專利名稱：一種餐廚垃圾處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢物處理處置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種餐廚垃圾處理工藝。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，人民生活水平的逐步提高，各類餐飲服務(wù)行業(yè)逐漸增多；我國人民又是好客的民族，長期形成的飲食習(xí)慣，導(dǎo)致餐廚廢棄物日益增多。一些不法商販看到了商機，用餐廚垃圾喂出‘泔水豬’，用地溝油非法煉制食用油，這種現(xiàn)狀一方面造成了很嚴重的環(huán)境污染和衛(wèi)生健康問題，尤其對百姓的食品安全產(chǎn)生了極大的隱患；另一方面在能源緊張的情況下，也造成對資源的嚴重浪費。餐廚垃圾是家庭、餐飲業(yè)拋棄的以食物為主的垃圾，主要成分有淀粉、纖維、蛋白質(zhì)、油脂等有機物，其有機質(zhì)含量聞，含水率聞，易腐爛發(fā)臭，不能像常規(guī)的垃圾進行填埋和 焚燒處理。目前的餐廚處理工藝，有些不利于進行工業(yè)化大生產(chǎn)，沒有考慮到處理工藝中的循環(huán)利用、節(jié)能環(huán)保。因此，研制發(fā)明一種合理的餐廚垃圾處理工藝已迫在眉捷，發(fā)展餐廚垃圾能源化處理技術(shù)對減輕污染，提供清潔的可再生能源具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種可以對餐廚垃圾、餐廚廢油進行無公害化處理，產(chǎn)出沼氣和生物柴油，節(jié)能環(huán)保的餐廚垃圾處理工藝。為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種餐廚垃圾處理工藝，包括如下步驟
(I)分離、破碎將餐廚垃圾進行簡單分離，去除金屬、塑料等物質(zhì)，再用餐廚破碎機將剩余的餐廚垃圾進行破碎；
(2 )高溫滅菌將上述破碎后的餐廚垃圾倒入滅菌鍋中，同時加入餐廚廢油，在滅菌鍋中蒸煮，消滅細菌，使油脂液化，使蛋白、淀粉進一步熟化，以利用厭氧菌的分解；
(3)離心分離滅菌后的物料經(jīng)離心分離設(shè)備，分離出油脂，剩余部分則為含有有機物的廢水；
(4)油脂酯化將分離出的油脂加入原料甲醇和催化劑進行醇解反應(yīng)，生成粗甲酯，將粗甲酯在250°C _260°C，真空-O. 098MPa工況下蒸餾提純得到生物柴油和植物浙青；
(5)厭氧發(fā)酵將第(3)步中分離出的有機廢水加入到厭氧發(fā)生器中進行厭氧發(fā)酵，在所述厭氧發(fā)生器中加入相應(yīng)的菌種，發(fā)酵得到沼氣、沼液和沼渣，其中沼渣作為綠色有機肥；
(6)好氧處理將上述產(chǎn)生的沼液進行好氧處理，使之達標排放；該沼液也能夠作為綠色液體有機肥。優(yōu)選的，第(4)步中的催化劑為硫酸和硫酸氫鈉，所述硫酸的含量占所述油脂含量的1%-1. 2%，所述硫酸氫鈉的含量占所述油脂含量的I. 5%-2. 2%。
優(yōu)選的，第(5)步中加入的菌種包括蛋白菌和脂肪菌，將其投入?yún)捬醢l(fā)生器中與有機廢水進行發(fā)酵，溫度為70°C -80°C，時間為7天。優(yōu)選的，在第(4)步中，原料甲醇的含量占所述油脂含量的8%_10%，當(dāng)加入甲醇及催化劑后，加熱到65°C _70°C，攪拌反應(yīng)1-2小時，再升溫到110°C，再通過加入純度為95%的甲醇，反復(fù)循環(huán)，蒸餾提純。優(yōu)選的，在第(2)步中，將餐廚垃圾和餐廚廢油倒入滅菌鍋后，在O. 5MPa-0. 7MPa壓力下蒸煮30min-60min進行滅菌。