專利名稱:一種利用黑水虻處理人糞便制備有機肥的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及糞便處理方法，屬于環(huán)境保護領(lǐng)域，具體涉及一種利用黑水虻處理人糞便制備有機肥的方法。
背景技術(shù)：
每天，各大中城市均從公共衛(wèi)生間的化糞池抽出大量人糞渣，否則，這些人糞渣有滿池后溢出的環(huán)境風險，但如此大量人糞渣的后續(xù)處理卻成為困擾市政部門的一個大難題。目前，對城市人糞渣的主要處理方式是脫水或風干后拉去垃圾填埋場填埋。少量人糞渣被用來微生物發(fā)酵堆肥。
填埋的方法雖然處理技術(shù)簡單、方便，但是處理成本較高、時間長，且占用大量土地。
黑水虻(Hermitia illucens)，英文名稱Black soldier fly，又稱光亮扁角水虻， 是雙翅目水虻科的一種昆蟲，幼蟲營腐生性，取食范圍非常廣泛，食量大，抗逆性強，是自然界碎屑食物鏈中的重要環(huán)節(jié)，常見于農(nóng)村的豬欄雞舍附近，取食新鮮的豬糞和雞糞。研究發(fā)現(xiàn)黑水虻對人類完全無害，對環(huán)境非常安全，且能夠有效控制野生家蠅種群，是處理有機廢物的優(yōu)良物種。
美國佐治亞大學的證印pard教授建立了一個禽畜糞便處理系統(tǒng)，使黑水虻幼蟲直接取食新鮮的雞糞完成發(fā)育，實驗數(shù)據(jù)表明，黑水虻可以將雞糞(干重)以8%的轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化為似％的粗蛋白和35%的脂肪，能夠消化大約50%的糞便重量，以及糞便中大約6 的氮素營養(yǎng)(參見安新城等，黑水虻處理養(yǎng)殖廢物的研究現(xiàn)狀，環(huán)境科學與技術(shù)，2010年第3期， 113 116)。
中國專利申請 20101020；3400. 4 (公開號 101889629，
公開日2010. 11. 24)公開了
一種利用黑水虻幼蟲處理餐廚垃圾的方法及物料配方，是將餐飲垃圾經(jīng)破碎機粗碎后添加輔料，得到黑水虻幼蟲培養(yǎng)料，再在表面接入黑水虻卵，黑水虻卵孵化的幼蟲取食培養(yǎng)料， 使垃圾得到處理和清除。
關(guān)于利用黑水虻處理人糞便的技術(shù)還未見報道。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種利用人糞便制備有機肥的方法。利用黑水虻對城市人糞渣進行生物轉(zhuǎn)化，清除人糞渣的污染，同時產(chǎn)出黑水虻蛆生物蛋白及優(yōu)質(zhì)生物有機肥，實現(xiàn)城市人糞渣的資源化利用，變“廢”為寶。
本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)上述目的
一種利用黑水虻處理人糞便制備有機肥的方法，是將糞便渣經(jīng)過孔徑為2 10cm的網(wǎng)篩過濾后添加輔料制備成培養(yǎng)料，在培養(yǎng)料表面接種黑水虻卵，25 35°C培養(yǎng)2(Γ30天，收集培養(yǎng)料，干燥，制備成有機肥。所述輔料為羽毛粉、肉骨粉、鋸末和秸稈粉的混合物。
選擇2 10cm的網(wǎng)篩可以過濾掉大塊雜物，得到較純的人糞渣原料，與輔料攪拌均勻制備成培養(yǎng)料后，糞料外觀性狀已經(jīng)改變，由粘稠狀半固體變?yōu)槭杷伞駶櫟墓腆w狀，臭味也大量減少。
上述輔料均為常見的農(nóng)村廢棄物，來源廣泛，價格低廉，將其加入到糞渣原料中后可以改變糞渣性質(zhì)，使其更適合黑水虻幼蟲生長，獲得更高的產(chǎn)蟲量，同時提高產(chǎn)出的有機肥的品質(zhì)。羽毛粉、肉骨粉、鋸末和秸稈粉的重量比例優(yōu)選為廣5 :Γ3 :Γ15 廣15。作為一種更優(yōu)選方案，羽毛粉、肉骨粉、鋸末和秸稈粉的重量比例為廣3 :Γ3 :1(Γ15 :1(Γ15。糞便渣的質(zhì)量百分比優(yōu)選為60、0%，其余為輔料。過多或過少都不利于黑水虻幼蟲的生長。這些輔料的選擇對黑水虻幼蟲處理人糞的效果起到了關(guān)鍵的作用。如果沒有加入輔料或輔料選取不當，黑水虻幼蟲生長緩慢，產(chǎn)蟲量下降，產(chǎn)出的有機肥品質(zhì)下降，同時生產(chǎn)過程易發(fā)生局部厭氧發(fā)酵，產(chǎn)生難聞的臭氣。而本發(fā)明所選取的輔料是在多次試驗摸索后獲得的優(yōu)化選擇，使得培養(yǎng)料疏松度增加，透氣性好，營養(yǎng)成分適合黑水虻幼蟲生長，產(chǎn)蟲量增加，產(chǎn)出的有機肥養(yǎng)分高，品質(zhì)好。
在25 35°C的溫度范圍內(nèi)，黑水虻卵在接種第2天便可以孵化成幼蟲，開始轉(zhuǎn)化培養(yǎng)料。在黑水虻幼蟲生長的過程中，培養(yǎng)料亦逐漸發(fā)酵升溫，期間需適當補充水分，防止升溫過高。經(jīng)過黑水虻幼蟲2(Γ30天的取食，培養(yǎng)料變?yōu)楹诤稚?，水分降低?0飛0%，物料松散，無臭，烘干后檢測其有機質(zhì)含量、總養(yǎng)分(N、P、K總含量)、水分和五項重金屬含量等， 均達到國家生物有機肥的相應(yīng)技術(shù)指標。此時，黑水虻幼蟲已達到老熟狀態(tài)，紛紛爬出培養(yǎng)料，尋找干燥、黑暗的地方化蛹。
