專利名稱：餐廚垃圾高溫熟化、浸出制備飼料的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種餐廚垃圾高溫熟化、浸出制備飼料的方法，屬固體垃圾資源化處理的技術領域。
背景技術：
餐廚垃圾俗稱泔水，是指居民日常生活以外的食品加工、飲食服務、單位供餐等活動中產(chǎn)生的食物殘渣和廢料，以淀粉、食物纖維、脂肪、蛋白質等有機物為主，具有易腐敗、 發(fā)酵、發(fā)臭等特點，如果管理不善、處理不當，會造成環(huán)境污染，威脅人民群眾的身體健康。 但由于餐廚垃圾含有大量的有機物，通過科學處理后又有再利用的價值，因此，餐廚垃圾具有再生利用和污染的雙重性。餐廚垃圾具有下列特點(1)、含有廢棄動植物油脂幾乎所有的餐廚垃圾都含有廢棄動植物油脂，而廢棄動植物油脂是制備生物柴油和多種化工產(chǎn)品的廉價原料。因餐廚垃圾的來源不同，其廢棄動植物油脂含量也不一樣，其中火鍋店潲水中廢棄動植物油脂的含量比較高。O)、含水率高餐廚垃圾的含水率一般在70 90%，流動性大，非常容易滲漏，這給餐廚垃圾的收集、運輸和處理都帶來很大的難度。垃圾滲漏液可通過地表徑流和滲透作用，污染地表水和地下水，而且由于餐廚垃圾單位質量的熱值在2100千焦/千克左右，不能滿足垃圾焚燒發(fā)電熱值要求。(3)、產(chǎn)生量大我國是世界上人口最多的國家，13億人口的飲食消費數(shù)量巨大，加上一些不良的飲食習慣，每年在餐桌上的浪費十分驚人。根據(jù)有關資料統(tǒng)計，2000年我國餐廚垃圾產(chǎn)生量為4500萬噸，占城市生活垃圾總量的30%以上。如果按每年約10%的速度遞增，每年新增餐廚垃圾產(chǎn)生量達500萬噸。0)、易腐爛餐廚垃圾中有機物含量高，約占干物質質量的95%以上，在溫度較高的條件下易腐爛發(fā)臭，其中可能含有大量的病原微生物等，易造成疾病的傳播，引發(fā)新的污染。(5)、營養(yǎng)豐富除了有機物含量高之外，餐廚垃圾還含有氮、磷、鈣以及其他各種微量元素，具有營養(yǎng)元素齊全、再利用價值高的特點。因此，餐廚垃圾一方面具有較高的回收利用價值，另一方面必須對其進行適當?shù)奶幚?，才能實現(xiàn)其潛在的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益。餐廚垃圾具有下列危害(1)、危害食用人群健康。各大城市周邊地區(qū)都散落分布著不少利用泔水養(yǎng)豬的養(yǎng)殖場(戶)，少則數(shù)十頭， 多則上千頭，這些豬肉全部流人城市的餐桌。據(jù)研究分析，由于飯店大量使用洗滌劑、消毒劑殺蟲劑以及食品霉爛產(chǎn)生毒素等原因，使泔水中含有大量的鉛、汞、黃曲霉等有毒有害物質，豬食用泔水后.這些物質會在豬的體內逐漸蓄積，并通過食物鏈進人人體，人體對這些物質沒有消毒和排除功能，達到一定程度后會損傷人的神經(jīng)、肝臟、腎臟和免疫系統(tǒng)等。O)、污染環(huán)境。泔水在運輸、儲存及加工過程中沒有采取任何密閉、無害化措施處理，使泔水的惡臭氣體、污水直接排放到周圍環(huán)境中，造成環(huán)境污染。另外裸露存放的泔水引來并孳生大量的蚊蠅、鼠蟲，因此，不可避免地成為傳播疾病的媒介。(3)、影響城市市容和環(huán)境衛(wèi)生一方面，養(yǎng)豬人使用骯臟不堪的車輛和容器運載泔水，嚴重影響市容；另一方面， 一些飯店、餐館將泔水和其他垃圾混為一體，亂扔亂棄，擾亂了環(huán)境衛(wèi)生管理秩序，破壞環(huán)境衛(wèi)生和城市面貌。