黑水虻幼蟲對餐廚垃圾無害化處理分析研究

毛 雪，包 潔，趙前松，張小東，覃歡歡，梁正其*

（1.銅仁學院農林工程與規(guī)劃學院 貴州，銅仁 554300；2.貴州省普通高等學校水產工程中心 貴州，銅仁 554300）

亮斑扁角水虻()，俗稱黑水虻，屬雙翅目水虻科。黑水虻是自然界碎屑食物鏈中的重要一環(huán)，食性廣泛，以生活中常見的禽畜糞便、生活垃圾等有機廢棄物為主要食物來源，如豬糞、雞糞，爛蔬菜、水果和剩飯剩菜等。能夠將食物垃圾最大效率的轉化為自身所需營養(yǎng)物質，維持其生命的生長發(fā)育。此外，黑水虻能夠作為動物蛋白飼料，利用黑水虻養(yǎng)殖水產動物，具有較高的價值，實現(xiàn)了資源的開發(fā)在利用。近年來，有部分學者在黑水虻生物學特征和處理餐廚垃圾等行了探索。目前，餐廚垃圾最常采用的處理方法是好氧堆肥法，常用的堆肥法方式有翻耕式堆肥、超高溫好氧堆肥、高溫機械堆肥，充分利用好氧微生物的繁殖生長，將餐飲廢棄物轉變?yōu)橛袡C肥料。但隨著這些方法的廣泛推廣使用，也逐漸暴露出了其存在的弊端，如其資源化程度較低，處理比較耗費勞動力和時間。因此，迫切需一種更環(huán)保且高效的方法來代替?zhèn)鹘y(tǒng)餐廚垃圾的處理。

本試驗旨在研究利用黑水虻對餐廚垃圾進行無害化處理效果分析，統(tǒng)計分析黑水虻幼蟲體重、日增重變化及飼料消耗情況，得出黑水虻處理餐廚垃圾效果、黑水虻在餐廚垃圾中的生長性狀情況等,為資源的循環(huán)利用和環(huán)境保護提供新的解決思路和方案。

1 材料與方法

黑水虻蟲卵網(wǎng)購于安徽滁州黑水虻孵化養(yǎng)殖廠，養(yǎng)殖環(huán)境溫度為26℃～28℃，濕度為80%，蟲卵在含水量為80%的麥麩中保育7～8d，待其孵化3～4 日齡時開始試驗。餐廚垃圾收集于銅仁學院丹桂食堂一樓，打包帶回實驗室。將餐廚垃圾中的骨頭魚刺等硬物挑選出來，經過相關處理進行試驗，放入高壓滅菌鍋消毒后放入烘箱65℃下烘12 h，使用料理機將餐廚垃圾打碎成末，按實驗比例與麩皮混合。幼蟲飼養(yǎng)盒為普通塑料材料，長×寬×高為24 cm×13 cm×14.5 cm。

1.2 試驗設計

1.2.1 預實驗 將黑水虻放入40%餐廚垃圾和60%麩皮混合飼料中飼養(yǎng)10d，期間觀察黑水虻生活狀況，是否能夠適應該環(huán)境正常活動生長。

1.2.2 正式試驗 試驗共為5 個處理，每個處理設置三個重復。其中編號1為對照組，飼料為100%麩皮；4個處理組編號為2～5，餐廚垃圾的含量為20%～80%，每個處理組以20%遞增；麩皮含量為100%～20%,每個處理組20%遞減。對照組和實驗組均3次重復，每個處理組下的3 個重復編號為①、②、③。15 個重復均取10g 體重相近黑水虻幼蟲分別放入15 個飼養(yǎng)盒中進行飼養(yǎng)，并在飼養(yǎng)盒頂部蓋上紗布，防止黑水虻出逃和外來生物的侵害。在整個飼養(yǎng)期間未繼續(xù)添加混合飼料。

1.2.3 生長發(fā)育指標測定及餐廚垃圾消耗率計算 每組隨機取50 只黑水虻幼蟲，擦去蟲體表面食物渣滓并將渣滓放回飼料盒中后稱量，并稱量剩余餐廚垃圾干重。計算試驗黑水虻日增重及餐廚垃圾消耗干重。

餐廚垃圾消耗量=餐廚垃圾總干重-去蛹后剩余的餐廚垃圾干重。

日增重=（第20d黑水虻體重-初始黑水虻幼蟲體重）/隨機選取黑水虻個體數(shù)/天數(shù)

