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CN102492556A - 餐厨垃圾提取油脂及沼气发酵的处理方法 - Google Patents

餐厨垃圾提取油脂及沼气发酵的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种餐厨垃圾提取油脂及沼气发酵的处理方法，属于垃圾处理领域。该方法通过固液分离、液相油脂提取、垃圾破碎和强化匀浆与固相油脂提取等步骤有机配合实现对餐厨垃圾中的油脂提取。本发明进一步以提取油脂过程为预处理同时配合水解处理、厌氧发酵等步骤实现对餐厨垃圾的沼气发酵处理。该处理方法简单，经济效益好，投资运行费用相对较低；将餐厨垃圾提取油脂后，通过厌氧消化制取沼气的无害化处理，可以同时实现餐厨垃圾的能源化及资源物质的良性循环。

Description

餐厨垃圾提取油脂及沼气发酵的处理方法
技术领域
本发明涉及垃圾处理领域，尤其涉及一种餐厨垃圾提取油脂及沼气发酵的处理方法。
背景技术
“餐厨垃圾”是指家庭、餐饮单位与企事业单位食堂等产生的食物加工下脚料和食用残余。其成分复杂，包括油、水、果皮、蔬菜、米面、鱼、肉、骨头、废餐具、塑料、纸巾等多种物质。餐厨垃圾具有高含油率、高含水率、高有机物、高盐分以及易腐败、易孳生蚊蝇、病菌等特性。
目前餐厨垃圾一般随生活垃圾混合进入填埋和焚烧体系等，而餐厨垃圾由于含水率较高，燃烧热值低，所以不适合进入焚烧体系；采用填埋方式处理餐厨垃圾，不仅占用了大量填埋场库容，而且容易导致填埋场环境的破坏；餐厨垃圾分类处理处置的技术路线主要包括厌氧技术、肥料技术和饲料技术。其中高温消毒制取肥料(饲料)技术的存在能源消耗高、食品安全性等问题；好氧堆肥则存在产品销售困难，容易产生恶臭以及温室气体等系列问题。
目前国内餐厨垃圾集中处理大多采用沼气发酵工艺，但存在投资大、效益低、能耗高等问题。
发明内容
本发明实施方式提供一种餐厨垃圾提取油脂及沼气发酵的处理方法，可以解决目前国内餐厨垃圾集中处理采用传统沼气发酵工艺，所存在的投资大、效益低、能耗高等系列问题。
为解决上述问题本发明提供的技术方案如下：
本发明实施方式提供一种餐厨垃圾提取油脂的处理方法，该方法包括：
a、固液分离：将分选出杂质后的餐厨垃圾，通过离心分离方式进行固液分离，将餐厨垃圾中的液体和固体相互分离；
b、液相油脂提取：将所述固液分离处理后分离出的液体通过重力提油方式提取液相油脂，提取液相油脂后的剩余液体进入后续强化匀浆与固相油脂提取处理；
c、垃圾破碎：将所述固液分离处理后分离出的固体进行机械破碎后进入后续强化匀浆与固相油脂提取处理；
d、强化匀浆与固相油脂提取：将提取液相油脂后的剩余液体、机械破碎后的破碎垃圾、发酵沼液和水在密闭的容器中混合成物料，通过对物料进行加热，析出固相油脂，并通过离心提油及油脂收集后完成油脂提取。
本发明实施方式还提供一种餐厨垃圾沼气发酵的处理方法，该方法包括：
预处理，采用上述的提取油脂的处理方法对餐厨垃圾进行预处理；
水解处理：在保温条件下对预处理中进行强化匀浆与固相油脂提取处理后的物料进行水解，将物料中的大分子有机物转化为小分子有机物；
厌氧发酵：将水解处理后的物料进行高温厌氧发酵，将有机物转化为沼气与有机肥。
由上述提供的技术方案可以看出，本发明实施方式的处理方法，通过固液分离、液相油脂提取、垃圾破碎、强化匀浆与固相油脂提取、水解和厌氧发酵等各步骤有机配合，实现以较低能耗和较好的处理效果对餐厨垃圾进行处理，既提取了油脂、得到沼气与有机肥，又避免了种餐厨垃圾处理后对环境造成的污染。该处理方法简单，经济效益好，投资运行费用相对较低；将餐厨垃圾提取油脂后，通过厌氧消化制取沼气的无害化处理，可以同时实现餐厨垃圾的能源化及资源物质的良性循环。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的处理方法流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
