CN101130194B - 餐余垃圾综合处理回收再利用的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及餐余垃圾综合处理回收再利用的方法，首先破开除去包装袋、废弃桌布、塑料袋类物料，接着振动筛选分拣出筷子类物料，再磁吸出瓶盖类铁磁性物料；将分离出的物料进行机械水洗，分门别类地收集；将主固体物料在130～150℃温度下蒸煮30～60分钟；然后将蒸煮后的物料通过挤压方式使其固液分离；挤压出的水、油通过离心作用进行油水分离；废水通过厌氧发酵产出沼气；废油与甲醇酯化制备出脂肪酸甲酯。本发明成功实现了餐饮垃圾的精确分类以及各分类废物的资源化处理，达到了物尽其用，完全消除了环境污染和处理时的二次污染，是一种合理化、工业化、规模化、无害化、资源化的餐饮垃圾处理的完全模式，应用前景看好。
Description
技术领域
本发明涉及一种固体废物处置的方法，尤其涉及对餐余垃圾进行综合处理回收并再利用，属固体废物处理处置技术领域。
背景技术
餐饮垃圾与日俱增，在生活垃圾中占有很大的比例。人们对于餐余垃圾以往都是填埋或者简单加工处理，此两种方式都不能对其完全处理，给环境造成了直接污染或者二次污染。
餐余垃圾主要是有宾馆、饭店、食堂、小吃馆等在经营过程中产生的剩饭剩菜等，食品生产和加工部门的下脚料以及家庭厨房产生的厨房垃圾等构成。此类垃圾含水率大、可回收资源含量高、极易腐败变质、污染环境等特点，在城市生活垃圾中占有很高的比例。由于其具有上述特性，使得此类垃圾非常容易变质，滋生病菌、细菌等微生物，并散发出臭味。通常，此类垃圾直接拉去喂猪，或者直接填埋。前者会造成猪肉品质下降以及一些传染病的蔓延，极大地危害大众的身体健康，后者会大幅度增加城市垃圾的处理难度和处理工作量。从卫生角度、经济角度、环保角度等各方面来看都是不相适宜的。
目前，国内外餐余垃圾处理技术主要包括以下几点：
①简单破碎技术，以快餐为主的欧美发达国家大多在厨房里安装一台破碎机，将厨余垃圾割碎，用水冲到下水管网中，与城市生活污水一并处理。这种方法操作简单，但是，不适合产生量巨大的中国国情。另外，一方面需浪费干净的水进行冲洗，增加了城市污水处理厂的负荷，另一方面将这些营养物白白冲掉，是一种巨大的资源浪费。
②生物处理技术，很多研究机构研发了用于生物发酵的餐饮垃圾生物处理工艺。包括厌氧和好氧两种，厌氧发酵是将有机废物在厌氧菌作用下，降解产生沼气用来发电，废物经脱水后制作肥料，本方法工艺简单，运行费用低，二次污染少，但是餐余垃圾中的高油脂含量和高含盐量非常不利于微生物生长，制约了生物技术的效果。另外，生物处理技术受水分、有机物含量、碳氮比、通风等因素影响较大，反应比较缓慢，最终产物难于处置，不能最终满足用户的需求。
专利00253264.6公开了一种餐余垃圾处理装置，该装置包括初步脱水的热解装置、脱水脱脂的挤压装置、粉碎装置、熔炼装置，使用该装置只能进行主要固体物料的初级处理，没有达到资源化，在可操作性上有些欠缺。
专利200410009365揭露了一种餐饮垃圾湿热加热制备有机肥料的方法，包括去杂、破碎、湿热加热、膨化处理、脱水脱油、回收油脂、发酵等七个步骤，也只是针对主要固体物料进行处理。还有专利200410009366、02253684等。
专利200520133425.6描述了一种餐余垃圾综合处理系统，该系统包括进料斗、原料贮存仓、粉碎机、输送机、油水分离机、易燃废物焚烧处置、电热干燥机、添加剂装置、混合器、处理塔和灭菌消毒、搅拌装置、添加装置等，该系统对于物料的全方位处理并不完善。
