昆虫源蛋白饲料生物转化项目滨海.doc

关于天津滨海新区固体有机废弃物生物转化系统项目可行性报告天津永丰投资集团有限公司二O一一年二月目 录一、项目名称和建设单位3二、立项依据.31、项目意义32、与国家支持政策的符合适度53、该项目的合作方式，完全适合滨海新区科技计划项目遵循原则6.4、项目的先进性及创新性.65、项目的生产和研发能力.10三、项目实施方案101、项目的目标、范围和主要内容.102、项目的阶段与进度.113、项目的技术方案.13四、经济及社会效益分析211、蚯蚓经济价值分析.212、项目投资及收益的财务状况分析233、市场和社会效益分析.254，环境安全性评估26五、结论.29一、项目名称和建设单位项目名称：固体有机废弃物生物转化系统项目建设单位：天津三和利化工有限公司法定地址：天津滨海新区茶淀镇 公司性质：私营有限责任公司注册资金：壹仟万人民币投资人：天津永丰投资集团有限公司法定代表人：张炳泉技术合作方：华中农业大学农业微生物学国家重点实验中心 广东省昆虫研究所经营范围：复合蛋白产品的深层研发，相关技术咨询、服务、技术的推广、培训，餐厨垃圾高新处理技术的开发。化工产品的销售（危险品除外）。二、立项依据1、项目意义餐厨垃圾，俗称泔脚，是居民在生活消费过程中形成的生活废物，极易腐烂变质，散发恶臭，传播细菌和病毒。加上中国独有的现象。中国餐桌浪费惊人，每天产生巨量的餐厨垃圾。来自天津市发展改革委的数字，天津市每天产生吨餐厨垃圾。清华大学环境系固体废物污染控制及资源化研究所的统计数据表明，中国城市每年产生餐厨垃圾不低于6000万吨。 过去很长一段时间中国对餐厨垃圾没有专门的管理规定。有些餐厨垃圾不加处理地喂猪，或被不法商贩回收提炼废弃油脂（地沟油），或与普通生活垃圾一起填埋 。这些餐厨垃圾可能含有多种病菌，未经处理直接饲养畜禽，会通过畜禽体内毒素、有害物质的积累对人体健康带来危害，从而造成人畜之间的交叉传染，这种食物链形式隐藏着巨大的病原体转移与扩散的危险。美国、加拿大、欧盟等许多国家已经制定了很多法律禁止用未经处理的餐厨垃圾直接喂猪。我国对此也予以了严格控制。 餐厨垃圾虽然产量庞大，影响广泛，但分类、收集、运输、处理等环节缺乏政府的有效管理和监督，也缺少优良企业的积极参予，从而形成餐厨垃圾的资源化利用效率低下且市场无序的现状。中国是发展中国家，在餐厨垃圾的资源化利用方面存在着迫切性和必要性，不仅有城市环境卫生质量的要求，更应该、也有可能为其他产业（如种植业、养殖业、食品加工业等）提供价廉而优良的原材料，餐厨垃圾本质上是富含营养价值的生物资源，只是一直以来缺乏有效的技术将其转化为高附加值的产品，使得参予的企业无法保障盈利，从而使得这样一个拥有巨大潜力的市场无法得到有效的开发。-现有的餐厨垃圾资源化处理技术当中，有些因为产品的附加值低（如高温好氧堆肥），有些因为成本过高（饲料化、蝇蛆养殖、餐厨垃圾处理机），有些因为技术本身有缺陷（蚯蚓养殖），都不能充分地发掘该领域潜在的价值，而只有良好盈利预期的市场才能吸引大量资金和人才的介入，产业化的培育和凝炼才能成为一种可能。通过前期研究的积累，我们发现黑水虻技术极有潜力成为餐厨垃圾资源化利用实现产业化进程的加速器，这不仅是因为该技术与其他生物处理技术相比，具有操作性强、环境亲和、成本低、低能耗、效率高、产品附加值高等蕴含竞争力的特性，更主要的是，其提供的产品与我国蓬勃发展的水产养殖业能够很好地对接。我国是水产养殖大国，提供世界水产养殖总产量的70%，产品远销美国、欧洲和日本，2007年出口创汇超过40亿美元，但同时，中国也是饲料添加剂鱼粉的最大进口国，每年进口鱼粉数量超过200万吨，随着世界渔业资源的日渐枯竭，鱼粉产量减少，价格上升，越来越无法满足国内养殖行业的需求，而黑水虻幼虫的营养价值全面，其必须氨基酸的含量甚至高于鲱鱼粉，是不可多得的鱼粉替代性蛋白源饲料。因此，本项目的意义就在于，将城市每日大量产生、目前被废弃的富含营养价值的餐厨垃圾，通过企业运营，规模化养殖黑水虻幼虫，从而转化为高附加值的昆虫蛋白，在一定程度上缓解水产养殖行业对国际鱼粉市场的依赖，并为餐厨垃圾的产业化形成提供了现实可行的解决方案。2、与国家支持政策的符合适度政府高度重视餐厨垃圾的处理，国务院办公厅关于加强地沟油整治和餐厨废弃物管理的意见中指出：支持餐厨废弃物资源化利用和无害化处理项目建设，积极扶持相关企业发展，引导社会力量参与餐厨废弃物资源化利用和无害化处理。做好技术研发、资源化产品安全性评估等工作，加快建立相应的政策、法规、标准和监管体系，促进餐厨废弃物资源化利用和无害化处理产业发展要将“地沟油”整治和餐厨废弃物管理内容，作为创建卫生城市、文明城市等评选活动的重要指标。 （国务院办公厅2010年7月13日）（2）本项目符合“2011年天津市科技支撑计划项目申报指南”中，“K03 固体废弃物处理处置与资源化 K0303 有毒有害废弃物的安全处理、处置与资源化方法K0304 垃圾分类及相应清洁、资源化处理技术”（3）（国务院办公厅2010年7月13日）（3）天津市将采取责任考核制，将各区县餐厨垃圾处置纳入到城市管理考核中。而各区县所得的分数高低直接与市财政拨款挂钩。 （引自 ）3、该项目的合作方式，完全适合滨海新区科技计划项目遵循原则：首先符合天津市中长期科学和技术发展规划纲要（20062020年）确定的重点任务中，“35.资源节约与循环利用技术：  重点开发废物最小化、无害化和资源化关键技术；开发典型行业清洁生产工艺及“零排放”技术，有毒有害原材料替代技术；重点突破循环经济发展中相关产业链接技术，废物和废旧产品综合利用技术，构建资源循环利用的产业链”的要求，同时，符合天津市“申报项目必须符合科技计划项目指南。“突出企业主体。进一步突出企业在技术创新中的主体地位，加强产学研合作，实施品牌战略、知识产权战略与技术标准战略，同时，聚集科技资源。优化科技创新的软、硬环境，加强区域联合和国家各部委与我市间的互动，采取合资合作等多种形式，最大限度地利用国内外的科技资源，以科技大开放促进科技大发展。的方针”，我们利用武汉华中农业大学农业部微生物学国家重点实验室科研成果和产品优势，借助广东昆虫研究所多年对资源昆虫黑水虻的研究成果，同时，他们在-为推动我市、我滨海新区的废物固体垃圾的无害化，减量化，资源化处理提供了科技资源。、项目的先进性及创新性黑水虻（Hermetia illucens）是一种起源于南美草原的腐食性昆虫，取食动物的粪便和尸体，是碎屑食物链的重要组成部分。人类进入农业文明之后，黑水虻经常出没于农民的牛圈、猪栏、鸡舍附近，清理家畜家禽的粪便以及人类的残羹剩炙，相互之间合谐共存长达一千余年。二战时，黑水虻随着美国军队扩散到全世界，目前在南、北美洲，欧洲、亚洲及非洲都有广泛分布，中国的海南、广东、广西、福建、河北、四川、香港、台湾、湖北、北京、山东、河南都有黑水虻的出现。虽然黑水虻与人类共栖了一千多年，但人类对于黑水虻的系统研究仅开始于上个世纪七十年代。由于现代集约化的养殖模式产生了大量的禽畜粪便，造成土地的营养富集化污染，迫切需要一个快速有效的处理方式，在这种背景下，家蝇因为显著的繁殖效率、高营养价值、易于饲养等特性被选择成为功能主体，于五十年代发展成为技术成熟的家蝇禽畜粪便管理系统，但过高的运营成本最终使家蝇粪便管理系统在实际推广中归于失败，同时，还发现家蝇在现实中有一个主要的竞争者-黑水虻，黑水虻幼虫与家蝇幼虫的生态位非常接近，在优先占领的栖息场地，后来者很难竞争成功。进一步的研究发现，黑水虻幼虫取食量大、取食范围广、取食效率高、抗逆性强、生活史有很大弹性、成虫完全无害，更有潜力成为禽畜粪便处理系统的功能主体，因此，美国佐治亚大学C. Sheppard研究小组从上世纪七十年代开始对黑水虻进行了系统的研究，包括生物学特性、共栖微生物、人工饲养、安全性评估、禽畜粪便的处理效率、营养价值及规模化饲养的成本分析等，为该技术的推广应用提供了较为详实的基础资料，并于1994年在墨西哥的一个小型鸡场尝试于实际应用，获得了良好的效果，目前已获得美国政府的批准，在本土作为一种可持续的农业发展模式开始推广。