陸黎梅,吳東慶,方凱,陳新準(zhǔn)
(1.廣州科技職業(yè)技術(shù)大學(xué) 外語外貿(mào)學(xué)院,廣東 廣州 510550;2.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院 a.計算科學(xué)學(xué)院;b.經(jīng)貿(mào)學(xué)院,廣東 廣州 510225;3.廣州奧松電子有限公司,廣 東 廣州 510530)
餐廚垃圾飼料化是指將餐廚剩余食物經(jīng)高溫脫水后,再經(jīng)滅菌和粉碎處理制成動物蛋白飼料原料,或者在對餐廚剩余食物進行高溫滅菌處理的基礎(chǔ)上,再經(jīng)微生物發(fā)酵或者昆蟲過腹化處理,制成生物蛋白飼料的一種廢物資源化處理工藝。我國《廢物資源化科技工程“十二五”專項規(guī)劃》明確指出,餐廚垃圾資源化利用的技術(shù)重點是利用餐廚剩余食物制備動物蛋白飼料的無害化處理技術(shù)與設(shè)備。因此,餐廚垃圾飼料化技術(shù)作為廢物資源化處理的重要手段之一而備受業(yè)界的關(guān)注,研發(fā)熱度也高漲不下。目前餐廚垃圾飼料化技術(shù)工藝主要有三種:脫水處理法、生物發(fā)酵法以及昆蟲過腹化處理法。
脫水制蛋白飼料技術(shù)工藝是指先將餐廚剩余食品進行脫水,再通過高溫干燥、殺菌和粉碎處理,最后制成動物飼料原料。脫水處理法的主要問題是同源污染,即動物食用了用此種方法制成的蛋白飼料后,可能引起潛在的不確定性疾病的風(fēng)險。一些國家也因此禁止由餐廚剩余食物經(jīng)脫水工藝制備而成的飼料產(chǎn)品作為動物飼料重新進入人類食物鏈。因此,目前該工藝大多用于生物發(fā)酵或其他處理工藝的預(yù)處理階段。脫水制蛋白飼料技術(shù)工藝的關(guān)鍵點在于加熱工藝的加熱溫度和持續(xù)時間,濕熱法效率略高于干熱法。施軍營等發(fā)明了一種餐廚垃圾自動化預(yù)處理系統(tǒng),把物料經(jīng)蒸汽加熱后分離出固體和液體,分離后的物料再進入后續(xù)的處理工藝流程,如厭氧發(fā)酵等[1]。
生物發(fā)酵制蛋白飼料技術(shù)工藝是指先把餐廚垃圾原料通過高溫殺菌、脫水等預(yù)處理,再把益生菌種入固體物發(fā)酵后,經(jīng)烘干、粉碎等處理,最終制成蛋白飼料添加劑。生物發(fā)酵制蛋白法利用有益菌如乳酸菌、芽孢菌、酵母菌等,分解餐廚剩余食物中的各種成分,一方面可殺滅或抑制餐廚垃圾中的有害細菌,降解其毒素,另一方面可以改善飼料的氣味和外觀,提高蛋白飼料的安全性和適口性。通過該工藝制成的生物蛋白飼料不僅安全性有所提高,而且富含活性蛋白,是實現(xiàn)餐廚垃圾資源化和生態(tài)化的有效途徑之一。莊禧懿等利用枯草芽孢桿菌、酵母菌等有益菌處理餐廚垃圾,制成富含有益微生物和多種酶的生物蛋白飼料,實現(xiàn)了餐廚垃圾的“減量化、無害化處理和資源化利用”[2]。目前生物發(fā)酵制蛋白工藝已經(jīng)走向成熟,但該技術(shù)仍然存在一些問題。其一,由于餐廚垃圾成分復(fù)雜,生物作用時間短、增殖條件限制等問題,產(chǎn)品依然存在同源性污染的風(fēng)險。其二,目前該工藝技術(shù)的生產(chǎn)規(guī)模較小、處理技術(shù)單一,難以實現(xiàn)高產(chǎn)、高效率資源化處理。因此,生物制蛋白飼料技術(shù)未來的研究重點在于優(yōu)化生產(chǎn)過程,實現(xiàn)綜合聯(lián)產(chǎn)處理,并加大對生物蛋白飼料的安全風(fēng)險評估。
