CN103976152A - 利用黄粉虫处理餐厨废弃物预处理物的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于生物环保领域，具体地说是一种利用黄粉虫处理餐厨废弃物预处理物的方法，其特征在于工艺步骤包括餐厨废弃物的预处理和昆虫对预处理物的过腹转化，具有1、处理能力强，处理速度较普通堆肥快，2、占用场地少，3、经处理后的餐厨垃圾成为优质生物有机肥，4、在处理食品垃圾的过程中，可同时得到大量富含蛋白的黄粉虫幼虫，每处理10吨餐厨垃圾可生产鲜黄粉虫幼虫约3.33吨，其粗蛋白含量约为60％，由此得到大量优质昆虫生物蛋白，进一步增加了利润。

Description

利用黄粉虫处理餐厨废弃物预处理物的方法

技术领域

 本发明属于生物环保领域，具体地说是一种利用环境昆虫黄粉虫过腹转化处理餐厨废弃物的方法。

背景技术

所谓餐厨废弃物，是指宾馆、饭店、超市、工厂、学校、机关、公共食堂等餐饮单位产生的餐余和厨余弃物、食品加工下脚料、不可再食用的动植物油脂和各类油水混合物。随着社会经济发展、城市化进程加快，生活水平提高，餐厨废弃物产生量与日俱增，已超过地球的自净能力，成为世界性公害。据统计，我国每年餐厨废弃物产量约6000万吨，相当于约1亿亩耕地年产能、1个中等省全省耕地的年产量、2亿多人一年的口粮。 

由于餐厨废弃物极易滋生微生物而腐烂变质，产生刺激性气味及污水等，餐厨废弃物处理不当可造成对身体健康、食品安全、环境污染甚至粮食安全的危害。餐厨废弃物中剩菜汤、馊水含量很大，容易在收集、运输途中泄漏，影响城市环境；餐厨废弃物的任意排放，不仅大面积释放有毒有害物质，而且还会堵塞城市管网，造成污水反流、雨季污水溢出等后果；餐厨废弃物与普通生活垃圾混合填埋，会形成渗滤液严重污染地下水；其次，用餐厨废弃物饲养的畜禽，其脂肪、肌肉等组织里积蓄有大量的有害物质，同时可能含有多种病菌，未经处理直接饲养畜禽，会通过畜禽体内毒素、有害物质的积累对人体健康带来危害，从而造成人畜之间的交叉传染，人食用后会导致肝脏、肾脏等系统免疫功能下降；这种食物链形式隐藏着巨大的病原体转移与扩散的危险。目前美国、加拿大、欧盟等许多国家已经制定了很多法律禁止用未经处理的餐厨垃圾直接喂猪。废弃的食用油脂被加热、过滤、蒸馏后提炼出的“地沟油”，有可能回流到人们的餐桌。由于“地沟油”中含有黄曲霉素、苯等有毒物质，经过不法途径回到人们的餐桌，供人食用会造成慢性疾病的发生甚至致癌，对人们的身体健康造成极大的危害。此外，因其高盐高脂，作为肥料易造成土壤板结，污染土地与植被，降低粮食产量；与生活垃圾一起焚烧、填埋造成严重的环境污染。

现在，通过生物技术对餐厨废弃物进行资源化利用，包括好氧发酵制饲料或生物肥，蚯蚓堆肥，厌氧发酵制沼气和有机肥。根据控制条件、设备、加入附加材料种类或流程的不同，可以演变为多种技术工艺，但或因除臭不过关、废水废气二次污染等问题，不论哪种工艺都未能实现规模推广。

世界范围内，日本对于餐厨垃圾处理开始较早，已形成法制化和产业化，处于国际领先水平。目前采用最多的处理方式是减量化处理。是利用微生物降解，剩余少量的固形物可作为堆肥使用。此种方式减容效果好，但没有实现资源化利用。