因此，餐饮垃圾的无害化、无污染、资源化的综合处理，将成为急待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种餐余垃圾综合处理回收再利用的方法，实现餐饮垃圾的精确分类及各分类废物的资源化处理，消除了环境污染和处理时的二次污染。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
餐余垃圾综合处理回收再利用的方法，其特征在于：包括以下步骤
①精确分类：首先破开除去包装袋、废弃桌布、塑料袋类物料，接着振动筛选分拣出筷子类物料，再磁吸出瓶盖类铁磁性物料；
②杂质清洗回收：将分离出的物料进行机械水洗，分门别类地收集；
③高温蒸煮：将主固体物料在130～150℃温度下蒸煮30～60分钟，使大分子有机物分解成小分子有机物；
④挤压脱水脱油：将蒸煮后的物料通过挤压方式使其固液分离，挤压得到的固体物料粉碎成细小颗粒，并分离出牙签类韧性非营养物质；挤压出的水、油通过离心作用进行油水分离；
⑤废水处理：分离出的废水通过厌氧发酵，产出沼气；
⑥废油处理：分离出的废油与甲醇酯化制备出脂肪酸甲酯。
进一步地，上述的餐余垃圾综合处理回收再利用的方法，步骤③主固体物料在140℃蒸煮40分钟。
更进一步地，上述的餐余垃圾综合处理回收再利用的方法，步骤④颗粒物料经干燥灭菌后配入多种营养性成分，混合后获得高蛋白饲料。
更进一步地，上述的餐余垃圾综合处理回收再利用的方法，步骤⑥废油在50～70℃温度下与甲醇酯化。
再进一步地，上述的餐余垃圾综合处理回收再利用的方法，废油在60℃与甲醇酯化。
本发明技术方案的突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：
本发明工艺首先对餐余垃圾精确分类，然后进行杂质清洗回收，通过高温蒸煮后再挤压脱水脱油，最后对分离出的废水和废油作相应的进一步处理。成功实现了餐饮垃圾的精确分类以及各分类废物的资源化处理，达到了物尽其用，最终获取的主产品有高蛋白饲料、脂肪酸甲酯(生物柴油)，副产品有竹木类、废塑料类及少量废金属类物质。完全消除了环境污染和处理时的二次污染，是一种合理化、工业化、规模化、无害化、资源化的餐饮垃圾处理的完全模式，产生了巨大的经济效益和社会效应。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
图1：本发明流程示意图。
具体实施方式
餐饮垃圾由剩饭剩菜、包装袋、废弃桌布、一次性筷子、牙签、瓶盖等物料组成。本发明餐余垃圾综合处理回收再利用的方法，是对餐余垃圾进行全面的无害化、资源化处理，包括下列步骤：①精确分类，②杂质清洗回收，③高温蒸煮，④挤压脱水脱油，⑤废水处理，⑥废油处理。
第①、②步骤精确分类和杂质清洗回收，利用破除袋机、振动筛、磁选装置分离出包装袋、形状较大物质及铁磁性物质，分离出的各物质进行清洗分类回收，再进行对口再生处理。
第③、④步骤是将分离后的物料进行高温蒸煮并挤压脱水脱油，使其固液分离，利用物理离心技术达到油、水分离；再粉碎精炼使固体物料洁净，然后通过干燥机干燥后按实际情况配入各种营养成分，经混合装置混合后制粒打包，获取高蛋白饲料。
第⑤步骤是将分离出的废水通过厌氧发酵，产出沼气进行发电用于生产。
第⑥步骤是将分离出的废油制备成清洁能源——脂肪酸甲酯，即生物柴油。