目前，國內外研究開發(fā)了不少餐廚垃圾處理的相關技術，常見的方法主要包括飼料法及生物技術處理等處理方法，但都存在一定的不足。飼料法該處理技術是將餐廚垃圾簡單脫水，再進行壓榨干燥后粉碎成為飼料原料，此處理方法工藝簡單，設備投資相對少；但這樣做出來的飼料由于沒有脫脂，脂肪含量較高，容易酸敗。加上餐廚垃圾在粉碎干燥之前沒有水洗，洗滌劑含量較重，飼料不能達到規(guī)定要求。生物處理法該處理技術是利用微生物發(fā)酵對餐廚垃圾進行處理，包括厭氧發(fā)酵和需氧發(fā)酵， 產(chǎn)品因為經(jīng)過微生物的發(fā)酵，取出了餐廚垃圾中的有害成分，將餐廚垃圾轉化為無害的飼料或肥料。此法工藝簡單、運行費用低、二次污染少；但餐廚垃圾中的油脂與鹽分含量高，不利于微生物生長，制約了微生物處理技術的效果；加上微生物發(fā)酵需要多種條件的保證如水份、通風、有機物含量、鹽類含量、碳氮比例等，且生產(chǎn)周期長，不能滿足生產(chǎn)廠家的要求。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，提供一種先將餐廚垃圾分水后，加入適當電解質的水溶液洗滌，將餐廚垃圾中的洗滌液及微生物發(fā)酵產(chǎn)物大部分洗出，再經(jīng)分揀、熟化、壓榨、干燥后實行植物油抽提溶劑抽提，將物料中油脂和其他脂溶性物質抽提出來，最后通過干燥設備進行高溫干燥，殺滅微生物，得到徹底凈化的蛋白質飼料產(chǎn)品的餐廚垃圾高溫熟化、浸出制備飼料的方法。本發(fā)明是通過如下技術方案來實現(xiàn)上述目的的一種餐廚垃圾高溫熟化、浸出制備飼料的方法，其特征在于它由下述步驟構成第一步分水水洗；將餐廚垃圾送入分水設備中，將餐廚垃圾中的水排出移至油水分離器內，再加入與分水后的餐廚垃圾等重量，溫度為40°C的鹽水，用氣體攪拌30分鐘，靜置1小時，然后打開底部放水閥，將水放出并移至油水分離器內；第二步分揀；將第一步分離出水后的物料送入餐廚垃圾分揀機進行分揀，分揀出物料中的塑料袋、筷子、紙屑、骨頭、金屬物，余下的物料移至擠壓脫水設備；第三步擠壓脫水；將第二步余下的物料輸送到螺旋脫水機內，經(jīng)過擠壓脫水處理后，使物料的水分含量由60%降至40%以下，然后將其送到高溫熟化罐內；擠壓出的水送到固液分離池內， 經(jīng)過1小時的沉淀，將殘渣與污水分離，殘渣送到高溫熟化罐內，污水輸送到油水分離器內。第四步高溫熟化；將第三步送入高溫熟化罐內的物料高溫熟化，當高溫熟化罐內的工作壓力達到 0. 25MPa，溫度為130°C，保持20分鐘后，排出罐內蒸汽；第五步干燥；將經(jīng)過高溫熟化處理的物料輸送到蒸汽管束烘干機進行干燥，烘干機溫度為 110°C 130°C，當水分降至12%以下時，停止加溫后冷卻；第六步溶劑浸提；將第五步干燥后的物料在浸出設備內以40 50°C的溫度，采用植物油抽提溶劑對物料中的油脂進行抽提，當油脂含量降至3%以下時，進行溶劑回收，回收溫度為80°C， 回收溶劑后的餐廚垃圾在100°C的溫度下干燥，將水分干燥至11%以下得到飼料蛋白原料。第七步油水分離；將第一步和第三步分離出的水送入油水分離器中，加熱至50°C，靜置1小時，上層油脂為生物柴油、洗滌劑及合成潤滑劑的原料，下層為污水；第八步污水處理；將第七步分離出的污水采用膜分離法將其中的蛋白質、脂肪有機物分離出來送入高溫熟化罐內，其余的污水按污水處理工藝將水凈化達標后排放。