CN109500047A - 一种家庭式厨余垃圾生物循环处理***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于固体废弃物资源化处理，生物质资源处理，生态循环经济技术领域，公开了一种家庭式厨余垃圾生物循环处理***及方法；当日厨余垃圾进行收集，切碎处理；切碎的厨余垃圾与麦麸按1:1比例混合制备黄粉虫幼虫饲料，投喂到黄粉虫幼虫养殖盒；收集黄粉虫虫粪沙做有机肥或者盆栽植物养料。本发明将家庭中每日生产的厨余垃圾进行源头收集，并经黄粉虫的取食转化成高值的虫粪沙及虫体蛋白，虫粪沙可做肥料施加到阳台菜园中，通过采摘蔬菜回到厨房、餐桌。本发明利用黄粉虫的幼虫的食性杂特性可用来取食成分复杂的厨余垃圾；同时，利用昆虫特殊的肠道条件(马氏管)不排尿的特性，有效避免厨余垃圾在黄粉虫幼虫生物转化过程中的环境污染问题。

Description

一种家庭式厨余垃圾生物循环处理***及方法
技术领域
本发明属于固体废弃物资源化处理，生物质资源处理，生态循环经济技术领域，尤其涉及一种家庭式厨余垃圾生物循环处理***及方法。
背景技术
目前，业内常用的现有技术是这样的：厨余垃圾指家庭日常生活中丢弃的果蔬及食材的下脚料、剩菜剩饭、瓜果皮等易腐有机垃圾，以固体废弃物为主。厨余废弃物的物质成份中淀粉类、食物纤维类、蛋白质类、动植物脂肪类占干物质95％以上。目前国内外常用的厨余垃圾处理技术主要有(1)机械破碎处理法，该处理方法主要将厨余垃圾打碎后送入下水道，实质是利用污水处理***来降解有机质，对城市污水处理***要求较高。(2)厌氧消化是目前的主流技术，但对其预处理技术和调试要求较高，在无氧条件下，利用兼性微生物及厌氧微生物的代谢作用将复杂餐厨有机物分解为小分子有机物及无机物，在此过程中实现对厨余垃圾的减容减量及资源化利用。厌氧消化大多通过接种下水道污泥、牲畜粪便或其他来源富集到的菌种，也可利用厨余垃圾本身滋生的微生物，也可以购买专用发酵菌剂，产生沼气并将其转化为电能或燃气，对厌氧消化罐中产出的残渣进行二次发酵堆肥处理。(3)好氧堆肥法，好氧堆肥是一个有机质稳定化过程。指在有氧条件下，利用好氧微生物对堆积于地面或者专门发酵。
机械破碎法利用污水处理***来降解有机质，对城市污水处理***要求较高，将有机质固废排入污水处理***，增加了污水处理负担，也造成资源的浪费。厌氧消化法处理厨余垃圾通过微生物的降解实现餐厨垃圾减容减量和回收利用，自动化程度高，需要的人力少，容易控制产品具有多样化、经济价值较高等优点；但是微生物对酸碱度要求高，处理技术相对复杂，反应器恶臭散发，内生物量启动时间长，厌氧发酵产生的沼渣处理仍是一大难题。好氧堆肥法需要较大面积的处理场地，堆肥过程易产生难闻气味，造成环境污染，经济效益不高。
综上所述，现有技术存在的问题是：
(1)机械破碎法利用污水处理***来降解有机质，对城市污水处理***要求较高，将有机质固废排入污水处理***，增加了污水处理负担，也造成资源的浪费。
(2)厌氧消化法处理厨余垃圾通过微生物的降解实现餐厨垃圾减容减量和回收利用，自动化程度高，需要的人力少，容易控制产品具有多样化、经济价值较高等优点；但是微生物对酸碱度要求高，处理技术相对复杂，反应器恶臭散发，内生物量启动时间长。
(3)好氧堆肥法需要较大面积的处理场地，堆肥过程易产生难闻气味，造成环境污染，经济效益不高。
解决上述技术问题的难度和意义：
