本文通过市场、文献调研等方式，系统分析了黑水虻养殖协同集中式厌氧发酵处理厨余垃圾的技术可行性，结果显示黑水虻养殖适合与集中厌氧发酵协同处理厨余垃圾，能较好实现厨余垃圾处理过程的资源化利用。结合市场调研对黑水虻养殖处理厨余垃圾进行全过程投资、运行、收运分析，结果显示按照 45 吨/天处理规模预测，其投资收益达到 7.3 %，具有较好的投资回报。最后深入分析了当前黑水虻养殖产业化存在的问题。

2019 年末，我国人口超过 14 亿，按照人均厨余垃圾产生量为 0.5 kg/人·天计算，我国厨余垃圾产量将达到 2.6 亿吨/年。未进行垃圾分类前，厨余垃圾混入生活垃圾中，主要通过焚烧和填埋处理[1]，而近年来，黑水虻(英文名称 Blacksoldierfly)养殖技术处理餐厨在我国不断兴起，黑水虻能够取食餐厨垃圾、禽畜粪便和生活垃圾，再生产高价值的动物蛋白饲料，而且由于其繁殖迅速，生物量大，食性广泛、吸收转化率高，容易管理、饲养成本低，动物适口性好等特点，因此相对传统的厌氧发酵产沼气、堆肥具有明显的优势[2-3]。而当前我国正在推行垃圾分类，厨余垃圾的处理技术主要有好氧堆肥、厌氧发酵产沼气，但是目前该两种处理技术均存在较大的不足，且资源化利用程度不高，导致项目运行盈利性差[4-6]。其中厌氧发酵预处理分离出来的有机物目前基本采用填埋或者焚烧方式处理，不仅成本高，也是对资源的较大浪费。大量研究显示，黑水虻对厨余垃圾、果蔬垃圾等有机物具有很好的适应性[7-9]，因此利用黑水虻协同厌氧发酵处理工艺处理厨余垃圾，能更好实现餐厨垃圾的资源化利用，提升厨余垃圾处理技术水平，促进垃圾分类工作。

一、黑水虻养殖的技术分析

1.1 黑水虻不同生长时期介绍

黑水虻生命周期一般为 30~40 天，分为虫卵期、幼虫期、蛹期、成虫期。黑水虻虫卵径约 1 mm，长椭圆形，初产时呈淡黄色到奶色，后期逐渐加深，每个卵团大约包含有 500 个卵，卵期为 4 天蛹期为 15 天，低湿环境下能活动，初期还会爬行。黑水虻幼虫体型丰满，头部很小，显黄黑色、表皮结实具韧性，初孵化时为乳白色，大约 1.8 mm 长。幼虫经过六个龄期，末龄幼虫(预蛹)身体棕黑色，平均约 18 mm 长，6 mm 宽，部分个体可达 27 mm。幼虫期 15 天在水里不死，是最理想的水产活体饵料，一只幼虫处理垃圾 2~3 公斤的能力，生长周期为 5~10 天，实际处理餐厨垃圾过程中，一般 4~7 天就可以收虫。黑水虻的蛹壳为暗棕色，为末龄幼虫蜕皮形成的围蛹，剖开可见蛹体。黑水虻的成虫期会飞，此刻黑水虻不吃食不飞进人居空间，生活期只有 10 天。

1.2 黑水虻协同处理厌氧发酵处理厨余垃圾

黑水虻在幼虫期大量取食有机废弃物，食谱广泛，包括人和动物粪便蔬果废弃物、餐厨垃圾、沼渣等[7-9]。黑水虻能适合处理厨余垃圾，但是当前实际工程应用中成功的案例还比较少，与厌氧发酵协同处置还没有工程方面的应用。为了探究黑水虻处理厨余垃圾实际应用的可行性，课题组对国内不同处理规模、不同自动化水平的几家黑水虻养殖基地进行调研，调研结果显示(见表1)，黑水虻养殖过程简单、容易操作管理，并且当前正在由几年前的简易大棚、板房养殖向自动化车间养殖升级，但是大规模的成功案例还比较少，主要受限于厨余垃圾中杂质多，产量不稳定，规模化效应低，产品销售渠道不稳定等。同时也对黑水虻与厌氧发酵、高温堆肥技术进行比较，展示了黑水虻养殖技术在处理厨余方面具有较高的资源化，且如果与厌氧产沼气协同处理厨余垃圾，将能提高项目的收益。