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比的有益效果在于1、電解質溶液對餐廚垃圾物料的洗滌，可以初步清潔物料；餐廚垃圾在分水后，經(jīng)適當溫度的電解質溶液洗滌，將餐廚垃圾中水溶性物質如洗滌液、鹽類、微生物發(fā)酵產(chǎn)物，包括外毒素等有毒物質大部分洗出，使餐廚垃圾得到初步的清潔處理；2、溶劑反復的抽提，對餐廚垃圾物料進行徹底地清潔處理；浸出抽提采用主要成分為溶劑油植物油的抽提溶劑，除具有良好的脂溶劑外，還有殺菌作用。經(jīng)過壓榨熟化干燥后的餐廚垃圾物料，采用50°C溫度的植物油抽提劑反復浸提， 物料中能溶于脂溶劑的物質如油脂、小分子的有機酸、醛、酮、吲哚等包括微生物代謝產(chǎn)生的毒素，特別是不能被高溫破壞的內毒素等被脂溶劑浸出。油脂大部分被抽提出來，降低至3%以下后，蛋白質含量因為油脂下降而上升，飼料的品質也隨之提高；溶劑回收后所得油脂使得餐廚垃圾油脂回收凈增2 6% ；溶劑回收干燥，不僅可以使水分進一步降低，還使得物料又一次經(jīng)歷高溫殺菌，所以浸出抽提過程不僅可以使餐廚垃圾物料得到徹底的凈化，還能提高餐廚垃圾處理的經(jīng)濟效益。既解決了現(xiàn)有餐廚垃圾未經(jīng)處理直接飼養(yǎng)畜禽，畜禽體內毒素、有害物質的積累對人體健康間接地帶來危害，從而造成人畜之間的交叉?zhèn)魅荆{人民群眾身體健康的問題，又解決了資源再利用問題，即油脂抽提后制造生物柴油、洗滌劑等，潲水渣制成飼料原料。具有極其重要的經(jīng)濟和社會效益。本發(fā)明中，干燥、分揀、壓榨等設備均為餐廚垃圾處理設備專業(yè)廠家制造產(chǎn)品，由商業(yè)方法而取得。浸出設備為專業(yè)油脂浸出設備廠家的產(chǎn)品，可根據(jù)規(guī)模需要而購買。


附圖為餐廚垃圾熟化浸出制備飼料的方法的工藝流程圖。
具體實施例方式實施例1 以實驗室制作為例(取餐廚垃圾10公斤)。第一步分水水洗；將餐館收集的餐廚垃圾10公斤放入底部裝有排水閥門的不銹鋼鍋內(簡稱1號鍋)，打開底部排水閥將其中的潲水排出移至另一個底部裝有排水閥門的不銹鋼鍋內(即油水分離鍋，簡稱2號鍋)。在1號鍋內，將排出水后的物料(約6公斤)加入溫度為40°C的5 %的NaCl水溶液6公斤，打開底部連接空壓機的氣體閥門(氣體終端壓力5kg/m2)，以氣的壓力翻動物料， 攪拌30分鐘，再靜置1小時，然后打開底部放水閥門，將洗滌液放出并移至2號鍋內。分水后的物料送出分揀。第二步分揀；將第一步分離出水后的物料(渣)進行人工分揀，將其中的塑料袋、筷子、紙屑、骨頭、金屬等分揀出，分揀出塑料袋、筷子、紙屑、骨頭、金屬交廢品公司綜合利用，余下的物料移至擠壓脫水設備進行擠壓脫水處理；第三步擠壓脫水；將第二步余下的物料輸送到小型壓榨機內，以^g/m2壓力進行壓榨，經(jīng)過擠壓脫水處理后，使物料的水分含量在45%以下，然后將其送到高溫熟化鍋內；壓榨出來的水送到油水分離器內，經(jīng)過沉淀，將殘渣與污水分離，殘渣送到高溫熟化鍋內，污水輸送到油水分離器內。第四步高溫熟化；將第三步送入高溫熟化罐內的物料在高溫熟化鍋(醫(yī)用高壓滅菌器)內以工作壓力為0.25Mpa、溫度為130°C進行熟化，保持20分鐘后，排出鍋內蒸汽。