CN114054473A - 一种餐厨垃圾全链条资源化利用工艺及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种餐厨垃圾全链条资源化利用工艺及装置，涉及餐厨垃圾处理技术领域，包括步骤：对餐厨垃圾进行沥水处理，获得滤液和浆料；将浆料依次通过杂质分选机和挤压机，去除浆料中的固体杂质；将除杂后的浆料和滤液混合进行细粒度除杂、加热和三相分离，获取到固体有机物、废水和油脂，收集油脂；利用废水进行厌氧发酵生产沼气；将固体有机物输送至昆虫养殖设备，获取昆虫及虫沙。本发明的有益效果是：将餐厨垃圾转化为沼气、油脂、昆虫产品、昆虫蛋白、营养土和有机肥等多种高价值产品，运行成本低、资源回收效率高，可有效降低项目运行成本，提高收益。

Description

一种餐厨垃圾全链条资源化利用工艺及装置

技术领域

本发明涉及餐厨垃圾处理技术领域，尤其涉及到一种餐厨垃圾全链条资源化利用工艺及装置。

背景技术

餐厨废弃物是城市日常生活中产生的最为普遍的废弃物，属于城市生活垃圾，其主要成分包括淀粉类食物、植物纤维、动物蛋白和脂肪类等有机物，具有含水率高，油脂、盐份含量高，易腐烂发臭，不方便运输便等特点。这类垃圾若不经分类专项处理，会对环境造成极大的危害。

餐厨废弃物主要来源于餐饮服务业、家庭和企事业单位食堂等产生的食物加工下脚料（厨余）和食用残余（泔脚）。随着我们国家经济的飞速发展，城市化进程的逐渐加快，餐厨废弃物的产量呈现出逐年上升的趋势。在国内的大型，特大型城市中如北京，上海，深圳等，餐厨废弃物的日产量已达数千吨，全国餐厨废弃物的年产量达到千万吨，单纯填埋的话，占用大量土地，产生的垃圾渗滤液和填埋气体也需要后期处理，耗费大量人力，物力。

虽然餐厨垃圾对社会和人民生活已经产生了较大的危害，但因其富含有机物也可作为潜在的资源供应体。通过恰当的处理方法，可以释放出蕴藏在餐厨垃圾中的能量。总体分析，餐厨垃圾资源化处理技术路线主要包括2类，一类是肥料为产品的处理技术，另一类是以沼气为产品的处理技术。目前的餐厨垃圾处理项目在工程实践中存在运行成本高、产品单一且出路受限、资源回收价值不高等问题。因此，现有的处理技术方式很大程度上限制了其在工程建设中的应用和项目运行生存能力。

目前市场上仍然缺少可靠的实施装置，人们仍然在寻求一种运行成本低、资源回收效率高的餐厨垃圾资源化处理工艺，在餐厨垃圾处理过程中便捷、高效的生产多种产品，促进我国餐厨垃圾综合处理市场的发展。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种餐厨垃圾全链条资源化利用工艺及装置，可将餐厨垃圾转化为沼气、油脂、昆虫蛋白、有机肥等高值产品，运行成本低、资源回收效率高。

为实现上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种餐厨垃圾全链条资源化利用工艺，包括：

对餐厨垃圾进行沥水处理，获得滤液和浆料；

将浆料依次通过杂质分选机和挤压机，去除浆料中的固体杂质；

将除杂后的浆料和滤液混合进行细粒度除杂、加热和三相分离，获取到固体有机物、废水和油脂，收集所述油脂；

利用所述废水进行厌氧发酵生产沼气；

将所述固体有机物输送至昆虫养殖设备，获取昆虫及虫沙。

作为本发明的进一步改进，通过接收料斗对所述餐厨垃圾进行沥水处理。

作为本发明的进一步改进，

所述杂质分选机将浆料中的粗大杂质与细料分离，将所述细料输送至挤压机，将所述粗大杂质送至脱水机进行脱水处理;

