CN101890423B - 一种餐厨垃圾资源化清洁处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种垃圾处理方法,具体讲,涉及一种餐厨垃圾资源化清洁处理方法,其步骤包括分选—分离回收油脂—将分离回收油脂后的物料进行二次水解—将水解液进一步酒精发酵—将分选、水解和发酵得到的固体残渣制造饲料,本发明带来的有益效果为:采用了适合工业化应用的经济合理的工艺技术、处理成本大大降低;制备出用途广泛、附加值高的再生资源化产品;生产过程清洁环保,物料实现封闭循环,不产生二次污染物,资源化产品用途广泛,运营成本低,经济效益高。

Description

一种餐厨垃圾资源化清洁处理方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种垃圾处理方法,具体讲,涉及一种餐厨垃圾资源化清洁处理方法。 背景技术
[0002] 据统计,我国目前约有2/3的城市陷入垃圾围城的困境。我国仅城市生活垃圾的年产量就近1. 5亿吨,这些城市生活垃圾绝大部分是露天堆放。它不仅影响城市景观,同时污染了与我们生命至关重要的大气、水和土壤,对城镇居民的健康构成很大威胁,垃圾已成为城市发展、社会进步过程中的一个十分棘手问题。而且随着人民生活水平的不断提高,生活垃圾产生的数量越来越大、增长速度越来越快,组成成份越来越复杂,给人民群众的生活带来的危害也越来越严重。
[0003] 目前,国内的垃圾处理还没有良好的解决办法。现普遍采用的有三种方法:一是填埋;二是焚烧及焚烧发电;三是堆肥。
[0004] 其中填埋是目前采用最多的垃圾处理方法。这种方法看似简单,但危害很大。缺点是:占地面积大、使用时间短(一股十年左右)、占用时间长(100年内无法再利用);填埋后的垃圾对土壤、地下水、大气造成严重污染,其现实危害和潜在危害更是在不断增加;造成了资源的严重浪费。
[0005] 第二种方法是焚烧及焚烧发电。这种方法也没有实现垃圾处理的减量化和资源化。首先看减量化,表面看垃圾焚烧减量了 50%〜60%,但是实际上剩下的40%〜50%的炉渣还是需要填埋,重新污染地下水和土壤。再看其资源化,直接焚烧不仅没有实现资源化、产业化,反而是严重浪费了资源。垃圾焚烧发电的技术来源于国外,比较成熟,但是不适合我过国情。主要原因是我国的垃圾成分复杂、热值低、水分大,致使垃圾焚烧炉无法正常工作。要想正常工作,就必须加煤或喷油,这样无形中就增加了运行费用,使投入远远大于产出。另外,焚烧及焚烧发电技术在垃圾焚烧过程中,释放出的有毒气体,如二恶英、电池中的汞蒸汽等,严重污染大气,处理此类有毒气体的费用又十分昂贵,不符合我国国情。所以, 从长远看,这种方法也不符合国家的垃圾处理无害化、资源化、产业化政策方向。
[0006] 第三种是堆肥,该方法具有投资少,易操作的优点。但存在着缺点:
[0007] (1)有机物堆腐时间长,一股需三周至一个月,堆积污染严重,苍蝇、蚊子孳生,严重污染周边环境,给当地卫生防疫带来极大隐患。
[0008] (2)有机物降解不彻底,处理不充分,残留物仍会造成垃圾污染。
[0009] (3)有机物堆肥产品杂质多,而且对重金属等有害物质不能有效分离,长期使用堆肥产品,会造成土壤表面沉积,破坏土壤、危害农作物。
[0010] (4)堆肥过程中,大多数氮营养被自然释放,磷、钾等化合物被自然降解,所以致使肥料质量低下,广大农民不愿问津,市场前景渺茫。
[0011] 所以,我国目前的生活垃圾处理技术基本处于低下水平,难以实现垃圾处理的无害化、资源化和产业化。
