◉ 变废为宝的黑水虻 ◉

☑ 黑水虻规模化养殖场


黑水虻无害化处理

餐厨及畜禽粪有机废弃物暨项目资源化利用

可行性研究报告

CACM黑水虻无害化处理可行性分析报告



厨余禽畜粪便有机物

无害化处理技术综合利用 

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详情介绍: 

  黑水虻属于双翅目水虻科,是一种世界性分布的昆虫。黑水虻能够有效地减少粪便堆积、粪便臭味,防止家蝇滋生等,是自然界碎屑食物链的重要环节,也是非常值得开发的资源昆虫和环境昆虫。

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起源与分布 

  黑水虻起源于南美洲热带草原,之后逐渐遍布整个美洲大陆,至二十世纪中叶,从阿根廷的最南端到美国的西雅图已都有黑水虻的分布。二战期间,黑水虻随美军迅速扩散到全世界。目前,在全球的热带、亚热带和温带的大部分地区都有分布。我国的广东、广西、海南、云南、四用福建、山东、河北、北京等地区也有黑水虻的分布,但数量不多。

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形态特征 

  成虫体长12毫米左右。触角宽、扁且长,体黑色并具蓝紫色光泽,腹部前端两侧各具一白色半透明的斑,足的胫节白色,其余黑色。幼虫乳白色,有毛,体形肥胖,半头式,老熟幼虫长约20毫米。蛹为深褐色,表皮革质,较硬。卵长椭圆形,初期半透明,后渐变为淡黄色。

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生活习性

  黑水虻属完全变态昆虫,一生要经历卵、幼虫、蛹、成虫四个阶段。成虫羽化后即能交尾,雌成虫约2天后开始产卵,单雌产卵量约900粒,完成产卵后即死亡,寿命约为9天。雄成虫的寿命约为6~7天。成虫通常栖息在绿色的灌木丛中,多以植物的汁液和蜜露为食。雌成虫寻找新鲜的有机质作为产卵场地,并将卵产在有机质附近的干燥缝隙中。

  幼虫共6龄,营腐生性,取食范围非常广泛,主要以新鲜的猪粪鸡粪、腐烂的水果和蔬菜为食。幼虫自3龄之后取食量增大,6龄后进入预蛹期,体色从乳白色转为深褐色,并从取食环境中迁出,寻找于燥,阴凉、隐蔽的化蛹场所,有明显的趋缝性。蛹期的弹性很大,从7天到6个月不等。黑水虻世代历期约35天,随环境变化很大,适宜条件下28天就能完成一代,而在非适宜条件下则有可能需要8个月。

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开发利用

  黑水虻具有多种重要用途,可在以下几方面对其加以开发和利用。 营养价值利用黑水虻幼虫和蛹有很高的营养价值,含有丰富的必需氨基酸、微量元素等营养成分,其脂肪中的脂肪酸含量也很丰富,可以把幼虫和蛹烘干后研磨成粉,作为畜禽的饲料添加剂。经黑水虻幼虫的干物质中,粗蛋白质含羽约为42.1%,脂肪含量约为34.8%,粗纤立维为7.09%,灰份约占16.1%,而且氨基即酸、钙含量也都很高。据研究,黑水虻幼为虫的氨基酸含量与鲱鱼粉相似,而优于普通的豆粉和骨粉,特别适合于鸡、猪牛蛙及鱼类的养殖。也可以将黑水虻幼虫和蛹中的脂肪、几丁质和蛋白质进行分离,获得的脂肪和几丁质都是重要的工业原料,而分离了脂肪和几丁质的昆虫蛋白,饲料优势也会得到提高。

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转化畜禽粪便 

  黑水虻幼虫以动物粪便为食,可以用其处理动物粪便。随着我国养殖业的发展,畜禽粪便污染已经成为严重的环境问题。黑水虻作为一种重要的资源昆虫,在转化畜禽粪便方面,效果非常理想,并能有效祛除畜禽粪便中的臭味。

