王存文教授团队成员正在实验室做昆虫油脂成分检测实验。武汉工程大学供图
餐厨垃圾点多面广，污染环境，能否变废为宝？经济社会高速发展，如何应对能源日益短缺？这些问题，一直是学界研究热点。武汉工程大学校长王存文教授及团队长期专注于资源利用与新能源开发领域，发力餐厨垃圾处理与新能源开发。4月中旬，湖北日报全媒记者探访该团队和其科研成果转化现状。
利用黑水虻幼虫，生物转化变废为宝
4月17日，在位于钟祥的武汉工程大学固态有机废弃物绿色处理与资源化利用产业示范基地内，一个个白色塑料箱内，成千上万只虫子正在吃用餐厨垃圾加工制成的美味食物。
“这种昆虫叫黑水虻，类似苍蝇，生长发育分为卵期、幼虫期、蛹期、成虫期。”项目负责人之一、武汉工程大学冯魏良副教授介绍，黑水虻幼虫将餐厨垃圾作为主要食物，产出的粪便是一种有机肥，幼虫烘烤制作成虫干，可作饲料。我们利用它这一特性，研发将餐厨垃圾、废弃农作物、畜禽粪污等有机废弃物，进行绿色处理与资源化利用的科研项目，并于2018年在钟祥市落地转化成立普罗欧生物科技公司，落址该市九里回族乡官庭贩村，公司主要利用黑水虻幼虫进行应用和研发相关产品。
“黑水虻幼虫期只有8至10天，但它们胃口很好。”该基地养殖负责人王文涛介绍，为了让食物更可口，工作人员将收集来的餐厨剩余物，进行分拣、粉碎、灭菌等简单处理，再加入适量麸皮，成为糊糊状，随后送入生物转化车间进行喂养。记者在生物转化车间内看到，一只只长约1、2厘米的黑水虻幼虫，灵活蠕动身躯，躲在食物中间进食。王文涛说，“它们食量惊人，我每天开车三次往返钟祥城区，收集运回20余吨餐厨垃圾，还不够它们一天的食量。”
跨学科交叉融合，形成17项核心技术和专利
“餐厨垃圾如何实现绿色处理和资源化利用，一直是学界关注的热点。”项目主要负责人王存文教授介绍，依托于该校绿色化工过程重点实验室，他带领团队长期专注于资源利用与新能源开发领域，一直倡导将前沿性基础研究成果与国民经济发展和国家重大需求紧密相连。
“黑水虻被誉为大自然的清洁工，但它们怕热也怕冷，零下5度或零上30度都会自然死亡，湖北气候只有4月至9月适合其生长，团队利用多学科优势，实现了黑水虻规模化育种和全年养殖。”王存文介绍，团队11年探索，重要成果之一是筛选出了这种降解有机废弃物能力强的黑水虻昆虫，利用微生物协同昆虫绿色化处理固态有机废弃物，可实现包括餐厨垃圾、废弃农作物、畜禽粪污等固态有机废弃物处理的生态化和资源化。同时，围绕黑水虻规模化养殖和应用，团队研发了餐厨剩余物分拣——粉碎——灭菌一体化技术与装备、低能耗连续式干燥技术及装备、昆虫油脂提取与分离纯化技术及装备等拥有自主知识产权的成套技术工艺及装备，并形成了17项核心技术和相关专利。
王存文教授科研团队于2002年成立，团队成员15人，其中教授4人，副教授6人，涉及专业领域包括化工、食品、机械、能源、生物等，该团队注重跨学科交叉融合，综合解决科研项目研发和应用难题，重点聚焦固体废弃物的资源化利用、碳捕集与封存、新能源的开发与利用等重大问题。
发展绿色循环经济，应对能源短缺
王存文教授团队科研成果于2018年底在钟祥市落地后，本着“绿色、循环、低碳”理念，目前已形成一套将餐厨垃圾、农业废弃物、畜牧业粪便、过期食品等综合循环利用的解决方案，建成农村固态有机废弃物就地绿色处理、并资源化利用的 “生态循环经济”示范基地，积极探索新农村建设新模式。目前，团队还在鄂州市、武汉市等地方建立了武汉工程大学“固态有机废弃物绿色化处理及其资源化利用”示范基地。
其中，钟祥基地占地350亩，厂房面积约1.5万平方米，固态有机废弃物处理设计规模为30000吨/年，可生产昆虫蛋白1500吨/年，昆虫油脂300吨/年，生物有机肥5000吨/年。目前，该基地每天承担钟祥市城区餐厨剩余物收集和无害化处理任务，处理量为7200吨/年。“以前钟祥市餐厨垃圾处理方式是集中拖到郊外掩埋，时间长了污染环境。”钟祥市科技经信局副局长王涛说，该基地有效解决了“固废”对环境的污染问题，目前已产生了明显的社会效益，还会产生较大的经济效益。
“黑水虻全身都是宝，幼虫食用餐厨垃圾，产出的粪便是一种有机肥，幼虫烘烤制作成虫干，可成为鸡、鸭、鱼、小龙虾等农产品的饲料。同时，虫干的成分中，30%是油脂、40%是蛋白质。”王存文介绍，今后团队将进一步致力于昆虫资源的高值化利用，将昆虫产品广泛应用于饲料、保健品、化妆品、可再生生物材料、生物质能源等领域。
“利用昆虫产生的生物质能，和氢能、光伏能源、海洋潮汐能、可燃冰等一样，均是优质的新能源，可以应对能源短缺，契合高质量发展内涵。”王存文说，“新能源将成为驱动产业结构调整的重要力量。
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