Effect of biotreatment of kitchen waste and excess activated sludge by black soldier fly
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摘要:
黑水虻生物转化技术可用于餐厨垃圾或剩余污泥的处理，解决其处置和资源化难题。分别考察了餐厨垃圾与剩余污泥在不同混合比例（污泥比例分别为0%、25%、50%、75%、100%）下作为培养底物时的处置转化情况以及黑水虻的生长和重金属富集情况。结果显示：经15 d处理后，不同组别餐厨垃圾和剩余污泥混合物的平均减量率为22.66%~56.16%，平均生物转化率为15.18%~27.84%，且处理后有机废物的恶臭气味消失，处置效果良好。此外，剩余污泥比例低于75%的组别都能保证黑水虻的正常生长，剩余污泥比例为25%和50%组别中，黑水虻的粗蛋白（21.22%、20.50%）和粗脂肪（18.91%、18.50%）含量相较于未添加剩余污泥组（40.75%、37.56%）略低，但其微量元素含量（14.24%、14.59%）相较于未添加剩余污泥组（10.02%）略高，剩余污泥比例为0%和25%的组别中，黑水虻的重金属生物富集系数均在阈值范围内（<1）。未添加剩余污泥培养的黑水虻可用作水生生物饲料，添加剩余污泥培养的黑水虻可作为禽畜饲料添加剂使用，实现固废养殖的黑水虻的资源化利用。
Abstract:Kitchen waste or excess activated sludge could be disposed by the biotransformation technology of black soldier fly larvae (BSFL) to solve the problem of its disposal and resource utilization. The disposal and conversion of kitchen waste and excess activated sludge as culture substrate and the situations of BSFL growth and heavy metal enrichment under different feeding conditions (respectively with 0%, 25%, 50%, 75% and 100% excess activated sludge) were investigated. The results showed that after 15 d treatment process, the average reduction rate was 22.66%-56.16%, and the average biological conversion rate was 15.18%-27.84% in different groups. Furthermore, the treated food waste and excess activated sludge exhibited better characteristics and had no foul odor, indicating that preferable treatment efficiency of these solid wastes could be acquired in the synchronous disposition system by BSFL. Especially, when the mass ratio of excess activated sludge in the fodder reached less than 75%, BSFL could survive. The contents of crude protein (21.22% and 20.5%) and crude fat (18.91% and 18.5%) of BSFL in the 25% and 50% excess activated sludge groups were lower than that in the groups without excess sludge (40.75% and 37.56%), while a higher content of trace elements of the above two groups (14.24% and 14.59%) was observed in BSFL comparing to that of the groups without excess sludge (10.02%). The enrichment coefficients of heavy metals in 0% and 25% excess activated sludge groups were under the threshold value (<1). Based on these results, the BSFL fed with food waste could be served for the feed of aquatic organisms, and the BSFL fed with excess activated sludge could beserved as the feed of aquatic organisms, and the BSFL fed with excess activated sludge could be used as a feed additive for some poultry and livestock, thus enabling the resource utilization of BSFL cultivated with solid wastes.
