黑水虻處理技術(shù)是一種具有巨大市場(chǎng)前景的新技術(shù),，必須解決黑水虻處理技術(shù)的存在問題,，從而實(shí)現(xiàn)廚余垃圾減量化、資源化和無害化處理目標(biāo),，以及達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)環(huán)境效益平衡,。

本文綜述了黑水虻處理技術(shù)應(yīng)用在廚余垃圾處理領(lǐng)域具有養(yǎng)殖周期較短、資源化程度高,、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,、幼蟲飼料化應(yīng)用前景好、成本較低,、經(jīng)濟(jì)效益高,、藥用價(jià)值高、對(duì)人類環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),，但是,，該技術(shù)作為一種新技術(shù)仍存在很多問題，如技術(shù)不穩(wěn)定,、產(chǎn)品存在風(fēng)險(xiǎn),、缺乏相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等。

1 廚余垃圾處理的基本情況

廚余垃圾是生活垃圾的重要組成部分,，2018 年廣東省城市（縣城）廚余垃圾清運(yùn)處理量達(dá)84.26 萬噸,，廚余垃圾產(chǎn)生量大,，但是,，廣東省廚余垃圾處理的設(shè)施建設(shè)相對(duì)滯后,，據(jù)廣東省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳統(tǒng)計(jì)，截至2019 年年底,，廣東省廚余垃圾處理能力約5300 噸/ 日,。當(dāng)今主流的廚余垃圾處理技術(shù)主要是厭氧消化技術(shù)，100 個(gè)餐廚垃圾處理試點(diǎn)城市中厭氧消化技術(shù)占比達(dá)80%,，然而,，厭氧消化技術(shù)存在進(jìn)料要求高,、建設(shè)運(yùn)營(yíng)成本高等缺點(diǎn)。廚余垃圾的減量化,、資源化和無害化要與經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)環(huán)境效益平衡的問題,，已成為當(dāng)前垃圾分類工作的“短板”。為解決廚余垃圾處理“短板”問題,，黑水虻處理技術(shù)作為一種新興工藝正逐漸成為廚余垃圾處理技術(shù)研究的熱點(diǎn),。

2  廣東省黑水虻處理技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

黑水虻是一種食腐性的水虻科昆蟲，能夠采食廚余垃圾和禽畜糞便并轉(zhuǎn)化為高價(jià)值的動(dòng)物蛋白,。黑水虻原產(chǎn)于美洲,，近年來傳入廣東省，目前被廣泛應(yīng)用于處理雞糞,、豬糞及廚余垃圾等有機(jī)廢棄物方面,。目前黑水虻在廣東的應(yīng)用范圍已分布于廣州、汕頭,、韶關(guān),、佛山、梅州,、湛江和惠州等地,，處理規(guī)模從1t/d 至150t/d 不等，并且大部分都已覆蓋垃圾分類示范片區(qū),。

3 廣東省黑水虻處理廚余垃圾的優(yōu)點(diǎn)

（一）黑水虻養(yǎng)殖周期較短,、資源化程度高

目前研究較為深入的食腐動(dòng)物處理技術(shù)主要有家蠅、蚯蚓及黑水虻,。家蠅從卵到成蟲只需3～4 天,，完成一個(gè)世代僅需10 天左右，雖然家蠅的世代周期短,，但是,，家蠅不僅擾民和影響人類環(huán)境，還可能傳播疾病,。蚯蚓的養(yǎng)殖周期一般為4～5 個(gè)月,，黑水虻的全生命周期包括卵,、幼蟲,、預(yù)蛹、蛹,、成蟲共五個(gè)階段,，周期約為35 天，與蚯蚓相比,，黑水虻的養(yǎng)殖速度快,，周期較短,。

黑水虻處理廚余垃圾工藝的資源化程度高，據(jù)調(diào)查,，廣東某黑水虻處理基地10 噸的廚余垃圾可生產(chǎn)2 噸的幼蟲以及1 噸的蟲糞,，只剩4～5% 的剩余物，均是混雜在廚余垃圾中的塑料,、木竹等黑水虻無法采食的物質(zhì),。只要廚余垃圾分類準(zhǔn)確率能達(dá)到一個(gè)較高的水平，剩余物的比例將更小,。