所述挤压机挤压所述细料，脱出所述细料中液相的浆料，排出固相细料。

作为本发明的进一步改进，

除杂后的浆料和滤液混合得到浆液，将所述浆液依次通过浆液除杂机、浆液加热罐和三相离心机；

所述浆液除杂机除去所述浆液中的小颗粒杂质后流入浆液收集池；将所述浆液收集池中的浆液送入所述浆料加热罐加热至60-80℃；加热后的浆液经所述三相离心机分离出油脂、废水和固体有机物；

所述油脂自流进入毛油罐，所述废水自流至废水池，所述固体有机物通过螺旋输送机送入昆虫养殖设备。

作为本发明的进一步改进，所述昆虫养殖设备中养殖的昆虫种类包括黄粉虫、黑粉虫和大麦虫；

通过分级筛将昆虫养殖设备中的产物进行筛分，获得昆虫鲜虫和虫沙；

将昆虫鲜虫加工成昆虫蛋白，将虫沙作为营养土或加工为有机肥。

本发明还提供了一种餐厨垃圾全链条资源化利用装置，包括：依次连接的接收储存单元、生物质分离单元、油脂提取单元，以及与油脂提取单元相连接的昆虫养殖单元和厌氧产沼单元；

所述接收储存单元，用于：

对餐厨垃圾进行沥水处理，获得滤液和浆料；

所述生物质分离单元，用于：

将浆料依次通过杂质分选机和挤压机，去除浆料中的固体杂质；

所述油脂提取单元，用于：

将除杂后的浆料和滤液混合后进行除杂、加热和三相分离，获取到固体有机物、废水和油脂，收集所述油脂；

所述昆虫养殖单元，用于：

将所述固体有机物输送至昆虫养殖设备，获取昆虫及虫沙；

所述厌氧产沼单元，用于：

利用所述废水进行厌氧发酵生产沼气。

作为本发明的进一步改进，所述接收储存单元包括接收料斗，所述接收料斗包括上部锥型料斗和下部斗底螺旋，所述上部锥型料斗设置50°-70°的斜坡率，所述下部斗低螺旋具有10°-16°斜坡率，所述下部斗低螺旋外侧设有滤水格栅，所述滤水格栅的网孔尺寸为4mm×30mm。

作为本发明的进一步改进，所述杂质分选机包括平行设置的上层双联分选螺旋和下层单个螺旋，所述上层双联分选螺旋和下层单个螺旋均设置10°-16°的斜坡率，且输送方向自下向上；

所述上层双联螺旋的衬板设置扁圆形筛孔，筛孔尺寸40-60mm；

所述下层单个螺旋的衬板设有滤水格栅，所述滤水格栅网孔尺寸4mm×30mm。

作为本发明的进一步改进，所述挤压机包括筛网、螺旋轴和挤压腔，所述细料进入挤压机后在所述螺旋轴作用下向挤压腔方向输送，所述螺旋轴的输送力和挤压腔形成挤压区，对细料进行挤压；挤压出的液相细料经所述筛网筛出，固相细料通过所述挤压腔后侧排料口排出。

作为本发明的进一步改进，所述浆液加热罐内部设有加热管，通过所述加热管向所述浆液加热罐中通入蒸汽，通过所述蒸汽加热所述浆液。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明将餐厨垃圾转化为沼气、油脂、昆虫产品、昆虫蛋白、有机肥等多种高价值产品，运行成本低、资源回收效率高，可有效降低项目运行成本，提高收益。

本发明设置杂质分选机、挤压机、浆液除杂机三个除杂装置，针对餐厨垃圾中的粗大杂质、固体物料中的杂质、滤液中的杂质分别进行了去除，同时三种除杂装置除杂细粒度逐渐变小，除杂工序覆盖了餐厨垃圾的全部粒级，粗大杂质去除率可达90%，细料杂质去除率可达95%，从而制取到生物质含量更高的餐厨垃圾浆液，有效消除杂质对后续处理环节及终端产品的影响提高生产效率；同时，还可以有效提高油脂、虫沙产品纯度。