国内对于黑水虻的研究起步较晚，近年来福建农业大学、华中农业大学，中山大学，清华大学，中国农业大学分别进行了大量的研究，关于黑水虻处理餐厨垃圾的专利立项日益增多。如：本项目的合作伙伴华中农业大学喻子牛等黑水虻养殖装置的专利。（专利号：200820066774.4）5、基础原理黑水虻起源于南美洲的热带草原，现已经遍布于全球的热带，亚热带和温带的大部分地区。目前在我国的北京、陕西、河南、安徽、江苏、浙江、四川、湖南、贵州、吉林、内蒙古、河北、山西、江西、湖北、福建、云南、广西、西藏、台湾等地区都有分布记载，已经成为水虻科的常见昆虫。黑水虻是双翅目水虻科的一种腐食性昆虫，幼虫个体较大，老熟幼虫体长约2 cm，腐生性，取食范围非常广泛，除骨骼、粗纤维及甲壳外，几乎能消化所有的有机物质，对油、盐、辣椒、酱油等调味品不敏感，特别是能够直接消化未经腐熟、发酵的新鲜食品，是自然界碎屑食物链中的初级分解者。黑水虻成虫黑色，有金属光泽，触角扁平、棒状，产卵量平均800粒，取食少量水和蜜露，栖息于阳光充足的矮灌丛中，交配后即死亡，成虫平均寿命只有8-9天。黑水虻具有以下一些生物学特性，使其成为处理餐厨垃圾的理想选择：(1)，食谱广黑水虻幼虫的食谱极广，基本上除骨骼、粗纤维和几丁质外，能够取食一切人类能够消化的食物，对盐、调味品、食物毒素及其他化学添加剂不敏感，而且特别喜好油腻的食物，取食后的残余物干燥、无异味，主要是骨骼、果皮、甲壳及虫粪等成份，简单加工后即可成为农用有机肥。(2)，取食效率高黑水虻的幼虫共有6龄，从3龄起进入大量取食阶段，在食物充分的情况下可全天24小时进食，取食效率高，在0.5平方米饱和4龄幼虫的情况下，24小时内可处理约25千克（湿重）混合厨余垃圾，对垃圾的减量化明显，平均可减量垃圾湿重的90%左右。对死鱼、烂果、猪粪、剩饭菜等常见的有机垃圾特别有效。(3)，取食新鲜的有机物任何有机物在常温下都会很快腐败变质，从而滋生病菌，散发不良气味，这是当前其他生物处理方法无法解决的问题，而黑水虻幼虫的特点，不仅偏好取食新鲜的有机质，而且在取食过程中能够分泌有机酸和抗菌肽，抑制微生物的活动，且对苍蝇具有拮抗作用，因此，黑水虻处理餐厨垃圾的过程对环境的影响较小(4)，弹性生活史虽然黑水虻的成虫寿命很短，但其幼虫和蛹的发育期却比较长，且富有弹性，在食物充分、温湿度适宜的情况下，幼虫的发育期可缩短为10天左右，而在环境胁迫条件下，幼虫的发育期可延长至2个月。蛹期的昆虫不食不动，常常用来度过不良的气候，黑水虻的蛹期最短为1周，但在不良条件下蛹期最长可达半年之久。(5)，高附加值与堆肥技术产出的低附加值的有机肥不同，黑水虻技术能够将废弃的生物资源转化为具有高附加值的动物蛋白源饲料添加剂，黑水虻幼虫的营养价值极高，其营养成份与鲱鱼粉相似，优于普通的豆粉和骨粉，是优质的水产养殖饲料，国际售价已经超过了1000美元/吨。(6)，垃圾无害化黑水虻体内含有大量的蛋白酶、P450解毒酶、水解酶、有机酸等抗菌物质，而且还含有大量特有的抗菌肽物质，能够杀灭绝大多数有害微生物，因此，经黑水虻处理过的有机垃圾，再加上适当的有益微生物菌的结合，病原微生物的存在可能性完全控制在安全范围。6、项目的生产和研发能力技术基础华中农业大学农业微生物学国家重点实验室主任博士生导师喻子牛教授从美国引进了黑水虻这种接近完美的资源昆虫，同时自主发明了黑水虻的繁殖的培养装置，为世界推广人工培养黑水虻提供了先决条件，解决了黑水虻难于人工繁殖的难题。（专利号：200820066774.4）。同时，运用黑水虻的幼虫到预蛹期营腐食性，食性杂，食量大、抗逆性强，生活史重叠且弹性很大，预蛹营养价值高，在化蛹前有迁移特性，进行合理设计其生存环境，处理餐厨垃圾，将其装换成高营养的昆虫蛋白质，作为优质的动物饲料。