CN108142376A

CN108142376A - 一种餐厨垃圾生态处理和转化利用的方法

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Publication number: CN108142376A
Application number: CN201611105060.5A
Authority: CN
Inventors: 姜丽娟; 李鸿怡; 左立; 张立伟; 张仝
Original assignee: Shandong Ingenious Agricultural Science And Technology Co Ltd
Current assignee: Shandong Ingenious Agricultural Science And Technology Co Ltd
Priority date: 2016-12-05
Filing date: 2016-12-05
Publication date: 2018-06-12

Abstract

本发明涉及一种餐厨垃圾生态处理和转化利用的方法，具体是将餐厨垃圾利用蜚蠊生物过腹转化，所得蜚蠊虫体与卵鞘为蛋白饲料，本发明的有益效果是：本发明既能解决餐厨垃圾处理难题，同时有利于为国内提供大量优质饲料；餐厨垃圾通过蜚蠊的生物转化，不消耗其他能源，过程中无废水、废气、废渣等二次污染的三废产生，转化成本低，收益高；本发明饲喂蜚蠊成本低，餐厨垃圾处理转化效率高，设施投资低，更加有利于餐厨垃圾的无害化、规模化、资源化处理，并可实现产业化生产蛋白饲料，经济效益高、社会效益显著。

Description

一种餐厨垃圾生态处理和转化利用的方法

技术领域

本发明属于环保技术领域，涉及一种餐厨垃圾生态处理和转化利用的方法，蜚蠊处理餐厨垃圾的同时得到的蜚蠊虫体和卵鞘可以作为蛋白饲料。

背景技术

餐厨垃圾俗称泔脚或泔水，是居民生活消费过程中形成的生活废弃物，这些废弃物极易腐烂变质，散发恶臭，传播细菌和病毒。中国的人口数量加饮食习惯，造成餐厨垃圾数量巨大，目前仅餐饮业日产餐余物达15万吨之巨，估计我国城市餐余物的年产生量不低于5000～6000万吨。中国大部分地区习惯上将餐厨垃圾作为廉价肥料直接饲喂畜禽。但是城市餐厨垃圾除了含有金属物、牙签及塑料等尖硬物体会伤及畜禽消化道，还含有大量病原微生物、寄生虫及其虫卵，饲喂畜禽后易引起人畜共患疾病。此外，餐厨垃圾直接饲喂畜禽存在食物链危险：（1）为了降低餐厨垃圾引起的畜禽死亡率和得病率，加大了抗生素、激素等药物的使用量，使抗生素、激素等药物及病原微生物所产生的生物毒素在畜禽体内富集，进而通过食物链转移到人体，伤害人体健康；（2）餐厨垃圾含有大量所饲喂畜禽的同源性蛋白，存在重大安全隐患，如目前普遍认为疯牛病（牛海绵状脑病）大规模爆发主要原因是牛食用了患有羊痒症的羊肉骨粉，因此加拿大、美国、日本、韩国及欧盟等国已立法严禁使用反刍动物蛋白提炼动物肥料或者使用动物源性蛋白肥料喂养同种动物。中国农业部亦出台了《动物源性肥料产品安全卫生管理办法》，明文禁止使用动物源性肥料饲喂反刍动物。

蜚蠊，俗称蟑螂，泛指节肢动物门昆虫纲蜚蠊目，是地球上最古老昆虫之一，是世界上最具适应性昆虫类群之一，生命力非常强。食性广泛，并具有以下特点：①繁殖快：蜚蠊的繁殖能力惊人,一对德国小蠊一年内可繁殖到40万只，这种年20万倍的增殖速度，与苍蝇的繁殖力相当。②是优质的昆虫蛋白质原料：蜚蠊虫体含有18种氨基酸，属于完全蛋白质，氨基酸总量(TAA)较高，达55.33%；还含有8种必需氨基酸(EAA)，其含量为21.00%，EAA/TAA为37.95%，根据FAO/WHO的理想模式，质量较好的蛋白质其氨基酸组成为EAA/TAA在40%左右，说明蜚蠊是一种量高质优的蛋白资源。