本发明工艺优先选用杂质分选机，通过杂质分选机实现粗大杂质与细料的有效分离，并且能滤除物料中的大部分液体，简化后续系统。

本发明工艺优先选用的浆液加热罐，加热均匀，传热效率高，升温速度快，为后续的油脂提取工序提供可靠的原料保证。

本发明对细料通过挤压机进行挤压脱水的方式获取餐厨浆液，可以保持餐厨垃圾物料中有机质颗粒完整性，避免有机物料过度破碎，有助于控制固态物料的含水率，以满足后续昆虫养殖单元的物料需求。

本发明采用“浆液加热罐+三相离心机”进行油脂提取。在三相分离前设置除杂和浆液加热装置，按顺序进行除杂、加热、三相分离工序，除杂工序有效去除了原料中的杂质，在物料组成成分方面，提高本工艺油脂提取效率；加热工序有效提高物料流动性和可分离性，从物料物理性质方面，助力提高本工艺油脂提取效率，从而实现油脂提取回收率和油中含油率的大幅提升，油脂提取回收率可以达到90%，油脂纯度指标大幅提高，油中含油率可达97%-99%，产品价值也随着提高。

附图说明

图1为本发明实施例所述的一种餐厨垃圾全链条资源化利用工艺的完整流程图；

图2为本发明实施例所述的一种餐厨垃圾全链条资源化利用装置示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：

如图1所示，本发明提供的一种餐厨垃圾全链条资源化利用工艺，包括：

S1、对餐厨垃圾进行沥水处理，获得滤液和浆料；

其中，

通过接收料斗对餐厨垃圾进行沥水处理，得到的滤液直接进入细粒度除杂。

S2、将浆料依次通过杂质分选机和挤压机，去除浆料中的固体杂质；

其中，

杂质分选机将浆料中的粗大杂质与细料分离，过程中收集滤液直接进入细粒度除杂，获得的细料输送至挤压机，分离出的粗大杂质送至脱水机，脱出水分、收集杂质;

挤压机挤压细料，脱出细料中液相的浆料（浆料包含完整有机质颗粒的浆料），排出固相细料。

S3、将除杂后的浆料和滤液混合进行细粒度除杂、加热和三相分离，获取到固体有机物、废水和油脂，收集油脂；

其中，

除杂后的浆料和滤液混合得到浆液，将浆液依次通过浆液除杂机、浆液加热罐和三相离心机；

浆液除杂机除去浆液中的小颗粒杂质后流入浆液收集池；将浆液收集池中的浆液送入浆料加热罐加热至60-80℃；加热后的浆液经三相离心机分离出油脂、废水和固体有机物；

油脂自流进入毛油罐，废水自流至废水池，固体有机物通过螺旋输送机送入昆虫养殖中心。

S4、利用废水进行厌氧发酵生产沼气；

其中，

厌氧产沼单元通过厌氧微生物的代谢分解废水中的有机物，最终转化成为沼气。

S5、将固体有机物输送至昆虫养殖设备，获取昆虫及虫沙。

其中，

昆虫养殖设备中养殖的昆虫种类包括黄粉虫、黑粉虫和大麦虫；

通过分级筛将昆虫养殖设备中的产物进行筛分，获得昆虫鲜虫和虫沙；

将昆虫鲜虫加工成昆虫蛋白，将虫沙作为营养土或加工为有机肥。

如图2所示，本发明还提供了一种餐厨垃圾全链条资源化利用装置，包括：依次连接的接收储存单元、生物质分离单元、油脂提取单元，以及与油脂提取单元相连接的昆虫养殖单元和厌氧产沼单元；

