The majority of organic waste globally is either dumped or placed on landfills, which can result in spreading of disease and pests, methane gas emissions, the deterioration of landscapes and odour pollution. One of the solutions to poor organic waste management is to create value from waste. A way to do this is with black soldier fly (Hermetia illucens) larvae (BSFL) composting. The interest for BSFL composting has increased the past 10 years mainly because it is a technology with relatively low investment costs. The part of the process where the seed larvae that are used in the treatment are produced is called BSF-colony. Producing seed larvae in an efficient way is an important part of the technology’s feasibility. However, there is limited research published on BSF-colony management, especially on a larger scale. The aim of the study was to investigate the factors that impact the efficiency of the BSF-colony on a large scale BSFL composting company in Kenya in a semi-open setting. The efficiency of the BSF-colony management was assessed in terms of emergence rate (percentage of pupa that emerge as flies), hatching rate (percentage of eggs that hatch and survive to 5 day old larva) and number of eggs laid per female BSF. The result of the study suggests that parasitic wasps (Dirhinus giffardii) can reduce the emergence rate significantly, and high temperatures and water shortage for the adult BSF can reduce the egg production. Observations made during the study indicate that personnel routines and how the BSF-colony is arranged also could affect the egg production significantly. The overall variation in the results suggests that other factors, beyond the ones investigated in the study, impact the efficiency of the BSF-colony, and further research regarding BSF-colony management is recommended / Merparten av det organiska avfallet i världen dumpas eller läggs på deponier, vilket kan leda till spridning av sjukdomar och skadedjur, utsläpp av metangas, förstörelse av landskap och luktföroreningar. En av lösningarna på bristfällig hantering av organiskt avfall är att skapa värde av avfallet. Ett sätt att göra det är med hjälp av fluglarvskompostering med amerikansk soldatfluga (Hermetia illucens). Intresset för fluglarvskompostering har ökat under de senaste tio åren, främst på grund av att det är en teknik som inte behöver innebära höga investeringskostnader. Flugkolonin är den del av processen där sättlarverna som användes i komposteringen produceras. Att sättlarver produceras på ett effektivt sätt är en viktig del av teknikens genomförbarhet. Det finns dock begränsad forskning publicerad om effektivisering av flugkolonier, speciellt sådan som berör storskaliga kolonier. Syftet med studien var att undersöka vilka faktorer som påverkar flugkolonins effektivitet på ett storskaligt fluglarvskomposteringsföretag i Kenya i en halvöppen miljö. Flugkolonins effektivitet bedömdes i termer av metamorfosfrekvens (den andel av pupporna som blir flugor), antalet lagda ägg per fluga och kläckningsfrekvens (den andel ägg som kläcks och överlever till 5-7 dagar gamla larver). Resultatet av studien tyder på att parasitsteklar kan minska metamorfosfrekvensen avsevärt, och att höga temperaturer samt vattenbrist kan minska äggproduktionen. De observationer som gjordes under studien tyder på att personalens rutiner och hur flugkolonin är anordnad också kan påverka äggproduktionen avsevärt. Den relativt stora variationen i alla resultat tyder på att andra faktorer än de som undersökts i studien påverkar flugkolonins effektivitet, fortsatta studier inom effektivisering av flugkolonier rekommenderas

Förenta nationerna förutser en global befolkningsökning med 2 miljarder människor till 2050, vilket motsvara en total befolkningsmängd på nära 10 miljarder människor. Dessutom förväntas ökningen ske oproportionerligt över jorden och koncentreras i delar av världen där livsmedelssäkerheten är låg och produktionen otillräcklig. FN:s livsmedels- och jordbruksorganisation (FAO) uppskattar att det kommer krävas en produktionsökning med 70% för att möta livsmedelsbehovet för den globala populationen. Att odla fisk som alternativ till konventionellt fiske är en möjlighet att möta den ökande efterfrågan på animaliskt protein då de naturliga fiskbestånden minskar. Akvaponiska odling är ett kombinerat odlingssystem av hydroponisk odling och vattenbruk som möjliggör minskade risker kopplade till övergödning och smitning. Dock är fiskodlingarnas konsumtion av foderfisk problematisk. Insekter är ett av många foderalternativ som ofta nämns som en klimatsmart