CN103931562B - 一种利用黑水虻幼虫处置猪粪的简便方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用黑水虻幼虫处置猪粪的简便方法。猪排出的粪尿从猪厕所的漏粪板漏下，掉入下方的集粪槽内，固体部分的猪粪由黑水虻幼虫进行取食消化，转化为昆虫蛋白；液体部分的猪尿渗入尼龙纱网下部的菌床，由菌床里的有益微生物进行消化处理。黑水虻成熟后，通过移除尼龙纱网进行收获，换上新的尼龙纱网和加入新的黑水虻幼虫进行循环处理，这样，就能够低成本、无污染地资源化处理分散产生的大量猪粪猪尿了，从而为集约化养殖的大中型养猪场提供清洁、安全的污染物处置方案。

Description

一种利用黑水虻幼虫处置猪粪的简便方法

技术领域：

本发明属于粪便处理领域，具体涉及一种利用黑水虻幼虫处置猪粪的简便方法。

背景技术：

黑水虻Hermetiaillucens是一种双翅目水虻科的昆虫，英文名称BlackSoldierFly，又称光亮扁角水虻，幼虫营腐食性，取食范围非常广泛，是自然界中碎屑食物链中重要的组成部分，常见于农村的猪栏鸡舍附近，取食新鲜的猪粪和鸡粪。

黑水虻原产于南美的热带稀树草原，随后扩散至北美，二战后，随着人员与物资的广泛运输与流动，黑水虻迅速传播到温带、亚热带和热带的大部分地区，中国的海南、广东、广西、福建、河北、四川、香港、台湾都有标本记录或研究文献，是一种分布广泛的常见昆虫。

黑水虻的形态特征：

成虫体长12mm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，余黑色。幼虫乳白色，有毛，体型肥胖，半头式，老熟幼虫长约20mm。蛹为围蛹，深褐色，表皮革质，较硬，化蛹前尚有预蛹阶段，体色与蛹相同，不取食，能活动。卵长椭圆形，初期半透明，后渐变为淡黄色，孵化前可见两个红色单眼。生活史。黑水虻在华南地区1年有8-9世代，世代重叠，以老熟幼虫或预蛹越冬，越冬场所为覆盖有树叶、杂物的浅土层。蛹通常在3月初温度升高时羽化，羽化的成虫寿命短，完成交配和产卵后即死亡。世代历期约35天左右，但随着环境的适合度而有很大弹性，实际上，黑水虻在适宜条件下28d就能完成1代，而在极端严酷环境下则有可能延长至8个月，其中预蛹期的弹性最大，从1周至6个月不等。成虫羽化后即能交尾，约2-3天后开始产卵，单雌产卵量约800粒，聚产。雌雄性比约为1：1，雌成虫寿命8-9天，雄成虫寿命约6-7天。成虫有时有访花习性，以植物分泌的汁液和蜜露为食。成虫通常的栖息地为有矮灌木的绿地，雌成虫寻找新鲜的有机质作为产卵场所，并将卵产在食物附近干燥的缝隙中。幼虫共有6龄，自3龄之后取食量增大，6龄后进入预蛹期，从乳白色转为深褐色，并从取食环境中迁出，寻找干燥、阴凉、隐蔽的化蛹场所，有明显的避光和趋缝性。

黑水虻的交配行为

黑水虻的成虫羽化后通常停歇在绿色植物的叶片上，因此适宜交配的环境为有矮灌木的绿地，交配行为通常发生在有强烈阳光的正午时分，尤其是温度较低的冬天。阳光是能够诱导产生交配行为的主要环境因子。黑水虻的交配行为在飞行过程中进行，雄成虫在空中追逐雌成虫，并迅速进行外生殖器的对接，然后落在附近的叶片或地面上，头背向、尾相接成“一”字形进行授精，授精过程持续大约20-30min，授精完成后生殖器分离，交配行为结束。

虽然黑水虻与人类共栖了一千多年，但人类对于黑水虻的系统研究仅开始于上个世纪七十年代，在发达国家，由于集约养殖模式的推广造成严重的土地富营养化污染，而黑水虻正是作为一种可将禽畜粪便转化为昆虫蛋白的生物媒介昆虫而受到了广泛的关注，其中美国佐治亚大学C.Sheppard的研究小组对黑水虻的生物学特性、共栖微生物、人工饲养、安全性评估、营养价值及人工饲养方法等进行了较为系统的研究，取得了良好的结果，并于2006年后被美国农业部批准，作为一种针对养殖废弃物的可持续管理模式在美国本地进行推广。