随着我国养殖业的快速发展，对饲料特别是蛋白饲料的需求量越来越大，饲料粮、糠麸、豆饼以及饲料草等常规饲料已远不能满足养殖发展的需要。2001年我国配合饲料的产量已达1.2亿吨，需蛋白质1300多万吨。国内蛋白饲料主要是鱼粉和肉骨粉，鱼粉主要依赖进口，2003年我国仅进口鱼粉就达140多万吨，耗费外汇10.5亿多美元。在这种蛋白饲料资源普遍贫乏的形式下，对蛋白饲料需求巨大。肉骨粉来源屠宰场下脚料及过期肉禽类，质量差，产量低，且无法回避同源相食问题。预估2020年我国蛋白饲料原料进口达7200万吨，但资源供给量仅为2400万吨，供需间缺口大，我国优质蛋白饲料严重不足，开发和利用新型蛋白饲料资源对国民经济发展具有深远意义。

发明内容

本发明要解决的问题是为了克服现有餐厨垃圾处理技术中的不环保、不经济等缺点，提供一种餐厨垃圾生态处理和转化利用的方法，具体是利用蜚蠊对餐厨垃圾进行生物过腹转化处理，蜚蠊处理餐厨垃圾的同时得到的蜚蠊虫体和卵壳可以作为蛋白饲料。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种餐厨垃圾生态处理和转化利用的方法，将餐厨垃圾利用蜚蠊生物过腹转化，所得蜚蠊虫体与卵鞘为蛋白饲料。

上述处理和转化利用的方法包括餐厨垃圾的预处理、餐厨垃圾的输送、蜚蠊过腹转化、后处理、蜚蠊虫体与卵鞘收集处理。

所述餐厨垃圾的预处理是将餐厨垃圾中被蜚蠊消化吸收的或/和不能被粉碎设备所粉碎的物质剔除剔除，粉碎搅拌，使餐厨垃圾的含水量≤95%，优化的餐厨垃圾的含水量≤90%，更优化的，所述餐厨垃圾含水量≤85%。

上述的不能被蜚蠊消化吸收的或/和不能被粉碎设备所粉碎的物质为金属、塑料、陶瓷、沙子、石块、塑料袋、玻璃中的任一种。若直接将餐厨垃圾饲喂蜚蠊，会对粉碎设备造成损害，另外因很多物质不能被蜚蠊食用，需要经常对饲养室中的剩余垃圾进行清理，增加工作难度。

调低餐厨垃圾含水量的方法为沥水、干燥、添加植物性辅料或加入含水量低的食品加工废弃物或加入增稠剂或以上的几种，植物性辅料优选为秸秆、草叶、锯末、麸皮、豆渣中的一种或几种，增稠剂优选为纤维素类、天然高分子及其衍生物，更优选为甲基纤维素、羟乙基纤维素、淀粉、明胶中的一种或几种；餐厨垃圾含水量较高时，可加入植物性辅料如秸秆锯末等调整水分，这样也增加处理一部分农牧废弃物。增稠剂的好处是加入较少的量就可以调整粘度，方便饲喂给蜚蠊。也可以加入其它相对含水量低的食品加工废弃物调整饲喂时的水分和粘稠度。

粉碎搅拌和控制预处理后餐厨垃圾含水量是为了方便设备的输送以及蜚蠊的饲喂，含水量超过95%，蜚蠊容易淹死，蜚蠊可转化的物质太低；不粉碎，粒径太大，蜚蠊过腹转化时间会长，不利于高效率的转化餐厨垃圾