所述黑水虻卵的接種密度優(yōu)選為每千克培養(yǎng)料接種黑水虻卵0. 2 2g。
所述培養(yǎng)料的厚度為4 10cm。
作為一種優(yōu)選方案，可以在培養(yǎng)料周圍撒干燥米糠粉，用于收集黑水虻蛆。在黑水虻蛆老熟前2天進行此操作，黑水虻幼蟲達到老熟狀態(tài)后，紛紛爬出培養(yǎng)料進入到干燥米糠粉中，培養(yǎng)料最終變?yōu)楹诤稚?，物料松散，無臭，晾干或者烘干后即可制備成生物有機肥。 同時回收的黑水虻蛆可以制成優(yōu)質(zhì)的昆蟲生物蛋白。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果
本發(fā)明的方法處理能力強、速度較微生物堆肥快；占用場地少，可重復(fù)使用，不改變用地性質(zhì)；處理過程耗能低，排放少；在人糞渣的處理過程中，同時得到生物有機肥和黑水虻幼蟲生物蛋白，實現(xiàn)了人糞渣的資源化利用，變“廢”為寶；處理成本低，同時產(chǎn)生的生物有機肥和生物蛋白可以增加利潤。
經(jīng)處理后，人糞渣容量減少1(Γ30 %，無異味，得到的生物有機肥養(yǎng)分含量達到國家生物有機肥的各項技術(shù)指標；得到的優(yōu)質(zhì)昆蟲生物蛋白中粗蛋白含量約為40%，粗脂肪含量約為35% ；每處理一批人糞渣，僅需2(Γ30天；每天均可處理當天由化糞池清出的人糞渣；每處理10噸人糞渣，即可生產(chǎn)商品生物有機肥約4飛噸，鮮黑水虻蛆約廣2噸。
具體實施方式
實施例1
由化糞池抽出人糞渣后，通過孔眼大小為2厘米的網(wǎng)格篩過濾掉雜物，添加適量輔料 (見表1 )，攪拌均勻，配制成培養(yǎng)料。將培養(yǎng)料倒入相應(yīng)容器中，培養(yǎng)料高4cm，并在培養(yǎng)料表面接入適量黑水虻卵，接卵密度為0. 2g黑水虻卵/kg培養(yǎng)料。培養(yǎng)溫度設(shè)定為30°C，黑水虻卵于第2d孵化成幼蟲，開始分解轉(zhuǎn)化培養(yǎng)料。在培養(yǎng)過程中適當補充水分，防止升溫過高。在第18d，在培養(yǎng)容器外再套一個更大的容器，并在其中撒入干燥米糠粉，以方便收集老熟黑水虻蛆。經(jīng)2(T25d，黑水虻幼蟲已達到老熟狀態(tài)，紛紛爬出培養(yǎng)料掉入較大的容器中， 培養(yǎng)料最終變?yōu)楹诤稚?，物料松散，無臭，晾干后制成生物有機肥。
按此配方生產(chǎn)，每處理10公斤人糞渣，可獲得鮮黑水虻蛆約1.廣1.3公斤，產(chǎn)出有機肥7、公斤(含水量約25 % )。
表1 人糞渣培養(yǎng)料配方
權(quán)利要求
1.一種利用黑水虻處理人糞便制備有機肥的方法，其特征在于是將糞便渣經(jīng)過孔徑為 2 10cm的網(wǎng)篩過濾后添加輔料制備成培養(yǎng)料，在培養(yǎng)料表面接種黑水虻卵，25 35°C培養(yǎng) 20^30天，收集培養(yǎng)料，干燥，制備成有機肥；所述輔料為羽毛粉、肉骨粉、鋸末和秸稈粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于所述羽毛粉、肉骨粉、鋸末和秸稈粉的重量比例為 Γ5 :Γ3 :Γ15 :1 15。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于糞便渣的質(zhì)量百分比為6(Γ80%。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于所述黑水虻卵的接種密度為每千克培養(yǎng)料接種黑水虻卵0. 2 2g。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于所述培養(yǎng)料的厚度為riOcm。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于所述培養(yǎng)料周圍撒干燥米糠粉，用于收集黑水虻幼蟲。
專利摘要
本發(fā)明公開了一種利用黑水虻處理人糞便制備有機肥的方法，屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域：
，是將糞便渣經(jīng)過孔徑為2~10cm的網(wǎng)篩過濾后添加輔料制備成培養(yǎng)料，在培養(yǎng)料表面接種黑水虻卵，25~35℃培養(yǎng)20~30天，收集培養(yǎng)料，干燥，制備成有機肥，所述輔料為羽毛粉、肉骨粉、鋸末和秸稈粉。本發(fā)明的方法處理能力強、占用場地少、處理過程耗能低，在人糞渣的處理過程中，同時得到生物有機肥和黑水虻蛆生物蛋白，實現(xiàn)了人糞渣的資源化利用，變廢為寶，不但改善了環(huán)境衛(wèi)生，同時生產(chǎn)出有機肥和生物蛋白，具有非常好的應(yīng)用前景。
文檔編號C05F3/04GKCN102329157SQ201110189668
公開日2012年1月25日 申請日期2011年7月7日
發(fā)明者張古忍, 胡新軍 申請人:中山大學導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan