黄宛莹 邓秋燕 赖晓淇
广东交通职业技术学院,广东清远 511518
“强大的生物转化处理器”——黑水虻,是一种腐生性水虻科昆虫,也是继苍蝇、黄粉虫之后的最有发展前景的新型资源昆虫,主要以厨余垃圾、农副产品下脚料、禽畜粪便等为食,畜禽粪便的转化效果非常理想,能有效去除畜禽粪便中的异味,减少畜禽粪便对环境的污染。其在厨余垃圾与动物粪便处理过程中显示出了强大的效能,除去动能消耗外,经过它们的生物转化,厨余垃圾的80%能够转化成为高质量的昆虫蛋白,余下的20%转化成为富含养分的虫粪有机肥。
目前,我国厨余垃圾的处理能力仍远远低于其产生量。在未来,随着经济的发展,厨余垃圾的产生量也将会持续增加。现有厨余垃圾处理方法主要有干燥焚烧法、卫生填埋法、生物投料法、好氧堆肥法和厌氧投料法,这些方法存在着环境污染严重、成本高、疾病感染率高、运行要求高等问题。
运用厨余垃圾培育活体黑水虻养殖业的健康绿色发展模式,将生物科技、生态循环农业模式应用于种养殖领域,创造出二次价值,将“绿水青山”变为“金山银山”,逐步形成产业链,走出一条环境友好、资源节约且更高效、更安全的农业现代化之路。黑水虻能够分解牲畜粪便和生活中的垃圾,是一种具有较高生产价值的动物蛋白饲料,具有吸收转化率高、饲养成本低、管理方便、生物量大、动物适口性好、繁殖快、食性广等优势。它被用作一种资源,并已在世界各地推广。
目前厨余垃圾的收集和处理尚未形成一套完整的技术系统,因此厨余垃圾用于黑水虻升级处理,能够防止不法分子收集厨余垃圾再加工返回饮食单位。例如:厨余垃圾集中用于喂养黑水虻,黑水虻提高体内脂肪酸和蛋白质含量再升级为动物饲料,提高饲料质量;黑水虻也可用于医学研究,其幼虫中丰富的蛋白质可用于治疗烧伤患者的伤口,并具有抗炎镇痛作用。通过建立基于互联网+医用黑水虻文化的服务系统,统计医院消炎镇痛药的日需求量。为医院提供清洁卫生的黑水虻,有助于帮助患者治疗烧伤创面。
建立黑水虻养殖服务体系的目的是解决主要城市地区厨余垃圾生物化、减量化、无害化处理和资源化利用的需要,引进黑水虻养殖,用厨余垃圾喂养,减少二次污染;创造回收厨余垃圾的新方法;进行环境监控,对加工过程进行全过程监控,并将其公开、透明、直观地显示在信息屏幕上。
黑水虻养殖采用的服务模式有:专门设置一个养殖户服务部及其分支的销售机构,建立强有力养殖商人部门,为养殖户提供自己培训的专业养殖服务人员,并且将他们分派在各分支销售机构;采用线上+线下双种模式结合,线上采用网上服务为客户提供周到快捷的饲养业售前与售后服务,为客户提供解决方案,线下开启体验式养殖服务,采用一对一专人指导养殖户体验养殖,加强养殖记忆;也可线上线下结合养殖户养殖实施跟进式服务。
黑水虻养殖服务承诺建立规范的电子商务服务体系,高度重视消费者权益,保证产品质量和售后服务质量,不发布虚假信息;进行精准售后服务,在养殖户开始养殖的前1 个月提供技术指导,如果在养殖方面出现非人为事故,经售后检验,会向客户赔付相应金额和相对比例的黑水虻幼苗;及时处理客户的来信来访以及电话反映意见,解答顾客的咨询征询意见,解决顾客一切问题。
黑水虻养殖场址适合选择在远离闹市区、靠近农村养殖场的范围内,这样可以用就地取材的喂养方法,既不会造成环境的不协调,又能更有效地扩大规模和缩减管理成本。黑水虻养殖生成的虫卵可以采用多孔收卵板或瓦楞纸板将卵收集起来,2 d后,将已经带有虫卵的硬纸板放入饲料培养盒顶部,孵化后的幼虫会自动爬入饲料中吃料。幼虫的喂养可采取“少食多餐”的方法,饲料新鲜度高,幼虫吃得好。分离幼虫的方法可以采用盒养、池养和桶养分离。盒养是普遍又简单的养殖方法,适合在空间较小且能最大限度利用的室内环境进行,易于管理。池养需要在大面积的厂房里面搭建单层或双层池子或搭建简易大棚进行生产,养殖成本低适于在农村推广。桶养卵块及初孵幼虫培养不用专门喂养,只需要每天将固定量的厨余剩饭倒进桶内喂养,每隔10~12 d 收集1 次预蛹即可。针对种虫幼虫、预蛹及蛹的管理,种虫幼虫可以采用单独饲养的方式,喂养方式是投喂定量、多样的饲料;预蛹在气候干燥,或者气温过高时容易出现失水而导致大量死亡,所以要有适当的缝隙,使预蛹安分化蛹,同时要定期翻沙土观其湿润程度,定时在沙土层的一角缓缓注水,让沙土层变湿。