昆蟲過腹化制備蛋白飼料是通過養(yǎng)殖昆蟲對餐廚垃圾進行生態(tài)化處理的一種工藝。該工藝主要有兩個步驟:第一步,先將餐廚垃圾進行預(yù)處理,即高溫殺菌、脫水,再經(jīng)生物發(fā)酵、干燥粉碎后制成預(yù)處理物料。第二步,把預(yù)處理物料用于養(yǎng)殖昆蟲,昆蟲幼蟲采食預(yù)處理物料后,排出蟲糞,蟲糞可用作有機肥。同時,昆蟲在采食預(yù)處理物料的過程中,還能產(chǎn)出大量富含蛋白質(zhì)的昆蟲幼蟲,幼蟲是一種優(yōu)質(zhì)的生物蛋白飼料原料。經(jīng)昆蟲過腹化處理所得的動物蛋白飼料安全性和營養(yǎng)價值都很高,能帶來良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益,是當(dāng)前餐廚垃圾飼料化技術(shù)的熱點研究方向。國內(nèi)外學(xué)者在這方面了很多研究。Heppard等發(fā)明了一種使用黑水虻幼蟲制成蛋白飼料的管理系統(tǒng),制成的動物飼料富含蛋白質(zhì)和脂肪,可減少家蠅的滋生,抑制有害微生物的生長[3]。Nguyen等研究用黑水虻處理餐廚垃圾,并收獲蟲蛹用作動物家畜的蛋白飼料[4]。Jozefiak等研究發(fā)現(xiàn),來自雙翅目(黑水虻、家蠅)、鞘翅目(粉蟲)和直翅目(蝗蟲、蟋蟀)昆蟲的幼蟲可用作家禽膳食中的飼料材料,從而提高家禽的產(chǎn)量和營養(yǎng)價值[5]。胡新軍研究利用大頭金蒼蠅幼蟲處理餐廚垃圾,從而產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的昆蟲蛋白和生物有機肥,實現(xiàn)餐廚垃圾的無害化、資源化處理[6]。尹靖凱等利用黑水虻處理餐廚垃圾,研究發(fā)現(xiàn)在最佳生產(chǎn)性能下黑水虻的餐廚垃圾轉(zhuǎn)化率最高,幼蟲的蛋白質(zhì)和脂肪含量都有較大的提高[7]。
綜上所述,已有的研究大多采用文獻分析或?qū)嵶C研究的方法對餐廚垃圾飼料化技術(shù)的特點、應(yīng)用和發(fā)展?fàn)顩r進行探討,為該技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展提供了理論基礎(chǔ),但鮮有學(xué)者從專利分析角度對我國餐廚垃圾飼料化技術(shù)進行深入研究。專利分析是通過深入挖掘?qū)@募夹g(shù)信息,從技術(shù)趨勢、技術(shù)分布、技術(shù)熱點和核心技術(shù)等多角度了解技術(shù)研發(fā)的態(tài)勢,為技術(shù)創(chuàng)新活動提供情報、監(jiān)測和評價等信息。為了更全面、更深入地了解餐廚飼料化技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r,本文通過專利分析和數(shù)據(jù)挖掘的方式跟蹤我國餐廚垃圾飼料化技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò)、技術(shù)分布和發(fā)展態(tài)勢、核心技術(shù)以及該領(lǐng)域的研究熱點等信息,以期為該產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新提供借鑒。
本文針對中國國內(nèi)范圍的餐廚垃圾飼料化技術(shù)專利,利用ISpatent專利檢索平臺以及中國國家知識產(chǎn)權(quán)局專利檢索系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進行檢索。通過編寫檢索式得到2000年1月1日至2019年8月31日共計20年間中國餐廚垃圾飼料化技術(shù)的專利數(shù)據(jù),以此分析我國餐廚垃圾飼料化技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢。