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近年来，随着城市化进程加快，城市餐厨垃圾和剩余污泥的产量急剧增加。据统计，我国餐厨垃圾年产量约1.2×109 t，且保持着快速增长的趋势[1-2]；剩余污泥（按含水率80%计）年产量超过3×107 t[3]。餐厨垃圾成分复杂、含水率高且富含有机物，处理过程中容易滋生细菌且卫生条件差[4]。剩余污泥是由生物降解残留有机物、微生物、胞外聚合物、无机颗粒、重金属等组成的复杂物质[5]，其含有多种有毒有害物质，如处置不当会对生态环境造成潜在威胁[6]。但同时，餐厨垃圾和剩余污泥中均含有丰富的有机质，因此亟须探索餐厨垃圾及剩余污泥的处置和资源化利用途径，解决其带来的环境问题，提升环境效益和经济效益。黑水虻生物转化技术是实现固体废物资源化的有效方法。Diener等[7]发现黑水虻可以降解约70%的城市有机废物，并将其转化为稳定的生物质和肥料。相比于传统固体废物处理方法，黑水虻生物转化技术具有温室气体排放少，卫生条件好，能够生产生态饲料等诸多优势[8]。
尹靖凯等[9]利用黑水虻处理餐厨垃圾，实现了74.0%的物质减量率和33.9%的物质转化率；魏亚茹[10]则考察了黑水虻在不同污泥基质中的生长及资源化利用情况，显示了黑水虻生物处理技术处理剩余污泥的可行性。现有的黑水虻生物转化技术大多针对单一餐厨垃圾或剩余污泥，而将2种固体废物混合处理降低餐厨垃圾中油脂含量，稀释剩余污泥中有毒组分[11-12]，增强混合物中微生物协同效应以及增加基质中微量元素，从而提升黑水虻对剩余污泥和餐厨垃圾的处置效果，能更好地实现其资源化利用。基于此，笔者研究了餐厨垃圾和剩余污泥不同配比条件下，黑水虻生物处理技术对混合物的处置情况，评估黑水虻的生长、资源化和重金属风险，以期为该技术用于处理餐厨垃圾和剩余污泥并实现资源化利用提供参考和依据。
1. 材料与方法
1.1 试验材料
用于饲喂黑水虻的剩余污泥取自北京市某城市污水处理厂，剩余污泥性质指标如表1所示。所用餐厨垃圾由餐饮垃圾及厨余垃圾组成，其中餐饮垃圾取自某大学食堂，厨余垃圾取自该高校家属区。餐饮垃圾和厨余垃圾性质指标如表2所示，餐厨垃圾通过人工筛选杂物后采用破壁机粉碎至颗粒状，于4 ℃冰箱冷冻保存。黑水虻虫卵购于贵州某黑水虻养殖基地，虫卵在麦麸中孵化，麦麸放置于温度为（25±1）℃、湿度为60%±5%的恒温恒湿培养箱中，孵化6 d后，选择生长状态良好的黑水虻幼体，分组投加物料开展试验。
表 1 剩余污泥性质指标Table 1. Contents of the ingredients in excess activated sludge理化指标 数值 理化指标 数值 pH 7.2 Zn浓度/（mg/kg） 590 含水率/% 82.3 P浓度/（mg/kg） 295 灰分占比/% 58.75 As浓度/（mg/kg） 6.84 有机质占比/% 23.20 Pb浓度/（mg/kg） 30.46 无机盐占比/% 18.25 Cr浓度/（mg/kg） 26.11 Ca浓度/（mg/kg） 7 531 Hg浓度/（mg/kg） 0.15 Cu浓度/（mg/kg） 145.5 Cd浓度/（mg/kg） 0.79 表 2 餐饮垃圾及厨余垃圾性质指标Table 2. Contents of the ingredients in food residue and kitchen waste% 类别 含水率 灰分 脂肪 蛋白质 无机盐 餐饮垃圾 79.3 1.67 24.50 26.10 0.82 厨余垃圾 88.9 1.69 5.80 7.90 5.91 1.2 试验设计
按照不同剩余污泥添加比例将试验分为5个类型，按照不同餐饮垃圾、厨余垃圾和剩余污泥的添加比例设置15个试验组别，每组2个平行，具体配比情况如表3所示。在各培养盒（1 000 mL）中放入3日龄黑水虻幼虫30 g，每个试验组别中物料总投加量为1.5 kg，在恒温恒湿的条件下继续养殖15 d。试验结束后，筛分出虫体、残余基质进行称重，随机筛选10只黑水虻测量其长度。
表 3 不同试验组别黑水虻饲料配比Table 3. Ratios of fodder to black soldier fly larvae in different experimental groups% 类型 未添加污泥组 25%污泥组 50%污泥组 75%污泥组 100%污泥组 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 T13 T14 T15 餐饮垃圾 0 33.3 50 66.7 100 0 25 50 75 0 25 50 0 25 0 厨余垃圾 100 66.7 50 33.3 0 75 50 25 0 50 25 0 25 0 0 剩余污泥 0 0 0 0 0 25 25 25 25 50 50 50 75 75 100 1.3 测定指标与方法
