CN208787178U - 餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统，其至少包括餐厨废弃物预处理车间、餐厨浆料发酵车间、生物饲料制备存储车间和生物转化车间；餐厨废弃物预处理车间用于对餐厨废弃物进行除杂、油脂分离和粉碎，形成含水率为75%～85%的餐厨浆料；餐厨浆料发酵车间用于所述餐厨浆料的厌氧发酵除臭，餐厨浆料与发酵菌剂混合，每100千克餐厨浆料中的发酵菌剂投加量为3～5千克；生物饲料制备存储车间用于将完成发酵的餐厨浆料与辅料混合，形成含水率为70%～80%的生物饲料；生物转化车间用于实现资源昆虫幼虫的自动化饲养，资源昆虫幼虫将所述生物饲料转化为昆虫蛋白和虫粪。本实用新型利用上述系统实现了餐厨废弃物的资源化利用及无公害处理。

Description

餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统

技术领域

本实用新型属于环保工程技术领域，涉及餐厨废弃物的资源化利用和处理，具体涉及一种餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统。

背景技术

随着我国经济的高速发展，城镇居民的生活水平得以快速提升，居民消费结构发生了显著的改变，餐饮业的发展使食用油、肉、蛋、奶的消费量不断增加，特别是食用油的增加量尤为突出。据统计，2010年我国食用油消费量达到2374万吨，我国人均食用植物油消费量接近世界平均20公斤的水平，这一消费量超过了日本17公斤和韩国16公斤的人均消费量，在亚洲居于领先水平。

餐厨废弃物是指除居民日常生活以外的食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的厨余垃圾和废弃食用油脂。其中，厨余垃圾是指食物残余和食品加工废料；废弃食用油脂是指不可再食用的动植物油脂和各类油水混合物。

泔水，又称潲水或馊水，是主要的餐厨废弃物，是餐饮行业将顾客吃剩的饭菜和汤水收集到一起而产生的废弃物。泔水中不仅含有动植物等有机废弃物，也常常含有硬质的金属刀叉、玻璃，轻软的塑料、毛巾和桌布，以及大块的骨头和细长的木筷等杂质，使用简单的处理工艺很难实现杂质的去除。另外，这种混合形成的泔水，在运输和储存过程未能考虑任何卫生要求，极易发酵变馊，从而散发恶臭、滋生蝇菌、出现垃圾污染环境现象。而泔水油则是将收集来的泔水经过油水分离、过滤、去味等程序处理后，重新得到的油脂。这种油脂一般看起来比较清澈，常被一些不法商贩用来进行非法获利活动。黑窝点简单加工泔水油，作为食用油出售，因其含有大量的黄曲霉素、苯甲醛和磷，给市民健康带来严重的安全隐患。

与其他国家相比，我国餐厨废弃物呈现的特点具体表现为：

（1）油脂、盐分含量高，我国餐厨废弃物油脂及盐分含量较欧美地区普遍较高，我国餐厨垃圾油脂含量平均在5%-8%左右，传统处理工艺处理难度大，例如高温好氧堆肥处理工艺和厌氧发酵工艺 ，餐厨垃圾中的高油脂、高盐分含量非常不利于微生物的生长，制约了高温好氧堆肥处理工艺和厌氧发酵工艺的效果。

（2）含水率高，水分占到餐厨废弃物总重量的80%～90%，这对餐厨废弃物的收集和运输都带来了难题，如果与普通的生活垃圾混在一起，也提高了普通垃圾的含水率，降低了热值，对于垃圾焚烧技术的应用产生了一定的困难。

（3）有机物含量高，在高温条件下，很容易腐烂变质，产生臭味，对收集地点附近居住的居民健康构成威胁。

与此同时，城市餐饮业产生的泔水油中有大部分与生活废弃物一起排入了地下管道，导致排水管道堵塞，更严重是其造成大面积的水体污染，给生态环境造成了严重的危害。以泔水、泔水油为代表的城市餐厨废弃物问题，给广大人民群众的生命健康带来了严重的负面影响，也给城市环境造成了严重的威胁。近年来，餐厨废弃物已引起各级政府及部门的高度重视，并相继制定出台了一系列政策措施，加强对城市餐厨废弃物的治理和监管。