1. 專利申請趨勢分析。截止到2019年10月15日,中國共申請餐廚垃圾飼料化技術(shù)專利830件,其中發(fā)明專利620件,實用新型專利208件。由于專利公開存在滯后性,2017年至2019年的專利申請數(shù)據(jù)僅供參考。2000—2009年,中國的餐廚垃圾飼料化技術(shù)研究尚處于探索階段,專利申請量總體較低;2010年以后,中國在該領(lǐng)域的專利申請量逐年上升,于2017年達到了101件的最高年申請量。這種良好的發(fā)展態(tài)勢與我國的政策支持有很大關(guān)系。2016年我國把城市餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理列入“十三五”發(fā)展規(guī)劃,餐廚垃圾的無害化、資源化處理相關(guān)政策的扶持極大地促進了餐廚垃圾飼料化技術(shù)專利的發(fā)展。同時,人們的知識產(chǎn)權(quán)意識的增強也是該領(lǐng)域?qū)@暾埩靠焖僭鲩L的一個重要原因。
2. 中國各省專利布局分析。中國本土申請人中,廣東省、江蘇省和浙江省的專利申請量分別達到了122件、87件和86件,位居國內(nèi)省區(qū)市前三名,屬于全國該領(lǐng)域研究的第一梯隊。這些省份都是我國的人口大省,餐廚垃圾處理負荷量大,而且科技和經(jīng)濟實力較強,擁有眾多創(chuàng)新能力強的企業(yè)及科研院所,同時重視知識產(chǎn)權(quán)保護和布局,因此在餐廚垃圾飼料化技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展較快。位于第二梯隊的是山東省、北京市、安徽省和四川省,其專利申請量均高于40件,也是該領(lǐng)域的重要技術(shù)產(chǎn)出地。這些省市除人口眾多的因素外,還得益于政府對專利技術(shù)成果的重視,鼓勵自主創(chuàng)新。其他省份也有部分申請,但規(guī)模不如前面的省份大。說明目前我國餐廚垃圾飼料化技術(shù)發(fā)展不均衡,創(chuàng)新主體主要集中在東部沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū),其他如東北和西北地區(qū)的技術(shù)創(chuàng)新能力與知識產(chǎn)權(quán)保護意識有待提高。
1. 優(yōu)勢申請人分析。我國餐廚垃圾飼料化技術(shù)專利的主要申請人以企業(yè)為主,集中在環(huán)保和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域;其次是高校和個人。華南師范大學(xué)、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)和武漢工程大學(xué)等3所高校上榜。排名前三的是深圳華云生物科技有限公司、山東巧賓農(nóng)業(yè)科技有限公司和華南師范大學(xué),專利申請量分別為14件、10件和9件。深圳華云生物科技有限公司的專利技術(shù)主要圍繞黑水虻處理餐廚垃圾相關(guān)的系統(tǒng)設(shè)備開展研發(fā),山東巧賓農(nóng)業(yè)科技有限公司主要利用美國大蠊來消化餐廚垃圾并將死亡的美國大蠊制成高級蛋白飼料,華南師范大學(xué)主要利用黃粉蟲與蚯蚓來實現(xiàn)餐廚垃圾飼料化,以上三位優(yōu)勢申請人的技術(shù)專利均屬典型的昆蟲養(yǎng)殖處理技術(shù)。個人申請中,張超和劉剛的申請數(shù)量最多,分別為8件和6件。