  经黑水虻处理的猪粪,氮减少551%,磷减少44.1%,钾减少52.8%,钙减少56.2%,镁减少 41.2%,硫减少44.7%,铜减少45.8%等,这样通过黑水虻幼虫的取食,不仅有效地解决了畜禽粪便的堆积,极大地减少了粪便对环境的污染,还可以增加农民的收入,带来良好的经济效益和社会效益。 

  另外,经黑水虻幼虫取食的粪便残余物含有大量的腐殖酸,是优良的固体有机肥,更是饲养蚯蚓、红虫的良好材料 ,法医上的应用利用黑水虻的生长发育规律,可以判断尸体的死亡时间和死亡期限,为法医鉴定提供参考指标。

  抑制蝇类繁殖黑水虻与苍蝇生活习性相似,但是黑水虻不喜与人类亲近,通常栖息于绿色灌木丛中,没有进入人类居室的习惯。黑水虻生长数量的增多,可以有效抑制苍蝇的繁殖,消灭病原微生物,净化人类居住环境。

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黑水虻是粪便处理高手-将成环保卫士

   目前全球每年会产生7万吨废物,因此提出各种处理动物粪便的方法。在过去通常将这些粪便作为土地肥料处理,却导致了这些土地成为可溶性的磷的污染源。因此更多的针对动物粪便的可行性的方法值得研究。黑水虻特殊的口器结构和敏捷的幼虫允许它们在潮湿泥土生长,这就要求它们尽可能地利用大面积的土壤资源,蛆将喂养的粪肥转化成食物来增重虫体,这成为我们喂养家畜较为有效的途径。喂养的研究发布时间表明干幼虫饲料是一个很好的替代品。可以取代猪,家禽和鱼类食用的大豆或肉骨粉的饲料。其他利用这一幼虫产品可能用来生产油酸和亚油酸的必需脂肪酸,构成了前蛹中超过20%的脂肪和甲壳素及其许多医疗和工业应用。近期喂养研究表明,前蛹可以有效地取代高品质鲱鱼粉,价值500美元/吨。这动物饲养行动将有助于减少粪肥在污染方面的影响。

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  目前全球每年会产生7万吨废物(Turnell et al, 2007),因此提出各种处理动物粪便的方法。在过去通常将这些粪便作为土地肥料处理(Bekele et al, 2006),却导致了这些土地成为可溶性的磷的污染源(Turner et al, 2005)。因此更多的针对动物粪便的可行性的方法值得研究。堆肥是一种很常见的处理动物粪便的方法。粪便中的碳源能够提高氧化。这一过程减少了大量的材料,剩余的堆肥作为植物的肥料如小麦。

  堆肥方法通常有三种。一种按是否需要氧气划分,有好氧堆肥(有氧状态)和厌氧堆肥(无氧状态);另一种是按堆肥温度分,有高温堆肥和中温堆肥;一种是按机械化水平分,有露天自然堆肥和机械化堆肥。习惯上人们都按好氧堆肥和厌氧堆肥区分。现代化堆肥工艺基本都是好氧堆肥,这是因为好氧堆肥具有温度高、基质分解比较多、堆制周期短、异味小、可以大规模采用机械处理等优点。虽然这种方法有这些好处,但其弊端却更为明显。

  动物肥料一般会包含有病原体如大肠杆菌O157(Fremaux et al, 2006;Williams et al, 2006),堆肥虽然能在高温情况下会抑制大肠杆菌的生长,但不能一直保持。从而可能会导致其依然存活。因此潜在的微生物污染,土壤和植物的相关应用不足导致堆肥仍然值得关注。然而这过程中难免会带来空气和水污染。

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  许多科学家知道许多昆虫能分解肥料并制造高质量的动物饲料。其中大多数研究家蝇,因为生物学里它可大量繁殖并生产高蛋白质饲料。由于要花相对较高成本管理来家蝇,这些还没有被广泛使用。这就需要投入单独的设施和劳动力,这样就增加了生产成本。

