利用黑水虻处理禽畜粪便

柴志强，朱彦光，龙 云，张建文，郑远晓

（湖南楚贤环保科技有限责任公司，湖南 长沙 410600）

利用黑水虻处理禽畜粪便

柴志强，朱彦光，龙 云，张建文，郑远晓

（湖南楚贤环保科技有限责任公司，湖南 长沙 410600）

禽畜粪便的污染问题严重，直接制约了我国养殖业的发展。黑水虻是一种环保资源昆虫和饲料资源昆虫，可以将禽畜粪便转化为高质量的昆虫蛋白。本论文对新型资源昆虫黑水虻在处理禽畜粪便方面的应用和优势进行综述，并介绍一种实用的黑水虻粪便处理方法。

禽畜粪便；黑水虻；粪便处理

1 我国的禽畜粪便处理现状

随着我国畜牧业的迅速发展，畜禽饲养场的规模越来越大。仅以生猪为例，2014年我国生猪出栏量为7.35亿头，占世界养猪总量一半以上。全国大中型畜禽养殖场每年排放的粪水及粪便总量超过17亿吨。大量的粪便被堆积在养殖场周边或排放到河湖系统中，易引发病菌和苍蝇滋生，腐臭扩散、富营养化等污染问题，轻则污染周边环境，重则引起流域性的污染［1］。当前，动物粪便的堆积，已经成为制约养殖业的良性发展的首要因素，畜禽粪便的有效管理和资源化处理已经迫在眉睫。2013年，《畜禽规模养殖污染防治条例》作为我国第一部专门针对畜禽养殖污染防治的法规性文件，明确了以综合利用作为解决畜禽养殖废弃物污染问题的根本途径。2015年，全国关停近十万家猪粪处理不达标的养猪场，直接导致了我国2016年的猪粪价格疯涨。

为处理大量堆积的养殖粪便，我国曾推广过不少粪便处理方法，如粪便挤压脱水、集中堆肥、沼气处理等。但这些方法通常需投入大量资金、设备和能源，而且处理周期长、效果差，二次污染严重，经济效益差，维护成本高。比如我国一直投入大量资金大力推行的沼气处理猪粪技术，因为存在沼渣堆积和维护困难，经常处于荒废状态，没有起到应有的作用。因此，需要有一种切实可行的禽畜粪便处理途径，那就是利用食粪的资源昆虫水虻来处理禽畜粪［2］。

2 禽畜粪理处理的新型生物资源——黑水虻

禽畜粪便营养含量十分丰富，比如干鸡粪中的粗蛋白含量在20%以上。利用某些腐食性昆虫的食粪特性，将畜禽粪便转化成高质量的昆虫蛋白饲料，从而实现废弃物的无害化、减量化和资源化利用，成为当今禽畜粪便处理的新思路。新型资源昆虫黑水虻Hermetiaillucens，作为一种常见的养殖场粪食性昆虫，引起了科学家的重视。经证实，黑水虻是一种具有强效营养富集作用的生物，能将粪便中的有益营养成分进行富集，并转化为高质量的水虻虫体蛋白。

黑水虻是双翅目水虻科扁角水虻属的昆虫。黑水虻营变态发育，一生经过卵、幼虫、预蛹、蛹和成虫等虫态。幼虫营腐生生活，以餐厨垃圾、动物粪便、动植物尸体等腐烂物质为食，可以将食物高效地转化为自身营养物质［3］。黑水虻幼虫采食期为12天，其中可用于粪便处理的3龄到5龄幼虫生长期为7天。黑水虻幼虫营养丰富，粗蛋白含量约20%，粗脂肪约10%，适宜作为活性动物饲料或蛋白源饲料原料进行应用。目前，黑水虻幼虫作为动物饲料在蛙、龟、肉食性鱼、禽类以及宠物养殖中得到推广。2015年，湖南省用于青蛙养殖的水虻幼虫量已经超过20吨。

3 利用黑水虻处理禽畜粪便的优势

第一，黑水虻处理禽畜粪便，转化效率高。水虻幼虫每天可以转化相当于自身体重3倍的禽畜粪便。据实际生产，每吨的新鲜鸡粪可产出黑水虻幼虫150公斤到250公斤，每吨新鲜猪粪可产出100 kg的水虻幼虫。每10万只存栏量的鸡场，一只成年蛋鸡每天产100 g新鲜粪便，总共可产出10吨的鸡粪，如果利用水虻进行处理，预计可以转化为1.5吨以上的昆虫蛋白，产生极大的经济价值。

