一种利用黑水虻生物转化鸡粪的生态处理模式探索

王承义，陈帮斌，卢俏玲

湖南省浏阳市农业农村局，湖南浏阳 410300

十九大报告指出：“实行最严格的生态环境保护制度，形成绿色发展方式和生活方式，坚定走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路……”“要坚持农业农村优先发展，按照产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕的总要求，建立健全城乡融合发展体制机制和政策体系，加快推进农业农村现代化。”就畜牧业而言，如何解决“发展养殖业促进乡村振兴和农民增收”与“改善农村人居环境和加强水系流域污染防治”这对矛盾问题，是同时实现“产业兴旺”与“生态宜居”目标，推进农业高质量发展，实现农业农村现代化必须攻克的课题。本文对蛋鸡养殖场利用黑水虻生物转化鸡粪的原理、工艺流程和技术要点进行阐述，以供广大养殖场（户）参考借鉴，以期为“产业兴旺”与“生态宜居”目标的实现出一份力。

1 蛋鸡养殖和鸡粪的理化性状

1.1 鸡的生物学特性

鸡的基础代谢率高达233 KJ/kg，是牛、猪的3倍。鸡口腔无牙齿，不能咀嚼食物，要采食适量砂砾帮助肌胃磨碎食物[1]。鸡的消化道短，仅为体长的6倍，又缺乏纤维分解酶等消化酶，摄入的营养物质在消化道停留时间短，不能充分消化吸收，尤其对粗纤维的消化率比家畜低得多。所以，鸡的日粮要按“营养全面、容易消化”原则配制[2]。

1.2 鸡粪的理化性状

鸡日粮配制较精而消化吸收能力较弱，使其摄入的营养物质约有40%不能被吸收，只能排出体外。所以在畜禽粪便当中，鸡粪的水分含量最低、养分含量最高，有机物质和氨、氮、磷、钾等营养元素含量远高于牛粪、猪粪（见表1），同时，因为鸡的消化过程离不开砂砾，故鸡粪中的泥沙含量也很高。

表1 畜禽粪便的养分含量%

1.3 鸡粪对环境的影响

青年产蛋鸡每羽每天产出鸡粪约0.12 kg。以存笼5 万羽的蛋鸡养殖场为例，全场每天产出鸡粪约6 000 kg，全年产出约2 190 t。若不及时处理，鸡粪腐败之后产生的氨气（NH3）、硫化氢（H2S）等恶臭气体累积到一定程度，将直接影响鸡群生产性能和健康，影响工作人员身体健康和鸡场周边环境空气质量。鸡粪和生产废水一旦流入周边田土，将破坏土壤结构，导致氮磷蓄积、土壤板结等；流入周边水域，将导致水体富营养化，生物耗氧量成倍增加，水底有机物厌氧分解产生恶臭，破坏水生态环境。鸡粪和生产废水中还存在大肠杆菌、沙门氏菌等多种病原微生物以及某些药物残留等，都需妥当处理[3]。

2 黑水虻的生物学特性

2.1 黑水虻的生长周期

黑水虻是一种双翅目水虻科腐食性昆虫。每对雌雄成虫交配后可产卵近1 000 粒，虫卵经3～6 d即可孵化成幼虫。幼虫在合适的温湿度环境和营养条件下，经20～23 d 成长为蛹虫，蛹虫经8～11 d 羽化为成虫。

2.2 黑水虻的生物转化功能和利用途径

黑水虻繁殖迅速、生物量大，尤其幼虫期食性广泛、吸收转化率高，可将餐厨垃圾、动物粪便、动植物尸体等腐烂的有机物高效转化为自身营养物质，可广泛应用于禽畜粪便等废弃物的资源化利用，产出优质昆虫蛋白和有机物质丰富的虫粪[4]。