1.3 黑水虻协同处理餐厨垃圾经济性分析

根据现场运行经验，集中式厌氧发酵预处理阶段，将不可降解的塑料、易拉罐、木头分选去除后，产生的有机固体废物物料均匀，有机质含量高，产率大概为5 %~10 %，按照国内目前大部分集中处理餐厨垃圾规模300~500 吨/天居多，因此本研究拟以处理规模为45 吨/天设计进行投资、成本、收益进行估算，相关预测见下表。

投资估算：总投资2073.09 万元，吨位投资46.07 万元/吨，其中工程建设投资1125 万元，土地900 万元，建设期利息48.09万元。

养殖收益估算：根据黑水虻养殖实地考察调研，餐厨垃圾养殖黑水虻鲜虫产率为 12 %~18 %，粪渣在 15 %~20 %左右，其中鲜虫市场价格为 2000~3000 元/吨，干虫 7000~12000 元/吨，粪渣300~500 元/吨。按照 1/2 用于生产鲜虫产虫率 15 %、1/2 用于生产干虫产虫率 5 %，同时产生 15 %粪渣，则年均收入为 735.02 万元，单吨处理收入 447.50 元。因此，利用黑水虻养殖协同处理厌氧固体渣，不仅能降低三相渣的处理成本，还能带来不错的收益。

项目运行成本：项目设备预计可以使用 15 年，年平均总成本 529.53 万元，年处理垃圾 1.64 万吨，单吨餐厨垃圾处理成本 322.39元/吨。

项目利润分析：年平均净利润 152.12 万元，单吨餐厨垃圾处理净利润 92.61 元/吨。

项目盈亏平衡及投资回报率：项目盈亏平衡点为处理规模的63 %，即 28 吨时项目能实现盈亏平衡，年投资回报率为152.12/2073.09=7.3 %时具有较好的投资收益，并且还能减少厌氧发酵预处理阶段产生渣的处理费用，实现废物的资源化利用。

二、黑水虻协同处理餐厨垃圾面临的问题

当前黑水虻养殖主要存在以下几个方面的问题。(1)产品销售市场渠道还未打通。尽管黑水虻的营养价值已经被大量研究、工程实践所证实，但由于黑水虻养殖产业化刚刚起步，市场供应链不完善，大部分养殖厂均在做市场探索。(2)产品深加工工业化技术还不成熟。在当前市场供应量不完善的情况下，养殖过多的虫子难以及时销售，因此对虫子的工业化深加工需要进一步研发，如饲料添加剂、虫油、提取甲壳素、抗菌肽等。(3)原料供应不稳定，由于当前全国生活垃圾分类刚刚试行，厨余垃圾的量不大，大部分厂不能保证原料稳定的供应，导致生产不稳定。

三、结论

通过对黑水虻养殖餐厨垃圾的技术、经济可行性进行分析，黑水虻协同餐厨垃圾厌氧发酵技术具有技术可行性，并且能弥补厌氧发酵处理餐厨垃圾处理的不足，实现餐厨垃圾处理的进一步资源化。并且结合市场调研数据，对黑水虻养殖协同处理集中厌氧发酵预处理段产生的固体渣全过程成本分析，显示其投资回报率达到 7.3%，具有较高的投资回报率。最后系统分析了当前黑水虻处理餐厨垃圾产业化面临的问题，为开展黑水虻养殖处理餐厨垃圾提供了指导。