[0012] 随着经济的发展和人民生活水平的提高,餐厨垃圾产量呈快速增长趋势,目前我国大多数城市的餐厨垃圾仍被直接填埋处理或者被养殖户非法收购,这种状况一方面造成了严重的环境污染和卫生健康问题,另一方面也是对资源的严重浪费,尤其在能源紧张的情况下,因此发展餐厨垃圾能源化处理技术对减轻污染,提供清洁的可再生能源具有重要意义。餐厨垃圾是家庭、餐饮业抛弃的以食物为主的垃圾,主要成分有淀粉、纤维素、蛋白质、油脂等有机物,其特点是:有机质含量高,含水率高,易腐败发臭,不适于填埋焚烧处理; 又由于其含盐高,使其堆肥处理受限。针对餐厨垃圾有机类物质可再生性好,有毒有害的物质含量少的特点,目前有一些餐厨垃圾发酵产沼气,发酵制乳酸、生物制氢、制饲料蛋白、发酵生产燃料乙醇等资源化技术的报道,但大部分技术目前进入工业化生产和商业性应用的前景不太乐观,主要制约因素有:(1)大部分技术处于实验室开发水平,离中试和扩试还有一定的距离;(¾技术的经济实用性有待提高,有的技术投资大,运行成本高,配套应用性和技术的完备性需认真对待,如厌氧制沼气、生物制氢等技术,需要完善的配套应用技术和残液残渣处理技术;C3)大部分技术对垃圾中的可再生资源的利用不充分或不经济,如现有的乳酸发酵技术和发酵生产燃料乙醇技术,均使用了高成本的生物酶处理技术,且主要针对垃圾中的淀粉类物质开发利用,而对其中含量不断增加的纤维素,未进行有效的再生利用。
[0013] 发明专利申请号为200710039019. 7、名为“生活垃圾处理方法”的专利申请,公开了一种生活垃圾处理方法包括分选、有机物高温高压水解水热氧化(150〜200°C,加压8〜 12MPa, 15〜20小时)、有机物制肥、不可回收类可燃物制燃料块、无机物制建材、塑料制粒、 可回收物再生利用、废气处理、污水处理、热力供给等工艺过程。该发明申请中仅将有机物成分高温高压水解,但其获得的水解液仅能用于生产肥料,其生物利用程度较低。
[0014] 发明专利ZL200310100027. X、名称为“一种有机垃圾的处理方法”的专利申请,公开了一种处理有机垃圾的方法:该方法包括于水解槽中,水和干有机物料重量比为1〜5 倍,蒸汽压力为0. 1〜1. 4MPA,温度为100〜250°C条件下,水解1〜2小时,用0. 1〜0. 5MPa 热空气进行脱水,一分钟内使水解槽中压力降至常压下出料。但是该发明的垃圾减量程度仅能达到85%,不能适应国家对垃圾处理的新要求。
[0015] 发明专利ZL03150530. 9、名称为“生活垃圾处理工艺,,的专利申请,公开了一种生活垃圾处理工艺,其工艺为:将生活垃圾用破碎机破碎,破碎后进入分选机进行比重风选、 磁选,分成无机物、有机垃圾和废塑料三类;无机物被送往制建材系统,废塑料被送往废塑料处理系统,有机垃圾被送入水解罐进行自身水解反应,水解的同时脱水,水解完后继续脱水,直至含水量小于20% ;脱水完毕后喷雾干燥,然后进行细分筛,得到无机物、有机物和废塑料,无机物被粉碎后送制建材系统,废塑料被送往废塑料处理系统,有机物被送往制肥系统。其中,水解条件100〜300度,6〜12MPa,3. 0〜3. 5小时。该方法在对有机物的处理过程中,在水解的同时脱水,这样不仅浪费资源,而且也得不到高附加值的产品。
[0016] 现有技术中还没有针对于餐厨垃圾综合利用的处理工艺。然而,针对越来越迫切解决的城市餐厨垃圾的综合利用问题,本发明提出了一种餐厨垃圾高效资源化的封闭循环清洁处理方法。
发明内容
[0017] 本发明要解决的技术问题在于提供一种针对餐厨垃圾的资源化清洁处理方法。[0018] 未解决本发明餐厨垃圾综合处理的难题,本发明采用的技术方案为:
[0019] 本发明提出了一种餐厨垃圾资源化清洁处理方法,包括以下步骤:
[0020] (1)将餐厨垃圾分选后,分离回收油脂,将回收的油脂进一步回收利用;
[0021] (2) 二次水解:调节回收油脂后的物料固体和液体的重量比为1 : 1〜1 : 3.5, 第一次水解时加入固形物重量百分比为0. 1〜的催化剂,在0. IMPa,60〜80°C、pH值 1〜2条件下水解反应15〜60分钟,固液分离,水解液备用;第二次水解时调节残渣固体和液体的重量比为1 : 1〜1 : 3. 5,加入固形物重量百分比为0. 1〜的催化剂,在0.5〜 1. OMPaU20〜200°C、pH值1〜2条件下水解反应30〜120分钟,固液分离后,合并水解液;
[0022] (3)将步骤⑵得到的水解液调节pH4〜6,接入水解液重量比1 %〜10%的高产酒精酵母,观〜35°C条件下发酵M〜36小时,发酵液经蒸馏提纯获得工业乙醇产品;
[0023] (4)将步骤(1)中分选出的硬骨、果核等固体有机杂物,经粉碎后与步骤(¾得到的水解残渣和步骤(¾得到的发酵残渣一起经干燥造粒后制得高蛋白饲料。
[0024] 本发明的第一优选方案为:在步骤(1)中,将餐厨垃圾在暂存池里通入蒸汽将物料加热至40〜50°C,静置后分离出液相物料,在搅拌下加入0. 01〜0. 05%的油水分离剂, 静置后放出水相,得到回收油相,将油相制备生物柴油、脂肪酸、甘油等产品。其中,本发明的油水分离剂选自高分子阳离子酰胺类表面活性剂。
[0025] 本发明的第二优选方案为:在步骤O)中,第一次水解时将回收油脂后的物料调节固体和液体的重量比为1 : 1〜1 : 3,加入固形物重量百分比为0. 1〜的催化剂,在 0. lMPa、65〜80°C、PH1〜2条件下反应15〜30分钟,固液分离,水解液备用;第二次水解时调节残渣固体和液体的重量比为1 : 1〜1 : 3,加入固形物重量百分比为0. 1〜0.5% 的催化剂,在1. OMPaU58〜195°C、pH值1〜2条件下反应40〜120分钟,固液分离后,合并水解液。
[0026] 其中,催化剂选自盐酸、硫酸、磷酸、苯磺酸与铁、锌、镁形成的化合物中的至少一种,其中优选氯化铁、氯化镁、氯化锌硫酸铁、硫酸锌、硫酸镁、磷酸铁、磷酸镁、磷酸锌、苯磺酸铁、苯磺酸镁、苯磺酸锌中的至少一种;更优选氯化铁、氯化镁、氯化锌、硫酸铁、硫酸锌、 硫酸镁、磷酸铁、磷酸镁、磷酸锌中的至少一种。
[0027] 本发明的第三优选方案为:在步骤(2)中,第一次水解时将回收油脂后的物料调节固体和液体的重量比为1 : 1,加入固形物重量百分比为0.1〜0.5%的催化剂,在 0. lMPa、65〜75°C、pH值1〜1. 5条件下反应15〜30分钟,固液分离,水解液备用;第二次水解时调节残渣固体和液体的重量比为1 : 3,加入固形物重量百分比为0.5〜的催化剂,在1. OMPa, 165〜180°C、pH值1. 5〜2条件下反应40〜90分钟,固液分离后,合并水解液。
[0028] 本发明的第四优选方案为:在步骤O)中,第一次水解反应加入的催化剂的用量为固形物重量百分比为的0. 15 %〜0. 45 %,更优选0. 22 %〜0. 36 % ;第二次水解反应加入的催化剂的用量为固形物重量百分比为的优选0. 55%〜0. 95%,更优选0. 6%〜0. 8%。
[0029] 本发明的第五优选方案为:在步骤O)中,第一次水解的反应温度进一步优选为 68〜73°C,更优选为70〜73°C ;第二次水解的反应温度进一步优选为168〜178°C,更优选为170〜175°C。[0030] 本发明的第六优选方案为:步骤(3)中,将所述的水解液调节至pH4. 5〜5. 5,优选 ρΗ5· 0。
[0031] 本发明的第七优选方案为:步骤(3)中,所述高产酒精酵母的接种量为水解液重量比2〜10%,优选5〜10%,更优选5〜8%。
[0032] 本发明的第八优选方案为:步骤(3)中的蒸馏残液用于步骤(¾调整调节固体和液体的重量比。
[0033] 下面对本发明的发明内容进行进一步的详细描述。
[0034] 本发明的目的是为了更合理地综合利用餐厨垃圾,变废为宝,减少餐厨垃圾处理成本,从工业化应用和商业化的视角,提供一种餐厨垃圾高效资源化的封闭循环清洁处理方法,即利用生物、化学、物理等综合技术,将餐厨垃圾经济、高效、清洁地转化为生物柴油、 脂肪酸、甘油、燃料乙醇、高蛋白饲料等。本发明的方法工艺新颖,垃圾有效利用合理经济, 产品应用价值高,且清洁环保、投资和运营成本低,有非常明显的经济效益和环境效益。
[0035] 本发明根据餐厨垃圾高油分、高有机物的特点,提出了一种餐厨垃圾资源化清洁处理方法,其步骤包括分选-分离回收油脂-将分离回收油脂后的物料进行二次水解-将水解液进一步酒精发酵-将分选、水解和发酵得到的固体残渣制造饲料,见附图1。
[0036] 具体包括以下步骤:
[0037] (1)将采用离心、震动筛分、浮选等手段对餐厨垃圾进行分选后,将餐厨垃圾在暂存池里通入蒸汽将物料加热至40〜50°C,静置后转入油水分离器分离出液相物料,在搅拌下加入质量百分比为0.01〜0. 05%的油水分离剂,静置后放出水相,得到回收油相,将油相制备生物柴油、脂肪酸、甘油等产品。其中,本发明的油水分离剂选自高分子阳离子酰胺类表面活性剂。
[0038] (2)将回收油脂后的物料调节固体和液体的重量比为1 : 1〜1 : 3. 5,加入固形物重量百分比为0. 1〜的催化剂,在0. IMPa,60〜80°C、pH值1〜2条件下水解反应 15〜60min,固液分离,水解液备用,调节残渣固体和液体的重量比为1 : 1〜1 : 3. 5,加入固形物重量百分比为0. 1〜的催化剂,在0. 5〜1. OMPaU20〜200°C条件下水解反应30〜120min,固液分离后,合并水解液;
[0039] (3)将加入烧碱、纯碱的溶液或石灰乳将步骤(2)得到的水解液调节pH4〜6,接入水解液重量比〜10%的高产酒精酵母,观〜35°C条件下发酵M〜36小时,发酵液经蒸馏提纯获得工业乙醇产品;
[0040] (4)将步骤(1)中分选出的硬骨、果核等固体有机杂物,经粉碎后与步骤(¾得到的水解残渣和步骤(¾得到的发酵残渣一起经干燥造粒后制得高蛋白饲料。
[0041] 本发明采用了先将垃圾进行油水分离,再分别进行处理的技术方案。如果不进行油水分离,分拣后直接进行水解和发酵,不仅水解不完全,且需要添加大量的催化剂,油脂类物质水解产生的挥发性脂肪酸会阻碍淀粉和纤维素的分解。同时,对先分离出来的油相进一步深加工可以获得很好的经济效益,因此将餐厨垃圾油水分离后分别进行处理具有节能环保、经济效益好等优势。
[0042] 本发明的又一优选方案为:在步骤O)中,将回收油脂后的物料调节固体和液体的重量比为1 : 1〜1 : 3,加入固形物重量百分比为0. 1〜的催化剂,在0. lMPa、65〜 80°C、pH值1〜2条件下反应15〜30分钟,固液分离,水解液备用,调节残渣固体和液体的
7重量比为1 : 1〜1 : 3,加入固形物重量百分比为0. 1〜的催化剂,在1.0MPa、158〜 195°C条件下反应40〜120分钟,固液分离后,合并水解液。
[0043] 本发明中第一次水解和第二次水解的温度、时间、压强、固液比、催化剂使用量的最优选的见表1 :
[0044] 表 1 :
[0045]
Figure CN101890423BD00081
[0046] 本发明采用了二次水解的技术,即先在较低的温度下水解一定时间,再在较高温度下进行水解,这是因为,经过分拣和去油步骤后剩下的物料主要是一些淀粉类和纤维素类物质,而淀粉类物质在较低温度和压强下即可以水解,而纤维素类的物质需要较高的温度和压强才能水解,因此本发明采用二次水解的技术,想在较低的温度下将淀粉类物质分解完全,再加温加压对纤维素类物质进行分解。这样不仅节能,而且水解更加彻底。本发明的二次水解技术比仅高温高压水解的技术方案不仅节约了能源,而且水解程度更高,水解后剩余微量残渣。
[0047] 本发明带来的有益效果为:
[0048] 一、对餐厨垃圾的可资源化组分分别采用经济实用、高效清洁的方法,制备出用途广泛,附加值高的再生资源化产品,如酒精,使垃圾组分物尽其用。
[0049] 二、对垃圾组分中的淀粉、纤维素分别在不同的工艺条件下进行水解糖化,采用了适合工业化应用的经济合理的工艺技术,实现对目标组分的充分、有效、增值的利用,处理成本大大降低。
[0050] 三、本发明工艺路线和条件选择合理,方便实用,易于实现工业化应用,餐厨垃圾的处理资源化程度高,生产过程清洁环保,物料实现封闭循环,不产生二次污染物,资源化产品用途广泛,经济价值高,通过本发明的方法和工艺对餐厨垃圾进行处理,投资省,运营成本低,经济效益高,无害化率100 %,减量化率97〜100 %。
附图说明
[0051] 图1为本发明工艺的流程图。
[0052] 以下对本发明的具体实施方式进行进一步的解释和说明,并不对本发明的内容进行限制。具体实施方式
[0053] 实施例1
[0054] 1.取IOOOKg餐厨垃圾,真空吸入湿式分选系统,将餐厨垃圾在暂存池里通入蒸汽将物料加热至40〜50°C,静置后转入油水分离器分离出液相物料,在搅拌下加入0. 05%的油水分离剂,静置后放出水相,得到回收油相,将油相制备生物柴油;油水分离剂为高分子阳离子酰胺类表面活性剂。
[0055] 2.其余垃圾进入料液池,由输料泵送入均质罐,开启均质器均质10〜15分钟,由蒸馏残液储罐加入计量的残液调固体和液体的重量比,再均质5分钟后由料液泵送入一级水解罐,进行第一次水解,水解完成后趁热过滤,滤液送入发酵罐备用,滤渣送入二级水解罐,进行第二次水解,完成后过滤,参数见表2 ;
[0056] 表 2
[0057]
Figure CN101890423BD00091
[0058] 3.滤液送入发酵罐与一级水解液合并,加入烧碱溶液调节pH值为5.0,接种量为水解液重量比的8%接种高产酒精酵母,维持30〜35°C发酵36小时,过滤,滤液蒸馏出乙醇,残液送入残液罐备用;
[0059] 4.水解、发酵工段的滤渣与分选出的大块硬骨、果核的粉碎物一起混勻、干燥、造粒制成高蛋白饲料。
[0060] 本技术方案获得了生物柴油、工业酒精和高蛋白饲料为副产品,无害化率100 %, 减量化率99%。
[0061] 实施例2
[0062] 1.取IOOOKg餐厨垃圾,真空吸入湿式分选系统,将餐厨垃圾在暂存池里通入蒸汽将物料加热至40〜50°C,静置后转入油水分离器分离出液相物料,在搅拌下加入重量百分比为0.01%的油水分离剂,静置后放出水相,得到回收油相,将油相制备生物柴油和脂肪酸。油水分离剂为高分子阳离子酰胺类表面活性剂;
[0063] 2.其余垃圾进入料液池,由输料泵送入均质罐,开启均质器均质10〜15分钟,由蒸馏残液储罐调固体和液体的重量比(固液比),再均质5分钟后由料液泵送入一级水解罐,进行第一次水解,趁热过滤,滤液送入发酵罐备用,滤渣送入二级水解罐,进行第二次水解,过滤;
[0064]表 3
[0065]
Figure CN101890423BD00101
[0066] 3.滤液送入发酵罐与一级水解液合并,加入石灰乳调节pH值为5. 5,接种量为水解液重量比的2%接种高产酒精酵母,维持30〜35°C发酵36小时,过滤,滤液蒸馏出乙醇, 残液送入残液罐备用;
[0067] 4.水解、发酵工段的滤渣与分选出的大块硬骨、果核的粉碎物一起混勻、干燥、造粒制成高蛋白饲料。
[0068] 本技术方案获得了生物柴油、脂肪酸、工业酒精和高蛋白饲料为副产品,无害化率 100%,减量化率98%。
[0069] 实施例3
[0070] 1.取IOOOKg餐厨垃圾,真空吸入湿式分选系统,将餐厨垃圾在暂存池里通入蒸汽将物料加热至40〜50°C,静置后转入油水分离器分离出液相物料,在搅拌下加入重量百分比为0. 03%的油水分离剂,静置后放出水相,得到回收油相,将油相制备生物柴油、脂肪酸和甘油。油水分离剂为高分子阳离子酰胺类表面活性剂;
[0071] 2.其余垃圾进入料液池,由输料泵送入均质罐,开启均质器均质10〜15分钟,由蒸馏残液储罐加入计量的残液调固体和液体的重量比,再均质5分钟后由料液泵送入一级水解罐,进行第一次水解,趁热过滤,滤液送入发酵罐备用,滤渣送入二级水解罐,进行第二次水解,过滤;
[0072]表 4 :
[0073]
Figure CN101890423BD00102
Figure CN101890423BD00111
[0074] 3.滤液送入发酵罐与一级水解液合并,加入烧碱溶液调节pH值为4. 5,接种量为水解液重量比的5%接种高产酒精酵母,维持30〜35°C发酵36小时,过滤,滤液蒸馏出乙醇,残液送入残液罐备用;
[0075] 4.水解、发酵工段的滤渣与分选出的大块硬骨、果核的粉碎物一起混勻、干燥、造粒制成高蛋白饲料。
[0076] 本技术方案获得了生物柴油、脂肪酸、甘油、工业酒精和高蛋白饲料为副产品,无害化率100 %,减量化率98. 5 %。
[0077] 实施例4
[0078] 1.取IOOOKg餐厨垃圾,真空吸入湿式分选系统,将餐厨垃圾在暂存池里通入蒸汽将物料加热至40〜50°C,静置后转入油水分离器分离出液相物料,在搅拌下加入重量百分比为0. 02%的油水分离剂,静置后放出水相,得到回收油相,将油相制备生物柴油、脂肪酸、 甘油等产品。油水分离剂为高分子阳离子酰胺类表面活性剂;
[0079] 2.其余垃圾进入料液池,由输料泵送入均质罐,开启均质器均质10〜15分钟,由蒸馏残液储罐加入计量的残液调固体和液体的重量比,再均质5分钟后由料液泵送入一级水解罐,进行第一次水解,趁热过滤,滤液送入发酵罐备用,滤渣送入二级水解罐,进行第二次水解,过滤;
[0080]表 5 :
[0081]
Figure CN101890423BD00112
[0082] 3.滤液送入发酵罐与一级水解液合并,加入烧碱溶液调节pH值为5.0,接种量为水解液重量比的10%接种高产酒精酵母,维持30〜35°C发酵36小时,过滤,滤液蒸馏出乙醇,残液送入残液罐备用;
[0083] 4.水解、发酵工段的滤渣与分选出的大块硬骨、果核的粉碎物一起混勻、干燥、造粒制成高蛋白饲料。[0084] 本技术方案获得了生物柴油、脂肪酸、甘油、工业酒精和高蛋白饲料为副产品,无害化率100 %,减量化率98. 5 %。
[0085] 实施例5
[0086] 1.取IOOOKg餐厨垃圾,真空吸入湿式分选系统,将餐厨垃圾在暂存池里通入蒸汽将物料加热至40〜50°C,静置后分离出液相物料,在搅拌下加入重量百分比为0. 02%的油水分离剂,静置后放出水相,得到回收油相,将油相制备生物柴油、脂肪酸、甘油等产品;油水分离剂为高分子阳离子酰胺类表面活性剂;
