一種死亡動(dòng)物體無(wú)害化處理后的廢料資源綜合利用的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于死亡動(dòng)物體無(wú)害化處理后所產(chǎn)生的廢料（油脂、高C0D廢水、肉骨粉廢渣）的資源綜合利用，尤其是適合于動(dòng)物體經(jīng)過(guò)高溫高壓濕化法處理后所產(chǎn)生的廢料的綜合利用的方法。其特征在于：濕化處理廢料中的油脂，經(jīng)過(guò)酯化、醇解與蒸餾后，制備成生物柴油，作為燃料用于配套設(shè)備中的燃油鍋爐；高0?廢水與合適的碳源組成培養(yǎng)基，用于堆肥微生物菌種發(fā)酵培養(yǎng)；剩余的廢水，與肉骨粉廢渣、植物秸稈等碳源、微生物菌種發(fā)酵液按照比例混合，通過(guò)好氧發(fā)酵堆制有機(jī)肥。本方法充分循環(huán)利用了能量及有機(jī)質(zhì)資源，最大限度地發(fā)揮了各種廢料的綜合價(jià)值，同時(shí)具有可操作性強(qiáng)、自動(dòng)化程度高、容易產(chǎn)業(yè)化等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種死亡動(dòng)物體無(wú)害化處理后的廢料資源綜合利用的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種死亡動(dòng)物體無(wú)害化處理后所產(chǎn)生的廢料的綜合處理和資源循環(huán)利用的方法。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及對(duì)動(dòng)物體經(jīng)過(guò)高溫高壓濕化處理后產(chǎn)生的油脂、廢水和廢渣(肉骨粉)綜合利用的方法，以降低環(huán)境壓力，循環(huán)利用資源和能源，降低動(dòng)物無(wú)害化處理的成本。
技術(shù)背景
[0002]死亡動(dòng)物處理方案有多種選項(xiàng)，包括深埋法、焚燒法、厭氧消化法、高溫高壓濕化處理法、發(fā)酵法等。深埋法需要占用耕地、存在病原菌再次暴露的風(fēng)險(xiǎn)；焚燒法產(chǎn)生氣體污染，消耗能源，并且沒有資源可以回收；發(fā)酵法及厭氧消化法耗時(shí)長(zhǎng)，不能有效殺滅病原菌，不適合我國(guó)動(dòng)物養(yǎng)殖總體規(guī)模大但又十分分散的國(guó)情。
[0003]我國(guó)目前仍在采用的死亡動(dòng)物無(wú)害化處理方法包括厭氧消化法、焚燒法和高溫高壓濕化處理法。厭氧消化法(化尸池)耗時(shí)長(zhǎng)，占用耕地面積，很難滿足實(shí)際需要，同時(shí)有病原菌擴(kuò)散的風(fēng)險(xiǎn)。焚燒法適用于突發(fā)疫病死亡動(dòng)物的緊急處理，但如果用于非疫病死亡的動(dòng)物處理，其巨大的蛋白質(zhì)資源就會(huì)被直接浪費(fèi)。在我國(guó)，僅就生豬養(yǎng)殖而言，經(jīng)大致推算，每年死亡的生豬所消費(fèi)的糧食，相當(dāng)于0.75億人口的口糧。這樣巨量的有機(jī)質(zhì)如果不能循環(huán)利用，則是一種巨大的浪費(fèi)。
[0004]高溫高壓濕化法處理工藝易于規(guī)范化、模塊化，適合我國(guó)以政府為主導(dǎo)建立區(qū)域化無(wú)害化處理中心的需求，同時(shí)小型化的濕化處理設(shè)備也適應(yīng)于大型養(yǎng)殖場(chǎng)。高溫高壓濕化處理完成了“無(wú)害化處理”，保證了絕大部分病原微生物的殺滅，但是濕化處理后所產(chǎn)生的廢水和廢渣的去向是一個(gè)棘手的問(wèn)題。因?yàn)閺U水中含有極高的C OD，一般高達(dá)60，000-130，000，其處理成本高于普通工業(yè)廢水幾十、甚至上百倍，并且很難處理達(dá)標(biāo)。廢水和廢渣都含有很高的蛋白質(zhì)組分，如果能夠充分循環(huán)利用，不僅可以節(jié)省廢水處理及所需設(shè)備的投入，還可以生產(chǎn)高附加值的產(chǎn)品，使得整個(gè)處理工藝能夠產(chǎn)業(yè)化運(yùn)作。