通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果是通過在餐廚垃圾處理工藝中，依次采用分離破碎、高溫滅菌、離心分離、油脂醇解、厭氧發(fā)酵和好氧處理等工藝，將餐廚垃圾進行分離，進行無公害化處理，對其中的油脂通過酯化和蒸餾提純生成清潔能源--生物柴油和植物浙青，在此過程中加入甲醇和催化劑硫酸、硫酸氫鈉進行酯化，再通過加入純度較高的甲醇進行循環(huán)蒸餾，節(jié)能環(huán)保；同時，本發(fā)明對其中的有機物質(zhì)進行厭氧和好氧處理，生成沼氣和有機肥。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明一種餐廚垃圾處理工藝實施例的流程示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。本發(fā)明提供了一種可以對餐廚垃圾、餐廚廢油進行無公害化處理，產(chǎn)出沼氣和生物柴油，節(jié)能環(huán)保的餐廚垃圾處理工藝。實施例1，
如圖I所示，一種餐廚垃圾處理工藝，包括如下步驟
(1)收運的餐廚垃圾成分復(fù)雜，含有酒瓶、塑料袋、一次性筷子、罐頭瓶等無機物，將餐廚垃圾進行簡單分離，去除金屬、塑料等物質(zhì)，再用餐廚破碎機將剩余的餐廚垃圾進行破碎；
(2)將上述破碎后的餐廚垃圾倒入滅菌鍋中，餐廚廢油同時加入，在O.7MPa壓力下蒸煮半小時，消滅細菌，使油脂液化，使蛋白、淀粉進一步熟化，以利用厭氧菌的分解；
(3)將滅菌后的物料經(jīng)離心分離設(shè)備，分離出油脂，剩余部分則為含有有機物的廢水；
(4)將分離出的油脂加入原料甲醇和催化劑進行酯化，此處的甲醇為純度是85%的甲醇溶液，催化劑為硫酸和硫酸氫鈉，加入的硫酸含量占所述油脂含量的1%，所述硫酸氫鈉的含量占所述油脂含量的I. 5%;通過醇解反應(yīng)，生成粗甲酯，將粗甲酯在250°C，真空達到-O. 098MPa下經(jīng)蒸餾提純得到生物柴油和植物浙青。在這一步驟的提純操作中，原料甲醇的含量占所述油脂含量的8%，當(dāng)加入甲醇及催化劑后，加熱到65°C，攪拌反應(yīng)I小時，再升溫到110°C，再通過加入純度為95%的甲醇，反復(fù)循環(huán)，蒸餾提純；
(5)將第(3)步中分離出的有機廢水加入到厭氧發(fā)生器中進行厭氧發(fā)酵，在所述厭氧發(fā)生器中加入相應(yīng)的菌種；所述菌種包括蛋白菌和脂肪菌，將其投入?yún)捬醢l(fā)生器中與有機廢水進行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為70°C，反應(yīng)時間為7天，發(fā)酵得到沼氣、沼液和沼渣，其中沼渣作為綠色有機肥；
(6)將上述產(chǎn)生的部分沼液進行好氧處理，使COD3000ppm的沼液降到500ppm，達標排入污水處理廠；在農(nóng)耕季節(jié)沼液也可制作成液體綠色有機肥出售給農(nóng)民。實施例2，
一種餐廚垃圾處理工藝，包括如下步驟 (1)收運的餐廚垃圾成分復(fù)雜，含有酒瓶、塑料袋、一次性筷子、罐頭瓶等無機物，將餐廚垃圾進行簡單分離，去除金屬、塑料等物質(zhì)，再用餐廚破碎機將剩余的餐廚垃圾進行破碎；
(2)將上述破碎后的餐廚垃圾倒入滅菌鍋中，餐廚廢油也同時加入，在O.5MPa壓力下蒸煮一小時，消滅細菌，使油脂液化，使蛋白、淀粉進一步熟化，以利用厭氧菌的分解；
(3)將滅菌后的物料經(jīng)離心分離設(shè)備，分離出油脂，剩余部分則為含有有機物的廢水；
(4)將分離出的油脂加入原料甲醇和催化劑進行酯化，此處的甲醇為純度是85%的甲醇溶液，催化劑為硫酸和硫酸氫鈉，加入的硫酸含量占所述油脂含量的I. 2%，所述硫酸氫鈉的含量占所述油脂含量的2. 2%;通過醇解反應(yīng)，生成粗甲酯，將上述粗甲酯在260°C，真空達到-O. 098MPa下經(jīng)蒸餾提純得到精生物柴油和植物浙青。在這一步驟的提純操作中，原料甲醇的含量占所述油脂含量的8%-10%，當(dāng)加入甲醇及催化劑后，加熱到70°C，攪拌反應(yīng)2小時，再升溫到110°C，再通過加入純度為95%的甲醇，反復(fù)循環(huán)，蒸餾提純；
