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黑水虻技术处理易腐垃圾会赚钱吗?

北极星固废网  来源:环卫科技网  作者:张辉  2020/11/9 11:33:15  我要投稿  

北极星固废网讯:黑水虻技术目前还是个农业化项目,不够市政化,规模化也存在一定壁垒。该技术究竟是前景广阔,还是一地鸡毛?我们拭目以待。 

在易腐垃圾处理方面,有一个技术路线不温不火,但一直有热度——黑水虻养殖。

黑水虻又名亮斑扁角水虻(Hermetia illucensL),原产于热带和亚热带地区,这种营腐生性水虻科昆虫,无论是在学术界还是在产业界,似乎越来越火,不仅文献数量在不断上升,相关的项目也在不断上马。

那么,黑水虻技术到底是个怎样的存在?黑水虻养殖到底赚钱么?发展前景又如何呢?我们来分析下黑水虻技术到底是个什么技术,为什么这么有想象力,使得大家投入这么多精力。

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我们知道,餐厨垃圾的处理主要有四个技术方向:(1)以厌氧产沼和好氧堆肥为代表的微生物降解法;(2)以干燥和发酵为基础的饲料法,转化为饲料原料;(3)以蚯蚓、蝇蛆、黑水虻养殖为基础的生物转化法;(4)垃圾焚烧厂协同处理,压榨脱水后进行焚烧。

厌氧产沼和好氧堆肥占据着国内外易腐垃圾处理处置的主流市场,技术相对成熟,但是弊端也很明显。厌氧产沼的沼渣、沼液后续处理一直是令人头痛,而好氧堆肥缺乏足够的腐熟场地,有机肥也缺乏有效消纳途径,都使其不能称为完美的路线,甚至也有认为“不如一烧了之”。

同时,两种技术从商业模式上还都需要补贴才能实现循环,无法实现盈亏自平衡。饲料化则是通过高温干燥灭菌,或发酵后作为饲料原料,资源化属性明显,并在一些国家得到推行,但是,同源性风险一直饱受质疑,尤其在喂养反刍类动物方面。

我国虽然在政策上留有口子,比如最新固废法规定:禁止畜禽养殖场、养殖小区利用未经无害化处理的厨余垃圾饲喂畜禽,深圳地标(SZDB/Z 252-2017)更是明确指出:“禁止采用餐厨垃圾的饲料化产品作为生产饲料喂反刍动物饲料的原料”。

这也就是说,政策上是允许“经无害化处理后的厨余垃圾”饲喂畜禽的,而在实际执行层面上已经基本禁止。而黑水虻似乎规避了上述所有弊端,相反还有很多优点。 

 优点一:生长周期短,处理效率高 

黑水虻35天左右就可以走完伟大光荣的一生,如果快一点,28天左右就能挂掉。虽然时间短,但是也包含了卵、幼虫、蛹、成虫四个阶段,处理餐厨等易腐垃圾,主要集中在幼虫阶段,周期为7-10天左右。

厨余垃圾处理的厌氧产沼工艺30天左右的周期,好氧堆肥30天左右的周期,和这些厌氧好氧菌比起来,虻宝宝算是“劳模”了。与同类型处理方法相比,蚯蚓和黄粉虫的养殖周期为4-5个月,都没有这么短时间的。

1、产卵期:

黑水虻一般在木头缝、纸板壳缝等干燥缝隙中产卵,每只雌性黑水虻成虫一次产卵约在500个左右,呈1mm黄色或乳白色的椭圆状,整个周期大概在4~14天。

2、幼虫期:

卵转化为幼虫大约需要4天时间。黑水虻幼虫可分为6个龄期,共计可达15天左右。

一龄幼虫几乎不进行摄食活动,从二龄开始,幼虫会大量进行摄食,这个阶段是处理易腐垃圾的主要阶段,其食谱相当广泛,比如:水果、蔬菜、咖啡渣、谷物类酒糟、鱼下脚料、动物尸体,粪便……

另外,因为小虫子的耐油耐盐性还比较好,所以这种方法与厌氧或堆肥相比有了很大优势。

3、预蛹期:

黑水虻幼虫后期称为预蛹期,此时不再摄食,而是进行化蛹和休眠,周期为9~10天。

4、成虫:

破茧后,进入成虫时期,该阶段体长为15~20 mm,具有飞行能力。该阶段的黑水虻一般不再进行摄食活动,主要忙着交配与产卵。

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优点二:产出物基本实现了完全资源化 

黑水虻可谓浑身是宝,研究表明黑水虻幼虫含有42%—45%的粗蛋白和31%—35%的脂肪,是一种具有量产潜力的蛋白质和脂肪原料,可以作为动物蛋白饲料直接喂给鸡、鸭、鱼;幼虫干燥后也可作为鱼粉等;而黑水虻幼虫的粪便干燥后可以作为肥料。