难度：(1)转变观念，做好厨余垃圾的源头收集和预处理工作，实现厨余垃圾与生活垃圾的分离。(2)做好将垃圾转变成资源的思想观念的转变的推广工作。
意义：在城市化进程中，垃圾作为城市代谢的产物曾经是城市发展的负担，本发明将厨余垃圾解决在家庭中，同时生产了高值的产品，实现了厨余垃圾的无害化、资源化、高值化转变；为厨余垃圾的处理提供了一条新的解决方向。同时也对于保护环境具有重要意义，也最大程度是实现了物质的循环。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种家庭式厨余垃圾生物循环处理***及方法。
本发明是这样实现的，一种家庭式厨余垃圾生物循环处理方法，所述家庭式厨余垃圾生物循环处理方法包括以下步骤：
步骤一，当日厨余垃圾进行收集，切碎处理；
步骤二，切碎的厨余垃圾与麦麸按1:1比例混合制备黄粉虫幼虫饲料，投喂到黄粉虫幼虫养殖盒；
步骤三，收集黄粉虫虫粪沙做有机肥或者盆栽植物养料。
进一步，所述步骤一切碎处理选择破碎机切碎至1-2cm。
进一步，所述步骤二按每家厨余垃圾的日产生量2-4kg计算，养殖的黄粉虫幼虫数量10-20kg。
进一步，所述步骤三将黄粉虫老熟幼虫挑出，直接投入家庭鱼缸中喂鱼或者经家用微波炉烘干制作黄粉虫虫体烘干蛋白产品，经研磨至粉按10％比例添加到面粉中制作面点产品。
本发明的另一目的在于提供一种实施所述家庭式厨余垃圾生物循环处理方法的家庭式厨余垃圾生物循环处理***，所述家庭式厨余垃圾生物循环处理***包括：
收集与预处理模块，用于收集每日产生厨余垃圾，进行破碎处理，制作黄粉虫幼虫饲料；
生物循环转化处理模块，用于制作黄粉虫饲料；
产品应用模块，用于制作昆虫功能性蛋白产品。
所述产品应用模块进一步包括：
虫粪沙应用单元，用于筛除虫粪沙，与黄粉虫幼虫虫蜕混合制作肥料；
虫体蛋白应用单元，用于得到黄粉虫幼虫干品，直接食用；研磨成粉添加到面点、宠物饲料中。
本发明的另一目的在于提供一种由所述家庭式厨余垃圾生物循环处理方法得到的黄粉虫幼虫饲料。
本发明的另一目的在于提供一种由所述家庭式厨余垃圾生物循环处理方法得到的黄粉虫虫体烘干蛋白产品。
本发明的另一目的在于提供一种由所述黄粉虫虫体烘干蛋白产品得到的面点产品，所述黄粉虫虫体烘干蛋白产品经研磨至粉按10％比例添加到面粉中。
综上所述，本发明的优点及积极效果为：本发明将家庭中每日生产的厨余垃圾进行源头收集，并经黄粉虫的取食转化成高值的虫粪沙及虫体蛋白，虫粪沙可做肥料施加到阳台菜园中，通过采摘蔬菜回到厨房、餐桌。针对每日家庭厨余垃圾产生量少的特点，利用黄粉虫的转化功能，实现了厨余垃圾即时、资源化、无害化处理。本发明利用黄粉虫的幼虫的食性杂特性可用来取食成分复杂的厨余垃圾；同时，利用昆虫特殊的肠道条件(马氏管)不排尿的特性，有效避免厨余垃圾在黄粉虫幼虫生物转化过程中的环境污染问题。
表1每日处理100吨厨余垃圾的技术工艺对比(100亩)
附图说明
图1是本发明实施例提供的家庭式厨余垃圾生物循环处理***结构示意图；
图中：1、收集与预处理模块；2、生物循环转化处理模块；3、产品应用模块；3-1、虫粪沙应用单元；3-2、虫体蛋白应用单元。
图2是本发明实施例提供的家庭式厨余垃圾生物循环处理方法流程图。
图3是本发明实施例提供的家庭式厨余垃圾生物循环处理方法实现流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有的厨余垃圾产生量大，有机质含量高，产量大、极易腐败发酸发臭、滋生有害生物，集中收集转运过程中易发生泄漏，处理不当，极易污染大气、土壤，滋生病菌等，严重可影响人们的正常生活的问题。本发明提出厨余垃圾的源头处理方式，即家庭式厨余垃圾生物循环处理***，通过厨房、餐桌的源头收集处理，将难处理的厨余垃圾通过环境昆虫转化成昆虫蛋白产品，实现从垃圾到资源的转变，对于厨余垃圾的资源化、无害化、高值化处理具有重要的指导意义。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的家庭式厨余垃圾生物循环处理***包括：
收集与预处理模块1，用于收集每日产生厨余垃圾，进行破碎处理，制作黄粉虫幼虫饲料。
生物循环转化处理模块2，用于制作黄粉虫饲料。
产品应用模块3，用于制作昆虫功能性蛋白产品。
产品应用模块3进一步包括：
虫粪沙应用单元3-1，用于筛除虫粪沙，与黄粉虫幼虫虫蜕混合制作肥料。
虫体蛋白应用单元3-2，用于得到黄粉虫幼虫干品，直接食用；研磨成粉添加到面点、宠物饲料中。
如图2所示，本发明实施例提供的家庭式厨余垃圾生物循环处理方法包括以下步骤：
S201：将当日厨余垃圾进行收集，放于密闭的塑料桶中，在每天晚饭后，将其进行切碎处理(1-2cm)，可选择破碎机进行操作，所得以固态废弃物为主；
S202：将切碎的厨余垃圾与麦麸按1:1比例混合制备黄粉虫幼虫饲料，投喂到黄粉虫幼虫养殖盒中，按每家厨余垃圾的日产生量2-4kg计算，家庭可养殖的黄粉虫幼虫数量10-20kg，即可满足每日厨余垃圾的处理量；
S203：每星期收集黄粉虫虫粪沙，用于阳台菜园当做有机肥使用，或者盆栽植物养料。将黄粉虫老熟幼虫挑出，直接投入家庭鱼缸中喂鱼或者经家用微波炉烘干制作黄粉虫虫体烘干蛋白产品，经研磨至粉按10％比例添加到面粉中制作面点产品等。
在本发明的优选实施例中，家庭厨余垃圾收集与预处理。家庭日常生活中丢弃的果蔬及食材的下脚料、剩菜剩饭、瓜果皮等易腐有机垃圾，以固体废弃物为主。将每天厨余垃圾用塑料垃圾桶进行收集，在每天晚饭后，将收集厨余垃圾用家用切碎机切碎处理。
在本发明的优选实施例中，将厨余垃圾进行切碎处理，增强了黄粉虫幼虫的适口性；同时也可实现厨余垃圾的当日饲料化处理。
在本发明的优选实施例中，黄粉虫幼虫饲料制备与养殖体系。将收集的厨余垃圾进行切碎并与麸皮搅拌(厨余垃圾：麦麸＝1:1)在一起制作黄粉虫幼虫饲料，通过利用黄粉虫幼虫食性杂的特性进行取食转化厨余垃圾，并生产黄粉虫虫体蛋白产品和虫粪沙有机肥产品。
在本发明的优选实施例中，黄粉虫幼虫饲料，既可满足黄粉虫幼虫的生长发育所需，又能够生物转化处理厨余垃圾。
在本发明的优选实施例中，产品应用体系，将虫粪沙有机肥应用于家庭阳台菜园或者家庭盆栽；黄粉虫虫体蛋白经过家用微波炉烘干，制作昆虫蛋白产品，一方面可用来制作食品供给人们食用；另一方面，用来做家养宠物饲料或者用于经济动物饲料。
在本发明的优选实施例中，将厨余垃圾转化成黄粉虫虫体蛋白产品和虫粪沙有机肥，实现厨余垃圾的资源化、高值化、无害化转化。
下面结合附图对本发明的应用原理作进一步的描述。
如图3所示，本发明实施例提供的家庭式厨余垃圾生物循环处理方法具体包括以下步骤：
