黑水|小小黑水虻催生万亿级产业( 二 )
唐斌所遇到的难题,在黄勇平这里变得简单了 。
黄勇平团队率先采用标准化、模块化的箱体对机废弃物进行黑水虻生物转化有 。即按日处理30吨湿垃圾为一个模块来进行设计,计划建设用房共2500平方米 。其中,黑水虻转化恒温车间1000平方米、种虫繁育恒温车间400平方米、湿垃圾桶存储与垃圾发酵车间400平方米、产品加工车间500平方米、仓库200平方米 。
这就是该团队探索建立的黑水虻生物转化湿垃圾技术方案工艺系统,具体包括湿垃圾收运系统、湿垃圾倾倒系统、生物转化系统、产品加工系统、乳酸菌扩培系统、废气处理系统、种虫繁育系统 。
“我们对每一个工艺环节都进行了系统化与定量化的探索,并制定了最适合的参数指标与相关评价指标 。”黄勇平告诉《中国科学报》 。
例如,在黑水虻虫苗孵育环节对虫苗进行精准定量,与后面的接种虫苗与辅料环节各条件参数完全匹配,同时采用一次性投喂方式,减少操作环节;将餐厨垃圾经乳酸菌与酵母菌混合菌液预处理1至30天,可降低餐厨垃圾的pH值,有效控制餐厨垃圾存储过程与黑水虻取食餐厨垃圾过程中的臭味气体排放,同时可使黑水虻幼虫更易摄取餐厨垃圾中的营养 。
针对唐斌担忧的湿垃圾预处理后废水排放难题,黄勇平团队通过对虫苗数量的精确定量保证餐厨垃圾处理的周期,并通过对辅料添加的精确定量来控制最终餐厨垃圾与辅料混合物的含水率,使其更适合黑水虻取食,同时避免了垃圾中废水的排放 。
“这种系统化与标准化的流程,可减少利用黑水虻处理餐厨垃圾的成本,并提高黑水虻转化餐厨垃圾的效率 。”黄勇平表示,他们通过这一整体的工艺配套方案,提升黑水虻将餐厨垃圾转化为自身生物质的能力,实现对餐厨垃圾的资源化利用 。
据悉,该套技术工艺方案目前已在升申环境落地,并达到了预期效果 。
算清投资回报那笔账
成虫交配环节150万元、种虫孵育环节150万元、大型机械环节320万元、自动化环节380万元、基础建设费用500万元,唐斌和黄勇平以建设日均处理30吨湿垃圾的示范试验基地为标准,预估了固定资产投资为1500万元,并结合参数指标与相关评价指标,进行了投资回报评估 。
最终,该团队按年处理10950吨湿垃圾计算,估算出营业收入可达1189.9万元,扣除成本,可实现453.8万元营业利润 。“预计三年多就能收回投资 。”唐斌告诉《中国科学报》 。
就营业收入来源而言,其来源主要是黑水虻虫体饲料和昆虫粪便 。以虫体饲料为例,原农业部(现为农业农村部)颁布的饲料原料目录明确规定,昆虫粉可作为含油脂蛋白原料纳入饲料原料,主要用于替代鱼粉使用,并且不设生产许可证管理要求 。
“黑水虻虫体风干样粗蛋白质高达40%以上,粗脂肪达到15.94,接近于国产鱼粉,跟一级豆粕含量接近 。”黄勇平说 。因此,黑水虻所生产的昆虫蛋白可作为饲料原料销售 。据统计,我国蛋白饲料原料进口量全球第一,对外依赖程度超过70% 。由于国际海洋渔业萎缩以及目前复杂的国际形势,鱼粉供应不足,价格不断上升 。
黑水虻虫体效用不止于此 。抗菌肽、中链脂肪酸广泛存在于黑水虻幼虫中,成为近年来生物医药领域研究热点 。“若能在生物医药领域有所突破,将为该技术带来更广阔的市场前景 。”
黑水虻预蛹虫壳也是一个宝 。黄勇平介绍,预蛹虫壳所含有的大量壳聚糖在医药、食品、化工、化妆品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 。
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