该项目在湖北武汉天基生物能源工程有限公司示范成功，获得了很好的经济和社会效益，受到武汉政府的重视。武汉市城市管理局于去年九月正式批准武汉天基投资一亿多人民币立项建立餐厨垃圾综合利用中心场，见附件3。华中农业大学农业微生物学国家重点实验室于2005年启动本项目，在湖北省科技攻关重点项目资助下，餐饮垃圾和畜禽粪便转化的前期基础工作，菌种筛选已经完成，得到了解磷、解钾、抗病菌株20余株，为餐厨垃圾固态发酵提供了菌种来源。2006年5月和2009年6邀请了美国专家组来该中心交流了黑水虻的养殖技术和相关合作项目，并分别于2007年初和2009年初派了中心2名研究生前往美国进行为期一年的学习交流。在借鉴美方技术基础上，他们分别从广东、湖北等地收集到几种野生水虻成虫，进行了人工繁殖试验，已成功实现了中国本地种水虻的驯化和养殖。并结合我国的实际建立了适合本地特点的餐厨垃圾连续转化技术，使之适合餐厨垃圾的生物转化，已实现餐厨垃圾的连续生物转化。脱臭机制：采用固相微萃取-气相色谱-质谱分析，经计算机谱库检索鉴定出餐厨垃圾挥发性成分，通过研究揭示了餐厨垃圾异味物质的来源，并利用水虻对餐厨垃圾进行脱臭取得了显著的效果，为餐厨垃圾的除臭研究提供了新的思路，为治理环境污染奠定了坚实的基础。同时，在利用黑水虻处理餐厨垃圾的工艺中，半人工饲料配方筛选、卵诱集器研发、营养价值分析、抗逆性、猪粪处理、餐厨垃圾处理、蛹期保藏、激素调节、幼虫的机械分离等方面的研究，获得了良好的进展，积累了大量资料，并建立了武汉天基示范基地，效果非常理想，在此基础上他们提出以黑水虻为功能主体组建固体餐厨垃圾生物处理系统，实现餐厨垃圾大规模、高效率的资源化利用。我公司在深入调查研究的基础上，决定在天津滨海地区建立实施以黑水虻为功能主体资源化处理餐厨垃圾的产业化实验项目，整合这些科研机构和高等院校多年来在黑水虻科学应用上的科研成果，为我滨海新区的固体废物垃圾处理开辟一个新的途径，争取做好全世界第一个餐厨垃圾黑水虻集约化生物处理项目。三、项目实施方案1、项目的目标、范围和主要内容黑水虻餐厨垃圾生物转化系统遵循以生物方法为主、综合处理、全方位资源化的设计思想，其设计目标是在尽可能少的资源和能源消耗基础上，建立一个日处理达到中等规模50吨的餐厨垃圾生物处理站，将富含营养物质的餐厨垃圾转化为高附加值的动物蛋白源饲料及其他有机产品（有机肥、几丁质等）。本项目的应用范围较广，位于亚热带和暖温带地区的大中型城市都能够应用该系统进行固体餐厨垃圾的集中处理和资源化利用，将城市大量产生的餐厨垃圾作为生物质资源转化为高附加值产品，创造经济效益，增加就业，消除环境污染。本项目以滨海新区的餐厨垃圾为生产原料，主要内容有四个方面：（1）喻子牛教授借鉴美国处理餐厨垃圾的方法，引进资源昆虫黑水虻，高效处理餐厨垃圾，并将其生产成具有高营养价值的昆虫动物饲料。（2）运用华中农业大学农业部微生物产品质量检验检测中心地沟油脂置换技术将餐厨垃圾的液体部分的地沟油生产出符合美国 标准的高质的生物柴油或脂肪酸产品。（3）将提取生物柴油后的剩余污水加入适当微生物元素，将其制成污水处理的有机物质，为相应需要污水处理的企业提供污水净化剂。也可以生产沼气，作为本企业饲料的烘干、取暖等，视企业位置而定。（4）开发以黑水虻为原料的产品系列。 产品销售地为华北地区的水产养殖场、禽畜养殖场、饲料加工企业。2、项目的阶段与进度 本项目预计3年完成，可分为三个阶段有：（1）、餐厨垃圾处理中心标准化孵化示范场区建设，主要是利用现有资源和技术建立和完善黑水虻繁育中心，建立完善的自动化的，无污染绿色的利用资源昆虫黑水虻生物处理固体废弃物的现代化生产线，同时生产出合格的昆虫蛋白饲料产品。（2）完善日处理20吨的黑水虻昆虫蛋白饲料生产线。以标准化孵化示范场为基准，扩大黑水虻的转化车间的建设。同时用加盟连锁方式。将我们的示范经验推广到华北地区。建立若干个黑水虻养殖基地，有条件的处理餐厨垃圾，养殖场处理畜禽粪便，我们提供虫卵，按适当价格收购处理后的干品，到中心按各种规格生产动物生物饲料。