CN102511651A - 一种利用餐厨废弃物制备饲料添加物的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用餐厨废弃物制备饲料添加物的方法。该方法包括对餐厨废弃物的分选除杂、脱水脱油预处理、破碎、浸泡、压滤分离、低温烘干、微波灭菌和包装步骤，分离出的固形物经干燥、微波杀菌、金属检测等工序加工成饲料添加物。本发明利用餐厨废弃物经过资源化处理方法制成饲料添加物，采用低温烘干和微波灭菌的处理方式对固相废弃物进行处理，有效的保持了餐厨废弃物原来有地营养，使制作成的饲料添加物具有更高的营养；同时有效地实现了餐厨废弃物的减量化、无害化、资源化处理，变废为宝，是节约土地和资源、发展低碳经济与循环经济的重要途径。

Description

一种利用餐厨废弃物制备饲料添加物的方法

技术领域

本发明餐厨废弃物处理领域，特别涉及一种利用餐厨废弃物制备饲料添加物的方法。

背景技术

餐厨废弃物是家庭、餐饮单位废弃的剩饭菜的通称，是城市生活垃圾的重要组成部分，主要包括米和面粉类食物残余、蔬菜、植物油、动物油、肉骨、鱼刺等，含有淀粉、纤维素、蛋白质、脂类和无机盐等。有机物含量较高，含水率高，易腐败并产生恶臭，不便收集运输，热值低，后端处理容易产生渗沥液等二次污染物，不仅污染环境，还严重危害人们的身体健康。

目前，餐厨废弃物直接喂猪，产生“潲水猪”，餐厨废弃物中的废弃油脂被制成“泔水油”，餐厨废水被直接排入城市下水管网。长期以来，由于餐厨废弃物存在着管理无序、任意处置等问题，严重影响着城市市容市貌、居民身体健康及环境质量，给食品安全带来极大隐患。

我国餐厨废弃物的加工处理方式有：随生活垃圾进行卫生填埋、焚烧、堆肥；通过单独收集运营，厌氧消化生产沼气、氢气、燃料酒精、聚乳酸酯等，或进行高温好氧发酵生产能量饲料或高压蒸汽灭菌生产蛋白饲料等。易腐性食物垃圾随生活垃圾进行卫生填埋，不仅会占用大量土地，且易引起恶臭、产生渗透液和沼气，而致空气、土壤、水质的二次污染，并有火灾及爆炸隐患；堆肥难以克服高盐高脂带来的堆肥效率低、土壤酸化及盐碱化；而焚烧则设置投入成本、技术要求和耗能均较高，且有产生二噁英等有害物的风险。而对餐厨废弃物进行单独收运和分类处理后再利用能避免上述缺点，已逐渐成为城市餐厨废弃物的主要出路之一，同时也是节约土地和资源、发展低碳经济与循环经济的重要途径。

中国专利文献CN 100563458C公开了一种餐厨废弃物的再生饲料制备方法，它包括餐厨废弃物的接收、工序间的输送、分拣脱水、粉碎、灭菌、干燥及造粒等方法。此专利所采用的方法按如下步骤进行：(1)将餐厨废弃物原料由螺旋浓浆泵输入料仓；(2)物料由料仓出料口通过刮板输送机送至带式真空压滤机脱水；(3)脱水后的物料由胶带输送机输送，并人工分拣，通过磁选除铁器去除杂物；(4)分拣后的物料由胶带输送机直接进入具有锤击和剪切双重粉碎功能的一级粉碎机粉碎；(5)通过螺旋输送机将粉碎后的物料送入远红外烘干机，由布料装置将物料均匀地布放在烘干机传送带上进行高温消毒、灭菌和烘干，物料在传送带上连续翻动烘干；(6)烘干后的物料经螺旋输送机进入二级粉碎机粉碎；(7)然后造粒或膨化；(8)最后包装。