目前，餐厨废弃物的主流处理方式包括：堆肥法、发酵产氢法、直接填埋法和焚烧法等。堆肥法和发酵产氢法均存在周期长、效率低、资源化程度低等问题。而直接填埋法和焚烧法处理餐厨废弃物均会造成环境污染，且不符合循环经济及可持续发展的理念。基于现有餐厨废弃物处理方法的缺陷，发明一种简单快速的餐厨废弃物资源化处理方法，对于保护环境、节约资源、促进经济发展等具有重要意义。

发明内容

鉴于餐厨废弃物的特殊性，以及现有餐厨废弃物主要处理方式繁琐、综合利用性差等技术缺陷，结合我国餐厨废弃物呈现的特点，本实用新型提供一种工艺完备、处理过程中环保无污染、无害化处理、资源化利用、符合国家有关生态标准的餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统与方法。

为了达到所述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统，其至少包括餐厨废弃物预处理车间、餐厨浆料发酵车间、生物饲料制备存储车间和生物转化车间。

所述餐厨废弃物预处理车间，用于对回收的餐厨废弃物进行除杂、油脂分离和粉碎，形成含水率控制范围为75%～85%的餐厨浆料。

所述餐厨浆料发酵车间，用于所述餐厨浆料的厌氧发酵除臭，所述餐厨浆料与发酵菌剂混合，每100千克餐厨浆料中的发酵菌剂投加量为3～5千克。

所述生物饲料制备存储车间，用于将完成发酵的餐厨浆料与辅料混合，形成含水率控制范围为70%～80%的生物饲料。

所述生物转化车间，用于实现资源昆虫幼虫的自动化饲养，资源昆虫幼虫将所述生物饲料转化为昆虫蛋白和虫粪。

本实用新型所述资源昆虫包括黄粉虫、大麦虫、中华真地鳖（土元）、白星花金龟、小青花金龟、黑水虻和蝇蛆，通过资源昆虫将处理物料（以餐厨废弃物为原料制成的可供资源昆虫食用的生物饲料）过腹转化，得到昆虫粪和昆虫成虫，使昆虫粪成为植物的优质肥料，昆虫成虫则可制成昆虫成虫产品（昆虫蛋白）。

黑水虻（Hermitia illucens L.）是双翅目水虻科扁角水虻属的一种昆虫，又称光亮扁角水虻，在全球热带和亚热带的大部分地区均有分布。黑水虻作为当前一种全世界广泛分布的资源昆虫，其幼虫能够以餐厨垃圾、畜禽粪便、农副产品下脚料等作为食物，转化为自身物质如蛋白质、脂类等，并能减轻居民生活垃圾造成的城市环境污染问题。我国黑水虻主要分布于华北、华中及华南地区，一年发生 3～5代，世代重叠性明 显。在适宜的环境中，35天即可完成一个世代，一对黑水虻可产卵近千粒，从卵到成熟幼虫，个体增长近4000倍。有关黑水虻的繁育技术，请参见本专利申请人的专利申请CN2018101212123或是其它已公开的专利、科技论文等现有技术，在此不再赘述。

从功能实现的角度，本发明将所述餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统划分为至少包括餐厨废弃物预处理车间、餐厨浆料发酵车间、生物饲料制备存储车间和生物转化车间。回收的餐厨废弃物经除杂、油脂分离和粉碎等预处理过程形成含水率75%～85%的餐厨浆料。关于本发明所述餐厨废弃物的预处理，可采用人工、或是机械化（自动化、智能化）等多种方式予以实现。所述餐厨浆料与发酵菌剂按照特定比例混合，采用厌氧发酵的方式进行除臭，可大大降低餐厨废弃物散发出恶臭味，有效避免了餐厨废弃物对厂区及周围环境的二次污染。还有，发酵菌剂中的乳酸菌能够抑制餐厨废弃物中腐生菌的大量繁殖，减少餐厨废弃物（有机物）的营养损失，作为发酵菌剂投加量的优选实施方式之一，每100千克餐厨浆料中的发酵菌剂投加量选定为3～5千克。完成发酵的餐厨浆料无任何臭味且散发酸香味，经与麸皮、谷壳等辅料混合，形成含水率控制范围为70%～80%的生物饲料。用这种生物饲料喂养所述资源昆虫幼虫，优选为黑水虻幼虫，通过资源昆虫幼虫的过腹转化，在短时间（7～10天）内将餐厨垃圾转化为昆虫蛋白与有机肥料。本发明采用微生物发酵和资源昆虫幼虫饲养相结合的方式进行餐厨废弃物的资源化处理，实现了环保无污染、无害化处理和废弃物的资源化利用。