同时联合有关的高校，开发研究黑水虻的深层应用，运用萃取技术提取抗生肽和抗凝因子入药；生产保健油；提取人类需要的动物蛋白和相应的氨基酸。（3）建立一个黑水虻生物产品的独立生产线，运用当前高新的生物技术，生产适合人类需求的高端保健品和解决人类健康的医药产品，计划生产适合人类食用的昆虫蛋白粉和医用的氨基酸。3、 投资规划：整个项目总投资额6400万元人民币。占地面积15亩，总建筑面积为24100m2，分三期完成。一期：日处理垃圾20吨，投资约2540万元。选择汉沽区的餐饮垃圾。争取做成滨海新区餐饮垃圾处理的示范工程。其中：（1）购置土地15亩：金额400万元。（2）建设一栋三层现代化厂房4500，一栋单层标准化厂房1000，金额 1150万元。其中：其中一栋厂房为三层建筑，一楼为转化车间，二楼做幼虫的饲养，三楼为成虫的饲养，另一栋为高为6米的单层标准厂房，生产脂肪酸及沼气。（3）技术转让费：300万元（四项技术转让） 设备投资：490万元 流动资金：200万元二期：建立日处理50吨餐厨垃圾处理综合厂，计划投资2460万元人民币，（1）增建两座三层建筑，总面积15000平方米的现代化饲料转化生产车间。厂房建设投资：1800万元 设备投资：460万元 流动资金：200万元（2）建立一座三层科研及办公楼1300平方米，投资260万元。三期：在前两期的基础上，扩建一座面积2300平方米的厂房，建立黑水虻下游产品的生产线。计划投资1400万元，建立无菌车间，真空生产黑水虻蛋白粉和运用co2超临界萃取技术提取氨基酸等医药成份的现代化生产线，具体实施方案待定。项目投入资金4000万自筹，2390万贷款。3、项目的技术方案本项目共分三期完成。一期：计划2011年3月份办理项目立项及土地等前期报批手续，11月底前完成基础设施建设，12月份完成设备安装调试，2012年1月份正式投产使用。运用华中农业大学农业微生物学国家重点实验室主任喻子牛教授多年在黑水虻的亮斑扁角水虻武汉品系的驯化、繁殖技术，运用广东昆虫研究所设计的具有世界先进水平自动化生产线，建立日处理20吨的自动化示范工程。华中农业大学农业微生物学国家重点实验室于2005年从美国德州农工大学引进亮斑扁角水虻德州品系，并成功建立了连续传代繁殖系统。 2008年从武汉南湖养鸡场诱捕到对畜禽粪便有良好转化效果的昆虫，鉴定为双翅目扁角水虻属亮斑扁角水虻武汉品系。通过对三个不同品系的亮斑扁角水虻（武汉品系、广州品系和美国德州品系）生活习性的比较，研究结果表明武汉品系幼虫期最短，而且武汉品系单个体重最大。在实际应用中大规模的利用亮斑扁角水虻转化餐厨垃圾和牲畜粪便减少循环周期，增加产量上有重要经济价值。同时，运用该所在湖北省科技攻关重点项目资助下，餐厨垃圾及牲畜粪便化的前期基础工作，菌种筛选已经完成，得到了解磷、解钾、抗动植物病原菌、除臭（施氏假单胞菌（Pseudomonas stutzeri strain YZN-001）菌株20余株，为餐厨垃圾和牲畜禽粪便固态发酵提供了菌种来源。利用解磷、解钾、促生和抗病微生物等复合微生物制剂，在黑水虻处理餐厨垃圾的同时或转化结束后接种进行固态发酵，生产高蛋白生物饲料添加剂或多功能生物肥料均对其进行了条件优化。该期工程整体分三个部分：（1）运用华中农业大学农业微生物学国家重点实验室博士生导师喻子牛教授借鉴美国处理餐厨垃圾的方法，引进资源昆虫黑水虻，并自主发明黑水虻培养装置（专利号： 200820066774.4），及微生物农药国家工程研究中心的自动化设计高效处理餐厨垃圾，并将其生产成具有高营养价值的动物饲料。（2）运用华中农业大学农业微生物学国家重点实验室地沟油脂置换技术将餐厨垃圾的液体部分的地沟油生产出高质的脂肪酸和沥青等新型能源。（3）将提取生物柴油后的剩余污水加入适当微生物元素，将其制成污水处理的有机物质，为相应需要污水处理的企业提供污水处理材料或制作沼气，为企业提供供热资源。4、项目能耗水：水为冲洗设备用水。均可作为原料排入废液处理池处理。