接收储存单元，用于：

对餐厨垃圾进行沥水处理，获得滤液和浆料；

其中，

接收储存单元包括接收料斗，接收料斗包括上部锥型料斗和下部斗底螺旋，上部锥型料斗设置50°-70°的斜坡率，下部斗低螺旋具有10°-16°斜坡率，下部斗低螺旋外侧设有滤水格栅，滤水格栅的网孔尺寸为4mm×30mm。

接收料斗上部设置密封罩，防止卸料过程中物料喷溅和臭味溢散，密封罩下部与上部锥型料斗顶部连接，密封罩一侧装有能够快速开起和关闭的卸料门，其余侧壁和顶板全部密封，顶板设置通风口。

进一步的，

接收料斗集接收、存储、滤水功能于一体，在常规接收料斗功能基础上增设滤水功能，滤水通过管道排输送至浆液池，剩余物料输送至下一单元（生物质分离单元）。通过底部设置的滤水格栅，配合设置螺旋斜坡，最高可以滤除餐厨垃圾中约30%的游离水。从而有效减少液体物料无效转运。

生物质分离单元，用于：

将浆料依次通过杂质分选机和挤压机，去除浆料中的固体杂质；

其中，

杂质分选机包括平行设置的上层双联分选螺旋和下层单个螺旋，上层双联分选螺旋和下层单个螺旋均设置10°-16°的斜坡率，且输送方向自下向上；上层双联螺旋的衬板设置扁圆形筛孔，筛孔尺寸40-60mm；下层单个螺旋的衬板设有滤水格栅，滤水格栅沿着下层单个螺旋底部连续设置，长度2m-3m，网孔尺寸4mm×30mm。

上层双联分选螺旋将粗大杂质与细料分离，分离出的粗大杂质通过转运螺旋输送至脱水机。下层单个螺旋滤除细料中的滤液，直接输入油脂提取单元，细料输入挤压机；

挤压机包括筛网、螺旋轴和挤压腔，细料进入挤压机后在螺旋轴作用下向挤压腔方向输送，螺旋轴的输送力和挤压腔形成挤压区，对细料进行挤压；挤压出的液相细料经筛网筛出，固相细料通过挤压腔后侧排料口排出。

进一步的，

挤压机的筛网分两段，第一段筛网网孔尺寸为8-10mm，第二段筛网的网孔尺寸为5-8mm；挤压机内对第一段筛网筛选得到的较大颗粒细料进行高压力挤压处理，对第二段筛网筛选得到的较小颗粒细料进行低压力挤压处理；

挤压腔后侧排料口设置有气动调节装置和液压调节装置，对固相细料含固率进行调节，调节范围35%-42%，减小固相细料排出时对浆液的损失量。

油脂提取单元，用于：

将除杂后的浆料和滤液混合后进行除杂、加热和三相分离，获取到固体有机物、废水和油脂，收集油脂；

其中，

浆液除杂机内部设置高速转子，高速转子外部设置筛网，转子为浆液提供的离心力，通过筛网和高速转子的共同作用将浆液中大于网孔的杂质进行去除，筛网的网孔尺寸为2mm；

去除浆液中的杂质后输入浆液收集池；通过输送泵将浆液收集池内的浆液送入浆液加热罐，加热罐的主体采用圆柱形罐体，锥型底板，平顶板，容积为10-15m³，加热罐内部设置有加热管，通过加热管向浆液加热罐中通入蒸汽，可将浆液加热到60-80℃；

加热后的浆液通过卧离进料泵输送至三相离心机，三相离心机分离出浆液中的油脂、废水和固体有机物，油脂自流进入毛油罐，废水自流至废水池，固体有机物通过螺旋输送机送入昆虫养殖中心。

进一步的，

加热罐包括进料口、出料口、热源接口、罐体、加热管、保温层、温度表、温度传感器、液位计，加热罐采用向浆液内直通蒸汽的方式进行加热, 加热管由主管和支管组成，主管由平顶板处通入加热罐内，且主管上设置有减压阀，圆柱形罐体底部1m范围内沿罐璧内侧铺设支管，支管采用不锈钢花管，管上开孔尺寸φ4mm，减小蒸汽加热时罐体的振动和噪音。