所述生物转化车间是所述餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统的核心功能区之一。作为所述餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统的优选，其中，所述生物转化车间至少可分为幼虫投放区、自动喂食投料区和卸料消毒区。

所述幼虫投放区布局若干个饲养资源昆虫幼虫的可移动式养殖架，在每个可移动式养殖架上立体、有序设置若干个养殖盒，所述养殖盒用于盛放生物饲料和养殖资源昆虫幼虫。

所述自动喂食投料区至少包括生物饲料缓存罐和自动喂食投料装置，所述生物饲料缓存罐连接所述生物饲料制备存储车间，生物饲料通过输送装置由所述生物饲料制备存储车间转运至所述生物饲料缓存罐；所用自动喂食投料装置连接所述生物饲料缓存罐，将生物饲料投放至可移动式养殖架的养殖盒中。

所述卸料消毒区至少包括卸料装置和清洁消毒装置，所述卸料装置与可移动式养殖架相配合，用于将养殖盒中的虫体和物料收纳于卸料装置中；所述清洁消毒装置用于对卸料后的养殖盒进行清洁、消毒。

进一步优选地，所述可移动式养殖架通过牵引装置实现在所述生物转化车间内按指定路径移动至指定位置。

进一步优选地，所述牵引装置选用AGV机器人，在所述生物转化车间内的地面上铺设引导AGV机器人移动的导轨。所述AGV机器人按照所述导轨路径移动。

为了丰富所述餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统的功能实现，优选地，所述的餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统还包括发酵菌剂生产车间和资源昆虫培育车间。

所述发酵菌剂生产车间，用于制备发酵菌剂，所述发酵菌剂中的活性菌至少包括乳酸菌，混合发酵菌剂的所述餐厨浆料的发酵时间为3～5天。

所述资源昆虫培育车间，用于培育分解转化所述生物饲料的资源昆虫幼虫。

进一步优选地，所述餐厨废弃物预处理车间至少可分为用于对回收的餐厨废弃物进行预处理的除杂区、油脂分离区和粉碎区；在所述餐厨废弃物预处理车间内设置发酵菌剂喷洒装置，所述发酵菌剂喷洒装置连接所述发酵菌剂生产车间，在餐厨废弃物预处理过程中可向餐厨废弃物喷洒发酵菌剂。喷洒发酵菌剂的好处在于，对预处理过程中的餐厨废弃物进行除臭，最大限度地降低餐厨废弃物对处理区域的环境污染。

作为所述餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统的优选之一，所述的餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统还包括虫粪分离车间和虫体清洗烘干车间。

所述虫粪分离车间通过输送装置连接所述卸料装置，用于对所述养殖盒中的虫体和物料进行分离，分离出的虫体通过输送装置进入所述虫体清洗烘干车间。

所述虫体清洗烘干车间用于清洗分离出的虫体，并对清洗后的虫体进行烘干加工。

对于所述餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统的构成，优选地，所述餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统至少包括餐厨废弃物预处理车间、餐厨浆料发酵车间、生物饲料制备存储车间、生物转化车间、发酵菌剂生产车间、资源昆虫培育车间、虫粪分离车间和虫体清洗烘干车间。从功能实现的角度，上述各车间按照餐厨废弃物处理流程有机配合、有机统一。餐厨废弃物在预处理车间转变成含水率为75%～85%的餐厨浆料，餐厨浆料在发酵车间与发酵菌剂混合并进行厌氧发酵除臭，发酵完成后的餐厨浆料在生物饲料制备存储车间与辅料混合形成含水率为70%～80%的生物饲料，在生物转化车间用生物饲料喂养资源昆虫幼虫，成熟后的资源昆虫幼虫在虫粪分离车间实现虫粪和虫体的分离，虫粪可用作加工肥料的原料，虫体进入所述虫体清洗烘干车间，发酵菌剂生产车间用于制备发酵菌剂并可将发酵菌剂定量输送至餐厨浆料发酵车间，资源昆虫培育车间用于向生物转化车间提供可转化生物饲料的资源昆虫幼虫。

所述餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统上述各车间的空间布局，本发明不予特别的限定。作为所述餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统的优选之一，所述餐厨废弃物预处理车间、餐厨浆料发酵车间、生物饲料制备存储车间、生物转化车间、发酵菌剂生产车间、资源昆虫培育车间、虫粪分离车间和虫体清洗烘干车间呈现二层立体空间布局，至少所述生物转化车间布局在所述二层立体空间上方的顶层空间。