(5)將第(3)步中分離出的有機廢水加入到厭氧發(fā)生器中進行厭氧發(fā)酵，在所述厭氧發(fā)生器中加入相應(yīng)的菌種；所述菌種包括蛋白菌和脂肪菌，將其投入?yún)捬醢l(fā)生器中與有機廢水進行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為80°C，反應(yīng)時間為7天，發(fā)酵得到沼氣、沼液和沼渣，其中沼渣作為綠色有機肥；
(6)將上述產(chǎn)生的部分沼液進行好氧處理，使原來COD在3000ppm的沼液降到500ppm，達標排入污水處理廠；在農(nóng)耕季節(jié)沼液也可制作成液體綠色有機肥出售給農(nóng)民。實施例3，
一種餐廚垃圾處理工藝，包括如下步驟
(1)收運的餐廚垃圾成分復(fù)雜，含有酒瓶、塑料袋、一次性筷子、罐頭瓶等無機物，將餐廚垃圾進行簡單分離，去除金屬、塑料等物質(zhì)，再用餐廚破碎機將剩余的餐廚垃圾進行破碎；
(2)將上述破碎后的餐廚垃圾倒入滅菌鍋中，同時加入餐廚廢油，在O.6MPa壓力下蒸煮45分鐘，消滅細菌，使油脂液化，使蛋白、淀粉進一步熟化，以利用厭氧菌的分解；
(3)將滅菌后的物料經(jīng)離心分離設(shè)備，分離出油脂，剩余部分則為含有有機物的廢水；
(4)將分離出的油脂加入原料甲醇和催化劑進行酯化，此處的甲醇為純度是85%的甲醇溶液，催化劑為硫酸和硫酸氫鈉，加入的硫酸含量占所述油脂含量的I. 1%，所述硫酸氫鈉的含量占所述油脂含量的2% ;通過醇解反應(yīng)，生成粗甲酯，將上述粗甲酯在255°C，真空達到-O. 098MPa下經(jīng)蒸餾提純得到生物柴油和植物浙青。在這一步驟的提純操作中，原料甲醇的含量占所述油脂含量的9%，當(dāng)加入甲醇及催化劑后，加熱到68°C，攪拌反應(yīng)I. 5小時，再升溫到110°C，再通過加入純度為95%的甲醇，反復(fù)循環(huán)，蒸餾提純；
(5)將第(3)步中分離出的有機廢水加入到厭氧發(fā)生器中進行厭氧發(fā)酵，在所述厭氧發(fā)生器中加入相應(yīng)的菌種；所述菌種包括蛋白菌和脂肪菌，將其投入?yún)捬醢l(fā)生器中與有機廢水進行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為75°C，反應(yīng)時間為7天，發(fā)酵得到沼氣、沼液和沼渣，其中沼渣作為綠色有機肥；
(6)將上述產(chǎn)生的部分沼液進行好氧處理，使原來COD在3000ppm的沼液降到500ppm，達標排入污水處理廠；在農(nóng)耕季節(jié)沼液也可制作成液體綠色有機肥出售給農(nóng)民。實施例4，
其余與上述實施例相同，不同之處在于，飯店收運來的餐廚垃圾5000kg，分離出IOOkg的酒瓶、筷子、飲料瓶、塑料袋；分揀后破碎，將破碎后的餐廚垃圾和200kg餐廚廢油一起送入滅菌鍋，通入蒸汽，壓力為O. 6MPa，殺菌消毒O. 5小時，冷卻物料至90°C，送入離心機分離，分離得到油脂276kg，含有機物廢水4824kg，將有機廢水送入?yún)捬醢l(fā)酵系統(tǒng)，發(fā)酵產(chǎn)生沼氣204m3，沼液4420kg，沼渣96kg ;將276kg的油脂經(jīng)酯化醇解產(chǎn)生生物柴油234kg，植物浙青42kg。上述技術(shù)方案中，各種物料、工藝條件除了為上述的數(shù)據(jù)之外，還可以為其他數(shù)值，在此，本發(fā)明不做任何限定，以能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明為主。