利用黄粉虫幼虫快速降解并清洁利用废弃聚乳酸的方法技术

本发明专利技术提供利用黄粉虫幼虫快速降解并清洁利用废弃聚乳酸的方法，利用粉碎的废弃聚乳酸作为补充饲料，作物残余物麦麸作为主饲料，喂养经济类昆虫黄粉虫。在24～26℃的温度条件下，废弃聚乳酸得到快速降解与有效矿化，在24天喂养周期内，每100条黄粉虫的废弃聚乳酸平均摄食降解速率超过187.5毫克/天，以废弃聚乳酸为补充饲料的黄粉虫幼虫未出现生理异常，能够正常蛹化并生长为成虫，且20％左右质量比例的废弃聚乳酸为最佳比例。本发明专利技术解决了聚乳酸在使用过后难以自然降解从而造成环境累积的问题，使废弃的聚乳酸制品能够得到进一步有效的清洁再利用，同时能够增长经济昆虫黄粉虫的生物价值。生物价值。生物价值。

【技术实现步骤摘要】
利用黄粉虫幼虫快速降解并清洁利用废弃聚乳酸的方法


[0001]本专利技术属于固体废弃物处理及经济昆虫养殖
，具体涉及利用黄粉虫幼虫快速降解并清洁利用废弃聚乳酸的方法。

技术介绍

[0002]塑料生产加工技术成熟、成本低廉，且具有众多优良的物理化学性质，不同功能的塑料制品被广泛应用到包装、减震等领域中。但是，废弃塑料制品在进入自然环境后难以被生物降解，容易造成生物累积从而导致“白色污染”，因而，塑料污染已经成为了全球环境问题。为了缓解传统难降解塑料带来的污染，自上世纪80年代以来，不同种类“可生物降解”的高分子聚合物被研究并开发，期望可以替代传统的难降解塑料制品，其中聚乳酸占到“可降解塑料”生产总量的24％，被广泛应用在细胞生物学、组织工程学和医学材料领域中。
[0003]有文献报道多次指出，“可降解塑料”的所谓“生物降解性”被高估，只有在适温和微生物丰富的堆肥环境中或者用于人体生物医学器械时才能够被自然降解，而在海水、土壤环境等微生物多样性较低的环境中并不能得到有效的生物降解。通过其他的物理法或化学法对废旧塑料制品进行处理的回收再生率低，成本较高，且处理过程同样容易排放废气，从而造成二次污染，说明从物理化学方法上寻求处理方式的突破存在局限性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对被多次报道的聚乳酸塑料在使用过后难以自然降解从而造成环境累积的问题，提供一种黄粉虫快速降解并清洁利用废弃聚乳酸的方法。本方法利用黄粉虫啃食高聚物残片的自然特性，将粉碎的废弃聚乳酸材料作为补充饲料，作物残余物麦麸作为主饲料，喂养三到五龄黄粉虫。在生物处理废弃聚乳酸塑料的同时，获得经济昆虫黄粉虫的生物质，同时产生的降解物虫粪可作为农作物肥料。与传统处理方法相比，本方法对于环境更为友好，符合“绿色循环经济”的理念，不会产生任何二次污染且能够获得优良的处理效果。
[0005]本专利技术提供如下技术方案：利用黄粉虫幼虫快速降解并清洁利用废弃聚乳酸的方法，包括以下步骤：
[0006]1)混合饲料的准备：将废弃聚乳酸材料进行粉碎预处理，使用筛网过滤后，将得到的聚乳酸粉末与麦麸进行混合作为混合饲料底物，之后加入一定量黏合剂及清水搅拌均匀，其中，每100g混合饲料加入0.5g黏合剂和10mL水，所述混合饲料底物中所述聚乳酸粉末的质量分数为10％～30％；之后，将混合物在常温条件下充分风干，得到聚乳酸/麦麸混合饲料，均匀铺在养殖黄粉虫幼虫容器的底部，所述养殖黄粉虫幼虫的容器的尺寸为长
×
宽
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高＝40cm
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60cm
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25cm；
[0007]2)黄粉虫的准备及养殖：选择健康且体型相当的黄粉虫幼虫，以十分之一总虫重的质量添加纯麦麸饲料，以激活黄粉虫的活性进行预培养，培养温度及湿度条件与以下恒温培养箱条件相同；三天后转移到养殖容器中并加入足量步骤1)得到的所述聚乳酸/麦麸
混合饲料恒温培养，注意恒温培养箱在培养过程中相关参数的变化，由于黄粉虫幼虫摄食所述聚乳酸/麦麸混合饲料较快，在所述聚乳酸/麦麸混合饲料消耗完毕前需要注意补充。
[0008]进一步地，所述废弃聚乳酸材料为一次性餐盒，所述步骤1)中的预处理为将所述一次性餐盒进行清洗，常温条件下充分风干后并粉碎。
[0009]进一步地，所述步骤1)中采用的筛网的孔径小于200微米。
[0010]进一步地，所述黏合剂为具备黏合能力的无毒物质，所述黏合剂为果冻粉、藕粉中的一种或多种。
[0011]进一步地，所述黄粉虫幼虫为三到五龄黄粉虫，且所述黄粉虫幼虫未被投加过任何类型的抗生素。
[0012]进一步地，所述步骤2)中在养殖容器中的黄粉虫幼虫密度不应过于密集，以防止同类残杀行为的发生
[0013]进一步地，所述步骤2)中的养殖容器为木质或为铁制培养盒，以防止黄粉虫的啃食。
[0014]进一步地，所述步骤2)中的恒温培养条件为温度为23℃～26℃，湿度为50％～75％，光学条件为黑暗环境。
