
目前每年會產(chǎn)生7萬噸廢物(Turnell et al, 2007),因此提出各種處理動物糞便的方法。在過去通常將這些糞便作為土地肥料處理(Bekele et al, 2006),卻導致了這些土地成為可溶性的磷的污染源(Turner et al, 2005)。因此更多的針對動物糞便的可行性的方法值得研究。堆肥是一種很常見的處理動物糞便的方法。糞便中的碳源能夠提高氧化。這一過程減少了大量的材料,剩余的堆肥作為植物的肥料如小麥。堆肥方法通常有三種。一種按是否需要氧氣劃分,有好氧堆肥(有氧狀態(tài))和厭氧堆肥(無氧狀態(tài));另一種是按堆肥溫度分,有高溫堆肥和中溫堆肥;一種是按機械化水平分,有露天自然堆肥和機械化堆肥。習慣上人們都按好氧堆肥和厭氧堆肥區(qū)分?,F(xiàn)代化堆肥工藝基本都是好氧堆肥,這是因為好氧堆肥具有溫度高、基質(zhì)分解比較多、堆制周期短、異味小、可以大規(guī)模采用機械處理等優(yōu)點。雖然這種方法有這些好處,但其弊端卻更為明顯。動物肥料一般會包含原體如大腸桿菌O157(Fremaux et al, 2006;Williams et al, 2006),堆肥雖然能在高溫情況下會抑制大腸桿菌的生長,但不能一直保持。從而可能會導致其依然存活。因此潛在的微生物污染,土壤和植物的相關(guān)應(yīng)用不足導致堆肥仍然值得關(guān)注。然而這過程中難免會帶來空氣和水污染。

黑水虻,雙翅目(Diptera)水虻科(Stratiomyidae)昆蟲的統(tǒng)稱(James,1935),根據(jù)其翅脈可辨認。由Linnaeus于1738年較早記錄,幼蟲體長可達到20mm,起源于美洲,現(xiàn)在已成為世界性分布的昆蟲,在北緯450和南緯400間均有分布,在美洲、歐洲、亞洲、非洲、澳洲、新西蘭和多個太平洋島嶼上都有記錄(Callan,1974)。水虻屬(Stratiomys)的腹部寬扁,但長腹水虻屬(Ptecticus)的腹部長而基部窄。具鮮明的黃、綠或黑色條紋,外形似蜜蜂或黃蜂,亦常出現(xiàn)于花的附近。幼蟲蠕蟲狀,肉食性或草食性,其生境多樣,如水中、有機質(zhì)和蔬菜中。在蛻的皮內(nèi)化蛹。虻特殊的口器結(jié)構(gòu)和敏捷的幼蟲允許它們在潮濕泥土生長,這就要求它們盡可能地利用大面積的土壤資源,蛆將喂養(yǎng)的糞肥轉(zhuǎn)化成食物來增重蟲體,這成為我們喂養(yǎng)家畜較為有效的途徑。黑水虻幼蟲需要新鮮的糞肥,過期和堆肥都只能支持基礎(chǔ)生長,因為對糞肥的極度需求,昆蟲的消化更好是個持續(xù)的,直接在新鮮家禽糞便和畜類糞便中進行的過程(Sheppard et al. 2002)。這要求在細菌和其他操作消耗殘留之前進行直接的分解消耗。糞肥適當?shù)臏p少和較小的改變是應(yīng)該的,黑水虻很適合在動物排泄時候立即進行分解消化(Sheppard et al.1994)。黑水虻的生活習慣和其非害蟲地位允許低成本生產(chǎn)開發(fā)。
黑水虻(Hale,1973)幼蟲消耗各種各樣的有機物質(zhì)就包括動物糞肥和食物渣滓,在這個消化分解中他們吸收營養(yǎng)物質(zhì),從而大大減少糞肥量和污染可能性。他們還通過競爭控制家蠅(Teotia,1974),并生產(chǎn)出高質(zhì)量的飼料和其他產(chǎn)品,這種生物和蒼蠅非常適合大規(guī)模廢物增值管理。成蟲生活環(huán)境和交配就在幼蟲棲息地附近,而不是像家蠅(Sheppard, 1983)一樣進入住宅房屋進行繁殖。(Calvert,1969)成蟲不需要喂養(yǎng),可以由一只幼蟲通過體內(nèi)大量的脂肪發(fā)育為成蟲,這種益蟲在熱帶氣候和溫暖地區(qū)大范圍出現(xiàn)。幼蟲生長很密集,通常把食物源覆蓋為一層固體層在蟲體上面,可以在喂食幼蟲的地點找到安全的化蛹地點,有大量成熟幼蟲準備化蛹。能量的轉(zhuǎn)移和蛹豐富的蛋白質(zhì)是豐收變得可能,前蛹期不進行喂養(yǎng),使幼蟲有個空的腸道,而成為一個收集飼料的理想發(fā)展容器。

昆蟲,尤其是各種蠅幼蟲(蛆)和甲蟲容易利用新鮮糞便飼養(yǎng),以生物量轉(zhuǎn)換剩余的蛋白質(zhì)和其他營養(yǎng)物質(zhì),便成為一種高質(zhì)量的動物飼料。已在此基礎(chǔ)進行了相當多的研究了解并利用這個活動糞肥管理,科學家在越南,泰國,中國,蘇聯(lián),美國,墨西哥,東歐,歐洲,以色列,澳大利亞,中美洲和南美洲已研究出昆蟲消化糞肥生產(chǎn)高品質(zhì)的飼料。近期,重點已從用昆蟲飼料生產(chǎn)來解決大量糞肥相關(guān)問題的生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)閯游镲曫B(yǎng)業(yè)務(wù),同時將昆蟲幼蟲減少營養(yǎng)物質(zhì)的濃度混合濃縮和從大部分殘留肥料肥料養(yǎng)分提取到更有價值的生物量(動物飼料),從而減少50-60%或更多潛在的污染。適口性實驗的結(jié)果表示,用幼蟲配置的飼料與添加脂肪的豆粕粉配置飼料無差。同時結(jié)合魚類加工的廢棄物與糞便飼養(yǎng)黑水虻,能夠顯著提高黑水虻預蛹的飼料價值,主要是提高預蛹脂肪替代魚油的價值(St-Hilaire S. et al,2007)。因為其價值高得多(500美元/噸),這飼料可改變經(jīng)濟上重大的差距,減輕當?shù)厥┓蔬^度。此外,蛆改變微生物肥料,可能減少有害細菌。高價值的昆蟲飼料,既降低肥料質(zhì)量、水分含量,也減少惡臭和污染。