生活用水排入公共污水处理管道。没有其他应用。 电：正常工业用电380v。60kw/日(此为估算值，正式设计图出来后再详细计算，整体耗电不大)。整个项目的流程图如下： 四、创新之处本项目通过利用腐食性昆虫进行固体餐厨垃圾生物处理的过程，在以下几个方面具有创新性：1，黑水虻的规模化、标准化生产；2，以高效率的方式实现餐厨垃圾生物处理过程；3，水虻蛹粉、水虻油的提取及精细加工。 4, 地沟油脂置换技术将餐厨垃圾的液体部分的地沟油生产出高质的生物柴油或脂肪酸。5, 将提取生物柴油后的剩余污水加入适当微生物元素，将其制成污水处理的有机物质，为相应需要污水处理的企业提供污水处理材料。或生产沼气。处理方案：第一步：成虫 在太阳能室内保持一个高密度的黑水虻种群，调控适宜的温度和湿度，种植灌木花卉，为成虫提供良好的栖息环境；第二步：采卵 用特制的产卵诱集器，每日收集所需虫卵；第三步：孵化 在严格控制的温度、湿度、光照条件下孵化为初龄幼虫；第四步：饲育 用半人工饲料饲养幼虫至3龄，将健康发育、整齐日龄的幼虫配送至餐厨垃圾生物处理站。生物处理站 每日收集、处理不同规模的固体餐厨垃圾。第五步：预处理 将收集的固体餐厨垃圾用搅拌设备混入解磷、解钾、促生和抗病微生物等复合微生物制剂，制成黑水虻的培养基。第六步：传送分装 预处理的餐厨垃圾经传送装置到达处理中心，根据设定的重量自动分装到长方形的处理盘内，每盘处理面积约1.5平方米，盘内预先放入黑水虻3龄幼虫；处理盘以轨道输送，分层排放，充分利用空间扩展处理面积；处理中心相对封闭，以生物和物理措施保障工作环境的空气质量。运用微生物农药国家工程研究中心的伴自动化设计方案，处理盘的排列、移动、加料、清空等动作定位和时间定位控制第七步：消化处理 单元处理盘每日加料60千克，但每批次的黑水虻幼虫处理周期只为3天，即处理盘每3天清空1次，预装新的3龄幼虫。第八步：预熟 从处理盘清出的混合物包括尚未充分利用的垃圾残余和尚未完全成熟的黑水虻幼虫，因此被统一送至分离车间的木箱内进行预熟，时间为2-3天。第九步：分离 一部分预熟后的黑水虻老熟幼虫被送往繁育中心，待其羽化后补充成虫数量，大多数老熟幼虫则通过机械装置进行分离，分离的幼虫经清洗、干燥后用于虫粉的深加工，其余的处理残余经干燥、粉碎后加入有益微生物，作为饲料直接打包出售。二期：计划2012年7月份开工建设，2013年1月份投产使用，建立日处理50吨餐厨垃圾的现代化昆虫动物蛋白饲料转化生产线。三期：计划2014年9月份开工建设，2015年4月份建成。该起为二期的继续，即为：应用辅助系统。主要进行水虻产品深加工的开发。例如对水虻蛹壳和成虫虫体进行几丁质（壳质素）的提炼，脂肪油类精炼，氨基酸添加剂加工等。建立无菌车间，真空生产黑水虻蛋白粉和运用co2超临界萃取技术提取医药成份的现代化生产线。目前，微生物农药国家工程研究中心对此已有了较成功的研究成果，相关论文已在国外发表，准备申请专利。因此，该期的各类项目的实施具备牢固的技术基础。 四、经济及社会效益分析1、黑水虻经济价值分析黑水虻餐厨垃圾处理系统可产出黑水虻幼虫和处理残余，可在以下几个方面进行资源化利用，以获得较大的经济收益：（1）生态养殖黑水虻幼虫可以直接用作饲料饲养多种经济动物，根据现有的资料，黑水虻幼虫在饲养鸡、猪、罗非鱼、牛蛙和鳗鱼的实验中都显示了良好的效果，其营养成份特别适合于水产经济动物的养殖。（2）昆虫粉根据佐治亚大学的Sheppard教授的分析，黑水虻幼虫的营养价值与鲱鱼粉很相似，是非常理想的鱼粉替代性蛋白源，因此，黑水虻幼虫可加工成为昆虫粉替代鱼粉成为饲料添加剂，该产品在世界渔业资源衰退的背景下具有良好的市场前景。黑水虻的幼虫和预蛹作为豆粉和鱼粉的替代饲料，饲养了包括鸡、猪、鲶鱼、罗非鱼和牛蛙，这些实验结果都显示黑水虻幼虫能够很好地替代传统的蛋白源和脂肪源添加剂。如果从幼虫分离出纯的蛋白和脂肪，就能更加精确地进行饲料复配，黑水虻预蛹（干物质）中含有42%的粗蛋白和35%的脂肪，氨基酸和脂肪酸（表1，表2）的含量配比非常有利于水产养殖，矿物含量见表3。