具体实施时，首先破开除去包装袋、废弃桌布、塑料袋类物料，接着振动筛选分拣出筷子类物料，再磁吸出瓶盖类铁磁性物料；将分离出的物料进行机械水洗，分门别类地收集；将主固体物料在140℃蒸煮40分钟，使大分子有机物分解成小分子有机物；将蒸煮后的物料通过挤压方式使其固液分离，挤压得到的固体物料粉碎成细小颗粒，并分离出牙签类韧性非营养物质，颗粒物料再经干燥灭菌后配入多种营养性成分，混合后获得高蛋白饲料；挤压出的水、油通过离心作用进行油水分离；分离出的废水通过厌氧发酵，产出沼气；分离出的废油在60℃与甲醇酯化制备出脂肪酸甲酯。
需说明的是，精确的分类对于后续精加工起到关键性作用，首先用破袋除袋机破开包装袋，并除去包装袋、废弃桌布、塑料袋等大型物料；接着通过振动筛的作用分拣出筷子类较大型物料；最后利用磁吸性原理由磁选机分离出瓶盖等铁磁性物料，原料里的机械杂质被充分分离出来。分离出的物料经过机械水洗后分门别类的收集，竹木类物料是造纸厂的原料，金属类、塑料类送相关行业再生利用。
高温蒸煮是将物料在130～150℃温度下蒸煮30～60分钟，理想条件是，在140℃蒸煮40分钟，能彻底杀灭病菌，使大分子有机物分解成小分子有机物，蛋白质、淀粉、纤维素等营养成分的物理化学结构发生变化，更易于被动植物利用，物料中的肉类细胞被破坏，部分细胞内脂类和细胞内的水类被析出。挤压出的水、油在离心机的作用下达到水、油的完全分离以便于下续精加工。挤压后的固体物料由粉碎机粉碎成细小颗粒，同时分离出牙签等韧性非营养物质。
得到的纯净物料由干燥机进行干燥脱水，同时进一步进行灭菌处理，可根据实际需要添加入各种营养成分，经混合装置充分混合后得到高品质的高蛋白饲料，另外用制粒机制成颗粒状，满足客户需求。
废水处理是餐饮垃圾处理中的重要内容，出于资源化的理念，采用了厌氧发酵处理技术，废水在经过厌氧发酵后产生沼气并净化，采集储存后在发电机的工作下转换成电能，解决了生产过程所需的能源，降低了生产成本。另外，发酵后的废水还是种植场的优良绿色营养液，使用营养液既减轻了过量使用化肥对土地的污染又改变了土地的营养结构。
废油处理一直是大众所关心的焦点，在能源紧缺的势态下，废油在50～70℃通过与甲醇的酯化作用制备出高品质的绿色清洁能源——脂肪酸甲酯(生物柴油)，既完全杜绝了废油再回餐桌和添加入饲料的有害行为，又减轻了社会的能源压力。
由此可见，本发明成功实现餐饮垃圾的精确分类以及各分类废物的资源化处理，达到了物尽其用，最终获取的主产品有高蛋白饲料、脂肪酸甲酯(生物柴油)，副产品有竹木类、废塑料类及少量废金属类物质。完全消除了环境污染和处理时的二次污染，是一种合理化、工业化、规模化、无害化、资源化的餐饮垃圾处理的完全模式，应用前景美好。
以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。
Claims (2)
1.餐余垃圾综合处理回收再利用的方法，其特征在于：包括以下步骤——
①精确分类：首先破开除去包装袋、废弃桌布、塑料袋类物料，接着振动筛选分拣出筷子类物料，再磁吸出瓶盖类铁磁性物料；
②杂质清洗回收：将分离出的物料进行机械水洗，分门别类地收集；
③高温蒸煮：将主固体物料在140℃温度下蒸煮40分钟，使大分子有机物分解成小分子有机物；
④挤压脱水脱油：将蒸煮后的物料通过挤压方式使其固液分离，挤压得到的固体物料粉碎成细小颗粒，并分离出牙签类韧性非营养物质；挤压出的水、油通过离心作用进行油水分离；颗粒物料经干燥灭菌后配入多种营养性成分，混合后获得高蛋白饲料；
⑤废水处理：分离出的废水通过厌氧发酵，产出沼气；
⑥废油处理：分离出的废油在50～70℃温度下与甲醇酯化制备出脂肪酸甲酯。
2.根据权利要求1所述的餐余垃圾综合处理回收再利用的方法，其特征在于：废油在60℃与甲醇酯化。
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