作为所述餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统的优选之一，所述餐厨废弃物预处理车间、餐厨浆料发酵车间、生物饲料制备存储车间、发酵菌剂生产车间、资源昆虫培育车间、虫粪分离车间和虫体清洗烘干车间布局在所述二层立体空间下方的底层空间。

与现有技术相比，本实用新型所述的餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统与方法，至少具有下述的有益效果或优点。

本实用新型所述的餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统与方法，利用资源昆虫独特的生物特性（低成本、高效率和自然环保的优点）与工业生产的方式（规模化、标准化、可持续）相结合，使其在人工提供的模拟自然环境最佳生产的环境中，连续不断的分解餐厨废弃物，将餐厨废弃物作为资源昆虫的饲料来饲养资源昆虫，最终将餐厨废弃物转化为资源昆虫的生物蛋白和虫粪有机肥。可见，本发明所述的餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统与方法，其以资源化及无害化处理餐厨废弃物的目标，实现了餐厨废弃物的有效地利用，无环境污染，节约能源，符合国家有关生态标准。

所述的餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统，至少包括餐厨废弃物预处理车间、餐厨浆料发酵车间、生物饲料制备存储车间和生物转化车间，利用资源昆虫降解餐厨废弃物，将餐厨废弃物中的营养成分转化到资源昆虫虫体，为资源昆虫的深加工提供了高蛋白来源，同时资源昆虫的排泄物（主要为虫粪）可用于加工成有机肥。根据选定工艺和可利用场地面积大小，所述的餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统还可进一步包括发酵菌剂生产车间、资源昆虫培育车间、虫粪分离车间和虫体清洗烘干车间。

本实用新型充分考虑了我国餐厨废弃物呈现的高含水率、高有机物含量等特点，将回收的餐厨废弃物预处理成含水率控制范围为75%～85%的餐厨浆料，再将餐厨浆料在发酵罐中进行厌氧发酵除臭，完成发酵的餐厨浆料在所述生物饲料制备存储车间与辅料混合，形成含水率控制范围为70%～80%的生物饲料。餐厨垃圾除臭是餐厨废弃物预处理过程中的难点，本发明采用微生物发酵的方式代替投资成本高昂的电子除臭方式，有效较低了除臭成本；同时，通过向餐厨废弃物预处理车间喷洒发酵菌剂，进一步提高了除臭效果。

还有，所述餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统的生物转化车间，至少可分为幼虫投放区、自动喂食投料区和卸料消毒区，生物转化车间的资源昆虫喂养和卸料等作业均可通过AGV机器人来完成，实现了资源昆虫幼虫的立体化、自动化喂养，节省了人力，改善了生物转化车间操作人员的工作环境，提高了资源昆虫喂养和卸料等作业处理效率。

附图说明

图1是本实施例所述餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统的构成示意图。

图2是本实施例所述餐厨废弃物资源化利用及无公害处理方法的工艺路线图。

具体实施方式

为叙述方便，下文中所称的“左”、“右”、“上”、“下”与本发明附图的“左”、“右”、“上”、“下”方向一致。需要说明的是，在技术方案不冲突和矛盾的情况下，本实用新型实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实施例所称餐厨废弃物，是指从事餐饮服务、单位供餐、食品生产加工等活动的单位和个人（以下统称为餐饮企业，或是餐厨废弃物产生单位）在生产、经营过程中产生的食物残余、食品加工废料、废弃食用油脂（包括不可食用的动植物油脂和各类油水混合物）等垃圾。本实施例所称餐厨废弃物的种类，包括食物残余、食品加工废料、废弃食用油脂和泔水。

鉴于餐厨废弃物不同于一般的城市生活垃圾，不宜采用常规的城市垃圾处置方法（焚烧和填埋）处理餐厨废弃物，更不宜将餐厨废弃物与城市生活垃圾混合处理。为了环保、低成本的处理并最大限度地利用餐厨废弃物，本实施例提供一种餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统，以及利用该系统实现资源化利用及无公害处理餐厨废弃物的方法。

