一種利用黑水虻處理餐廚垃圾的工藝的製作方法

2023-12-04 16:36:56 2

專利名稱：一種利用黑水虻處理餐廚垃圾的工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬於環保技術領域，具體涉及一種利用黑水虻處理餐廚垃圾的工藝。
背景技術：
據調查顯示，在城市生活垃圾中，餐廚垃圾佔據著很大的比重，約佔總重量的 35%,目前賓館、酒樓、餐廳、食堂產生的大量餐廚垃圾基本上由其自行回收變賣處置，主要用作養魚、養蝦和養豬飼料，部分經地下作坊非法加工成潲水油重新供應給餐飲企業，各種渠道並存的餐廚垃圾運輸和處理方式使得政府監管失效，令不法行為有機可乘，從而為公眾健康和環境汙染埋下了許多隱患。在目前情況下，城市的餐廚垃圾是最有條件先期執行分類管理和集中處理的類別，深圳、武漢等城市已經在法規和操作運營等方面進行了積極嘗試，但是如果沿用傳統堆肥的生物處理方式，其周期長、佔地面積大、設備昂貴、工藝流程複雜、產品附加值低等限制因素都會影響企業參預的積極性，從而阻礙餐廚垃圾處理資源化、規範化和產業化的進程。黑水虻(Hermitia illucens)是雙翅目水虻科扁角水虻屬的一種昆蟲，又稱光亮扁角水虻，在全球熱帶和亞熱帶的大部分地區都有分布。黑水虻的許多生物學特性都很適合用於餐廚垃圾的轉化，例如幼蟲營腐食性，食性雜，食量大、抗逆性強，生活史重疊且彈性很大，預蛹營養價值高，在化蛹前有遷移特性等，因此，在餐廚垃圾轉化為昆蟲蛋白的研究領域，黑水虻很快就從眾多的雙翅目昆蟲中脫穎而出，受到了廣泛的關注。早期的研究集中於黑水虻的生物學特性和環境安全性評估，發現黑水虻對人類完全無害，對環境非常安全，黑水虻成蟲既不攜帶病菌，也不侵入人類的居住環境，只取食少量的植物汁液，對農作物不形成任何危害。美國喬治亞大學的Sieppard教授經過十幾年的研究，在了解了黑水虻生物學特性的基礎上，建立了一個低成本、同時也很有效的禽畜糞便處理系統，實驗數據顯示，黑水虻可以將雞糞(乾重)以8%的轉化率轉化為42%的粗蛋白和35 %的脂肪，而且，黑水虻還能在養殖場裡通過競爭起到控制家蠅種群的作用。黑水虻能夠消化大約50%的糞便重量，以及糞便中大約62%的氮素營養。現有技術中用黑水虻處理餐廚垃圾的工藝追求於將餐廚垃圾完全轉化為昆蟲蛋白的資源化過程，而忽視了餐廚垃圾的處理效率和成本，從而限制了其實際應用的推廣價值。

發明內容
本發明的目的是提供一種處理效率高、處理成本低的利用黑水虻處理餐廚垃圾的工藝，該工藝在理想條件下將處理周期控制在72小時內，即可將餐廚垃圾迅速轉化為成品飼料，這樣，就為餐廚垃圾處理站的持續作業提供了良好的保障，較小的庫存不僅節省了空間和資源，也避免了潛在的汙染風險。本發明的利用黑水虻處理餐廚垃圾的工藝，其特徵在於，包括以下步驟(1)將餐廚垃圾經固液分離，使得分離後的餐廚垃圾的含水率為65 85%，然後將其破碎成粒徑為2 50mm的顆粒，以餐廚垃圾輔料質量比為1 (0. 25 1)在餐廚垃圾中加入輔料形成處理料，再在每噸處理料中加入500 1200萬頭3 6日齡的黑水虻幼蟲，形成混合料，所述的輔料為植物纖維類輔料； (2)將混合料加入滾筒式黑水虻生物處理器的滾筒中，控制滾筒式黑水虻生物處理器上的抽風機和驅動裝置，使得滾筒內的混合料的溫度為32 42°C，相對溼度為35 75%，3 5天後卸料，再篩分將黑水虻幼蟲與處理殘餘分開，處理殘餘經烘乾粉碎後即可作為飼料； 所述的滾筒式黑水虻生物處理器，包括滾筒，滾筒的一側端面上設有進風口，進風口上套有孔徑小於IOmm的篩網，在另一端面上設有出料門和抽風機，抽風機的進風口上罩有孔徑小於5mm的篩網，在靠近進風口所在的端面的滾筒圓周面上設有能開閉的進料口， 抽風機還外接空氣過濾器，在滾筒的底部支撐有若干根滾軸，通過驅動裝置驅動滾軸旋轉， 滾軸支撐於其下部的支撐裝置上。