CN104263760A - 一种餐厨垃圾生产燃料用酒精、高蛋白饲料和油脂的方法 - Google Patents

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孙晓兰
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张宝芳
左芳芳
王继云
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

一种餐厨垃圾生产燃料用酒精、高蛋白饲料和油脂的方法属于生物发酵领域，特别涉及到餐厨垃圾生物发酵生产燃料酒精、酒精糟生产高蛋白饲料和提取油脂的处理方法。本发明由餐厨垃圾预处理工段、灭菌和发酵工段、蒸馏脱水工段、饲料生产工段等工段组成。本发明通过以下步骤实现：1、餐厨垃圾的粉碎及除杂；2、加热灭菌及双边发酵；3、醪脂分离提取；4、酒精蒸馏及脱水；5、湿酒糟烘干及清液多效蒸发。本发明具有利于酒精生产，并提高酒精质量且在得到饲料的同时更好的解决了酒糟对环境造成的污染。本餐厨垃圾处理方法是现有餐厨垃圾处理方法中处理方法最彻底、对环境最友好的一种处理方法，符合国家的产业政策。

Description

一种餐厨垃圾生产燃料用酒精、高蛋白饲料和油脂的方法
技术领域
本发明属于生物发酵的技术领域,具体涉及一种餐厨垃圾生产燃料用酒精、高蛋白饲料和油脂的方法。
背景技术
餐厨垃圾是餐饮业、单位食堂和家庭生活消费过程中形成的废弃物，在我国城市化发展过程中，垃圾成为对环境最大的威胁。按照统计数据每人每天产生0.1千克的餐厨垃圾计算，一百万人规模城市日产生餐厨垃圾100吨，由于餐厨垃圾含水率高且易染菌变臭，成为城市管理中的难点。现在各地正在实施的堆肥等生化处理由于处理方法简单，很难产生经济效益，只能靠政府大量的补贴维持生存。
发明内容
本发明的目的就是针对上述存在的缺陷而提供的一种利用餐厨垃圾生物发酵深度生化处理方法，餐厨垃圾中大量的淀粉及其他可发酵糖类，利用生物技术将淀粉转化成可发酵糖、糖类转化成酒精，进而脱水生产燃料乙醇用无水酒精，产生的酒糟经蒸发和烘干处理得到高蛋白饲料，垃圾中存在的油脂经过醪脂分离得到油脂作为生物柴油生产的原料，本工艺技术成熟、环境清洁，符合国家产业政策。
一种餐厨垃圾生产燃料用酒精、高蛋白饲料和油脂的方法通过以下步骤实现： 
（1）餐厨垃圾的粉碎及除杂，餐厨垃圾中含有塑料袋、陶瓷、玻璃、金属等杂质，这些杂质对于后续的发酵、蒸馏及饲料生产均存在极大的危害，造成管道阀门的堵塞和磨损，造成设备的堵塞或停产，生产中希望将这些杂质及去掉以便得到高纯度的可发酵原料；
（2）加热灭菌及双边发酵，经过粉碎和去杂后制成的料浆含有大量的杂菌，PH值也极不稳定，经过加热灭菌和PH调整，灭菌温度通常在100℃±5℃，灭菌时间5~15分钟，制成满足发酵要求的料浆，经过冷却进入发酵罐，在发酵罐中料浆采用双边工艺（边糖化边发酵）进行发酵，发酵温度32~35℃，经过56~72小时发酵，糖类物质被酵母转化为酒精，发酵结束；
（3）醪脂分离提取，发酵结束后，油脂漂浮在发酵液面上，利用蒸馏后酒糟余热与发酵醪换热，提高发酵醪温度，经加热的发酵醪更易进行醪脂分离，采用油水分离器将油脂分离，油脂作为生物柴油的原料；
（4）发酵醪蒸馏及脱水，经过提油后的发酵醪进入蒸馏塔进行蒸馏，蒸馏可以采用常压蒸馏，也可采用差压蒸馏，采用差压蒸馏由于粗馏塔蒸馏温度低，最后得到的高蛋白饲料的色泽更好；
（5）湿酒糟烘干及清液多效蒸发，经过蒸馏后的酒糟含有大量的蛋白质等有机营养物质，直接排放造成极大的资源浪费，并对环境造成严重污染，采用酒糟固液分离，湿酒糟直接干燥，分离清液经多效蒸发浓缩后再与湿糟一起进行干燥，最终制得蛋白质含量27%以上的高蛋白饲料。多效蒸发废水通常在1500COD,经过简单地厌氧和好氧处理就可以达标排放。采用多效蒸发和烘干技术处理餐厨垃圾酒精生产产生的酒糟废水，在得到高蛋白饲料产品的同时，更好的解决了酒糟对环境造成的污染。
本餐厨垃圾处理方法是现有餐厨垃圾处理方法中最彻底、对环境最友好的一种处理方法，符合国家环保产业政策。
附图说明：
图1为本发明一种餐厨垃圾生产燃料用酒精、高蛋白饲料和油脂的方法工艺流程图。
具体实施方式：
下面结合附图和具体实施方式来对本发明作更进一步的说明，以便本领域的技术人员更了解本发明，但并不以此限制本发明。
一种餐厨垃圾生产燃料用酒精、高蛋白饲料和油脂的方法包括：1、餐厨垃圾的粉碎及除杂；2、灭菌及双边发酵；3、醪脂分离提取油脂；4、酒精蒸馏和脱水；5、湿酒糟烘干及清液多效蒸发，其步骤如下：
因为厨垃圾中含有塑料袋、陶瓷、玻璃、金属等杂质，这些杂质对于后续的发酵、蒸馏及饲料生产均存在极大的危害，造成管道阀门的堵塞和磨损，造成设备的堵塞或停产，生产中希望将这些杂质及去掉以便得到高纯度的可发酵原料；生产中首先利用出糟自动破碎分拣机去掉塑料袋等轻质和金属等物品并制成粉浆。由于粉浆中含有陶瓷玻璃等碎片，在粉浆输送前利用重力将陶瓷玻璃碎片进行分离，得到符合生产需求的粉浆。此时的料浆含有大量的杂菌，PH值也极不稳定，经过加热灭菌和PH调整，制成PH4~4.5的料浆，经过冷却进入发酵罐，在发酵罐中料浆采用双边工艺（边糖化边发酵）进行发酵，经过56~72小时发酵，淀粉糊精类物质被转化成可发酵性糖，糖类物质被酵母转化为酒精，发酵结束。发酵结束后，油脂漂浮在发酵液面上，利用蒸馏后酒糟余热与发酵醪换热，提高发酵醪温度，经加热的发酵醪更易进行醪脂分离，采用油水分离器将油脂分离，油脂作为生物柴油的原料；经过提油后的发酵醪进入蒸馏塔进行蒸馏，蒸馏可以采用常压蒸馏，也可采用差压蒸馏，采用差压蒸馏由于粗馏塔蒸馏温度低，最后得到的高蛋白饲料的色泽更好；蒸馏后的酒糟含有大量的蛋白质等有机营养物质，直接排放造成极大的资源浪费，并对环境造成严重污染，采用酒糟固液分离，湿酒糟直接干燥，分离清液经多效蒸发浓缩后再与湿糟一起进行干燥，最终制得蛋白质含量27%以上的高蛋白饲料。多效蒸发废水通常在1500COD,经过简单地厌氧和好氧处理就可以达标排放。采用多效蒸发和烘干技术处理餐厨垃圾酒精生产产生的酒糟废水，在得到高蛋白饲料产品的同时，更好的解决了酒糟对环境造成的污染。

