专利名称:一种利用黑水虻处理人粪便制备有机肥的方法
技术领域：
本发明涉及粪便处理方法，属于环境保护领域，具体涉及一种利用黑水虻处理人粪便制备有机肥的方法。
背景技术：
每天，各大中城市均从公共卫生间的化粪池抽出大量人粪渣，否则，这些人粪渣有满池后溢出的环境风险，但如此大量人粪渣的后续处理却成为困扰市政部门的一个大难题。目前，对城市人粪渣的主要处理方式是脱水或风干后拉去垃圾填埋场填埋。少量人粪渣被用来微生物发酵堆肥。
填埋的方法虽然处理技术简单、方便，但是处理成本较高、时间长，且占用大量土地。
黑水虻(Hermitia illucens)，英文名称Black soldier fly，又称光亮扁角水虻， 是双翅目水虻科的一种昆虫，幼虫营腐生性，取食范围非常广泛，食量大，抗逆性强，是自然界碎屑食物链中的重要环节，常见于农村的猪栏鸡舍附近，取食新鲜的猪粪和鸡粪。研究发现黑水虻对人类完全无害，对环境非常安全，且能够有效控制野生家蝇种群，是处理有机废物的优良物种。
美国佐治亚大学的证印pard教授建立了一个禽畜粪便处理系统，使黑水虻幼虫直接取食新鲜的鸡粪完成发育，实验数据表明，黑水虻可以将鸡粪(干重)以8%的转化率转化为似％的粗蛋白和35%的脂肪，能够消化大约50%的粪便重量，以及粪便中大约6 的氮素营养(参见安新城等，黑水虻处理养殖废物的研究现状，环境科学与技术，2010年第3期， 113 116)。
中国专利申请 20101020；3400. 4 (公开号 101889629，
公开日2010. 11. 24)公开了
一种利用黑水虻幼虫处理餐厨垃圾的方法及物料配方，是将餐饮垃圾经破碎机粗碎后添加辅料，得到黑水虻幼虫培养料，再在表面接入黑水虻卵，黑水虻卵孵化的幼虫取食培养料， 使垃圾得到处理和清除。
关于利用黑水虻处理人粪便的技术还未见报道。
发明内容
本发明的目的在于根据现有技术的上述不足，提供一种利用人粪便制备有机肥的方法。利用黑水虻对城市人粪渣进行生物转化，清除人粪渣的污染，同时产出黑水虻蛆生物蛋白及优质生物有机肥，实现城市人粪渣的资源化利用，变“废”为宝。
本发明通过以下技术方案实现上述目的
一种利用黑水虻处理人粪便制备有机肥的方法，是将粪便渣经过孔径为2 10cm的网筛过滤后添加辅料制备成培养料，在培养料表面接种黑水虻卵，25 35°C培养2(Γ30天，收集培养料，干燥，制备成有机肥。所述辅料为羽毛粉、肉骨粉、锯末和秸秆粉的混合物。
选择2 10cm的网筛可以过滤掉大块杂物，得到较纯的人粪渣原料，与辅料搅拌均勻制备成培养料后，粪料外观性状已经改变，由粘稠状半固体变为疏松、湿润的固体状，臭味也大量减少。
上述辅料均为常见的农村废弃物，来源广泛，价格低廉，将其加入到粪渣原料中后可以改变粪渣性质，使其更适合黑水虻幼虫生长，获得更高的产虫量，同时提高产出的有机肥的品质。羽毛粉、肉骨粉、锯末和秸秆粉的重量比例优选为广5 :Γ3 :Γ15 广15。作为一种更优选方案，羽毛粉、肉骨粉、锯末和秸秆粉的重量比例为广3 :Γ3 :1(Γ15 :1(Γ15。粪便渣的质量百分比优选为60、0%，其余为辅料。过多或过少都不利于黑水虻幼虫的生长。这些辅料的选择对黑水虻幼虫处理人粪的效果起到了关键的作用。如果没有加入辅料或辅料选取不当，黑水虻幼虫生长缓慢，产虫量下降，产出的有机肥品质下降，同时生产过程易发生局部厌氧发酵，产生难闻的臭气。而本发明所选取的辅料是在多次试验摸索后获得的优化选择，使得培养料疏松度增加，透气性好，营养成分适合黑水虻幼虫生长，产虫量增加，产出的有机肥养分高，品质好。
在25 35°C的温度范围内，黑水虻卵在接种第2天便可以孵化成幼虫，开始转化培养料。在黑水虻幼虫生长的过程中，培养料亦逐渐发酵升温，期间需适当补充水分，防止升温过高。经过黑水虻幼虫2(Γ30天的取食，培养料变为黑褐色，水分降低至20飞0%，物料松散，无臭，烘干后检测其有机质含量、总养分(N、P、K总含量)、水分和五项重金属含量等， 均达到国家生物有机肥的相应技术指标。此时，黑水虻幼虫已达到老熟状态，纷纷爬出培养料，寻找干燥、黑暗的地方化蛹。