lösning då insekter är platseffektiva att odla och har en hög förmåga att omvandla biomassa till högvärdigt protein. En art som fått extra mycket uppmärksamhet inom detta område är den amerikanska vapenflugan (Hermetia illucens). Syftet med denna studie var att undersöka om implementeringen av ett insektsbaserat fiskfoder med vapenflugelarver kan sänka klimat- och miljöpåverkan från en fiskodling jämfört med att använda ett konventionellt fiskfoder baserat på ingredienser från vildfångad havsfisk. Detta har gjorts genom utförandet av en litteraturstudie av det konventionella fiskfodret och en livscykelanalys av larvproduktionens påverkan inom dessa fyra miljöpåverkansindikatorer: total energianvändning, klimatpåverkan (GWP), foderfiskkonsumtion (FIFO) och försurning. Resultatet av studien visade att det framförallt är lokalen för produktionen som konsumerar energi för uppvärmning, ventilation och belysning. Utöver detta visade sig bearbetning av larverna (torkning) vara en energiintensiv process. Från klimatperspektiv är det själva komposteringsprocessen som förorsakar de största enskilda utsläppen av växthusgaser. Resultatet visar vidare att produktionen av den amerikanska fluglarven presterar bättre för de studerade faktorerna än det konventionella fiskfodret och att den således har potential som foderkomponent. Fallstudien visar att den undersökta akvaponianläggningen kan minska sin påverkan inom samtliga effektkategorier jämfört med ett nyttjande av konventionellt foder. Dock är studiens utfall beroende av vilka förutsättningar som finns gällande produktionens geografiska placering och således vilken elmix som nyttjas samt vilken tillgången är på lämpliga substrat såsom matsvinn. / The United Nations foresees a global population increase of 2 billion people by 2050, corresponding to a total population of nearly 10 billion people. In addition, the increase is expected to be disproportionate over the earth and concentrated to parts of the world where food safety is low and production insufficient. The Food and agriculture organization of the United Nations (FAO) estimates that a production increase of 70% will be required to meet the food needs of the global population. Growing fish as an alternative to conventional fishing is an opportunity to meet the increasing demand for animal protein as the natural fish stocks decrease. Aquaponics is a combined cultivation system of hydroponic cultivation and aquaculture that reduces risks associated with eutrophication, invasive species and diffusion of antibiotics and chemicals. However, the consumption of feed fish is problematic in in both traditional aquaculture and in aquaponic cultivation. Insects are one of many feed alternatives that are often referred to as a climate-smart solution since they are effective to grow from a land use perspective and have a high ability to convert biomass into high-quality protein. One species that has received extra attention in this area is the black soldier fly (Hermetia illucens). The purpose of this study has been to investigate whether the implementation of an insect-based fish feed with black soldier fly larvae can reduce the environmental impacts of an aquaponic cultivation farm compared to using conventional fish feed based on ingredients from wild-caught sea fish. This has been done by carrying out a literature study of the conventional fish feed and a life cycle analysis of the influence of larva production within these four environmental impact indicators: total energy use, climate impact (GWP), feed fish consumption (FIFO) and acidification. The results of this study showed that the main energy use for the production of larvae is energy for heating, ventilation and lighting of the production location. In addition, the processing of the larvae (drying) was showed to be an energy intensive process as well. From a climate perspective, it is the composting process carried out by the larvae that causes the largest individual emissions of greenhouse gases. The result also shows that the production of the black soldier fly larvae performs better within the four environmental impact indicators than the conventional fish feed and thus it has the potential as a more sustainable feed component. The case study shows that the analyzed aquaponic farm can reduce its impact in all studied impact categories compared to using conventional feed. However, the study's outcome depends on the current circumstances regarding geographical location of the production, the electricity mix used as well as the availability suitable substrates such as food waste.