黑水虻作为固体有机废弃物的生物媒介昆虫是因为其具有非常独特的生物学优势，主要包括：

1，成虫寿命短，虫体不携带病菌，不骚扰民居，不是任何形式的农业害虫或卫生害虫，具有天然的环境安全特性；

2，幼虫食性杂，取食量大，取食范围广泛，几乎可以取食所有软性的固体有机质，并且对食物中的盐、油、辣椒、调味品等不敏感；

3，喜好取食新鲜的有机质，因此固体有机废弃物不需要发酵处理；

4，抗逆性强，能够适应极为宽泛的环境条件；

5，成虫集中产卵、生活史可塑性强、周期长短适宜、明显的诱导趋性等特性使黑水虻的大量繁殖及生物处理工艺的可设计余地大、可操控性强；

6，营养价值丰富，富含具有开发潜力的生物活性成份，具有良好的经济预期。

尝试利用黑水虻处理农业固体有机废弃物的可行技术在美国、韩国和瑞典都在积极开展中，但目前大多数仍停留在实验室阶段，至目前尚没有成功的大规模处理的应用案例。国内的研究相对较晚，福建农业大学的林启训教授以水产饲料为目的进行了初步探索，而华中农业大学喻子牛教授的团队与美国研究机构合作，引入种源及饲养技术，进行了较为系统的研究；广东省昆虫研究所从2006年开始着手于黑水虻在有机固体废弃物方面的应用，取得了较好的进展。

发明内容：

本发明的目的是提供一种能够低成本、无污染地资源化处理分散产生的大量猪粪猪尿的利用黑水虻幼虫处置猪粪的简便方法。

本发明的利用黑水虻幼虫处置猪粪的简便方法，其特征在于，包括以下步骤：

在猪舍中划定一个用于猪排泄粪便和猪尿的猪厕所，所述的猪厕所的底面为具有筛孔的漏粪板，漏粪板下方具有能移动的集粪槽，在集粪槽内放有植物垫料，在植物垫料中接入益生菌，使其成为菌床，然后在菌床表面铺盖尼龙纱网，尼龙纱网上饲养黑水虻幼虫，猪排出的粪尿从猪厕所的漏粪板漏下，掉入下方的集粪槽内，固体部分的猪粪落在尼龙纱网的上方，由黑水虻幼虫进行取食消化转化为昆虫蛋白；液体部分的猪尿渗入尼龙纱网下部的菌床，由菌床里的微生物进行消化处理，待黑水虻成熟后，通过移除尼龙纱网进行收获，换上新的尼龙纱网和加入新的黑水虻幼虫进行循环处理。

所述的植物垫料可以为麦麸、木糠或棉籽，所述的益生菌可以为乳酸菌、芽孢杆菌等益生菌。

优选，所述的菌床厚度不大于20cm，所述的尼龙纱网上的黑水虻幼虫饲养层，其厚度不大于10cm。

优选，在所述的猪厕所内还加装保温灯和/或在尼龙纱网上缝制加热线。

本发明的工作原理是：猪排出的粪尿从猪厕所的漏粪板漏下，掉入下方的集粪槽内，固体部分的猪粪由黑水虻幼虫进行取食消化，转化为昆虫蛋白；液体部分的猪尿渗入尼龙纱网下部的菌床，由菌床里的有益微生物进行消化处理。黑水虻成熟后，通过移除尼龙纱网进行收获，换上新的尼龙纱网和加入新的黑水虻幼虫进行循环处理，这样，就能够低成本、无污染地资源化处理分散产生的大量猪粪猪尿了，从而为集约化养殖的大中型养猪场提供清洁、安全的污染物处置方案。

附图说明：

图1是本发明的黑水虻幼虫处置猪粪的系统的结构示意图；

其中1、猪厕所；2、漏粪板；3、集粪槽；4、菌床；5、尼龙纱网；6、黑水虻幼虫。

具体实施方式：

以下实施例是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。

实施例1：

如图1所示，建于高床之上的猪舍，每两个猪舍共用大约面积为5平方米的用于猪排泄粪便和猪尿的猪厕所1，所述的猪厕所的底面为具有筛孔的漏粪板2，漏粪板下方具有矩形的能移动的集粪槽3，在集粪槽3底部放有植物垫料，如木糠，再接入益生菌，如乳酸菌、芽孢杆菌等益生菌群落，使其成为菌床4，菌床厚度不大于20cm，本实施例中初始为18cm，在处理过程中控制其不大于20cm，然后在菌床表面铺盖一层尼龙纱网5（尼龙纱网的边缘部分伸长到矩形槽侧板外，以利于卸料，尼龙纱网是确保猪尿能够透过，而固体部分的猪粪和黑水虻幼虫则不能透过，留在尼龙纱网上，尼龙纱网的孔径为40目即可），尼龙纱网上饲养一层厚度不大于10cm的黑水虻幼虫6。训练猪每日在固定的地方-猪厕所排出粪尿。排出的粪尿经漏粪板掉落到下方的集粪槽内，没能掉下去的猪粪则由工人及时将其清理到集粪槽内，漏粪板与集粪槽的高度距离不限。固体部分的猪粪落在尼龙纱网的上方，由黑水虻幼虫进行取食消化，转化为昆虫蛋白；液体部分的猪尿渗入尼龙纱网下部的菌床，由菌床里的有益微生物进行消化处理。黑水虻幼虫与每日产生的猪粪的重量比例为1：1-5，每一批次的黑水虻幼虫取食猪粪10-20天后趋于成熟，需要更换，更换方法为：将可移动的集粪槽向外拉出，提起尼龙纱网的四个角落，将其上的黑水虻成熟幼虫与猪粪残余一起卸落到容器内，将尼龙纱网放回到集粪槽内，加入新的黑水虻幼虫，将集粪槽推回猪厕所内，继续进行猪粪的消化，如此进行循环处理。集粪槽内的菌床厚度20cm以下，一般可用1-3年，才需要更换。这样，就能够低成本、无污染地资源化处理分散产生的大量猪粪猪尿了，从而为集约化养殖的大中型养猪场提供清洁、安全的污染物处置方案。