[0005]每噸死亡家畜，經(jīng)過(guò)濕化處理及油水分離后，會(huì)產(chǎn)生I噸左右高COD廢水、0.25噸肉骨粉廢渣和少量油脂。這些廢料經(jīng)過(guò)前道高溫高壓濕化處理，病原菌已經(jīng)基本被去除，可以作為有機(jī)肥堆制的原料，以及微生物培養(yǎng)的培養(yǎng)基組分。油脂可以就地加工為生物柴油，用做燃油鍋爐的燃料，達(dá)到能量的循環(huán)利用。
[0006]生物有機(jī)肥的堆制過(guò)程是一個(gè)由許多種好氧微生物共同參與分解有機(jī)質(zhì)的過(guò)程，一般分為3個(gè)階段，即糖分解期、纖維素分解期和木質(zhì)素分解期。有機(jī)質(zhì)經(jīng)過(guò)微生物的分解和代謝作用，主要產(chǎn)出的是二氧化碳、水和熱量，生成微生物菌體，以及將分解和代謝作用產(chǎn)生的有機(jī)化合物再經(jīng)由聚合和縮合反應(yīng)重組成復(fù)雜的、無(wú)定型的大分子化合物。腐熟過(guò)程中因?yàn)槲⑸锓敝澈痛x有機(jī)質(zhì)，產(chǎn)生高溫而殺滅病原菌、害蟲、蟲卵和雜草種子，并且原來(lái)有機(jī)質(zhì)材料的形狀和性質(zhì)逐步消失，變成細(xì)致、松軟、黑褐色、略有泥土芳香味的有機(jī)質(zhì)，即腐植質(zhì)。
[0007]專利(申請(qǐng)?zhí)?01210074592.2)公布了一種動(dòng)物尸體無(wú)害化處理方法，即將動(dòng)物尸體與能夠吸收微波的輔料混合，在微波反應(yīng)器中通過(guò)高溫處理來(lái)達(dá)到無(wú)害化處理的目的。專利(申請(qǐng)?zhí)?201210469263.8)公布了一種全自動(dòng)動(dòng)物尸體無(wú)害化處理裝置，由供電系統(tǒng)、密閉容器、粉碎系統(tǒng)、供料系統(tǒng)、通訊與電控系統(tǒng)、溫控加熱系統(tǒng)、過(guò)濾系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)構(gòu)成，可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)物的無(wú)害化處理。專利(申請(qǐng)?zhí)?201020608134.9)公布了一種用于動(dòng)物尸體及動(dòng)物產(chǎn)品無(wú)害化處理的設(shè)備。上述專利都專注于動(dòng)物尸體的無(wú)害化處理，但對(duì)無(wú)害化處理后所產(chǎn)生的廢料的資源綜合利用沒有詳盡的方案。
[0008]專利(申請(qǐng)?zhí)?200820136890.9)公布了一種動(dòng)物尸體無(wú)害化處理養(yǎng)殖蠅蛆的裝置，用于動(dòng)物蛋白經(jīng)生物轉(zhuǎn)化為昆蟲蛋白。專利(申請(qǐng)?zhí)?201120317055.7)公布了一種直接利用動(dòng)物尸體煉制生物柴油的裝置。