加热罐与浆液接触的罐壁和罐顶采用不锈钢304材质，加强筋、平台及支架采用碳钢材质并做防腐处理。加热罐的罐体、热源接口、进料口、出料口及与进料口、出料口连接的管道均采用不锈钢材质，加热管也采用不锈钢材质。

昆虫养殖单元，用于：

将固体有机物输送至昆虫养殖设备，获取昆虫及虫沙；

其中，

昆虫养殖单元包括幼虫饲养槽、成虫饲养槽、产品分级筛、物料输送机、产品包装机。

输入昆虫养殖设备的固体有机物含水率85%，颗粒粒径小于10mm；

固体有机物进入昆虫养殖单元，通过黄粉虫、黑粉虫或大麦虫将固体有机物中的营养物质转化成高营养的昆虫幼虫，昆虫生长过程中的排泄物即为虫沙；通过产品分级筛将昆虫与虫沙分离，得到昆虫和虫沙；

昆虫幼虫可直接作为鲜虫产品，也可进一步加工形成昆虫蛋白；

虫沙可以作为营养土，也可进一步加工形成有机肥。

厌氧产沼单元，用于：

利用废水进行厌氧发酵生产沼气。

其中，

厌氧产沼单元包括厌氧进料泵、厌氧发酵罐、加热循环泵、换热器、沼渣罐、沼渣出料泵、沼渣脱水机、沼液池；油脂提取单元产生的废水通过厌氧进料泵输送至厌氧发酵罐，在适当的温度、pH值、无氧等条件下，通过厌氧发酵罐内厌氧微生物的代谢分解废水中的有机物，最终转化成为沼气；

厌氧发酵温度一般控制在37℃或55℃左右，通过加热循环泵及换热器维持发酵所需的温度；发酵后剩余废料由出料口流入沼渣罐暂存，待停止产生沼气后通过沼渣出料泵送入沼渣脱水机，脱水后产生沼渣和沼液，沼液流入沼液池进行收集。

进一步的，

换热器在采用对流式套管换热器，厌氧发酵罐采用全混式连续搅拌反应器，在厌氧发酵罐内全物料混合，选用中央顶搅拌，转动轴密封装置采用水封，厌氧发酵罐罐顶设置有压力保护器，厌氧发酵罐外设有100-200mm厚的保温层。

实施例：

系统设置:

（1）接收储存单元，包括餐厨垃圾接收料斗、密封罩。

餐厨垃圾接收料斗由上部锥型料斗和下部斗底螺旋组成。物料在锥型斗内堆积，设计有效容积30m，通过底部设置的滤水格栅滤除餐厨垃圾中的液体，其中滤水格栅设置在斗底螺旋外的侧壁，格栅网孔尺寸为4mm×30mm，斗底螺旋倾斜设置。餐厨垃圾接料斗上部设置密封罩，密封罩一侧装有能够快速开起和关闭的卸料门，其余侧壁和顶板全部密封，顶板设置通风口。

（2）生物质分离单元，包括杂质分选机、挤压机、转运螺旋、脱水机，杂质分选机的杂质出口依次连接转运螺旋和脱水机，细料出口依次连接细料螺旋和挤压机。

杂质分选机上层双联分选螺旋，下层单个螺旋，上下层螺旋平行设置，螺旋设置10°-16°的斜坡率，螺旋输送方向自下向上。上层双联螺旋的衬板设置扁圆形筛孔，筛孔尺寸40-60mm；下层单个螺旋的衬板设有滤水格栅，滤水格栅沿着下层单个螺旋底部连续设置，长度2m-3m，格栅网孔尺寸4mm×30mm。

