專利名稱：餐廚垃圾提取油脂及沼氣發(fā)酵的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及垃圾處理領(lǐng)域，尤其涉及一種餐廚垃圾提取油脂及沼氣發(fā)酵的處理方法。
背景技術(shù)：
“餐廚垃圾”是指家庭、餐飲單位與企事業(yè)單位食堂等產(chǎn)生的食物加工下腳料和食用殘余。其成分復(fù)雜，包括油、水、果皮、蔬菜、米面、魚、肉、骨頭、廢餐具、塑料、紙巾等多種物質(zhì)。餐廚垃圾具有高含油率、高含水率、高有機(jī)物、高鹽分以及易腐敗、易孳生蚊蠅、病菌等特性。
目前餐廚垃圾一般隨生活垃圾混合進(jìn)入填埋和焚燒體系等，而餐廚垃圾由于含水率較高，燃燒熱值低，所以不適合進(jìn)入焚燒體系；采用填埋方式處理餐廚垃圾，不僅占用了大量填埋場庫容，而且容易導(dǎo)致填埋場環(huán)境的破壞；餐廚垃圾分類處理處置的技術(shù)路線主要包括厭氧技術(shù)、肥料技術(shù)和飼料技術(shù)。其中高溫消毒制取肥料(飼料)技術(shù)的存在能源消耗高、食品安全性等問題；好氧堆肥則存在產(chǎn)品銷售困難，容易產(chǎn)生惡臭以及溫室氣體等系列問題。
目前國內(nèi)餐廚垃圾集中處理大多采用沼氣發(fā)酵工藝，但存在投資大、效益低、能耗高等問題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施方式提供一種餐廚垃圾提取油脂及沼氣發(fā)酵的處理方法，可以解決目前國內(nèi)餐廚垃圾集中處理采用傳統(tǒng)沼氣發(fā)酵工藝，所存在的投資大、效益低、能耗高等系列問題。
為解決上述問題本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下
本發(fā)明實施方式提供一種餐廚垃圾提取油脂的處理方法，該方法包括
a、固液分離將分選出雜質(zhì)后的餐廚垃圾，通過離心分離方式進(jìn)行固液分離，將餐廚垃圾中的液體和固體相互分離；
b、液相油脂提取將所述固液分離處理后分離出的液體通過重力提油方式提取液相油脂，提取液相油脂后的剩余液體進(jìn)入后續(xù)強(qiáng)化勻漿與固相油脂提取處理；
C、垃圾破碎將所述固液分離處理后分離出的固體進(jìn)行機(jī)械破碎后進(jìn)入后續(xù)強(qiáng)化勻漿與固相油脂提取處理；
d、強(qiáng)化勻漿與固相油脂提取將提取液相油脂后的剩余液體、機(jī)械破碎后的破碎垃圾、發(fā)酵沼液和水在密閉的容器中混合成物料，通過對物料進(jìn)行加熱，析出固相油脂，并通過離心提油及油脂收集后完成油脂提取。
本發(fā)明實施方式還提供一種餐廚垃圾沼氣發(fā)酵的處理方法，該方法包括
預(yù)處理，采用上述的提取油脂的處理方法對餐廚垃圾進(jìn)行預(yù)處理；
水解處理在保溫條件下對預(yù)處理中進(jìn)行強(qiáng)化勻漿與固相油脂提取處理后的物料進(jìn)行水解，將物料中的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)物；
厭氧發(fā)酵將水解處理后的物料進(jìn)行高溫厭氧發(fā)酵，將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為沼氣與有機(jī)肥。
由上述提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實施方式的處理方法，通過固液分離、液相油脂提取、垃圾破碎、強(qiáng)化勻漿與固相油脂提取、水解和厭氧發(fā)酵等各步驟有機(jī)配合，實現(xiàn)以較低能耗和較好的處理效果對餐廚垃圾進(jìn)行處理，既提取了油脂、得到沼氣與有機(jī)肥， 又避免了種餐廚垃圾處理后對環(huán)境造成的污染。該處理方法簡單，經(jīng)濟(jì)效益好，投資運(yùn)行費(fèi)用相對較低；將餐廚垃圾提取油脂后，通過厭氧消化制取沼氣的無害化處理，可以同時實現(xiàn)餐廚垃圾的能源化及資源物質(zhì)的良性循環(huán)。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例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)域的普通技術(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)這些附圖獲得其他附圖。
圖1為本發(fā)明實施例提供的處理方法流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)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。基于本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(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)明的保護(hù)范圍。
下面對本發(fā)明實施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
本發(fā)明實施例提供一種餐廚垃圾提取油脂的處理方法，可用于從餐廚垃圾中提取油脂，如圖1所示，該方法包括以下步驟
a、固液分離將分選出雜質(zhì)后的餐廚垃圾，通過離心分離方式進(jìn)行固液分離，將餐廚垃圾中的液體和固體相互分離；
b、液相油脂提取將所述固液分離處理后分離出的液體通過重力提油方式提取液相油脂，提取液相油脂后的剩余液體進(jìn)入后續(xù)強(qiáng)化勻漿與固相油脂提取處理；
C、垃圾破碎將所述固液分離處理后分離出的固體進(jìn)行機(jī)械破碎后進(jìn)入后續(xù)強(qiáng)化勻漿與固相油脂提取處理；
d、強(qiáng)化勻漿與固相油脂提取將提取液相油脂后的剩余液體、機(jī)械破碎后的破碎垃圾、發(fā)酵沼液和水在密閉的容器中混合成物料，通過對物料進(jìn)行加熱，析出固相油脂，并通過離心提油及油脂收集后完成油脂提取。
上述方法中，將固液分離處理后分離出的固體進(jìn)行機(jī)械破碎后進(jìn)入后續(xù)強(qiáng)化勻漿與固相油脂提取處理可通過多級螺旋輸送與提升方式，將物料輸送至強(qiáng)化勻漿與固相油脂提取處理的密閉容器中進(jìn)行強(qiáng)化勻漿與固相油脂提取處理。實際中，多級螺旋輸送與提升可采用封閉式多級螺旋輸送與提升裝置。
上述方法中，對餐廚垃圾的分選采用人工分選或機(jī)械分選，分選去除刀、叉、石塊等易損壞破碎機(jī)的雜質(zhì)及塑料包裝、渣土等無機(jī)物質(zhì)。
上述方法的固液分離中，離心分離方式可采用孔隙小于5mm的分離裝置。
上述方法的垃圾破碎中，機(jī)械破碎處理后的物料顆粒小于5mm。
上述方法的在強(qiáng)化勻漿與固相油脂提取中，調(diào)配后的物料固體含量為8 12%， 采用在密封容器中采用蒸汽射流加熱與機(jī)械離心攪拌相結(jié)合對物料進(jìn)行強(qiáng)化勻漿與固相油脂析出，加熱溫度為35°C或55°C。實際中，對物料進(jìn)行強(qiáng)化勻漿與固相油脂提取可采用強(qiáng)化勻漿與固相油脂提取系統(tǒng)，強(qiáng)化勻漿與固相油脂提取系統(tǒng)可由密閉容器、密閉容器內(nèi)設(shè)置的機(jī)械離心攪拌裝置、密閉容器底部設(shè)置的蒸汽管道(用于對容器內(nèi)的物料進(jìn)行蒸汽射流加熱)和密閉容器頂部設(shè)置的油脂收集器構(gòu)成。
在上述提取油脂的處理方法基礎(chǔ)上，本發(fā)明實施例還提供一種餐廚垃圾沼氣發(fā)酵的處理方法，可用于對餐廚垃圾進(jìn)行沼氣發(fā)酵處理，如圖1所示，該方法包括以下步驟
預(yù)處理，采用上述提供的提取油脂的處理方法對餐廚垃圾進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理的強(qiáng)化勻漿與固相油脂提取處理后的物料作為后續(xù)處理用的物料；
水解處理在保溫條件下對預(yù)處理中強(qiáng)化勻漿與固相油脂提取處理后的物料進(jìn)行水解，將物料中的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)物；