将上述黑水虻虫体均匀铺在培养皿中，于烘箱中烘干，期间每0.5 h翻动1次。具体步骤：105 ℃烘干2 h，65 ℃烘干4 h；之后继续在65 ℃下烘干，同时每隔0.5 h将培养皿取出称重，连续2次称重达到恒重后，将烘干虫体研磨至粉末状并进行各项指标检测[13]。具体测定指标及方法见表4。
表 4 测定指标及方法Table 4. Indexes and methods of test测定指标 检测方法 虫体中粗蛋白、粗脂肪含量 GB/T 18868—2002 虫体总P含量 GB/T 6437—2018 虫体Ca、Cu、Zn含量 GB/T 13885—2017 虫体粗灰分含量 GB/T 6438—2007 虫体总As含量 GB/T 13079—2006 虫体Pb含量 GB/T 13080—2018 虫体Hg含量 GB/T 13081—2006 虫体Cd含量 GB/T 13082—1991 虫体Cr含量 GB/T 13088—2006 1.4 有机废物减量率与生物转化率
黑水虻的物质减量率（R）及生物转化率（BC）采用下式计算：
$$ R= \frac{{\text{DM}}_{\text{初}}-{\text{DM}}_{\text{末}}}{{\mathrm{D}\mathrm{M}}_{\text{初}}} \times 100\text{%} $$ (1) $$ {\rm{BC}}= \frac{{\text{DM}}_{\text{虫}}}{{\text{DM}}_{\text{初}}-{\text{DM}}_{\text{末}}} \times100\text{%} $$ (2) 式中：DM初为初始基质干质量，g；DM末为培养结束剩余基质干质量，g；DM虫为培养结束后黑水虻虫体干质量，g。
1.5 重金属生物富集系数计算方法
重金属富集系数（BCF）采用下式计算：
$$ {\rm{BCF}}= {{C}_{\rm{s}}}/{{C}_{\text{0}}} $$ (3) 式中: Cs为培养15 d黑水虻虫体内的重金属浓度，mg/kg；C0为培养黑水虻基质中重金属浓度，mg/kg。
1.6 数据处理
所有数据均来自平行试验结果，采用Excel 2010软件进行算术平均值和标准差的求取，所有图形的绘制均采用Origin 2018软件，误差棒数据来源于前述已求取的标准差。此外，为分析剩余污泥对黑水虻虫体常规指标的影响，黑水虻的粗脂肪、粗蛋白、粗灰分和微量元素浓度均采用某一剩余污泥添加比例下的所有组别的平均值来代表。
2. 结果与讨论
2.1 餐厨垃圾与剩余污泥处置效果评价
2.1.1 减量化效果评价
在黑水虻能够存活的组别中，按照剩余污泥添加量将其分为3个大类：未添加污泥组（T1~T5），25%污泥组（T6~T9）和50%污泥组（T10~T12）。经过15 d的黑水虻生物处理，各组别餐厨垃圾和剩余污泥混合底物的物质减量率及生物转化率如图1所示。由图1可知，未添加污泥组中物质减量率与生物转化率最高，分别为56.16%、27.84%；这与李武等[14]报道的黑水虻转化效率相似。而25%、50%污泥组相较于未添加污泥组中的物质减量率和生物转化率都有所降低，分别为23.14%、15.97%和22.66%、15.18%。这可能是由于剩余污泥中碳水化合物等物质较少造成的。但值得注意的是，添加剩余污泥后物质的减量率仍在20%以上，生物转化率也在15%以上，这说明黑水虻生物转化技术对餐厨垃圾和剩余污泥的处置效果较好，特别是经过联合处理一方面能够减少剩余污泥中的有害物质从而实现剩余污泥的无害化处理，另一方面能够较好地实现有机固体废物的减量化处理。
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图 1 不同污泥添加量下物质减量率及生物转化率Figure 1. Waste reduction rate and bioconversion rate of each group under different addition proportions of sludge2.1.2 处理前后餐厨垃圾与剩余污泥特性变化
处理前餐厨垃圾与剩余污泥混合物主体颜色呈黑色，且能够观察到灰黑色水的存在，其外观形貌与淤泥类似，散发恶臭气味。而经黑水虻生物处理15 d后的餐厨垃圾与剩余污泥混合物发生了一定的改变，其外观类似于泥土，基质的含水率分别下降了23.25%、25.74%，且恶臭气味消失。