(1)家庭厨余垃圾收集与预处理。据调查，每家每日产生厨余垃圾的量为2-4kg，每日饭后进行收集放入家用密闭塑料桶中，待晚餐后，将其进行破碎处理(用刀切碎/破碎机打碎)，并将其与麦麸按1:1比例搅拌均匀，制作黄粉虫幼虫饲料。破碎前，可挑选新鲜菜叶/果皮/果核用于喂食黄粉虫成虫，繁殖产卵。
(2)黄粉虫生物循环转化处理体系。在家里，用废弃的铁架/鞋架搭建适合黄粉虫养殖盒的养殖架，并用塑料盆/养殖盒用来养殖黄粉虫幼虫，按每日产生的厨余垃圾的量计算可需10-20kg，可需要(80cm×45cm×8cm)养殖盒10-15个，可放置在搭建的养殖架上，每日晚饭后，制作黄粉虫饲料进行喂食。
(3)黄粉虫虫体产品(昆虫功能性蛋白)应用。
1)虫粪沙应用：每周末定期清理黄粉虫养殖盒，筛除虫粪沙(无异味，细沙状)，并放到密封塑料桶中进行收集，与黄粉虫幼虫虫蜕混合用来制作有机肥按5-10％的比例施肥于阳台菜园，或者用于家庭盆栽施肥(花肥)。
2)虫体蛋白应用：待黄粉虫幼虫长至老熟(体长2.8cm—3.2cm)可挑选出来，活体黄粉虫可用来直接喂鱼/龟等家养宠物；同时，也可将挑选出的黄粉虫幼虫用清水清洗干净，放入微波炉中烘干5分钟，得到黄粉虫幼虫干品，可直接食用，也可研磨成粉，按10％比例添加到面点中(功能性蛋白)制作面点产品回到餐桌，或者添加到宠物饲料制作中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种家庭式厨余垃圾生物循环处理方法，其特征在于，所述家庭式厨余垃圾生物循环处理方法包括以下步骤：
步骤一，当日厨余垃圾进行收集，切碎处理；
步骤二，切碎的厨余垃圾与麦麸按1:1比例混合制备黄粉虫幼虫饲料，投喂到黄粉虫幼虫养殖盒；
步骤三，收集黄粉虫虫粪沙做有机肥或者盆栽植物养料。
2.如权利要求1所述的家庭式厨余垃圾生物循环处理方法，其特征在于，所述步骤一切碎处理选择破碎机切碎至1-2cm。
3.如权利要求1所述的家庭式厨余垃圾生物循环处理方法，其特征在于，所述步骤二按每家厨余垃圾的日产生量2-4kg计算，养殖的黄粉虫幼虫数量10-20kg。
4.如权利要求1所述的家庭式厨余垃圾生物循环处理方法，其特征在于，所述步骤三将黄粉虫老熟幼虫挑出，直接投入家庭鱼缸中喂鱼或者经家用微波炉烘干制作黄粉虫虫体烘干蛋白产品，经研磨至粉按10％比例添加到面粉中制作面点产品。
5.一种实施权利要求1所述家庭式厨余垃圾生物循环处理方法的家庭式厨余垃圾生物循环处理***，其特征在于，所述家庭式厨余垃圾生物循环处理***包括：
收集与预处理模块，用于收集每日产生厨余垃圾，进行破碎处理，制作黄粉虫幼虫饲料；
生物循环转化处理模块，用于制作黄粉虫饲料；
产品应用模块，用于制作昆虫功能性蛋白产品。
6.如权利要求5所述的家庭式厨余垃圾生物循环处理***，其特征在于，所述产品应用模块进一步包括：
虫粪沙应用单元，用于筛除虫粪沙，与黄粉虫幼虫虫蜕混合制作肥料；
虫体蛋白应用单元，用于得到黄粉虫幼虫干品，直接食用；研磨成粉添加到面点、宠物饲料中。
7.一种由权利要求1～4任意一项所述家庭式厨余垃圾生物循环处理方法得到的黄粉虫幼虫饲料。
8.一种由权利要求1～4任意一项所述家庭式厨余垃圾生物循环处理方法得到的黄粉虫虫体烘干蛋白产品。
9.一种由权利要求8所述黄粉虫虫体烘干蛋白产品得到的面点产品，其特征在于，所述黄粉虫虫体烘干蛋白产品经研磨至粉按10％比例添加到面粉中。
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