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黑水虻技術(shù)處理易腐垃圾,會賺錢嗎?

分類:固廢觀察    發(fā)布時間:2020年11月9日 8:45    作者:固廢觀察公眾號    文章來源:固廢觀察公眾號




















導(dǎo)





黑水虻技術(shù)目前還是個農(nóng)業(yè)化項目,不夠市政化,規(guī)?;泊嬖谝欢ū趬?。該技術(shù)究竟是前景廣闊,還是一地雞毛?我們拭目以待。



在易腐垃圾處理方面,有一個技術(shù)路線不溫不火,但一直有熱度——黑水虻養(yǎng)殖。

黑水虻又名亮斑扁角水虻(Hermetia illucens L),原產(chǎn)于熱帶和亞熱帶地區(qū),這種營腐生性水虻科昆蟲,無論是在學(xué)術(shù)界還是在產(chǎn)業(yè)界,似乎越來越火,不僅文獻數(shù)量在不斷上升,相關(guān)的項目也在不斷上馬。

那么,黑水虻技術(shù)到底是個怎樣的存在?黑水虻養(yǎng)殖到底賺錢么?發(fā)展前景又如何呢?我們來分析下黑水虻技術(shù)到底是個什么技術(shù),為什么這么有想象力,使得大家投入這么多精力。
 

我們知道,餐廚垃圾的處理主要有四個技術(shù)方向:
(1)以厭氧產(chǎn)沼和好氧堆肥為代表的微生物降解法;
(2)以干燥和發(fā)酵為基礎(chǔ)的飼料法,轉(zhuǎn)化為飼料原料;
(3)以蚯蚓、蠅蛆、黑水虻養(yǎng)殖為基礎(chǔ)的生物轉(zhuǎn)化法;
(4)垃圾焚燒廠協(xié)同處理,壓榨脫水后進行焚燒。

厭氧產(chǎn)沼和好氧堆肥占據(jù)著國內(nèi)外易腐垃圾處理處置的主流市場,技術(shù)相對成熟,但是弊端也很明顯。厭氧產(chǎn)沼的沼渣、沼液后續(xù)處理一直是令人頭痛,而好氧堆肥缺乏足夠的腐熟場地,有機肥也缺乏有效消納途徑,都使其不能稱為完美的路線,甚至也有認為“不如一燒了之”。

同時,兩種技術(shù)從商業(yè)模式上還都需要補貼才能實現(xiàn)循環(huán),無法實現(xiàn)盈虧自平衡。飼料化則是通過高溫干燥滅菌,或發(fā)酵后作為飼料原料,資源化屬性明顯,并在一些國家得到推行,但是,同源性風險一直飽受質(zhì)疑,尤其在喂養(yǎng)反芻類動物方面。

我國雖然在政策上留有口子,比如最新固廢法規(guī)定:禁止畜禽養(yǎng)殖場、養(yǎng)殖小區(qū)利用未經(jīng)無害化處理的廚余垃圾飼喂畜禽,深圳地標(SZDB/Z 252-2017)更是明確指出:“禁止采用餐廚垃圾的飼料化產(chǎn)品作為生產(chǎn)飼料喂反芻動物飼料的原料”。

這也就是說,政策上是允許“經(jīng)無害化處理后的廚余垃圾”飼喂畜禽的,而在實際執(zhí)行層面上已經(jīng)基本禁止。而黑水虻似乎規(guī)避了上述所有弊端,相反還有很多優(yōu)點。

 · 優(yōu)點一:生長周期短,處理效率高 


黑水虻35天左右就可以走完偉大光榮的一生,如果快一點,28天左右就能掛掉。雖然時間短,但是也包含了卵、幼蟲、蛹、成蟲四個階段,處理餐廚等易腐垃圾,主要集中在幼蟲階段,周期為7-10天左右。

廚余垃圾處理的厭氧產(chǎn)沼工藝30天左右的周期,好氧堆肥30天左右的周期,和這些厭氧好氧菌比起來,虻寶寶算是“勞?!绷?。與同類型處理方法相比,蚯蚓和黃粉蟲的養(yǎng)殖周期為4-5個月,都沒有這么短時間的。

