现以黑水虻处理工艺为代表，对其处理餐饮垃圾的技术进行介绍，并将这种新型处理工艺与餐饮垃圾主流的厌氧消化处理工艺进行对比分析，进一步了解这种新型处理工艺的优缺点，同时对该技术推广应用提出未来发展建议。

目前，国内外餐厨垃圾处理工艺主要有填埋、焚烧、好氧堆肥、厌氧消化烘干做饲料、粉碎机打碎后进入下水道及昆虫处理技术等。

在众多处理工艺中，厌氧消化是国内采用最普遍的处理工艺，占全国餐厨垃圾处理工艺的70%左右;昆虫处理技术则是近年来新兴的一种处理工艺,对其关注度不高，但因其后端商品化产值高，一次性投资成本较低而越来越成为学术界研究的热点，目前被纳入研究视野的主要有蝇蛆、黑水虻、蚯蚓。

现以黑水虻处理工艺为代表，对其处理餐饮垃圾的技术进行介绍，并将这种新型处理工艺与餐饮垃圾主流的厌氧消化处理工艺进行对比分析，进一步了解这种新型处理工艺的优缺点，同时对该技术推广应用提出未来发展建议。

一、黑水虻处理餐饮垃圾的技术介绍

黑水虻幼虫

01基本原理

黑水虻(学名:亮斑扁角水虻,Hermetia illucensL.)是一种全世界广泛分布的资源昆虫,黑水虻昆虫蛋白、昆虫油脂可以成为高附加值产品,其含有的大量不饱和脂肪酸的市场价值更高。

黑水虻无害化资源再利用餐厨(餐饮)垃圾处理技术原理为：利用黑水虻幼虫在自然界以动物粪便、腐烂的有机物,如腐肉、腐烂的水果、蔬菜和植物性垃圾为食的特性，通过黑水虻的采食,餐饮垃圾中的蛋白质、碳水化合物通过黑水虻幼虫的腹化分解，合成新的昆虫蛋白及脂肪酸资源,采食后排出的昆虫粪便可为优质生物肥料。

黑水虻采食过程会培养出大量有益菌群，经过其幼虫不断蠕动产热及微生物发酵的共同作用下，经采食的餐饮垃圾大量散发热量，不断向外蒸发水分，经过10天左右的采食处理，整个层架内餐饮垃圾被采食殆尽，排出的昆虫粪便与商品幼虫干燥分散，经过分离装置即可快速分离采收。养殖层架系统装有温、湿控制系统，蒸发出的水分会迅速被排出养殖车间，当物料水分过多时,养殖系统会自动脱水，并将脱出的有机废水经回收装置回收至原料车间，经与其他辅料混合后再次被布料系统投送至养殖层架。这样循环往复,最终将餐饮垃圾中有机物全部消耗转化，将餐饮垃圾内所含水分低温蒸发排出。

黑水虻成虫

黑水虻(学名:亮斑扁角水虻,Hermetia ilucens L.)是一种全世界广泛分布的资源昆虫，黑水虻昆虫蛋白、昆虫油脂可以成为高附加值产品，其含有的大量不饱和脂肪酸的市场价值更高。黑水虻无害化资源再利用餐厨(餐饮)垃圾处理技术原理为：利用黑水虻幼虫在自然界以动物粪便、腐烂的有机物，如腐肉、腐烂的水果蔬菜和植物性垃圾为食的特性，通过黑水虻的采食,餐饮垃圾中的蛋白质、碳水化合物通过黑水虻幼虫的腹化分解，合成新的昆虫蛋白及脂肪酸资源，采食后排出的昆虫粪便可为优质生物肥料。

黑水虻采食过程会培养出大量有益菌群，经过其幼虫不断蠕动产热及微生物发酵的共同作用下,经采食的餐饮垃圾大量散发热量，不断向外蒸发水分,经过10天左右的采食处理，整个层架内餐饮垃圾被采食殆尽,排出的昆虫粪便与商品幼虫干燥分散，经过分离装置即可快速分离采收。

养殖层架系统装有温、湿控制系统，蒸发出的水分会迅速被排出养殖车间，当物料水分过多时，养殖系统会自动脱水，并将脱出的有机废水经回收装置回收至原料车间，经与其他辅料混合后再次被布料系统投送至养殖层架。这样循环往复，最终将餐饮垃圾中有机物全部消耗转化，将餐饮垃圾内所含水分低温蒸发排出。

