碳中和社区的垃圾生物化处理。
文｜宋虹姗
编辑｜赵晓丽
来源｜未来可栖（ID：hifuturecity)
封面来源｜IC photo
2018年，位于北京市海淀区的西山庭院社区建成“黑水虻”垃圾处理站，这座占地面积仅为53平方米的建筑并不起眼，仅占整个社区面积不到1%，但室内有着近20万只黑水虻，通过它们24小时不间断地工作，可以100%处理社区厨余垃圾，日均处理数量达500公斤，西山庭院由此成为国内首个使用腐食性昆虫来处理厨余垃圾的社区。
西山庭院黑水虻站（36氪作者拍摄）
有数据统计显示，餐厨垃圾产量正逐年增加，2021年中国餐厨垃圾产量为1.27亿吨，同比增长5.8%，餐厨厨余垃圾占生活垃圾的比重超50%。
2019年5月，中国开始在16个城市开展“零废弃城市”建设试点，推进固体废物源头减量化和资源化利用，最大限度减少进入填埋场的餐厨垃圾，从而降低对环境的影响。
其中，上海市于2019年7月正式实施垃圾分类管理政策，将餐厨垃圾与生活垃圾分离处置，同年垃圾收集量急剧增加。2019年，上海市日均湿垃圾分出量7453吨，相比2018年增加88.8%。
餐厨、厨余垃圾的合理化处置一直是环保界的讨论热点。填埋和焚烧是较传统的处置方法，易造成二次污染。上海环境卫生工程设计院的工程师孙立雯提出，世界上许多国家都颁布了防止餐厨垃圾直接进入垃圾填埋场的法规，这也促进了餐厨垃圾资源利用方式的发展，我国目前迫切需要适宜的技术对于餐厨垃圾进行无害化、资源化、规模化处理。
餐厨垃圾的资源化及无害化处理受到了广大关注，也是城市废弃物处理的重要议题之一。截至目前，社会大众还对“用腐蚀性昆虫处理城市厨余垃圾”知之甚少。
作为资源化处理厨余垃圾的新兴技术，黑水虻养殖产业逐渐获得投资者的关注。日前，36氪实地探访了使用黑水虻处理厨余垃圾的社区，与源创环境创始人王建军及专注城市废弃物赛道的投资人进行对话，深入了解“黑水虻”的应用及商业价值。
王石的黑水虻实验
“你看这像不像学生的储衣柜，但实际上，这是一个餐厨垃圾的处理空间，这里闻不到什么臭味，也看不到脏乱差。”
2023年3月，万科集团创始人王石站在深圳盐田区一所学校食堂的厨余垃圾处理点，对外界展示黑水虻处理厨余垃圾的价值。他介绍道，“黑水虻在吃这些垃圾，产生的虫卵是非常好的动物蛋白质，也是非常好的鱼饵。原来最难处理的城市生物垃圾，现在也都是宝贝。整套运作机制证明了一个道理：世上没有垃圾，只有放错地方的宝藏。”
2020年，碳中和成为大势所趋，王石也进入了这个赛道，创办碳中和社区是其具体行动之一。深圳万科大梅沙社区是近零碳社区的试点，2022年，深石零碳科技团队开始对项目进行节能减碳的升级改造。
据了解，碳中和社区改造主要体现在三个方面：智能微电网、废弃物在地循环利用，以及把减碳成果转化为可交易的碳资产。
在废弃物在地循环利用方面，黑水虻扮演着关键角色。从1毫米长到17毫米左右，黑水虻可以吃掉比自己重20万倍的垃圾，短短8天就会吃胖4000倍。除骨头、粗纤维、甲壳素之外，它能消化所有种类的有机废弃物。
2018年至2020年，万物云分别联合几家生物科技企业，在北京西山庭院、深圳大梅沙万科中心、珠海横琴试点了黑水虻垃圾处理站，黑水虻站也是万物云ESG治理体系中的一部分。