Ett av Sveriges 16 miljömål är ”Giftfri miljö”, vars målsättning är att förhindra att den biologiska mångfalden och människors hälsa hotas eller skadas genom utsläpp av kemiska ämnen i miljön. En aspekt som gör det svårt att uppnå detta miljömål är att utsläpp av potentiellt giftiga kemiska ämnen sker kontinuerligt. Lantbrukssektorn använder potentiellt giftiga ämnen för att skydda grödor och det har påvisats att flera växtskyddsmedel orsakar skador hos vattenorganismer. En källa till utsläpp inom lantbruket som inte fått stor uppmärksamhet är användning växtskyddsmedel, och sedermera hanteringen av det organiska avfallet, i växthusproduktion. Idag läggs avfallet i högar utomhus i direkt anslutning till växthusen där växtskyddsmedel riskerar att lakas ut vid regn. Mätningar gjorda i dessa högar visade att nedbrytning av de aktiva substanserna var mycket långsam, eller obefintlig.Olika behandlingsystem för bättre hantering av dessa restströmmar utvärderas och ett möjligt hanteringssystem är fluglarvskompostering. Fluglarvskompostering som avfallshanterings-system för växtrester från växthus har ännu inte utvärderats. Syftet med denna studie var att följa tio växtskyddsmedels öden vid fluglarverkompostering av växtrester från gurkproduktion, för att utröna om de aktiva substanserna återfanns i behandlingsresten (frasset), i fluglarverna eller om de bröts ned, samt om något av dessa ämnen bioackumulerades i fluglarverna. En behandling och två kontrollbehandlingar utvärderades: 1) med larver, enzymer och frass; 2) med enzymer och frass; 3) utan larver, enzymer och frass. I samtliga behandlingar analyserades koncentrationen av de aktiva substanserna innan och efter behandlingarna, samt i fluglarverna.För två växtskyddsmedel, Admiral 10 EC och Topas 100 EC, var nivåerna av de aktiva substanserna under detektionsnivån i de obehandlade växtresterna, medan den aktiva substansen i Diabolo inte bröts ner i någon av behandlingarna.De aktiva substanserna i sex växtskyddsmedel (Flexity, Floramite 240 SC, Nissorun SC, Prokinazid, Conserve och SWITCH 62,5 WG) bröts ner snabbare i fluglarvskomposteringen än i de två kontrollerna, där ingen nedbrytning skedde. De aktiva substanserna i Previcur Energy och Teppeki bröts ner i samtliga behandlingar, men nedbrytningen var något snabbare i fluglarvskomposteringen och kontroll 2, jämfört med kontroll 3.Ingen bioackumulation skedde i larverna, dock var koncentrationen av vissa aktiva substanser något högre i larvbiomassan än satt gränsvärde för nötkött, vilket skulle kunna försvåra användning av larver i djurfoder.Då de aktiva substanserna i de utvärderade växtskyddsmedlen bröts ner i högre utsträckning i fluglarvskompostering än i kontrollerna kan fluglarvskompostering anses vara en bättre hanteringsstrategi än nuvarande. Dock finns det andra försvårande omständigheter med fluglarvsbehandling av växtrester (låg effektivitet, svårt att sköra larver) som påvisar att detta inte är den mest lämpade behandlingen för denna restström. / One of Sweden's 16 environmental goals is a "Non-toxic environment” which aims at preventing biodiversity and human health from being threatened or harmed by chemical substances released into the environment. One aspect that makes it difficult to achieve this goal is that these potentially toxic substances are continuously released into the environment. Potentially toxic substances are used in agriculture to protect crops and various plant protection agents has been shown to cause damage to aquatic organisms if released into the water bodies. The use of plant protection agents in greenhouse production, as well as their handling the organic waste, has reached limited attention. Today, the waste is placed in piles outside the greenhouses, risking leaching of the plant protection agents during rainfall. Measurements in the piles showed that the degradation of plant protection agents in the piles was very slow or non-existing.To find a better solution to this problem, alternative management systems for this organic waste are being investigated. A management system being investigated is fly larvae composting, but the implementation of this treatment on plant residue from greenhouse production has to date not been investigated. The aim of this study was to investigate the fate of the active substances of ten plant protection agents during fly larvae composting, by verifying whether they would be found in the treatment residues (frass), in the fly larvae or if they would degrade. In addition, bioaccumulation of the plant protection agents in the fly larvae was investigated. One treatment and two control treatments were explored: 1) with larvae, enzymes, and frass; 2) with enzymes and frass; 3) without larvae, enzymes, and frass. The active substances in the plant protection agents were analysed before and after the treatments and in the fly larvae.For two plant protection agents, Admiral 10 EC and Topas 100 EC, the levels of the active substances were below the detection limit in the untreated plant residues, while the active substance in Diabolo was not broken down in any of the treatments.The active substances in six plant protection products (Flexity, Floramite 240 SC, Nissorun SC, Prokinazid, Conserve, and SWITCH 62.5 WG) were degraded faster in fly larva composting than in the two controls, where no degradation occurred. The active substances in Previcur Energy and Teppeki were degraded in all treatments, but the degradation was somewhat greater in the fly larvae composting and control 2, compared to control 3.No bioaccumulation occurred in the larvae, although the concentration in the larval biomass for some plant protection agents was slightly higher than the limits set for beef, which could hinder the use of larvae in animal feed.Since many plant protection agents were degraded to a greater extent in fly larva composting than in the controls, fly larva composting can be considered a better management strategy than the current one. However, other compromising factors are associated with the treatment of plant residues using fly larvae (low efficiency, difficulty in harvesting larvae) that indicate that this is not the most suitable treatment for these waste streams.

