CN106719451A - 一种利用黑水虻进行餐厨垃圾资源化处理的方法 - Google Patents

一种利用黑水虻进行餐厨垃圾资源化处理的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种利用黑水虻进行餐厨垃圾资源化处理的方法,属于固体废物治理领域。包括以下工艺步骤:(1)将餐厨垃圾中的纸巾、牙签等剔除;(2)按一定比例向上述餐厨垃圾中添加油料饼粕以调节水分含量;(3)将餐厨垃圾及油料饼粕的混合物进行粗粉碎;(4)采用地衣芽孢杆菌对粉碎后的餐厨垃圾及油料饼粕的混合物进行固态发酵;(5)采用酿酒酵母对地衣芽孢杆菌发酵后的产物继续发酵;(6)按照一定比例向发酵后的混合物中投入黑水虻幼虫进行饲养;(7)饲养周期结束后收集黑水虻幼虫、虫砂及未食用完的发酵产物。经过以上工艺处理后,餐厨垃圾的气味被大大改善,营养价值得到提高。

Description

一种利用黑水虻进行餐厨垃圾资源化处理的方法
技术领域
本发明属于餐厨垃圾处理技术领域,特别涉及一种餐厨垃圾的资源化处理方法。
背景技术
餐厨垃圾主要指餐饮业、食堂以及家庭烹饪就餐过程中产生的有机废弃物,一般包含剩饭剩菜、餐厨原料下脚料、瓜皮果屑等。餐厨垃圾营养丰富,含水量高,容易滋生细菌导致腐烂变质,从而产生刺鼻的异味。据统计,我国城市餐厨垃圾年产生量已超过6000万吨,成为城市发展的“大敌”,解决餐厨垃圾问题已上升为全民关注的社会问题。
目前,餐厨垃圾的处理方法主要有:堆肥法、发酵产氢法、直接填埋法、焚烧法等。堆肥法和发酵产氢法均存在周期长、效率低、资源化程度低等问题。而直接填埋法和焚烧法处理餐厨垃圾均会造成环境污染,且不符合循环经济及可持续发展的理念。基于现有餐厨垃圾处理方法的缺陷,发明一种简单快速的餐厨垃圾资源化处理方法,对于保护环境、节约资源、促进经济发展等具有重大意义。
黑水虻学名亮斑扁角水虻,其幼虫在自然界以餐厨垃圾、动物粪便、动植物尸体等腐烂的有机物为食,并将食物高效地转化为自身的营养物质。另外,黑水虻繁殖迅速,容易管理,饲养成本低。因此,将黑水虻幼虫用于餐厨垃圾的资源化处理过程,不但可以有效地解决资源浪费及环境污染问题,而且可以将处理餐厨垃圾后的黑水虻幼虫及产生的虫砂用于生产高价值的动物饲料及有机肥料。
发明内容
本发明的目的是针对现有餐厨垃圾处理技术的不足,提供一种操作简单、快速高效的餐厨垃圾资源化处理方法。
本发明采用的技术方案是:一种利用黑水虻进行餐厨垃圾资源化处理的方法,按照下述步骤进行:
(1)将餐厨垃圾中的纸巾、牙签等剔除;
(2)向上述餐厨垃圾中添加油料饼粕至含水量的质量百分比为40%~70%;
(3)将餐厨垃圾及油料饼粕的混合物粗粉碎至粒度在3 mm左右;
(4)将粉碎后的餐厨垃圾与油料饼粕的混合物于121 ℃灭菌15 分钟,冷却至室温后接种2%~10%(v/w)活化后的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)培养液,于37 ℃发酵1~3天;
(5)将地衣芽孢杆菌发酵后的混合物再次灭菌后接种5%~10%(v/w)活化后的酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)培养液,于28 ℃发酵2~5天;
(6)将黑水虻幼虫(Hermetia illucens L.)与(5)中餐厨垃圾及油料饼粕发酵产物以质量比1:1~1:5的比例进行混合;
(7)黑水虻幼虫的饲养周期为10天左右,饲养周期结束后收集黑水虻幼虫、虫砂及未取食完的饲料。黑水虻幼虫、虫砂及未取食完的饲料可分别用于饲料及肥料生产。
其中所述的油料饼粕为棉籽粕、菜籽粕、豆粕、葵花籽粕等。
本发明采用微生物发酵和黑水虻幼虫饲养相结合的方法进行餐厨垃圾的资源化处理,利用地衣芽孢杆菌的微好氧特性及具有产生蛋白酶、脂肪酶及淀粉酶的能力对餐厨垃圾及油料饼粕进行固态发酵,并利用后续酿酒酵母在发酵过程中产生的有机酸、酯类及醇类等改善发酵产物的气味。发酵产物饲养黑水虻幼虫后,转化为黑水虻幼虫虫体的增长及排泄物虫砂,处理时间短,且黑水虻幼虫、虫砂及未取食完的饲料可分别用于饲料及肥料生产,实现了餐厨垃圾的资源化处理过程。
具体实施方式
为了进一步说明本发明所述一种利用黑水虻进行餐厨垃圾资源化处理的方法,下面结合实施例对本发明做进一步说明:
实施例1