[0009]本發(fā)明專利旨在公布一種死亡動(dòng)物體經(jīng)過(guò)無(wú)害化處理后所產(chǎn)生廢料的資源綜合利用的方法。本方法尤其是與動(dòng)物高溫高壓濕化處理工藝相配合，解決動(dòng)物高溫高壓濕化處理及油水分離后所產(chǎn)生的油脂、高COD廢水、肉骨粉廢渣的綜合利用問(wèn)題。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:充分發(fā)揮所有廢料(油脂、高COD廢水、肉骨粉廢渣)的潛在應(yīng)用價(jià)值，將油脂制備為生物柴油，就地用做燃油鍋爐燃料；高0?廢水用于培養(yǎng)堆肥微生物菌種；肉骨粉等廢渣作為氮源用作有機(jī)肥原料，堆制生物有機(jī)肥。整個(gè)工藝不殘留未處理廢料，自動(dòng)化程度高，易于推廣和產(chǎn)業(yè)化操作。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是公布一種對(duì)動(dòng)物體經(jīng)過(guò)高溫高壓濕化處理后產(chǎn)生油脂、廢水和廢渣(肉骨粉)綜合利用的方法。
[0011]本發(fā)明所述的方法是通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的:
[0012]動(dòng)物體經(jīng)過(guò)高溫高壓濕化處理和油水分離后所產(chǎn)生油脂、廢水和廢渣(肉骨粉)，分別通過(guò)如下方式綜合利用:以油脂及其它含油脂廢料為原料，就地生產(chǎn)生物柴油，并作為燃料直接用于高溫高壓濕化處理設(shè)備中的燃油鍋爐；部分廢水作為氮源，與適當(dāng)碳源混合，作為培養(yǎng)基組分用于堆肥微生物菌種的培養(yǎng)與發(fā)酵；廢渣(肉骨粉)和部分廢水，與上述發(fā)酵的微生物菌種、碳源有機(jī)質(zhì)按照比例混合，在有機(jī)肥發(fā)酵車間堆制有機(jī)肥；有機(jī)肥發(fā)酵完成后經(jīng)烘干、篩分、制粒后，作為成品稱重包裝；有機(jī)肥發(fā)酵和加工都在全封閉、微負(fù)壓的車間內(nèi)進(jìn)行，所產(chǎn)生的廢氣導(dǎo)入到濕化處理車間的廢氣處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。
[0013]本發(fā)明所涉及的工藝流程圖如附圖1所示。
[0014]本發(fā)明所述的死亡動(dòng)物濕化廢料的處理和資源綜合利用方法，不產(chǎn)生任何殘余的未處理物。所生產(chǎn)的生物柴油符合GB/T20828-2007國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；有機(jī)肥符合NY884-2004國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
[0015]本發(fā)明所涉及的設(shè)施與設(shè)備包括:生物柴油生產(chǎn)設(shè)備、有機(jī)肥發(fā)酵設(shè)備、車間基建、有機(jī)肥加工設(shè)備、廢氣處理設(shè)備等。
[0016]本發(fā)明所述的油脂，是指動(dòng)物體經(jīng)過(guò)高溫高壓濕化處理和油水分離后所產(chǎn)生的油脂。
[0017]本發(fā)明所述的含油脂廢料，是指地溝油、泔水油、垃圾油、反復(fù)烹炸后的廢油、屠宰場(chǎng)廢棄的豬肉邊角料等油脂含量豐富的廢料。
[0018]本發(fā)明所述的廢水，是指動(dòng)物體經(jīng)過(guò)高溫高壓濕化處理和油水分離后所產(chǎn)生的廢水。當(dāng)該廢水用于微生物培養(yǎng)時(shí)，廢水(以干物質(zhì)計(jì))占培養(yǎng)基的1-5% (重量:體積)。
[0019]本發(fā)明所述的用于堆肥微生物發(fā)酵的培養(yǎng)基碳源，是指葡萄糖、淀粉等；
[0020]本發(fā)明所述的用于堆肥的碳源有機(jī)質(zhì)，是指植物秸桿、稻草、稻殼、玉米穗軸、蔗渣、菜葉、米糠、酒渣、果皮渣、木屑、造紙廢渣、竹筍殘余物等農(nóng)業(yè)和林業(yè)產(chǎn)品加工剩余殘?jiān)?br> [0021]本發(fā)明所述的用于堆肥混合物，其中的氮碳比為1: 20-40，含水量30%-65%，氧氣含量不低于10%。