另外,排名前10位主要申請人的專利申請數(shù)量占比較大且以企業(yè)為主,專利技術(shù)主要集中在昆蟲養(yǎng)殖處理和微生物處理技術(shù)領(lǐng)域。從上述分析可看出,生物發(fā)酵制蛋白飼料工藝仍占我國餐廚垃圾飼料化技術(shù)研發(fā)的主流,技術(shù)專利也集中在一些大型生物或環(huán)保科技公司手中。由于該工藝的投資成本較大、工藝復(fù)雜而且回收周期長等原因,小規(guī)模的企業(yè)無法承擔(dān)投入風(fēng)險。另外,有部分企業(yè)投入該技術(shù)領(lǐng)域的設(shè)備開發(fā),如深圳華云生物科技有限公司,顯示了該技術(shù)工藝目前備受關(guān)注。總體來說,我國餐廚垃圾飼料化技術(shù)已經(jīng)形成較為成熟的需求體系,高校和科研院所的研究成果部分實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,但總體技術(shù)創(chuàng)新水平不高。
2. 優(yōu)勢專利發(fā)明人分析。如圖1所示,在148項專利中,共涉及15位發(fā)明人,其中約50%的專利集中在前6位發(fā)明人的手中。大部分發(fā)明人來自專利優(yōu)勢單位,多數(shù)來自企業(yè),少數(shù)來自高校和個人,跨領(lǐng)域研究人員較少。例如排名前三的李偉波、馬晉、高瓊均來自深圳華云生物科技有限公司,這批專利均轉(zhuǎn)入深圳市偉創(chuàng)力拓實業(yè)發(fā)展有限公司;緊隨其后的姜麗娟、左立、張立偉、李鴻怡來自山東巧賓農(nóng)業(yè)科技有限公司,是其自然人股東;馬廣智是華南師范大學(xué)的生命科學(xué)學(xué)院院長??梢娚鲜霭l(fā)明人都是各自單位的主要研發(fā)力量,他們所在的公司或單位都極其重視技術(shù)發(fā)明,通過各種方式留住人才,以創(chuàng)新帶動企業(yè)的發(fā)展。同時,從以上數(shù)據(jù)也可看出,我國餐廚垃圾飼料工藝的創(chuàng)新主體呈現(xiàn)“兩頭大、中間小”的態(tài)勢。中、大型企業(yè)專注于投入研發(fā)大型餐廚垃圾資源化的預(yù)處理設(shè)備,個人和研究院所則投入研發(fā)小規(guī)模的昆蟲養(yǎng)殖處理技術(shù),而研發(fā)綜合聯(lián)產(chǎn)技術(shù)工藝或設(shè)備的企業(yè)較少。餐廚垃圾成分復(fù)雜,單一的處理方式往往難以達到理想的資源化效果,因此,研發(fā)能綜合物理、化學(xué)、生物等多種處理工藝的設(shè)備或技術(shù)工藝十分必要。
圖1 中國餐廚垃圾飼料化技術(shù)專利優(yōu)勢發(fā)明人排名(前15名)
由圖2可知,該領(lǐng)域處于實質(zhì)審查階段的專利占比最多,達到36.9%,而處于有效(授權(quán))狀態(tài)的專利占比達到26.1%,說明該領(lǐng)域后續(xù)研究持續(xù)跟進,整體研發(fā)情況較為活躍。該領(lǐng)域已失效的專利比重為33.7%,主要的失效理由是未繳年費與撤回,分別達到14.5%與11.9%。餐廚垃圾飼料化技術(shù)工藝是近年來的研發(fā)熱點,新技術(shù)、新工藝不斷涌現(xiàn),同時也淘汰掉一些傳統(tǒng)的技術(shù)工藝。另外,餐廚垃圾資源化技術(shù)的前期投入較大、回收周期長,也因此淘汰一部分產(chǎn)能落后的企業(yè),同時也催生了有實力的企業(yè)和科研院所投入新的技術(shù)工藝研發(fā)。
圖2 中國餐廚垃圾飼料化技術(shù)專利法律狀態(tài)分布