将2 kg餐厨垃圾中的纸巾、牙签等杂物分拣出来;按照质量比为1:1.5左右的比例与菜籽粕进行混合,使混合物水分含量的质量百分比达到约40%;将餐厨垃圾及菜籽粕的混合物粉碎至粒度在3 mm以下;将混合物置于121 ℃灭菌15 分钟,冷却至室温后按照10%(v/w)的比例接种活化后的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)培养液,于37 ℃发酵1天;再于121 ℃灭菌15 分钟,冷却至室温后按照5%(v/w)的比例接种活化后的酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)培养液,于28 ℃继续发酵5天;向0.5 kg黑水虻幼虫(Hermetia illucens L.)中添加0.5 kg发酵后的混合物,于27 ℃进行饲养,在饲养过程中视黑水虻幼虫取食情况适当添加发酵产物;饲养过程持续10天左右,当黑水虻幼虫虫体颜色变暗,取食速度变慢时收集黑水虻幼虫及虫砂。黑水虻幼虫、虫砂及未取食完的饲料可分别用于饲料及肥料生产。
实施例2
将5 kg餐厨垃圾中的纸巾、牙签等杂物分拣出来;按照质量比1:1左右的比例与棉籽粕进行混合,使混合物水分含量的质量百分比达到约50%;将餐厨垃圾及棉籽粕的混合物粉碎至粒度在3 mm以下;将混合物置于121 ℃灭菌15 分钟,冷却至室温后按照2%(v/w)的比例接种活化后的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)培养液,于37 ℃发酵3天;再于121℃灭菌15 分钟,冷却至室温后按照10%(v/w)的比例接种活化后的酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)培养液,于28 ℃继续发酵2天;向0.5 kg黑水虻幼虫(Hermetia illucens L.)中添加2.5 kg发酵后的混合物,于27 ℃进行饲养,在饲养过程中视黑水虻幼虫取食情况适当添加发酵产物;饲养过程持续10天左右,当黑水虻幼虫虫体颜色变暗,取食速度变慢时收集黑水虻幼虫及虫砂。黑水虻幼虫、虫砂及未取食完的饲料可分别用于饲料及肥料生产。
实施例3
将3 kg餐厨垃圾中的纸巾、牙签等杂物分拣出来;按照质量比1:0.6左右的比例与豆粕进行混合,使混合物水分含量的质量百分比达到约60%;将餐厨垃圾及豆粕的混合物粉碎至粒度在3 mm以下;将混合物置于121 ℃灭菌15 分钟,冷却至室温后按照6%(v/w)的比例接种活化后的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)培养液,于37 ℃发酵2天;再于121℃灭菌15 分钟,冷却至室温后按照8%(v/w)的比例接种活化后的酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)培养液,于28 ℃继续发酵3天;向0.5 kg黑水虻幼虫(Hermetia illucens L.)中添加1 kg发酵后的混合物,于27 ℃进行饲养,在饲养过程中视黑水虻幼虫取食情况适当添加发酵产物;饲养过程持续10天左右,当黑水虻幼虫虫体颜色变暗,取食速度变慢时收集黑水虻幼虫及虫砂。黑水虻幼虫、虫砂及未取食完的饲料可分别用于饲料及肥料生产。
实施例4
将7 kg餐厨垃圾中的纸巾、牙签等杂物分拣出来;按照质量比1:0.3左右的比例与葵花籽粕进行混合,使混合物水分含量的质量百分比达到约70%;将餐厨垃圾及豆粕的混合物粉碎至粒度在3 mm以下;将混合物置于121 ℃灭菌15 分钟,冷却至室温后按照4%(v/w)的比例接种活化后的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)培养液,于37 ℃发酵3天;再于121 ℃灭菌15 分钟,冷却至室温后按照7%(v/w)的比例接种活化后的酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)培养液,于28 ℃继续发酵4天;向1 kg黑水虻幼虫(Hermetiaillucens L.)中添加3 kg发酵后的混合物,于27 ℃进行饲养,在饲养过程中视黑水虻幼虫取食情况适当添加发酵产物;饲养过程持续10天左右,当黑水虻幼虫虫体颜色变暗,取食速度变慢时收集黑水虻幼虫及虫砂。黑水虻幼虫、虫砂及未取食完的饲料可分别用于饲料及肥料生产。