经过黑水虻生物处理的餐厨垃圾和污泥混合物性质发生了较大的改变，这主要是由以下几个原因造成的：1）基质中水分含量的减少主要归因于黑水虻的生理活动，黑水虻在生长过程中的代谢活动需要摄入足量的水分，部分基质水也会被黑水虻转化为自身体内水的一部分。2）黑水虻的摄食和日常活动改变了废物的物理结构，使得更多的空气进入到基质中，改变了基质的厌氧环境，使得部分具有恶臭气味的物质（如硫化物和胺类）和还原态下呈黑色的金属离子被氧化，一些会产生恶臭物质的厌氧菌（如放线菌等）在此条件下被好氧菌取代为优势种[15]。3）黑水虻吞食废物后经内部消化排出的粪便与原始底物有较大差异，改变了基质废物的组成[16]。相比于单独剩余污泥堆肥得到的废料，经黑水虻生物处理后的餐厨垃圾和剩余污泥混合物更加安全，毒性更小，可用作非食用植物的种植肥料，实现餐厨垃圾、剩余污泥等废物的资源化处理。
2.2 餐厨垃圾与剩余污泥培养的黑水虻生长状况
剩余污泥添加量在75%以上的T13、T14、T15组黑水虻分别在第4、8和10天全部死亡，其余组别中黑水虻生长状况如表5所示。污泥添加量在75%以上时，黑水虻无法正常生长可能有以下2个方面原因：1）剩余污泥含水率通常在80%以上[17]，将其单独作为底物时，过高的含水率阻碍了空气进入到底物中，抑制了空气与底物中氧气的交换，并最终导致黑水虻窒息死亡[18]；2）剩余污泥中盐分含量较高且存在重金属等有害物质[19]，因此当底物中剩余污泥的占比较高时，餐厨垃圾对剩余污泥的稀释作用较弱，导致整个底物体系不适宜黑水虻的生存。
表 5 不同试验组别中黑水虻生长状况Table 5. Growth status of black soldier fly larvae in different experimental groups类别 组别 物料干质量/g 黑水虻 干质量/g 湿质量/g 长度/cm 平均长度/cm 平均质量/g 未添加污泥组 T1 244.93±19.72 32.30±0.75 294.12±13.45 1.21±0.09 1.51 514.62 T2 329.51±23.23 39.34±2.64 536.34±21.27 1.33±0.07 T3 334.90±43.17 40.50±9.71 563.28±24.46 1.41±0.05 T4 359.49±64.14 43.38±0.58 572.46±32.74 1.63±0.01 T5 391.86±52.32 45.36±6.65 606.90±41.49 1.96±0.16 25%污泥组 T6 302.63±22.34 35.88±0.91 115.32±35.46 0.72±0.08 0.77 270.72 T7 388.11±13.82 50.82±0.87 293.7±23.48 0.74±0.05 T8 472.83±21.27 51.32±3.74 370.26±4.47 0.69±0.04 T9 473.59±24.12 54.34±1.81 303.6±12.47 0.93±0.13 50%污泥组 T10 459.07±63.17 48.42±5.66 257.76±14.48 0.79±0.11 0.61 284.82 T11 456.80±53.42 50.70±4.53 296.46±22.34 0.52±0.05 T12 442.28±41.12 60.48±5.76 300.24±35.42 0.53±0.03 由表5可以看出，添加污泥的2组中黑水虻的生长状况均略差于未添加污泥组。这主要是由以下原因造成的：1）虽然剩余污泥中有机质含量较高，但其中的可生化比例相比于餐厨垃圾仍然较低，因此添加污泥组相比于未添加污泥组仍处于贫营养环境，其黑水虻生长情况较差[20]；2）剩余污泥中无机盐含量（18.25%）相较于餐厨垃圾（餐饮垃圾和厨余垃圾分别为0.82%和5.91%）高，而底物中无机盐含量的升高则可能会影响黑水虻肠道内菌群的活性，造成其肠道微生态紊乱，影响其生长[21]；3）剩余污泥成分复杂，虽然与餐厨垃圾混合后得到了一定的稀释，但其中的有毒有害物质仍然存在，会影响黑水虻的正常存活[22]；4）剩余污泥中脂肪含量较少，而脂肪摄入量不足会导致黑水虻体内脂肪含量不足，进而造成能源物质积累不足，生长状况变差，使得虫体体重减少[18]。
2.3 黑水虻营养成分分析
2.3.1 黑水虻体内蛋白质、脂肪及粗灰分
未添加污泥组、25%污泥组和50%污泥组中黑水虻虫体蛋白质、脂肪和灰分平均含量如图2所示。由图2可见，未添加污泥组中的黑水虻体内的蛋白质与脂肪平均含量显著高于25%和50%污泥组，这是由剩余污泥中脂肪不足所致的，脂肪不足时黑水虻转化的量就相对较少，并且在黑水虻体内储备的能源物质不足的情况下，后期的预蛹过程还会进一步消耗黑水虻体内的脂肪[23]。
