[發明專利]一種餐廚垃圾高值利用方法

在審

• 申請號: 201710415490.5
• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN107345176A
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 王春銘
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: C11C3/10
• 分類號: C11C3/10;A23K10/12;A23K10/18;A23K50/90;C02F3/00;C02F3/12;C12P7/08;C12P7/56
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 陳衛

技術領域

本發明涉及垃圾處理領域，具體涉及一種餐廚垃圾高值利用方法。

背景技術

餐廚垃圾，俗稱泔腳，又稱泔水、潲水，是居民在生活消費過程中形成的生活廢物，極易腐爛變質，散發惡臭，傳播細菌和病毒，餐廚垃圾主要成分包括米和面粉類食物殘余、蔬菜、動植物油、肉骨等；從化學組成上講，有淀粉、纖維素、蛋白質、脂類和無機鹽等成分。

隨著我國經濟的快速發展，餐廚垃圾的產量越來越大，隨之產生的“地溝油”、“潲水豬”等現象嚴重危害了人們的生命健康。目前餐廚垃圾處理方式單一，如堆肥、厭氧發酵產沼氣等，難以實現餐廚垃圾的徹底處理，產生的殘余物量大，產品出路困難。此外，大量的禽畜動物尸體、農貿廢棄菜葉隨意丟棄在不合適的地方，如溪流、河道，給空氣、水源和土壤環境造成嚴重的污染，并且為疫病傳播埋下隱性危機。因此，很有必要研發一種綜合利用率高、不產生二次污染的餐廚垃圾高值利用的方法。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種餐廚垃圾高值利用方法，本發明提供的方法結合多種處理手段對餐廚垃圾進行綜合處理并生產高值化產品，處理后的餐廚垃圾余物量少、利用率高。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種餐廚垃圾高值利用方法，所述方法包括如下步驟：

S1. 預處理：對餐廚垃圾進行水熱處理，然后對處理后的餐廚垃圾進行三相分離；

S2. 油脂制備生物柴油：將S1三相分離得到的油脂在催化劑的作用下，與短鏈醇進行酯交換反應制備生物柴油；

S3. 固體餐廚垃圾處理：將S1三相分離得到的固體餐廚垃圾連續進行乙醇發酵和/或乳酸發酵，然后將發酵后的殘渣喂飼昆蟲即得昆蟲蛋白；

S4. 廢水處理：將S1三相分離得到的廢水和S3發酵產生的廢水進行廢水處理；

其中，S2和/或S3和/或S4中加入電場處理，并且S2、S3和S4步驟不分先后順序；S3中所述乙醇發酵和乳酸發酵不分先后順序。

本發明在S2、S3和/或S4中加入電場處理，可以刺激反應體系和微生物體系，促進細胞代謝、基因表達、細胞增殖、酶活力和細胞膜的通透性等，甚至還會影響細胞內的自由基反應和生物高分子（如DNA）的合成，使反應體系加速、微生物活性增強，從而提高生物柴油的產率以及乙醇和乳酸的產率，減少發酵殘余物量。另外，電場處理還能增強微生物處理餐廚廢水的能力，提高污染物去除率。

優選地，所述電場的電壓為0.1 V～50 kV，處理時間為1s～216h。

更為優選地，S2中所述電場的電壓為0.1V～50kV，處理時間為1s～96h。S3中所述電場的電壓為0.1～12 V，處理時間為24～216h。

優選地，S1中，水熱處理的溫度為90～300℃，處理時間為5～150min；超聲波的功率為15～1500w/L，處理時間為5～60min；微波的功率為100w～2500kw，處理時間為2～120min，處理溫度為90～300℃。

由于餐廚垃圾中通常含有塑料、金屬及玻璃等，S1前需要分選餐廚垃圾、除去雜物。

優選地，S1中，對除雜后的餐廚垃圾進行水熱處理后，再進行超聲波和/或微波處理。

優選地，S1中所述水熱處理采用三步法進行：

首先將溫度升至120～200℃，處理5～100min；然后將溫度升至200℃～300℃，處理3～20min；最后將溫度降至90℃～120℃，處理10～30min。

在本發明中，為了提高水熱處理的效果，可選擇將餐廚垃圾（或畜禽尸體）破碎后再進行預處理。

在本發明中，S1三相分離前的餐廚垃圾是以噴放的方式排料。

優選地，S2前對餐廚垃圾進行酸和/或堿預處理。

優選地，S2中，將S1三相分離得到的油脂流入裝有催化劑的一級或多級反應器中，在催化劑的作用下，加入短鏈醇進行酯交換反應制備生物柴油。

優選地，S3中，向S1三相分離得到的固體餐廚垃圾添加乙醇菌和/或復合酶進行乙醇發酵，發酵結束后蒸餾；取乙醇發酵殘渣加入乳酸菌和/或復合酶進行乳酸發酵；乙醇發酵和/或乳酸發酵過程中加入電場處理。

優選地，S3中，將S1三相分離得到的固體餐廚垃圾連續進行乙醇發酵和/或乳酸發酵后，根據發酵殘余物量重復進行乙醇和/或乳酸發酵。

優選地，S3中，所述昆蟲為黑水虻、黃粉蟲、蚯蚓或蠟蟲中的一種或多種。