CN113728980A - 一种协同处理湿垃圾的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种协同处理湿垃圾的方法，包括以下步骤：⑴、将湿垃圾倒入接收料斗内，沥出的液料进行加热除油，毛油排至毛油罐，除油后的有机液及接收料斗排出的固料输送至分选制浆机内破碎制浆；⑵、将浆料与麸皮或/和青糠进行搅拌混合并将含水率控制在65％～75％之间，将混合后的物料破碎形成粒径在2～4mm的养殖饲料；⑶、向养殖饲料内加入益生菌后混合、发酵并投入养殖盒内，对蝇蛆幼虫/黑水虻幼虫进行养殖；⑷、在幼虫养殖成为成虫后进行筛分收集，筛分出的成虫作为蛋白饲料，剩余的虫粪进行堆肥处理。本发明不仅减少了工艺能耗，解决了湿垃圾处理过程中固渣难处理的问题，能达到了资源化最大化利用。
Description
技术领域
本发明涉及一种协同处理湿垃圾的方法，属于湿垃圾处理技术领域。
背景技术
湿垃圾包括餐厨垃圾和厨余垃圾。而餐厨垃圾主要是公共餐饮服务部门产生的食物残余，其成分复杂，系油、水、果皮、蔬菜、米面、鱼、肉、骨以及废餐具、塑料、纸巾等物质的混合物。餐厨垃圾具有较高的有机物含量和水分(含量为75～85％)。其次，餐厨垃圾具有较高的盐分和油脂含量(3～5％)，若不经专门分类处理会对环境造成严重的危害。厨余垃圾为日常生活中产生的垃圾，包括果蔬垃圾、剩菜剩饭、玻璃陶瓷、纸张等，其中易腐类有机物含量低，含油量低，含杂率高，木质纤维素含量高。目前国内厨余垃圾并未做到很好的分类，塑料、织物等无机物含量较高，因此厨余垃圾中可利用的有机质可以通过妥善处理后资源化利用，但陶瓷玻璃等杂质资源利用存在一定的困难，而且在处理过程中容易损伤设备。
在全民奔小康的路上人民的生活水平越来越高，生活质量也随之提高，无形中餐厨垃圾和厨余垃圾也随之增加。而目前的湿垃圾处理常规是以“预处理+厌氧发酵”作为主体工艺，在建成和规划在建的项目中占比达80％以上。为满足后端厌氧处理工艺的实施需要，餐厨废弃物处理工艺中必须进行有效的“固液分离及油水分离”预处理，但预处理中会产生的大量餐厨残渣并以填埋或焚烧的方式处理，而固渣高含水率的问题又影响了焚烧效率，因此在一定程度上该类处理方式遇到了瓶颈。
如CN112139215A公开的《一种餐厨垃圾与厨余垃圾协同预处理方法》，是将接收的餐厨垃圾和厨余垃圾物来料进行混合，并使存储的两种餐厨垃圾物料混合均匀，对混合均匀后的物料进行破袋分离，再进行破碎破壁、除砂以及机械挤压的四级不同程度的预处理方式，解决了两类垃圾因采用不同处理工艺，在来料比例不确定的中小处理规模下造成的设备难以选型，处理工艺复杂，操作控制难度大的问题。但是由于厨余垃圾自身的特点，在进料时混合就会造成有机质利用率低以及油脂提取率低和资源化利用率低的问题，因此湿垃圾处理工艺存在着固渣难资源化解决、工艺复杂且占地面积大的问题。
CN112077115A公开的《厨余垃圾挤压筛分预处理+干/湿厌氧发酵处理工艺系统》，包括挤压筛分预处理系统、干式厌氧发酵罐和湿式厌氧发酵罐，挤压筛分预处理系统由破袋机、磁选机、一级筛分机，破碎机，挤压液固分离机依次通过输送机连接组成，挤压液固分离机产生的浆液通过螺杆泵和管道与湿式厌氧发酵罐连接，产生的固渣通过柱塞泵和管道与干式厌氧发酵罐连接。该系统利用破碎和挤压工艺替代二级筛分系统，解决了传统处理工艺系统垃圾组分变化适应性差，投资、运行成本高等问题。由于同时需要进行干式厌氧和湿式厌氧处理，存在设备多，操作控制难度大的问题，其次该工艺系统只能适用于厨余垃圾，对于垃圾产生量大的城市无法做到餐厨垃圾和厨余垃圾的协同处理。
CN111687185A所公开的《一种厨余垃圾处理工艺》，采用厨余垃圾机械预处理与养虫工艺系统结合，将分选后的厨余垃圾送入破碎机中进行破碎后，再进入压榨机实现脱水压榨，分离出固体垃圾和液体垃圾，将固体垃圾添加菌种并搅拌，用于养殖黑水虻；油水分离出的水添加益生菌菌种后用于养鱼，废油可以出售给专业提炼生物柴油的厂家。该处理工艺虽然解决了现有工艺链长的弊端的问题。其仅对固液分离后的固体厨余垃圾进入养虫工艺，分离出的液体厨余垃圾还是要进入厌氧发酵罐内进行厌氧产沼处理，无法做到餐厨垃圾和厨余垃圾的协同处理。
发明内容
本发明的目的是提供一种协同处理湿垃圾的方法，能将餐厨浆料与厨余浆料进行协同处理，不仅减少了工艺能耗，而且达到了资源化最大化利用，解决了湿垃圾处理过程中固渣难处理的问题。
本发明为达到上述目的的技术方案是：一种协同处理湿垃圾的方法，其特征在于：包括以下步骤：
⑴、将湿垃圾倒入接收料斗内，接收料斗沥出的液料送至加热罐内进行加热除油，分离出的毛油排至毛油罐，除油后的有机液以及接收料斗排出的固料分别输送至分选制浆机内进行混合、破碎制浆，并将分选出的惰性杂物外排；
⑵、分选后制得的浆料送到搅拌罐内与用于增加孔隙度及养分的麸皮或/和青糠进行搅拌混合，并将含水率控制在65％～75％之间，将混合后的物料破碎成粒径在2～4mm之间的养殖饲料；
⑶、向养殖饲料内加入益生菌后混合并进行发酵，再将发酵后的养殖饲料投入养殖盒内，对蝇蛆幼虫/黑水虻幼虫进行养殖；
⑷、在幼虫养殖成为成虫后进行筛分收集，筛分出的成虫作为蛋白饲料，剩余的虫粪进行堆肥处理，将虫粪与辅料及复合微生物菌剂混合后发酵制得有机肥成品。
本发明采用上述技术方案后，具有以下优点：
(1)、本发明餐厨垃圾和厨余垃圾经接收料斗先进行沥水操作，针对餐厨垃圾中含水率高且含油率高的特点，对沥出的液料中的油脂进行加热除油处理，能最大化提取餐厨垃圾内的油脂，保证油脂的提取率，分离出的毛油排至毛油罐。而除油后的有机液再与接收料斗排出的固料输送至分选制浆机内进行混合、破碎制浆，降低了制浆的难度，使分选制浆过程更顺利，同时也能最大化保留有机质和木质纤维素。
⑵、本发明将制得的浆液与麸皮或/和青糠混合、破碎后进行发酵，通过加入低成本的麸皮或/和青糠，大大降低了湿垃圾处理成本，同时降低了养殖饲料的含水率，以及增加养殖饲料的孔隙度，并提供给蝇蛆/黑水虻的充分养分，发酵后进入养虫系统完成资源化处理，通过过养殖蝇蛆/黑水虻来处理餐厨垃圾和厨余垃圾，借助生物繁殖的特性，将原本的二次污染物转化成了优质蛋白饲料，有效拓展了餐厨残渣废弃物处理工艺。
⑶、本发明利用餐厨垃圾和厨余垃圾开展蝇蛆/黑水虻养殖，生产成优质的蛋白饲料，养殖避免了有机浆料如何处理的麻烦，除去无法利用的无机杂物后有机质可全部被利用，化害为利，变废为宝，其中根据物料性质适量添加麸皮或/和青糠并发酵的方式使有机质利用最大化，增加了养殖收益，达到了经济最大化的目的，为彻底解决湿垃圾难处理的问题找到了一条出路。
