有机废弃物的昆虫（蝇蛆）生物转化技术项目

宁波七禾加百列农业科技有限公司，南京市六合区城市管理局

作者：柴宏辉，何加山，邮箱：1754781807@qq.com

【基本情况】

南京市六合区有机废弃物资源化利用中心（一期）位于六合区瓜埠镇，是江苏省高质量发展及国家重点研发项目（2018YFD1100600）示范工程，其外观及生产车间如图1 所示。该项目设计处理餐厨垃圾50 t/d，占地2 500 m2，投资2 200 万元，于2020 年9 月投入生产，已稳定运行1.5 a。该项目采用“预处理+生物昆虫转化”工艺，利用昆虫（蝇蛆）将餐厨垃圾转化为有机肥料原料并获得蝇蛆虫体。整个处理过程为负压环境，废气集中处理后达标排放，废水回用于养殖；采用自动化的养殖与虫粪分离系统，可实现餐厨垃圾的减量化、无害化及高值化利用。

图1 南京市六合区有机废弃物资源化利用中心外观及生产车间Figure 1 Outdoor scene and production workshop of organic waste resource utilization center in Luhe,Nanjing

【技术/案例原理及技术路线】

餐厨垃圾蝇蛆生物转化过程包括以下5 个部分，工艺流程和自动化昆虫养殖设备分别见图2 和图3。

图2 工艺流程示意Figure 2 Process flow schematic

图3 自动化昆虫养殖设备Figure 3 Equipment for automatic insect breeding

（1）种虫繁育：利用人工及半自动、自动设备完成种虫繁育。拌匀种虫后，利用输送系统及工业智能相机在输送的同时高速捕捉种虫密度，根据密度变化实时调节输送系统速度，尽可能地保证每个养殖料盒内种虫数量相同。

（2）餐厨垃圾预处理：对餐厨垃圾进行除杂、破碎及除油脱水。主要设备有收料池、分拣设备、研磨打浆设备、三相分离提油设备。可根据实际需求，模块化组合。

（3）养殖库区：利用蝇蛆生物转化餐厨垃圾，处理周期一般为3～4 d。养殖区可选择常规钢结构双层货架或者全自动仓储库系统，通过智能搬运机器人、普通人工驾驶叉车对接养殖区自动托盘区出料区域。主要设备有种虫加料设备、浆料加料设备、自动码垛机、自动翻盆机等部分构成。

（4）虫粪分离：通过旋转筛、振动筛、光分离、摇臂振动筛等设备模块化组合，实现虫粪分离。

（5）污染控制：通过新风系统、空调系统、除臭系统对小区内（尤其是养殖区）的温度、湿度、气味的管理，确保无废气排出。

【技术/案例特点】

（1）“预处理+生物（昆虫）全自动转化+虫粪分离”全自动有机废弃物高值化处理系统，以幼虫迭代驯化为技术源，通过I-SMART（集环境、安全、红外线、温湿度、噪音等传感平台）智能算法控制系统，优化车间养虫流程，处理工艺更先进，更节能，更环保。

（2）借助智能搬运机器人养虫流水线辅助，使得占地面积缩小至传统的1/10，实现智能化、集约化养虫。利用智能搬运机器人、机械臂和全自动输送线，做到进料、翻料、摊料、收料全自动；通过算法和成虫培育系统联动，将培育环境控制在最佳状态，提高培育周期，有效降低能耗，实现培育效率提升30%、整体能耗降低50%。

（3）全程负压无废气溢出；提油后的废水与经过分选、破碎、制浆后的固渣加辅料混合拌料，用于蝇蛆养殖，从而解决了废水处理问题，达到全资源化的目的。

【长效运行模式与机制】

生物昆虫转化技术在生态循环农业发展、农业产业提升、农村人居环境治理、城市有机废弃物处理上发挥着至关重要的作用，已成为农业强、农村美、农民富的重要推手。通过环保处理手段将解决城市及农村有机垃圾的项目转变为农业特色养殖项目，并构建生态循环农业产业链，从而额外获得更多的农业政策扶持。作为农业特色养殖项目，生物昆虫养殖成本为2 500 元/t，销售价格为5 000 元/t，经济效益可观。

【经济、环境及社会效益】

（1）经济效益：通过该生物昆虫转化工艺可将有机废弃物的资源化利用向高值化利用方向提升，高附加值的昆虫蛋白饲料5 000～8 000 元/t，生物有机肥料600～800 元/t，生物昆虫转化的处理成本约为传统工艺的50%，其出虫率为20%，出肥率为40%，为运营企业创造较高的利润，为政府节省因垃圾处理所产生的财政支出。

（2）环境效益：生物昆虫转化工艺能够降低废水、有机废渣的产生；废气通过负压收集处理达标排放，减少因污水处理、废渣填埋或焚烧而产生的二次污染。

（3）社会效益：结合国家对“非粮化、非农化整治”的要求以及水产养殖面临养殖面积缩减、环保对“养殖尾水治理”的要求，导致水产养殖成本增加、水产品品质下降等影响养殖户的诸多问题，利用本工艺对高值化利用产品的应用及标准化，将生物昆虫技术有效地应用于水产养殖生态循环系统，有效地与生态循环农业相结合，使之与“乡村振兴、美丽乡村、三产融合、扶农、惠农”融合，达到真正的“生产、生活、生态”三生模式。