公布日：2022.02.18

申请日：2022.01.18

分类号：B09B3/30(2022.01)I;B09B3/32(2022.01)I;B09B3/38(2022.01)I;B09B3/60(2022.01)I;B09B3/40(2022.01)I;B09B101/70(2022.01)N

摘要

本发明提供一种餐厨垃圾全链条资源化利用工艺及装置，涉及餐厨垃圾处理技术领域，包括步骤：对餐厨垃圾进行沥水处理，获得滤液和浆料；将浆料依次通过杂质分选机和挤压机，去除浆料中的固体杂质；将除杂后的浆料和滤液混合进行细粒度除杂、加热和三相分离，获取到固体有机物、废水和油脂，收集油脂；利用废水进行厌氧发酵生产沼气；将固体有机物输送至昆虫养殖设备，获取昆虫及虫沙。本发明的有益效果是：将餐厨垃圾转化为沼气、油脂、昆虫产品、昆虫蛋白、营养土和有机肥等多种高价值产品，运行成本低、资源回收效率高，可有效降低项目运行成本，提高收益。

权利要求书

1.一种餐厨垃圾全链条资源化利用工艺，其特征在于，包括步骤：对餐厨垃圾进行沥水处理，获得滤液和浆料；将所述浆料依次通过杂质分选机和挤压机，去除所述浆料中的固体杂质；将除杂后的所述浆料和所述滤液混合，进行细粒度除杂及加热后进行三相分离，获取到固体有机物、废水和油脂，收集所述油脂；利用所述废水进行厌氧发酵生产沼气；将所述固体有机物输送至昆虫养殖设备，获取昆虫及虫沙。

2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：通过接收料斗对所述餐厨垃圾进行沥水处理。

3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述杂质分选机将浆料中的粗大杂质与细料分离，将所述细料输送至挤压机，将所述粗大杂质送至脱水机进行脱水处理;所述挤压机挤压所述细料，脱出所述细料中液相的浆料，排出固相细料。

4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，包括：除杂后的所述浆料和滤液混合得到浆液，将所述浆液依次通过浆液除杂机、浆液加热罐和三相离心机；所述浆液除杂机除去所述浆液中的小颗粒杂质后流入浆液收集池；将所述浆液收集池中的浆液送入所述浆料加热罐加热至60~80℃；加热后的浆液经所述三相离心机分离出油脂、废水和固体有机物；所述油脂自流进入毛油罐，所述废水自流至废水池，所述固体有机物通过螺旋输送机送入昆虫养殖设备。

5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述昆虫养殖设备中养殖的昆虫种类包括黄粉虫、黑粉虫和大麦虫；通过分级筛将昆虫养殖设备中的产物进行筛分，获得昆虫鲜虫和虫沙；将昆虫鲜虫加工成昆虫蛋白，将虫沙作为营养土或加工为有机肥。

6.一种实现餐厨垃圾全链条资源化利用工艺的装置，其特征在于，包括：依次连接的接收储存单元、生物质分离单元、油脂提取单元，以及与油脂提取单元相连接的昆虫养殖单元和厌氧产沼单元；所述接收储存单元，用于：对餐厨垃圾进行沥水处理，获得滤液和浆料；所述生物质分离单元，用于：将所述浆料依次通过杂质分选机和挤压机，所述杂质分选机将浆料中的粗大杂质与细料分离，将所述细料输送至挤压机，将所述粗大杂质送至脱水机进行脱水处理，去除所述浆料中的固体杂质；所述油脂提取单元，用于：将除杂后的所述浆料和滤液混合得到浆液，通过浆液除杂机、浆液加热罐和三相离心机进行除杂、加热和三相分离，获取到固体有机物、废水和油脂，收集所述油脂；所述昆虫养殖单元，用于：将所述固体有机物输送至昆虫养殖设备，获取昆虫及虫沙；所述厌氧产沼单元，用于：利用所述废水进行厌氧发酵生产沼气。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述接收储存单元包括接收料斗，所述接收料斗包括上部锥型料斗和下部斗底螺旋，所述上部锥型料斗设置50°~70°的斜坡率，所述下部斗底螺旋具有10°~16°斜坡率，所述下部斗底螺旋外侧设有滤水格栅，所述滤水格栅的网孔尺寸为4mm×30mm。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述杂质分选机包括平行设置的上层双联分选螺旋和下层单个螺旋，所述上层双联分选螺旋和下层单个螺旋均设置10°~16°的斜坡率，且输送方向自下向上；所述上层双联螺旋的衬板设置扁圆形筛孔，筛孔尺寸40~60mm；所述下层单个螺旋的衬板设有滤水格栅，所述滤水格栅网孔尺寸4mm×30mm。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述挤压机包括筛网、螺旋轴和挤压腔，所述细料进入挤压机后在所述螺旋轴作用下向挤压腔方向输送，所述螺旋轴的输送力和挤压腔形成挤压区，对细料进行挤压；挤压出的液相细料经所述筛网筛出，固相细料通过所述挤压腔后侧排料口排出。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述浆液加热罐内部设有加热管，通过所述加热管向所述浆液加热罐中通入蒸汽，通过所述蒸汽加热所述浆液。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种餐厨垃圾全链条资源化利用工艺及装置，可将餐厨垃圾转化为沼气、油脂、昆虫蛋白、有机肥等高值产品，运行成本低、资源回收效率高。