上述蜚蠊过腹转化中蜚蠊饲养室内设有带立向隔片的养殖架，每米的隔片数量为10～120张；优选的，每米的隔片数量为25-75张。

蜚蠊养殖架的隔片有横向、竖向及横竖交叉的，本发明中要求的竖向是为了方便自动化饲喂蜚蠊，竖向的养殖方式，会便于蜚蠊取食餐厨垃圾，竖向的养殖架下方可以留有一定的空档，这样便于蜚蠊、粪便及其卵鞘的收集；隔板的数量是为了适应蜚蠊喜欢黑暗密闭空隙的生活习性，同时增加蜚蠊的饲养面积。

上述蜚蠊过腹转化中，按照单层饲养室面积，蜚蠊的饲养密度为0.5～250kg/m²，优选的，蜚蠊的饲养密度为1～200kg/m²；所述蜚蠊过腹转化中饲养室温度控制在20-35℃，湿度为60-98%，优选的所述蜚蠊过腹转化中饲养室温度控制在25-32℃，湿度为70-90%；蜚蠊每天餐厨垃圾的转化处理量是饲养室蜚蠊重量的1%-18%，优化的是2%-15%。

蜚蠊孵化后体重不足0.01克，即可放入饲养室中饲喂，而成虫的重量可达1克多，其处理转化餐厨垃圾是全生命周期，所以饲养室中可以放入不同生长阶段的蜚蠊，理想的是全放入成长4个月大以上的若虫和成虫，按照单层饲养室面积，最佳饲养重量是50 kg/m²～250kg/m²，蜚蠊的饲养数量可达5×10⁴只/m²～2.5×10⁵只/m²。也可放入刚孵化出没多久的小虫，一直饲喂到大，这样可放入0.5kg/m²～2.5kg/m²的小虫，待其长到成虫，即可达到较好蜚蠊饲养重量，也可先放入小虫，长大后再转移。所以根据不同的蜚蠊种类以及其生长阶段，养殖密度可以进行调整.为了餐厨垃圾的连续稳定处理，限定了蜚蠊每天对餐厨垃圾的处理转化量是饲养室蜚蠊重量的1%-18%，优化的是2%-15%，可以根据这个范围设计蜚蠊的饲养室面积。

上述的蜚蠊为：美洲大蠊、澳洲大蠊、褐斑大蠊、德国小蠊、东方蜚蠊、日本大蠊中的任意一种或几种。

上述餐厨垃圾的输送为管道输送、传送带、螺旋输送器、刮板或小车运输，为了提高餐厨垃圾的处理效率，可以采用以上的输送方式。

上述采用蜚蠊过腹转化处理餐厨垃圾，所得的蜚蠊虫体、卵鞘为饲料或饲料原料。

本发明的有益效果是：

1、本发明既能解决餐厨垃圾处理难题，同时有利于为国内提供大量优质蛋白饲料。

2、餐厨垃圾通过蜚蠊的生物转化，不消耗其他能源，过程中无废水、废气、废渣等二次污染的三废产生，转化成本低，收益高。

3、本发明饲喂蜚蠊成本低，餐厨垃圾处理转化效率高，设施投资低，更加有利于餐厨垃圾的无害化、规模化、资源化处理，并可实现产业化生产肥料，经济效益高、社会效益显著。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行进一步阐述，以便本领域技术人员更了解本发明，但并不因此限制本发明。

实施例1

收集餐厨垃圾，对餐厨垃圾进行分拣，剔除其中的金属制品、玻璃陶瓷、塑料等物质，进行粉碎搅拌，粗测含水量约为70%，固形物粒径小于10目，将其通过输送管道输送到美洲大蠊饲养室的喂食通道，饲养室中采用竖立的隔片养殖架，每米的隔板数量约为25张，单层饲养室中，每平方米饲养美洲大蠊50kg（小虫），饲养室温度控制在25℃～32℃，湿度控制在85%～95%，此条件下平均每天美洲大蠊处理转化的餐厨垃圾量为饲养室美洲大蠊总重量的6%，在此条件下喂养6个月，收集筛分饲养室中美洲大蠊和卵鞘，干燥后称重，每平米的饲养室面积可得约63kg的饲料，若按蛋白饲料出售，价值630元。