⑷、本发明充分利用的餐厨垃圾的有机质含量高和厨余垃圾的木质纤维素含量高的优点，并利用该优势养殖蝇蛆/黑水虻完成有机资源化和无害化处理，能对餐厨垃圾和厨余垃圾协同处理方式实现了功能优势互补的优点，以最佳物料性质养殖蝇蛆/黑水虻节省了投入成本，突破了目前“机械预处理+厌氧发酵处理”协同处理餐厨垃圾和厨余垃圾的处理方式，解决了湿垃圾处理过程中固渣难处理的问题，真正实现了有机废弃物工艺链全线贯通的目标。
附图说明
下面结合附图对本发明的实施例作进一步的详细描述。
图1是本发明协同处理湿垃圾的方法的工艺流程图。
具体实施方式
本发明的一种协同处理湿垃圾的方法，见图1所示，包括以下步骤：
⑴、将湿垃圾倒入到接收料斗，通过接收料斗对倒入的餐厨垃圾和厨余垃圾进行沥水，无需分别处理，减少处理工序，沥出的液料约占原始湿垃圾的10～40％，由于没有进入破碎处理，尽可能保留了液料中的有机质利和油脂，沥出的液料含油率高，将液料送至加热罐内进行加热除油处理，可采用现有的加热分离罐，通过加热分离罐将液料进行加热搅拌，对液料进行破乳，并能降低油脂粘度，当加热至90～95℃时停止加热和搅拌，沉淀后对液料中的油、水、杂进行分离，能保证油脂的提取率，分离出的毛油可利用卧螺进油螺杆泵送到储油罐内，将成品毛油外售，实现资源化利用。分离后水即除油后的有机液通过废水泵输送至分选制浆机内，与接收料斗排出的固料在分选制浆机内进行混合、破碎和制浆，而加热罐底部所沉淀出的砂石则沥水后外运处置。
本发明分选制浆机可采用本公司的分选制浆一体机，除油后的有机液经废水泵送至分选制浆机内，同时螺旋输送机将收料斗排出的固料输送至分选制浆机内，对物料进行锤击和破碎来剥离及打散并与有机液充分搅拌混合，将有机物进行切割成小颗粒并制成浆料，同时将轻质杂物切割成碎片，由于加入分选制浆机的有机液已基本除去油脂，因此降低了制浆的难度，使分选制浆过程更加顺利。本发明的分选制浆机的筛网网孔在5～10mm之间，能保证有机质和木质纤维素的最大保留率，分选出难降解的惰性杂物外排，能将湿垃圾内的塑料橡胶制品、织物、玻璃陶瓷类、金属和骨头及木竹等惰性杂物的类筛上物外排并送至焚烧厂进行焚烧处置。
⑵、分选后制得的浆料送到搅拌罐内与用于增加孔隙度及养分的麸皮或/和青糠进行充分搅拌混合，将含水率控制在65％～75％之间，浆料可通过输送泵送到搅拌罐内，本发明在同时加入麸皮和青糠时可任意混合，采用低成本的麸皮和青糠能降低湿垃圾处理成本，同时使养殖饲料能充分利用高含量的有机质和木质纤维素前提下，又内含丰富的维生素E和B族维生素，能作为蝇蛆幼虫/黑水虻幼虫的优良饲料。本发明将混合后的物料破碎成粒径在2～4mm的养殖饲料，通过控制养殖饲料的成份及粒径，能使对蝇蛆/黑水虻达到最大化养殖效率，养殖饲料的含水率控制在68％～73％之间，由于制浆后的浆料含水率大都超过75％，在加入麸皮或/和青糠后，方便调节养殖饲料的含水率，同时也更有利于后序可靠发酵。
⑶、向养殖饲料内加入益生菌后进行发酵，再将发酵后的养殖饲料投入养殖盒内，对蝇蛆幼虫/黑水虻幼虫进行养殖，经发酵处理后可降解养殖饲料中的抗氧化力，并能延长物料的存储时间，同时提高饲料的营养价值，并在发酵过程中降低氨气的产生量。按质量比，本发明养殖饲料与益生菌控制在1000：0.9～1.1之间，如养殖饲料与益生菌的质量比在1000：1，养殖饲料发酵的温度控制在25～30℃之间，发酵时间在2～3天之间，能得到易吸收的微生物养殖饲料，发酵后的养殖饲料进入养虫系统进行资源化处理。
⑷、在幼虫养殖成为成虫后进行筛分收集，筛分出的成虫作为蛋白饲料，本发明蝇蛆幼虫/黑水虻幼虫在养殖5～7.5天后就能形成成虫，收集成虫作为优质蛋白饲料外售，提高经济效益。剩余的虫粪进行堆肥处理，虫粪与辅料及复合微生物菌剂混合后发酵制得有机肥成品。本发明的虫粪与辅料及复合微生物菌剂按质量比为1:(0.1～0.3)：(0.001～0.003)，如该质量比为1:0.2：0.002，而辅料为木屑及蘑菇渣的一种或两种混合，且辅料的含水率低于30％，将虫粪、辅料及复合微生物菌剂混合，并将混合料的含水率控制在50％～60％进行发酵，初期混合料在57±2℃温度下保持至少7天发酵，之后二次发酵15～20天，腐熟后得到有机肥成品。
实施例1
本发明将餐厨垃圾和厨余垃圾倒入到接收料斗，接收料斗对垃圾进行沥水，将沥出的液料送至加热罐内进行加热搅拌，当液料温度达到95℃时停止加热和搅拌，静止沉淀在罐内形成上层的毛油层、中间的有机液层及下层的含砂水层，分离出的毛油利用卧螺进油螺杆泵送到储油罐内，成品毛油外售，而除油后的有机液通过废水泵送到分选制浆机内，含砂水层经沥水后的砂石输送至移动垃圾箱外运处置，沥出的水送到分选制浆机内。接收料斗排出的固料经螺旋输送机输送至分选制浆机内，分选制浆机的筛网网孔在8mm，分选制浆机对固料进行锤击和破碎并打散，同时与有机液充分搅拌混合，分选出的塑料橡胶制品、织物、玻璃陶瓷类、金属和骨头及木竹等惰性杂物的类筛上物外排至焚烧厂进行焚烧处理。将分选后制得到的含水率在78％浆料的送到搅拌罐内与麸皮混合，并将含水率控制在70％，将混合后的物料破碎形成粒径在3mm的养殖饲料，按质量比，将制得的养殖饲料与益生菌1000：1混合后进行发酵，发酵温度控制在26℃，发酵2.5天。将发酵后的养殖饲料投入养殖盒内，按每吨养殖饲料中添加20kg的黑水虻幼虫。养殖7天后进行筛分收集，成虫作为蛋白饲料外售，剩余的虫粪则与木屑及复合微生物菌剂进行混合，按质量比，虫粪与木屑及复合微生物菌剂按1:0.25：0.0025混合，并将混合料的含水率控制在55％进行发酵，初期混合料在56℃温度保持8天发酵，之后二次发酵18天，腐熟得到有机肥成品。按本发明的方法对100吨湿垃圾进行处理，其中沥出的液料占原始物料的35％，可收获毛油2.8吨以及收集18吨黑水虻成虫和40吨虫粪，后制得15吨有机肥。
实施例2
本发明将餐厨垃圾和厨余垃圾倒入到接收料斗，接收料斗对垃圾进行沥水，将沥出的液料送至加热罐内进行加热搅拌，当液料温度达到90℃时停止加热和搅拌，静止沉淀在罐内形成上层的毛油层、中间的有机液层及下层的含砂水层，分离出的毛油利用卧螺进油螺杆泵送到储油罐内，成品毛油外售，而除油后的有机液通过废水泵送到分选制浆机内，含砂水层经沥水后的砂石输送至移动垃圾箱外运处置，沥出的水送到分选制浆机内。
接收料斗排出的固料经螺旋输送机输送至分选制浆机内，分选制浆机的筛网网孔在6mm，分选制浆机对固料进行锤击和破碎打散并与有机液充分搅拌混合，分选出筛上物的塑料橡胶制品、织物、玻璃陶瓷类、金属和骨头及木竹等惰性杂物外排至焚烧厂进行焚烧处理。