（二）營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高

黑水虻幼蟲的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,，據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，干重高達(dá)42% 左右,，雖然黑水虻采食來料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值影響了黑水虻幼蟲的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,，但是干物質(zhì)中的粗蛋白質(zhì)含量仍普遍高達(dá)32～52%，與豆粕的蛋白含量相近,，粗脂肪普遍高達(dá)31%～38%,，灰分為11%～15%，而且富含鉀,、鈣,、鎂、鐵,、銅,、鋅、錳,、磷等物質(zhì)和微量元素,，富含粗纖維、月桂酸,、抗菌物質(zhì)和甲殼素等物質(zhì),。

雖然，黑水虻幼蟲的氨基酸總含量低于黃粉蟲,、蠅蛆,、桑蠶蛹的氨基酸的含量，但是,，必需的氨基酸如賴氨酸,、蛋氨酸、亮氨酸,、纈氨酸和酪氨酸含量較高,，可通過優(yōu)化飼料配方增加飼料氨基酸含量，并不影響黑水虻作為動(dòng)物飼料蛋白的品質(zhì),。黑水虻幼蟲鉛,、汞,、鎘、鉻,、砷等無機(jī)污染物指標(biāo)以及細(xì)菌總數(shù),、霉菌總數(shù)、沙門氏菌,、組胺等微生物污染物指標(biāo)均符合《飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 13078-2017）的要求,，具有巨大的市場(chǎng)前景。據(jù)研究,，經(jīng)處理后的蟲糞可作為有機(jī)肥,，有機(jī)質(zhì)和總養(yǎng)分含量均高于《有機(jī)肥料標(biāo)準(zhǔn)》（NY525-2012）的技術(shù)要求，具有較高的肥效,，能促進(jìn)植物生長(zhǎng),。蟲糞的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到《有機(jī)肥料標(biāo)準(zhǔn)》的要求。

（三）藥用價(jià)值高

黑水虻具有較大的藥用價(jià)值,，黑水虻幼蟲富含抗菌肽,、蛋白酶、脂肪酸,、水解酶,、凝集素等抗菌成分。因此,，黑水虻具有較強(qiáng)的免疫能力,，其幼蟲體內(nèi)可消化霍亂、瘧疾等病原微生物,，是近年來藥物研發(fā)的良好素材,。據(jù)研究，黑水虻體內(nèi)的抗菌肽具有抗癌活性,，其抗菌肽對(duì)癌細(xì)胞的作用具有選擇性,，黑水虻抗菌肽對(duì)正常細(xì)胞的毒性較小，對(duì)正常細(xì)胞無毒,、對(duì)紅細(xì)胞不溶血,，表明黑水虻抗菌肽粗提物是腫瘤藥物的研發(fā)方向之一。黑水虻分泌物體己二酸有著抗菌能力,，目前已在歐美地區(qū)被用于燒傷,、創(chuàng)傷傷口愈合等臨床治療領(lǐng)域。預(yù)蛹蟲殼中還含有殼聚糖,，是近年來的醫(yī)藥領(lǐng)域研究熱點(diǎn),，具有生物降解性,、生物相容性,、無毒性,、抑菌、抗癌,、降脂,、增強(qiáng)免疫等多種優(yōu)良功能，廣泛應(yīng)用于食品,、紡織,、農(nóng)業(yè)、環(huán)保,、美容保健,、化妝品、醫(yī)藥等領(lǐng)域,。

（四）黑水虻幼蟲飼料化應(yīng)用

2013 年聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織發(fā)布的《可食用昆蟲：食物和飼料保障的未來前景》的報(bào)告稱可在世界范圍內(nèi)用昆蟲替代畜禽蛋白飼料的來源,，黑水虻被列入其中。魚粉是一種優(yōu)良的蛋白飼料,，是水產(chǎn)動(dòng)物,、家禽和豬等動(dòng)物的主要飼料來源，我國(guó)魚粉市場(chǎng)需求量巨大,，但我國(guó)魚粉工業(yè)起步較晚,，長(zhǎng)期依賴進(jìn)口。黑水虻幼蟲干燥粉碎后可替代魚粉喂養(yǎng)家禽,、魚等經(jīng)濟(jì)動(dòng)物,。黑水虻幼蟲替代魚粉具有明顯的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，根據(jù)各主要港口報(bào)價(jià),，2020 年8 月秘魯魚粉國(guó)內(nèi)各港口報(bào)價(jià)約為12700～13700 元/t,。據(jù)調(diào)查，廣東省內(nèi)黑水虻幼蟲（烘干）的售價(jià)為6000 元/t 左右,，黑水虻價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯,。并且，黑水虻蟲體中含有大量的粗蛋白,、抗菌肽,、各類酶等成分，對(duì)于養(yǎng)殖業(yè)疫病防控也能夠起到一定作用,。