本实施例所述餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统的构成，见图1。由图1可知，这种餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统，至少包括餐厨废弃物预处理车间、餐厨浆料发酵车间、生物饲料制备存储车间和生物转化车间。从功能角度而言，餐厨废弃物预处理车间，用于对回收的餐厨废弃物进行除杂、油脂分离和粉碎，形成含水率控制范围为75%～85%的餐厨浆料。回收的餐厨废弃物在餐厨废弃物预处理车间转变成餐厨浆料，为餐厨废弃物的后处理提供了原料来源，同时这种转变方式，也为餐厨废弃物的综合化利用提供了新途径。餐厨浆料发酵车间，设置在餐厨废弃物预处理车间的下游，餐厨废弃物预处理车间输出的餐厨浆料，被运送至餐厨浆料发酵车间进行微生物发酵处理，即所述餐厨浆料发酵车间，用于所述餐厨浆料的厌氧发酵除臭。为了抑制餐厨浆料中的腐生细菌的大量繁殖，降低甚至是消除因餐厨浆料腐败产生的臭味，本实施采用向餐厨浆料中添加适量自制发酵菌剂的方式，使得餐厨浆料与发酵菌剂混合后在发酵罐发酵。完成发酵的餐厨浆料由餐厨浆料发酵车间输送至生物饲料制备存储车间，在生物饲料制备存储车间，餐厨浆料与辅料混合并通过辅料调节完成发酵的餐厨浆料的含水率，形成含水率控制范围为70%～80%的生物饲料。生物饲料是资源昆虫幼虫的饲养饲料，由生物饲料制备存储车间输送至生物转化车间。所述生物转化车间，用于实现资源昆虫幼虫的自动化饲养，资源昆虫幼虫将所述生物饲料转化为昆虫蛋白和虫粪。由此可知，餐厨废弃物预处理车间、餐厨浆料发酵车间、生物饲料制备存储车间和生物转化车间实现了本实施例所述餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统的基本功能，也可以说是本实施例所述餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统的基本构成要素。

餐厨废弃物预处理车间，其主要功能实现是对回收的餐厨废弃物进行除杂、油脂分离和粉碎，基于此，本实施例的餐厨废弃物预处理车间至少可分为用于对回收的餐厨废弃物进行预处理的除杂区、油脂分离区和粉碎区。但需要说明的是，餐厨废弃物预处理车间的各分区之间并非彼此孤立的，而是可以根据餐厨废弃物的处理需要而彼此协调配合。从实际情况考虑，餐厨废弃物的组分复杂并不单一，除含有有用物质，如粮食、动植物组织、油等，还常常伴随有废塑料、玻璃瓶、罐、铁等物品。因此，在利用物料粉碎装置将回收的餐厨废弃物粉碎成餐厨浆料之前，至少需要去除废塑料、玻璃瓶、罐、铁等杂物。有关餐厨废弃物预处理设备和操作工艺，可参见本专利申请人的先前专利申请CN201820048151.8，在此不再对餐厨废弃物预处理进行赘述。

在餐厨废弃物预处理环节，需要指出的是，因餐厨废弃物中含有大量的腐生细菌，并且我国餐厨废弃物有机物含量高，在外界温度稍高（尤其是夏季）条件下，很容易腐烂变质产生臭味，为了对预处理过程中的餐厨废弃物进行除臭，最大限度地降低餐厨废弃物对处理区域的环境污染，在所述餐厨废弃物预处理车间内设置发酵菌剂喷洒装置，发酵菌剂喷洒装置可连接发酵菌剂生产车间或是其它提供发酵菌剂的装置，向餐厨废弃物预处理车间内喷洒发酵菌剂。本实施例采用喷洒自制发酵菌剂的方式，取代投资成本高昂的电子除臭方式，有效较低了除臭成本；同时，通过向餐厨废弃物预处理车间喷洒发酵菌剂，进一步提高了除臭效果。

餐厨浆料发酵车间，其主要功能是将餐厨浆料与发酵菌剂混合，并对餐厨浆料进行厌氧发酵除臭。在餐厨浆料发酵车间内设置多个中转发酵罐和浆料发酵罐，中转发酵罐实现餐厨浆料与定量发酵菌剂的混合，混合发酵菌剂的餐厨浆料转至浆料发酵罐进行厌氧发酵。中转发酵罐和浆料发酵罐可自带搅拌装置，发酵菌剂与餐厨浆料充分混合，使得餐厨浆料发酵更完全。为了实现发酵菌剂的精准投加，在连接餐厨浆料发酵车间和发酵菌剂生产车间的发酵菌剂的输送管道上安装智能控制阀。需要指出的是，本实施例所述的发酵菌剂至少含有乳酸菌，餐厨浆料与发酵菌剂的投加量具有适宜的比例，并且发酵时间也需要特别的限定，优选地，每100千克餐厨浆料中的发酵菌剂投加量为3～5千克，发酵时间设定为3～5天，如此，可以使得餐厨浆料发酵完全，臭味去除彻底。