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图 2 黑水虻虫体内蛋白质、脂肪、灰分平均含量Figure 2. Average content of crude protein, crude fat and crude ash in black soldier fly larvae对于蛋白质来说，在添加污泥的组别中，其底物中碳水化合物与脂肪等能源物质含量均低于餐厨垃圾组，使得能源供应不足，从而导致黑水虻在生长发育的过程中将体内的部分蛋白质作为补充能源物质消耗。尽管添加污泥组的黑水虻蛋白质和脂肪含量低于未添加污泥组，但其蛋白质与脂肪平均含量略高于新型饲料蛋白源豆渣[24]，可见其作为蛋白饲料仍具有广阔的前景。
值得注意的是，未添加污泥组别中黑水虻体内灰分含量全部低于添加污泥组别，这主要是由于剩余污泥的成分更加复杂、丰富，特别是无机组分较多，导致黑水虻在摄食的过程中将这部分物质随同营养物质一起吞食到了体内并转化为自身的一部分。
2.3.2 黑水虻体内微量元素
未添加污泥组、25%污泥组和50%污泥组中黑水虻虫体内微量元素平均含量如图3所示，添加污泥的2个试验组中黑水虻体内Ca、P、Cu、Zn等微量元素含量均显著高于未添加污泥组。这是由于餐厨垃圾含有的微量元素非常有限[25]，而剩余污泥中物质的来源十分广泛，组成更加复杂[26]，除有机物外，其中各类无机元素的含量都处于较高水平，因此黑水虻通过摄食污泥，能够在体内积累更多的微量元素。
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图 3 黑水虻虫体内微量元素平均含量Figure 3. Average content of trace elements in black soldier fly larvae微量元素具有较高的经济价值，在动植物的生长发育过程中发挥着重要作用[27]。当添加剩余污泥培养的黑水虻被处理后用于动物饲料或植物肥料的添加剂时，其能够提供更多的微量元素，使得饲料或肥料的性能和利用率都进一步提升。因此通过本研究能够实现污泥中常规手段无法利用的资源的回收与利用，在一定程度上解决污泥在资源化利用过程中的隐藏风险问题。
2.4 黑水虻体内重金属富集效果及其风险评价
2.4.1 黑水虻体内重金属含量分析
各试验组黑水虻虫体内重金属含量如图4所示，虽然剩余污泥中Cr含量高达26.11 mg/kg，但在黑水虻存活的12个组别中，Cr在虫体中均未被检出。As和Hg在虫体中被检出，但其在不同组别中的含量基本在同一水平，说明添加剩余污泥对黑水虻体内这2种重金属的含量几乎没有影响。值得注意的是，在25%（T6~T9）和50%污泥组（T10~T12）中Pb和Cd含量显著高于未添加污泥组（T1~T5）。黑水虻体内Pb含量的升高归因于剩余污泥中Pb含量高达30.46 mg/kg，而Cd含量的升高则由于黑水虻对不同的金属元素存在着不同的吸收机制[28-29]，其通过摄食剩余污泥，可选择性吸收更多的Cd。
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图 4 黑水虻虫体内重金属含量Figure 4. Content of different heavy metals in black soldier fly larvae2.4.2 重金属在黑水虻体内生物富集情况
生物富集系数是表征化学物质被生物浓缩或富集在体内程度的重要指标。由图5可知，除T10和T11组的Cd外，其余组别中黑水虻体内的各重金属生物富集系数均在阈值以内，且25%和50%污泥组与未添加污泥组中黑水虻重金属生物富集系数差距较小，说明使用按特定比例混合的餐厨垃圾与剩余污泥作为黑水虻饲料虽然存在一定的重金属污染风险，但仍在安全范围内。
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图 5 不同试验组中黑水虻的重金属生物富集系数Figure 5. Bioaccumulation coefficients of heavy metals in black soldier fly larvae in different experimental groups由图6可知，在25%和50%污泥组中，T9组黑水虻对5种重金属的平均富集系数最小（为0.375），因而当底物的组成为25%剩余污泥与75%餐饮垃圾时，既能够实现剩余污泥的协同处理，又能够使添加剩余污泥对黑水虻生长的消极影响以及重金属的污染风险降至最低。