该社区绿化垃圾堆肥每年可减少碳排放 1.96 吨，相对实现碳减排约 64%；社区垃圾分类每年可减少28.01吨二氧化碳排放，相对实现碳减排约56%。
近日，36氪前往位于北京西山庭院的黑水虻站实地探访。这座位于上地高科技园区板块的“学区盘”竣工于2003年，共有744户，目前二手房销售的每平方米均价近11万元，物业方于2018年准备引入黑水虻作为垃圾处理技术，业主对于这个陌生生物的安全性存在一定疑虑，即是否散发异味臭味，以及是否会在环境中形成不利的生物入侵。
黑水虻和垃圾处理站位于社区的东北角，处于临街位置。建筑内放置19个约2米高度的“书柜”，每个书柜大约存放近1万只黑水虻。书柜共有6层“抽屉”，按照黑水虻的生长时间依次从低到高排列，拉开抽屉内部，这些虫子正在蠕动，进食已被破碎处理后的厨余垃圾。在佩戴口罩的情况下，基本没有太明显的异味。
西山庭院书柜式养殖（36氪作者拍摄）
生物公司的工作人员每天需要在早8点来到社区黑水虻站，将达到蛋白质含量稳定期的黑水虻进行筛分，整个工作时长在2小时左右。工作人员向36氪介绍：黑水虻幼虫阶段会持续14天左右，一般成长至第7天就会被带走，也就是还没有到具备飞行能力的成虫阶段。
黑水虻站工作人员筛分幼虫（36氪作者拍摄）
物业中心还在处理站门口放置一套“鱼菜共生”的滤水循环系统，长大的黑水虻预蛹虫会被投喂进鱼池，鱼粪产生的硝化菌再通过上水为植物提供营养，实现了“养鱼不换水、种菜不施肥”的生态共生效应。
该区域附近也设置了“堆肥区”，将枯枝落叶与其他园林废弃物，与黑水虻站产出虫粪放进堆肥箱，待物料腐熟后还可以还土使用，也就是厨余垃圾经过处理后在小区内就可形成循环利用。
至于外界怀疑的“生物入侵”问题，有研究表明，黑水虻幼虫时期以有机废弃物为食，变成成虫后，因为口器退化而不能进食，不会取食腐烂的瓜果蔬菜，对人畜、动植物无害。此外，黑水虻成虫一般会飞往树林当中寻找配偶并产卵，所以不会对社区居民产生骚扰。
除此之外，黑水虻因为自身分泌抗菌肽等活性物质和肠道微生物，还形成了抗菌和降解有害物质的能力。
小规模项目效益不足
相较于社区这种偏小规模且需要人工辅助运营的厨余垃圾就地转化方式，国内为有机废弃物提供整体解决方案的公司，更倾向于于通过大规模工业化养殖的方式发展。
成立于2016年源创环境科技有限公司（以下简称“源创环境”）为深圳大梅沙万科中心园区实现厨余垃圾100%在地资源化，日均处理200公斤厨余垃圾。公司在武汉市长山口智虻生态产业园区内，日均处理厨余垃圾的规模已经达到200吨。
华中地区首个工业化黑水虻养殖项目
源创环境创始人、总经理王建军深耕环保领域。对于创业契机，他告诉36氪：早年间，关注到处理固废的技术和工艺一直没有突破和改变，想找到处理有机垃圾的有效途径。2016年，源创环境团队成功研发了生活垃圾低温热解技术、系统设备，也想通过有机方式处理垃圾，随后在2017年切入黑水虻赛道，与华中农业大学微生物学教授喻子牛团队合作，开始研发黑水虻机械化养殖设备、陈腐垃圾设备、垃圾分选设备。
源创环境从人工塑料盒开始研发，从排架式、槽式等黑水虻各类机械化养殖方式迭代。截至目前，在上海老港应用的黑水虻自动化养殖系统，已经是具有独立单元的，技术领先的自动化养殖系统。公司的目标是成为全国黑水虻养殖规模最大、项目覆盖最广、产业链条最全的集制造、固废处置、资源利用、加工贸易为一体的产业集群。
