[发明专利]一种利用黑水虻处理人粪便制备有机肥的方法

说明书

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Sheppard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42%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62%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201010203400.4（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℃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，与辅料搅拌均匀制备成培养料后，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1~5：1~3：1~15：1~15。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1~3：1~3：10~15：10~15。粪便渣的质量百分比优选为60~80%，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℃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20~30天的取食，培养料变为黑褐色，水分降低至20~60％，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。