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图 6 不同试验组中黑水虻对重金属的平均生物富集系数Figure 6. Average bioaccumulation coefficients of black soldier fly larvae to heavy metals in different experimental groups2.5 黑水虻资源化利用
依据GB 13078—2001《饲料卫生标准》对不同试验组培养的黑水虻虫体进行用途划分，发现餐厨垃圾试验组的黑水虻幼虫均符合用作鱼粉饲料产品的卫生标准，这为解决我国鱼粉资源的稀缺提供了重要的途径。添加剩余污泥的试验组中，除T10、T11组外，其余组别生产的黑水虻既可用于生产鱼粉，又可满足牛羊精料补充料，产蛋鸡、肉用仔鸡与猪的复合预混合饲料中添加剂的使用要求。因此采用黑水虻生物转化技术联合处理餐厨垃圾和剩余污泥既能够实现固体废物的降解处置，又能够收获黑水虻虫体，减少传统处理过程中的病原菌，使资源得到循环利用，提高经济效益。
3. 结论
（1）采用黑水虻生物处理技术对餐厨垃圾与剩余污泥的混合物处理15 d即可实现餐厨垃圾与剩余污泥混合物20%的减量率，且处理后的混合物含水率分别下降了23.25%、25.74%，恶臭气味消失。
（2）底物中25%和50%的污泥比例均能保证黑水虻的正常生长，且使得黑水虻虫体中微量元素相较于未添加污泥组显著提高（4.22%、4.57%），但虫体内蛋白质和脂肪含量相较于未添加污泥组有所降低（19.53%、20.25%和18.65%、19.06%）。
（3）在添加污泥组中，25%污泥组黑水虻的重金属生物富集系数在安全阈值内，且25%污泥和75%餐饮垃圾为最佳混合比例，该比例下培养出的黑水虻蛋白质、脂肪和微量元素含量较高，重金属污染风险最小。
（4）以餐厨垃圾与剩余污泥混合物作为饲料培养出的黑水虻的重金属风险基本在安全阈值内。黑水虻协同处理餐厨垃圾与剩余污泥能够实现二者的减量化、无害化和资源化，收获的虫体又可资源化利用，是一项具有潜力的固废处理技术。
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图 1 不同污泥添加量下物质减量率及生物转化率
Figure 1. Waste reduction rate and bioconversion rate of each group under different addition proportions of sludge
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图 2 黑水虻虫体内蛋白质、脂肪、灰分平均含量
Figure 2. Average content of crude protein, crude fat and crude ash in black soldier fly larvae
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图 3 黑水虻虫体内微量元素平均含量
Figure 3. Average content of trace elements in black soldier fly larvae
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图 4 黑水虻虫体内重金属含量
Figure 4. Content of different heavy metals in black soldier fly larvae
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图 5 不同试验组中黑水虻的重金属生物富集系数
Figure 5. Bioaccumulation coefficients of heavy metals in black soldier fly larvae in different experimental groups
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图 6 不同试验组中黑水虻对重金属的平均生物富集系数
Figure 6. Average bioaccumulation coefficients of black soldier fly larvae to heavy metals in different experimental groups
表 1 剩余污泥性质指标
Table 1 Contents of the ingredients in excess activated sludge
