CN111842430A - 一种利用餐厨垃圾和绿化垃圾协同处理产生有机肥的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用餐厨垃圾和绿化垃圾协同处理产生有机肥的方法，包括餐厨垃圾的预处理、餐厨垃圾和绿化垃圾的混合、往接种有黑水虻幼虫的养殖箱内添加餐厨垃圾和绿化垃圾及筛分和黑水虻的处理，本发明在餐厨垃圾中增加绿化垃圾，在黑水虻培养过程中顺带一并将绿化垃圾进行处理，提高了餐厨垃圾和绿化垃圾处理的生产效率，同时也获得高蛋白的黑水虻产品，保证黑水虻不变黑，有效养分不降低和保持黑水虻作饲料的可口性。
Description
技术领域
本发明属于垃圾处理技术领域，特别涉及一种利用餐厨垃圾和绿化垃圾协同处理产生有机肥的方法。
背景技术
餐厨垃圾(俗称泔脚、泔水)，是餐饮垃圾和厨余垃圾的统称，厨余垃圾指居民日常烹调中废弃的下脚料和剩饭剩菜，其中餐饮垃圾是来自饭店、食堂等商业与公共机构产生的残羹剩饭，由于含盐和含油量较大，一般不适合直接堆肥处理还田利用。混合后的餐厨垃圾一般也不适合直接堆肥处理，现有的处理方法为直接填埋或焚烧，导致营养物质不能得到很好的利用，造成浪费。
黑水虻，腐生性的水虻科昆虫，在适宜的环境中，35天即可完成一个世代。一对黑水虻一生可产卵近千粒，从卵到成熟幼虫，个体增长近4000倍, 是一种可以资源化生产的水虻科昆虫，相应的科学研究已经证实了黑水虻在禽畜粪便的处理、动物蛋白饲料的生产以及生物柴油的制取方面具有重要用途。但是目前黑水虻的养殖方式比较粗放，基本处于土法养殖阶段,没有成套的机械设备或者完整的工艺流程设,完全依靠人工经验及勤劳程度对养殖过程进行控制，人力及管理成本消耗巨大，且养殖风险较高,难以规模化养殖。早期的研究集中于黑水虻的生物学特性和环境安全性评估，发现黑水虻对人类完全无害,对环境非常安全,黑水虻成虫既不携带病菌,也不侵入人类的居住环境，只取食少量植物汁液，对农作物不形成任何危害。美国佐治亚大学的Sheppard教授经过十几年的研究，在了解了黑水虻生物学特性的基础上，建立了一个低成本、同时也很有效的禽畜粪便处理系统。实验数据显示，黑水虻幼虫可以将鸡粪(干重)以8％的转化率转化为42％的粗蛋白和35％的脂肪，而且黑水虻还能在养殖场里通过竞争起到控制家蝇种群的作用。黑水虻能够消化大约50％的粪便重量，以及粪便中大约62％的氮素营养。
餐厨垃圾中含有丰富的营养物质，新型的处理方法是通过黑水虻处理餐厨垃圾获得黑水虻蛋白，但是高湿度的餐厨垃圾不适合黑水虻成长，前期需要对餐厨垃圾进行压滤并对渗滤液进行单独处理后达标排放才可，而且现有的设备并没有实现全过程的自动化运行，设备处理量少，无法达到工业上大规模应用的需求。
此外，现有的黑水虻只通过餐厨垃圾进行喂养，其模式单一，并没有混同其他不同种类的垃圾进行处理，其效率不高，并没有真正发挥黑水虻的作用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种利用餐厨垃圾和绿化垃圾协同处理产生有机肥的方法，以解决现有技术中存在的不足。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种利用餐厨垃圾和绿化垃圾协同处理产生有机肥的方法，包括以下步骤：
S1：餐厨垃圾的预处理：将餐厨垃圾倒入沥水传动机中，将餐厨垃圾中的外在水分通过沥水传动机的孔洞流入下方的水道中，进入后续水处理系统进行处理；沥水后的餐厨垃圾通过压板进行挤压，餐厨垃圾的部分结合水被挤压出去，水分通过管道进入后续水处理系统中；
S2：餐厨垃圾和绿化垃圾的混合：挤压脱水后的餐厨垃圾经过螺旋输送机输送至粉碎机的进口中，同时将绿化垃圾按比例地投入到粉碎机中，餐厨垃圾和绿化垃圾经过粉碎机破碎、混合并且打成浆后形成垃圾浆糊，所述垃圾浆糊落入喂料泵中，等待下一步的投料；
S3：所述喂料泵的末端连接有喂料管，所述喂料管的出口处设有养殖箱，所述垃圾浆糊通过喂料管落入养殖箱中并铺平，所述养殖箱内接种有黑水虻幼虫，所述黑水虻幼虫和垃圾浆糊按比例投入到养殖箱中，所述养殖箱中的温度控制在25℃～30℃，对黑水虻幼虫进行培养；
S4：所述黑水虻幼虫在养殖箱养殖满5～7天，待黑水虻幼虫培养成黑水虻成虫后，所述养殖箱通过出料输送机将养殖箱内的虫沙和黑水虻成虫送入到滚筒分筛机中进行筛分，通过滚筒分筛机的旋转震动，虫沙通过滚筒分筛机的下部筛孔落到滚筒分筛机底部的虫沙箱中，透不过筛孔的黑水虻成虫从滚筒分筛机的末端出口落入黑水虻成虫箱中；所述虫沙包括黑水虻虫粪、未食完的餐厨垃圾和绿化垃圾，虫沙经过添加二次的绿化垃圾和菌类进行发酵后可以作为优质的有机肥使用；筛分出的黑水虻成虫可以作为活虫饲料或配卵或加工成虫干。
作为改进，所述步骤S2中餐厨垃圾与绿化垃圾的重量比为2:8。
作为改进，所述步骤S3中黑水虻幼虫和垃圾浆糊的重量比为1:7500。
作为改进，所述步骤S4中黑水虻成虫通过烘干机进行烘干，所述烘干机是微波干燥器或真空干燥器，所述烘干机的干燥温度为45℃～55℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明在餐厨垃圾中增加绿化垃圾，在黑水虻培养过程中顺带一并将绿化垃圾进行处理，提高了餐厨垃圾和绿化垃圾处理的生产效率，同时也获得高蛋白的黑水虻产品，保证黑水虻不变黑，有效养分不降低和保持黑水虻作饲料的可口性。
具体实施方式
一种利用餐厨垃圾和绿化垃圾协同处理产生有机肥的方法，该方法需要配备多个现有的设备进行，包括PLC控制器、沥水传动机、螺旋输送机、粉碎机、喂料泵、养殖箱、出料输送机、滚筒分筛机和烘干机，其中沥水传动机与螺旋输送机、粉碎机和喂料泵入口依次相连，喂料泵的出口与养殖箱的喂料口相连，养殖箱的出料口与出料输送机、滚筒分筛机和烘干机依次相连。所述PLC控制器分别与水传动机、螺旋输送机、粉碎机、喂料泵、出料输送机、滚筒分筛机和烘干机电性连接，对于本领域技术人员来说应当理解。此外，养殖箱的底部装有重量传感器，该重量传感器与PLC控制器相连，PLC控制器通过重量传感器传来的重量信号来控制喂料泵对养殖箱的加料量。
该方法具体包括以下步骤：
S1：餐厨垃圾的预处理：当餐厨垃圾运送来后，启动PLC控制器，将餐厨垃圾倒入沥水传动机中，餐厨垃圾在沥水传动机上随着沥水传动机的移动而向前移动，将餐厨垃圾中的外在水分通过沥水传动机的孔洞流入下方的水道中，进入后续水处理系统进行处理，在本实施例中，所述沥水传动机的孔洞孔径为1～3mm，可以防止滤水后的餐厨垃圾从孔洞中掉落。沥水后的餐厨垃圾通过压板进行挤压，餐厨垃圾的部分结合水被挤压出去，水分通过管道进入后续水处理系统中。