如何实现“餐厨废弃物无害化处理，资源化利用”，成为餐厨废弃物处理行业发展的世界性趋势。。

经检索，CN网上公开了一种利用黑水虻幼虫处理餐厨垃圾的方法及物料配方的发明专利，该专利是将餐厨垃圾粗碎后添加敷料，得到黑水虻幼虫培养料，在黑水虻幼虫培养料表面接入黑水虻卵，黑水虻卵孵化的幼虫餐食培养料，使垃圾得到处理和清除，在黑水虻幼虫老熟前，在黑水虻幼虫培养料堆放区域的外部链接一个虫体收集器，该虫体收集器内装有干燥的米糠粉，用以引导收集老熟的黑水虻幼虫，剩余的经处理的黑水虻幼虫培养料，经烘干后制成生物有机肥，其不足是：在处理过程中，餐厨垃圾产生的臭气和污水得不到有效的处理，致使臭气扩散到大气中，污水流入到地下，加大了空气的污染指数，造成二次污染，并且，这种方法不利于形成产业化，处理方式繁琐、达不到卫生处理标准，处理不彻底。

经检索，CN102580985公开了一种利用黄粉虫处理餐厨垃圾的方法，该方法包括以下步骤：收集餐厨垃圾，并人工分拣剔除大块骨头、塑料袋、纸巾、牙签和竹筷；用水冲洗餐厨垃圾，将冲洗后的餐厨垃圾粉碎成细浆状，进行高温蒸汽灭菌，再高温干燥，得到餐厨垃圾干粉；取60 ～ 90％的餐厨垃圾干粉与10 ～ 40％的麦麸混合，配成黄粉虫培养基；将黄粉虫培养基用于饲喂黄粉虫。其优点是该发明方法将餐厨垃圾灭菌、制成干粉，既达到了方便运输、保存时间长的目的，又实现了餐厨垃圾的减量化、无害化处理；将餐厨垃圾干粉与麦麸混合制成黄粉虫培养基用于养殖黄粉虫，既解决了餐厨垃圾的安置问题，又变废为宝，实现了餐厨垃圾的资源化，其不足是：处理方法不合理，一是人工分拣餐厨垃圾，餐厨垃圾产生的恶臭对人身造成极大的危害，二是工作效率低，处理速度慢，三是由于餐厨垃圾本身含水量高，再用水冲洗餐厨垃圾，不但浪费大量的水资源，而且又进一步产生大量污水、废水排到地下污染土壤，使土壤形成盐化板结，四是不能形成产业化处理。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种处理工艺新颖、简单、操作安全、卫生、无污染、处理速度快、可切断病菌传染源的利用黄粉虫处理餐厨废弃物预处理物的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种利用黄粉虫处理餐厨废弃物预处理物的方法，其特征在于工艺步骤包括餐厨废弃物的预处理和昆虫对预处理物的过腹转化，

其中：所述餐厨废弃物的预处理：将餐厨垃圾经分选、挤压、生物发酵、干燥后制备得到干燥的餐厨废弃物预处理物颗粒，预处理物颗粒无臭味，无污染，营养丰富，适宜做昆虫饲料，