实施例2

收集餐厨垃圾，对餐厨垃圾进行分拣，剔除其中的金属制品、玻璃陶瓷、塑料等物质，进行粉碎搅拌，粗测含水量为85%，将其通过传送带输送到德国小蠊饲养室的喂食通道，饲养室中采用竖立的隔片养殖架，每米的隔板数量约为110张，单层饲养室中，每平方米饲养德国小蠊250kg，饲养室温度控制在22℃～30℃，湿度控制在70%～80%，此条件下平均每天德国小蠊处理转化的餐厨垃圾量为饲养室德国小蠊总重量的10%。在此条件下喂养3个月，收集饲养室中德国小蠊和卵鞘，干燥后称重，每平米的饲养室面积可得约195kg的饲料。

实施例3

收集餐厨垃圾，对餐厨垃圾进行分拣，将餐厨垃圾中蜚蠊无法处理及影响设备粉碎的物质如金属制品、玻璃等剔除，进行粉碎搅拌，粗测含水量约96%，加入锯末麦麸或草叶等，调整含水量到90%将其通过管道输送到东方蜚蠊饲养室的喂食通道，饲养室中采用竖立的隔片养殖架，每米的隔板数量约为75张，单层饲养室中，每平方米饲养东方蜚蠊150kg，饲养室温度控制在20℃～29℃，湿度控制在60%～75%，此条件下平均每天东方蜚蠊处理转化的餐厨垃圾量为饲养室东方蜚蠊总重量的15%，在此条件下喂养6个月，收集东方蜚蠊及其卵鞘，干燥后称重，每平米的饲养室面积可得约125kg的蜚蠊饲料。

实施例4

收集餐厨垃圾，对餐厨垃圾进行分拣，将餐厨垃圾中蜚蠊无法处理及影响设备粉碎的物质如金属制品、玻璃等剔除，进行粉碎搅拌，粗测含水量为45%，加入餐厨垃圾污水或自来水，调整含水量约55%，将其通过螺旋输送器输送到褐斑大蠊饲养室的喂食通道，饲养室中采用竖立的隔片养殖架，每米的隔板数量约为50张，单层饲养室中，每平方米饲养褐斑大蠊100kg，饲养室温度控制在25℃～32℃，湿度控制在75%～90%，此条件下平均每天褐斑大蠊处理转化的餐厨垃圾量为饲养室褐斑大蠊总重量的4%，喂养6个月，收集褐斑大蠊及卵鞘，干燥后称重，每平米的饲养室面积可得约110kg的蜚蠊饲料。

实施例5

收集餐厨垃圾，对餐厨垃圾进行分拣，剔除其中的金属制品、玻璃陶瓷、塑料等物质，进行粉碎搅拌，粗测含水量为75%，将其通过小车输送到德国小蠊饲养室的喂食通道，饲养室中采用竖立的隔片养殖架，每米的隔板数量约为90张，单层饲养室中，每平方米饲养德国小蠊幼虫2.5kg，饲养室温度控制在25℃～32℃，湿度控制在80%～95%，此条件下每天德国小蠊处理转化的餐厨垃圾量为饲养室德国小蠊总重量的18%，。喂养5个月，收集饲养室中德国小蠊干燥后称重，每平米的饲养室面积可得约96kg的蜚蠊饲料。

实施例6

收集餐厨垃圾，对餐厨垃圾进行分拣，将餐厨垃圾中蜚蠊无法处理及影响设备粉碎的物质如金属制品、玻璃等剔除，进行粉碎搅拌，粗测含水量为65%，将其通过管道输送器输送到澳洲大蠊饲养室的喂食通道，饲养室中采用竖立的隔片养殖架，每米的隔板数量约为60张，单层饲养室中，每平方米饲养澳洲大蠊0.5kg，饲养室温度控制在25℃～32℃，湿度控制在70%～90%，此条件下平均每天澳洲大蠊最高处理转化的餐厨垃圾量为饲养室澳洲大蠊总重量的8%，喂养6个月，收集饲养室中澳洲大蠊和卵鞘，干燥称重，每平米的饲养室面积可得约30kg的蜚蠊饲料。