1、產(chǎn)卵期:

黑水虻一般在木頭縫、紙板殼縫等干燥縫隙中產(chǎn)卵,每只雌性黑水虻成蟲一次產(chǎn)卵約在500個左右,呈1mm黃色或乳白色的橢圓狀,整個周期大概在4~14天。

2、幼蟲期:

卵轉(zhuǎn)化為幼蟲大約需要4天時間。黑水虻幼蟲可分為6個齡期,共計可達15天左右。

一齡幼蟲幾乎不進行攝食活動,從二齡開始,幼蟲會大量進行攝食,這個階段是處理易腐垃圾的主要階段,其食譜相當廣泛,比如:水果、蔬菜、咖啡渣、谷物類酒糟、魚下腳料、動物尸體,糞便……

另外,因為小蟲子的耐油耐鹽性還比較好,所以這種方法與厭氧或堆肥相比有了很大優(yōu)勢。

3、預(yù)蛹期:

黑水虻幼蟲后期稱為預(yù)蛹期,此時不再攝食,而是進行化蛹和休眠,周期為9~10天。

4、成蟲:

破繭后,進入成蟲時期,該階段體長為15~20 mm,具有飛行能力。該階段的黑水虻一般不再進行攝食活動,主要忙著交配與產(chǎn)卵。
 

 · 優(yōu)點二:產(chǎn)出物基本實現(xiàn)了完全資源化 


黑水虻可謂渾身是寶,研究表明黑水虻幼蟲含有42%—45%的粗蛋白和31%—35%的脂肪,是一種具有量產(chǎn)潛力的蛋白質(zhì)和脂肪原料,可以作為動物蛋白飼料直接喂給雞、鴨、魚;幼蟲干燥后也可作為魚粉等;而黑水虻幼蟲的糞便干燥后可以作為肥料。

處理1t餐廚垃圾,約能得到鮮幼蟲200kg、蟲沙(或加工成肥料)200kg,消失的600kg就被黑水虻幼蟲給代謝掉了(小蟲子還是很能干的)

餐廚等易腐垃圾一般還需要進行預(yù)處理,除了分離出部分難降解物質(zhì)外,還會得到一部分油,會產(chǎn)生一定效益。

 · 優(yōu)點三:經(jīng)濟效益好 


按濕蟲價格3000元/噸,肥料價格500元/噸計,則處理1噸餐廚垃圾,可以有700元的效益。

餐廚垃圾如果按3%的含油量計算,需要在工藝設(shè)計上,先將該部分油脂進行分離。假設(shè)全部回收,還可得到90元/噸的油脂收益。

對比厭氧產(chǎn)沼,按噸垃圾產(chǎn)沼氣70方、天然氣價格3元/方計算,也就是210元;再對比堆肥方式,按噸垃圾產(chǎn)肥料200kg計算,收益為100元。這樣看,黑水虻的790元(含90元油脂收益)收益還是很可觀的。
 

 · 優(yōu)點四:二次污染相對較小 


在產(chǎn)生的二次污染方面,黑水虻養(yǎng)殖和其他技術(shù)相比更具優(yōu)勢。

一般餐廚垃圾處理過程中產(chǎn)生的廢水,主要源自餐廚垃圾進場時的瀝水以及沖洗用水。

黑水虻的養(yǎng)殖過程中,基本沒有廢水產(chǎn)生,且環(huán)境除臭也主要集中在來料的預(yù)分揀階段,由于產(chǎn)臭區(qū)域相對小,所以處理起來也相對簡單。

整體來看,黑水虻的養(yǎng)殖產(chǎn)生的二次污染,遠小于其他處理方式。

綜上可以看出,采用黑水虻作為易腐垃圾處理的技術(shù)路線,具備處理效率高、周期短、對油鹽等敏感性較弱、產(chǎn)物具有較高價值、二次污染少等優(yōu)點。