第二步：黄粉虫过腹转化过程：

在室温保持在26℃-30℃、空气湿度保持在60-70%RH的环境中设有养殖盒子，盒子中间设有筛网，筛网将盒子分隔成上下两个空间，筛网网眼大小采用8目，在筛网上倒入预处理物料并平摊，再向盒子内的预处理物料上面投放黄粉虫成虫，预处理物料与黄粉虫成虫的比例为1.2：0.5，使预处理物料在喂食黄粉虫成虫时，还达到为黄粉虫卵保温的作用，喂食黄粉虫成虫3-5天后用筛网筛一下，将黄粉虫成虫产到预处理物料内的卵筛到盒子下面的空间内，半个月后，每1.2斤黄粉虫成虫产卵达到10斤，准备10个盒子，在每个盒子内先投入预处理物料，然后将10斤黄粉虫卵或小于1cm初孵化的黄粉虫幼虫均分到10个盒子内的预处理物料上面，黄粉虫卵或初孵化的黄粉虫幼虫与预处理物料比为：1:2-3，黄粉虫幼虫的密度在每克3-4cm³为宜，这样，黄粉虫幼虫可在盒子内采食过腹，将预处理物料过腹后排出虫粪，经过2个半月，这些预处理物料被黄粉虫幼虫完全过腹转化完，黄粉虫幼虫也长成老熟幼虫，在过腹转化过程中，每过3-5天用筛网筛除一次虫粪，1~3龄幼虫可以不筛除虫粪，4~8龄用60目筛网，10龄以上可用40目筛网，老熟幼虫可用普通铁窗纱，经过黄粉虫幼虫的采食，每斤黄粉虫幼虫可采食2.5斤的预处理物料，排出0.8-1.2斤左右虫粪，由于虫粪含水量低，杜绝了细菌滋生的环境，切断了病菌的传染源，同时，排出的干燥粪便水分约降低至3％，松散，无臭味，呈颗粒状，通过检测其有机质含量、总养分(N、P、K 总含量)、水分和五项重金属含量等，均达到国家生物有机肥的相应技术指标，同时，虫粪还可作为牲畜饲料，使餐厨废弃物的预处理物料通过黄粉虫过腹转化变废为宝，不但给社会带来很高的社会效益，而且还达到了环保要求。

本发明所述生物发酵是将挤压后脱水率为70%的餐厨废弃物投入到密封的发酵槽中，向发酵槽内投入活菌数≥120亿/g的0.1%的复合菌并经搅拌轴反复搅拌，以促使其快速发酵，发酵温度为35-45℃，时间为16-18小时后，停止搅拌，对发酵槽内发酵好的餐厨废弃物进行干燥处理，以利于得到营养充足的昆虫饲料。

本发明所述复合菌剂的制备：将枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌、酵母菌、巨大芽孢杆菌、芽孢杆菌类缘菌、乳酸菌分别接入液体培养基中，在温度28-35℃下培养24-48小时得到高浓度菌悬液，然后将发酵槽所得的高浓度菌悬液接入灭菌的多糖类载体中与之混匀，即制成固体单一菌剂，活菌数≥10亿/g，然后将枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌、酵母菌按重量比4:3:1:2混合，或枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌、酵母菌和巨大芽孢杆菌、芽孢杆菌类缘菌、乳酸菌中的一种按重量比4:2:1:2:1比例混合均匀，即制成发酵用固体混合菌剂，活菌数≥120亿/g。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、处理能力强，处理速度较普通堆肥快，经处理后，食品垃圾容量减少90-100％，去除食品垃圾异味，每处理一批食品垃圾，仅需2 天；

2、占用场地少，固定投资成本低，且不改变用地性质；处理过程能耗低，排放少，有利于环境保护；

3、经处理后的餐厨垃圾成为优质生物有机肥，其养分含量达到国家生物有机肥的各项技术指标，每处理10 吨餐厨垃圾，可生产商品生物有机肥约6吨，变废为宝；

4、在处理食品垃圾的过程中，可同时得到大量富含蛋白的黄粉虫幼虫，每处理10 吨餐厨垃圾可生产鲜黄粉虫幼虫约3.33 吨，其粗蛋白含量约为60％，由此得到大量优质昆虫生物蛋白，进一步增加了利润。

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明进一步说明：

一种利用黄粉虫处理餐厨废弃物预处理物的方法，其特征在于工艺步骤包括餐厨废弃物的预处理和昆虫对预处理物的过腹转化，

其中：所述餐厨废弃物的预处理：将餐厨垃圾经分选、挤压、生物发酵、干燥后制备得到干燥的餐厨废弃物预处理物颗粒，预处理物颗粒无臭味，无污染，营养丰富，适宜做昆虫饲料，