   黑水虻,双翅目(Diptera)水虻科(Stratiomyidae)昆虫的统称(James,1935),根据其翅脉可辨认。由Linnaeus于1738年较早记录,幼虫体长可达到20mm,起源于美洲,现在已成为世界性分布的昆虫,在北纬450和南纬400间均有分布,在美洲、欧洲、亚洲、非洲、澳洲、新西兰和多个太平洋岛屿上都有记录(Callan,1974)。水虻属(Stratiomys)的腹部宽扁,但长腹水虻属(Ptecticus)的腹部长而基部窄。具鲜明的黄、绿或黑色条纹,外形似蜜蜂或黄蜂,亦常出现于花的附近。幼虫蠕虫状,肉食性或草食性,其生境多样,如水中、腐败有机质和蔬菜中。在蜕的皮内化蛹。

  虻特殊的口器结构和敏捷的幼虫允许它们在潮湿泥土生长,这就要求它们尽可能地利用大面积的土壤资源,蛆将喂养的粪肥转化成食物来增重虫体,这成为我们喂养家畜较为有效的途径。黑水虻幼虫需要新鲜的粪肥,过期和堆肥都只能支持基础生长,因为对粪肥的极度需求,昆虫的消化更好是个持续的,直接在新鲜家禽粪便和畜类粪便中进行的过程(Sheppard et al. 2002)。这要求在细菌和其他操作消耗残留之前进行直接的分解消耗。粪肥适当的减少和较小的改变是应该的,黑水虻很适合在动物排泄时候立即进行分解消化(Sheppard et al.1994)。黑水虻的生活习惯和其非害虫地位允许低成本生产开发。

   黑水虻(Hale,1973)幼虫消耗各种各样的有机物质就包括动物粪肥和食物渣滓,在这个消化分解中他们吸收营养物质,从而大大减少粪肥量和污染可能性。他们还通过竞争控制家蝇(Teotia,1974),并生产出高质量的饲料和其他产品,这种生物和苍蝇非常适合大规模废物增值管理。成虫生活环境和交配就在幼虫栖息地附近,而不是像家蝇(Sheppard, 1983)一样进入住宅房屋进行繁殖。(Calvert,1969)成虫不需要喂养,可以由一只幼虫通过体内大量的脂肪发育为成虫,这种益虫在热带气候和温暖地区大范围出现。幼虫生长很密集,通常把食物源覆盖为一层固体层在虫体上面,可以在喂食幼虫的地点找到安全的化蛹地点,有大量成熟幼虫准备化蛹。能量的转移和蛹丰富的蛋白质是丰收变得可能,前蛹期不进行喂养,使幼虫有个空的肠道,而成为一个收集饲料的理想发展容器。 

  昆虫,尤其是各种蝇幼虫(蛆)和甲虫容易利用新鲜粪便饲养,以生物量转换剩余的蛋白质和其他营养物质,便成为一种高质量的动物饲料。已在此基础进行了相当多的研究了解并利用这个活动粪肥管理,科学家在越南,泰国,中国,苏联,美国,墨西哥,东欧,欧洲,以色列,澳大利亚,中美洲和南美洲已研究出昆虫消化粪肥生产高品质的饲料。近期,重点已从用昆虫饲料生产来解决大量粪肥相关问题的生产转变为动物饲养业务,同时将昆虫幼虫减少营养物质的浓度混合浓缩和从大部分残留肥料肥料养分提取到更有价值的生物量(动物饲料),从而减少50-60%或更多潜在的污染。

  适口性实验的结果表示,用幼虫配置的饲料与添加脂肪的豆粕粉配置饲料无差。同时结合鱼类加工的废弃物与粪便饲养黑水虻,能够显着提高黑水虻预蛹的饲料价值,主要是提高预蛹脂肪替代鱼油的价值(St-Hilaire S. et al,2007)。因为其价值高得多(500美元/吨),这饲料可改变经济上重大的差距,减轻当地施肥过度。此外,蛆改变微生物肥料,可能减少有害细菌。高价值的昆虫饲料,既降低肥料质量、水分含量,也减少恶臭和污染。

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黑水虻幼虫饲养肉鸡


   

黑水虻鲜鸡蛋蛋黄分离不易破