由圖3的餐廚垃圾飼料化技術(shù)專利IPC排名可知,我國餐廚垃圾飼料化技術(shù)主要集中在固廢處理、餐廚垃圾無害化處理、無脊椎動物的飼養(yǎng)或養(yǎng)殖和飼料生產(chǎn)四個領(lǐng)域,例如,B09B3/00(固體廢物的破壞或?qū)⒐腆w廢物轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏没驘o害的東西)、B09B5/00(固體廢物處理)、A01K67/033(無脊椎動物的飼養(yǎng)或養(yǎng)殖)、A23K1/10(從肉類、魚類或骨;從廚房廢料來生產(chǎn)動物飼料)。此外,制備動物飼料的裝置A23N17也是餐廚垃圾資源化處理的主要技術(shù),其中的餐廚垃圾聯(lián)產(chǎn)處理系統(tǒng)可以實現(xiàn)餐廚垃圾資源化綜合處理,提高餐廚垃圾資源化的效率。可以看出,餐廚垃圾處理技術(shù)相關(guān)分類號比較分散,顯示了該技術(shù)的復(fù)雜程度。B09B固體廢物處理技術(shù)專利申請量最大,占總申請量的16.3%,該領(lǐng)域的技術(shù)主要涉及餐廚垃圾資源化的預(yù)處理技術(shù),如分選、分離、干燥、粉碎、殺菌等技術(shù)[8]。固體廢物處理技術(shù)也是國內(nèi)大型生物、環(huán)保企業(yè)的投資、研發(fā)重點,如深圳市朗坤環(huán)境集團股份有限公司研發(fā)的LHP超高壓分離技術(shù)設(shè)備,能把餐廚垃圾的有機物和無機質(zhì)進行有效分離,在實現(xiàn)餐廚垃圾減量化的同時,資源化利用率也得到大幅度提高[9]。
圖3 中國餐廚垃圾飼料化技術(shù)專利IPC排名(前10名)
高溫干燥法、微生物發(fā)酵法和昆蟲養(yǎng)殖處理法是中國餐廚垃圾飼料化技術(shù)的主要發(fā)展方向。三個技術(shù)方向在2000—2008年的發(fā)展形勢基本一致,昆蟲養(yǎng)殖處理法的研究熱度略低于高溫干燥法和微生物發(fā)酵法。2009年以后,昆蟲養(yǎng)殖處理技術(shù)專利申請數(shù)量和申請人逐漸增多。該技術(shù)由于其具有投資少、效果好、安全性高等優(yōu)點受到了研發(fā)人員的青睞,研究熱度一路走高,專利申請量于2015年達到51件,大幅超越其他分支,2016年達到最高的102件,成為當(dāng)前的熱點技術(shù)方向。同期高溫干燥法和微生物發(fā)酵法專利申請量總體保持在40件左右,漲幅較小。2018年昆蟲養(yǎng)殖技術(shù)專利申請量達到了歷史最高峰,占總申請量的23.4%,遠遠高于生物發(fā)酵法和高溫干燥處理法。昆蟲養(yǎng)殖處理技術(shù)制成的動物蛋白飼料具有安全性高、營養(yǎng)豐富等特點,能帶來良好的經(jīng)濟和環(huán)境效益,是餐廚垃圾實現(xiàn)無害化、資源化的有效途徑。
餐廚垃圾飼料化的昆蟲養(yǎng)殖處理法主要有黑水虻、蟑螂、蚯蚓和黃粉蟲等的養(yǎng)殖處理技術(shù)。利用餐廚垃圾養(yǎng)殖黑水虻技術(shù)是目前該領(lǐng)域的主流研究技術(shù),當(dāng)前專利申請量達到了115件,遠超過其他昆蟲養(yǎng)殖處理技術(shù)。該技術(shù)出現(xiàn)較晚,第一件專利申請出現(xiàn)在2010年,由中山大學(xué)申請,名為“利用黑水虻幼蟲處理餐廚垃圾的方法及物料配方”;2015年以后該技術(shù)申請量激增,最高年申請量為32件。由于專利公開的滯后性,2019年的申請數(shù)量偏低。而在利用黑水虻處理餐廚垃圾的技術(shù)中,最受關(guān)注的是其裝備技術(shù),專利比重達到了41.7%。