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目前,我国农作物秸秆和畜禽粪便等农业有机废弃物尚未得到充分利用,且对环境构成一定威胁。黄粉虫是具有很高经济利用价值的资源昆虫。将处理后的农业有机废弃物作为黄粉虫的饲料,既可降低黄粉虫的养殖成本,又能开辟利用昆虫转化农业有机废弃物资源的新途径,有效解决农业有机废弃物污染环境的问题,实现农业可持续发展。 本课题研究了在黄粉虫饲料中添加经适当处理后的鸡粪、玉米芯或玉米秸秆对黄粉虫的生长和部分营养生化特性的影响,探讨了利用黄粉虫养殖过程中产生的废物(虫蜕)提取壳聚糖及其应用,讨论了利用黄粉虫处理农业有机废弃物的可行性,结果如下: 1、在黄粉虫饲料中添加利用EM菌发酵的鸡粪,鸡粪的添加量低于55wt%时,虫增重量随饲料中鸡粪含量的增加略有上升,黄粉虫的累积死亡率也低于未添加鸡粪的对照组,但当鸡粪添加量超过55wt%时,虫增重量迅速下降,累积死亡率也超过未添加鸡粪的对照组。 鸡粪在饲料中的含量从0%增加到85%时,虫体中的灰分含量从1.1wt%增加到1.7wt%,Cu、Zn、Pb、Cd、Mn等重金属含量在虫体中的积累不明显,甚至略有下降。 均匀实验方法优化了黄粉虫饲料配方,其优化配比为(质量比):发酵鸡粪:发酵玉米芯:玉米粉=38:26:36。 在黄粉虫养殖饲料中适量添加经EM菌发酵处理的鸡粪,有利于黄粉虫的生长发育,能有效降低黄粉虫体内的重金属积累。利用鸡粪饲养黄粉虫,拓展了鸡粪的资源化利用途径,减少了鸡粪对环境的污染,降低了黄粉虫的养殖成本,具有经济社会效益。 2、在黄粉虫饲料中添加直接粉碎过筛的玉米秸秆粉,随着玉米秸秆粉的添加量增加,饲喂一个月后的黄粉虫累积死亡率有呈降低趋势;单条黄粉虫平均增重和虫体内的可溶性蛋白质含量均呈下降趋势;虫体总蛋白含量和灰分的含量变化不大;而有益的P、Ca、Fe、K、Zn、Mg等营养元素的含量与淀粉酶活性呈现增加的趋势。 3、以黄粉虫虫蜕为原料,采用均匀设计法对一步法制备黄粉虫壳聚糖的工艺进行了优化,得到的最优工艺条件为:NaOH浓度为6mol/L、浸泡温度为65℃、浸泡时间为9h、水洗次数为10次。在此条件下,制得的黄粉虫壳聚糖收率为11.95%,其产品的脱乙酰度为88%。 4、利用制得的黄粉虫壳聚糖处理养殖废水,在1L养殖废水(悬浮固体192mg/L)中加入黄粉虫壳聚糖15mg(用2mol/L的盐酸溶解),5mL3%硫酸铁,pH为中性时,对养殖废水中固体悬浮物、氨氮、TOC、TC、IC和TN的去除度(絮凝率)分别达到93.75%、70.9%、73.14%、79.8%、82.71%和41.92%。 结论:利用黄粉虫处理农业有机废弃物,以及利用黄粉虫养殖过程中产生的废弃物制备壳聚糖处理废水是可行的。