S2：餐厨垃圾和绿化垃圾的混合：挤压脱水后的餐厨垃圾经过螺旋输送机输送至粉碎机的进口中，同时将绿化垃圾按比例地投入到粉碎机中，在本实施例中，餐厨垃圾与绿化垃圾的重量比为2:8，有效提高处理绿化垃圾的能力。粉碎机中装有5mm筛网，餐厨垃圾和绿化垃圾经过粉碎机粉碎后被分成 5mm以下细小颗粒及大于5mm的杂物，大于5mm的杂物由粉碎机末端流出进行外运进行专业的处理；小于5mm的餐厨垃圾通过粉碎机的底部经进一步挤压缩水后落入喂料泵的进料口，落入喂料泵的餐厨垃圾和绿化垃圾的含水量小于75％。餐厨垃圾和绿化垃圾经过粉碎机破碎、混合并且打成浆后形成垃圾浆糊，所述垃圾浆糊落入喂料泵中，等待下一步的投料。
在这里需要进一步强调的是，所述绿化垃圾包括落叶、枯枝以及城市绿化美化和郊区林业抚育、果树修剪作业过程中产生的树木枝干、草屑及其他修剪物，这些绿化垃圾先粉碎，再经堆肥、腐烂、分解等过程变为土壤添加物，成为有机肥料回归公园。这种肥料可用于增加公园土壤有机质，改善土壤通气、含水能力和营养元素，提高土壤肥力。这些绿化垃圾经过深加工后还可用做植物育苗、花卉栽培基质，加工成有机肥后，能广泛运用于园林绿化和农业生产。
S3：添加餐厨垃圾和绿化垃圾：所述喂料泵的末端连接有喂料管，所述喂料管的出口处设有养殖箱，所述垃圾浆糊通过喂料管落入养殖箱中并铺平，所述养殖箱内接种有黑水虻幼虫，每次培养投放黑水虻的数量为每立方米 3000～5000对。若养殖箱内的饲养密度太小，则养殖箱得不到充分的利用，会造成资源的浪费，若养殖箱内的饲养密度太大，则会导致室内缺氧及黑水虻成虫活动空间受限，所以向养殖箱内按照每立方米3000～5000对的数量投放黑水虻幼虫。垃圾浆糊通过喂料管落入养殖箱中，养殖箱中垃圾浆糊的添加量采用时间控制器定时输送或采用重量传感器定量输送，当达到设计时间或重量时，时间控制器或称重传感器自动将信号传递给PLC控制器，PLC控制器自动控制喂料泵的启停。当然了，养殖箱可以不止设置一个，可以同时设置多个可上下交替的养殖箱进行养殖，提高养殖的效率。其中，所述黑水虻幼虫和垃圾浆糊按比例投入到养殖箱中，在本实施例中，黑水虻幼虫和垃圾浆糊的重量比为1:7500，也就是说1g的黑水虻幼虫要配置7500g(15斤)的垃圾浆糊进行养殖，这样能够充分保证黑水虻成虫的发育，可以使培养的黑水虻成长速度快，蛋白含量高，从而提高养殖效率。此外，所述养殖箱中的温度控制在25℃～30℃，适宜养殖黑水虻幼虫。在本领域中，黑水虻虫卵繁殖成黑水虻幼虫需要3天左右的时间，而黑水虻幼虫繁殖成黑水虻成虫需要 7～8天的时间，因此，在本实施例中，黑水虻成虫的养殖周期设为5～7天最为合适，进一步地提高养殖的效率。