1.2.4 數(shù)據(jù)處理 采用SPSS25.0軟件分析處理。

2 結果與分析

2.1 預實驗結果

在將黑水虻放入比例為40%餐廚垃圾飼養(yǎng)的10d 期間養(yǎng)殖期間，黑水虻能夠正常生長。

2.2 不同比例餐廚垃圾對黑水虻幼蟲體重的影響

由表1可知，在喂養(yǎng)的1、2、3、4階段期間，第4組發(fā)育最快，平均體重增加了1.4066g，第5 組發(fā)育最慢。在第1階段中1、2 組與3、5 組比較，差異顯著（P＜0.05）；在第2階段中1組與2組差異顯著（P＜0.05），5組與其他各組差異顯著（P＜0.05），2、4 組與 1、3 組比較差異顯著（P＜0.05）；第三階段中1、2 組與3、5 組比較差異顯著（P＜0.05），第4 階段中4 組與1、2、3 組差異顯著（P＜0.05），5組與其他各組表現(xiàn)為差異顯著（P＜0.05）。由試驗可知，在不同比例餐廚垃圾情況下各階段黑水虻體重變化情況為：整體發(fā)育呈遞加狀態(tài)，其中4組發(fā)育生長最快，2組次之，3組最緩慢，5組發(fā)育呈遞減狀態(tài)，甚至還不如未添加餐廚垃圾的1組。

表1 不同比例餐廚垃圾對黑水虻幼蟲體重的影響

2.3 黑水虻幼蟲在餐廚垃圾中年的生長研究

由表2 可知，在整個試驗養(yǎng)殖過程中，黑水虻幼蟲的生長發(fā)育水平因餐廚垃圾的比例的差異而各有不同。黑水虻在2、3、4 組中總體呈遞增趨勢，2 組與 3 組黑水虻的日增重相差不大，相較于對照組有增加；平均日增重最高為4組，平均日增重有70.33mg，而到了5組黑水虻平均日增重出現(xiàn)斷崖式下降，黑水虻日增重緩慢，平均日增重為27.165g。

表2 不同比例餐廚垃圾對黑水虻日增重的影響

2.4 黑水虻幼蟲對不同餐廚垃圾比例消耗

由圖1 可知，餐廚垃圾比例為0%～20%，黑水虻幼蟲對餐廚垃圾的消耗量最少，相差1.21g；餐廚垃圾比例為20%～40%時相差2.84g，餐廚垃圾比例為40%～60%時，黑水虻幼蟲對餐廚垃圾消耗量最多，相差高達11.08g；餐廚垃圾比例為60%～80%時黑水虻消耗餐廚垃圾相差-2.63g。說明黑水虻幼蟲在不同餐廚垃圾比例下消耗餐廚垃圾情況不同，在餐廚垃圾比例為60%時消耗能力最強，最適合黑水虻對餐廚垃圾的消耗，40%次之，20%最低，但當餐廚垃圾占飼料比例超過60%時，黑水虻幼蟲對其消耗能力隨著比例的增加而下降。

圖1 不同餐廚垃圾比例消耗餐廚垃圾情況

3 討論

由表2 可知，在整個試驗養(yǎng)殖過程中，黑水虻幼蟲的生長發(fā)育水平因餐廚垃圾的比例的差異而各有不同。黑水虻在2、3、4 組中總體呈遞增趨勢，2 組與3 組黑水虻的日增重相差不大，相較于對照組有增加；平均日增重最高為4 組，而到了5 組黑水虻平均日增重出現(xiàn)斷崖式下降，黑水虻日增重緩慢，其原因可能為餐廚垃圾占混合飼料比例過高，餐廚垃圾中有機質、脂肪和鹽分含量過高，而幼蟲過于幼小、消化能力弱和各個器官未完全發(fā)育，不能在該比例的餐廚垃圾下良好生長。故餐廚垃圾比例對黑水虻幼蟲日增重有一定的影響，黑水虻生長發(fā)育水平隨著餐廚垃圾比例的增加而降低。該研究與其他學者利用黑水虻處理禽畜糞便其結果差距相差不大，馬加康等[8]應用鴨糞、麩皮等進行混合后飼喂黑水虻幼蟲，其鴨糞的添加量為60%時飼養(yǎng)的效果較好，陳兆強等應用牛糞、麩皮混合后進行飼喂黑水虻幼蟲，牛糞的添加量在70%時的飼養(yǎng)的效果較好。說明利用黑水虻處理餐廚垃圾與黑水虻處理禽畜糞便一樣具有較好的效果。因此，利用黑水虻處理餐廚垃圾的方法值得推廣應用。