黑水虻幼蟲替代魚粉還具有一定營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的優(yōu)勢(shì),，其含有豐富的蛋白質(zhì)、粗脂肪,、天然抗菌物質(zhì),、甲殼素和礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分。研究表明，使用黑水虻幼蟲作蛋白飼料能普遍提升水產(chǎn)動(dòng)物,、家禽和豬等的飼料品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)成分,，提升飼養(yǎng)動(dòng)物的健康水平。

（五）成本較低,、經(jīng)濟(jì)效益高

據(jù)調(diào)查,，廣東省黑水虻處理廚余垃圾工藝項(xiàng)目的建設(shè)費(fèi)用約為10～35 萬元/t（由于地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不同，項(xiàng)目用地成本不同,，建設(shè)運(yùn)營(yíng)費(fèi)用也不一樣）,，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用約為90 元/t。

主流的厭氧消化工藝項(xiàng)目建設(shè)費(fèi)用約為40～52 萬元/t,，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用約為270～300 元/t,，與厭氧消化相比，黑水虻處理工藝建設(shè)運(yùn)營(yíng)費(fèi)用較低,。10 噸的廚余垃圾可生產(chǎn)2 噸的幼蟲以及1 噸的蟲糞,，烘干的黑水虻幼蟲和蟲糞的售價(jià)分別為6000 元/t 和500 元/t 左右，產(chǎn)品價(jià)值高,，產(chǎn)品銷路良好,、經(jīng)濟(jì)效益高，大部分項(xiàng)目不需要政府補(bǔ)貼都可運(yùn)行,。

（六）對(duì)人類環(huán)境友好

黑水虻成蟲不擾民,，與家蠅相比，不會(huì)隨意進(jìn)入人類居住環(huán)境,，不傳播疾病,。而家蠅攜帶了30 多種病菌，對(duì)環(huán)境衛(wèi)生影響大,。而且,，黑水虻能夠有效地控制野生的家蠅種群，有研究顯示黑水虻可以抑制家蠅種群數(shù)量,，減少疾病傳播,，其幼蟲能分泌抑制家蠅的物質(zhì)，降低家蠅幼蟲在黑水虻處理過的糞便的成活率,，從而減少家蠅種群數(shù)量,。

4 黑水虻處理技術(shù)存在問題

（一）技術(shù)不穩(wěn)定

黑水虻處理技術(shù)與厭氧消化或者好氧堆肥等傳統(tǒng)廚余垃圾處理技術(shù)相比，技術(shù)不穩(wěn)定,。黑水虻處理技術(shù)項(xiàng)目規(guī)模小,，一般在100t/d 及以下。在黑水虻技術(shù)工藝逐步放大的過程中,，在孵化,、飼喂和加工等環(huán)節(jié)存在一定技術(shù)瓶頸,，需要控制好溫度、濕度,、光照等條件,。孵化環(huán)節(jié)需嚴(yán)格控制其成蟲率，防止成蟲過多導(dǎo)致衍生的生態(tài)侵害,。飼喂環(huán)節(jié)決定了黑水虻產(chǎn)品品質(zhì)的穩(wěn)定性問題,，由于黑水虻幼蟲的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值受廚余垃圾來料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響,，來料的純度與新鮮度也會(huì)嚴(yán)重影響黑水虻幼蟲的品質(zhì),，導(dǎo)致了黑水虻產(chǎn)品品質(zhì)的不穩(wěn)定性。加工環(huán)節(jié)的黑水虻生產(chǎn)設(shè)備落后,，設(shè)備自動(dòng)化程度不高,，運(yùn)行不穩(wěn)定，限制了加工和產(chǎn)量,，影響限制了黑水虻的規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化。