因此,現(xiàn)在有不少人都在這條技術(shù)線路上進行嘗試。那么,黑水虻技術(shù)是否存在什么問題,有無制約其發(fā)展因素?當然是有的。


 · 局限一:養(yǎng)殖問題 


大家都知道,涉及到活體養(yǎng)殖,一般都有點麻煩。畜禽養(yǎng)殖過程中的吃喝拉撒很是麻煩,還得進行免疫消毒防止傳染病。

易腐垃圾處理過程無論厭氧好氧,都要給微生物創(chuàng)造良好的營養(yǎng)環(huán)境和生存環(huán)境。黑水虻也不例外,溫度、濕度、光照、營養(yǎng)都要注意,如果不注意,不好好交配和產(chǎn)卵率、孵化率均會降低,整個鏈條就無法循環(huán)起來。

 · 局限二:工程化問題 


單就養(yǎng)殖技術(shù)來說,雖然控制有一定困難,但技術(shù)沒有多高的壁壘。再從大規(guī)模養(yǎng)殖的工程化角度來講,還有很多需要研究和優(yōu)化的地方。比如:

  • 物料輸送


整個養(yǎng)殖過程,涉及到的物料有餐廚垃圾、輔料、一齡期物料、蟲沙等,不同物料的臨時存儲、預(yù)處理、輸送、布料,都需要設(shè)計和考慮。

預(yù)處理無機雜物的分揀,如玻璃、瓷器、塑料、餐具等,需要在一定程度上進行考慮。

物料的輸送和布料需要考慮,如何精準的將物料輸送,并均勻平鋪到各個養(yǎng)殖層架上?又如何實現(xiàn)幼蟲和蟲糞的自動化分離?如何實現(xiàn)預(yù)蛹的自動化采收?

當然,純粹從技術(shù)角度來講,自動化問題也并非不可逾越,但是從商業(yè)角度,投資回報率也同樣重要,能否實現(xiàn)收益以及回報周期,才決定著投資的動力。

  • 不同齡期黑水虻的生長環(huán)境


從黑水虻的生長環(huán)境規(guī)劃上講,至少要分為原料及預(yù)處理車間、蟲卵孵化車間、幼蟲處理廢棄物車間、幼蟲分離車間、成蟲繁育車間等。黑水虻幼蟲需要在濕度60%,溫度28℃等條件下生長。

成蟲需要在干燥環(huán)境并有縫隙處產(chǎn)卵,而且要根據(jù)蟲體的不同生長階段,對其進行轉(zhuǎn)移。

同時,因為代謝過程產(chǎn)物會以廢氣和水蒸氣排出,所以項目現(xiàn)場的除濕和換氣需要相關(guān)的設(shè)計和研究。

這就需要從整體角度,對整個黑水虻養(yǎng)殖項目的廠房、物料的輸送轉(zhuǎn)運、可能產(chǎn)生的二次污染的處理設(shè)施,進行合理的規(guī)劃和布局。
 
▲ 黑水虻處理工藝流程


綜上,我們可以得出如下基本結(jié)論:


1、采用黑水虻技術(shù)處理每噸垃圾,可得到200kg幼蟲蛋白,200kg肥料以及30kg油脂,共計產(chǎn)生790元效益,和厭氧或好氧技術(shù)路線相比,具有一定的盈利優(yōu)勢。

2、規(guī)模化還存在一定工程化壁壘,而技術(shù)壁壘基本不存在。黑水虻的大規(guī)模人工飼養(yǎng)依賴于集約化的管理模式,以及相配套的能夠標準化的工藝和設(shè)備。

目前,黑水虻技術(shù)似乎還是一個農(nóng)業(yè)化項目,不夠市政化。不過,相信近年來的規(guī)?;瘜嵺`會為未來的工程化提供寶貴的經(jīng)驗。

3、黑水虻蛋白以及蟲沙(或肥料)的出路問題,依然需要考慮,深加工提高附加值,也會助力黑水虻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

黑水虻技術(shù)處理易腐垃圾,究竟是前景廣闊,還是一地雞毛?我們拭目以待。
來源 | 環(huán)衛(wèi)科技網(wǎng)
作者 | 張輝
編輯 | 萬梓薇

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