CN104920788B - 一种利用家蝇蝇蛆高效生物转化餐厨剩余物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用家蝇蝇蛆高效生物转化餐厨剩余物的方法，包括以下步骤：将餐厨剩余物粉碎后与生物质辅料按配方比例搅拌混合并静置发酵24‑48h，获得可用于蝇蛆生物转化各阶段的餐厨剩余物饲料；将前期餐厨剩余物饲料铺成堆体后，接种1龄幼蝇蛆；在5‑7天的蝇蛆生物转化周期内，每阶段按特定的饲料配方，分批次投喂餐厨剩余物饲料；在蝇蛆即将化蛹前，将老熟蝇蛆与余料分离，得到高蛋白蝇蛆产品和生物堆体半成品。本发明生物转化并处理餐厨剩余物效能突出：在一个蝇蛆生物转化周期内，1.0t餐厨剩余物可产出新鲜蝇蛆200‑450Kg/t、餐厨剩余物减量化达70‑95%。
Description
技术领域
本发明涉及一种餐厨剩余物的转化方法，尤其涉及一种利用家蝇蝇蛆高效生物转化餐厨剩余物的方法，属于环境保护领域。
背景技术
近年来，餐馆、酒店、食堂产生的餐厨剩余物与日俱增，如何有效处理餐厨剩余物一直是社会关注的问题。据国家环境公报显示, 2001 年我国城市生活垃圾的清运量13470.4万t, 其中餐厨剩余物平均占比约为40%。而据权威媒体报道，2013年中国城市餐厨剩余物产量已不低于6000万t。
餐厨剩余物主要由米和面粉类食物残余、蔬菜、植物油、动物油、肉骨、鱼刺等组成，其中含有大量的油脂、蛋白、纤维素等有机营养物。是可回收利用的宝贵资源，但若处置不当则可能污染环境并为人们生产生活带来一系列危害。
目前以填埋处理为主要手段的厨余剩余物处置方法已经面临诸多制约因素，可持续性差；而其他餐厨剩余物资源化技术主要包括饲料化技术、肥料化处理技术、生物厌氧发酵处理技术和生物柴油技术等，但这些技术均存在一定不足。饲料化技术直接将厨余剩余物作为再生饲料的原料或多或少存在安全隐患；而好氧堆肥占地面积大, 处理时间长, 易产生大量臭气，经济效益低下；而厌氧发酵、生物柴油技术在国内的应用还不成熟, 还存在一系列制约瓶颈。而另一方面，国内饲料行业所需蛋白质原料严重短缺，约70％蛋白质原料均需从国外进口，急需大量优质国产蛋白质原料以降低生产成本。
利用家蝇蝇蛆高效生物转化餐厨剩余物能够同时解决上述两个方面的问题。通过家蝇蝇蛆在高速成长过程中的生化作用，将餐厨剩余物中的营养物质转变为自身生长和繁殖所需的资源，在减量化餐厨剩余物的同时生产可用于代替大豆、鱼粉等蛋白饲料的优质蝇蛆产品，具有良好的环境、经济效益。
目前，国内在利用家蝇蝇蛆转化处理餐厨剩余物方面还鲜有进展。本发明旨在公开一种高效稳定的蝇蛆处理餐厨剩余物方法，为餐厨剩余物的处理提供技术支撑。
发明内容
本发明公开了一种利用家蝇蝇蛆处理餐厨剩余物的方法。该方法处理周期短（5-7天）、减量化效果佳并能产出经济价值较高的动物蛋白产品。
本发明通过以下技术方案实现上述目标：
