CN109678566A - 一种餐厨垃圾全资源综合利用的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种餐厨垃圾全资源综合利用的方法，所述方法包括如下步骤：(1)通过固液分离，将餐厨垃圾分离，获得餐厨废油水和固态部分；(2)将餐厨废油水离心，分别收集废水和废油；(3)将步骤(1)收集的固态部分粉碎，并与步骤(2)收集的废水重新混合，并加入木屑，之后接种微生物进行控温发酵；(4)将步骤(3)制得的发酵产物经过烘干、粉碎制得富含活菌的生物有机肥。本发明提出通过以生物技术为核心，嫁接现有传统处理工艺，开创性地提出餐厨垃圾产生有机肥料和餐饮废油，且产品的生产过程也不会对环境产生任何危害，对餐厨垃圾进行全资源回收利用，实现经济效益和社会效益的双丰收。

Description

一种餐厨垃圾全资源综合利用的方法
技术领域
本发明涉及生物工程领域，尤其是涉及一种通过微生物发酵技术实现餐厨垃圾的资源回收利用的方法。
背景技术
餐厨垃圾是餐饮垃圾和厨余垃圾的总称，指餐馆、饭店、单位食堂、家庭日常生活等饮食剩余物以及食物下脚料、剩菜剩饭、肉食、油脂、蔬菜瓜果等，是城市生活垃圾的主要组成成分。餐厨垃圾极易腐烂变质，易传播疾病，如果处理不及时，餐厨垃圾发出的恶臭会严重影响居民的生活环境，同时有些餐厨垃圾会变质，滋生细菌等极易对人的身心健康造成影响。我国每年约达9800万吨餐厨垃圾，随着城市化的加快和人民生活水平稳步提高，餐厨垃圾的数量也是逐年上升，餐厨垃圾排放问题日益严重，餐厨垃圾处理能力及市场需求急剧扩大，餐厨垃圾不当的处置对人体健康危害极大。
餐厨垃圾最初的处理方式是和普通生活垃圾一起被运到专门的处理场地进行填埋处理。填埋处理场地一般选在远离居民生活地带，对居民生活影响小；同时，这种方式简单、易操作，餐厨垃圾中的大量有机物质可以分解、对环境影响小。但这种填埋方式存在的危险是：餐厨垃圾含水量高，可能会发生渗漏，对地表水和地下水造成影响；随着城市土地面积的减少，餐厨垃圾填埋土地的选择也越来越困难。餐厨垃圾肥料化是一种常见的处理方式，主要是采用好氧堆肥技术，比如发明专利CN105110830A，CN105330349A和CN103804035A，通过添加芽孢杆菌等好氧微生物在有氧条件下将餐厨垃圾分解为可溶性有机物质，再通过好氧生物的新陈代谢实现堆肥过程。但好氧堆肥占地面积大，处理周期长，堆肥过程产生的污染可能对环境造成二次污染，而且原料含有各种杂菌，发酵条件不可控等因素，肥料产出质量不好，产出成本高。餐厨垃圾还有一种能源化处理手段，如焚烧法、热分解法和厌氧发酵产气发电法。焚烧法是将餐厨垃圾经过处理后在特定的容器进行焚烧，使之转化成热能、蒸汽能或电能，如专利ZL 201610164888.1和ZL 201610164888.1等，然而，由于餐厨垃圾含水量高，转换为热能效率低，焚烧的尾气处理也没有很好的解决，实际应用还有较大难度。餐厨垃圾的热分解法是在高温下进行热分解，使其中物质转化为燃气、油等，现阶段由于研究比较少，技术未成熟，应用有一定限制。厌氧发酵产气发电法是利用微生物厌氧发酵产生氢气或甲烷的生理特性，利用燃气内燃机组等设备将产生的气体转化为电能和热能，如专利ZL 201410815279.9，ZL 201310397119.2和CN 201711168512.9。但是这些方法没有很好的利用餐厨垃圾中的蛋白质，造成了一定的浪费，需要改进工艺，同时投入大，产出与收益不明显。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明申请人提供了一种餐厨垃圾全资源综合利用的方法。本发明提出通过以生物技术为核心，嫁接现有传统处理工艺，开创性地提出餐厨垃圾产生有机肥料和餐饮废油，且产品的生产过程也不会对环境产生任何危害，对餐厨垃圾进行全资源回收利用，实现经济效益和社会效益的双丰收。
本发明的技术方案如下：
一种餐厨垃圾全资源综合利用的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)通过固液分离，将餐厨垃圾分离，获得餐厨废油水和固态部分；
(2)将餐厨废油水离心，分别收集废水和废油；
(3)将步骤(1)收集的固态部分粉碎，并与步骤(2)收集的废水重新混合，并加入木屑，之后接种微生物进行控温发酵；
(4)将步骤(3)制得的发酵产物经过烘干、粉碎制得富含活菌的生物有机肥。
步骤(1)中所述固液分离的方法为采用压滤机过滤，滤渣为固态部分，滤液为废油水，其中废油水的质量占垃圾总量的20～30％。
步骤(1)中所述固液分离前经过预处理，预处理的方法是将餐厨垃圾进入料仓，通过振动过滤去除大的异形杂物，通入0.1MPa的蒸汽处理20～30min。
步骤(2)中所述餐厨废油水离心的方法为采用卧式离心机实现油水分离。
步骤(3)中所述固态部分粉碎后的粒径为10～20目；所述废水和木屑的用量为固态部分质量的2～5％。
步骤(3)中所述接种的微生物为解淀粉芽孢杆菌，接种量为每克物料添加1～2×107CFU，发酵温度为30～37℃，发酵时间为60～72小时。
步骤(4)中所述生物有机肥符合农业部行业标准《生物有机肥》(NY 88-2012)的要求，其中活菌数≧109CFU/g，为行业标准的50倍以上；蛋白质含量≧25％。
本发明有益的技术效果在于：
本发明每100吨餐厨垃圾，可制得餐厨废油约3吨，生物有机肥约30吨，剩余水分以蒸汽形式排出，也可以冷凝后进入污水管道，全过程没有形成新的废弃物，且实现物料的全回收。
本发明产品生物有机肥营养元素齐全，可有效用于改善作物根际微生物群，提高植物的抗病虫能力，促进化肥的利用，提高化肥利用率，提高产品品质。餐厨废油可用于生物柴油的提炼，利于政府部门管控，使得废油流入餐饮、变成“地沟油”的食品安全问题得到解决。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进行具体描述。
实施例1
一种餐厨垃圾全资源综合利用的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)将1.03吨餐厨垃圾进入料仓，通过振动过滤去除大的异形杂物，通入0.1MPa的蒸汽处理20min。
(2)将采用压滤机过滤将餐厨垃圾分离，滤渣为固态部分，滤液为废油水，其中废油水的质量为0.22吨；
(3)采用卧式离心机将餐厨废油水离心，分别收集0.19吨废水和0.03吨餐厨废油；
(4)将步骤(2)收集的固态部分粉碎，粉碎后的粒径为10目，并与步骤(3)收集的废水重新混合，并加入0.02吨木屑，0.1MPa的蒸汽处理10min，之后接种解淀粉芽孢杆菌(接种量为每克物料添加2×107CFU)进行控温发酵，37℃的条件下发酵72小时(每6小时进行1次物料搅拌，同时通入无菌空气20min)；
(5)将步骤(4)制得的发酵产物经过烘干、粉碎制得0.32吨富含活菌的生物有机肥。生物有机肥蛋白质含量28.2％，活菌数2.6×109CFU/g。
实施例2
一种餐厨垃圾全资源综合利用的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)将1.02吨餐厨垃圾进入料仓，通过振动过滤去除大的异形杂物，通入0.1MPa的蒸汽处理30min；
(2)采用压滤机过滤将餐厨垃圾分离，滤渣为固态部分，滤液为废油水，其中废油水的质量为0.24吨；
(3)采用卧式离心机将餐厨废油水离心，分别收集0.21吨废水和0.03吨废油；
(4)将步骤(2)收集的固态部分粉碎，粉碎后的粒径为20目，并与步骤(3)收集的废水重新混合，并加入0.04吨木屑，之后接种解淀粉芽孢杆菌(接种量为每克物料添加1×107CFU)进行控温发酵，35℃的条件下发酵72小时(每6小时进行1次物料搅拌，同时通入无菌空气30min)；
(5)将步骤(4)制得的发酵产物经过烘干、粉碎制得0.35吨富含活菌的生物有机肥。生物有机肥蛋白质含量27.6％，活菌数3.8×109CFU/g。
实施例3
一种餐厨垃圾全资源综合利用的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)将1.04吨餐厨垃圾进入料仓，通过振动过滤去除大的异形杂物，通入0.1MPa的蒸汽处理20min；
(2)采用压滤机过滤将餐厨垃圾分离，滤渣为固态部分，滤液为废油水，其中废油水的质量为0.24吨；
(3)采用卧式离心机将餐厨废油水离心，分别收集0.20吨废水和0.04吨废油；
(4)将步骤(2)收集的固态部分粉碎，粉碎后的粒径为10目，并与步骤(3)收集的废水重新混合，并加入0.04吨木屑，之后接种解淀粉芽孢杆菌(接种量为每克物料添加2×107CFU)进行控温发酵，30℃的条件下发酵60小时(每6小时进行1次物料搅拌，同时通入无菌空气30min)；
(5)将步骤(4)制得的发酵产物经过烘干、粉碎制得0.34吨富含活菌的生物有机肥。生物有机肥蛋白质含量28.6％，活菌数5.2×109CFU/g。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (7)

1.一种餐厨垃圾全资源综合利用的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)通过固液分离，将餐厨垃圾分离，获得餐厨废油水和固态部分；
(2)将餐厨废油水离心，分别收集废水和废油；
(3)将步骤(1)收集的固态部分粉碎，并与步骤(2)收集的废水重新混合，并加入木屑，之后接种微生物进行控温发酵；
(4)将步骤(3)制得的发酵产物经过烘干、粉碎制得富含活菌的生物有机肥。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述固液分离的方法为采用压滤机过滤，滤渣为固态部分，滤液为废油水，其中废油水的质量占垃圾总量的20～30％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述固液分离前经过预处理，预处理的方法是将餐厨垃圾进入料仓，通过振动过滤去除大的异形杂物，通入0.1MPa的蒸汽处理20～30min。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述餐厨废油水离心的方法为采用卧式离心机实现油水分离。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述固态部分粉碎后的粒径为10～20目；所述废水和木屑的用量为固态部分质量的2～5％。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述接种的微生物为解淀粉芽孢杆菌，接种量为每克物料添加1～2×107CFU，发酵温度为30～37℃，发酵时间为60～72小时。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中所述生物有机肥符合农业部行业标准《生物有机肥》(NY 88-2012)的要求，其中活菌数≧109CFU/g，为行业标准的50倍以上；蛋白质含量≧25％。
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