厭氧發(fā)酵將水解處理后的物料進(jìn)行高溫厭氧發(fā)酵，將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為沼氣與有機(jī)肥。
上述方法的水解處理中，進(jìn)行保溫的溫度為35°C或55°C，物料停留時間為1 3天。
上述方法的厭氧發(fā)酵中，采用高溫完全混合式厭氧發(fā)酵，發(fā)酵溫度為35°C或 55 °C。
下面結(jié)合具體處理過程，對上述對餐廚垃圾沼氣發(fā)酵的處理方法作進(jìn)一步說明。
該處理方法具體包括固液分離、液相油脂提取、垃圾破碎、強(qiáng)化勻漿與固相油脂提取、水解與厭氧發(fā)酵等幾個步驟對餐廚垃圾進(jìn)行處理，其中，固液分離、液相油脂提取、垃圾破碎、強(qiáng)化勻漿與固相油脂提取等幾個步驟構(gòu)成了對餐廚垃圾提取油脂的處理，也作為后續(xù)沼氣發(fā)酵的預(yù)處理步驟，具體處理過程為
餐廚垃圾經(jīng)人工與機(jī)械方式分選出雜質(zhì)后，進(jìn)行固液分離，通過垂直設(shè)置的分離裝置實現(xiàn)餐廚垃圾的固液分離；經(jīng)固液分離處理后的液體部分進(jìn)入重力式提油裝置，實現(xiàn)餐廚垃圾液相油脂的提取，剩余液體進(jìn)入后續(xù)強(qiáng)化勻漿與固相油脂提??；固液分離處理后的固體部分經(jīng)過機(jī)械破碎后的物料通過多級螺旋輸送與提升方式輸送進(jìn)入強(qiáng)化勻漿與固相油脂提取處理；物料在密閉的強(qiáng)化勻漿與固相油脂提取系統(tǒng)與提取液相油脂后的液體部分、發(fā)酵沼液、新補(bǔ)充的水混合成物料，物料固體含量調(diào)配至8 12%，強(qiáng)化勻漿與固相油脂提取系統(tǒng)底部設(shè)置蒸汽管道，通過蒸汽射流將物料溫度加熱至35°C或55°C，使固相油脂析出，強(qiáng)化勻漿與固相油脂提取系統(tǒng)頂部設(shè)置的離心提油與油脂收集裝置，提取并收集析出的固相油脂；在35°C或55°C保溫條件下，通過水解將提取油脂后物料中的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)物；對水解后的物料進(jìn)行35°C或55°C的高溫厭氧發(fā)酵處理，將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為沼氣與有機(jī)肥，即完成對餐廚垃圾的沼氣發(fā)酵處理。
綜上所述，本發(fā)明很好的解決了如何有效結(jié)合厭氧發(fā)酵工藝條件，在不增加能耗的前提下實現(xiàn)餐廚垃圾中油脂的提取，通過油脂資源的回收提高厭氧處理工程的系統(tǒng)效益，是一種促進(jìn)餐廚垃圾厭氧發(fā)酵技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的有效方法。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種餐廚垃圾提取油脂的處理方法，其特征在于，該方法包括a、固液分離將分選出雜質(zhì)后的餐廚垃圾，通過離心分離方式進(jìn)行固液分離，將餐廚垃圾中的液體和固體相互分離；b、液相油脂提取將所述固液分離處理后分離出的液體通過重力提油方式提取液相油脂，提取液相油脂后的剩余液體進(jìn)入后續(xù)強(qiáng)化勻漿與固相油脂提取處理；C、垃圾破碎將所述固液分離處理后分離出的固體進(jìn)行機(jī)械破碎后進(jìn)入后續(xù)強(qiáng)化勻漿與固相油脂提取處理；d、強(qiáng)化勻漿與固相油脂提取將提取液相油脂后的剩余液體、機(jī)械破碎后的破碎垃圾、 發(fā)酵沼液和水在密閉的容器中混合成物料，通過對物料進(jìn)行加熱，析出固相油脂，并通過離心提油及油脂收集后完成油脂提取。