挤压机内部设置有筛网、螺旋轴，筛网分两段，第一段筛网采用大网孔8mm，第二段筛网采用小网孔5mm，挤压机的尾部有由锥段及其配件构成的挤压腔。

（3）油脂提取单元，包括依次连接的浆液除杂机、浆液收集池、浆液加热罐和三相离心机，以及分别与三相离心机连接的油脂罐，输送泵-废水池，螺旋输送机；

浆液除杂机内部设置高速转子，高速转子外部设置筛网；浆液加热罐的主体采用圆柱形罐体，锥型底板，平顶板，容积为10-15m³；

浆液加热罐内部设置有加热管，加热管由主管和支管组成，主管由平顶板处通入加热罐内，且主管上设置有减压阀，圆柱形罐体底部1m范围内沿罐璧内侧铺设支管，支管采用不锈钢花管，管上开孔尺寸φ4mm。

（4）昆虫养殖单元，包括成虫饲养槽、幼虫饲养槽、产品分级筛、物料输送机、产品包装机。

（5）厌氧产沼单元，厌氧进料泵、厌氧发酵罐、加热循环泵、换热器、沼渣罐、沼渣出料泵、沼渣脱水机、沼液池。

工艺流程：

步骤1．餐厨垃圾通过卸料门将送入餐厨垃圾接收斗，在接收料斗对餐厨垃圾进行存储、过滤，得到的滤液直接输送至浆液除杂机，得到的浆料输送至生物质分离单元；

步骤2．进入生物质分离单元，首先通过杂质分选机分选螺旋实现浆料中粗大杂质与细料的分离，分离出的粗大杂质经分选螺旋、转运螺旋输送至脱水机，分离出的细料通过细料螺旋输送到挤压机，过程中筛出的滤液输送至浆液除杂机；

步骤2．1在脱水机内物料受挤压作用体积收缩，液体通过物料间隙流动，透过筛网从脱水机排液口流出，固体杂质进行收集；

步骤3．细料进入挤压机后在螺旋轴的作用下向挤压腔方向输送，螺旋轴的输送力和挤压腔形成挤压区对物料进行挤压，挤压出的液相浆料经过筛网筛出，进入浆液除杂机，固相细料通过挤压腔后通过固相排料口排出。

步骤4．液相物料经浆液除杂机除杂后进入浆液收集池，接收储存单元和生物质分离单元分离出的滤液也均通过管道流入浆液收集池；输送泵将浆液收集池内的浆液送入加热罐，加热罐将浆液蒸汽加热至60-80℃，加热后的物料通过卧离进料泵输送至三相离心机，三相离心机将浆液中的油脂分离出来，通过自流的方式进入毛油罐，进而通过输送泵送入外运车辆中；废水由输送泵送入厌氧产沼单元的废水池，分离出的固体有机物通过螺旋输送机送入昆虫养殖单元。

步骤4.1昆虫养殖单元是以油脂提取单元分选出的固体有机物作为原料，利用昆虫的养殖，将固体有机物中的营养物质转化成高营养的昆虫幼虫，昆虫生长过程中得到排泄物虫沙，经过产品分级筛得到昆虫鲜虫，可进一步形成昆虫蛋白；虫沙可进一步加工为有机肥；

步骤4.2通过厌氧进料泵将废水池中废水输送至厌氧发酵罐，在适当的温度、pH值、无氧等条件下，通过厌氧发酵罐内厌氧微生物的代谢分解废水中的有机物，最终转化成为沼气。发酵后物料由出料口流入沼渣罐，待停止产生沼气后通过沼渣出料泵送入沼渣脱水机，脱水后产生沼渣和沼液，沼液收集至沼液池。