实施例2：

对于北方寒冷地区的养猪场，可在猪厕所内加装保温灯，或在尼龙纱网上缝制加热线，耗用一定电量以提高温度，确保黑水虻和微生物的正常生长温度（大于20℃），其它操作程序与实施例1相同。

对比例1：单独使用发酵床

将垫料（木糠等）铺垫在猪舍地面约50cm厚度，接种益生菌，猪在垫料上活动，排出的猪粪和猪尿逐渐由益生菌消化。

缺点：

1、由于益生菌消化猪粪猪尿的周期比较长，因此单位面积发酵床所能够承载的猪的数量非常有限；

2、由于发酵床厚度达50cm，微生物活动过程中会产生积热，对于南方气候来说，冬季还好，夏季则对猪的健康带来非常不利的影响；

3、发酵床具有一定的使用期限，但是厚达50cm的大面积发酵床，更换一次需要消耗大量人力物力。

对比例2：单独使用黑水虻

将黑水虻幼虫散布在高床猪舍的漏粪板底部，猪粪与猪尿通过漏粪板落在下面混有黑水虻幼虫的基料上，能够不断消化猪粪。

缺点：

4、黑水虻幼虫适宜消化分解猪粪，但不能消化猪尿，大量的猪尿会导致存活黑水虻幼虫的基料湿度过高，一方面导致黑水虻幼虫沿墙壁逃逸，另一方面会导致黑水虻幼虫的大量死亡；

5、黑水虻幼虫具有一个适宜存活的温度范围，冬季气温降低，影响黑水虻的正常活动，会导致猪粪无法及时消化而堆积发臭。

二者结合后的本发明使用效果：

1、黑水虻幼虫取食消化猪粪的效率较高，能够大幅度提高单位面积猪栏的承载量，提高单位面积的养殖收益，因此能够克服上述的缺点1；

2、发酵床的垫料和益生菌提供了一个微生态环境，由于与猪隔离，因此不会对猪产生影响，并且实验证明对黑水虻的生长具有促进作用，特别是冬季寒冷时节，微生物的产热能够为黑水虻提供一个适宜的温度，保障冬季低温时节的猪粪消解，因此能够克服上述缺点2、5；

3、黑水虻在上部取食固体部分的猪粪，猪尿渗透到下部的发酵床由益生菌分解利用，构成了一个立体分层的资源化利用格局，一方面避免了黑水虻生长环境的湿度过高，另一方面，由于处置压力大幅减轻，发酵床厚度降为20cm以下，降低了发酵床的用工用料成本，从而克服了上述缺点的3、4。

因此，本发明将黑水虻和益生菌菌床进行了有机的结合，使其互相依托，相互配合，协同增效，从而能够低成本、无污染地资源化处理分散产生的大量猪粪猪尿了，从而为集约化养殖的大中型养猪场提供清洁、安全的污染物处置方案。

Claims (4)

1.一种利用黑水虻幼虫处置猪粪的简便方法，其特征在于，包括以下步骤：

在猪舍中划定一个用于猪排泄粪便和猪尿的猪厕所，所述的猪厕所的底面为具有筛孔的漏粪板，漏粪板下方具有能移动的集粪槽，在集粪槽内放有植物垫料，在植物垫料中接入益生菌，使其成为菌床，然后在菌床表面铺盖尼龙纱网，尼龙纱网上饲养黑水虻幼虫，猪排出的粪尿从猪厕所的漏粪板漏下，掉入下方的集粪槽内，固体部分的猪粪落在尼龙纱网的上方，由黑水虻幼虫进行取食消化转化为昆虫蛋白；液体部分的猪尿渗入尼龙纱网下部的菌床，由菌床里的微生物进行消化处理，待黑水虻成熟后，通过移除尼龙纱网进行收获，换上新的尼龙纱网和加入新的黑水虻幼虫进行循环处理。

2.根据权利要求1所述的简便方法，其特征在于，所述的植物垫料为麦麸、木糠或棉籽，所述的益生菌为乳酸菌或芽孢杆菌。

3.根据权利要求1所述的简便方法，其特征在于，所述的菌床厚度不大于20cm，所述的尼龙纱网上的黑水虻幼虫饲养层，其厚度不大于10cm。

4.根据权利要求1所述的简便方法，其特征在于，在所述的猪厕所内还加装保温灯和/或在尼龙纱网上缝制加热线。