[0015]进一步地，所述聚乳酸/麦麸混合饲料中的聚乳酸粉末的质量分数为10％～30％。
[0016]本专利技术的有益效果为：
[0017]本专利技术所应用的降解生物黄粉虫是一种市场常见的经济昆虫，不具备任何对人体的毒性，生物降解过程亦不会排放任何有毒有害物质，且在废弃聚乳酸作为补充饲料的条件下，能够增加经济昆虫黄粉虫的生物量，所排出的虫粪可用于农作物肥料，环境友好。在有益利用黄粉虫的同时，也起到了缓解塑料污染的作用，可广泛应用于常规环境下“可降解塑料”的快速生物处理。本专利技术提供的方法在24～26℃的温度条件下，废弃聚乳酸得到快速降解与有效矿化，在24天喂养周期内，每100条黄粉虫的废弃聚乳酸平均摄食降解速率超过187.5毫克/天，以废弃聚乳酸为补充饲料的黄粉虫幼虫未出现生理异常，能够正常蛹化并生长为成虫，且20％左右质量比例的废弃聚乳酸为最佳比例
附图说明
[0018]在下文中将基于实施例并参考附图来对本专利技术进行更详细的描述。其中：
[0019]图1为本专利技术所用摄食不同比例废弃聚乳酸+麦麸混合物24天后黄粉虫的最终均虫重柱形图；
[0020]图2为本专利技术所用摄食不同比例废弃聚乳酸+麦麸混合物24天后黄粉虫的最终存活率柱形图；
[0021]图3为本专利技术所用摄食不同比例废弃聚乳酸+麦麸混合物24天后黄粉虫的最终蛹化率柱形图；
[0022]图4为本专利技术所采用的黄粉虫幼虫头部体视显微镜拍摄图；
[0023]图5为本专利技术所用摄食废弃聚乳酸粉末(20％)+麦麸混合物后虫类肠道的体式显微镜拍摄图；
[0024]图6为本专利技术所用黄粉虫降解废弃聚乳酸塑料(纯聚乳酸)后排出虫粪的红外光谱图；
[0025]具体实施例方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
实施例1
[0027]本实施提供利用黄粉虫幼虫快速降解并清洁利用废弃聚乳酸的方法，包括以下步骤：
[0028]1)混合饲料的准备：将废弃聚乳酸材料进行粉碎预处理，使用孔径小于200微米的筛网过滤后，将得到的聚乳酸粉末与麦麸进行混合作为混合饲料底物，其中混合饲料内聚乳酸质量占比100％、50％、30％、20％、10％、0％，之后加入一定量黏合剂及清水搅拌均匀，其中，每100g混合饲料加入0.5g黏合剂和10mL水，将混合物在常温条件下充分风干后，得到聚乳酸/麦麸混合饲料，均匀铺在养殖黄粉虫幼虫容器的底部所述养殖黄粉虫幼虫的容器的尺寸为长
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60cm
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25cm；
[0029]2)黄粉虫的准备及养殖：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.利用黄粉虫幼虫快速降解并清洁利用废弃聚乳酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)混合饲料的准备：将废弃聚乳酸材料进行粉碎预处理，使用筛网过滤后，将得到的聚乳酸粉末与麦麸进行混合作为混合饲料底物，之后加入一定量黏合剂及清水搅拌均匀，其中，每100g混合饲料加入0.5g黏合剂和10mL水，所述混合饲料底物中所述聚乳酸粉末的质量分数为10％～30％；之后，将混合物在常温条件下充分风干，得到聚乳酸/麦麸混合饲料，均匀铺在养殖黄粉虫幼虫容器的底部，所述养殖黄粉虫幼虫的容器的尺寸为长
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宽
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高＝40cm
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60cm
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25cm；2)黄粉虫的准备及养殖：选择健康且体型相当的黄粉虫幼虫，以十分之一总虫重的质量添加纯麦麸饲料，以激活黄粉虫的活性进行预培养，培养温度及湿度条件与以下恒温培养箱条件相同；三天后转移到养殖容器中并加入足量步骤1)得到的所述聚乳酸/麦麸混合饲料恒温培养，注意恒温培养箱在培养过程中相关参数的变化，由于黄粉虫幼虫摄食所述聚乳酸/麦麸混合饲料较快，在所述聚乳酸/麦麸混合饲料消耗完毕前需要注意补充。2.根据权利要求1所述的利用黄粉虫幼虫快速降解并清洁利用废弃聚乳酸的方法，其特征在于，所述废弃聚乳酸材料为一次性餐盒，所述步骤1)中的预处理为将所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亚雷，周雪飞，彭博宇，陈家斌，吴泽钰，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：