申请日2017.05.02
公开(公告)日2017.10.24
IPC分类号C02F11/00; C02F11/02; A23K10/20; A23K20/147; C05F3/00; C02F101/30; C02F103/22
摘要
本发明提供了一种处理水产加工厂污泥的方法，包括以下步骤：对污泥进行调制;向调制后的污泥中加入除臭微生物，进行发酵除臭;向除臭后的污泥中接入黑水虻虫卵，经7‑15天后，获得黑水虻幼虫和虫粪。本发明所提供的技术方案所具备的技术优势包括：方法简单、投入少、收益大，单位处理量大，处理效率高;黑水虻能够将污泥中的有机质转化为黑水虻幼虫和虫粪，其中所获得的黑水虻幼虫可作为优质的昆虫蛋白，而虫粪则可被加工成有机肥，显著提高了附加值;黑水虻在转化污泥的过程中能够产生抗菌肽，该抗菌肽可以杀灭多种有害菌，同时起到除臭作用，因而本发明所提供的方法是一种理想的环保性处理工艺，同时兼具优异的环境、社会与经济效益。
权利要求书
1.一种处理水产加工厂污泥的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：对污泥进行调制;
S2：向调制后的污泥中加入除臭微生物，进行发酵除臭;
S3：向除臭后的污泥中接入黑水虻虫卵，经7-15天后，获得黑水虻幼虫和虫粪。
2.根据权利要求1所述的处理水产加工厂污泥的方法，其特征在于，S1中所述的调制包括：向污泥中添加氮源与碳源。
3.根据权利要求2所述的处理水产加工厂污泥的方法，其特征在于，所述氮源的添加质量为污泥质量的千分之一到十五。
4.根据权利要求2所述的处理水产加工厂污泥的方法，其特征在于，所述碳源的添加质量为污泥质量的10～40%。
5.根据权利要求1所述的处理水产加工厂污泥的方法，其特征在于，在S2中，向调制后的污泥中加入除臭微生物的同时还添加有生物除臭剂。
6.根据权利要求1所述的处理水产加工厂污泥的方法，其特征在于，所述除臭微生物选自以下任一种或多种：枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、EM菌。
7.根据权利要求1所述的处理水产加工厂污泥的方法，其特征在于，在S3中，所述黑水虻虫卵的添加质量为20～200克/吨污泥。
8.根据权利要求1所述的处理水产加工厂污泥的方法，其特征在于，S3包括：在20～40℃下向除臭后的污泥中接入黑水虻虫卵，并维持在20～40℃处理7-15天后，获得黑水虻幼虫和虫粪。
9.根据权利要求1所述的处理水产加工厂污泥的方法，其特征在于，还包括步骤S4：
将所述黑水虻幼虫进行真空低温干燥、粉碎后制成昆虫蛋白;
或者，
将所述黑水虻幼虫粉碎成浆，再向所得浆液中加入微生物发酵保存。
10.根据权利要求1所述的处理水产加工厂污泥的方法，其特征在于，还包括步骤S4：
将所述虫粪熟化、干燥以制成生物有机肥。
说明书
一种处理水产加工厂污泥的方法
技术领域
本发明涉及一种污泥资源化利用的方法，尤其涉及一种处理水产加工厂污泥的方法。
背景技术
水产食品加工业所产生的污泥与普通污泥具有明显的区别，有机质含量高，腥臭味强烈，严重污染环境。现有技术中，通常进行掩埋或制备成有机肥，但其存在熟化时间长、投入大、收益低、发酵过程对空气污染严重的问题。
黑水虻(black soldier fly,Hermetia illucens L.)外形类似黄蜂，是一种大型双翅目水虻科昆虫。黑水虻成虫体长约13-22mm，最早由Linnaeus于1738年描述并定名。其幼虫在自然界以腐烂的有机物和动物粪便为食，黑水虻的幼虫集中取食动物粪便，不仅可以减少粪便堆积和臭气，还能够控制家蝇的滋生，并减少粪便中大肠杆菌的数量。由于黑水虻的幼虫含有大量的蛋白、脂肪，还能够生产具有较高经济价值的动物饲料。利用水虻处理水产加工污泥不仅可以彻底的解决环境问题，还能够将污泥中的蛋白、油脂等有机质转化为高附加值的昆虫蛋白。