[0087] 2.其余垃圾进入料液池,由输料泵送入均质罐,开启均质器均质10〜15分钟,由蒸馏残液储罐加入计量的残液调固体和液体的重量比,再均质5分钟后由料液泵送入一级水解罐,进行第一次水解,趁热过滤,滤液送入发酵罐备用,滤渣送入二级水解罐,进行第二次水解,过滤;
[0088] 表 6 :
[0089]
Figure CN101890423BD00121
[0090] 3.滤液送入发酵罐与一级水解液合并,加入烧碱溶液调节pH值为5.0,接种量为水解液重量比的6%接种高产酒精酵母,维持30〜35°C发酵36小时,过滤,滤液蒸馏出乙醇,残液送入残液罐备用;
[0091] 4.水解、发酵工段的滤渣与分选出的大块硬骨、果核的粉碎物一起混勻、干燥、造粒制成高蛋白饲料。
[0092] 本技术方案获得了生物柴油、脂肪酸、甘油、工业酒精和高蛋白饲料为副产品,无害化率100 %,减量化率98. 7 %。
[0093] 实施例6
[0094] 1.取IOOOKg餐厨垃圾,真空吸入湿式分选系统,将餐厨垃圾在暂存池里通入蒸汽将物料加热至40〜50°C,静置后分离出液相物料,在搅拌下加入重量百分比为0. 02%的油水分离剂,静置后放出水相,得到回收油相,将油相制备生物柴油、脂肪酸、甘油等产品;油水分离剂为高分子阳离子酰胺类表面活性剂;
[0095] 2.其余垃圾进入料液池,由输料泵送入均质罐,开启均质器均质10〜15分钟,由蒸馏残液储罐加入计量的残液调固体和液体的重量比,再均质5分钟后由料液泵送入一级水解罐,进行第一次水解,趁热过滤,滤液送入发酵罐备用,滤渣送入二级水解罐,进行第二次水解,过滤;
[0096] 表 7 :
[0097
Figure CN101890423BD00131
[0098] 3.滤液送入发酵罐与一级水解液合并,加入纯碱调节pH值为5.0,接种量为水解液重量比的7%接种高产酒精酵母,维持30〜35°C发酵36小时,过滤,滤液蒸馏出乙醇,残液送入残液罐备用;
[0099] 4.水解、发酵工段的滤渣与分选出的大块硬骨、果核的粉碎物一起混勻、干燥、造粒制成高蛋白饲料。
[0100] 本技术方案获得了生物柴油、脂肪酸、甘油、工业酒精和高蛋白饲料为副产品,无害化率100 %,减量化率98. 3 %。
[0101] 试验例1
[0102] 将实施例1中步骤(1)得到的回收油脂后的物料按表7所示工艺水解:
[0103]表7:
[0104
Figure CN101890423BD00132
[0105] 实验结果如表8:
[0106] 表8:[0107]
Figure CN101890423BD00141
[0108] 将所得水解液按照实施例1中步骤(3)的条件进行发酵,其中,酒精产出率如表 9 :
[0109] 表9:
[0110]
Figure CN101890423BD00142
[0111] 经过对比试验结果说明,本发明的二次水解的技术要优于一次水解,二次水解的残渣量明显降低,酒精的产出率也大幅度提升。

Claims (14)

1. 一种餐厨垃圾资源化清洁处理方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:(1)将餐厨垃圾分选出包含硬骨、果核的固体有机杂物后,将餐厨垃圾在暂存池里通入蒸汽将物料加热至40〜50°C,静置后分离出液相物料,在搅拌下加入重量百分比为0. 01〜0. 05%的油水分离剂,分离水相和油相,油相制备生物柴油、脂肪酸和/或甘油;(2) 二次水解:调节回收油脂后的物料固体和液体的重量比为1 : 1〜1 : 3. 5,第一次水解时加入固形物重量百分比为0. 1〜的催化剂,在0. IMPa,60〜80°C、pH值1〜 2条件下水解反应15〜60分钟,固液分离,水解液备用;第二次水解时调节残渣固体和液体的重量比为1 : 1〜1 : 3. 