所述黑水虻卵的接种密度优选为每千克培养料接种黑水虻卵0. 2 2g。
所述培养料的厚度为4 10cm。
作为一种优选方案，可以在培养料周围撒干燥米糠粉，用于收集黑水虻蛆。在黑水虻蛆老熟前2天进行此操作，黑水虻幼虫达到老熟状态后，纷纷爬出培养料进入到干燥米糠粉中，培养料最终变为黑褐色，物料松散，无臭，晾干或者烘干后即可制备成生物有机肥。 同时回收的黑水虻蛆可以制成优质的昆虫生物蛋白。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果
本发明的方法处理能力强、速度较微生物堆肥快；占用场地少，可重复使用，不改变用地性质；处理过程耗能低，排放少；在人粪渣的处理过程中，同时得到生物有机肥和黑水虻幼虫生物蛋白，实现了人粪渣的资源化利用，变“废”为宝；处理成本低，同时产生的生物有机肥和生物蛋白可以增加利润。
经处理后，人粪渣容量减少1(Γ30 %，无异味，得到的生物有机肥养分含量达到国家生物有机肥的各项技术指标；得到的优质昆虫生物蛋白中粗蛋白含量约为40%，粗脂肪含量约为35% ；每处理一批人粪渣，仅需2(Γ30天；每天均可处理当天由化粪池清出的人粪渣；每处理10吨人粪渣，即可生产商品生物有机肥约4飞吨，鲜黑水虻蛆约广2吨。
具体实施方式
实施例1
由化粪池抽出人粪渣后，通过孔眼大小为2厘米的网格筛过滤掉杂物，添加适量辅料 (见表1 )，搅拌均勻，配制成培养料。将培养料倒入相应容器中，培养料高4cm，并在培养料表面接入适量黑水虻卵，接卵密度为0. 2g黑水虻卵/kg培养料。培养温度设定为30°C，黑水虻卵于第2d孵化成幼虫，开始分解转化培养料。在培养过程中适当补充水分，防止升温过高。在第18d，在培养容器外再套一个更大的容器，并在其中撒入干燥米糠粉，以方便收集老熟黑水虻蛆。经2(T25d，黑水虻幼虫已达到老熟状态，纷纷爬出培养料掉入较大的容器中， 培养料最终变为黑褐色，物料松散，无臭，晾干后制成生物有机肥。
按此配方生产，每处理10公斤人粪渣，可获得鲜黑水虻蛆约1.广1.3公斤，产出有机肥7、公斤(含水量约25 % )。
表1 人粪渣培养料配方
权利要求
1.一种利用黑水虻处理人粪便制备有机肥的方法，其特征在于是将粪便渣经过孔径为 2 10cm的网筛过滤后添加辅料制备成培养料，在培养料表面接种黑水虻卵，25 35°C培养 20^30天，收集培养料，干燥，制备成有机肥；所述辅料为羽毛粉、肉骨粉、锯末和秸秆粉。
2.根据权利要求
1所述的方法，其特征在于所述羽毛粉、肉骨粉、锯末和秸秆粉的重量比例为 Γ5 :Γ3 :Γ15 :1 15。
3.根据权利要求
1所述的方法，其特征在于粪便渣的质量百分比为6(Γ80%。
4.根据权利要求
1所述的方法，其特征在于所述黑水虻卵的接种密度为每千克培养料接种黑水虻卵0. 2 2g。
5.根据权利要求
1所述的方法，其特征在于所述培养料的厚度为riOcm。
6.根据权利要求
1所述的方法，其特征在于所述培养料周围撒干燥米糠粉，用于收集黑水虻幼虫。
专利摘要
本发明公开了一种利用黑水虻处理人粪便制备有机肥的方法，属于环保技术领域：
，是将粪便渣经过孔径为2~10cm的网筛过滤后添加辅料制备成培养料，在培养料表面接种黑水虻卵，25~35℃培养20~30天，收集培养料，干燥，制备成有机肥，所述辅料为羽毛粉、肉骨粉、锯末和秸秆粉。本发明的方法处理能力强、占用场地少、处理过程耗能低，在人粪渣的处理过程中，同时得到生物有机肥和黑水虻蛆生物蛋白，实现了人粪渣的资源化利用，变废为宝，不但改善了环境卫生，同时生产出有机肥和生物蛋白，具有非常好的应用前景。
文档编号C05F3/04GKCN102329157SQ201110189668
公开日2012年1月25日 申请日期2011年7月7日
发明者张古忍, 胡新军 申请人:中山大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan