CN113973782A - 一种有机垃圾资源化处置方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种有机垃圾资源化处置方法，包括如下步骤：S01、将餐余垃圾浆料、厨余垃圾浆料、粪便、污泥按比例混合，获得养殖物料；S02、将黑水虻虫卵播种在养殖物料中，并在适宜生长环境下培养；S03、黑水虻鲜虫与物料分离；S04、对黑水虻鲜虫进行烘干，以获得不同品质和大小的黑水虻干虫和虫皮。可以实现餐饮垃圾、厨余垃圾、粪便、污泥的协同化处置，解决了原有有机物厌氧发酵副产物多，且无法资源化的难题。

Description

一种有机垃圾资源化处置方法及系统

技术领域

本发明涉及垃圾处理技术领域，具体涉及一种有机垃圾资源化处置方法及系统。

背景技术

有机垃圾包括餐饮垃圾、厨余垃圾、粪便、污泥等，国内针对餐饮垃圾、厨余垃圾和粪便主要采用厌氧发酵处置，因此会产生大量的污水和发酵沼渣，处理难度和成本非常大，且不能进行资源化利用；污泥一般采用干化后制作建材或焚烧等处理工艺，产品价值低，焚烧能耗搞、碳排放量大。

以上有机垃圾处置技术虽然有一定资源化利用价值，但是都需要大量的财政投入，且二次产物利用价值极低，污染物只是进行了转移，没有彻底解决有机垃圾的污染问题。

针对餐饮垃圾，国内开展了黑水虻处置技术研发及应用，但是技术工艺粗犷、难适应工业化生产，且处置物单一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种有机垃圾资源化处置方法及系统，以克服上述现有技术中的不足。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种有机垃圾资源化处置方法，包括如下步骤：

S01、将餐余垃圾浆料、厨余垃圾浆料、粪便、污泥按比例混合，获得养殖物料；

S02、将黑水虻虫卵播种在养殖物料中，并在适宜生长环境下培养；

S03、黑水虻鲜虫与物料分离；

S04、对黑水虻鲜虫进行烘干，以获得不同品质和大小的黑水虻干虫和虫皮。

发明的有益效果是：可以实现餐饮垃圾、厨余垃圾、粪便、污泥的协同化处置，解决了原有有机物厌氧发酵副产物多，且无法资源化的难题；用黑水虻协同处置污泥，实现了脱水和无害化。

在上述技术方案的基础上，发明还可以做如下改进。

进一步，餐饮垃圾浆料、厨余垃圾浆料、粪便、污泥的质量混合比例为 90～100：40～50：40～50：10～20。

进一步，适宜生长环境下为：

温度为25℃～30℃、空气湿度为60％～80％、光照强度3000lux以内。

一种有机垃圾资源化处置系统，包括：混料装置、自动布料装置、养殖装置、筛分装置、烘干装置；混料装置、自动布料装置、养殖装置、筛分装置、烘干装置沿生产流向依次相连。

采用上述进一步的有益效果为：为黑水虻养殖建立无人化、自动化车间，解决了现在黑水虻养殖技术粗犷、受地域和季节影响的问题。

进一步，养殖装置包括：机架、养殖槽、卸料板、驱动机构和传动带，养殖槽布置于机架上；驱动机构设置于机架上，卸料板布置于养殖槽内，并与驱动机构相连；传动带布置于养殖槽出料侧的下方。

进一步，驱动机构包括驱动电机和链传动，养殖槽两侧均设置链传动，卸料板与链传动中的链条相连，驱动电机固定在机架上，驱动电机的输出轴与链传动中的链轮相连。

进一步，养殖装置处在养殖区内，且该养殖区内布设温湿度传感器、空气质量监测传感器和光照强度传感器；还包括用以调控养殖区温湿度的温湿度调节装置，以及用以调控养殖区空气质量的空气质量调控装置，以及用以调控养殖区光照强度的光照强度调控装置；温湿度传感器、空气质量监测传感器、光照强度传感器、温湿度调节装置、空气质量调控装置和光照强度调控装置分别与控制器电连接。

采用上述进一步的有益效果为：能调控养殖区内的养殖环境，使得信息化程度高，自动化更好，解决了现在黑水虻养殖技术粗犷、受地域和季节影响的问题。

进一步，还包括：

三相分离装置和破碎制浆装置，三相分离装置、破碎制浆装置、混料装置、自动布料装置、养殖装置、筛分装置、烘干装置沿生产流向依次相连。

采用上述进一步的有益效果为：使得整个养殖流程更加智能化。

进一步，还包括：分选装置，混料装置、自动布料装置、养殖装置、筛分装置、烘干装置、分选装置沿生产流向依次相连。

采用上述进一步的有益效果为：可以获得不同品质和大小的黑水虻干虫和虫皮。

进一步，还包括：餐饮垃圾接收料斗、厨余垃圾接收料斗、污泥接收料斗、粪便接收料斗、第一分拣装置和第二分拣装置，餐饮垃圾接收料斗、第一分拣装置和三相分离装置依次相连，厨余垃圾接收料斗、第二分拣装置和破碎制浆装置相连，污泥接收料斗与混料装置相连，粪便接收料斗与混料装置相连，餐饮垃圾接收料斗、厨余垃圾接收料斗、污泥接收料斗和粪便接收料斗上均安装有与控制器电连接的阀门。

采用上述进一步的有益效果为：能够确保连续供给有机垃圾，提升处理能力，而第一分拣装置和第二分拣装置可将难分解的杂质剔除，利于黑水虻的养殖。

附图说明

图1为本发明所述有机垃圾资源化处置方法的流程图；

图2为本发明所述有机垃圾资源化处置系统的布局图；

图3为本发明所述养殖装置的结构图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、三相分离装置，2、破碎制浆装置，3、混料装置，4、自动布料装置， 5、养殖装置，510、机架，520、养殖槽，530、卸料板，540、传动带，550、驱动电机，560、链传动，6、烘干装置，7、分选装置，8、餐饮垃圾接收料斗，9、厨余垃圾接收料斗，10、污泥接收料斗，11、粪便接收料斗，12、第一分拣装置，13、第二分拣装置，14、筛分装置，15、温湿度传感器，16、空气质量监测传感器，17、光照强度传感器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释发明，并非用于限定发明的范围。

实施例1

如图1所示，一种有机垃圾资源化处置方法，包括如下步骤：

S01、将餐余垃圾浆料、厨余垃圾浆料、粪便、污泥按比例混合，获得养殖物料；

S02、将黑水虻虫卵播种在养殖物料中，并在适宜生长环境下培养；

S03、黑水虻鲜虫与物料分离；

S04、对黑水虻鲜虫进行烘干，以获得不同品质和大小的黑水虻干虫和虫皮。

实施例2

如图1所示，本实施例为在实施例1的基础上所进行的进一步优化，其具体如下：

餐饮垃圾浆料、厨余垃圾浆料、粪便、污泥的质量混合比例为90～100： 40～50：40～50：10～20。

实施例3

如图1所示，本实施例为在实施例1的基础上所进行的进一步优化，其具体如下：

适宜生长环境为：温度控制在25-30℃、空气湿度控制在60％-80％、光照强度3000lux以内；

餐饮垃圾浆料由餐余垃圾先三相分离，三相分离去油率98％以上，分离油珠粒径8000μm，获得固体物料，在对固体物料破碎制浆而得，产出固相物料含水率≤80％。

三相分离，具体指代：将油脂、水及固体物料分离开，而油脂回收利用，污水排放处理。

实施例4

如图2、图3所示，一种有机垃圾资源化处置系统，包括：

混料装置3、自动布料装置4、养殖装置5、筛分装置14、烘干装置6；

混料装置3的出料与自动布料装置4的进料相连，而自动布料装置4则用于向养殖装置5内布料；

混料装置3将餐余垃圾浆料、厨余垃圾浆料、粪便、污泥按比例混合，获得养殖物料，然后将该养殖物料输送至自动布料装置4内，并由自动布料装置4布在养殖装置5内；

养殖装置5内养殖好的黑水虻鲜虫随物料送至筛分装置14进行筛分，以获得黑水虻鲜虫，然后将黑水虻鲜虫送至烘干装置6进行烘干；

混料装置3的信号输入端与控制器的信号输出端电连接，自动布料装置 4的信号输入端与控制器的信号输出端电连接，养殖装置5的信号输入端与控制器的信号输出端电连接，筛分装置14的信号输入端与控制器的信号输出端电连接，烘干装置6的信号输入端与控制器的信号输出端电连接。

实施例5

如图3所示，本实施例为在实施例4的基础上所进行的进一步优化，其具体如下：

养殖装置5包括：机架510、养殖槽520、卸料板530、驱动机构和传动带540，养殖槽520布置于机架510上；驱动机构设置于机架510上；卸料板530布置于养殖槽520内，并与驱动机构相连，驱动机构用于驱动卸料板 530在养殖槽520内来回移动，以将黑水虻鲜虫、物料往出料侧输送；传动带540布置于养殖槽520出料侧的下方，从养殖槽520出料侧落下的黑水虻鲜虫、物料送至传动带540上，并由传动带540送至筛分装置14进行筛分。

驱动机构包括驱动电机550和链传动560，养殖槽520两侧均设置链传动560，卸料板530与链传动560中的链条相连，驱动电机550固定在机架 510上，驱动电机550的输出轴与链传动560中的链轮相连，驱动电机550 启动，将带动链轮转动，链轮转动后链条将转动，从而驱动卸料板530运动。

实施例6

如图3所示，本实施例为在实施例4或5的基础上所进行的进一步优化，其具体如下：

养殖装置5处在养殖区内，且该养殖区内布设温湿度传感器15、空气质量监测传感器16和光照强度传感器17，温湿度传感器15、空气质量监测传感器16和光照强度传感器17分别用以监测养殖区内的温湿度、空气质量和光照强度；

有机垃圾资源化处置系统还包括用以调控养殖区温湿度的温湿度调节装置，以及用以调控养殖区空气质量的空气质量调控装置，以及用以调控养殖区光照强度的光照强度调控装置；温湿度传感器、空气质量监测传感器、光照强度传感器、温湿度调节装置、空气质量调控装置和光照强度调控装置分别与控制器电连接，温湿度传感器15、空气质量监测传感器16和光照强度传感器17分别可将其所采集的温湿度、空气质量和光照强度信号发送至控制器，控制器根据预设数据，判断是否对应控制温湿度调节装置、空气质量调控装置和光照强度调控装置动作，共同确保黑水虻具有适宜生长环境。

实施例7

如图2所示，本实施例为在实施例6的基础上所进行的进一步优化，其具体如下：

有机垃圾资源化处置系统还包括：三相分离装置1和破碎制浆装置2；

三相分离装置1、破碎制浆装置2、混料装置3、自动布料装置4、养殖装置5、筛分装置14、烘干装置6沿生产流向依次相连；

三相分离装置1所分离的固体物料流向破碎制浆装置2，破碎制浆装置 2进行破碎制浆，然后再流向混料装置3，同时，厨余垃圾浆料、粪便、污泥也均流向混料装置3，按预定比例在混料装置3内实现混合，然后将该养殖物料输送至自动布料装置4内，并由自动布料装置4布在养殖装置5内，筛分装置14所分离出的黑水虻鲜虫流向烘干装置6进行烘干。

实施例8

如图2所示，本实施例为在实施例4～7任一实施例的基础上所进行的进一步优化，其具体如下：

有机垃圾资源化处置系统还包括：分选装置7，混料装置3、自动布料装置4、养殖装置5、筛分装置14、烘干装置6、分选装置7沿生产流向依次相连，最后烘干后的产物流向分选装置7进行分选，以获得不同品质和大小的黑水虻干虫和虫皮。

实施例9

如图2所示，本实施例为在实施例8的基础上所进行的进一步优化，其具体如下：

有机垃圾资源化处置系统还包括餐饮垃圾接收料斗8、厨余垃圾接收料斗9、污泥接收料斗10和粪便接收料斗11，餐饮垃圾接收料斗8与三相分离装置1相连，餐饮垃圾接收料斗8用于大量盛装餐饮垃圾；

厨余垃圾接收料斗9与破碎制浆装置2相连，厨余垃圾接收料斗9用于大量盛装厨余垃圾；

污泥接收料斗10与混料装置3相连，污泥接收料斗10用于大量盛装污泥，通常情况下，该污泥来源于市政污水厂污泥仅限于生活污水处理厂的污泥；

粪便接收料斗11与混料装置3相连，粪便接收料斗11用于大量盛装粪便，通常粪便来源于城市化粪池粪便；

餐饮垃圾接收料斗8、厨余垃圾接收料斗9、污泥接收料斗10和粪便接收料斗11上均安装有与控制器电连接的阀门；

通过控制器控制各阀门的开启和关闭，以确保餐饮垃圾、厨余垃圾、污泥、粪便各自的混合量。

有机垃圾资源化处置系统还包括第一分拣装置12和第二分拣装置13，餐饮垃圾接收料斗8与第一分拣装置12相连，餐饮垃圾接收料斗8内的餐饮垃圾进入第一分拣装置12内后，由其对餐饮垃圾进行分拣处理，主要是去除塑料、纸碗、木筷等大物料；第一分拣装置12与三相分离装置1相连；厨余垃圾接收料斗9与第二分拣装置13相连，厨余垃圾接收料斗9内的厨余垃圾进入第二分拣装置13内后，又其对厨余垃圾进行分拣处理，主要是去除塑料、纸碗、木筷等大物料，第二分拣装置13与破碎制浆装置2相连，第一分拣装置12和第二分拣装置13分别与控制器电连接，通过控制器可以分别控制第一分拣装置12和第二分拣装置13工作。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种有机垃圾资源化处置方法，其特征在于，包括如下步骤：