5,加入固形物重量百分比为0. 1〜的催化剂,在0.5〜1. OMPaU20〜200°C、pH值1〜2条件下水解反应30〜120分钟,固液分离后,合并水解液;(3)将步骤(2)得到的水解液调节PH4〜6,加入水解液重量比〜10%的高产酒精酵母,观〜35°C条件下发酵M〜36小时,发酵液经蒸馏提纯获得工业乙醇产品;(4)将步骤(1)中分选出的包含硬骨、果核的固体有机杂物,经粉碎后与步骤(¾得到的水解残渣和步骤(¾得到的发酵残渣一起经干燥造粒后制得高蛋白饲料。
2.根据权利要求1所述的餐厨垃圾资源化清洁处理方法,其特征在于,所述的油水分离剂选自高分子阳离子酰胺类表面活性剂。
3.根据权利要求1所述餐厨垃圾资源化清洁处理方法,其特征在于,在步骤O)中,第一次水解时将回收油脂后的物料调节固体和液体的重量比为1 : 1〜1 : 3,加入固形物重量百分比为0. 1〜的催化剂,在0. IMPa,65〜80°C、PH1〜2条件下反应15〜30分钟,固液分离,水解液备用;第二次水解时调节残渣固体和液体的重量比为1 : 1〜1 : 3, 加入固形物重量百分比为0. 1〜0. 5%的催化剂,在1. OMPaU58〜195°C、pH值1〜2条件下反应40〜120分钟,固液分离后,合并水解液。
4.根据权利要求3所述餐厨垃圾资源化清洁处理方法,其特征在于,在步骤O)中,第一次水解时将回收油脂后的物料调节固体和液体的重量比为1 : 1,加入固形物重量百分比为0. 1〜0. 5%的催化剂,在0. IMPa,65〜75°C、pH值1〜1. 5条件下反应15〜30分钟,固液分离,水解液备用;第二次水解时调节残渣固体和液体的重量比为1 : 3,加入固形物重量百分比为0. 5%的催化剂,在1. 0MPa、165〜180°C、pH值1. 5〜2条件下反应40〜 90分钟,固液分离后,合并水解液。
5.根据权利要求1所述餐厨垃圾资源化清洁处理方法,其特征在于,在步骤O)中,所述的催化剂选自盐酸、硫酸、磷酸或苯磺酸之一与铁、锌或镁之一形成的化合物中的至少一种。
6.根据权利要求1所述餐厨垃圾资源化清洁处理方法,其特征在于,第一次水解反应加入固形物重量百分比为0. 15%〜0. 45%的催化剂;第二次水解反应加入固形物重量百分比为0. 55%~ 0. 95%的催化剂。
7.根据权利要求6所述餐厨垃圾资源化清洁处理方法,其特征在于,第一次水解反应加入固形物重量百分比为0. 22%〜0. 36%的催化剂。
8.根据权利要求6所述餐厨垃圾资源化清洁处理方法,其特征在于,第二次水解反应加入固形物重量百分比为0. 6%〜0. 8%的催化剂。
9.根据权利要求1所述餐厨垃圾资源化清洁处理方法,其特征在于,在步骤(3)中,将所述的水解液调节至PH4. 5〜5. 5。
10.根据权利要求9所述餐厨垃圾资源化清洁处理方法,其特征在于,在步骤C3)中,将所述的水解液调节至PH5.0。
11.根据权利要求1所述餐厨垃圾资源化清洁处理方法,其特征在于,在步骤C3)中,所述高产酒精酵母的接种量为水解液重量比2%〜10%。
12.根据权利要求11所述餐厨垃圾资源化清洁处理方法,其特征在于,在步骤(3)中, 所述高产酒精酵母的接种量为水解液重量比5%〜10%。
13.根据权利要求11所述餐厨垃圾资源化清洁处理方法,其特征在于,在步骤(3)中, 所述高产酒精酵母的接种量为水解液重量比5〜8%。
14.根据权利要求1所述餐厨垃圾资源化清洁处理方法,其特征在于,步骤(3)中的蒸馏残液用于步骤(¾调整调节固体和液体的重量比。
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