[0022]本發(fā)明所述的用于堆肥的微生物菌種，是指好氧或者兼性厭氧的細(xì)菌和真菌，包括乳桿菌屬、芽孢桿菌屬、固氮菌、放線菌屬、酵母菌屬、木霉屬、曲霉屬、白腐真菌等。

【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合具體實(shí)例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限定于下列實(shí)例。
[0024]實(shí)施例1:使用油脂制備生物柴油，并用于燃油鍋爐
[0025]動(dòng)物體經(jīng)過(guò)高溫高壓濕化處理和油水分離后，所得到的動(dòng)物油脂的品質(zhì)較好，經(jīng)過(guò)常規(guī)的酯化與醇解、蒸餾、水洗即可得到精制生物柴油。該生物柴油主要用于動(dòng)物無(wú)害化處理中心的燃油鍋爐自用，以產(chǎn)生濕化處理所需蒸汽。其原理為:先以濃H2SO4S催化劑，對(duì)油脂進(jìn)行甲酯化處理，將游離脂肪酸完全甲酯化后，再以NaOH為催化劑，對(duì)甘油三酯進(jìn)行酯交換。
[0026]以日處理12噸動(dòng)物體的動(dòng)物無(wú)害化處理中心為例，建設(shè)一個(gè)日產(chǎn)處理I噸的小型的生物柴油加工車間就可以滿足動(dòng)物油脂的向生物柴油的轉(zhuǎn)化。預(yù)處理罐、真空干燥罐、除臭罐、酯化釜、水洗干燥罐、甲醇周轉(zhuǎn)罐、甲醇冷凝器、甲醇接收罐、導(dǎo)熱油泵、熱水箱、水噴射泵、離心水泵、導(dǎo)熱油爐、導(dǎo)熱油槽、蒸汽發(fā)生器、高效真空泵、甲酯蒸餾釜、蒸餾冷凝器、甲酯接收罐、蒸餾普集器、干燥普集器、除臭捕集器、浙青罐、催化劑罐、屏蔽泵、空壓機(jī)、毛油泵、中間泵、甲醇泵、輸油泵等。
[0027]動(dòng)物濕化處理后的油脂，經(jīng)制備為生物柴油后，再進(jìn)入燃油鍋爐燃燒，產(chǎn)生廢氣少，廢氣處理容易。同時(shí)多余的生物柴油也可以向市場(chǎng)銷售。
[0028]實(shí)施例2:堆肥微生物菌種的培養(yǎng)
[0029]本發(fā)明所述的用于堆肥的微生物菌種，是指好氧或者兼性厭氧的細(xì)菌和真菌，包括乳桿菌屬、芽孢桿菌屬、放線菌屬、酵母菌屬、木霉屬、曲霉屬、白腐真菌等。本實(shí)施例以枯草芽孢桿菌的培養(yǎng)為例。
[0030]由于濕化處理之后的廢水處于無(wú)菌狀態(tài)，十分便于直接用來(lái)培養(yǎng)微生物。將廢水(以干物質(zhì)計(jì))用無(wú)菌純凈水稀釋至1-5% (重量:體積)使用。由于廢水來(lái)自動(dòng)物體中含有部分Na+、K+、Fe3+等離子，培養(yǎng)基中只要添加合適碳源即可滿足微生物生長(zhǎng)。本發(fā)明所指的用于堆肥微生物菌種的培養(yǎng)的碳源包括葡萄糖、果糖、麥芽糖、蔗糖、淀粉等。碳源的使用量(以干物質(zhì)計(jì))為0.5-5% (重量:體積)。發(fā)酵好的菌種培養(yǎng)液直接用于有機(jī)肥堆制前的物料攪拌。
[0031]堆肥微生物菌種的培養(yǎng)需要設(shè)備包括:超凈工作臺(tái)、恒溫氣浴振蕩器、微生物發(fā)酵罐、低溫冰箱、滅菌鍋等。
[0032]實(shí)施例3:有機(jī)肥發(fā)酵