熟化過程同時也是滅菌過程，當熟化完成時，也達到了滅菌的目的。第五步干燥；將經(jīng)過熟化處理的物料移至干燥箱內，以130°C通風干燥，當水分降至12%以下時，停止加溫。第六步溶劑浸提，將第五步干燥過的物料在索氏脂肪抽提儀分次在40 50°C的溫度下，采用植物油抽提溶劑進行油脂抽提，當油脂含量降至3%以下時，停止抽提，進行溶劑回收，回收溫度為80°C，經(jīng)過溶劑回收后的油脂移至油脂瓶中保存，此油脂為生物柴油、洗滌劑以及合成酯潤滑油等多種工業(yè)產(chǎn)品的原料?；厥杖軇┖蟮奈锪显?00°C的溫度下干燥，水分干燥至
611%以下時為飼料原料蛋白(約3公斤)。第七步油水分離；在油水分離瓶中將第一步分離出的水和第三步擠壓出來的水加熱至50°C，靜置1 小時后，將其移入分液漏斗中，將底部放水閥門打開，放出污水并進行污水處理。將上層油脂移至油脂瓶中保存，分離出的油脂為生物柴油、洗滌劑及合成酯潤滑油等多種工業(yè)產(chǎn)品的原料(分出的油脂總量為0. 7公斤)。第八步污水處理；將第七步分離出的污水采用膜分離法將其中的蛋白質、脂肪有機物分離出來送入高溫熟化罐內，其余的污水按污水處理工藝將水凈化達標后排放。實施例2 以每天處理50噸餐廚垃圾的餐廚垃圾處理工廠為例第一步分水水洗；將餐館收集的餐廚垃圾50噸，輸送到分水水洗槽內，打開底部排水閥將其中的水 (潲水)排出移至到油水分離釜內，在分水水洗槽中加入溫度為40°C的5%的NaCl水溶液 30噸，打開底部連接空壓機的氣體閥門(氣體終端壓力為5kg/m2)，以氣體翻動攪拌30分鐘后，靜置1小時。再打開底部放水閥門，將洗滌液排出移至到油水分離釜內，分水水洗槽脫去水的物料輸送到分揀設備進行分揀。第二步分揀；將第一步分離出水后并經(jīng)過水洗過的物料送入餐廚垃圾分揀機進行分揀，將物料中的塑料袋、筷子、紙屑、骨頭、金屬物分揀出來，分揀出的塑料袋、筷子、紙屑、金屬交廢品公司綜合利用，余下的物料移至擠壓脫水設備進行擠壓脫水處理。第三步擠壓脫水；將第二步余下的物料輸送到螺旋脫水機內，經(jīng)過擠壓脫水處理后，使物料的水分含量由最初的60%降至40%以下，然后將其送到高溫熟化罐內；擠壓出的水送到固液分離池內，經(jīng)過1小時的沉淀，打開底部閥門，將殘渣與污水分離，殘渣送到高溫熟化罐內，污水輸送到油水分離器內。第四步高溫熟化；將第三步擠壓脫水后的物料送入高溫熟化罐內進行物料熟化，高溫熟化罐內的工作壓力為0. 25MPa，溫度為130°C，保持20分鐘后，排出罐內蒸汽。熟化過程能將物料進行高溫滅菌，當熟化完成時，也達到了滅菌的目的。第五步干燥；將經(jīng)過高溫熟化處理的物料輸送到蒸汽管束烘干機進行干燥，烘干機溫度為 110°c，當水分降至12%以下時，停止加溫后冷卻。第六步溶劑浸提；將第五步干燥后干燥過的物料送到油脂浸出設備，在40 50°C的溫度下，采用植物油抽提溶劑進行油脂抽提，當油脂含量降至3%以下時，停止抽提，進行溶劑回收，回收溫度為80°C。經(jīng)過溶劑回收后的油脂輸送到油脂儲藏罐中保存，該油脂為生物柴油、洗滌劑及合成酯潤滑油多種工業(yè)產(chǎn)品的原料。回收溶劑后的物料在100°C的溫度下干燥，水分干燥至 11%以下時為飼料原料蛋白(約15噸)。第七步油水分離；