通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果是通過在餐廚垃圾處理工藝中，依次采用分離破碎、高溫滅菌、離心分離、油脂酯化、厭氧發(fā)酵和好氧處理等工藝，將餐廚垃圾進行分離，進行無公害化處理，對其中的油脂通過酯化和蒸餾提純生成清潔能源一生物柴油和植物浙青，在此過程中加入甲醇和催化劑硫酸、硫酸氫鈉進行酯化，再通過加入純度較高的甲醇進行循環(huán)蒸餾，節(jié)能環(huán)保；同時，本發(fā)明對其中的有機物質(zhì)進行厭氧和好氧處理，生成沼氣和有機肥。對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種餐廚垃圾處理工藝，其特征在于，包括如下步驟 (1)分離、破碎將餐廚垃圾進行簡單分離，去除金屬、塑料等物質(zhì)，再用餐廚破碎機將剩余的餐廚垃圾進行破碎； (2)高溫滅菌將上述破碎后的餐廚垃圾倒入滅菌鍋中，餐廚廢油也同時加入，在滅菌鍋中蒸煮，消滅細菌，使油脂液化，使蛋白、淀粉進一步熟化，以利于厭氧菌的分解； (3)離心分離滅菌后的物料經(jīng)離心分離設(shè)備，分離出油脂，剩余部分則為含有有機物的廢水； (4)油脂酯化將分離出的油脂加入原料甲醇和催化劑進行醇解反應(yīng)，生成粗甲酯，將粗甲酯在250°C _260°C，真空達到-O. 098MPa下蒸餾提純得到生物柴油和植物浙青； (5)厭氧發(fā)酵將第(3)步中分離出的有機廢水加入到厭氧發(fā)生器中進行厭氧發(fā)酵， 在所述厭氧發(fā)生器中加入相應(yīng)的菌種，發(fā)酵得到沼氣、沼液和沼渣，其中沼渣作為綠色有機肥； (6)好氧處理將上述產(chǎn)生的沼液進行好氧處理，使之達標排放；該沼液也能夠作為綠色液體有機肥。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的餐廚垃圾處理工藝，其特征在于，第(4)步中的催化劑為硫酸和硫酸氫鈉，所述硫酸的含量占所述油脂含量的1%_1. 2%，所述硫酸氫鈉的含量占所述油脂含量的 I. 5%-2. 2%ο
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的餐廚垃圾處理工藝，其特征在于，第(5)步中加入的菌種包括蛋白菌和脂肪菌，將其投入?yún)捬醢l(fā)生器中對有機廢水進行發(fā)酵，溫度為70°C -80°C，時間為7天。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的餐廚垃圾處理工藝，其特征在于，在第(4)步中，原料甲醇的含量占所述油脂含量的8%-10%,當(dāng)加入甲醇及催化劑后，加熱到65°C -70°C，攪拌反應(yīng)1-2小時，再升溫到110°C，再通過加入純度為95%的甲醇，反復(fù)循環(huán)，蒸餾提純。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的餐廚垃圾處理工藝，其特征在于，在第(2)步中，將餐廚垃圾和餐廚廢油倒入滅菌鍋后，在O. 5MPa-0. 7MPa壓力下蒸煮30min-60min進行滅菌。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種餐廚垃圾處理工藝，通過在所述餐廚垃圾處理工藝中，依次采用分離破碎、高溫滅菌、離心分離、油脂酯化、厭氧發(fā)酵和好氧處理等工藝，將餐廚垃圾進行分離，進行無公害化處理，對其中的油脂通過酯化和蒸餾提純生成清潔燃料--生物柴油和植物瀝青，在此過程中加入甲醇和催化劑硫酸、硫酸氫鈉進行酯化，再通過加入純度較高的甲醇進行循環(huán)蒸餾，節(jié)能環(huán)保；同時，本發(fā)明對其中的有機物質(zhì)進行厭氧和好氧處理，使得生成沼氣和有機肥。
文檔編號C05F9/04GK102951934SQ20111024371
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月24日
發(fā)明者吳志明, 陳建琦, 李榮偉, 宋開波 申請人:江蘇潔凈環(huán)境科技有限公司