[0033]動(dòng)物體濕化處理后，所產(chǎn)生的富含蛋白質(zhì)的廢水、廢渣(肉骨粉)除一部分用于發(fā)酵菌種的培養(yǎng)外，其余均作為氮源用于有機(jī)肥發(fā)酵原料。將培養(yǎng)好的微生物菌種，骨肉粉廢渣、植物殘?jiān)驈U棄物等，在雙軸攪拌機(jī)按照比例混合，轉(zhuǎn)移至發(fā)酵車間的發(fā)酵池，通過(guò)好氧發(fā)酵制備生物有機(jī)肥。其中的氮碳比為1: 20-40，含水量30%-65%，氧氣含量不低于10%。本發(fā)明所指的用于堆肥的碳源是植物秸桿、稻草、稻殼、玉米穗軸、蔗渣、菜葉、米糠、酒渣、果皮渣、木屑、造紙廢渣、竹筍殘余物等農(nóng)業(yè)和林業(yè)產(chǎn)品加工剩余殘?jiān)?。使用半濕物料粉碎機(jī)切碎成l_5cm碎屑使用。
[0034]堆肥周期一般為7-10天。
[0035]堆肥過(guò)程在封閉的發(fā)酵車間中完成，并建有尾氣收集和處理系統(tǒng)，可以防止臭味散播。發(fā)酵微生物菌劑的快速生長(zhǎng)可以分解產(chǎn)生惡臭氣體的有機(jī)物質(zhì)、有機(jī)硫化物、有機(jī)氮等，并抑制腐敗微生物的生長(zhǎng)。
[0036]有機(jī)肥發(fā)酵及加工車間所需要的設(shè)備包括:回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)、滾筒篩、半濕物料粉碎機(jī)、雙軸攪拌機(jī)、皮帶輸送機(jī)、料倉(cāng)、管道、風(fēng)管、除塵室、熱風(fēng)爐、翻堆機(jī)、包裝機(jī)等。
【權(quán)利要求】
1.一種死亡動(dòng)物體無(wú)害化處理后的資源綜合利用方法，其特征在于: 1)本方法適用于死亡動(dòng)物體無(wú)害化處理后所產(chǎn)生的廢料(油脂、高COD廢水、肉骨粉廢渣)的資源綜合利用，尤其適合于動(dòng)物體經(jīng)過(guò)高溫高壓濕化法處理后所產(chǎn)生的廢料的綜合利用。 2)濕化處理廢料中的油脂，經(jīng)過(guò)酯化、醇解與蒸餾后，制備成生物柴油，作為燃料用于配套設(shè)備中的燃油鍋爐。 3)高COD廢水與合適的碳源組成培養(yǎng)基，用于堆肥微生物菌種發(fā)酵培養(yǎng)。 4)剩余的廢水，與肉骨粉廢渣、植物秸桿等碳源、微生物菌種發(fā)酵液按照比例混合，通過(guò)好氧發(fā)酵堆制有機(jī)肥。
2.按照權(quán)利要求1所述的培養(yǎng)基，由濕化處理所產(chǎn)生的高COD廢水和合適的碳源組成。其中高COD廢水(以干物質(zhì)計(jì))占培養(yǎng)基的1-5% (重量:體積)；碳源(以干物質(zhì)計(jì))占培養(yǎng)基的0.5-5% (重量:體積)。
3.按照權(quán)利要求1所述的堆肥微生物菌種，是指好氧或者兼性厭氧的細(xì)菌和真菌，包括乳桿菌屬、芽孢桿菌屬、固氮菌、放線菌屬、酵母菌屬、木霉屬、曲霉屬、白腐真菌等。
4.按照權(quán)利要求2所述的碳源，是指植物秸桿、稻草、稻殼、玉米穗軸、蔗渣、菜葉、米糠、酒渣、果皮渣、木屑、造紙廢渣、竹筍殘余物等農(nóng)業(yè)和林業(yè)產(chǎn)品加工殘?jiān)?br> 5.按照權(quán)利要求1所述的通過(guò)好氧發(fā)酵堆制有機(jī)肥，其特征在于其原料混合物包括高COD廢水、肉骨粉廢渣、權(quán)利要求4所述的碳源、微生物菌種發(fā)酵液。其氮碳比為1: 20-40，含水量30% -65%,氧氣含量不低于10%。
6.按照權(quán)利要求5所述的控制氧氣含量不低于10%，是通過(guò)機(jī)械翻堆或者曝氣來(lái)達(dá)到的。
【文檔編號(hào)】B09B5/00GK104209312SQ201310225812
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2013年6月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月3日
【發(fā)明者】劉占良 申請(qǐng)人:劉占良