S01、将餐余垃圾浆料、厨余垃圾浆料、粪便、污泥按比例混合，获得养殖物料；

S02、将黑水虻虫卵播种在养殖物料中，并在适宜生长环境下培养；

S03、黑水虻鲜虫与物料分离；

S04、对黑水虻鲜虫进行烘干，以获得不同品质和大小的黑水虻干虫和虫皮。

2.根据权利要求1所述的一种有机垃圾资源化处置方法，其特征在于，所述餐饮垃圾浆料、厨余垃圾浆料、粪便、污泥的质量混合比例为90～100：40～50：40～50：10～20。

3.根据权利要求1所述的一种有机垃圾资源化处置方法，其特征在于，适宜生长环境下为：

温度为25℃～30℃、空气湿度为60％～80％、光照强度3000lux以内。

4.一种有机垃圾资源化处置系统，其特征在于，包括：混料装置(3)、自动布料装置(4)、养殖装置(5)、筛分装置(14)、烘干装置(6)；所述混料装置(3)、所述自动布料装置(4)、养殖装置(5)、筛分装置(14)、烘干装置(6)沿生产流向依次相连。

5.根据权利要求4所述的一种有机垃圾资源化处置系统，其特征在于：所述养殖装置(5)包括：机架(510)、养殖槽(520)、卸料板(530)、驱动机构和传动带(540)，所述养殖槽(520)布置于所述机架(510)上；所述驱动机构设置于所述机架(510)上，所述卸料板(530)布置于所述养殖槽(520)内，并与所述驱动机构相连；所述传动带(540)布置于养殖槽(520)出料侧的下方。

6.根据权利要求4或5所述的一种有机垃圾资源化处置系统，其特征在于：所述驱动机构包括驱动电机(550)和链传动(560)，所述养殖槽(520)两侧均设置链传动(560)，所述卸料板(530)与所述链传动(560)中的链条相连，所述驱动电机(550)固定在所述机架(510)上，所述驱动电机(550)的输出轴与所述链传动(560)中的链轮相连。

7.根据权利要求4或5或6所述的一种有机垃圾资源化处置系统，其特征在于：所述养殖装置(5)处在养殖区内，且该养殖区内布设温湿度传感器(15)、空气质量监测传感器(16)和光照强度传感器(17)；还包括用以调控养殖区温湿度的温湿度调节装置，以及用以调控养殖区空气质量的空气质量调控装置，以及用以调控养殖区光照强度的光照强度调控装置；所述温湿度传感器(15)、所述空气质量监测传感器(16)、所述光照强度传感器(17)、所述温湿度调节装置、所述空气质量调控装置和所述光照强度调控装置分别与控制器电连接。

8.根据权利要求4所述的一种有机垃圾资源化处置系统，其特征在于，还包括：三相分离装置(1)和破碎制浆装置(2)，所述三相分离装置(1)、破碎制浆装置(2)、混料装置(3)、自动布料装置(4)、养殖装置(5)、筛分装置(14)、烘干装置(6)沿生产流向依次相连。

9.根据权利要求4所述的一种有机垃圾资源化处置系统，其特征在于，还包括：分选装置(7)，所述混料装置(3)、自动布料装置(4)、养殖装置(5)、筛分装置(14)、烘干装置(6)、分选装置(7)沿生产流向依次相连。

10.根据权利要求8所述的一种有机垃圾资源化处置系统，其特征在于，还包括：餐饮垃圾接收料斗(8)、厨余垃圾接收料斗(9)、污泥接收料斗(10)、粪便接收料斗(11)、第一分拣装置(12)和第二分拣装置(13)，所述餐饮垃圾接收料斗(8)、第一分拣装置(12)和所述三相分离装置(1)依次相连，所述厨余垃圾接收料斗(9)、第二分拣装置(13)和破碎制浆装置(2)相连，所述污泥接收料斗(10)与混料装置(3)相连，所述粪便接收料斗(11)与混料装置(3)相连。

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