本发明的优点：

本发明设置杂质分选机、挤压机、浆液除杂机3个除杂装置，针对餐厨垃圾中的粗大杂质、固体物料中的杂质、滤液中的杂质分别进行了去除，同时三种除杂装置除杂细粒度逐渐变小，除杂工序覆盖了餐厨垃圾的全部粒级，粗大杂质去除率可达90%，细料杂质去除率可达95%，从而制取到生物质含量更高的餐厨垃圾浆液，有效消除杂质对后续处理环节及终端产品的影响（如：粗大杂质去除率的提升，减少挤压机因大块骨头、玻璃、陶瓷等粗大杂质的概率，有效减少挤压机事故停机；餐厨垃圾中的细料杂质主要为玻璃、陶瓷等坚硬的砂性物质，因离心机为高速运转设备，工作时转速达3600rpm，物料中坚硬杂质对离心机设备运行存在巨大影响，按照本工艺随着细料杂质去除率的大幅提升，可有效减少设备磨损，降低设备堵料发生概率，大幅提高离心机设备效率。），提高生产效率；同时，还可以有效提高油脂、虫沙产品纯度；进一步的，三个除杂装置全部采用自动化机械，除杂作业全部由机械完成，不需要人工参与。

本发明选用杂质分选机，通过杂质分选机实现粗大杂质与细料的有效分离，并且能滤除餐厨垃圾中的大部分液体，简化后续系统。

本发明杂质分选机和挤压机，可适用于不同固体含量的餐厨垃圾浆液，杂质分离效果好，能耗低，所用材质具有一定强度和耐腐性能，运行可靠稳定。

本发明对细料通过挤压机进行挤压脱水的方式获取餐厨浆液，可以保持餐厨垃圾物料中有机质颗粒完整性，避免有机物料过度破碎，有助于控制固态物料的含水率，以满足后续昆虫养殖单元的物料需求。

本发明采用“浆液加热罐+三相离心机”进行油脂提取。在三相分离前设置除杂和浆液加热装置，按顺序进行除杂、加热、三相分离工序，除杂工序有效去除了原料中的杂质，在物料组成成分方面，提高本工艺油脂提取效率；加热工序有效提高物料流动性和可分离性，从物料物理性质方面，助力提高本工艺油脂提取效率，从而实现油脂提取回收率和油中含油率的大幅提升，油脂提取回收率可以达到90%，油脂纯度指标大幅提高，油中含油率可达97%-99%，产品价值也随着提高。

本发明工艺优先选用的浆液加热罐，罐体设计合理，加热均匀，传热效率高，升温速度快，为后续的油脂提取工序提供可靠的原料保证。

本发明相较于现有技术中餐厨垃圾可降解有机物资源化利用率的70%，本工艺餐厨垃圾可降解有机物资源化利用率可达到95%。

本发明中产出的产品具有更高的市场价值，在产品中市场价值排序：昆虫鲜虫＞油脂＞沼气，通过本工艺及装置，在可提高昆虫鲜虫和油脂产品产量的同时，废水用于生产沼气，同时每100t餐厨垃圾可实现生产昆虫1.5t、油脂5t、沼气5000立方，产品产量远高于其他工艺。

本发明采用油脂提取单元产物之一固体有机物喂养黄粉虫的方法，为昆虫提供更适宜的生长环境和营养物，提高了餐厨垃圾资源化利用率。

本发明将餐厨垃圾转化为沼气、油脂、昆虫产品、昆虫蛋白、有机肥等多种高价值产品，运行成本低、资源回收效率高，可有效降低项目运行成本，提高收益。

本发明的厌氧发酵罐采用全混式连续搅拌反应器和中央顶搅拌，有效容积大、均质效果好、生产沼气效率高，运行安全稳定。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种餐厨垃圾全链条资源化利用工艺，其特征在于，包括步骤：

对餐厨垃圾进行沥水处理，获得滤液和浆料；

将所述浆料依次通过杂质分选机和挤压机，去除所述浆料中的固体杂质；

将除杂后的所述浆料和所述滤液混合，进行细粒度除杂及加热后进行三

相分离，获取到固体有机物、废水和油脂，收集所述油脂；

利用所述废水进行厌氧发酵生产沼气；

将所述固体有机物输送至昆虫养殖设备，获取昆虫及虫沙。

2.根据权利要求1 所述的工艺，其特征在于：通过接收料斗对所述餐厨

垃圾进行沥水处理。

3.根据权利要求1 所述的工艺，其特征在于：

所述杂质分选机将浆料中的粗大杂质与细料分离，将所述细料输送至挤

压机，将所述粗大杂质送至脱水机进行脱水处理;