S4：筛分和黑水虻的处理：所述黑水虻幼虫在养殖箱养殖满5～7天，待黑水虻幼虫培养成黑水虻成虫后，所述养殖箱通过出料输送机将养殖箱内的虫沙和黑水虻成虫送入到滚筒分筛机中进行筛分，在本实施例中，所述辊筒分筛机的筛孔直径设为4～5mm，这样的筛孔设置智能让虫沙通过而不让黑水虻虫体通过，方便分离黑水虻虫体和虫沙。通过滚筒分筛机的旋转震动，虫沙通过滚筒分筛机的下部筛孔落到滚筒分筛机底部的虫沙箱中，透不过筛孔的黑水虻成虫从滚筒分筛机的末端出口落入黑水虻成虫箱中；所述虫沙包括黑水虻虫粪、未食完的餐厨垃圾和绿化垃圾，虫沙经过添加二次的绿化垃圾和菌类进行发酵后可以作为优质的有机肥使用。在本实施例中，在虫沙中添加二次绿化垃圾、EM菌或益生菌，可以进一步地分解虫沙的有机物。而筛分出的黑水虻成虫可以作为活虫饲料或配卵或加工成虫干。具体地，黑水虻成虫通过烘干机进行烘干，所述烘干机是微波干燥器或真空干燥器，所述烘干机的干燥温度为45℃～55℃，烘干后的黑水虻中的蛋白质含量为42％左右，氨基酸含量为38％左右，可以代替进口鱼粉做为蛋白饲料销售。
以下表格是关于对黑水虻干虫、黑水虻鲜虫、黑水虻粉末、虫沙经过发酵后的有机肥的检验报告，以支撑本发明的方法是有效的。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (4)
1.一种利用餐厨垃圾和绿化垃圾协同处理产生有机肥的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：餐厨垃圾的预处理：将餐厨垃圾倒入沥水传动机中，将餐厨垃圾中的外在水分通过沥水传动机的孔洞流入下方的水道中，进入后续水处理系统进行处理；沥水后的餐厨垃圾通过压板进行挤压，餐厨垃圾的部分结合水被挤压出去，水分通过管道进入后续水处理系统中；
S2：餐厨垃圾和绿化垃圾的混合：挤压脱水后的餐厨垃圾经过螺旋输送机输送至粉碎机的进口中，同时将绿化垃圾按比例地投入到粉碎机中，餐厨垃圾和绿化垃圾经过粉碎机破碎、混合并且打成浆后形成垃圾浆糊，所述垃圾浆糊落入喂料泵中，等待下一步的投料；
S3：所述喂料泵的末端连接有喂料管，所述喂料管的出口处设有养殖箱，所述垃圾浆糊通过喂料管落入养殖箱中并铺平，所述养殖箱内接种有黑水虻幼虫，所述黑水虻幼虫和垃圾浆糊按比例投入到养殖箱中，所述养殖箱中的温度控制在25℃～30℃，对黑水虻幼虫进行培养；
S4：所述黑水虻幼虫在养殖箱养殖满5～7天，待黑水虻幼虫培养成黑水虻成虫后，所述养殖箱通过出料输送机将养殖箱内的虫沙和黑水虻成虫送入到滚筒分筛机中进行筛分，通过滚筒分筛机的旋转震动，虫沙通过滚筒分筛机的下部筛孔落到滚筒分筛机底部的虫沙箱中，透不过筛孔的黑水虻成虫从滚筒分筛机的末端出口落入黑水虻成虫箱中；所述虫沙包括黑水虻虫粪、未食完的餐厨垃圾和绿化垃圾，虫沙经过添加二次的绿化垃圾和菌类进行发酵后可以作为优质的有机肥使用；筛分出的黑水虻成虫可以作为活虫饲料或配卵或加工成虫干。
2.根据权利要求1所述的利用餐厨垃圾和绿化垃圾协同处理产生有机肥的方法，其特征在于：所述步骤S2中餐厨垃圾与绿化垃圾的重量比为2:8。
3.根据权利要求1所述的利用餐厨垃圾和绿化垃圾协同处理产生有机肥的方法，其特征在于：所述步骤S3中黑水虻幼虫和垃圾浆糊的重量比为1:7500。
4.根据权利要求1所述的利用餐厨垃圾和绿化垃圾协同处理产生有机肥的方法，其特征在于：所述步骤S4中黑水虻成虫通过烘干机进行烘干，所述烘干机是微波干燥器或真空干燥器，所述烘干机的干燥温度为45℃～55℃。
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