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【科技日报】报道乐竞体育(中国)有限责任公司农学院李路胜科研团队培育环保“清道夫” 使厨余垃圾变废为宝

  【编者按】5月24日,科技日报以《科特派培育环保“清道夫” 使厨余垃圾变废为宝》为题,报道我校农学院李路胜科研团队攻克技术难题,成功在长江以北地区大规模培育环保“清道夫”——黑水虻, 可以使厨余垃圾变废为宝,广泛推广后可缓解黄河流域农业农村环境面源污染,有助于黄河“毛细血管”的净化。

  

  

  科派员培育环保“清道夫” 使厨余垃圾变废为宝

  在山东省乐竞体育(中国)有限责任公司黑水虻种虫繁育和有机废弃物转化山东省工程研究中心(以下简称工程研究中心)里,山东省优秀科技特派员、教授李路胜饲养了一群虫子——它们的幼虫形似蚕蛹,成虫却与蜜蜂相似。在李路胜心中,眼前这些密密麻麻的虫子是“宝贝”。

  “它们的名字是黑水虻。”5月20日,在工程研究中心里,李路胜指着这些培养多年的“宝贝”,为科技日报记者梳理出一条产业链:“黑水虻其貌不扬,却是联合国粮农组织指定的资源型昆虫,堪称自然界最强‘清道夫’。我们首创北方全人工环境繁殖供卵技术体系,通过孵化、层叠式饲养,以餐厨垃圾、动物粪便为食物,培养出黑水虻成虫,再将其加工成宠物饲料、高端鱼食,乃至转化为医药保健品。”

  攻克共性技术,首创北方全人工环境繁殖供卵技术体系

  记者注意到,上述链条背后是山东省重大科技创新工程项目——“利用黑水虻处理畜禽养殖废弃物关键技术研究与示范”。

  在该项目中,作为科技特派员,李路胜扎根一线,团队以资源性昆虫为媒介,处理畜禽养殖废弃物,解决了北方地区黑水虻成虫繁育的问题,提出了“畜禽养殖与黑水虻生物处理废弃物”现场一体化模式,在幼虫机械化处理以及虫体应用方面均取得了显著进展。

  “黑水虻是好虫子”——这句话是国内外学者的共识,但其人工种虫繁育困难也是不争的事实。

  “黑水虻繁育需要较高的温湿度和独特的光照要求,在淮河以北地区野生状态下,虻虫只在4—9月份繁殖,且能生存下来的群体数量稀少,无法满足规模化利用需要。”李路胜透露。

  为破解痛点,他的团队在实验室搭起繁育台,对不同温度、湿度和光照条件下虻虫繁育情况进行持续观察实验,经过数百次数据对比,确定了种虫繁育的最佳温湿度和光谱波长,并研发出刺激虻种繁殖的专用灯具,设计了自动化繁育温室,形成了北方地区黑水虻全人工环境下繁殖供卵的技术体系,解决了北方寒凉季节无法持续供卵的问题。

  山东省虫业协会理事长、山东农业大学教授刘玉升评价道:“该研究解决了北方地区黑水虻种虫繁育难题,为在北方地区全年利用黑水虻生物转化有机废弃物奠定坚实基础,具有较高的生态和经济价值。”

  科技特派员的重要使命是让技术落地,补产业短板。

  依托上述成果,李路胜团队在山东省聊城市东昌府区建设了4000多平方米的种虫繁育基地,目前日产虫卵能力达55千克以上。该产能可构建起山东区域黑水虻稳定种群,并可全年稳定供应北方地区。

  净化黄河“毛细血管”,开创有机废弃物循环利用新模式

  “黑水虻对有机废弃物的转化效率很高。”为证明这句话,李路胜向记者列出几个数字:1克虫卵生活期内可处理约10公斤废弃物,并形成2.5公斤有机肥和1.5公斤优质鲜虫。

  为提高其转化效率,李路胜团队分别对鸡粪、猪粪、餐厨垃圾等进行试验,得出不同底物、投喂方式等条件下的转化效率参数,根据参数设计出盒式和层式两种机械化转化设备,7项专利技术由此诞生。

  粪便运输会污染环境,增加成本。长期深耕基层的李路胜提出的“畜禽养殖与黑水虻生物处理废弃物”现场一体化模式解决了这个难题。

  该模式在养殖场粪污暂存区建设处理设施,采用“微生物+黑水虻”联合处理,可使粪污运输干重减少50%,臭味明显减少;同时,处理粪污后获得的黑水虻鲜虫可直供加工基地。

  聊城市鼎顺养殖有限责任公司是李路胜对口帮扶的单位,公司负责人石正雪是该模式的受益者,他表示:“这种模式解决了养殖中粪污污染大、处理难问题;同时黑水虻幼虫还能给养殖场带来经济效益,我们获益巨大。”

  厨余垃圾是黑水虻的“最爱”,但其含水量和糖分高,不适宜直接用于饲养黑水虻。

  对此,李路胜团队通过产学研合作提出了腐败瓜果厌氧发酵生产酵素,其余厨余垃圾饲养黑水虻,发酵产生的酵素喷淋底物促进黑水虻采食的“餐厨垃圾黑水虻和酵素二元处理模式”。

  该生产模式因其独特的生态环保特点荣获2020年度山东省循环经济十大创新成果奖。

  华中农业大学教授张吉斌认为上述模式解决了高含水量厨余垃圾处理难问题,实现了生物转化有机废弃物的绿色循环、闭环发展。

  山东是畜牧业主产省份,养殖粪便化学需氧量排放量占全省的68%,氨氮占37%;餐厨垃圾数量庞大、处理困难且弊端明显。

  李路胜认为,这些困扰人类的难题,却是黑水虻大有可为的天地,特别是在黄河流域生态保护和高质量发展上升为国家战略、沿黄区域生态保护红线被严格划定的形势下,黑水虻广泛推广可缓解黄河流域农业农村环境面源污染,有助于黄河“毛细血管”的净化。

  

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