利用黑水虻处理农村易腐垃圾技术研究

论文摘要

随着经济的迅速发展,中国农村生活垃圾产生量日益增长。农村生活垃圾中,易腐垃圾占用比重越来越高。现有的易腐垃圾处理技术,并不适合区域广、垃圾分布散的农村,无法实现高值化利用。本文研究利用黑水虻处理农村易腐垃圾,在对垃圾进行减量化、无害化的同时收获黑水虻幼虫,实现高值化利用。论文研究了黑水虻幼虫处理农村易腐垃圾的生长特性和工艺参数的影响,并基于自主设计的一体化处理反应器,分析运行处理效能和工程潜力。本论文的主要研究成果如下:1.使用农村易腐垃圾投喂黑水虻幼虫,堆肥0-1天的新鲜垃圾与堆肥3-5天的易腐垃圾均适宜黑水虻幼虫生长,堆肥9-10天的垃圾不适宜黑水虻幼虫生长。2.在25-43 ℃温度范围内,黑水虻幼虫投喂农村易腐垃圾均能生长;幼虫的平均生长速率在随温度增加呈先上升后下降趋势,黑水虻幼虫生长适宜温度范围为30-38 ℃,平均生长速率在25 mg·d-1以上。38 ℃温度下,幼虫生长速率最大,为29.6 mg·d-1,43 ℃为黑水虻幼虫生长上限。3.黑水虻幼虫取食农村易腐垃圾过程中,垃圾的湿重、有机质含量随天数增加逐渐减少。黑水虻幼虫充分取食垃圾状态下,垃圾中粗蛋白、粗脂肪在初始24h的减量可占8-10日总减量的90%以上。4.以农村易腐垃圾喂养黑水虻幼虫,测得黑水虻虫粉粗蛋白含量为45.21%,粗脂肪含量33.45%,赖氨酸含量2.987%,证明其是一种高蛋白、高脂肪动物性饲料。5.随着平均投喂量的增加,黑水虻生长加快,但农村易腐垃圾减重效果降低。综合均衡考虑垃圾减量和黑水虻产虫,适宜的每日投喂量为151 mg·larva-1·d-1（每天每条幼虫投喂毫克量）,达到垃圾湿重减重38.7%,干重减重56.6%,产虫率 111.5 g·kg-1。6.当每日投喂量为130mg·larva-1·d-1,幼虫密度在一定范围内（4.3～14.7 larvae·cm-2,每平方厘米幼虫条数）时,幼虫密度对黑水此幼虫处理易腐垃圾减量和产虫率影响很小,垃圾减重（湿重）为37%～48%,减重（干重）为41%～50%,产虫率为130～150g·kg-1。7.依托自主设计的新型一体化反应器,进行黑水虻处理农村易腐垃圾单批次高密度模式试验,结果证明该反应器可以稳定运行。在投加黑水虻幼虫密度25.6 larvae·cm-2,平均投喂量135.2mg·larva-1·d-1条件下运行10天,农村易腐垃圾湿重减重38.9%,干重减重25.5%,物料产虫率81 g·kg-1。8.依托自主设计的新型一体化反应器,进行黑水虻处理农村易腐垃圾多批次连续式模式试验,结果证明该反应器可以稳定运行。试验中,分三批次投加黑水虻幼虫。在第10天开始一直到第32天试验结束,每天稳定收获爬出黑水虻幼虫,收集渗滤液。反应器共运行32天,农村易腐垃圾湿重减重56.6%,干重减重28.6%,物料产虫率65 g·kg-1,以及预蛹爬出率71%。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
•   1.1 农村易腐垃圾概况
•     1.1.1 农村易腐垃圾的特征
•     1.1.2 农村易腐垃圾处置技术与现状
•     1.1.3 当前农村易腐垃圾处理存在的问题
•   1.2 利用黑水虻处理技术
•     1.2.1 黑水虻的生物学特性
•     1.2.2 黑水虻的人工饲养
•     1.2.3 黑水虻的应用价值研究进展
•   1.3 研究目的、内容和技术路线
•     1.3.1 研究目的
•     1.3.2 研究内容
•     1.3.3 技术路线
• 2 黑水虻取食农村易腐垃圾生长特性
•   2.1 材料与方法
•     2.1.1 实验材料
•     2.1.2 实验方案
•     2.1.3 测定指标及方法
•     2.1.4 数据分析
•   2.2 结果与讨论
•     2.2.1 预堆肥对黑水虻处理的影响
•     2.2.2 不同温度下黑水虻生长情况
•     2.2.3 黑水虻取食农村易腐垃圾营养成分分析
•   2.3 本章小结
• 3 黑水虻处理农村易腐垃圾工艺参数优化
•   3.1 材料与方法
•     3.1.1 实验材料
•     3.1.2 实验方案
•     3.1.3 测定指标及方法
•     3.1.4 数据分析
•   3.2 结果与讨论
•     3.2.1 不同投喂量下黑水虻处理效果
•     3.2.2 不同密度下黑水虻处理效果
•   3.3 本章小结
• 4 一体化处理反应器的运行处理
•   4.1 材料与方法
•     4.1.1 实验材料
•     4.1.2 实验方案
•     4.1.3 测定指标及方法
•     4.1.4 数据分析
•   4.2 结果与讨论
•     4.2.1 单批次高密度模式
•     4.2.2 多批次连续式模式
•   4.3 本章小结
• 5 结论与展望
•   5.1 主要结论
•   5.2 创新点
•   5.3 不足与展望
• 参考文献
• 作者简历

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张铭杰

导师: 吴东雷,洪春来

关键词: 农村易腐垃圾,黑水虻,高值化,生长特性,工艺条件,一体化反应器

来源: 浙江大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 生物学,环境科学与资源利用,环境科学与资源利用

单位: 浙江大学

分类号: X799.3;X174

总页数: 77

文件大小: 5608K

下载量: 661