所述的抽風機優選設於出料門上。所述的滾軸優選為兩個。優選，所述的滾軸外周為齒輪狀，在所述的滾筒外周面與滾軸齒輪相對應位置也設有齒輪，滾軸與滾筒通過齒輪齒合，通過齒輪齒合更有利於滾軸帶動滾筒轉動。所述的驅動裝置是驅動滾軸旋轉的裝置，如馬達。優選再在混合料中添加EM菌(乾粉狀)，其效果是在局部形成有益微生物的優勢群落，從而抑制引起餐廚垃圾腐敗的黴菌及病菌的滋生，並能有效分解胺類化合物，具有一定的除臭效果。所述的EM菌是一種商業化的複合菌，主要包括乳酸桿菌、芽孢桿菌、硝化細菌、放線菌、複合光合細菌等。所述的植物類纖維輔料優選為草粉、木屑和/或麥麩。本發明對餐廚垃圾先進行固液分離，使其含水率為65 85%，再粉碎至粒徑2 50mm,再加入一定量的輔料而形成處理料，再在處理料中加入一定量的3 6日齡的黑水虻幼蟲而形成混合料，再將混合料加入到本發明的滾筒式黑水虻生物處理器的滾筒中，控制混合料中的溫度為32 42°C，相對溼度為35 75%，利用本發明的滾筒式黑水虻生物處理器可以使混合料的厚度最高可達到1. 2m，而常規的平鋪培養，其厚度只能為4 6cm，因此提高了處理效率，黑水虻就在滾筒式黑水虻生物處理器中以餐廚垃圾為食，經過3 5天的處理後，就可以將餐廚垃圾處理完畢，再將黑水虻與處理殘餘分離，處理殘餘可以作為飼料使用，黑水虻可作為昆蟲蛋白。因此本發明能夠短時間內，最短只需要72小時就可以將成噸的餐廚垃圾處理完畢，迅速的將餐廚垃圾轉化為成品飼料和昆蟲蛋白，這樣，就為餐廚垃圾處理站的持續作業提供了良好的保障，較小的庫存不僅節省了空間和資源，也避免了潛在的汙染風險。


圖1是本發明的滾筒式黑水虻生物處理器的結構示意圖；其中1、滾筒；2、進風口 ；21、孔徑小於IOmm的篩網；3、出料門；4、抽風機；41、孔徑小於5mm的篩網；5、空氣過濾器；6、滾軸；7、驅動裝置；8、支撐裝置；9、進料口。
具體實施例方式以下是對本發明的進一步說明，而不是對本發明的限制。以下實施例所用到的滾筒式黑水虻生物處理器的結構為如圖1所示，滾筒式黑水虻生物處理器包括滾筒1，滾筒的直徑為1. 2m，長度為5米，滾筒1的右側端面的中部設有進風口 2，進風口 2上套有孔徑為8mm的篩網21，以防止滾筒內混合物的漏出，在左側端面上設有出料門3，在出料門3上設有抽風機4，抽風機4的進風口上罩有孔徑為4mm的篩網41，以防止滾筒內混合物被抽風機4吸入，在滾筒1右側的圓周面上設有能開閉的進料口 9，抽風機4還外接空氣過濾器5，在滾筒1的底部支撐有兩根滾軸6，通過驅動裝置7，如馬達，驅動滾軸6旋轉，由於摩擦，滾軸6的旋轉能帶動滾筒1旋轉，滾軸6支撐於其下部的支撐裝置8上。實施例1 將收集回來的餐廚垃圾經過固液分離，使得分離後的餐廚垃圾的含水率為65%， 然後將其破碎成粒徑為2 50mm的顆粒，以餐廚垃圾麥麩質量比為1 0. 25在餐廚垃圾中加入麥麩形成處理料，再在每噸處理料中加入1200萬頭3 6日齡的黑水虻幼蟲，然後再加入EM菌粉，形成混合料；將混合料從進料口 9裝入滾筒中，關閉進料口 9。開啟抽風機4，令滾筒1內部產生氣流，抽出去的空氣經空氣過濾器5過濾後排出，並每隔一個小時， 開啟驅動裝置7(馬達)帶動滾軸6旋轉，滾軸6由於摩擦帶動滾筒1緩慢均勻轉動，轉動時間大概為lOmin，可使黑水虻幼蟲、輔料與餐廚垃圾充分混勻，並防止堆積過熱，以控制混合料溫度在32 42°C的範圍內，相對溼度在35 75%的範圍內。一般處理M小時後，就只需開啟抽風機4，而無需再轉動滾筒1。黑水虻以餐廚垃圾為食，經過3天的處理後，關閉抽風機4，打開出料門3，將黑水虻幼蟲和處理殘餘從滾筒1內清出，然後關閉出料門3，再篩分將黑水虻幼蟲與處理殘餘分開，處理殘餘經烘乾粉碎後即可作為飼料出售，而黑水虻幼蟲可作為昆蟲蛋白出售，商品附加值高。實施例2 將收集回來的餐廚垃圾經過固液分離，使得分離後的餐廚垃圾的含水率為85%， 然後將其破碎成粒徑為2 50mm的顆粒，以餐廚垃圾(木屑+麥麩)質量比為1 1在餐廚垃圾中加入木屑和麥麩(質量比為1 1混合)形成處理料，再在每噸處理料中加入 500萬頭3 6日齡的黑水虻幼蟲，然後再EM菌，形成混合料；混合料按照實施例1的方式進入滾筒式生物處理器中進行處理，控制混合料的溫度為32 42°C，相對溼度為35 75%，處理M小時後，可適量追加混合料以提高處理量，追加次數不超過2次，間隔為M小時，5天後處理完畢，卸料，再篩分將黑水虻幼蟲與處理殘餘分開，處理殘餘經烘乾粉碎後即可作為飼料出售，而黑水虻幼蟲可作為昆蟲蛋白出售，商品附加值高。
權利要求
1.一種利用黑水虻處理餐廚垃圾的工藝，其特徵在於，包括以下步驟(1)將餐廚垃圾經固液分離，使得分離後的餐廚垃圾的含水率為65 85%，然後將其破碎成粒徑為2 50mm的顆粒，以餐廚垃圾輔料質量比為1 (0. 25 1)在餐廚垃圾中加入輔料形成處理料，再在每噸處理料中加入500 1200萬頭3 6日齡的黑水虻幼蟲， 形成混合料，所述的輔料為植物纖維類輔料；(2)將混合料加入滾筒式黑水虻生物處理器的滾筒中，控制滾筒式黑水虻生物處理器上的抽風機和驅動裝置，使得滾筒內的混合料的溫度為32 42V，相對溼度為35 75%， 3 5天後卸料，再篩分將黑水虻幼蟲與處理殘餘分開，處理殘餘經烘乾粉碎後即可作為飼料；所述的滾筒式黑水虻生物處理器，包括滾筒，滾筒的一側端面上設有進風口，進風口上套有孔徑小於IOmm的篩網，在另一端面上設有出料門和抽風機，抽風機的進風口上罩有孔徑小於5mm的篩網，在靠近進風口所在的端面的滾筒圓周面上設有能開閉的進料口，抽風機還外接空氣過濾器，在滾筒的底部支撐有若干根滾軸，通過驅動裝置驅動滾軸旋轉，滾軸支撐於其下部的支撐裝置上。
2.根據權利要求1所述的利用黑水虻處理餐廚垃圾的工藝，其特徵在於，所述的抽風機設於出料門上。
3.根據權利要求1所述的利用黑水虻處理餐廚垃圾的工藝，其特徵在於，所述的滾軸為兩個。
4.根據權利要求1所述的利用黑水虻處理餐廚垃圾的工藝，其特徵在於，所述的滾軸外周為齒輪狀，在所述的滾筒外周面與滾軸齒輪相對應位置也設有齒輪，滾軸與滾筒通過齒輪齒合。
5.根據權利要求1所述的利用黑水虻處理餐廚垃圾的工藝，其特徵在於，所述的驅動裝置為馬達。
6.根據權利要求1所述的利用黑水虻處理餐廚垃圾的工藝，其特徵在於，在混合料中還添加有EM菌。
7.根據權利要求1所述的利用黑水虻處理餐廚垃圾的工藝，其特徵在於，所述的植物類纖維輔料為草粉、木屑和/或麥麩。
全文摘要
本發明公開一種利用黑水虻處理餐廚垃圾的工藝。它將餐廚垃圾經固液分離，使其含水率為65～85％，然後破碎成粒徑為2～50mm的顆粒，以餐廚垃圾∶輔料質量比為1∶0.25～1在餐廚垃圾中加入輔料形成處理料，再在每噸處理料中加500～1200萬頭3～6日齡的黑水虻幼蟲形成混合料，所述的輔料為植物纖維類輔料；將混合料加入滾筒式黑水虻生物處理器的滾筒中，使滾筒內的混合料的溫度為32～42℃，相對溼度為35～75％，3～5天後卸料，再篩分將黑水虻幼蟲與處理殘餘分開，處理殘餘經烘乾粉碎後即可作為飼料。本發明在理想條件下將處理周期控制在72小時內，即可將餐廚垃圾轉化為成品飼料，就為餐廚垃圾處理站的持續作業提供了良好的保障，較小的庫存不僅節省了空間和資源，也避免了潛在的汙染風險。
文檔編號A23K1/10GK102350433SQ201110241969
公開日2012年2月15日 申請日期2011年8月22日 優先權日2011年8月22日
發明者呂欣, 安新城, 戴建青, 李軍, 李志剛, 韓詩疇 申請人:廣東省昆蟲研究所