上述专利中对固相废弃物进行粉碎处理后，采用以石油液化气远红外辐射加热为主并辅以热风循环加热相结合的方式，烘干机在加速、等速和减速干燥段采用300℃到100℃无级变温烘干方式，其耗能大，且不利于营养物质的保存。

中国专利文献CN 102211107A公开了一种餐厨废弃物无害化资源化处理设备，包括固液分离装置、液体收集罐、缓冲罐、真空泵、尾气净化装置、破乳化装置、沉降分离装置、多级分离装置、废水处理装置、破碎装置、成分调节装置和饲料成型装置，其所采用的处理方法为将固液分离后的固相废弃物进行去毒化处理，然后依次经高温灭菌、真空干燥，最后将干燥后的固体废弃物进行破碎粉化处理；其中的去毒化处理是为了消除由于发霉变质而形成诸如黄曲霉素等毒素，采用碱性去毒溶液先对其进行去除，在对固体废弃物进行清洗；而高温灭菌是采用湿热灭菌原理，即在高温蒸汽提供的热量作用下，杀死废弃物中可能存在着的病原微生物。专利文献CN 102211107A其处理方法复杂，耗能较大。

发明内容

为了实现餐厨废弃物的减量化、无害化、资源化处理，将餐厨废弃物经过处理制成饲料添加物，真正变废为宝，本发明实施例提供了利用餐厨废弃物制备饲料添加物的方法。所述技术方案如下：

一种利用餐厨废弃物制备饲料添加物的方法，所述方法具体包括以下步骤：

步骤一：分选除杂

步骤二：脱水脱油预处理

对餐厨废弃物进行机械脱水脱油处理，初步脱除餐厨废弃物中的液相；

步骤三：破碎

将步骤二中分离出来的固相餐厨废弃物进行机械破碎；

步骤四：烘干处理

将步骤三中所得的固相废弃物在60～105℃温度条件下烘干，得到含水量为20～25％的固相废弃物；

步骤五：灭菌处理

将步骤四中所得的固相废弃物经杀菌处理后得到含水量为10～15％的固相废弃物。

进一步地，在步骤三和步骤四之间还设置以下工艺步骤：

浸泡

将破碎后的固相废弃物置于盐溶液中浸泡，将固相废弃物中所含液相析出；

固液分离

将浸泡后所得到的浆液经固液分离后，得到含水量为65～75％的固相废弃物。

所述步骤二中通过带式压滤机对餐厨废弃物进行机械脱水脱油处理，脱水至废弃物含水小于等于90％，脱油至废弃物含油小于等于15％。

优选，所述盐溶液为氯化钠溶液，其浓度：2～5‰，所述盐溶液同固体废弃物的重量份比：1∶4～1∶6。，浸泡时间：10～15min。

优选，采用带式压滤机对所得浆料进行固液分离，浆料依次经重力脱水、楔形区预压脱水和挤压辊高压脱水阶段，得到含水量为65～75％的固相废弃物。

优选，所述带式压滤机带速：5～12m/min。

所述步骤四中通过带式烘干机对含水固相废弃物进行干燥，烘干时间为4～7h。

优选，所述带式烘干温度为80℃，烘干时间约为6h。

进一步，所述步骤五中采用微波灭菌方式，其微波灭菌处理温度为70～105℃，灭菌时间10～12min。

优选，所述微波灭菌处理温度：105℃，灭菌时间10min。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果是：

1、本发明是采用收集分选、破碎、浸泡、压滤、烘干、微波灭菌等步骤对餐厨废弃物进行资源化处理，有效地实现了餐厨废弃物水、油、固态物质的分离，制得饲料添加物。

2、本发明中的采用NaCl盐溶液浸泡，能有效地去除餐厨废弃物中的部分油分和水分，且成本低，降低了机械处理的能耗，但盐溶液浓度不能高于或低于选择范围，较低将达不到脱水除油的效果，过高则增加了餐厨废弃物原料的盐分，生产出来的饲料添加物将不符合国家饲料标准。