据了解，源创环境公司业务覆盖前端、中端、末端处置，主要面向有机废弃物、陈腐垃圾、建筑垃圾三大板块。
在有机废弃物生物处置方面，主要依托公司自主研发黑水虻生物自动化养殖技术及成套设备，业务包括投资运营的BOO/BOT模式、成套设备销售的EPC-O模式及昆虫/虫粪销售模式。
源创环境自研第六代自动化养殖系统
除此之外，公司环卫一体化业务包括垃圾分类、垃圾转运、中转站运营服务，目前业务主要覆盖武汉市江汉区、东湖区、蔡甸区等；在建筑垃圾处置、再生料销售业务上，源创环境自主研发建筑、装修垃圾成套处置线，资源化产品生产线，目前已建成武汉市黄陂区最大自动化建筑垃圾资源化处置厂。
据管理层透露，公司在设备销售方面的利润率较高，包括餐厨垃圾的黑水虻处置业务，以及环保设备销售。
在黑水虻处理社区的厨余垃圾方面，目前大多数社区使用的是人工参与运营的方式。王建军表示，小规模养殖也可以实现自动化：“目前我们已经开始研发从500公斤到5吨的小型自动化黑水虻养殖设备，依托社区、村镇来做，就地转化。目前的技术完全可以实现，但是也需要政府各方面针对小型化规模效益不足的情况下给予支持。”
实际上，除了小规模项目实现自动化养殖，行业内大型黑水虻在运营项目实现产能完全利用也存在挑战。个别项目停运的原因有两个，一是过去的疫情期间，餐厨垃圾量有所减少；二是项目所在城市的餐厨垃圾厂可能将固渣外售到其他地方进行处理，创新技术对这一传统垃圾处理方式产生的利益链构成威胁。
面对这一局面，源创环境计划建立以城市餐厨厂合作、县域延伸农业双核模式，建立规模化、产业化优势。
关注城市废弃物处置赛道的投资人对36氪表示，“目前整个废弃物产业都在面临类似困境，对于具备大规模运营能力的黑水虻项目来说，实现垃圾满产是个挑战。但这也代表了废弃物处理产业化中的一个现象，这类环保项目都需要提升规模，才能把边际效应做好。如果把当下这些困境比作一个很热的空间，有些企业的解决方式是选择用风扇去吹，有些选择了加最贵的空调去吹。”
价值不止于垃圾处理
“2023年，黑水虻赛道的投资热度有所升温。”前述投资人感受到，投资机构对这一小众细分行业的关注度正在提高。
有数据显示，2022年，全国采用黑水虻作为厨余垃圾处置核心技术的项目超过10余个，总规模每天超2000吨。随着国家实施“碳达峰、碳中和”战略及绿色循环生态的发展要求，黑水虻作为既能消纳各类厨余垃圾、畜禽粪便，又能转化为高质量昆虫蛋白的生物处置方式，将会成为固废处置的技术助推力，迎来快速发展的“窗口期”。
近年来，具备养殖黑水虻产业链能力的公司也不乏融资动态。据农业创新创业服务平台“35斗”不完全统计，2022年内市场上活跃的13家昆虫蛋白公司累计融资超过60亿元，预示着一个新的风口正在形成。
2023年5月，西安布鲁普庭生物科技有限公司（简称“Blue Protein”）完成千万元天使+轮融资，由熊猫资本独立投资。2013年起，Blue Protein前期团队以昆虫技术作为新型餐厨垃圾资源利用化的技术为发展起点，在中国、韩国、马来西亚陆续完成6个大规模昆虫工厂的“EPC+O”的运行，并为超过50个来自全球初创企业、农业食品企业、环保企业的昆虫蛋白项目提供技术咨询、方案设计。