第二步：黄粉虫过腹转化过程：

在室温保持在26℃-30℃、空气湿度保持在60-70%RH的环境中设有养殖盒子，盒子中间设有筛网，筛网将盒子分隔成上下两个空间，筛网网眼大小采用8目，在筛网上倒入预处理物料并平摊，再向盒子内的预处理物料上面投放黄粉虫成虫，预处理物料与黄粉虫成虫的比例为1.2：0.5，使预处理物料在喂食黄粉虫成虫时，还达到为黄粉虫卵保温的作用，喂食黄粉虫成虫3-5天后用筛网筛一下，将黄粉虫成虫产到预处理物料内的卵筛到盒子下面的空间内，半个月后，每1.2斤黄粉虫成虫产卵达到10斤，准备10个盒子，在每个盒子内先投入预处理物料，然后将10斤黄粉虫卵或小于1cm初孵化的黄粉虫幼虫均分到10个盒子内的预处理物料上面，黄粉虫卵或初孵化的黄粉虫幼虫与预处理物料比为：1:2-3，黄粉虫幼虫的密度在每克3-4cm³为宜，这样，黄粉虫幼虫可在盒子内采食过腹，将预处理物料过腹后排出虫粪，经过2个半月，这些预处理物料被黄粉虫幼虫完全过腹转化完，黄粉虫幼虫也长成老熟幼虫，在过腹转化过程中，每过3-5天用筛网筛除一次虫粪，1~3龄幼虫可以不筛除虫粪，4~8龄用60目筛网，10龄以上可用40目筛网，老熟幼虫可用普通铁窗纱，经过黄粉虫幼虫的采食，每斤黄粉虫幼虫可采食2.5斤的预处理物料，排出0.8-1.2斤左右虫粪，由于虫粪含水量低，杜绝了细菌滋生的环境，切断了病菌的传染源，同时，排出的干燥粪便水分约降低至3％，松散，无臭味，呈颗粒状，通过检测其有机质含量、总养分(N、P、K 总含量)、水分和五项重金属含量等，均达到国家生物有机肥的相应技术指标，同时，虫粪还可作为牲畜饲料，使餐厨废弃物的预处理物料通过黄粉虫过腹转化变废为宝，不但给社会带来很高的社会效益，而且还达到了环保要求。

本发明所述生物发酵是将挤压后脱水率为70%的餐厨废弃物投入到密封的发酵槽中，向发酵槽内投入活菌数≥120亿/g的0.1%的复合菌并经搅拌轴反复搅拌，以促使其快速发酵，发酵温度为35-45℃，时间为16-18小时后，停止搅拌，对发酵槽内发酵好的餐厨废弃物进行干燥处理，以利于得到营养充足的昆虫饲料。

本发明所述复合菌剂的制备：将枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌、酵母菌、巨大芽孢杆菌、芽孢杆菌类缘菌、乳酸菌分别接入液体培养基中，在温度28-35℃下培养24-48小时得到高浓度菌悬液，然后将发酵槽所得的高浓度菌悬液接入灭菌的多糖类载体中与之混匀，即制成固体单一菌剂，活菌数≥10亿/g，然后将枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌、酵母菌按重量比4:3:1:2混合，或枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌、酵母菌和巨大芽孢杆菌、芽孢杆菌类缘菌、乳酸菌中的一种按重量比4:2:1:2:1比例混合均匀，即制成发酵用固体混合菌剂，活菌数≥120亿/g。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、处理能力强，处理速度较普通堆肥快，经处理后，食品垃圾容量减少90-100％，去除食品垃圾异味，每处理一批食品垃圾，仅需2 天；

2、占用场地少，固定投资成本低，且不改变用地性质；处理过程能耗低，排放少，有利于环境保护；

3、经处理后的餐厨垃圾成为优质生物有机肥，其养分含量达到国家生物有机肥的各项技术指标，每处理10 吨餐厨垃圾，可生产商品生物有机肥约6吨，变废为宝；

4、在处理食品垃圾的过程中，可同时得到大量富含蛋白的黄粉虫幼虫，每处理10 吨餐厨垃圾可生产鲜黄粉虫幼虫约3.33 吨，其粗蛋白含量约为60％，由此得到大量优质昆虫生物蛋白，进一步增加了利润。

Claims (3)