黑水虻的養(yǎng)殖設(shè)備相較其他種類昆蟲養(yǎng)殖設(shè)備簡單,不需要復(fù)雜的分離預(yù)處理和隔離設(shè)備,投入成本較低,一般的實驗室規(guī)模即可通過該技術(shù)工藝進行餐廚垃圾飼料化處理。另外,利用黑水虻取食餐廚垃圾以及禽畜糞便可生成昆蟲蛋白源飼料,同時還可抑制病原微生物的滋生,因此,該技術(shù)的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益都非常顯著,是餐廚垃圾飼料化的研究熱點[10]。
核心專利是指某個技術(shù)領(lǐng)域所必須使用的,無法通過設(shè)計規(guī)避等手段繞開的技術(shù)專利。是否擁有核心專利以及擁有核心專利的數(shù)量多少決定了一個企業(yè)的創(chuàng)新能力水平的高低。一般而言,核心專利都會有一些共性,比如被引次數(shù)多、同族專利多、訴訟次數(shù)多等。我們通過綜合運用同族專利分析、專利引證分析、法律狀態(tài)分析等方法,挖掘出中國餐廚垃圾飼料化制備領(lǐng)域的相關(guān)核心專利(見表1)。
表1 中國餐廚垃圾飼料化技術(shù)的相關(guān)核心專利
由表1可見,目前我國的餐廚垃圾飼料化技術(shù)仍然集中在微生物發(fā)酵法,其中華南再生源(中山)有限公司所申請的CN 103071666A被引次數(shù)最多,排名第一。該公司從2007年至今,共申請了40項相關(guān)專利,研發(fā)實力較強,是該技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的龍頭企業(yè)。昆蟲養(yǎng)殖處理技術(shù)的核心專利中,被引次數(shù)最多的是中山大學(xué)申請的CN 101889629A,該專利主要是利用黑水虻處理餐廚垃圾的方法。不管是微生物處理法還是昆蟲養(yǎng)殖處理法,掌握核心技術(shù)的仍然是大型環(huán)保和生物科技公司,不排除有個人及少量高校和科研院所。
本文在檢索中國餐廚垃圾飼料化技術(shù)相關(guān)專利的基礎(chǔ)上,利用專利挖掘和專利分析的方法對其進行研究,得出以下結(jié)論及建議。
現(xiàn)階段我國餐廚垃圾飼料化技術(shù)主要集中在微生物發(fā)酵法,該技術(shù)已趨向成熟并在上海、北京、武漢、濟南等城市推廣應(yīng)用。然而,通過該技術(shù)實現(xiàn)的動物蛋白飼料存在一定的同源性污染風(fēng)險,安全性有待評估。而昆蟲過腹化技術(shù)利用昆蟲取食餐廚垃圾生成的動物蛋白飼料源富含蛋白質(zhì)和脂肪,而且安全性高。因此,建議企業(yè)和科研院所加強對這兩種技術(shù)的聯(lián)產(chǎn)技術(shù)研發(fā)和投入,在提高餐廚垃圾處理量的同時又能兼顧動物飼料源的安全性;要加強有關(guān)餐廚垃圾飼用的安全性及其有害物質(zhì)防除性的研究,政府相關(guān)部門應(yīng)制定相應(yīng)的政策和監(jiān)管體系,保障餐廚垃圾源飼料的安全性及營養(yǎng)價值,以促進餐廚垃圾資源化和無害化處理產(chǎn)業(yè)的有序健康發(fā)展。