黑水虻在国内外通常用于处理畜禽粪便，如鸡粪(Sheppard and Newton，1994)、牛粪、猪粪(Newton et al,2005)，取得了良好的效果。Newton等(1995)研究了利用黑水虻处理鸡粪的可行性，其在养鸡笼的下部设计一个盆，使笼中饲养鸡的粪便直接落入盆中，黑水虻幼虫在盆中取食鸡粪，预蛹后通过自动收集系统收集，部分预蛹置于鸡舍的一侧的小型温室中，温室与鸡舍空间相连，交配的黑水虻成虫可直接回到鸡粪中产卵，使系统正常运行。由于系统主要利用野生黑水虻种群，只能在黑水虻出现的季节使用。在这一段时间，利用喂养的460只鸡，产出黑水虻242.8kg，减少了粪便堆积50%。Newton等(2005)设计了2个利用黑水虻处理猪粪的系统，其中一个通过传送带将猪粪收集、压滤后，传往水泥制作的盆中，每个盆按85000-100000只/m2的密度投入混合龄期的黑水虻幼虫种群，水泥盆的一边制成35度角，利于预蛹的幼虫爬出，以实现自动收集，并利用收集的预蛹羽化成虫所产的卵补充到系统中，使系统正常运行。研究结果表明，在一个含有18头猪的系统中，平均每头猪每日的粪便可产生0.214kg的黑水虻，按照这个计算，每年1 000头猪的粪粪便，可以生产64000kg黑水虻预蛹。到实验结束时，猪粪中干物质的56%被黑水虻处理掉。
我国的科研人员在利用黑水虻处理畜禽粪方面也取得了一定成果，例如，中国专利申请CN201410331585，CN201410331596，CN201410309641，CN201410166672，CN201410132006。然而，相比于畜禽粪便，水产加工废水污泥的有机质含量较低，因此，利用黑水虻进行处理的效率低，没有经济效益。
发明内容
为了克服现有技术中存在的技术缺陷，本发明旨在提供一种合理利用微生物和黑水虻联合处理水产加工厂污泥的方法。发明人拟利用微生物发酵提高污泥的可吸收养分、同时脱除腥臭，然后利用黑水虻虫卵处理水产加工厂的污泥，以使得污泥中的有机质转化为黑水虻幼虫和虫粪。
本发明所提供的技术方案包括：
一种处理水产加工厂污泥的方法，包括以下步骤：
S1：对污泥进行调制;
S2：向调制后的污泥中加入除臭微生物，进行发酵除臭;
S3：向除臭后的污泥中接入黑水虻虫卵，经7-15天后，获得黑水虻幼虫和虫粪。
优选地，在上述处理水产加工厂污泥的方法中，S1中所述的调制包括：向污泥中添加氮源与碳源。
进一步优选地，在上述处理水产加工厂污泥的方法中，所述氮源的添加质量为污泥质量的千分之一到十五。
进一步优选地，在上述处理水产加工厂污泥的方法中，所述碳源的添加质量为污泥质量的10～40%。
其中，值得补充说明的是，对污泥进行调制时所添加的氮源与碳源可以是：尿素、碳酸铵、碳酸氢铵等氮源和秸秆、麸皮、枯叶、花生壳粉等碳源。并且，进行上述调制的目的，是为了增加污泥的疏松性，调整污泥的碳氮比，并提高泥的可吸收养分含量，有利于后续发酵操作以及接入黑水虻虫卵的效果。
优选地，在上述处理水产加工厂污泥的方法的S2中，向调制后的污泥中加入除臭微生物的同时还添加有生物除臭剂。
优选地，在上述处理水产加工厂污泥的方法中，所述除臭微生物选自以下任一种或多种：枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、EM菌。
优选地，在上述处理水产加工厂污泥的方法的S3中，所述黑水虻虫卵的添加质量为20～200克/吨污泥。
优选地，在上述处理水产加工厂污泥的方法中，S3包括：在20～40℃下向除臭后的污泥中接入黑水虻虫卵，并维持在20～40℃处理7-15天后，获得黑水虻幼虫和虫粪。其中，接入的黑水虻虫卵能够高效实现污泥减量化和资源化利用。
优选地，上述处理水产加工厂污泥的方法还包括步骤S4：
将所述黑水虻幼虫进行真空低温干燥、粉碎后制成昆虫蛋白;或者，将所述黑水虻幼虫粉碎成浆，再向所得浆液中加入微生物发酵保存。
优选地，上述处理水产加工厂污泥的方法还包括步骤S4：
将所述虫粪熟化、干燥以制成生物有机肥。
相对于现有技术，本发明所提供的技术方案所具备的技术优势包括：
(1)方法简单、投入少、收益大，单位处理量大，处理效率高;
(2)并且，黑水虻能够将污泥中的有机质转化为黑水虻幼虫和虫粪，其中所获得的黑水虻幼虫可作为优质的昆虫蛋白，而虫粪则可被加工成有机肥，显著提高了附加值;
(3)此外，黑水虻在转化污泥的过程中能够产生抗菌肽，该抗菌肽可以杀灭多种有害菌，同时起到除臭作用，因而本发明所提供的方法是一种理想的环保性处理工艺，同时兼具优异的环境、社会与经济效益。