利用黑水虻處理禽畜糞便

柴志強，朱彥光，龍 云，張建文，鄭遠曉

（湖南楚賢環保科技有限責任公司，湖南 長沙 410600）

利用黑水虻處理禽畜糞便

柴志強，朱彥光，龍 云，張建文，鄭遠曉

（湖南楚賢環保科技有限責任公司，湖南 長沙 410600）

禽畜糞便的污染問題嚴重，直接制約了我國養殖業的發展。黑水虻是一種環保資源昆蟲和飼料資源昆蟲，可以將禽畜糞便轉化為高質量的昆蟲蛋白。本論文對新型資源昆蟲黑水虻在處理禽畜糞便方面的應用和優勢進行綜述，并介紹一種實用的黑水虻糞便處理方法。

禽畜糞便；黑水虻；糞便處理

1 我國的禽畜糞便處理現狀

隨著我國畜牧業的迅速發展，畜禽飼養場的規模越來越大。僅以生豬為例，2014年我國生豬出欄量為7.35億頭，占世界養豬總量一半以上。全國大中型畜禽養殖場每年排放的糞水及糞便總量超過17億噸。大量的糞便被堆積在養殖場周邊或排放到河湖系統中，易引發病菌和蒼蠅滋生，腐臭擴散、富營養化等污染問題，輕則污染周邊環境，重則引起流域性的污染［1］。當前，動物糞便的堆積，已經成為制約養殖業的良性發展的首要因素，畜禽糞便的有效管理和資源化處理已經迫在眉睫。2013年，《畜禽規模養殖污染防治條例》作為我國第一部專門針對畜禽養殖污染防治的法規性文件，明確了以綜合利用作為解決畜禽養殖廢棄物污染問題的根本途徑。2015年，全國關停近十萬家豬糞處理不達標的養豬場，直接導致了我國2016年的豬糞價格瘋漲。

為處理大量堆積的養殖糞便，我國曾推廣過不少糞便處理方法，如糞便擠壓脫水、集中堆肥、沼氣處理等。但這些方法通常需投入大量資金、設備和能源，而且處理周期長、效果差，二次污染嚴重，經濟效益差，維護成本高。比如我國一直投入大量資金大力推行的沼氣處理豬糞技術，因為存在沼渣堆積和維護困難，經常處于荒廢狀態，沒有起到應有的作用。因此，需要有一種切實可行的禽畜糞便處理途徑，那就是利用食糞的資源昆蟲水虻來處理禽畜糞［2］。

2 禽畜糞理處理的新型生物資源——黑水虻

禽畜糞便營養含量十分豐富，比如干雞糞中的粗蛋白含量在20%以上。利用某些腐食性昆蟲的食糞特性，將畜禽糞便轉化成高質量的昆蟲蛋白飼料，從而實現廢棄物的無害化、減量化和資源化利用，成為當今禽畜糞便處理的新思路。新型資源昆蟲黑水虻Hermetiaillucens，作為一種常見的養殖場糞食性昆蟲，引起了科學家的重視。經證實，黑水虻是一種具有強效營養富集作用的生物，能將糞便中的有益營養成分進行富集，并轉化為高質量的水虻蟲體蛋白。

黑水虻是雙翅目水虻科扁角水虻屬的昆蟲。黑水虻營變態發育，一生經過卵、幼蟲、預蛹、蛹和成蟲等蟲態。幼蟲營腐生生活，以餐廚垃圾、動物糞便、動植物尸體等腐爛物質為食，可以將食物高效地轉化為自身營養物質［3］。黑水虻幼蟲采食期為12天，其中可用于糞便處理的3齡到5齡幼蟲生長期為7天。黑水虻幼蟲營養豐富，粗蛋白含量約20%，粗脂肪約10%，適宜作為活性動物飼料或蛋白源飼料原料進行應用。目前，黑水虻幼蟲作為動物飼料在蛙、龜、肉食性魚、禽類以及寵物養殖中得到推廣。2015年，湖南省用于青蛙養殖的水虻幼蟲量已經超過20噸。

3 利用黑水虻處理禽畜糞便的優勢

第一，黑水虻處理禽畜糞便，轉化效率高。水虻幼蟲每天可以轉化相當于自身體重3倍的禽畜糞便。據實際生產，每噸的新鮮雞糞可產出黑水虻幼蟲150公斤到250公斤，每噸新鮮豬糞可產出100 kg的水虻幼蟲。每10萬只存欄量的雞場，一只成年蛋雞每天產100 g新鮮糞便，總共可產出10噸的雞糞，如果利用水虻進行處理，預計可以轉化為1.5噸以上的昆蟲蛋白，產生極大的經濟價值。

第二，黑水虻不是害蟲，應用安全，無安全衛生風險。糞便堆積和處理過程中最容易滋生家蠅等衛生害蟲。而黑水虻成蟲不取食，不進入人類居室，也不會沾染人類食物，因此不屬于衛生害蟲。相反，黑水虻在取食過程中能夠與家蠅形成有力的競爭，不僅能夠驅趕家蠅糞便中的家蠅幼蟲，而且能夠驅避家蠅成蟲在糞便中的產卵，防止家蠅滋生［4］。據科學研究，在幼蟲采食的過程中，可有效殺滅大腸桿菌等有害菌，因此利用水虻幼蟲飼養動物是安全的［5］。

第三，利用黑水虻處理禽畜糞便能夠高效實現糞便的減量化、無害化、資源化，全程無二次廢棄物產生。黑水虻的取食和轉化糞便，相當于微生物堆肥過程。利用黑水虻處理動物糞便，可以很好地除臭和殺滅有害菌，同時使糞便的堆積量減少50%以上。處理后，糞便殘渣含水量降到了40%以下。糞便殘渣無異味，顆粒度均勻，十分便于運輸和包裝。經檢測，黑水虻處理后的豬糞殘渣總養分（氮+五氧化二磷+氧化鉀）的含量在10%以上，達到了有機肥的標準。

表1 利用黑水虻處理豬糞后殘渣的有機肥指標

4 利用黑水虻處理禽畜糞便的工藝研究

目前，黑水虻處理禽畜糞便的工藝分為主要分成兩個方向。一種是禽畜糞便在養殖場就地處理，另一種是將糞便進行收集后進行集中處理。目前，大多數的養殖場均采用收集糞便集中處理的方式，糞便的收集和水虻的處理分別進行，這種方式可以更加高效地進行生產管理，生產效率高，不足是糞便收集和運輸比較麻煩。

由于禽畜糞便腐臭和濕黏的特點，收集和運輸十分不便。美國科學家最先提出了一種適用于籠養雞場和養豬場的黑水虻糞便處理方法，整個處理過程由三個部分組成：糞便通過柵欄或傳送帶落入糞便收集池中，水虻成蟲的養殖和自動收卵、水虻幼蟲和預蛹的自收集。雖然這種就地自動化處理方式式節省了人力成本，但本方法缺乏必要管理，過于依賴水虻的自主生長和自收集，導致生產效率低、處理周期長、幼蟲回收量少，所以一直沒有推廣成功。

我們在國外就地化處理方法的基礎上進行創新，設計出一套更加實用的糞便就地處理工藝。通過增加種群繁育階段的管理、處理用蟲（3齡幼蟲）的管理和投放、蟲糞分離等操作環節，極大地提高了糞便處理的效率，增加產品回收率。

5 結論

黑水虻作為一種新型的環保資源昆蟲和飼料資源昆蟲，在禽畜糞便處理和動物蛋白飼料的生產方面具有極大的優勢。如果黑水虻處理禽畜糞便的技術能夠得到推廣，將從根本上解決我國目前存在的禽畜糞便排放和污染問題，使許多不適宜進行養殖的地方可以布局養殖場，比如大城市周邊，或者河流周邊，從而解決我國目前畜禽產品生產地與消費地相隔立的問題，進一步優化我國畜禽養殖行業的產業結構。

［1］何逸民等，畜禽糞便污染及其治理技術進展［J］.廣東畜牧獸醫科技，2009，34（1）.

［2］柴志強.水虻科昆蟲及其資源化利用研究［J］.廣東農業科學，2012，（10）.

［3］安新城.黑水虻的生物學特性與營養價值［J］.養殖與飼料，2007，（11）.

［4］Bradley.House fl y oviposition inhibition by larvae of Hermetia illucens［J］.Journal of Chemical Ecology》，1984，10（6）.

［5］劉巧林.黑水虻在奶牛糞便中生長對大腸桿菌ER2566的影響［D］.武漢：華中農業大學，2008.

文獻標識碼：A 文章編號：1006-799X（2016）08-0106-02

柴志強（1987-），男，山西臨汾人，主要研究方向水虻產業化。