CN114586743A - 一种通过餐厨垃圾饲养黑水虻同时实现餐厨垃圾资源化处理的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通过餐厨垃圾饲养黑水虻同时实现餐厨垃圾资源化处理的方法，包括以下步骤：(一)在餐厨垃圾中加入0.1～10％(v/wt)乳酸菌与酵母菌混合菌液，密封保存，获得预处理的餐厨垃圾；(二)将所述预处理的餐厨垃圾倾倒入垃圾盆中，然后于表面平铺辅料，所述辅料与餐厨垃圾按重量份数比为1：4～1：20，倒入4～7日龄黑水虻虫苗，保持环境温度为15～30℃，无人为干扰的情况下让虫苗自行处理餐厨垃圾；(三)虫料分离。本发明不但避免了对餐厨垃圾进行离心、分层、脱水与匀浆等餐厨垃圾传统处理方法造成的处理成本高与废水排放带来的潜在二次环境污染，且能以较高水平实现黑水虻将餐厨垃圾转化为自身生物质的能力，实现对餐厨垃圾的资源化利用。
Description
技术领域
本发明属于餐厨垃圾处理技术领域，具体涉及一种通过餐厨垃圾饲养黑水虻同时实现餐厨垃圾资源化处理的方法。
背景技术
近年来，黑水虻对有机废弃物进行资源化转化的模式在国内外快速推广。利用黑水虻处理餐厨垃圾(餐饮与厨余垃圾等易腐垃圾)与动物粪便等有机废弃物，既可实现垃圾处理减量化、无害化的目标，也可通过将虫体作为动物饲料，虫粪作为有机肥料等方式产生新的经济价值。但当前黑水虻对餐厨垃圾的处理技术大多依赖于对餐厨垃圾的离心、分层、脱水与匀浆等预处理，且分多次饲喂黑水虻上述预处理过后的餐厨垃圾。这些环节不仅使黑水虻处理餐厨垃圾技术环节复杂且处理成本攀升，并对环境存在潜在的二次污染，也使由餐厨垃圾转化为可利用的黑水虻生物质资源的效率大大降低。
发明内容
针对上述现有黑水虻处理餐厨垃圾技术成本高且转化效率低等问题，本发明提出了一种通过餐厨垃圾饲养黑水虻同时实现餐厨垃圾资源化处理的方法，无需对餐厨垃圾进行复杂且耗能的预处理操作，并可使黑水虻生物转化餐厨垃圾的效率大幅度提升。
为此，本发明提供一种通过餐厨垃圾饲养黑水虻同时实现餐厨垃圾资源化处理的方法，所述的方法包括以下步骤：
(一)餐厨垃圾预处理
在餐厨垃圾中加入0.1～10％(v/wt)乳酸菌与酵母菌混合菌液，密封保存，获得预处理的餐厨垃圾；
(二)接种虫苗与辅料
1)餐厨垃圾的倾倒与辅料添加将步骤(一)所述预处理的餐厨垃圾倾倒入垃圾盆中，然后于表面平铺辅料，所述辅料与餐厨垃圾的重量份数比为1：4～1：20，得到含水率为65～75％的餐厨垃圾与辅料的混合物；
2)接种虫苗于所述餐厨垃圾与辅料的混合物中倒入4～7日龄黑水虻虫苗，保持环境温度为15～30℃，无人为干扰的情况下让虫苗自行处理餐厨垃圾；
(三)虫料分离
对垃圾处理盆中的黑水虻幼虫和虫粪，以及未能被黑水虻取食的塑料、骨头、筷子等垃圾进行筛分。
(一)餐厨垃圾预处理
在餐厨垃圾中加入0.1～10％(v/wt)乳酸菌与酵母菌混合菌液，密封保存。
其中，优选的，所述的餐厨垃圾的含水率在65～85％。优选的，所述的密封保存是密封室温下保存。所述的室温是指常规的室内温度，一般为10～35℃。优选的，所述的保存的时间是1～30天，优选3天。
其中，优选的，所述的乳酸菌与酵母菌混合菌液由包括以下步骤的方法制备而得：按重量份数计，取乳酸杆菌30～40份，肠球菌5～10份、明串珠菌5～10份、芽孢杆菌20～30份、假单胞菌10～20份和酵母菌5～10份的种子液混合，接种到发酵培养基中发酵。优选的，所述发酵培养基包括4％(wt)的蔗糖和2％(wt)的大豆粉；优选的，所述的发酵培养基pH6.8；优选的，所述接种的接种量是1％(v/v)。优选的，所述的发酵的时间是2～20天，更优选5天。所述的发酵的温度10～39℃，优选37℃。
(二)接种虫苗与辅料
1)餐厨垃圾的倾倒与辅料添加将所述预处理的餐厨垃圾倾倒入垃圾盆中，然后于表面平铺辅料，所述辅料与餐厨垃圾的重量份数比为1：4～1：20，得到含水率为65～75％的餐厨垃圾与辅料的混合物；
2)接种虫苗于所述述餐厨垃圾与辅料的混合物中倒入4～7日龄黑水虻虫苗，保持环境温度为15～30℃，无人为干扰的情况下让虫苗自行处理餐厨垃圾。
其中，优选的，步骤1)中所述的预处理后的餐厨垃圾平铺在垃圾处理盆中，其平铺厚度为3～7厘米。
优选的，步骤2)中所述虫苗的接种密度为每千克餐厨垃圾接种2500～3500头虫苗。
优选的，所述辅料包括麦麸、花生麸、稻壳粉、玉米粉和地瓜粉中的一种或多种。
优选的，步骤2)中所述让虫苗自行处理餐厨垃圾的时间为5～15天，更优选7天。
(三)虫料分离
对垃圾处理盆中的黑水虻幼虫和虫粪，以及未能被黑水虻取食的塑料、骨头、筷子等垃圾进行筛分。
其中，优选的，至餐厨垃圾和辅料的混合物被黑水虻幼虫转化成含水率为30～40％时，进行虫料分离。优选的，筛分出的黑水虻幼虫烘干或煮沸后制成畜禽或水产饲料，筛分出的虫料作为有机肥的原料。
本发明还提供一种黑水虻虫苗孵育的方法，包括以下步骤：
i)虫卵孵化将已知质量的黑水虻虫卵置于温度23～32℃，相对湿度50～70％的环境条件下进行孵化；
ii)虫苗收集与精准定数将从虫卵孵化出来的72小时内的虫苗用容器收集起来，对其称重与计数，得到精准称量的虫苗。其中，优选的，计数公式为：虫苗数(个)＝所称虫苗质量(克)ⅹ单头虫苗质量(个/克)，所述单头虫苗质量为2.32ⅹ10～5克左右。
iii)虫苗饲养将步骤ii)所述的精准称量的虫苗1～10克接种于表面覆盖有辅料的经过预处理的餐厨垃圾中，餐厨垃圾平铺厚度为2～5厘米，并在温度20～32℃，相对湿度50～70％的环境条件下饲养。其中，优选的，所述辅料与餐厨垃圾的比例为1～2千克/8千克。优选的，所述虫苗与餐厨垃圾的比例为7克/8千克。优选的，所述辅料包括麦麸、花生麸、稻壳粉、玉米粉和地瓜粉中的一种或多种。优选的，所述的饲养的时间为4～7天，更优选的饲养5天。
所述虫苗孵育获得可以直接取食餐厨垃圾的黑水虻虫苗。
本发明与现有技术相比较，本发明的通过餐厨垃圾饲养黑水虻同时实现餐厨垃圾资源化处理的方法，在虫苗孵育环节对虫苗进行精准定量，与后面的接种虫苗与辅料环节各条件参数完全匹配，同时采用一次性投喂方式，减少操作环节；将餐厨垃圾经乳酸菌与酵母菌混合菌液预处理1～30天，可降低餐厨垃圾的pH值，有效控制餐厨垃圾存储过程与黑水虻取食餐厨垃圾过程中的臭味气体排放，同时可使黑水虻幼虫更易取食餐厨垃圾中的营养；接种虫苗与辅料环节，通过对虫苗数量的精确定量保证餐厨垃圾处理的周期，并通过对辅料添加的精确定量来控制最终餐厨垃圾与辅料混合物的含水率，使其更适合黑水虻取食，同时避免了垃圾中废水的排放。本发明可减少利用黑水虻处理餐厨垃圾的成本，并提高黑水虻转化餐厨垃圾的效率。本发明不但能避免对餐厨垃圾进行离心、分层、脱水与匀浆等餐厨垃圾传统处理方法造成的处理成本高企与废水排放带来的潜在二次环境污染，且能以较高水平实现黑水虻将餐厨垃圾转化为自身生物质的能力，实现对餐厨垃圾的资源化利用。
具体实施方式
实施例1虫苗孵育
1)虫卵孵化，称取质量为10克的黑水虻虫卵置于温度30℃，相对湿度70％的环境条件下进行孵化；
2)虫苗收集与精准定数，将从黑水虻虫卵孵化出来的72小时内的虫苗用容器收集起来，对其称重与计数。根据计数公式虫苗数(个)＝所称虫苗质量(克)ⅹ2.32*10～5(个/克)，算得10克虫卵孵化后得到7克虫苗；
3)虫苗饲养，将精准称量的7克虫苗接种于表面覆盖有辅料的餐厨垃圾中，餐厨垃圾质量为8千克，平铺厚度为5厘米，辅料为1.5千克，并在温度30℃，相对湿度70％的环境条件下饲养5天，获得可以直接取食餐厨垃圾的黑水虻虫苗。
实施例2乳酸菌与酵母菌混合菌液制备
按重量份数计，取乳酸杆菌30～40份，肠球菌5～10份、明串珠菌5～10份、芽孢杆菌20～30份、假单胞菌10～20份和酵母菌5～10份的种子液混合，以1％(v/v)的接种量接种到发酵培养基中，37℃发酵5天。所述发酵培养基包括4％(wt)的蔗糖和2％(wt)的大豆粉，pH6.8。
实施例3餐厨垃圾预处理
在100千克餐厨垃圾中加入乳酸菌与酵母菌混合菌液1升，密封保存48小时。
实施例4辅料添加与接种虫苗
1)餐厨垃圾的倾倒与辅料添加
将上述预处理的100千克餐厨垃圾倒入垃圾盆，餐厨垃圾平铺厚度为5厘米，在上方平铺辅料稻壳粉共10千克，得到含水率为70％的餐厨垃圾与辅料混合物；
2)接种虫苗
将上述饲养5天的虫苗共30万只接种入含有100千克餐厨垃圾与10千克稻壳粉的垃圾盆中，保持环境温度为27℃，无人为干扰的情况下让虫苗自行处理餐厨垃圾7天。
实施例5虫料分离
将养殖处理完成后的黑水虻幼虫和虫粪