业内公司争相扩大产能和融资，以“项目工程总承包+运营承包”的合作方式为主，对接餐厨垃圾终端处理项目。但对于这种城市级的大型合作模式，上述投资人认为难度较大。
“从技术上看，果壳、辣椒都是黑水虻无法处理的垃圾，国内各城市的垃圾处理技术和意识参差度比较大，每个城市垃圾分类处理的能力不同，对于食腐性昆虫处理厨余垃圾是一个挑战；其次，大型合作模式代表着一座城市要彻底更换原有处理厨余垃圾的方式，可能涉及复杂的利益关系。”
对于行业大多数企业来说，持续获得收益、维护设备更新都是生产运营的挑战。源创环境创始人、总经理王建军也告诉36氪：“这毕竟是一个新赛道，所以企业在工艺、装备、技术、控制、运营上，没有经验可借鉴。”
实际上，与黑水虻相关的领域中，厨余垃圾处理不是最热门的赛道。在海外，用黑水虻生产昆虫蛋白的企业正在努力成为农业科技的独角兽。
黑水虻幼虫含有42%—45%的粗蛋白和31%—35%的脂肪，是一种具有量产潜力的蛋白质和脂肪原料，可以作为动物蛋白饲料直接喂给鸡、鸭、鱼等；干燥后的幼虫可替代鱼粉作为畜禽和水产饲料原料；而黑水虻幼虫转化有机废弃物后的虫粪，经过无害化处理可作为土壤调节剂或有机肥料的替代物。
“双碳”项政策带动下，食品饮料行业的“可持续”也一直备受关注。国内外巨头公司也在分别从原料端、供应链端、产品端几大维度切入“零碳食品”赛道。食物升级循环也是近年重要趋势，即不再丢弃生产过程中的食物废料，而是将这些废料转化为各种零食、代餐和宠物食品等食品。
澳大利亚最大的昆虫育种、化肥和蛋白质生产商Bardee，通过将食物垃圾转化为蛋白质和昆虫肥料的方式，试图重塑全球粮食的生产系统。
Bardee在墨尔本西北部开设了一个2500平方米的工厂，用于培育数十亿只黑水虻，它们的幼虫可以消耗各种食物垃圾，并将其转化为营养丰富的蛋白质和有机肥料，可以比商业堆肥快十倍地回收食物垃圾中90%的营养物质。目前，Bardee的蛋白质正应用于各种低碳食品中，如Grubbo狗粮、牲畜饲料和水产饲料中。
据源创环境透露，公司未来也将打通产业下游，与各类饲料企业、蔬果种植企业合作，开办昆虫蛋白饲料加工厂、有机肥加工厂，向下游提供各类饲料、有机肥料，从而延长产业链，增加附加价值。昆虫体内的抗菌肽，可以提高畜禽、宠物的免疫力，在未来，昆虫蛋白是整个饲料行业的重要补充。
但与国内情况不同的是，墨尔本当地黑水虻所食用的是餐前厨余垃圾，即未被人类食用过的餐厨垃圾，因为政策限制餐后厨余垃圾在黑水虻产业的应用。
业内公司管理层向36氪透露，“国内外还有一个差异是昆虫蛋白的用途还未明朗。比如，昆虫蛋白饲料加工厂可以生产虫浆，用于水产鱼虾类的饲喂；还可以提炼虫油，替代鱼油、椰子油和棕榈油，还可以用于长效化妆品、虫疗保健等。这些提纯工艺其实比较成熟，只是虫油的用途还没有完全拓宽。因为国内规模化养殖的少，缺乏相应的政策支持，饲料厂需要稳定的大规模供应，才能为昆虫饲料开辟新的产线。”
无论是利用黑水虻有机处理厨余垃圾，还是昆虫蛋白等产业延伸，实现这些未来的大前提是稳定的规模化养殖和有力的政策支持。
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