将分选后制得到的含水率在76％浆料的送到搅拌罐内与青糠混合，并将含水率控制在72％，并再将混合后的物料破碎形成粒径在3.5mm的养殖饲料，按质量比，将制得的养殖饲料与益生菌1000：0.95混合后进行发酵，发酵温度控制在28℃，发酵3天。将发酵后的养殖饲料投入养殖盒内，按每吨养殖饲料中添加20kg的蝇蛆幼虫。养殖5天后进行筛分收集，筛分出的成虫作为蛋白饲料外售，剩余的虫粪则与蘑菇渣及复合微生物菌剂混合，按质量比，虫粪与蘑菇渣及复合微生物菌剂为1:0.28：0.0028，并控制含水率在58％进行发酵，初期混合料在58℃温度下保持9天发酵，之后自然冷却二次发酵18天，腐熟得到有机肥成品。按本发明的方法对100吨湿垃圾进行处理，其中沥出的液料约占原始物料的20％，可收获毛油1.4吨，收集20吨蝇蛆成虫和45吨虫粪，后制得20吨有机肥。
本发明协同处理湿垃圾的方法通过养殖蝇蛆/黑水虻来处理餐厨垃圾和厨余垃圾，借助生物繁殖的特性，将原本的二次污染物转化成了优质蛋白饲料，代替了以往填埋处理、焚烧处理、高温好氧堆肥处理以及机械预处理+厌氧发酵处理等处理方式该方法，适用于任何规模的湿垃圾处理厂。
Claims (6)
1.一种协同处理湿垃圾的方法，其特征在于：包括以下步骤：
⑴、将湿垃圾倒入接收料斗内，接收料斗沥出的液料送至加热罐内进行加热除油，分离出的毛油排至毛油罐，除油后的有机液以及接收料斗排出的固料分别输送至分选制浆机内进行混合、破碎制浆，并将分选出的惰性杂物外排；
⑵、分选后制得的浆料送到搅拌罐内与用于增加孔隙度及养分的麸皮或/和青糠进行搅拌混合，并将含水率控制在65％～75％之间，将混合后的物料破碎成粒径在2～4mm之间的养殖饲料；
⑶、向养殖饲料内加入益生菌后混合并进行发酵，再将发酵后的养殖饲料投入养殖盒内，对蝇蛆幼虫/黑水虻幼虫进行养殖；
⑷、在幼虫养殖成为成虫后进行筛分收集，筛分出的成虫作为蛋白饲料，剩余的虫粪进行堆肥处理，将虫粪与辅料及复合微生物菌剂混合后发酵制得有机肥成品。
2.根据权利要求1所述的一种协同处理湿垃圾的方法，其特征在于：第二步骤中，所述养殖饲料的含水率控制在68％～73％之间。
3.根据权利要求1所述的一种协同处理湿垃圾的方法，其特征在于：第三步骤中，按质量比，所述的养殖饲料与益生菌控制在1000：0.9～1.1之间，养殖饲料发酵的温度控制在25～30℃之间，发酵时间在2～3天之间。
4.根据权利要求1所述的一种协同处理湿垃圾的方法，其特征在于：第四步骤中，所述的幼虫在养殖5～7.5天进行筛分收集。
5.根据权利要求1所述的一种协同处理湿垃圾的方法，其特征在于：第四步骤中，按质量比，虫粪与辅料及复合微生物菌剂以1:(0.1～0.3)：(0.001～0.003)混合，并控制含水率在50％～60％进行发酵，在57±2℃温度下保持至少7天发酵，之后二次发酵15～20天，腐熟后得到有机肥成品。
6.根据权利要求5所述的一种协同处理湿垃圾的方法，其特征在于：所述的辅料为木屑或蘑菇渣的一种或两种混合，所述辅料的含水率低于30％。
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