下面对本发明实施例作进一步地详细描述。
本发明实施例提供一种餐厨垃圾提取油脂的处理方法，可用于从餐厨垃圾中提取油脂，如图1所示，该方法包括以下步骤：
a、固液分离：将分选出杂质后的餐厨垃圾，通过离心分离方式进行固液分离，将餐厨垃圾中的液体和固体相互分离；
b、液相油脂提取：将所述固液分离处理后分离出的液体通过重力提油方式提取液相油脂，提取液相油脂后的剩余液体进入后续强化匀浆与固相油脂提取处理；
c、垃圾破碎：将所述固液分离处理后分离出的固体进行机械破碎后进入后续强化匀浆与固相油脂提取处理；
d、强化匀浆与固相油脂提取：将提取液相油脂后的剩余液体、机械破碎后的破碎垃圾、发酵沼液和水在密闭的容器中混合成物料，通过对物料进行加热，析出固相油脂，并通过离心提油及油脂收集后完成油脂提取。
上述方法中，将固液分离处理后分离出的固体进行机械破碎后进入后续强化匀浆与固相油脂提取处理可通过多级螺旋输送与提升方式，将物料输送至强化匀浆与固相油脂提取处理的密闭容器中进行强化匀浆与固相油脂提取处理。实际中，多级螺旋输送与提升可采用封闭式多级螺旋输送与提升装置。
上述方法中，对餐厨垃圾的分选采用人工分选或机械分选，分选去除刀、叉、石块等易损坏破碎机的杂质及塑料包装、渣土等无机物质。
上述方法的固液分离中，离心分离方式可采用孔隙小于5mm的分离装置。
上述方法的垃圾破碎中，机械破碎处理后的物料颗粒小于5mm。
上述方法的在强化匀浆与固相油脂提取中，调配后的物料固体含量为8～12％，采用在密封容器中采用蒸汽射流加热与机械离心搅拌相结合对物料进行强化匀浆与固相油脂析出，加热温度为35℃或55℃。实际中，对物料进行强化匀浆与固相油脂提取可采用强化匀浆与固相油脂提取系统，强化匀浆与固相油脂提取系统可由密闭容器、密闭容器内设置的机械离心搅拌装置、密闭容器底部设置的蒸汽管道(用于对容器内的物料进行蒸汽射流加热)和密闭容器顶部设置的油脂收集器构成。
在上述提取油脂的处理方法基础上，本发明实施例还提供一种餐厨垃圾沼气发酵的处理方法，可用于对餐厨垃圾进行沼气发酵处理，如图1所示，该方法包括以下步骤：
预处理，采用上述提供的提取油脂的处理方法对餐厨垃圾进行预处理，预处理的强化匀浆与固相油脂提取处理后的物料作为后续处理用的物料；
水解处理：在保温条件下对预处理中强化匀浆与固相油脂提取处理后的物料进行水解，将物料中的大分子有机物转化为小分子有机物；
厌氧发酵：将水解处理后的物料进行高温厌氧发酵，将有机物转化为沼气与有机肥。
上述方法的水解处理中，进行保温的温度为35℃或55℃，物料停留时间为1～3天。
上述方法的厌氧发酵中，采用高温完全混合式厌氧发酵，发酵温度为35℃或55℃。
下面结合具体处理过程，对上述对餐厨垃圾沼气发酵的处理方法作进一步说明。
该处理方法具体包括固液分离、液相油脂提取、垃圾破碎、强化匀浆与固相油脂提取、水解与厌氧发酵等几个步骤对餐厨垃圾进行处理，其中，固液分离、液相油脂提取、垃圾破碎、强化匀浆与固相油脂提取等几个步骤构成了对餐厨垃圾提取油脂的处理，也作为后续沼气发酵的预处理步骤，具体处理过程为：
餐厨垃圾经人工与机械方式分选出杂质后，进行固液分离，通过垂直设置的分离装置实现餐厨垃圾的固液分离；经固液分离处理后的液体部分进入重力式提油装置，实现餐厨垃圾液相油脂的提取，剩余液体进入后续强化匀浆与固相油脂提取；固液分离处理后的固体部分经过机械破碎后的物料通过多级螺旋输送与提升方式输送进入强化匀浆与固相油脂提取处理；物料在密闭的强化匀浆与固相油脂提取系统与提取液相油脂后的液体部分、发酵沼液、新补充的水混合成物料，物料固体含量调配至8～12％，强化匀浆与固相油脂提取系统底部设置蒸汽管道，通过蒸汽射流将物料温度加热至35℃或55℃，使固相油脂析出，强化匀浆与固相油脂提取系统顶部设置的离心提油与油脂收集装置，提取并收集析出的固相油脂；在35℃或55℃保温条件下，通过水解将提取油脂后物料中的大分子有机物转化为小分子有机物；对水解后的物料进行35℃或55℃的高温厌氧发酵处理，将有机物转化为沼气与有机肥，即完成对餐厨垃圾的沼气发酵处理。
综上所述，本发明很好的解决了如何有效结合厌氧发酵工艺条件，在不增加能耗的前提下实现餐厨垃圾中油脂的提取，通过油脂资源的回收提高厌氧处理工程的系统效益，是一种促进餐厨垃圾厌氧发酵技术产业化发展的有效方法。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种餐厨垃圾提取油脂的处理方法，其特征在于，该方法包括：
a、固液分离：将分选出杂质后的餐厨垃圾，通过离心分离方式进行固液分离，将餐厨垃圾中的液体和固体相互分离；
b、液相油脂提取：将所述固液分离处理后分离出的液体通过重力提油方式提取液相油脂，提取液相油脂后的剩余液体进入后续强化匀浆与固相油脂提取处理；
c、垃圾破碎：将所述固液分离处理后分离出的固体进行机械破碎后进入后续强化匀浆与固相油脂提取处理；
d、强化匀浆与固相油脂提取：将提取液相油脂后的剩余液体、机械破碎后的破碎垃圾、发酵沼液和水在密闭的容器中混合成物料，通过对物料进行加热，析出固相油脂，并通过离心提油及油脂收集后完成油脂提取。
2.根据权利要求1所述的餐厨垃圾提取油脂的处理方法，其特征在于，所述方法中，将所述固液分离处理后分离出的固体进行机械破碎后进入后续强化匀浆与固相油脂提取处理为：
机械破碎处理后的物料通过多级螺旋输送与提升方式输送至强化匀浆与固相油脂提取处理的密闭容器中进行强化匀浆与固相油脂提取处理。
3.根据权利要求2所述的餐厨垃圾提取油脂的处理方法，其特征在于，所述多级螺旋输送与提升采用的是封闭式多级螺旋输送与提升装置。
4.根据权利要求1所述的餐厨垃圾提取油脂的处理方法，其特征在于，所述方法中，对餐厨垃圾的分选采用人工分选或机械分选，分选去除刀、叉、石块等易损坏破碎机的杂质及塑料包装、渣土等无机物质。
5.根据权利要求1所述的餐厨垃圾提取油脂的处理方法，其特征在于，所述固液分离中，离心分离方式采用的分离装置的孔隙小于5mm。
6.根据权利要求1所述的餐厨垃圾提取油脂的处理方法，其特征在于，所述垃圾破碎中，机械破碎处理后的物料颗粒小于5mm。
7.根据权利要求1所述的餐厨垃圾提取油脂的处理方法，其特征在于，所述在强化匀浆与固相油脂提取中，调配后的物料固体含量为8～12％，采用在密封容器中采用蒸汽射流加热与机械离心搅拌相结合对物料进行强化匀浆与固相油脂析出，加热温度为35℃或55℃。
8.一种餐厨垃圾沼气发酵的处理方法，其特征在于，该方法包括：
预处理，采用权利要求1～7任一项所述的提取油脂的处理方法对餐厨垃圾进行预处理；
水解处理：在保温条件下对预处理中进行强化匀浆与固相油脂提取处理后的物料进行水解，将物料中的大分子有机物转化为小分子有机物；
厌氧发酵：将水解处理后的物料进行厌氧发酵，将有机物转化为沼气与有机肥。
9.根据权利要求8所述的餐厨垃圾沼气发酵的处理方法，其特征在于，所述水解处理中，进行保温的温度为35℃或55℃，物料停留时间为1～3天。
10.根据权利要求8所述的餐厨垃圾沼气发酵的处理方法，其特征在于，所述厌氧发酵中，采用完全混合式厌氧发酵，发酵温度为35℃或55℃。
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