昆蟲過腹化處理法起步較晚,但由于其具有投資少、效果好、運行費用低等優(yōu)點備受業(yè)界和研發(fā)人員的青睞。2009年以后該技術(shù)的研究熱度一路走高,專利申請量持續(xù)增加,于2015年達到51件,大幅超越高溫干燥法和微生物處理法,2016年更是達到102件的最高申請量,成為當(dāng)前我國餐廚垃圾飼料化的熱點技術(shù)。同期高溫干燥法和微生物發(fā)酵法專利申請量總體保持在40件左右,漲幅較小。經(jīng)昆蟲過腹化處理法制備的動物蛋白飼料安全性和營養(yǎng)價值都較高,能帶來良好的經(jīng)濟和環(huán)境效益。但該技術(shù)工藝相對于其他傳統(tǒng)處理工藝如高溫干燥法和生物厭氧法而言,處理規(guī)模較小。建議科研院所和企業(yè)加強對多種工藝聯(lián)產(chǎn)技術(shù)的研發(fā),同時政府主管部門應(yīng)加大對該技術(shù)的政策扶持力度,以增強我國餐廚垃圾處理能力。
利用餐廚垃圾養(yǎng)殖黑水虻實現(xiàn)餐廚垃圾資源化處理是目前該領(lǐng)域的熱點技術(shù)。截止到2019年8月31日,已檢索到的專利申請量達到了115件,遠超過其他類型的昆蟲過腹化處理技術(shù);該技術(shù)出現(xiàn)較晚,第一件專利申請出現(xiàn)在2010年,由中山大學(xué)申請,名為“利用黑水虻幼蟲處理餐廚垃圾的方法及物料配方”;2015年以后專利申請量激增,最高年申請量達32件。在利用黑水虻處理餐廚垃圾的技術(shù)中,最受關(guān)注的是其裝備技術(shù),如深圳華云環(huán)??萍及l(fā)展有限公司開發(fā)的黑水虻全自動均勻布料系統(tǒng)(CN 205463583U),通過餐廚垃圾的全自動螺旋進料提高了黑水虻養(yǎng)殖效率。另外,廣東昆蟲研究所研發(fā)的滾筒式黑水虻生物處理器(CN 102350433A),對提高餐廚垃圾飼料化的轉(zhuǎn)化率效果顯著。黑水虻過腹化處理餐廚垃圾技術(shù)開發(fā)潛力巨大,實現(xiàn)的經(jīng)濟效益可觀。然而,該技術(shù)工藝的研發(fā)規(guī)模較小,大多處于實驗室研發(fā)階段。建議高校和科研院所加強對黑水虻養(yǎng)殖技術(shù)的研發(fā)力量,以實現(xiàn)重點技術(shù)突破,同時加強與企業(yè)的合作,以促進技術(shù)創(chuàng)新的產(chǎn)業(yè)化,提升核心專利的市場價值。
2010年以來,中國餐廚垃圾飼料化技術(shù)的專利申請量快速上升,2017年達到最高年申請量101件,說明該領(lǐng)域近年來受到研發(fā)人員的廣泛關(guān)注。國內(nèi)本土申請人主要集中在華南和東部沿海經(jīng)濟較為發(fā)達的地區(qū),例如,廣東、江蘇和浙江的專利申請量分別以122件、87件和86件榮登國內(nèi)省區(qū)市前三名,屬于全國該領(lǐng)域研發(fā)的第一梯隊,其他的東北和西北地區(qū)的技術(shù)創(chuàng)新能力較低。建議各省份加強區(qū)域間合作,整合專利技術(shù),突破技術(shù)瓶頸,做好專利布局,從整體上提高我國餐廚垃圾資源化處理技術(shù)水平,實現(xiàn)整個行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。
在中國餐廚垃圾飼料化技術(shù)領(lǐng)域的申請人中,69%來自企業(yè)、高校和科研院所,個人申請占29.3%,研發(fā)主體較為分散,行業(yè)內(nèi)尚未出現(xiàn)占據(jù)絕對領(lǐng)先地位的申請人。建議企業(yè)積極探索新的研發(fā)路徑,對關(guān)鍵技術(shù)進行升級改進,同時加大企業(yè)與高校之間的產(chǎn)學(xué)研合作,促進研發(fā)成果的轉(zhuǎn)化和推廣,有效實施創(chuàng)新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化,加快培育出一批擁有核心技術(shù)、市場競爭力強的領(lǐng)軍企業(yè)。