建立成虫交配笼室,可以搭一个简易的保温大棚或拱形厂房,顶部用透明的塑料薄膜盖住,既能防雨,又能保持较干燥的环境和棚内能照射到充足的光照。植物叶子可以延伸到棚里,为黑水虻提供休息的平台,每天定期在植物叶片上喷水,以便成虫在喂食的同时补充水分。
第一,黑水虻繁殖的成本一般都比较低。主要以厨余垃圾、畜禽粪便、死畜禽、腐烂果蔬为食。由于国家废物处理系统的引入,黑水虻的养殖开始在全国各地出现,许多个体农民、农场、生态公园和废物处理场将废物变废为宝,是延长产业链的最佳再生资源。黑水虻幼虫可以以食物废弃物、牲畜粪便和农副产品作为食物,进而将其转化为自身的蛋白质、脂类等物质,减少因残留物产生对环境造成的污染,还可将收获的幼虫转化为动物蛋白饲料添加剂。还可以用黑水虻提取抗生素和脂肪制剂,用于生产化妆品和外用药物,特别是用于直接喂食鸡、鱼、海龟、虾、黄鲶、金龙鱼、鸟类和林蛙,还可以用于诊断脱发。
第二,黑水虻人工繁育的成功显示出新的社会效益和经济效益。黑水虻繁育成功则有机会发展农村经济,增加农民收入,改善农民获得低碳生活的机会。由于其无污染、易生产、高产、低成本、高蛋白、高效益、高效率,具有广阔的市场和工业化前景。黑水虻的人工养殖还可以创建有机农场、环保示范区和昆虫展览馆,这些对养殖和家禽业的发展具有重大的社会经济和生态意义。
第三,养殖黑水虻可以提高牲畜粪便转化的附加值,促进养殖企业的产业升级。采用微生物技术和黑水虻转化相结合的方法对蛋鸡粪便进行转化。除畜禽产品外,还可通过高新技术获得高附加值产品,可将粪便转化为黑水虻蛋白饲料原料、提取脂肪和多功能微生物肥料。例如,将转化的黑水虻加工成蛋白质饲料可以替代蛋白质饲料成分,如鱼粉。黑水虻含有抗菌肽和其他抗菌活性物质,可以减少抗生素的使用,其生产出来的饲料可用于畜牧业,以促进养殖企业产业生产力的升级。
第四,培育黑水虻还可以优化土壤结构,提高作物质量。喂养黑水虻幼虫后的粪便残渣含有大量腐殖酸,这种腐殖酸是一种优良的有机固体肥料。它可以替代化肥进行有机种植,保护土壤结构,减少化学农药的使用,提高作物质量,促进种植业的发展。同时,它也是饲养蚯蚓和红虫的好材料。
采用黑水虻与微生物联合转化的方法计算,假如有200 m2黑水虻养殖面积,那么可生产大约100 t 的微生物肥料、20 t 的蛋白质饲料原料干粉。用黑水虻处理粪便,已成为农民更好的选择,每年黑水虻幼虫很早就被当地农民和饲料厂出售,甚至被外地抢购一空,年利润可达约10 万元/户。
黑水虻养殖周期较短、资源化程度极高。黑水虻主要应用于厨余垃圾处理领域,其养殖具有投资规模小、成虫周期短、抑制家蝇繁衍、资金周转快等优点,黑水虻虫体富含高蛋白,以此作蛋白饲料能普遍提升水产动物、家禽和猪等的饲料品质和营养成分,优化饲料配方及提高养分效用。目前,黑水虻养殖技术已被广东、重庆、陕西等地的部分企业应用于养殖场固体废物资源化处理中。
黑水虻的养殖处理成本较低、经济效益极高。在南北方都可搭建温室大棚或利用闲置的房屋养殖,饲养周期短,投资回报快,1 次投入多年可产生收益,培养的成本为5 000 元左右,黑水虻的雌虫每次产卵800 个左右,成虫时间仅为7~10 d,生命力比较顽强。黑水虻虫体内含有大量的抗菌肽、粗蛋白、各类酶等成分,也避免了流行性疾病感染的风险。
综上所述,黑水虻处理粪便系统在改善环境方面效果明显且没有危害,并可以产生可观的经济效益。利用黑水虻处理牲畜粪便,不仅可以解决环境污染问题,而且可以获得昆虫蛋白。只有以自然、环保的方式才能消除农业环境中的污染源,实现人类环境与有机肥料的环境保护和经济效益的双赢。