3 黑水虻生物转化鸡粪的设施配置、养殖流程和技术要点

下文以浏阳市生旺种养专业合作社蛋鸡养殖基地（存笼蛋鸡5 万羽）利用黑水虻分解鸡粪的生态处理系统为实例，阐述设施配置、养殖流程和技术要点。

3.1 设施配置

生旺种养专业合作社蛋鸡养殖基地的黑水虻分解鸡粪生态处理系统包括固定座、安装槽、收集槽、转筒、搅拌轴、导槽座一、油缸、连接座、搅拌棍、固定条体、壳体、开口一、开口二、盖板、气缸、从动齿轮、花键孔、花键轴、端盖、电机一、主动齿轮、电机二和阀门等（见图1）。

图1 利用水虻分解鸡粪的生态处理系统

1-固定座：上侧中设有安装槽，左上侧外部固定连接有导槽座一；

2-安装槽：下侧中设有收集槽，且收集槽右下侧出口与阀门左侧入口相连接；

3-收集槽：底面为左高右低的斜面；

4-转筒：左侧外部活动连接在安装槽左侧设置凹槽中，右侧外部活动连接在安装槽右侧设置凹槽中，左上侧设有开口一，顶部固定连接有壳体；旋转转筒使开口二朝向收集槽，而后通过气缸缩短使盖板右移，便于处理完成后的鸡粪直接流入到收集槽中并通过阀门排除；

5-搅拌轴：左侧活动连接在转筒左侧中心孔中和连接座中央中，右侧活动连接在转筒右侧中心孔中，右侧中设有花键孔，外部表面上均匀固定连接有若干个搅拌棍；

6-导槽座一：左侧外部固定连接有油缸；

7-油缸：通过连接座带动旋转的搅拌轴和搅拌棍左右反复移动；

8-连接座：左侧固定连接在油缸右侧活塞杆端部；

9-搅拌棍：有多个，均匀连接于搅拌轴上；

10-固定条体：有多个，均呈横向设置且均匀固定连接在转筒内部表面上；

11-壳体：固定连接设置于转筒顶部，左侧呈横向活动连接盖板，右侧固定连接气缸，左上侧设开口二；

12-开口一：位于开口二正下侧，设在转筒左上侧；

13-开口二：位于开口一正上侧，设在壳体左上侧中；

14-盖板：呈横向活动连接在壳体左侧中，其底面与转筒上侧顶面相匹配；盖板关闭时，同时启动电机二能驱使转筒进行正反转；

15-气缸：固定连接在壳体右侧中，左侧活塞杆端部与盖板右侧中央固定连接；

16-从动齿轮：固定连接在转筒右侧中央外部；

17-花键孔：右侧与花键轴活动连接；

18-花键轴：右侧外部活动连接在端盖中央中，右侧端部与电机一左侧输出轴固定连接，左侧与花键孔活动连接；

19-端盖：固定连接在固定座右上侧开口处外部，右侧外部固定连接有电机一；

20-电机一：为步进电机，通过花键轴和花键孔带动搅拌轴旋转，搅拌轴旋转能通过搅拌棍对转筒内部的鸡粪和水虻进行搅拌翻动；

21-主动齿轮：固定连接在电机二左侧输出轴上，且与从动齿轮相连接；

22-电机二：为步进电机，固定连接在固定座右下侧外部，左侧输出轴上固定连接有主动齿轮，且主动齿轮与从动齿轮相连接。

系统启动时，首先通过气缸缩短使盖板右移，将鸡粪和水虻加入到转筒内部；电机一通过花键轴和花键孔带动搅拌轴旋转，搅拌轴通过搅拌棍对转筒内鸡粪和水虻进行搅拌翻动；油缸通过连接座带动旋转的搅拌轴和搅拌棍左右反复移动，提高生态处理效率；关闭盖板同时启动电机二，驱使转筒进行正反转，提高转筒内鸡粪和水虻翻动效果；旋转转筒使开口二朝向收集槽，通过气缸缩短使盖板右移，便于处理完成后的鸡粪直接流入到收集槽中，并通过阀门排除。

