无化肥、无农药”的方式生产健康的作物。

传统有机农业的土壤与自然农法的土壤环境接近，仅依靠向土壤返还堆肥等有机物，就使得有机农业延续了几千年。

而现代农业，因为不施用堆肥，土壤环境不断恶化，土壤腐殖和矿物质只是消耗，微生物相也在不断衰退。仅仅几十年功夫，就招致了作物品质下降和病虫害多发的恶果。

要改变这一现状，就必须向传统有机农业学习，通过堆肥实现腐殖和矿物质的循环，重新构建微生物可以增殖的土壤环境。而厨余垃圾的堆肥化便是迈出的第一步。

关于农业的历史与土壤环境的变迁如下图所示：

图4 农业的历史与土壤环境的变迁（示意图）

（注）1.土壤健康度：表示以自然林的土壤环境「腐殖质、微生物、微量元素」为100时的含量比。

 

六、结语

传统有机农业时代的“地产、地消”的那种生产和消费循环的模式正是厨余垃圾堆肥的循环系统的模本。

“地产、地消”的原点就是地域内的有机物的循环。厨余垃圾堆肥循环系统也是始于小区等地域，将取得的经验分阶段地进行推广应用，就可以形成全国范围的循环系统。

循环系统的构建在当前因社会的规模、结构和系统等的不同而存在着很多问题，但是只要消费者、生产者和行政这三位一体进行协作，就能够得到解决。

七、附页资料

简单的厨余垃圾堆肥与腐叶土的制造方法（见二级文案）

邀请大家谈谈对池田老师提出的厨余堆肥技术给予反馈，池田老师也会就这一主题继续和大家保持交流，大家一边实践一边交流，协力研究，共同为环境美化而努力。