理化指标 数值 理化指标 数值 pH 7.2 Zn浓度/（mg/kg） 590 含水率/% 82.3 P浓度/（mg/kg） 295 灰分占比/% 58.75 As浓度/（mg/kg） 6.84 有机质占比/% 23.20 Pb浓度/（mg/kg） 30.46 无机盐占比/% 18.25 Cr浓度/（mg/kg） 26.11 Ca浓度/（mg/kg） 7 531 Hg浓度/（mg/kg） 0.15 Cu浓度/（mg/kg） 145.5 Cd浓度/（mg/kg） 0.79 
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表 2 餐饮垃圾及厨余垃圾性质指标
Table 2 Contents of the ingredients in food residue and kitchen waste
% 类别 含水率 灰分 脂肪 蛋白质 无机盐 餐饮垃圾 79.3 1.67 24.50 26.10 0.82 厨余垃圾 88.9 1.69 5.80 7.90 5.91
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表 3 不同试验组别黑水虻饲料配比
Table 3 Ratios of fodder to black soldier fly larvae in different experimental groups
% 类型 未添加污泥组 25%污泥组 50%污泥组 75%污泥组 100%污泥组 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 T13 T14 T15 餐饮垃圾 0 33.3 50 66.7 100 0 25 50 75 0 25 50 0 25 0 厨余垃圾 100 66.7 50 33.3 0 75 50 25 0 50 25 0 25 0 0 剩余污泥 0 0 0 0 0 25 25 25 25 50 50 50 75 75 100
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表 4 测定指标及方法
Table 4 Indexes and methods of test
测定指标 检测方法 虫体中粗蛋白、粗脂肪含量 GB/T 18868—2002 虫体总P含量 GB/T 6437—2018 虫体Ca、Cu、Zn含量 GB/T 13885—2017 虫体粗灰分含量 GB/T 6438—2007 虫体总As含量 GB/T 13079—2006 虫体Pb含量 GB/T 13080—2018 虫体Hg含量 GB/T 13081—2006 虫体Cd含量 GB/T 13082—1991 虫体Cr含量 GB/T 13088—2006
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表 5 不同试验组别中黑水虻生长状况
Table 5 Growth status of black soldier fly larvae in different experimental groups
类别 组别 物料干质量/g 黑水虻 干质量/g 湿质量/g 长度/cm 平均长度/cm 平均质量/g 未添加污泥组 T1 244.93±19.72 32.30±0.75 294.12±13.45 1.21±0.09 1.51 514.62 T2 329.51±23.23 39.34±2.64 536.34±21.27 1.33±0.07 T3 334.90±43.17 40.50±9.71 563.28±24.46 1.41±0.05 T4 359.49±64.14 43.38±0.58 572.46±32.74 1.63±0.01 T5 391.86±52.32 45.36±6.65 606.90±41.49 1.96±0.16 25%污泥组 T6 302.63±22.34 35.88±0.91 115.32±35.46 0.72±0.08 0.77 270.72 T7 388.11±13.82 50.82±0.87 293.7±23.48 0.74±0.05 T8 472.83±21.27 51.32±3.74 370.26±4.47 0.69±0.04 T9 473.59±24.12 54.34±1.81 303.6±12.47 0.93±0.13 50%污泥组 T10 459.07±63.17 48.42±5.66 257.76±14.48 0.79±0.11 0.61 284.82 T11 456.80±53.42 50.70±4.53 296.46±22.34 0.52±0.05 T12 442.28±41.12 60.48±5.76 300.24±35.42 0.53±0.03
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