第二，黑水虻不是害虫，应用安全，无安全卫生风险。粪便堆积和处理过程中最容易滋生家蝇等卫生害虫。而黑水虻成虫不取食，不进入人类居室，也不会沾染人类食物，因此不属于卫生害虫。相反，黑水虻在取食过程中能够与家蝇形成有力的竞争，不仅能够驱赶家蝇粪便中的家蝇幼虫，而且能够驱避家蝇成虫在粪便中的产卵，防止家蝇滋生［4］。据科学研究，在幼虫采食的过程中，可有效杀灭大肠杆菌等有害菌，因此利用水虻幼虫饲养动物是安全的［5］。

第三，利用黑水虻处理禽畜粪便能够高效实现粪便的减量化、无害化、资源化，全程无二次废弃物产生。黑水虻的取食和转化粪便，相当于微生物堆肥过程。利用黑水虻处理动物粪便，可以很好地除臭和杀灭有害菌，同时使粪便的堆积量减少50%以上。处理后，粪便残渣含水量降到了40%以下。粪便残渣无异味，颗粒度均匀，十分便于运输和包装。经检测，黑水虻处理后的猪粪残渣总养分（氮+五氧化二磷+氧化钾）的含量在10%以上，达到了有机肥的标准。

表1 利用黑水虻处理猪粪后残渣的有机肥指标

4 利用黑水虻处理禽畜粪便的工艺研究

目前，黑水虻处理禽畜粪便的工艺分为主要分成两个方向。一种是禽畜粪便在养殖场就地处理，另一种是将粪便进行收集后进行集中处理。目前，大多数的养殖场均采用收集粪便集中处理的方式，粪便的收集和水虻的处理分别进行，这种方式可以更加高效地进行生产管理，生产效率高，不足是粪便收集和运输比较麻烦。

由于禽畜粪便腐臭和湿黏的特点，收集和运输十分不便。美国科学家最先提出了一种适用于笼养鸡场和养猪场的黑水虻粪便处理方法，整个处理过程由三个部分组成：粪便通过栅栏或传送带落入粪便收集池中，水虻成虫的养殖和自动收卵、水虻幼虫和预蛹的自收集。虽然这种就地自动化处理方式式节省了人力成本，但本方法缺乏必要管理，过于依赖水虻的自主生长和自收集，导致生产效率低、处理周期长、幼虫回收量少，所以一直没有推广成功。

我们在国外就地化处理方法的基础上进行创新，设计出一套更加实用的粪便就地处理工艺。通过增加种群繁育阶段的管理、处理用虫（3龄幼虫）的管理和投放、虫粪分离等操作环节，极大地提高了粪便处理的效率，增加产品回收率。

5 结论

黑水虻作为一种新型的环保资源昆虫和饲料资源昆虫，在禽畜粪便处理和动物蛋白饲料的生产方面具有极大的优势。如果黑水虻处理禽畜粪便的技术能够得到推广，将从根本上解决我国目前存在的禽畜粪便排放和污染问题，使许多不适宜进行养殖的地方可以布局养殖场，比如大城市周边，或者河流周边，从而解决我国目前畜禽产品生产地与消费地相隔立的问题，进一步优化我国畜禽养殖行业的产业结构。

［1］何逸民等，畜禽粪便污染及其治理技术进展［J］.广东畜牧兽医科技，2009，34（1）.

［2］柴志强.水虻科昆虫及其资源化利用研究［J］.广东农业科学，2012，（10）.

［3］安新城.黑水虻的生物学特性与营养价值［J］.养殖与饲料，2007，（11）.

［4］Bradley.House fl y oviposition inhibition by larvae of Hermetia illucens［J］.Journal of Chemical Ecology》，1984，10（6）.

［5］刘巧林.黑水虻在奶牛粪便中生长对大肠杆菌ER2566的影响［D］.武汉：华中农业大学，2008.

文献标识码：A 文章编号：1006-799X（2016）08-0106-02

柴志强（1987-），男，山西临汾人，主要研究方向水虻产业化。