3、由于采用低温烘干和微波灭菌处理方式，处理过程中不会损坏废弃物中原有的营养，使制作成的饲料添加物具有更高的营养，可在一定程度上提高饲料中氨基酸、蛋白质和维生素的含量，代替大豆、鱼粉等蛋白饲料，并且具有蛋白消化吸收率高、营养功能多、适口性好等优点。微波灭菌速度快，效率高，周期短，能耗低，经济效益显著。

4、本发明采用先进行脱水预处理，浸泡过后固液分离两次脱水方式，脱水效果好，脱水预处理减轻了后续机械处理步骤的负荷，并减少了盐溶液的用量，节约成本。

5、通过对比例可知，本发明的方法制备的饲料中蛋白质含量损失率为1.19％～3.32％。

6、本发明“变废为宝”，创造了经济价值，减少了环境污染，真正实现了餐厨废弃物的减量化、无害化、资源化处理。

7.本发明中的废水可以经过再次提取油分与脱油步骤产生的废油一起作为原料生产生物柴油。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所提供的餐厨废弃物资源化处理具体步骤流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

如图1所示，本发明所提供的一种利用餐厨废弃物制备饲料添加物的方法，其采用的具体方法步骤如下所述：

步骤一：分选除杂

收集餐厨废弃物并剔除异物或体积较大的块状物；

步骤二：脱水脱油预处理

对所收集的餐厨废弃物进行机械脱水脱油处理，初步脱除餐厨废弃物中的液相；通过带式压滤机对餐厨废弃物进行机械脱水脱油处理，脱水至废弃物含水80-90％，脱油至废弃物含油8-15％。

步骤三：破碎

将步骤二中分离出来的固相餐厨废弃物进行机械破碎，破碎至固相粒度为20～50mm；

步骤四：烘干处理

步骤三中所得的固相废弃物经烘干处理，得到含水量为20～25％的固相废弃物；通过带式烘干机对含水固相废弃物进行干燥，其烘干温度为60～80℃，烘干时间为6～7h。

优选地，所述带式烘干温度为80℃，烘干时间约为6h。

步骤五：灭菌处理

将步骤四中所得的固相废弃物经微波杀菌处理，得到含水量为10～15％的固相废弃物；所使用的微波灭菌温度为70～105℃，灭菌时间10-12min。

优选地，所述微波灭菌处理温度：105℃，灭菌时间10min。

另外，为了减少烘干时间，在步骤三和步骤四之间增加了以下工艺步骤。

浸泡，将破碎后的固相废弃物置于盐溶液中浸泡，将固相废弃物中所含液相析出；其中，所用的盐溶液为氯化钠溶液，其浓度：2～5‰，所述盐溶液同固体废弃物的重量份比：1∶4～1∶6，浸泡时间：10～15min。

固液分离，将浸泡后所得到的浆液经固液分离后，得到含水量为65～75％的固相废弃物；通过带式压滤机对所得浆料进行固液分离，浆料依次经重力脱水、楔形区预压脱水和挤压辊高压脱水阶段得到含水量为65～75％的固相废弃物。

优选地，所述带式压滤机带速：5～12m/min。

实施例1

收集50kg餐厨废弃物(淀粉、蛋白质、纤维素、脂类)，经检测蛋白质含量：23.6％，收集过程中经过人工分类管理，除去异物，如：塑料、铁件、大骨头、纸屑等，采用机械脱水设备对其进行脱水预处理，使得废弃物含水约90％，含油约15％。将经过预处理的物料进入破碎机将其破碎，破碎粒度为40mm，将经过破碎后的物料输送至带式烘干系统，在烘干温度为105℃条件下烘干4h，至水分含量为20％。最后采用微波杀菌设备，进行灭菌处理，灭菌温度为80℃，时间约10min，获得饲料添加物，水分含量控制在10％，产品蛋白含量为22.7％，蛋白损失率为3.81％。

