[发明专利]利用黄粉虫幼虫快速降解并清洁利用废弃聚乳酸的方法

说明书

本发明提供利用黄粉虫幼虫快速降解并清洁利用废弃聚乳酸的方法，利用粉碎的废弃聚乳酸作为补充饲料，作物残余物麦麸作为主饲料，喂养经济类昆虫黄粉虫。在24～26℃的温度条件下，废弃聚乳酸得到快速降解与有效矿化，在24天喂养周期内，每100条黄粉虫的废弃聚乳酸平均摄食降解速率超过187.5毫克/天，以废弃聚乳酸为补充饲料的黄粉虫幼虫未出现生理异常，能够正常蛹化并生长为成虫，且20％左右质量比例的废弃聚乳酸为最佳比例。本发明解决了聚乳酸在使用过后难以自然降解从而造成环境累积的问题，使废弃的聚乳酸制品能够得到进一步有效的清洁再利用，同时能够增长经济昆虫黄粉虫的生物价值。

技术领域

本发明属于固体废弃物处理及经济昆虫养殖技术领域，具体涉及利用黄粉虫幼虫快速降解并清洁利用废弃聚乳酸的方法。

背景技术

塑料生产加工技术成熟、成本低廉，且具有众多优良的物理化学性质，不同功能的塑料制品被广泛应用到包装、减震等领域中。但是，废弃塑料制品在进入自然环境后难以被生物降解，容易造成生物累积从而导致“白色污染”，因而，塑料污染已经成为了全球环境问题。为了缓解传统难降解塑料带来的污染，自上世纪80年代以来，不同种类“可生物降解”的高分子聚合物被研究并开发，期望可以替代传统的难降解塑料制品，其中聚乳酸占到“可降解塑料”生产总量的24％，被广泛应用在细胞生物学、组织工程学和医学材料领域中。

有文献报道多次指出，“可降解塑料”的所谓“生物降解性”被高估，只有在适温和微生物丰富的堆肥环境中或者用于人体生物医学器械时才能够被自然降解，而在海水、土壤环境等微生物多样性较低的环境中并不能得到有效的生物降解。通过其他的物理法或化学法对废旧塑料制品进行处理的回收再生率低，成本较高，且处理过程同样容易排放废气，从而造成二次污染，说明从物理化学方法上寻求处理方式的突破存在局限性。

发明内容

本发明的目的是针对被多次报道的聚乳酸塑料在使用过后难以自然降解从而造成环境累积的问题，提供一种黄粉虫快速降解并清洁利用废弃聚乳酸的方法。本方法利用黄粉虫啃食高聚物残片的自然特性，将粉碎的废弃聚乳酸材料作为补充饲料，作物残余物麦麸作为主饲料，喂养三到五龄黄粉虫。在生物处理废弃聚乳酸塑料的同时，获得经济昆虫黄粉虫的生物质，同时产生的降解物虫粪可作为农作物肥料。与传统处理方法相比，本方法对于环境更为友好，符合“绿色循环经济”的理念，不会产生任何二次污染且能够获得优良的处理效果。

本发明提供如下技术方案：利用黄粉虫幼虫快速降解并清洁利用废弃聚乳酸的方法，包括以下步骤：

1)混合饲料的准备：将废弃聚乳酸材料进行粉碎预处理，使用筛网过滤后，将得到的聚乳酸粉末与麦麸进行混合作为混合饲料底物，之后加入一定量黏合剂及清水搅拌均匀，其中，每100g混合饲料加入0.5g黏合剂和10mL水，所述混合饲料底物中所述聚乳酸粉末的质量分数为10％～30％；之后，将混合物在常温条件下充分风干，得到聚乳酸/麦麸混合饲料，均匀铺在养殖黄粉虫幼虫容器的底部，所述养殖黄粉虫幼虫的容器的尺寸为长×宽×高＝40cm×60cm×25cm；

2)黄粉虫的准备及养殖：选择健康且体型相当的黄粉虫幼虫，以十分之一总虫重的质量添加纯麦麸饲料，以激活黄粉虫的活性进行预培养，培养温度及湿度条件与以下恒温培养箱条件相同；三天后转移到养殖容器中并加入足量步骤1)得到的所述聚乳酸/麦麸混合饲料恒温培养，注意恒温培养箱在培养过程中相关参数的变化，由于黄粉虫幼虫摄食所述聚乳酸/麦麸混合饲料较快，在所述聚乳酸/麦麸混合饲料消耗完毕前需要注意补充。

进一步地，所述废弃聚乳酸材料为一次性餐盒，所述步骤1)中的预处理为将所述一次性餐盒进行清洗，常温条件下充分风干后并粉碎。

进一步地，所述步骤1)中采用的筛网的孔径小于200微米。

进一步地，所述黏合剂为具备黏合能力的无毒物质，所述黏合剂为果冻粉、藕粉中的一种或多种。

进一步地，所述黄粉虫幼虫为三到五龄黄粉虫，且所述黄粉虫幼虫未被投加过任何类型的抗生素。