Claims (8)

1.一种利用黑水虻进行餐厨垃圾资源化处理的方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)将餐厨垃圾中的纸巾、牙签等剔除;
(2)按一定比例向上述餐厨垃圾中添加油料饼粕以调节水分含量;
(3)将餐厨垃圾及油料饼粕的混合物进行粗粉碎;
(4)采用地衣芽孢杆菌对粉碎后的餐厨垃圾及油料饼粕的混合物进行固态发酵;
(5)采用酿酒酵母对地衣芽孢杆菌发酵后的产物继续发酵;
(6)向(5)中发酵后的混合物中投入一定比例的黑水虻幼虫进行饲养;
(7)黑水虻幼虫的饲养周期结束后,收集黑水虻幼虫、虫砂及未取食完的餐厨垃圾及油料饼粕发酵产物。
2.根据权利要求1所述的利用黑水虻进行餐厨垃圾资源化处理的方法,其特征在于,所述步骤(2)的油料饼粕为棉籽粕、菜籽粕、豆粕、葵花籽粕等,餐厨垃圾与油料饼粕混合物的水分含量调节至40%~70%。
3.根据权利要求1所述的利用黑水虻进行餐厨垃圾资源化处理的方法,其特征在于,所述步骤(3)的餐厨垃圾及油料饼粕混合物粗粉碎的粒度在3 mm以下。
4.根据权利要求1所述的利用黑水虻进行餐厨垃圾资源化处理的方法,其特征在于,所述步骤(4)采用地衣芽孢杆菌对粉碎后的餐厨垃圾及油料饼粕的混合物进行固态发酵的条件是:接种量为2%~10%(v/w)、发酵温度为37 ℃、发酵时间为1~3天。
5.根据权利要求1所述的利用黑水虻进行餐厨垃圾资源化处理的方法,其特征在于,所述步骤(5)采用酿酒酵母对地衣芽孢杆菌发酵后的产物继续发酵的条件是:接种量为5%~10%(v/w)、发酵温度为28 ℃、发酵时间为2~5天。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的利用黑水虻进行餐厨垃圾资源化处理的方法,其特征在于,餐厨垃圾与油料饼粕混合物的总质量在10公斤以下。
7.根据权利要求1所述的利用黑水虻进行餐厨垃圾资源化处理的方法,其特征在于,所述步骤(6)的黑水虻幼虫与步骤(5)中的餐厨垃圾及油料饼粕发酵产物的质量比为1:1~1:5,在黑水虻幼虫取食接近完全后再适量添加发酵产物。
8.根据权利要求1所述的利用黑水虻进行餐厨垃圾资源化处理的方法,其特征在于,所述步骤(7)黑水虻幼虫的饲养周期为10天左右。
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