实施例2

收集50kg餐厨废弃物(淀粉、蛋白质、纤维素、脂类)，经检测蛋白质含量：23.6％，收集过程中经过人工分类管理，除去异物，如：塑料、铁件、大骨头、纸屑等，采用机械脱水设备对其进行脱水预处理，使得废弃物含水约90％，含油约15％。将经过预处理的物料进入破碎机将其破碎，破碎粒度为20mm，而后浸泡到氯化钠盐溶液中，其浓度为5‰氯化钠盐溶液，氯化钠盐溶液同固体废弃物的重量份比：1∶6，浸泡10min，上层油层部分通过油层溢流系统分离去除，下层水和固相物质通过带式压滤机压滤脱水至含水量约为65％，带式压滤机的带速设定为12m/min，将经过带式压滤的物料输送至带式烘干系统，80℃烘干6h，至水分含量为20％。最后采用微波杀菌设备，进行灭菌处理，灭菌温度为105℃，时间约10min，获得饲料添加物，水分含量控制在10％，产品蛋白含量为22.9％，蛋白损失率为2.97％。

实施例3

取50kg餐厨废弃物(淀粉、蛋白质、纤维素、脂类)，经检测蛋白质含量：24.1％，经过人工挑选，除去异物，如：塑料、铁件等，采用机械脱水设备对其进行脱水预处理，使得废弃物含水约80％，含油约8％。将经过预处理的物料进入破碎机将其破碎，破碎粒度为50mm，加入氯化钠盐溶液进行浸泡，其浓度为2‰氯化钠盐溶液，氯化钠盐溶液同固体废弃物的重量份比：1∶4，浸泡15min。通过带式压滤机压滤脱水使得含水量降至75％，带式压滤机的带速为5m/min，将经过带式压滤的物料输送至带式烘干系统，70℃烘干7h，至水分含量为22％。最后采用微波杀菌设备，进行灭菌处理，温度为95℃，时间约12min，获得饲料添加物，水分含量控制在13％，产品蛋白含量为23.4％，蛋白损失率为2.90％。

实施例4

取50kg餐厨废弃物(淀粉、蛋白质、纤维素、脂类)，经检测蛋白质含量：24.1％，经过人工挑选，除去异物，如：塑料、铁件等，采用机械脱水设备对其进行脱水预处理，使得废弃物含水约85％，含油约10％。将经过预处理的物料进入破碎机将其破碎，破碎粒径为30mm，加入氯化钠盐溶液进行浸泡，其浓度为4‰氯化钠盐溶液，氯化钠盐溶液同固体废弃物的重量份比：1∶5，浸泡12min。通过带式压滤机压滤脱水使得含水量降至70％，带式压滤机的带速为8m/min，将经过带式压滤的物料输送至带式烘干系统，60℃烘干7h，至水分含量为25％。最后采用微波杀菌设备，进行灭菌处理，温度为70℃，时间约11min，获得饲料添加物，水分含量控制在15％，产品蛋白含量为23.3％，蛋白损失率为3.32％。

实施例5

收集50kg餐厨废弃物，经检测，蛋白质含量：25.2％，收集过程中经过人工分类管理，除去异物，如：塑料、铁件、大骨头、纸屑等，采用机械脱水设备对其进行脱水预处理，使得废弃物含水约90％，含油约15％。将经过预处理的物料进入破碎机将其破碎，破碎粒度为20mm，而后浸泡到氯化钠盐溶液中，其浓度为5‰氯化钠盐溶液，，盐溶液同固体废弃物的重量份比：1∶4，浸泡10min，上层油层部分通过油层溢流系统分离去除，下层水和固相物质通过带式压滤机压滤脱水至含水量约为65％，带式压滤机的带速设定为12m/min，将经过带式压滤的物料输送至带式烘干系统，80℃烘干6h，至水分含量为20％。最后采用微波杀菌设备，进行灭菌处理，灭菌温度为105℃，时间约10min，获得饲料添加物。产品蛋白含量为24.9％，蛋白损失率为1.19％。

对比例：

收集50kg餐厨废弃物，经检测，蛋白质含量：25.2％，收集过程中经过人工分类管理，除去异物，如：塑料、铁件、大骨头、纸屑等，采用机械脱水设备对其进行脱水预处理，使得废弃物含水约90％，含油约15％。将经过预处理的物料进入破碎机将其破碎，破碎粒度为20mm，通过带式压滤机压滤脱水至含水量约为65％，带式压滤机的带速设定为12m/min，将经过带式压滤的物料输送至高温烘干系统，300℃烘干3h，至水分含量为13％。最后采用微波杀菌设备，进行灭菌处理，灭菌温度为105℃，时间约10min，获得饲料添加物。产品蛋白含量为24.1％，蛋白损失率为4.37％。

实施例5和对比例的产品比较，前者蛋白质含量高，证明，盐溶液浸泡和低温干燥更大程度保存了所得产品的营养成分，降低了能耗。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种利用餐厨废弃物制备饲料添加物的方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：

步骤一：分选除杂

步骤二：脱水脱油预处理

对餐厨废弃物进行机械脱水脱油处理，初步脱除餐厨废弃物中的液相；

步骤三：破碎

将步骤二中分离出来的固相餐厨废弃物进行机械破碎；

步骤四：烘干处理

将步骤三中所得的固相废弃物在60～105℃温度条件下烘干，得到含水量为20～25％的固相废弃物；

步骤五：灭菌处理

将步骤四中所得的固相废弃物经杀菌处理后得到含水量为10～15％的固相废弃物。

2.根据权利要求1所述的利用餐厨废弃物制备饲料添加物的方法，其特征在于，在步骤三和步骤四之间还设置以下工艺步骤：

浸泡，将破碎后的固相废弃物置于盐溶液中浸泡，将固相废弃物中所含液相析出；

固液分离，将步骤四中所得到的浆液经固液分离后，得到含水量为65～75％的固相废弃物。

3.根据权利要求1所述的利用餐厨废弃物制备饲料添加物的方法，其特征在于，

所述步骤二中通过带式压滤机对餐厨废弃物进行机械脱水脱油处理，脱水至废弃物含水小于等于90％，脱油至废弃物含油小于等于15％。

4.根据权利要求2所述的利用餐厨废弃物制备饲料添加物的方法，其特征在于，

所述盐溶液为氯化钠溶液，其浓度：2～5‰，所述盐溶液同固体废弃物的重量份比：1∶4～1∶6。，浸泡时间：10～15min。

5.根据权利要求2所述的利用餐厨废弃物制备饲料添加物的方法，其特征在于，

采用带式压滤机对所得浆料进行固液分离，浆料依次经重力脱水、楔形区预压脱水和挤压辊高压脱水阶段，得到含水量为65～75％的固相废弃物。

6.根据权利要求5所述的利用餐厨废弃物制备饲料添加物的方法，其特征在于，

所述带式压滤机带速：5～12m/min。

7.根据权利要求1所述的利用餐厨废弃物制备饲料添加物的方法，其特征在于，

所述步骤四中通过带式烘干机对含水固相废弃物进行干燥，烘干时间为4～7h。

8.根据权利要求7所述的利用餐厨废弃物制备饲料添加物的方法，其特征在于，

所述带式烘干温度为80℃，烘干时间约为6h。

9.根据权利要求1所述的利用餐厨废弃物制备饲料添加物的方法，其特征在于，

所述步骤五中采用微波灭菌方式，其微波灭菌处理温度为70～105℃，灭菌时间10～12min。

10.根据权利要求9所述的利用餐厨废弃物制备饲料添加物的方法，其特征在于，

所述微波灭菌处理温度：105℃，灭菌时间10min。

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