按上述操作，处理7天后，黑水虻处理餐厨垃圾后排出的虫粪含水率下降到35％，对垃圾处理盆中的黑水虻幼虫和虫粪，以及未能被黑水虻取食的塑料、骨头、筷子等垃圾进行筛分，收集与分离各组分。
称量筛分后的各组分，其中虫粪有机肥原料33.2千克，虫体饲料(鲜虫)29.6千克，其他垃圾2.2千克。
黑水虻转为餐厨垃圾为自身生物质的效率为：29.6千克/(100千克～2.2千克)×100％＝30.26％。
有机肥原料的转化率为：33.2千克/(100千克～2.2千克)×100％＝33.95％。
上述实施例，仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。
本发明的保护范围包括采用同等理念或技术的放大、缩小形态。
Claims (10)
1.一种通过餐厨垃圾饲养黑水虻同时实现餐厨垃圾资源化处理的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
(一)餐厨垃圾预处理
在餐厨垃圾中加入0.1～10％(v/wt)乳酸菌与酵母菌混合菌液，密封保存，获得预处理的餐厨垃圾；
(二)接种虫苗与辅料
1)餐厨垃圾的倾倒与辅料添加将步骤(一)所述预处理的餐厨垃圾倾倒入垃圾盆中，然后于表面平铺辅料，所述辅料与餐厨垃圾的重量份数比为1：4～1：20，得到含水率为65～75％的餐厨垃圾与辅料的混合物；
2)接种虫苗于所述餐厨垃圾与辅料的混合物中倒入4～7日龄黑水虻虫苗，保持环境温度为15～30℃，无人为干扰的情况下让虫苗自行处理餐厨垃圾；
(三)虫料分离
对垃圾处理盆中的黑水虻幼虫和虫粪，以及未能被黑水虻取食的塑料、骨头、筷子等垃圾进行筛分。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(一)中，所述的乳酸菌与酵母菌混合菌液由包括以下步骤的方法制备而得：按重量份数计，取乳酸杆菌30～40份，肠球菌5～10份、明串珠菌5～10份、芽孢杆菌20～30份、假单胞菌10～20份和酵母菌5～10份的种子液混合，接种到发酵培养基中发酵。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述发酵培养基包括4％(wt)的蔗糖和2％(wt)的大豆粉；所述的发酵培养基pH6.8；所述的发酵的时间是2～20天。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(一)中，所述的餐厨垃圾的含水率在65～85％；所述的保存的时间是1～30天。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(二)中，步骤1)中所述的预处理后的餐厨垃圾平铺在垃圾处理盆中，其平铺厚度为3～7厘米；或者，步骤2)中所述虫苗的接种密度为每千克餐厨垃圾接种2500～3500头虫苗。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(二)中，步骤2)中所述让虫苗自行处理餐厨垃圾的时间为5～15天。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(三)中，至餐厨垃圾和辅料的混合物被黑水虻幼虫转化成含水率为30～40％时，进行所述的虫料分离。
8.一种黑水虻虫苗孵育的方法，其特征在于，包括以下步骤：
i)虫卵孵化将已知质量的黑水虻虫卵置于温度23～32℃，相对湿度50～70％的环境条件下进行孵化；
ii)虫苗收集与精准定数将从虫卵孵化出来的72小时内的虫苗用容器收集起来，对其称重与计数，得到精准称量的虫苗。
iii)虫苗饲养将步骤ii)所述的精准称量的虫苗1～10克接种于表面覆盖有辅料的经过预处理的餐厨垃圾中，餐厨垃圾平铺厚度为2～5厘米，并在温度20～32℃，相对湿度50～70％的环境条件下饲养。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤iii)中，所述辅料与餐厨垃圾的比例为1～2千克/8千克；或者，所述虫苗与餐厨垃圾的比例为7克/8千克；或者，所述的饲养的时间为4～7天。
10.如权利要求1或8所述的方法，其特征在于，所述辅料包括麦麸、花生麸、稻壳粉、玉米粉和地瓜粉中的一种或多种。
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