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的餐廚垃圾提取油脂的處理方法，其特征在于，所述方法中，將所述固液分離處理后分離出的固體進(jìn)行機(jī)械破碎后進(jìn)入后續(xù)強(qiáng)化勻漿與固相油脂提取處理為機(jī)械破碎處理后的物料通過多級螺旋輸送與提升方式輸送至強(qiáng)化勻漿與固相油脂提取處理的密閉容器中進(jìn)行強(qiáng)化勻漿與固相油脂提取處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的餐廚垃圾提取油脂的處理方法，其特征在于，所述多級螺旋輸送與提升采用的是封閉式多級螺旋輸送與提升裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的餐廚垃圾提取油脂的處理方法，其特征在于，所述方法中，對餐廚垃圾的分選采用人工分選或機(jī)械分選，分選去除刀、叉、石塊等易損壞破碎機(jī)的雜質(zhì)及塑料包裝、渣土等無機(jī)物質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的餐廚垃圾提取油脂的處理方法，其特征在于，所述固液分離中，離心分離方式采用的分離裝置的孔隙小于5mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的餐廚垃圾提取油脂的處理方法，其特征在于，所述垃圾破碎中，機(jī)械破碎處理后的物料顆粒小于5mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的餐廚垃圾提取油脂的處理方法，其特征在于，所述在強(qiáng)化勻漿與固相油脂提取中，調(diào)配后的物料固體含量為8 12%，采用在密封容器中采用蒸汽射流加熱與機(jī)械離心攪拌相結(jié)合對物料進(jìn)行強(qiáng)化勻漿與固相油脂析出，加熱溫度為35°C或 55 °C。
8.一種餐廚垃圾沼氣發(fā)酵的處理方法，其特征在于，該方法包括預(yù)處理，采用權(quán)利要求1 7任一項所述的提取油脂的處理方法對餐廚垃圾進(jìn)行預(yù)處理；水解處理在保溫條件下對預(yù)處理中進(jìn)行強(qiáng)化勻漿與固相油脂提取處理后的物料進(jìn)行水解，將物料中的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)物；厭氧發(fā)酵將水解處理后的物料進(jìn)行厭氧發(fā)酵，將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為沼氣與有機(jī)肥。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的餐廚垃圾沼氣發(fā)酵的處理方法，其特征在于，所述水解處理中，進(jìn)行保溫的溫度為35°C或55°C，物料停留時間為1 3天。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的餐廚垃圾沼氣發(fā)酵的處理方法，其特征在于，所述厭氧發(fā)酵中，采用完全混合式厭氧發(fā)酵，發(fā)酵溫度為35°C或55°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種餐廚垃圾提取油脂及沼氣發(fā)酵的處理方法，屬于垃圾處理領(lǐng)域。該方法通過固液分離、液相油脂提取、垃圾破碎和強(qiáng)化勻漿與固相油脂提取等步驟有機(jī)配合實現(xiàn)對餐廚垃圾中的油脂提取。本發(fā)明進(jìn)一步以提取油脂過程為預(yù)處理同時配合水解處理、厭氧發(fā)酵等步驟實現(xiàn)對餐廚垃圾的沼氣發(fā)酵處理。該處理方法簡單，經(jīng)濟(jì)效益好，投資運(yùn)行費(fèi)用相對較低；將餐廚垃圾提取油脂后，通過厭氧消化制取沼氣的無害化處理，可以同時實現(xiàn)餐廚垃圾的能源化及資源物質(zhì)的良性循環(huán)。
文檔編號C12P5/02GK102492556SQ201110406910
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者譚天偉, 魏泉源 申請人:北京化工大學(xué)