按照家蝇蝇蛆不同生长阶段的生长特点，分别制作及投喂不同配方的餐厨剩余物饲料，优化家蝇蝇蛆生物转化效率。其具体步骤为：（1）将餐厨剩余物粉碎后，和生物质辅料按质量比为2:1-4:1混合均匀并静置发酵24-48h得到前期餐厨剩余物饲料；并在其上接种家蝇蝇蛆的1龄幼虫培养1-2天；（2）将粉碎后的餐厨剩余物与生物质辅料按质量比为3:1-6:1混合均匀并静置发酵24-48h得到中期餐厨剩余物饲料；并以点阵或条垛方式投喂家蝇蝇蛆，继续培养2-3天；（3）将餐厨剩余物粉碎后，和生物质辅料按质量比为5:1-8:1混合均匀并静置发酵24-48h得到后期餐厨剩余物饲料，并以点阵或条垛方式投喂家蝇蝇蛆，继续培养1-2天；（4）在蝇蛆即将化蛹前，将老熟蝇蛆与余料分离，得到高蛋白蝇蛆产品和生物堆体半成品。
所述的生物质辅料通常为：稻糠、砻糠、米糠、统糠、秸秆干粉末、锯末、稻草粉末中的一种或几种的混合。
通常将餐厨剩余物粉碎至3-10mm大小。
所述的前期餐厨剩余物饲料采用平铺法投喂，投喂重量占总转化负荷的10-30%；中、后期餐厨剩余物饲料两期累计投喂重量占总转化负荷的70-90%。
所述的蝇蛆接种的密度为2000-8000条/Kg餐厨剩余物饲料，单位面积蝇蛆转化餐厨剩余物的负荷为10-25Kg/m2。
所述的蝇蛆接种时室温控制在25-38℃。
本发明中家蝇蝇蛆生物转化餐厨剩余物饲料的周期一般为5-7天，根据其环境温度和营养供给有所变化，依据其生长期内特点将蝇蛆的生长周期划分为前期、中期、后期三个时间段，各阶段采用不同的饲料配比，在家蝇蝇蛆即将化蛹前将老熟家蝇蝇蛆与余料分离，可得到高蛋白的家蝇蝇蛆产品和生物堆体半成品。
本发明的优势：
目前，国内亦有利用其他蛆虫进行餐厨剩余物生物转化处理的相关研究，但本发明与之相比拥有显著优点：
（1）本发明处理效率高，日处理1.0t餐厨垃圾仅需生物反应池50-80㎡，以日产垃圾约740t的城市杭州为例，仅需55-90亩处理面积即可实现全城餐厨剩余物的日产日清。
（2）饲料配方简单有效，尤其适合大规模工业化生产，这是其他复杂餐厨剩余物饲料配方所不能比拟的。其他专利在配方饲料设计方面均较为复杂，不利于工业化生产。
（3）餐厨剩余物减量化水平高，经过家蝇蝇蛆一个周期的生物转化处理后，餐厨剩余物饲料可减量70%-95%。
（4）依据家蝇蝇蛆生长特点的逐日多批次投喂技术，既能保证家蝇蝇蛆生物转化过程中的养分需求，也有利于餐厨剩余物饲料在生物转化过程中的水分挥发，进一步强化餐厨剩余物在转化过程中的减量化效果。
（5）依据家蝇蝇蛆生长特点的逐日多批次投喂技术，合理利用餐厨剩余物饲料在发酵过程中的温度变化规律，有利于家蝇蝇蛆转化过程中的生长环境温度调控，进一步优化家蝇蝇蛆生物转化效率同时降低温度调控能源消耗。
具体实施方式
以下通过具体的实施例进一步说明本发明技术方案。
实施例1：
以家蝇蝇蛆生物转化餐厨剩余物与砻糠的混合物为例，本发明实施步骤如下：
（1）将收集的新鲜餐厨剩余物置于8目筛网上滤除大部分液态水及油脂。
（2）将（1）中处理完毕的餐厨剩余物破碎至5mm大小。
（3）将砻糠与粉碎后的餐厨剩余物混合并搅拌均匀；在为期5日的生物转化处理周期中，前两日所用饲料为餐厨剩余物与砻糠按质量3:1混合并静置发酵24h所得，3-4d期间所用饲料为餐厨剩余物与砻糠按质量比为4:1混合并静置发酵24h所得，5d时所用饲料为餐厨剩余物与砻糠按质量比为5:1混合并静置发酵24h所得.
（4）1d时将餐厨剩余物饲料平铺成2-3cm厚并在其上接种蝇蛆的1龄幼虫；此时接种室温控制在30℃，接种密度为4000条/Kg餐厨剩余物饲料；.