发酵菌剂中的乳酸菌是一类可利用糖类产生乳酸的细菌，广泛存在于自然界。乳酸菌可吸收其生活环境中的硫化氢、氨气等有毒气体作为自身能源，菌体代谢产生的高浓度乳酸（发酵液pH3.8以下）可杀灭大部分产生恶臭气体的腐生菌。乳酸菌能够抑制餐厨浆料中腐生菌的繁殖，减少餐厨浆料中营养的损失，除去其中的臭味。采用本实施例的所述发酵工艺，发酵完全的餐厨浆料无任何臭味且散发酸香味，实现了餐厨浆料的彻底除臭；另外，发酵完全的餐厨浆料还可以在保存一定的时间而不产生臭味，为后续的生物饲料的制备提供了有利条件。

完成发酵的餐厨浆料被供给至餐厨浆料发酵车间下游的生物饲料制备存储车间。在生物饲料制备存储车间，安装有混料装置，所述混料装置或说是搅拌装置，用于完成发酵的餐厨浆料与辅料混合，通过辅料的添加调节餐厨浆料中的含水率，形成含水率控制范围为70%～80%的生物饲料。本实施例所述辅料包括但不限于麸皮、谷壳等。需要说明的是，生物饲料的含水率需根据待饲养的资源昆虫以及生物饲料的投料方式而定。本实施例所述资源昆虫可优选为亮斑扁角水虻（武汉品系），俗称为黑水虻，经本专利发明人的多次实践得知，含水率控制范围为70%～80%的生物饲料非常有利于黑水虻的养殖。黑水虻幼虫在取食过程中会不断散失水分，而黑水虻幼虫取食必须有一定的湿度保证，湿度太高会导致混合料缺氧以及后期的分离困难，而湿度太低因为黑水虻幼虫取食不充分而导致混合料剩余太多；生物饲料的湿度为70%～80%时，可保证黑水虻幼虫采食7～10天后，出料时的湿度适宜黑水虻成熟幼虫和残余物料分离。另外，考虑到本实施例采用自动喂食投料装置向黑水虻幼虫的养殖盒中投加生物饲料，经本专利发明人的多次实践得知，水率控制范围为70%～80%的生物饲料非常有利于向黑水虻幼虫的养殖盒中自动送料。

生物转化车间，其主要功能是用生物饲料饲喂黑水虻幼虫，通过立体化、自动化、规模化的养殖，在短时间（7～10天）内将餐厨废弃物转化为昆虫蛋白与有机肥料。由此可知，生物转化车间是所述餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统的核心功能区。易于理解地，生物转化车间还需要具备黑水虻幼虫养殖所需的温湿度、光照等条件，可参照现有技术予以实施，在此不再赘述。特别地，为了实现立体化、自动化、规模化养殖黑水虻幼虫，所述生物转化车间至少可分为幼虫投放区、自动喂食投料区和卸料消毒区。

所述幼虫投放区布局多个饲养黑水虻幼虫的可移动式养殖架，在每个可移动式养殖架上立体、有序设置多个养殖盒，所述养殖盒用于盛放生物饲料和养殖黑水虻幼虫。可移动式养殖架优选为可便捷拆卸组装的架子，并配置有脚轮。可移动式养殖架为多层结构的架子，在每层结构上防止至少一个养殖盒，每层具有适宜的空间间隔，便于养殖盒的取放和向养殖盒中自动投加生物饲料。另外，投放至养殖盒中的黑水虻幼虫优选为7日龄黑水虻幼虫。优选地，所述可移动式养殖架通过牵引装置实现在所述生物转化车间内按指定路径移动至指定位置。进一步优选地，所述牵引装置选用AGV机器人，在所述生物转化车间内的地面上铺设引导AGV机器人移动的导轨。所述AGV机器人按照所述导轨路径移动。