About one third of all edible food is wasted globally each year. This calls for improvements in resource and waste management. An interesting solution for organic waste is fly larvae composting, which both produces protein in the form of larvae and a nutrient rich residue. The larvae can be used as animal feed while the residue can be applied as an organic fertilizer, thus recycling the nutrients. Fly larvae composting with the black soldier fly (BSF), Hermetia illucens, is relatively new, but there is extensive research on how the treatment is affected by different parameters, e.g. temperature, moisture and type of organic waste that is treated. The role of bacteria has only been the topic of a few studies in recent years but has shown promising positive effects on larval growth. This study investigated the impact of bacteria isolated from BSF eggs on fly larvae composting of food waste by BSF larvae. The study was done in two experimental phases. In phase I, groups of three bacteria were added to each treatment together with the larvae and only single treatments were executed; in phase II triplicates of promising groups of three, two or single bacteria were evaluated. The results of phase I suggested that selected groupings of bacteria could either decrease or increase the bioconversion ratio and in general decrease the reduction ratio of the food waste, while the survival ratio did not seem to be impacted. However, in phase II no significant difference (p<0.05) between the treatments with bacteria and the control were found for any evaluated variables. Interestingly, the variation in resulting bioconversion ratio and reduction ratio (on a VS basis) was found to be reduced when one or more bacteria were present. The coefficient of variation in bioconversion ratio was 9.5% for the control compared to between 2.5% and 6.1% for treatments with bacteria. For the reduction ratio the variation was reduced from 5.6% and to between 0.9% and 4.6% for the bacteria treatments. Hence, seeding with bacteria may improve stability of the process, which is especially interesting when scaling up the process. / Globalt slängs ungefär en tredjedel av all ätbar mat. Därmed finns ett stort behov av säker och hållbar avfallshantering. En intressant lösning för organiskt avfall är fluglarvskompostering, som både producerar protein i form av larver och en näringsrik behandlingsrest. Larverna kan exempelvis användas som djurfoder medan behandlings-resten kan användas som gödselmedel, vilket innebär att näring kan återvinnas. Fluglarvskompostering med amerikansk vapenfluga (BSF), Hermetia illucens, är en relativt ny teknik men det finns redan omfattande forskning på hur olika processparametrar, t.ex. temperatur och vattenhalt, påverkar processen. Bakteriers roll har studerats endast i ett fåtal studier men de indikerar att tillsats av bakterier kan ha en positiv inverkan på larvernas tillväxt. Den här studien har därför undersökt hur tillsats av bakterier isolerade från BSF ägg påverkar fluglarvskompostering av matavfall med BSF larver. Studien gjordes i två experimentella delar. I fas I undersöktes effekten av tillsats av bakteriegrupper om tre bakterier till matavfallet samtidigt med larverna; i fas II utfördes triplikat av lovande bakteriegrupper med tre, två eller enstaka bakterier. Resultaten från fas I indikerade att olika bakteriegrupper antingen kunde höja eller sänka bioomvandlingskvoten och generellt gav en minskning i materialreduktions-kvoten medan överlevnadsgraden inte verkade påverkas i samma utsträckning. I fas II observerades däremot ingen signifikant skillnad (p<0,05) mellan någon av bakteriebehandlingarna och kontrollen för samtliga processvariabler. Variationen i resulterande bioomvandlingskvot och materialreduktionskvot (på VS basis) var dock lägre för bakteriebehandlingarna jämfört med kontrollen. Variationen i bioomvandlings-kvot var 9,5% för kontrollen jämfört med 2,5-6,1% för bakteriebehandlingarna. För materialreduktionskvoten minskade variationen från 5,6% till mellan 0,9% och 4,6%. Detta tyder på att tillsats av bakterier kan förbättra stabiliteten hos fluglarvskompostering, vilket är särskilt intressant vid uppskalning av processen.