02工艺流程

以餐饮垃圾处理为例，餐饮垃圾被运送至工厂经地磅称重，然后运到餐饮垃圾预处理及存放车间，卸入原料卸料槽中的板式给料机，经过链式输送带输送至分拣输送带，将大块无机物如玻璃、瓷器塑料等分拣和永磁去铁后送入粉碎机组粉碎，再送入储料池：储料池底部的高压浓缩泵将预处理后的餐厨原料泵送至主养殖车间，由布料系统均匀平铺于各个养殖层架，含水量超过80%的物料，经过层架水分控制系统会自动析出，并被污水回收系统收回原料预处理车间与其他辅料混合后再次进入储料池：将孵化后经28饲养的两龄幼虫接入养殖层架，经过108的饲养采食,养殖层架中餐饮有机物已被全部消耗，四龄幼虫与粪便呈分散状，经传输系统将养殖层架中90%的虫、粪同送入商品虫及虫粪分离车间分离后进入商品化工厂，剩余10%的四龄幼虫继续投入餐厨喂养至预蛹采收，采收后的预蛹经化蛹后送入成虫繁商中心，经过羽化、交配、产卵后成虫死亡回收,成虫繁育中心的虫卵经采收定量后送入虫卵孵化车间。如此往复。

经分离的四龄商品幼虫经过干燥油脂分离获得昆虫蛋白及昆虫脂肪酸,通常情况下经干燥后的黑水虻幼虫即可制成商品销售，虫粪筛分后经简单干燥即可包装成生物肥料销售。如图1所示。

二、黑水虻处理餐饮垃圾的产品应用

01初级产品

黑水虻处理餐饮垃圾产生的主要产品为黑水虻幼虫干燥获得的昆虫蛋白和昆虫粪便。我国农业部颁布的饲料原料目录明确规定,昆虫粉可以作为含油脂蛋白原料进入饲料原料,主要用于替代鱼粉使用。并且农业部对昆虫粉不设生产许可证管理要求,因此黑水虻所生产的昆虫蛋白可直接作为饲料原料销售。

昆虫粪便,作为生物肥料在国内早有先例,例如蚯蚓肥、黄粉虫粪肥等,黑水虻所产生物肥料以复合生物肥料原料市场为主。

02产品深加工

黑水虻全身是宝，幼虫含有大量抗菌肽，中链脂肪酸,抗菌肽及中链脂肪酸是近年来生物医药领域研究热点,如能在生物医药领域有所突破,将为项目带来更广阔的市场前景。

黑水虻预蛹虫壳含有大量壳聚糖。壳聚糖(Chitosan)又称脱乙酰甲壳素,是由自然界广泛存在的几丁质(Chitin )经过脱乙酰作用得到的,化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖。自1859年,法国人Rouget首先得到壳聚糖后,这种天然高分子的生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等优良性能被各行各业广泛关注，在医药、食品、化工、化妆品、水处理、金属提取及回收、生化和生物医学工程等诸多领域的应用研究取得了重大进展。针对患者,壳聚糖降血脂、降血糖的作用已有研究报告。同时,壳聚糖被作为增稠剂、被膜剂列入国家食品添加剂使用标准GB-2760。因此,蛹壳经过提取分离制得壳聚糖可最大限度地增加项目的收益。

三、厌氧消化与黑水虻处理工艺对比分析

通过对目前餐饮垃圾主流处理技术厌氧消化及新兴技术黑水虻进行调研分析,对两种处理方法从无害化、减量化、资源化程度、进料要求、技术可靠性、工程规模、选址难易、占地面积、投资、处理成本、适用条件、管理水平等多方面进行比较分析,如表1所示。

四、发展建议

通过对比两种餐饮垃圾处理技术工艺,我们可以发现两种工艺均有其优缺点：采用厌氧消化工艺，其技术工艺稳定性更高一些，产品销售比较有保障；但从物料平衡和生物质降解等因素综合总体来分析，其资源化程度及减量化程度均不如黑水虻，该工艺处理后还有大量的沼渣和污水需要进一步处理，增加了后续需要投入的处理设施建设投资和运营费用。采用黑水虻处理技术，该技术工艺稳定性尚未经过长期验证，而且国内暂时没有大规模长期稳定运行的项目，但其建设投资成本及运营成本相对较低，且资源化程度和减量化效果比厌氧消化要高。

比较两种工艺的采用，厌氧消化工艺更加适合餐饮垃圾比较集中、产量比较大且经济水平比较高的中大城市；而黑水虻处理工艺更适合餐饮垃圾相对集中、产量规模在数百吨左右且经济水平相对一般的中小城市。从资源化、减量化、无害化以及生态化的角度来看,未来黑水虻处理餐饮垃圾将会有一定的发展空间。

下一步，建议先对黑水虻处理餐饮垃圾以及厨余垃圾的工艺进行中等规模(如50~100t/d 的规模)的生产性试验，以验证其工艺的可靠性和设备的稳定性，待生产性试验工艺稳定后可加大力度推广，以期作为除了厌氧消化、好氧堆肥等技术之外的处理餐饮垃圾和厨余垃圾的另一种可选择的处理工艺技术。