所述自动喂食投料区至少包括生物饲料缓存罐和自动喂食投料装置，所述生物饲料缓存罐连接所述生物饲料制备存储车间，生物饲料通过输送装置由所述生物饲料制备存储车间转运至所述生物饲料缓存罐。生物饲料缓存罐连接自动喂食投料装置，向自动喂食投料装置提供生物饲料。所用自动喂食投料装置连接所述生物饲料缓存罐，将生物饲料投放至可移动式养殖架的养殖盒中。需要指出的是，所用自动喂食投料装置具有多个喂食管路，并且同时对一个可移动式养殖架的多个养殖盒进行计量且均匀投食，投食结束后需要自锁功能，防止喂食管内的残留物料（生物饲料）外泄滴漏。所用自动喂食投料装置通过自控系统控制，定时、定量为每个可移动式养殖架上的每个养殖盒添加生物饲料。

所述卸料消毒区至少包括卸料装置和清洁消毒装置，对养殖结束的可移动式养殖架进行卸料，并对每个养殖盒进行简单的清理，便于投放新的幼虫。所述卸料装置与可移动式养殖架相配合，用于将养殖盒中的虫体和物料收纳于卸料装置中。所述清洁消毒装置用于对卸料后的养殖盒进行清洁、消毒。具体地，在养殖盒中分解完生物饲料的黑水虻长成熟后，需要进行虫、粪分离。由AGV机器人将可移动式养殖架搬运至卸料消毒区AGV机器人离开卸料消毒区，卸料装置的自动锁死固件将可移动式养殖架与卸料装置固定，卸料装置启动倾斜推杆，将物料翻倒至接料斗中，再通过卸料装置上的高压吹气系统和75%乙醇消毒系统实现养殖盒清洁、消毒，接料斗中的物料通过皮带线送至滚筒筛分机机进行虫、粪分离作业。

如图1所示，本实施例所述餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统还包括发酵菌剂生产车间、资源昆虫培育车间、虫粪分离车间和虫体清洗烘干车间。易于理解地，所述发酵菌剂生产车间，用于制备发酵菌剂，所述发酵菌剂中的活性菌至少包括乳酸菌，混合发酵菌剂的所述餐厨浆料的发酵时间为3～5天。所述资源昆虫培育车间，用于培育分解转化所述生物饲料的资源昆虫幼虫。所述虫粪分离车间通过输送装置连接所述卸料装置，用于对所述养殖盒中的虫体和物料进行分离，分离出的虫体通过输送装置进入所述虫体清洗烘干车间。所述虫体清洗烘干车间用于清洗分离出的虫体，并对清洗后的虫体进行烘干加工。

所述餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统上述各车间的空间布局，本发明不予特别的限定。作为所述餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统的优选之一，所述餐厨废弃物预处理车间、餐厨浆料发酵车间、生物饲料制备存储车间、生物转化车间、发酵菌剂生产车间、资源昆虫培育车间、虫粪分离车间和虫体清洗烘干车间呈现二层立体空间布局，至少所述生物转化车间布局在所述二层立体空间上方的顶层空间。

作为所述餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统的优选之一，所述餐厨废弃物预处理车间、餐厨浆料发酵车间、生物饲料制备存储车间、发酵菌剂生产车间、资源昆虫培育车间、虫粪分离车间和虫体清洗烘干车间布局在所述二层立体空间下方的底层空间。

另一方面，本实施例还给出了利用上述系统实现资源化利用及无公害处理餐厨废弃物的方法，其采用的工艺路线为：将经过预处理（对餐厨垃圾进行除杂、回收油脂、粉碎，形成含水率为75%～80%的餐厨浆料）的餐厨废弃物和适量的发酵菌剂混合均匀后，投入发酵罐中进行除臭发酵，完成发酵后的餐厨浆料和麸皮、谷壳等辅料均匀混合，形成含水率为70%～75%的生物饲料，制备好的生物饲料进入资源昆虫幼虫养殖工序，转化产品为昆虫虫体资源和虫粪有机肥。具体地，餐厨废弃物资源化利用及无公害处理方法，具体包括如下步骤：

1）预处理回收的餐厨废弃物，形成含水率控制范围为75%～85%的餐厨浆料；在餐厨废弃物的预处理过程中，可向餐厨废弃物喷洒发酵菌剂。

2）所述餐厨浆料与发酵菌剂混合，置入所述餐厨浆料发酵车间内的发酵罐中进行厌氧发酵除臭，每100千克餐厨浆料中的发酵菌剂投加量为3～5千克，发酵时间设定为3～5天。

3）完成发酵的餐厨浆料在所述生物饲料制备存储车间与辅料混合，形成含水率控制范围为70%～80%的生物饲料。

4）用所述生物饲料立体化、自动化喂养资源昆虫幼虫，饲养后的成熟资源昆虫经虫粪和虫体的分离，分离出的虫体经清洗后进行烘干加工。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体方法、装置或者特点包含于本实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例，而且，描述的具体特征、方法、装置或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