所述挤压机挤压所述细料，脱出所述细料中液相的浆料，排出固相细料。

4.根据权利要求1 所述的工艺，其特征在于，包括：

除杂后的所述浆料和滤液混合得到浆液，将所述浆液依次通过浆液除杂

机、浆液加热罐和三相离心机；

所述浆液除杂机除去所述浆液中的小颗粒杂质后流入浆液收集池；将所

述浆液收集池中的浆液送入所述浆料加热罐加热至60-80℃；加热后的浆液经

所述三相离心机分离出油脂、废水和固体有机物；

所述油脂自流进入毛油罐，所述废水自流至废水池，所述固体有机物通

过螺旋输送机送入昆虫养殖设备。

5.根据权利要求1 所述的工艺，其特征在于，所述昆虫养殖设备中养殖

的昆虫种类包括黄粉虫、黑粉虫和大麦虫；

通过分级筛将昆虫养殖设备中的产物进行筛分，获得昆虫鲜虫和虫沙；

将昆虫鲜虫加工成昆虫蛋白，将虫沙作为营养土或加工为有机肥。

6.一种实现餐厨垃圾全链条资源化利用工艺的装置，其特征在于，包括：

依次连接的接收储存单元、生物质分离单元、油脂提取单元，以及与油脂提

取单元相连接的昆虫养殖单元和厌氧产沼单元；

所述接收储存单元，用于：

对餐厨垃圾进行沥水处理，获得滤液和浆料；所述生物质分离单元，用于：

将所述浆料依次通过杂质分选机和挤压机，所述杂质分选机将浆料中的

粗大杂质与细料分离，将所述细料输送至挤压机，将所述粗大杂质送至脱水

机进行脱水处理，去除所述浆料中的固体杂质；

所述油脂提取单元，用于：

将除杂后的所述浆料和滤液混合得到浆液，通过浆液除杂机、浆液加热

罐和三相离心机进行除杂、加热和三相分离，获取到固体有机物、废水和油

脂，收集所述油脂；

所述昆虫养殖单元，用于：

将所述固体有机物输送至昆虫养殖设备，获取昆虫及虫沙；

所述厌氧产沼单元，用于：

利用所述废水进行厌氧发酵生产沼气。

7.根据权利要求6 所述的装置，其特征在于：所述接收储存单元包括接

收料斗，所述接收料斗包括上部锥型料斗和下部斗底螺旋，所述上部锥型料

斗设置50°-70°的斜坡率，所述下部斗底螺旋具有10°-16°斜坡率，所述

下部斗底螺旋外侧设有滤水格栅，所述滤水格栅的网孔尺寸为4mm×30mm。

8.根据权利要求6 所述的装置，其特征在于：所述杂质分选机包括平行

设置的上层双联分选螺旋和下层单个螺旋，所述上层双联分选螺旋和下层单

个螺旋均设置10°-16°的斜坡率，且输送方向自下向上；

所述上层双联螺旋的衬板设置扁圆形筛孔，筛孔尺寸40-60mm；

所述下层单个螺旋的衬板设有滤水格栅，所述滤水格栅网孔尺寸4mm×

30mm。

9.根据权利要求6 所述的装置，其特征在于：所述挤压机包括筛网、螺

旋轴和挤压腔，所述细料进入挤压机后在所述螺旋轴作用下向挤压腔方向输

送，所述螺旋轴的输送力和挤压腔形成挤压区，对细料进行挤压；挤压出的

液相细料经所述筛网筛出，固相细料通过所述挤压腔后侧排料口排出。

10.根据权利要求6 所述的装置，其特征在于：所述浆液加热罐内部设

有加热管，通过所述加热管向所述浆液加热罐中通入蒸汽，通过所述蒸汽加

热所述浆液。

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