Замкнутый цикл Использование летучего удобрения (BSF) для переработки органических отходов.
Органические отходы являются крупнейшим компонентом свалок как в развитых, так и в развивающихся странах. К ним относятся несъедобные части сельскохозяйственных культур или животных, отходы производства и переработки продуктов питания, непроданные продукты питания и отходы общественного питания. Отходы сильно различаются по составу. Отходы сильно различаются по составу, например, жмых сахарного тростника, кокосовая шелуха, кофейная гуща, кожура фруктов и овощей, перезревшие рыночные фрукты, павший от болезни скот, субпродукты, кровь и т.д. Накопление органических отходов оказывает серьезное негативное воздействие на окружающую среду. Они являются питательной средой для болезнетворных микробов, таких как сальмонелла и энтерококк, а также грязных мух, таких как трупные мухи и комнатные мухи, некоторые из которых могут переносить эти патогены на человека и были связаны со вспышками кишечных заболеваний. Такие мухи распространяют патогены от бактерий и вирусов до простейших, включая Escherichia coli, Chlamydia trachomatis (слепая трахома), Clostridium difficile (возбудитель энтероколита), Cryptosporidium parvum (криптоспоридиоз), Antamoesenyirus hystolytica polio), Salmonella typhii (брюшной тиф), Shigella sp. (бактериальная дизентерия), Treponema pallidum (фрамбезия), вирусы гепатита А и Е и Vibrio cholerae (холера). Некоторые из этих заболеваний можно контролировать с помощью вакцин, но санитария является основной и единственной формой профилактики. Патогены, пестициды, тяжелые металлы и другие токсины из отходов просачиваются в грунтовые воды и на сельскохозяйственные угодья, загрязняя их. С экономической точки зрения управление отходами требует денег и ресурсов для сбора отходов, их транспортировки и переработки путем сжигания, компостирования или, чаще всего, захоронения. Пищевые отходы представляют собой потерю ресурсов, начиная с тех, которые используются для производства выброшенных продуктов питания, и заканчивая питательными веществами в отходах, которые не используются.
Глобальным решением этой экологической проблемы в мировом масштабе может стать использование черной солдатской мухи (ЧСМ) - насекомого, личинки которого поедают любые органические отходы.
ЧСФ, в отличие от других мух, не распространяет болезни. Личинки не накапливают пестициды, фармацевтические соединения, микотоксины и тяжелые металлы. Пищеварительная способность ЧСФ - самая сильная среди всех насекомых: они могут переварить буквально любую органическую материю, достаточно мягкую, чтобы ее можно было разжевать. Личинок черной солдатской мухи (ЧСМ) можно разводить на навозе, фекалиях, трупах, пищевых отходах и сельскохозяйственных отходах, включая лигноцеллюлозные отходы, которые нельзя переработать в биотопливо, и отходы с высоким содержанием алкалоидов или других соединений, которые не подходят для компостирования. По сравнению с другими формами компостирования, биоконверсия BSF производит меньше парниковых газов и имеет меньший потенциал глобального потепления.
Уменьшение количества отходов означает уменьшение количества мух-переносчиков болезней, уменьшение загрязнения окружающей среды, уменьшение затрат на утилизацию отходов, уменьшение переполнения свалок и т.д.
Взрослые насекомые не имеют полноценной пищеварительной системы (они потребляют только влагу) и не могут переносить такие заболевания, как малярия или лихорадка денге, ВИЧ или SARS-CoV-2. Насекомые являются источниками множества различных природных веществ, таких как хитозан и биоактивные соединения, антимикробные пептиды, которые могут быть использованы в медицинских, ветеринарных и сельскохозяйственных целях. ФАО и ООН в своих рекомендациях считают, что эти насекомые могут быть безопасным средством повышения продовольственной безопасности, заменяя традиционное питание животными, тем самым снижая финансовые и экологические затраты.
Большой потенциал имеет черная солдатская муха (ЧСМ). Личинки этой мухи способны переваривать любые органические вещества, увеличивая собственный вес в сотни раз за короткий период времени, 12-14 дней. Насекомые и их личинки на всех стадиях жизни являются богатыми источниками белка, жира и многих других важных питательных веществ и могут использоваться в качестве корма для домашних животных, рыбы, птицы и свиней, как в свежем виде, так и в переработанном в корм, сравнимый с рыбной или соевой мукой, или даже использоваться для производства биотоплива. Таким образом, муха не только устраняет отходы, но и может повысить устойчивость животноводства. Внимание к разведению насекомых - со стороны СМИ, ООН, ФАО, предпринимателей и исследователей - растет по экспоненте. Большая часть этого внимания сосредоточена на их устойчивости по сравнению с мясом позвоночных: они требуют на порядок меньше корма, воды и земли, чем млекопитающие или птицы на грамм белка, и производят на столько же меньше отходов и CO2. Мука из насекомых менее разрушительна для окружающей среды и зачастую дешевле других ингредиентов корма для животных, а именно соевой и рыбной муки. Насекомых можно разводить на органических побочных продуктах, получаемых из продуктов питания, пищевых отходов, пищевых отбросов и отходов животноводства. Восстановление питательных веществ из пищевых отходов в съедобную биомассу насекомых повышает ценность отходов и возвращает питательные вещества в пищевой цикл, снижая затраты на производство продуктов питания как с финансовой, так и с экологической точки зрения. Подобно тому, как навоз может быть использован для выращивания растений, скармливаемых производителям навоза, так и насекомые могут быть скормлены тем же организмам, которые произвели отходы, на которых были выращены насекомые. Биоконверсия BSF создает очень желательный замкнутый цикл питательных веществ.
Насекомых можно даже превратить в биодизель, что снижает финансовые и/или энергетические затраты на производство биотоплива из сырых отходов и помогает бороться с глобальным изменением климата. Ожидается, что использование насекомых в качестве средства сокращения отходов принесет такую же или большую экономическую выгоду, чем их использование в качестве пищи или корма, поэтому многие страны мира исследуют биоконверсию на основе насекомых: преобразование органических отходов в полезные вещества. Сами ЧФС производят мало отходов, которые используются в качестве удобрений. Таким образом, ОЧМ могут превращать отходы в гигиеничный компост и высококачественный корм для животных, снижая финансовые и экологические затраты как на утилизацию отходов, так и на разведение скота.
Использование насекомых в биоконверсии не одинаково во всем мире. В разных странах производятся разные отходы, действуют разные законы, касающиеся использования насекомых в качестве пищи или корма, и существует разная инфраструктура для управления отходами и использования продуктов биоконверсии. В Европе популярно компостирование, при котором большое количество отходов превращается микробами в удобрение, но этот процесс медленный, требует Однако этот процесс медленный, требует больших площадей и не может обрабатывать все виды отходов. Переработка отходов насекомыми дешевле и менее технически сложна, чем использование таких систем, как анаэробное сбраживание, и требует меньше земли, чем открытое микробное компостирование, и поэтому имеет значительный потенциал для развивающихся стран.
Таким образом, разведение насекомых на отходах решает сразу несколько проблем - экологическую и продовольственную.
По всему миру создаются фермы и предприятия по разведению ЧФМ для переработки органических отходов в корм для животных с экономической и экологической выгодой. Многие страны могут извлечь большую пользу из разведения BSF для решения многих проблем, с которыми они сталкиваются в основном из-за перенаселения, урбанизации и изменения климата. Системы могут быть адаптированы как для крупномасштабного городского компостирования, так и для небольших размеров для индивидуальных животноводческих ферм или даже городских домохозяйств.
Перспективы ЧФС таковы, что ЧФС могут соперничать с медоносной пчелой и тутовым шелкопрядом как наиболее экономически значимые одомашненные насекомые. Большая часть мира может извлечь выгоду из ЧФМ.
Согласно новому отчету о маркетинговых исследованиях "Рынок черных солдатских мух по типам продуктов (белковая мука, цельные высушенные личинки, масло, биоудобрения, живые насекомые, хитин/хитозан), видам использования (корма для животных, сельское хозяйство, корма для домашних животных, фармацевтика и косметика) и географии - глобальный прогноз до 2030 года", опубликованному Meticulous Research®, мировой рынок черных солдатских мух будет расти с совокупным годовым темпом роста 33,3% с 2019 по 2030 год и достигнет $2,57 млрд к 2030 году.
Рыба и соевая мука являются основными современными источниками белка для кормов, но эти источники конкурируют с производством продуктов питания для человека. Более того, доступность рыбной муки стала ограниченной из-за чрезмерной эксплуатации морских ресурсов, что привело к быстрому росту стоимости этих кормовых ингредиентов. В результате поиск экологически чистых альтернатив привел к росту интереса к насекомым в качестве кормового ингредиента. Насекомые обладают высоким содержанием белка, а их производство занимает мало места. Массово разводимые виды насекомых, такие как черная солдатская муха, привлекли значительное внимание, главным образом, благодаря способности компании BSF преобразовывать органические отходы в высококачественные питательные вещества и разрабатывать коммерческий продукт белковой муки. Быстрый рост рынка BSF объясняется растущим мировым спросом на мясо, ростом аквакультуры, увеличением спроса со стороны кормовой промышленности на альтернативные белки в связи с ростом цен на соевую муку, растущей государственной поддержкой использования муки из насекомых в кормах для скота, а также увеличением инвестиций со стороны ключевых игроков в индустрии BSF.
Продукты, производимые из личинок BSF - белковая мука, биоудобрение (брасса), цельные высушенные личинки, личиночный жир, хитин и хитозан. В стоимостном выражении наибольшую долю занимает белковая мука, что обусловлено ростом спроса на белковую муку со стороны производителей кормов для животных, ростом цен на соевую муку и государственной поддержкой - одобрением использования муки насекомых в кормах для животных и домашних питомцев.
В географическом отношении наибольшая доля общего рынка черных солдатских мух приходится на Азиатско-Тихоокеанский регион. Это связано с растущим потреблением мяса и морепродуктов, ростом отрасли аквакультуры, повышением осведомленности о ЧСФ как альтернативном источнике белка для использования в кормах, отсутствием нормативных препятствий и ростом цен на рыбную муку. В течение прогнозируемого периода в Европе и США будет наблюдаться быстрый рост, в первую очередь благодаря государственным разрешениям на использование ЧФМ в кормах для животных и кормах для домашних животных, растущему финансированию и инвестициям в отрасль борьбы с черной солдатской мухой, наличию большого количества стартапов. Цены на продукты BSF удвоились за последние несколько лет из-за растущего спроса на продукты BSF, в связи с одобрением использования в кормах для домашних животных. В Северной Америке и Европе цены на черную солдатскую муху высоки по сравнению с азиатскими странами, особенно Южной Кореей, Японией, Малайзией и Вьетнамом, поскольку в этих регионах производственные затраты выше из-за высокой стоимости рабочей силы и земли. Кроме того, цены на продукцию ЧМП в США выше по сравнению с европейскими странами, в основном из-за стандартизированной нормативной базы и низкого уровня производственных единиц ЧМП по сравнению с Европой.
Продукты из черного солдата Fly Market
- Белковая мука.
- Биоудобрение (Frass)
- Высушенные целые личинки
- Масло личинок
- Хитин/хитозан
Инвестиции ключевых игроков, работающих на мировом рынке черной солдатской мухи, а это AgriProtein (ЮАР), Bioflytech (Испания), Enterra Feed Corporation (Канада), Entobel (Вьетнам), Entofood (Малайзия), Entomo Farm (Франция), EnviroFlight (США), Hexafly (Ирландия), F4F (Чили), Hermetia GmbH (Германия), InnovaFeed (Франция), Protenga (Малайзия) и Protix (Нидерланды), составляют более $5 млрд. Средний чек - 5 миллионов долларов; самый крупный чек - 600 миллионов долларов.
Технология личинок BSF имеет невероятные перспективы как средство преобразования органических отходов в экологически чистый и дешевый корм для животных, лекарство для человека, а также как высокодоходный экспортный ресурс, решающий сразу несколько экологических и социальных проблем. Все государства получат выгоду от биоконверсии BSF, главным образом как средства решения глобальных экологических и социальных проблем.