Claims (9)

1.餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统，其特征在于，至少包括餐厨废弃物预处理车间、餐厨浆料发酵车间、生物饲料制备存储车间和生物转化车间；

所述餐厨废弃物预处理车间，用于对回收的餐厨废弃物进行除杂、油脂分离和粉碎，形成含水率控制范围为75％～85％的餐厨浆料；

所述餐厨浆料发酵车间，用于所述餐厨浆料的厌氧发酵除臭，所述餐厨浆料与发酵菌剂混合，每100千克餐厨浆料中的发酵菌剂投加量为3～5千克；

所述生物饲料制备存储车间，用于将完成发酵的餐厨浆料与辅料混合，形成含水率控制范围为70％～80％的生物饲料；

所述生物转化车间，用于实现资源昆虫幼虫的自动化饲养，资源昆虫幼虫将所述生物饲料转化为昆虫蛋白和虫粪。

2.根据权利要求1所述的餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统，其特征在于，所述生物转化车间至少可分为幼虫投放区、自动喂食投料区和卸料消毒区；

所述幼虫投放区布局若干个饲养资源昆虫幼虫的可移动式养殖架，在每个可移动式养殖架上立体、有序设置若干个养殖盒，所述养殖盒用于盛放生物饲料和养殖资源昆虫幼虫；

所述自动喂食投料区至少包括生物饲料缓存罐和自动喂食投料装置，所述生物饲料缓存罐连接所述生物饲料制备存储车间，生物饲料通过输送装置由所述生物饲料制备存储车间转运至所述生物饲料缓存罐；所用自动喂食投料装置连接所述生物饲料缓存罐，将生物饲料投放至可移动式养殖架的养殖盒中；

所述卸料消毒区至少包括卸料装置和清洁消毒装置，所述卸料装置与可移动式养殖架相配合，用于将养殖盒中的虫体和物料收纳于卸料装置中；所述清洁消毒装置用于对卸料后的养殖盒进行清洁、消毒。

3.根据权利要求2所述的餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统，其特征在于，所述可移动式养殖架通过牵引装置实现在所述生物转化车间内按指定路径移动至指定位置。

4.根据权利要求3所述的餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统，其特征在于，所述牵引装置选用AGV机器人，在所述生物转化车间内的地面上铺设导轨，所述AGV机器人按照所述导轨路径移动。

5.根据权利要求2所述的餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统，其特征在于，还包括发酵菌剂生产车间和资源昆虫培育车间；

所述发酵菌剂生产车间，用于制备发酵菌剂，所述发酵菌剂中的活性菌至少包括乳酸菌，混合发酵菌剂的所述餐厨浆料的发酵时间为3～5天；

所述资源昆虫培育车间，用于培育分解转化所述生物饲料的资源昆虫幼虫。

6.根据权利要求5所述的餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统，其特征在于，所述餐厨废弃物预处理车间至少可分为用于对回收的餐厨废弃物进行预处理的除杂区、油脂分离区和粉碎区；在所述餐厨废弃物预处理车间内设置发酵菌剂喷洒装置，所述发酵菌剂喷洒装置连接所述发酵菌剂生产车间，在餐厨废弃物预处理过程中可向餐厨废弃物喷洒发酵菌剂。

7.根据权利要求2所述的餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统，其特征在于，还包括虫粪分离车间和虫体清洗烘干车间；

所述虫粪分离车间通过输送装置连接所述卸料装置，用于对所述养殖盒中的虫体和物料进行分离，分离出的虫体通过输送装置进入所述虫体清洗烘干车间；

所述虫体清洗烘干车间用于清洗分离出的虫体，并对清洗后的虫体进行烘干加工。

8.根据权利要求5所述的餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统，其特征在于，所述餐厨废弃物预处理车间、餐厨浆料发酵车间、生物饲料制备存储车间、生物转化车间、发酵菌剂生产车间、资源昆虫培育车间呈二层立体空间布局，至少所述生物转化车间布局在所述二层立体空间上方的顶层空间。

9.根据权利要求8所述的餐厨废弃物资源化利用及无公害处理系统，其特征在于，所述餐厨废弃物预处理车间、餐厨浆料发酵车间、生物饲料制备存储车间、发酵菌剂生产车间、资源昆虫培育车间布局在所述二层立体空间下方的底层空间。