处理1t餐厨垃圾,约能得到鲜幼虫200kg、虫沙(或加工成肥料)200kg,消失的600kg就被黑水虻幼虫给代谢掉了(小虫子还是很能干的)。

餐厨等易腐垃圾一般还需要进行预处理,除了分离出部分难降解物质外,还会得到一部分油,会产生一定效益。

 优点三:经济效益好 

按湿虫价格3000元/吨,肥料价格500元/吨计,则处理1吨餐厨垃圾,可以有700元的效益。

餐厨垃圾如果按3%的含油量计算,需要在工艺设计上,先将该部分油脂进行分离。假设全部回收,还可得到90元/吨的油脂收益。

对比厌氧产沼,按吨垃圾产沼气70方、天然气价格3元/方计算,也就是210元;再对比堆肥方式,按吨垃圾产肥料200kg计算,收益为100元。这样看,黑水虻的790元(含90元油脂收益)收益还是很可观的。

 优点四:二次污染相对较小 

在产生的二次污染方面,黑水虻养殖和其他技术相比更具优势。

一般餐厨垃圾处理过程中产生的废水,主要源自餐厨垃圾进场时的沥水以及冲洗用水。

黑水虻的养殖过程中,基本没有废水产生,且环境除臭也主要集中在来料的预分拣阶段,由于产臭区域相对小,所以处理起来也相对简单。

整体来看,黑水虻的养殖产生的二次污染,远小于其他处理方式。

综上可以看出,采用黑水虻作为易腐垃圾处理的技术路线,具备处理效率高、周期短、对油盐等敏感性较弱、产物具有较高价值、二次污染少等优点。

因此,现在有不少人都在这条技术线路上进行尝试。那么,黑水虻技术是否存在什么问题,有无制约其发展因素?当然是有的。

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局限一:养殖问题 

大家都知道,涉及到活体养殖,一般都有点麻烦。畜禽养殖过程中的吃喝拉撒很是麻烦,还得进行免疫消毒防止传染病。

易腐垃圾处理过程无论厌氧好氧,都要给微生物创造良好的营养环境和生存环境。黑水虻也不例外,温度、湿度、光照、营养都要注意,如果不注意,不好好交配和产卵率、孵化率均会降低,整个链条就无法循环起来。 

局限二:工程化问题 

单就养殖技术来说,虽然控制有一定困难,但技术没有多高的壁垒。再从大规模养殖的工程化角度来讲,还有很多需要研究和优化的地方。比如:

物料输送 

整个养殖过程,涉及到的物料有餐厨垃圾、辅料、一龄期物料、虫沙等,不同物料的临时存储、预处理、输送、布料,都需要设计和考虑。

预处理无机杂物的分拣,如玻璃、瓷器、塑料、餐具等,需要在一定程度上进行考虑。

物料的输送和布料需要考虑,如何精准的将物料输送,并均匀平铺到各个养殖层架上?又如何实现幼虫和虫粪的自动化分离?如何实现预蛹的自动化采收?

当然,纯粹从技术角度来讲,自动化问题也并非不可逾越,但是从商业角度,投资回报率也同样重要,能否实现收益以及回报周期,才决定着投资的动力。

不同龄期黑水虻的生长环境 

从黑水虻的生长环境规划上讲,至少要分为原料及预处理车间、虫卵孵化车间、幼虫处理废弃物车间、幼虫分离车间、成虫繁育车间等。黑水虻幼虫需要在湿度60%,温度28℃等条件下生长。

成虫需要在干燥环境并有缝隙处产卵,而且要根据虫体的不同生长阶段,对其进行转移。

同时,因为代谢过程产物会以废气和水蒸气排出,所以项目现场的除湿和换气需要相关的设计和研究。

这就需要从整体角度,对整个黑水虻养殖项目的厂房、物料的输送转运、可能产生的二次污染的处理设施,进行合理的规划和布局。

▲ 黑水虻处理工艺流程

 

综上,我们可以得出如下基本结论: 

1、采用黑水虻技术处理每吨垃圾,可得到200kg幼虫蛋白,200kg肥料以及30kg油脂,共计产生790元效益,和厌氧或好氧技术路线相比,具有一定的盈利优势。

2、规模化还存在一定工程化壁垒,而技术壁垒基本不存在。黑水虻的大规模人工饲养依赖于集约化的管理模式,以及相配套的能够标准化的工艺和设备。

目前,黑水虻技术似乎还是一个农业化项目,不够市政化。不过,相信近年来的规模化实践会为未来的工程化提供宝贵的经验。

3、黑水虻蛋白以及虫沙(或肥料)的出路问题,依然需要考虑,深加工提高附加值,也会助力黑水虻产业的发展。

黑水虻技术处理易腐垃圾,究竟是前景广阔,还是一地鸡毛?我们拭目以待。 

原标题:黑水虻技术处理易腐垃圾,会赚钱吗?

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