（二）產(chǎn)品存在風(fēng)險(xiǎn)

黑水虻幼蟲的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值受廚余垃圾來料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響,，由于來料的渠道多樣性/ 廚余垃圾來料的復(fù)雜性等因素導(dǎo)致了產(chǎn)品存在一定的風(fēng)險(xiǎn),。黑水虻幼蟲作為蛋白飼料的安全性評(píng)估還不夠全面，有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化機(jī)制的研究還不夠深入,。由于廚余垃圾來源存在重金屬,、大腸桿菌和沙門氏菌等化學(xué)污染和微生物的殘留風(fēng)險(xiǎn)，甚至廚余垃圾在儲(chǔ)存或處理過程中可能產(chǎn)生黃曲霉素等有害物質(zhì),，導(dǎo)致黑水虻幼蟲產(chǎn)品存在蛋白同源的問題,。另外，黑水虻蟲糞作為肥料的安全性評(píng)估也同樣不夠全面,，其對(duì)農(nóng)田土壤影響不明確；作為農(nóng)用肥料,，其安全性,、有效性缺乏長(zhǎng)期穩(wěn)定的田間示范試驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐。

（三）缺乏相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

2017 年歐盟委員會(huì)正式通過了2017/893 號(hào)決議,，授權(quán)使用昆蟲蛋白作為水產(chǎn)養(yǎng)殖的飼料,。該一授權(quán)僅限于包括黑水虻在內(nèi)的七個(gè)物種的名單，而且這些物種必須達(dá)到“飼料級(jí)”才能被飼用,。由于黑水虻處理技術(shù)屬于生物處理技術(shù),，與傳統(tǒng)的厭氧消化和好氧堆肥技術(shù)不同，需要針對(duì)黑水虻處理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)建立系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系,。然而,，黑水虻處理技術(shù)缺少相關(guān)國(guó)家或行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，而且行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《餐廚垃圾處理技術(shù)規(guī)范》也沒有規(guī)范黑水虻處理技術(shù)項(xiàng)目選址、養(yǎng)殖,、環(huán)保,、產(chǎn)品等行為，產(chǎn)品幼蟲蛋白飼料和蟲糞也缺乏專門的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),。

5 結(jié)論

黑水虻處理技術(shù)具有養(yǎng)殖周期較短,、資源化程度高、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,、可替代魚粉,、處理成本低和產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn)，但是,，該技術(shù)作為一種新技術(shù)仍存在很多問題,，如技術(shù)不穩(wěn)定、產(chǎn)品存在風(fēng)險(xiǎn),、缺乏相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等,。因此，必須解決黑水虻處理技術(shù)的存在問題,。首先,，應(yīng)建立系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系，尤其是補(bǔ)齊黑水虻規(guī)?；B(yǎng)殖,、產(chǎn)品等標(biāo)準(zhǔn)的短板。其次,，開展技術(shù)攻關(guān),，解決處理效率低、占地面積大和產(chǎn)品品質(zhì)不穩(wěn)定等問題,，加大對(duì)技術(shù)研究投入,，創(chuàng)造有利條件，扶持企業(yè),、研究機(jī)構(gòu)開展技術(shù)攻關(guān),，提高機(jī)械化生產(chǎn)率，提高規(guī)?；a(chǎn)效率,，大力推進(jìn)產(chǎn)品深加工，如制成飼料添加劑或提取抗菌肽等,，不僅使產(chǎn)品趨于穩(wěn)定,，還能提高產(chǎn)品的附加值和利用率。再者,，加強(qiáng)安全性研究,，全面評(píng)估黑水虻幼蟲蛋白飼料和蟲糞肥料的安全性,，開展長(zhǎng)期養(yǎng)殖

示范試驗(yàn)和農(nóng)田肥料、林地施肥可行性研究,，尤其要加強(qiáng)有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化機(jī)制的研究,。總之,，黑水虻處理技術(shù)的應(yīng)用前景好,，既能有效地解決廚余垃圾處理能力不足的問題，又可以實(shí)現(xiàn)廚余垃圾資源化,、減量化,、無害化的目標(biāo)，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)環(huán)境效益的雙豐收,。