（5）在家蝇蝇蛆生长周期内逐日分批投喂餐厨剩余物饲料；每日投料比例、饲料中餐厨剩余物与砻糠质量混合比及每日投料批次见表1. 表中1d指接种日。
表1（/表示无操作）
（6）6d时即将家蝇蝇蛆与余料分离开来，并对家蝇蝇蛆和余料分别进行称重。
本实施例中，累计处理餐厨剩余物1.0t，所用砻糠辅料270kg。经过一个周期（5天）的处理，收获家蝇蝇蛆鲜虫400kg，余料350kg；累计餐厨剩余物减量（砻糠质量基本不变）92%，日均减量18.4%。
实施例2：
以家蝇蝇蛆生物转化餐厨剩余物与稻草粉末的混合物为例，本发明实施步骤如下：
（1）将收集的新鲜餐厨剩余物置于8目筛网上滤除大部分液态水及油脂。
（2）将（1）中处理完毕的餐厨剩余物破碎至8mm大小。
（3）将稻草粉末与粉碎后的餐厨剩余物混合并搅拌均匀；在为期5日的生物转化处理周期中，前两日所用饲料为餐厨剩余物与稻草粉末按质量4:1混合并静置发酵24h所得，3-4d期间所用饲料为餐厨剩余物与稻草粉末按质量比为6:1混合并静置发酵24h所得，5d时所用饲料为餐厨剩余物与稻草粉末按质量比为8:1混合并静置发酵24h所得.
（4）1d时将餐厨剩余物饲料平铺成2-3cm厚并在其上接种家蝇蝇卵；此时接种室温控制在30℃，接种密度为3500条/kg餐厨剩余物饲料；.
（5）在家蝇蝇蛆生长周期内逐日分批投喂餐厨剩余物饲料；每日投料比例、饲料中餐厨剩余物与稻草粉末质量混合比及每日投料批次见表2. 表中1d指接种日。
表2（/表示无操作）
（6）6d时即将家蝇蝇蛆与余料分离开来，并对家蝇蝇蛆和余料分别进行称重。
本实施例中，累计处理餐厨剩余物1.0t，所用稻草粉末辅料187.5kg。经过一个周期（5天）的处理，收获家蝇蝇蛆鲜虫350kg，余料300kg；累计餐厨剩余物减量（稻草粉末质量基本不变）88.7%，日均减量17.74%。
Claims (4)
1.一种利用家蝇蝇蛆生物转化餐厨剩余物的方法，其特征在于，按照家蝇蝇蛆不同生长阶段的生长特点，分别制作及投喂不同配方的餐厨剩余物饲料，优化家蝇蝇蛆的生物转化效率；其具体步骤为：
（1）将餐厨剩余物粉碎后，和生物质辅料按质量比为2:1-4:1混合均匀并静置发酵24-48h得到前期餐厨剩余物饲料；并在其上接种家蝇蝇蛆的1龄幼虫，培养1-2天；
（2）将粉碎后的餐厨剩余物与生物质辅料按质量比为3:1-6:1混合均匀并静置发酵24-48h得到中期餐厨剩余物饲料；并以点阵或条垛方式投喂家蝇蝇蛆，继续培养2-3天；
（3）将餐厨剩余物粉碎后，和生物质辅料按质量比为5:1-8:1混合均匀并静置发酵24-48h得到后期餐厨剩余物饲料，并以点阵或条垛方式投喂家蝇蝇蛆，继续培养1-2天；
（4）在蝇蛆即将化蛹前，将老熟蝇蛆与余料分离，得到高蛋白蝇蛆产品和生物堆体半成品；
所述的前期餐厨剩余物饲料采用平铺法投喂，投喂重量占总转化负荷的10-30%；中、后期餐厨剩余物饲料两期累计投喂重量占总转化负荷的70-90%；
所述的蝇蛆接种的密度为2000-8000条/Kg餐厨剩余物饲料，单位面积蝇蛆转化餐厨剩余物的负荷为10-25Kg/m2。
2.如权利要求1所述的利用家蝇蝇蛆生物转化餐厨剩余物的方法，其特征在于，所述的生物质辅料为：稻糠、秸秆干粉末、锯末、稻草粉末中的一种或几种的混合。
3.如权利要求1所述的利用家蝇蝇蛆生物转化餐厨剩余物的方法，其特征在于，所述的将餐厨剩余物粉碎为粉碎至3-10mm大小。
4.如权利要求1所述的利用家蝇蝇蛆生物转化餐厨剩余物的方法，其特征在于，所述的蝇蛆接种时室温控制在25-38℃。
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