1.一种利用黄粉虫处理餐厨废弃物预处理物的方法，其特征在于工艺步骤包括餐厨废弃物的预处理和昆虫对预处理物的过腹转化，

其中：所述餐厨废弃物的预处理：将餐厨垃圾经分选、挤压、生物发酵、干燥后制备得到干燥的餐厨废弃物预处理物颗粒，预处理物颗粒无臭味，无污染，营养丰富，适宜做昆虫饲料，

第二步：黄粉虫过腹转化过程：

在室温保持在26℃-30℃、空气湿度保持在60-70%RH的环境中设有养殖盒子，盒子中间设有筛网，筛网将盒子分隔成上下两个空间，筛网网眼大小采用8目，在筛网上倒入预处理物料并平摊，再向盒子内的预处理物料上面投放黄粉虫成虫，预处理物料与黄粉虫成虫的比例为1.2：0.5，使预处理物料在喂食黄粉虫成虫时，还达到为黄粉虫卵保温的作用，喂食黄粉虫成虫3-5天后用筛网筛一下，将黄粉虫成虫产到预处理物料内的卵筛到盒子下面的空间内，半个月后，每1.2斤黄粉虫成虫产卵达到10斤，准备10个盒子，在每个盒子内先投入预处理物料，然后将10斤黄粉虫卵或小于1cm初孵化的黄粉虫幼虫均分到10个盒子内的预处理物料上面，黄粉虫卵或初孵化的黄粉虫幼虫与预处理物料比为：1:2-3，黄粉虫幼虫的密度在每克3-4cm³为宜，这样，黄粉虫幼虫可在盒子内采食过腹，将预处理物料过腹后排出虫粪，经过2个半月，这些预处理物料被黄粉虫幼虫完全过腹转化完，黄粉虫幼虫也长成老熟幼虫，在过腹转化过程中，每过3-5天用筛网筛除一次虫粪，1~3龄幼虫可以不筛除虫粪，4~8龄用60目筛网，10龄以上可用40目筛网，老熟幼虫可用普通铁窗纱，经过黄粉虫幼虫的采食，每斤黄粉虫幼虫可采食2.5斤的预处理物料，排出0.8-1.2斤左右虫粪，由于虫粪含水量低，杜绝了细菌滋生的环境，切断了病菌的传染源，同时，排出的干燥粪便水分约降低至3％，松散，无臭味，呈颗粒状，通过检测其有机质含量、总养分(N、P、K 总含量)、水分和五项重金属含量等，均达到国家生物有机肥的相应技术指标，同时，虫粪还可作为牲畜饲料，使餐厨废弃物的预处理物料通过黄粉虫过腹转化变废为宝，不但给社会带来很高的社会效益，而且还达到了环保要求。

2.根据权利要求1所述的一种利用黄粉虫处理餐厨废弃物预处理物的方法，其特征在于所述生物发酵是将挤压后的餐厨废弃物投入到密封的发酵槽中，向发酵槽内投入活菌数≥120亿/g的0.1%的复合菌并经搅拌轴反复搅拌，以促使其快速发酵，发酵温度为35-45℃，时间为16-18小时后，停止搅拌，对发酵槽内发酵好的餐厨废弃物进行干燥处理，以利于得到营养充足的昆虫饲料。

3.根据权利要求1所述的一种利用黄粉虫处理餐厨废弃物预处理物的方法，其特征在于所述复合菌剂的制备：将枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌、酵母菌、巨大芽孢杆菌、芽孢杆菌类缘菌、乳酸菌分别接入液体培养基中，在温度28-35℃下培养24-48小时得到高浓度菌悬液，然后将发酵槽所得的高浓度菌悬液接入灭菌的多糖类载体中与之混匀，即制成固体单一菌剂，活菌数≥10亿/g，然后将枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌、酵母菌按重量比4:3:1:2混合，或枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌、酵母菌和巨大芽孢杆菌、芽孢杆菌类缘菌、乳酸菌中的一种按重量比4:2:1:2:1比例混合均匀，即制成发酵用固体混合菌剂，活菌数≥120亿/g。