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Mémoire de Maîtrise
DOI
https://doi.org/10.11606/D.64.2022.tde-26042023-162716
Document
Auteur
Nom complet
Rafael Castelfranchi de Oliveira
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
Piracicaba, 2022
Directeur
Jury
Mastrangelo, Thiago de Araújo (Président)
Costa Neto, Eraldo Medeiros
Sarkis, Jorge Eduardo de Souza
Titre en portugais
Avaliação do reaproveitamento de diferentes resíduos orgânicos pela mosca-soldado-negro, Hermetia illucens (L., 1758) (Diptera: Stratiomyidae), para produção de proteína de inseto e húmus
Mots-clés en portugais
Economia circular
Eficiência
Frass
Gerenciamento de resíduos orgânicos
Mosca-soldado-negro
Proteína alternativa
Resumé en portugais
Na atualidade, insetos vêm sendo aliados da economia circular. Algumas características que estes organismos possuem podem auxiliar o ser humano em seus problemas cotidianos, como gestão de resíduos orgânicos, produção de ingredientes sustentáveis para alimentar a produção animal, bem como a produção de combustível e fertilizante agrícola. Entre estes invertebrados, está a mosca-soldado-negro (MSN), ou black-soldier-fly (BSF), Hermetia illucens (L., 1758) (Diptera: Stratiomyidae). É uma espécie cosmopolita, cujas larvas apresentam capacidade de converter, em cerca de 14 dias, ampla gama de resíduos orgânicos em biomassa larval e frass (dejeto das larvas). Além do importante processo que diminui o peso/volume do resíduo coletado, as larvas e frass vêm sendo considerados como ingredientes alternativos à proteína e óleo na ração animal, bem como na adubação de plantas e produção de biodiesel. No presente trabalho, foram verificados os efeitos de diferentes densidades populacionais de larvas de MSN na conversão de quatro resíduos orgânicos, em unidades experimentais com 7kg de substrato em batelada: estercos bovino, ovino e de galinha poedeira, e resíduo de pizzaria (bordas de pizza). Em geral, as maiores densidades produziram larvas menores, menores viabilidades ovo-larva, maiores taxas de redução do peso do resíduo, bem como menores níveis de extrato etéreo larval. O teor de proteína larval variou com a densidade nos estercos ovino e de galinhas poedeiras, sendo menores nas maiores densidades. O período larval não foi afetado pelas densidades nos estercos bovino, ovino e de galinha poedeira, apresentando médias de 13,5, 12 e 18 dias, respectivamente. O período larval no resíduo de pizzaria variou entre 12,8 e 14,8 dias, levando mais tempo nas maiores densidades. Os níveis de proteína bruta (PB) das larvas alimentadas com esterco bovino apresentaram média de 44,43% e extrato etéreo (EE) entre 35,5-16,8%. Para larvas alimentadas com esterco ovino, a PB variou entre 44,4-40% e EE entre 14,0-3,56%. No esterco de galinha poedeira, o conteúdo de PB variou entre 38,9-31,9% e entre 15,3-2,05% de EE. Os níveis proteicos das larvas alimentadas com bordas de pizza apresentaram média de 34,64% para PB e EE de 49,42%. Os níveis de NPK dos frass obtidos variaram apenas quanto ao macronutriente K no esterco ovino. No restante dos resíduos, estes elementos não foram influenciados pelas densidades e estiveram acima do mínimo exigido pelo Ministério da Agricultura. Desta forma, as diferentes densidades larvais influenciaram mais os parâmetros biológicos do processo do que a composição nutricional dos produtos finais. Foi possível observar, na prática, o comportamento alimentar das diferentes populações de larvas em diferentes resíduos orgânicos. Informações valiosas foram geradas para o planejamento de sistemas de conversão com a MSN, podendo ser aplicados no gerenciamento de resíduos orgânicos enquanto se produz ração e fertilizante alternativos, fortalecendo, assim, a economia circular
Titre en anglais
Evaluation of the reuse of different organic wastes by the Black soldier fly, Hermetia illucens (Diptera: Stratiomyidae), for the production of insect protein and húmus
Mots-clés en anglais
Alternative protein
Black Soldier Fly
Circular economy
Efficiency
Frass
Organic waste management
Resumé en anglais
Currently, insects have been used as allies of circular economy. These organisms present desirable features and can help humans with some society problems, like organic waste management, sustainable livestock feeding and fuel production, as well as organic fertilizer. Among many invertebrates, one can mention the black soldier fly (BSF), Hermetia illucens (Diptera: Stratiomyidae). A species spread worldwide, whose larvae can convert, in 14 days on average, many organic waste streams into larvae and frass (larval humus). Besides the importance on waste weight/volume reduction, these products have been considered as an alternative protein and oil ingredients for animal feed, as well as frass being used in plant fertilization and the high lipid content for biodiesel production. In this work, the effects of different larval densities of BSF were verified in the conversion of four different organic wastes in experimental units with 7kg of substrate per batch: cow, sheep and laying hen manure, and pizza restaurant waste (leftover of pizza border). In overall, higher densities produced smaller larvae, egg-larvae viability and lipid content, and higher waste weight reduction rates. The different densities affected protein content on cow and sheep manure, being lower on higher populations. Larval period was not affected by density on cow, sheep and hen manure, with means of 13.5, 12 and 18 days, respectively. Larval period on pizzas waste varied between 12.8 and 14.8 days, with increased time on higher densities. The means of crude protein (CP) and lipid content (LC) on dry matter basis of cow manure were 44.43% and 35.5-16.8%, respectively. Larvae from sheep manure presented CP between 44.4-40% and LC of 14-3.56%From hen manure, protein was 34.63% and LC about 15.3-2.05%. Larvae from pizza waste presented CP ca. 34.64% and LC of 49.42%. Frass NPK levels varied only on K macronutrient on sheep manure. In the others, these elements were not affected by larval density and observed levels were above the minimum legislation required levels in Brazil by the Ministry of Agriculture. Therefore, most effects of larval density were observed on production biological parameters than in the final product composition parameters. It was possible to observe larval feeding behavior at different population levels on different organic wastes. Valuable information was generated for the planning of bioconversion systems with the BSF, and they can be applied in the management of organic wastes for the production of feed and alternate fertilizers, as well as promoting circular economy
 
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Date de Publication
2023-05-24
 
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