实施例7

收集餐厨垃圾，对餐厨垃圾进行分拣，将餐厨垃圾中蜚蠊无法处理及影响设备粉碎的物质如金属制品、玻璃等剔除，进行粉碎搅拌，粗测含水量为大于95%，加入2%的纤维素和淀粉类增稠剂，调整水分至93%～95%，将其通过管道输送器输送到美洲大蠊饲养室的喂食通道，饲养室中采用竖立的隔片养殖架，每米的隔板数量约为55张，单层饲养室中，每平方米饲养美洲大蠊1kg，饲养室温度控制在25℃～32℃，湿度控制在70%～90%此条件下平均每天美洲大蠊处理转化的餐厨垃圾量为饲养室美洲大蠊总重量的12%，在此条件下喂养8个月，收集饲养室中美洲大蠊，干燥后称重，每平米的饲养室面积可得约52kg的蜚蠊饲料。

Claims

1.一种餐厨垃圾生态处理和转化利用的方法，其特征在于：将餐厨垃圾利用蜚蠊生物过腹转化，所得蜚蠊虫体与卵鞘为蛋白饲料。

2.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾生态处理和转化利用的方法，其特征在于：所述处理和转化利用的方法包括餐厨垃圾的预处理、餐厨垃圾的输送、蜚蠊过腹转化、蜚蠊虫体与卵鞘收集处理。

3.根据权利要求2所述的一种餐厨垃圾生态处理和转化利用的方法，其特征在于：餐厨垃圾的预处理是将餐厨垃圾中被蜚蠊消化吸收的和/或不能被粉碎设备所粉碎的物质分选剔除，粉碎搅拌；使餐厨垃圾的含水量≤95%，优化的餐厨垃圾的含水量≤90%，更优化的，所述餐厨垃圾含水量≤85%。

4.根据权利要求2所述的一种餐厨垃圾生态处理和转化利用的方法，其特征在于：所述蜚蠊过腹转化的饲养室内设有带立向隔片的养殖架，每米的隔片数量为10～120张；，所述蜚蠊过腹转化中饲养室温度控制在20-35℃，湿度为60-98%。

5.根据权利要求4所述的一种餐厨垃圾生态处理和转化利用的方法，其特征在于：所述蜚蠊过腹转化中蜚蠊饲养室内设有带立向隔片的养殖架，每米的隔片数量为25-75张，所述蜚蠊过腹转化中饲养室温度控制在25-32℃，湿度为70-90%。

6.根据权利要求2所述的一种餐厨垃圾生态处理和转化利用的方法，其特征在于：其特征在于：按照单层饲养室面积，蜚蠊的饲养密度为0.5～250kg/m²；蜚蠊平均每天餐厨垃圾的转化处理量为饲养室蜚蠊重量的1%-18%。

7.根据权利要求6所述的一种餐厨垃圾生态处理和转化利用的方法，其特征在于：其特征在于：按照单层饲养室面积，蜚蠊的饲养密度为1～200kg/m²；蜚蠊平均每天餐厨垃圾的转化处理量为饲养室蜚蠊重量的2%-15%。

8.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾生态处理和转化利用的方法，其特征在于：其特征在于：所述的蜚蠊为：美洲大蠊、澳洲大蠊、褐斑大蠊、德国小蠊、东方蜚蠊、日本大蠊中的任意一种或几种。

9.根据权利要求2所述的一种餐厨垃圾生态处理和转化利用的方法，其特征在于：其特征在于：所述餐厨垃圾的输送为管道输送、传送带、螺旋输送器、刮板或小车运输中的至少一种。

10.根据权利要求2所述的一种餐厨垃圾生态处理和转化利用的方法，其特征在于：蜚蠊虫体与卵鞘收集处理是将收集的蜚蠊虫体与卵鞘烘干粉碎后得到蛋白饲料。