表1黑水虻幼虫的氨基酸含量Table 1 Percentage of amino acid in black soldier fly氨基酸含量(%)*甲硫氨酸(Met)0.9*赖氨酸(Lys)3.4*亮氨酸(Lcu)3.5*异亮氨酸(Ilc)2.0*组氨酸(His)1.9*苯丙氨酸(Phe)2.2*缬氨酸(Val)3.4*精氨酸(Arg)2.2*苏氨酸(Thr)0.6*色氨酸(Try)0.2酪氨酸(Tyr)2.5天门冬氨酸(Asp)4.6丝氨酸(Scr)0.1谷氨酸(Glu)3.8甘氨酸(Gly)2.9丙氨酸(Ala)3.7脯氨酸(Pro)3.3胱氨酸(Cys)0.1注：*必须氨基酸种类。表2黑水虻幼虫的脂肪酸组成Table 1 Content of fatty acid of black soldier fly脂肪酸组分含量(%)癸酸1.6月桂酸53.2肉豆蔻酸6.6棕榈酸8.4硬脂酸1.7油酸12.4亚油酸8.8表3黑水虻幼虫的矿物质含量Table 3 Mineral composition of black soldier fly矿物质含量P1.51%K0.69%Ca5.00%Mg0.39%Mn246×10-6*Fe1370×10-6Cu6×10-6Zn108×10-6Al97×10-6Sr53×10-6Ba33×10-6Na1325×10-6选自：黑水虻幼虫中脂肪含量34%，水虻幼虫中提炼的昆虫油含有大量的不饱合脂肪酸，对人体健康非常有益，可作为保健品，也可用作其他的工业原料。（4）蛋白粉黑水虻幼虫的干物质中含有44%的粗蛋白，因此完全可用来精细加工，进一步制成高效的蛋白粉，用于饲料或者保健。2、项目投资及收益的财务状况分析：投资情况一览表4 表4 投资状况 项目期数投资（万元）一期2540二期2460三期1400总计6400收益状况：项目计划投资回收期6年。正式投产后三年内收益表5 销售状况 2012-12013-12 项目期数餐 厨废 料t处理干料 t蛋白饲 料 t销 售单 价(万元)销售额(万元)脂肪酸沥青销 售单 价(万元)销售额(万元)总 销售 额万元第一年600020008000.6480180+1800.6216696第二年15000450018000.61080450+4500.65401620第三年15000450018000.61080450+4500.65401620 产生利税如下： 表7 利税估算名称年份增值税万元企业所得税万元纳税总额万元经营成本万元利润万元备 注2012年一期971192161203602013年二期2552613553207902014年二期255261355320790合计60764112487601940备注：由于三期预期收益难以估计，前两期共投资5000万元，需要5年收回投资3、市场和社会效益分析（1）市场前景本项目的实施在于能够为城市固体餐厨垃圾资源化利用的产业化培育提供技术支持和可行性实施，并在此基础上探索新的盈利模式，就市场前景而言，餐厨垃圾处理的产业化将会培育壮大一个富有潜力的昆虫产业链，其影响力可辐射带动饲料企业、水产养殖企业、食品加工企业、城市环境保护与服务行业等，特别是对于水产养殖行业，因其能够大幅降低动物蛋白饲料的价格，将使产品更具有竞争力，从而在水产养殖的国际市场上获得一定程度的定价权。黑水虻的食性极广，因此该系统不仅能够应用于城市餐厨垃圾处理，还能用于养殖企业禽畜粪便处理、种值业农业废弃物处理以及食品加工企业边脚料的处理等，因此具有极其广阔的应用前景。（2）社会效益分析本项目的成功实施将在根本上改变城市餐厨垃圾的处理现状与水平，将大多数生物质垃圾进行回收利用，其处理过程安全、高效、无污染，对于水、电力及其他能源的消耗很少，是非常理想的生物处理方法，优于目前发达国家采用的焚烧和堆肥方法，但是，由于中国尚未进行垃圾的常规分类，因此餐厨垃圾的产业化预期将是一个缓慢和长期的过程，但随着良好盈利模式的建立，会有越来越多的企业进入该行业，在人力、资金、技术及政策法规的推动下，包括餐厨垃圾在内的生活垃圾收运过程将会逐渐走向科学分类和快捷运输，从而为城市垃圾管理水平的全面提升提供一个良好的契机。