在油水分離器內，將收集的第一步和第三步分離出的水，加熱至50°C，靜置1小時，上層的油脂移至油脂儲藏罐中保存(分離的油脂加上浸出抽提的油脂大約3. 5噸)，分離出的油脂為生物柴油、洗滌劑及合成酯潤滑油等多種工業(yè)產(chǎn)品的原料；下層為污水，將底部放水閥門打開，放出污水。第八步污水處理；將第七步分離出的污水采用膜分離法將其中的蛋白質、脂肪有機物分離出來送入高溫熟化罐內，其余的污水按污水處理工藝將水凈化達標后排放。該餐廚垃圾熟化浸出制備飼料的方法制備出的餐廚垃圾蛋白飼料的物理、化學指標見下表
權利要求
1. 一種餐廚垃圾高溫熟化、浸出制備飼料的方法，其特征在于，它由下述步驟構成 第一步分水水洗；將餐廚垃圾送入分水設備中，將餐廚垃圾中的水排出移至油水分離器內，再加入與分水后的餐廚垃圾等重量，溫度為40°c的鹽水，用氣體攪拌30分鐘，靜置1小時，然后打開底部放水閥，將水放出并移至油水分離器內； 第二步分揀；將第一步分離出水后的物料送入餐廚垃圾分揀機進行分揀，將物料中的塑料袋、筷子、 紙屑、骨頭、金屬物分揀出來，余下的物料移至擠壓脫水設備； 第三步擠壓脫水；將第二步余下的物料輸送到螺旋脫水機內，經(jīng)過擠壓脫水處理后，使物料的水分含量由60%降至40%以下，然后將其送到高溫熟化罐內；擠壓出的水送到固液分離池內，經(jīng)過1 小時的沉淀，將殘渣與污水分離，殘渣送到高溫熟化罐內，污水輸送到油水分離器內； 第四步高溫熟化；將第三步送入高溫熟化罐內的物料高溫熟化，當高溫熟化罐內的工作壓力達到 0. 25MPa，溫度為130°C，保持20分鐘后，排出罐內蒸汽； 第五步干燥；將經(jīng)過高溫熟化處理的物料輸送到蒸汽管束烘干機進行干燥，烘干機溫度為110°c 130°C，當水分降至12%以下時，停止加溫后冷卻； 第六步溶劑浸提；將第五步干燥后的物料在浸出設備內以40 50°C的溫度，采用植物油抽提溶劑對物料中的油脂進行抽提，當油脂含量降至3%以下時，進行溶劑回收，回收溫度為80°C，回收溶劑后的餐廚垃圾在100°C的溫度下干燥，將水分干燥至11%以下得到飼料蛋白原料； 第七步油水分離；將第一步和第三步分離出的水送入油水分離器中，加熱至50°C，靜置1小時，上層油脂為生物柴油、洗滌劑及合成潤滑劑的原料，下層為污水； 第八步污水處理；將第七步分離出的污水采用膜分離法將其中的蛋白質、脂肪有機物分離出來送入高溫熟化罐內，其余的污水按污水處理工藝將水凈化達標后排放。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種餐廚垃圾高溫熟化、浸出制備飼料的方法，屬固體垃圾資源化處理的技術領域。它是將餐廚垃圾分水后，加入適當電解質的水溶液洗滌，將其中的洗滌液及微生物發(fā)酵產(chǎn)物大部分洗出，再經(jīng)分揀、熟化、壓榨、干燥后實行植物油抽提溶劑抽提，將物料中油脂和其他脂溶性物質抽提出來，再進行干燥殺滅微生物而得到徹底凈化的蛋白質飼料產(chǎn)品。本發(fā)明不僅可以使餐廚垃圾得到徹底凈化，還能使餐廚垃圾的資源再利用，抽提后的油脂作為生物柴油、洗滌劑的原料，潲水渣制成飼料原料。解決了現(xiàn)有餐廚垃圾未經(jīng)處理直接飼養(yǎng)畜禽，畜禽體內有害物質的積累對人體健康間接地帶來危害，威脅人的身體健康的問題，具有極其重要的經(jīng)濟和社會效益。
文檔編號A23K1/10GK102150743SQ20111003523
公開日2011年8月17日 申請日期2011年1月26日 優(yōu)先權日2011年1月26日
發(fā)明者劉火成 申請人:劉火成