3.2 养殖流程

1）虫卵孵化：将黑水虻虫卵孵化成幼虫，并用麸皮饲养至5日龄。每吨新鲜鸡粪需投放100 g 虫卵孵化的幼虫。

2）鸡粪加菌种：根据生态处理系统每批次的处理量收集新鲜鸡粪，按说明书剂量添加黑水虻处理鸡粪专用菌种。

3）入机搅拌：启动生态处理系统，将5日龄幼虫和已添加菌种的鸡粪一起投入转筒内搅拌均匀。

4）专池养殖：布料机将搅拌均匀的鸡粪和黑水虻幼虫均匀铺撒于水虻养殖池内，经过10～15 d 的养殖，幼虫逐渐长大，鸡粪转化为黑水虻虫粪。

5）筛分虫体与虫粪：在幼虫成长为蛹虫之前，将黑水虻养殖池中的虫体虫粪等全部收集，并筛分获得黑水虻虫体和虫粪。

6）深加工处理：黑水虻鲜虫可直接用于禽类、水产类养殖，也可经脱脂干燥加工成昆虫蛋白粉，用作动物饲料原料；虫粪可直接用于蔬菜、水果等经济作物施肥，也可用作生产有机肥的原料[5]。

3.3 技术要点

1）种虫选育和管理。选育：可留意挑选个体大、活动力强的幼虫作为种虫培育，给予合适的光照、温湿度和充足的营养，在预蛹阶段正式选拔种虫。种虫室建造：按宽2～3 m、长3 m、高2.5～3 m 规格，用钢架、尼龙网或铁窗纱做成种虫笼室。笼顶为拱形，用透明塑料膜覆盖，笼顶中央安装500 W 碘钨灯泡。靠过道一侧开一扇门供饲养员出入，但要随时保持关闭状态。笼室中央设置接卵桌，摆放多个诱集收卵盘。可放置多株高度2 m 左右的阔叶绿植，为黑水虻活动、交配、休息等提供平台。种虫室管理：适宜温度为25～28 ℃，适宜湿度为70%；要求强光照，阴雨天或多云天气应开启碘钨灯补光；每平方米面积放置的种虫数量以100～300 只为宜；种虫不需要喂食，但应给予浓度5%左右的红糖水或蜂蜜水[6]。

2）幼虫管理。入池前：虫卵取出后，先入孵化盆，用发酵好的麸皮饲养5 d 左右，虫体长到约0.6 cm 时取出，与鸡粪混合均匀后，投入黑水虻养殖池。入池后：黑水虻幼虫入池后，要注意控制养殖车间小环境。冬季可采取地暖加温或暖风机送风等增温措施，夏季可采取水帘负压通风等措施，控制室温在20～30 ℃、湿度在70%；幼虫要求弱光条件，阳光强烈时，要注意遮阴。全程只采食鸡粪，无需再添加其他养料，但要根据虫体成长情况，及时判断是否需要适量添加鸡粪[7]。

4 结 语

利用黑水虻的腐食特性和生物转化功能，将鸡粪、鸡舍垫料乃至病死鸡尸体这些影响鸡群健康和内外环境的废弃物，转化为优质的昆虫蛋白和有机肥原料，是生旺种养专业合作社在完善生态处理系统方面的有益尝试。事实证明，结合本场实际，充分运用生物技术将养殖场废弃物“变废为宝”，不仅较为彻底地解决了养殖场的环保隐患，净化了生产和防疫环境，也增加了昆虫蛋白、有机肥等附加产品的销售收入，在提高经济效益的同时，社会效益和生态效益同步得以提升。条件允许的话，还可以增加牛蛙养殖、果木种植等关联产业，真正实现“养殖+生物转化+种植”的“主体小循环”生态农业模式[8]。