黑水虻幼虫 (Hermetia illucens L.) 对乳肥和豆腐渣混合物的转化

由于人口增长和经济实力增强，世界乳制品产量正在迅速增加（Rico 等人，2015 年；Salvador 等人，2016 年）。因此，粪便管理不善对环境的影响可能是有害的。粪便产生的一氧化二氮和甲烷是继肠道甲烷 (CH 4 ) 之后奶牛场温室气体 (GHG) 排放的第二大原因_，占农业排放的N ₂ O 和 CH ₄的 7% (Aguirre-Villegas和拉森，2016 年）。挥发氨（NH ₃) 来自奶牛粪便导致富营养化和气候变化，在厌氧条件下储存粪便会产生甲烷，这是一种温室气体，其全球变暖潜能值是二氧化碳的 21 倍（Rico 等人，2015 年）。随着世界人口的快速增长，预计到 2050 年世界人口将达到 97 亿（Surendra 等人，2016 年），这种情况预计会加剧。粪便管理不善往往会导致液态粪便直接排放到水道，成为污染源，危害含水层和地表水（Ledda 等人，2016 年；Riaño 和 García-González，2015 年）。粪便管理的常见做法是简单的室外堆放、厌氧消化或堆肥以满足环境法规。但是，如果管理不当，可能会导致疾病传播，

另一个全球快速增长的垃圾来源是城市固体垃圾中的食物垃圾部分。它与人口增长和个人消费水平的提高密切相关（Li 等人，2016b）。在亚洲国家，豆腐渣，即豆渣，是豆浆、豆腐、豆腐干、豆浆粉、酱油、豆粉、豆芽、豆豉、豆油等豆制品加工后的剩余原料，常被人们食用。被视为食物垃圾（Li 等人，2013 年）。通过加工大豆，每公斤豆浆或豆腐可生产近 1.1 公斤新鲜 SCR（Vong 和 Liu，2016 年）。与经常使用豆制品而大量产生 SCR 相关的环境问题引起了相当大的关注（Cuadros 等人，2011 年）。同时，将 SCR 作为废物丢弃是一个潜在的环境问题，因为大豆废料含有丰富的水不溶性成分，包括蛋白质、脂肪、淀粉和糖 (Li et al., 2016b)。因此，它极易腐烂，如果不加以处理，它还会在短时间内散发出恶臭(Li et al., 2013)。目前 SCR 的管理做法是将其作为肥料施入田间、倾倒在垃圾填埋场或直接燃烧会产生二氧化碳（Li et al., 2013）。

另一种更可持续的方法是将一般的有机废物，尤其是奶牛粪便和选择性催化还原转化为生物质。这个过程称为生物转化。在我们的背景下，有机废物以蛋白质和脂肪来源的形式用于生产有价值的昆虫生物质，用于动物饲料行业（Makkar 等人，2014 年，Sánchez-Muros 等人，2014 年，Tabassum -Abbasi 等人，2016 年）。这种生物转化代表了两个问题的潜在有价值的解决方案：一方面是环境污染，另一方面是为了应对全球食品需求的增长，预计到 2050 年全球食品需求将是 2005 年的两倍（Salomone 等人，2016 年，蒂尔曼等人，2011 年）。然而，通过农业生产的动物和人类饲料作物预计仅增长约 60%。因此，未来小麦短缺，据估计，水稻和玉米分别占 38%、42% 和 67%（Ray 等人，2013 年），导致人类粮食作物和动物饲料作物的土地利用之间的竞争加剧。因此，迫切需要确定和探索经济可行且环保的传统动物饲料生产替代品。

黑水虻 ( Hermetia illucens )（双翅目：Stratiomyidae）可以以各种腐烂的有机材料为食，例如腐烂的水果、咖啡豆浆、蔬菜、酒糟、鱼内脏、城市有机垃圾 (MOW)、食物和蔬菜废料、动物粪便和人类粪便（Makkar 等人，2014 年；Paz 等人，2015 年；Salomone 等人，2016 年）。黑水虻幼虫 (BSFL) 将这些有机侧流的 50% 干物质转化为具有高蛋白质价值的生物质（Sheppard 等人，1994）。Hermetia illucens被确定为工业生产的有前途的候选者，可生产用于家禽生产、水产养殖和一般牲畜饲料的蛋白质和脂肪（Tomberlin 等人，2015 年）。

如上所述，奶牛粪便是黑水蝇幼虫的潜在原料。然而，高百分比的纤维素、半纤维素和木质素限制了幼虫的性能（Li 等人，2016a，Mata-Alvarez 等人，2014）。为了更有效地降解纤维素、半纤维素和木质素，添加另一种低价值废物源（例如富含营养的 SCR 废物）可以提高 BSF 处理技术的效率。共消化在同一消化器中处理具有互补特性的两种底物，由于更好的营养平衡，这可能会增强消化过程（Anjum 等人，2016 年；Li 等人，2009 年）。因此，本次调查的主要目的是评估奶牛粪便和豆腐渣的不同混合物对幼虫发育和废物减少的影响；