Behovet av bättre avfallshantering ökar ständigt då befolkningen ökar och jordbruket intensifieras. Avfallshanteringen idag är dåligt konstruerad för organiskt avfall i många länder då det hamnar på deponier som släpper ut växthusgaser till atmosfären vilket påverkar klimatet negativt. En möjlig lösning att implementera en metod som genererar en värdefull produkt så som fluglarvskompostering. Det är en organisk avfallsbehandlingsmetod som använder larver av den amerikanska vapenflugan som kan reducera mängden avfall. Avfallet omvandlas till larvernas biomassa som är proteinrik och kan användas som djurfoder. Behandlingsresterna kan användas som gödningsmedel eller producera biogas. Väldigt lite är känt gällande växthusgasutsläppen från fluglarvskompostering. Under nuvarande EU lagstiftning i produktionssammanhang så är flugan ett produktionsdjur, som inte tillåts att födas upp på matavfall innehållande animaliska biprodukter. Därför har vegetabiliskt matavfall undersökts i denna studie för att i produktionssammanhang kunna använda sig av fluglarvskompostering. De vegetabiliska avfallet som använts var apelsinskal och blomkål blandat med broccoli (i denna studie kallad blomkålsblandning). Vegetabiliskt avfall innehåller svåråtkomlig näring för larverna och för att de ska kunna tillgodose sig så mycket som möjligt gjordes förbehandlingar. Förbehandlingarna som utfördes var med svamp och med ammoniumlösning då dessa har visat sig spjälka upp svåråtkomlig näring. Matavfall är känt för att fungera bra i fluglarvskompostering och användes som referens. Utsläpp av växthusgaserna CO2, NH3, N2O och CH4 undersöktes genom användande av kammarteknik. Vid behandlingar av blomkålsblandningen förbättrade förbehandlingarna materialreduktionen endast lite, vilket var i genomsnitt 82 %, men den totala minskningen i detta substrat var större än för matavfall vars reduktion var 60 %. Reduktionen varierade mellan 38-86 % i behandlingarna av apelsinskal. Larvbehandlingen av matavfall resulterade i den högsta omvandlingskvoten. Båda vegetabiliska substraten förbehandlat med NH4+ hade höga utsläpp av NH3. Behandlingarna av blomkålsblandningen hade högre utsläpp av N2O men mindre än i konventionella avfallsbehandlingar som kompostering. De substrat som inte förbehandlats hade låga utsläpp av CH4, inklusive matavfallet jämfört med de förbehandlade substraten som var mindre än i aerobisk kompostering. När en behandlingsstrategi väljs för kompostering med fluglarver, för små gasutsläpp så bör svampförbehandlat substrat användas, medan substrat förbehandlat med NH4+ resulterar i högre materialreduktion. / The need for better waste management is increasing as the population increases and agriculture is intensified. Organic waste management today is poorly designed in many countries leading to waste ending up in landfills which results in more greenhouse gases being emitted to the atmosphere, contributing to the global climate change. A possible solution is to implement a method that generates a valuable product such as fly larvae composting, which is an organic waste treatment method that uses larvae of the black soldier fly that can reduce the amount of waste. The waste is converted to the larval biomass which is rich in protein and possible to use as animal feed. Treatment residues can be used as fertilizers or to produce biogas. Very little is known about greenhouse gas emissions from fly larvae composting. Under current EU legislation in production contexts, the fly is considered a production animal that is not allowed to be raised on food waste containing animal by-products. Therefore, in this study, vegetable waste was investigated in order to be able to use fly larvae composting in production contexts. The vegetable waste used was orange peels and cauliflower mixed with broccoli (in this study referred to as cauliflower mix). Vegetable waste contains nutrients which are hard to digest for larvae and in order to improve digestibility, pretreatments were performed. The pretreatments carried out were with fungus and ammonia solution, as these have been shown to make hardly bound nutrients available. Food waste is known to work well in fly larvae composting and was used as a reference. Emissions of greenhouse gases CO2, NH3, N2O and CH4 were measured using chamber technique. In the treatment of cauliflower mix, the pretreatment improved the material reduction only slightly, which was on average 82 % but the overall total reduction was greater than that for food waste which had a reduction at 60 %. The reduction ranged between 38-86 % among all of the treatments of orange peels. Larvae treatment on food waste resulted in the largest biomass conversion ratio. Both vegetable substrates pretreated with NH4+ had high emissions of NH3. The treatments of cauliflower mix had higher emissions of N2O but they were lower than what is generally expected in conventional waste treatments such as composting. The non-pretreated substrates had low emissions of CH4, including the food waste compared to the pretreated ones which nevertheless were lower than in aerobic composting. When selecting a treatment strategy for fly larvae composting, to achieve low gas emissions, fungus pretreated substrates should be used while substrates pretreated with NH4+ result in higher material reduction.