另外，一个新兴产业的崛起，总能伴随大量就业机会的出现，因其具有生产和服务的双重性质，所以能够吸纳大量不同教育水平的人员就业。就业人员所需人数：一期：38人人数工管理人员8本科以上学历技术人员6专科以上学历操作工20高中以上10人，化工专业中专以上10人后勤人员5初中以上成份二期：增加46人。 人数分工管理人员2本科以上学历技术人员6专科以上学历操作工35高中以上学历后勤人员3初中以上成份三期：增加30人。人分工管理人员3本科以上学历技术人员8专科以上学历操作工15高中以上10人，化工专业中专以上10人后勤人员4初中以上学历共计：114人。说明：这只是总厂当班人数。下设各处理分厂和销售人员估计300500人左右。4、环境安全性评估由于城市环境的敏感性和脆弱性，餐厨垃圾处理系统的安全性应特别关注，在操作和运行中需要对各个环节进行安全性评估，强化管理，密集监测，避免二次污染，本系统的功能主体安全性评估如下：（1）黑水虻的幼虫和成虫对人类无害黑水虻的幼虫发育到老龄后，会停止取食并寻找安全、干燥的化蛹场所，研究表明预蛹期的黑水虻肠道内是干净的，不含有任何有害的病菌。黑水虻不属于卫生害虫或农业害虫，成虫习性温和，即不叮人，也不携带致病的细菌（而家蝇成虫带有30多种有害病菌），寿命短，对人体气味没有趋性，成虫栖境是有绿色植物的空地、取食少量水或植物分泌物，雌成虫凭籍腐败气味寻找合适的场所产卵后即死亡。（2）控制家蝇种群黑水虻幼虫个体较大，有聚集取食的习性，因此在食物资源的竞争利用上处于优势，由于水虻幼虫的食谱与家蝇有很大的重叠，因此水虻的大量繁殖就会抑制家蝇种群，并占据家蝇繁殖的场所，从而实现家蝇种群生态控制的目的。（3）抑制腐败，消减有害细菌报道称黑水虻幼虫在取食过程中能够分泌一种有机酸抑制环境中的微生物生长，我们在实验中也发现，被黑水虻充分取食的餐厨垃圾没有腐败现象，无不良气味，部分生物质有黑化现象，另外，病理实验证明黑水虻消化道能够消减食物中90%以上的大肠杆菌。本项目在设计中充分考虑了影响环境与安全的因素，因此在各个环节和工序中都配套了监测措施，而黑水虻本身对人类完全无害，因此没有发生公共安全和环境污染的风险，不过，从前期实践的经验来看，项目实施与运作中最主要的环境影响因素来自于不良气味的泄漏和扩散，针对此问题，我们拟采用传统的物理过滤方法以及最新的微生物消化方法，消减生物处理过程中产生的不良气味，同时，改良餐厨垃圾的收集、运输工具和设施，减缓餐厨垃圾的腐败过程。不良气味的处理装置：如图； 图4-1 空气除臭装置（4）本项目完全属于室内操作，除粉碎机产生一定噪音（设备本身具有降噪装置）及粉尘（设备本身除尘装置），转化车间及卸料车间会产生异味，但均有专门设备保证排放达标外，无有其他污染源。废液处理后完全和生活用水一同排放到统一下水道，废渣只有分拣出垃圾中的碎玻璃片，同生活垃圾一同归于垃圾处理厂处理。 本项目遵循低碳设计，厂房养虫，育虫，转化均为太阳能供暖，同时考虑利用油水分离后废水制取沼气，供厂区取暖，烘干，因此本项目不存在高耗能现象。5、风险分析 (1)技术风险本项目已有近三年的前期工作积累，在黑水虻的规模化繁育和餐厨垃圾处理效果上都具备了很好的技术保障，其技术核心已经非常成熟，因此本项目的技术风险是可控的。(2) 市场风险分析本项目的实施正是在饲料市场出现转型趋向，一些地区的规模化养殖场转而以购买浓缩料、预混料为主自行配制饲料，而购买全价料相对减少。市场需求的变化为经营添加剂、预混料为主的公司提供了有利的时机。我们运用黑水虻生产的饲料蛋白添加剂蛋白原料目前具市场需求很大。同时，国际石油的短缺，普通柴油造成的空气污染，生物柴油必有其广阔的消费市场。只要我们加