Claims (5)

1.一种餐厨垃圾生产燃料用酒精、高蛋白饲料和油脂的方法，其特征在于该方法以餐厨垃圾为原料，通过以下步骤生产燃料乙醇用无水酒精、高蛋白饲料及油脂（用于生产生物柴油）：（1）、餐厨垃圾粉碎制浆及除杂；（2）、加热灭菌及双边发酵；（3）、醪脂分离提取；（4）、酒精蒸馏及脱水；（5）、湿酒糟烘干及清液多效蒸发。
2.按照权利要求1所述的一种餐厨垃圾生产燃料用酒精、高蛋白饲料和油脂的方法，其特征在于餐厨垃圾粉碎后的粉浆，经过加热灭菌，为进一步酵母菌生物发酵提供好的环境，灭菌温度通常在100℃±5℃，灭菌时间5~15分钟，由于原料餐厨垃圾粉浆已经熟化，原料粉浆采用双边工艺（边糖化边发酵）进行酒精的糖化和发酵生产，双边工艺发酵温度32~35℃，发酵周期50~72小时。
3.按照权利要求1所述的一种餐厨垃圾生产燃料用酒精、高蛋白饲料和油脂的方法，发酵后的发酵醪经蒸馏塔排出的酒糟预热，经预热后的发酵醪进入油醪分离器进行醪脂分离，因油脂比重较轻，油脂上浮，作为生物柴油的原料进一步加工处理。
4.按照权利要求1所述的一种餐厨垃圾生产燃料用酒精、高蛋白饲料和油脂的方法，经过提油后的发酵醪进入蒸馏塔进行蒸馏，蒸馏可以采用常压蒸馏，也可采用差压蒸馏，采用差压蒸馏由于粗馏塔蒸馏温度低，最后得到的高蛋白饲料的色泽更好，分离后的醪液进行蒸馏和脱水，得到燃料用无水酒精产品，蒸馏采用两塔蒸馏得到95%(v)以上的工业酒精，在经过进一步脱水得到99.5%(v)以上的无水酒精，用于燃料乙醇的生产。
5.按照权利要求1所述的一种餐厨垃圾生产燃料用酒精、高蛋白饲料和油脂的方法，发酵后的酒精糟进行固液分离，固渣直接进行干燥，分离清液进行多效蒸发，蒸发后得到的浓浆进入干燥机与固渣混合干燥，最后得到高蛋白饲料，酒糟糟水分离采用板框式压滤机或卧螺式离心机，得到固形物含量30~40%的湿糟，湿糟与蒸发浓浆混合经进一步干燥得到蛋白质含量27%以上、水分含量12%以下的高蛋白饲料。
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