为实现上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种餐厨垃圾全链条资源化利用工艺，包括：对餐厨垃圾进行沥水处理，获得滤液和浆料；将浆料依次通过杂质分选机和挤压机，去除浆料中的固体杂质；将除杂后的浆料和滤液混合进行细粒度除杂、加热和三相分离，获取到固体有机物、废水和油脂，收集所述油脂；利用所述废水进行厌氧发酵生产沼气；将所述固体有机物输送至昆虫养殖设备，获取昆虫及虫沙。

作为本发明的进一步改进，通过接收料斗对所述餐厨垃圾进行沥水处理。

作为本发明的进一步改进，所述杂质分选机将浆料中的粗大杂质与细料分离，将所述细料输送至挤压机，将所述粗大杂质送至脱水机进行脱水处理;所述挤压机挤压所述细料，脱出所述细料中液相的浆料，排出固相细料。

作为本发明的进一步改进，除杂后的浆料和滤液混合得到浆液，将所述浆液依次通过浆液除杂机、浆液加热罐和三相离心机；所述浆液除杂机除去所述浆液中的小颗粒杂质后流入浆液收集池；将所述浆液收集池中的浆液送入所述浆料加热罐加热至60~80℃；加热后的浆液经所述三相离心机分离出油脂、废水和固体有机物；所述油脂自流进入毛油罐，所述废水自流至废水池，所述固体有机物通过螺旋输送机送入昆虫养殖设备。

作为本发明的进一步改进，所述昆虫养殖设备中养殖的昆虫种类包括黄粉虫、黑粉虫和大麦虫；通过分级筛将昆虫养殖设备中的产物进行筛分，获得昆虫鲜虫和虫沙；将昆虫鲜虫加工成昆虫蛋白，将虫沙作为营养土或加工为有机肥。

本发明还提供了一种餐厨垃圾全链条资源化利用装置，包括：依次连接的接收储存单元、生物质分离单元、油脂提取单元，以及与油脂提取单元相连接的昆虫养殖单元和厌氧产沼单元；所述接收储存单元，用于：对餐厨垃圾进行沥水处理，获得滤液和浆料；所述生物质分离单元，用于：将浆料依次通过杂质分选机和挤压机，去除浆料中的固体杂质；所述油脂提取单元，用于：将除杂后的浆料和滤液混合后进行除杂、加热和三相分离，获取到固体有机物、废水和油脂，收集所述油脂；所述昆虫养殖单元，用于：将所述固体有机物输送至昆虫养殖设备，获取昆虫及虫沙；所述厌氧产沼单元，用于：利用所述废水进行厌氧发酵生产沼气。

作为本发明的进一步改进，所述接收储存单元包括接收料斗，所述接收料斗包括上部锥型料斗和下部斗底螺旋，所述上部锥型料斗设置50°~70°的斜坡率，所述下部斗低螺旋具有10°~16°斜坡率，所述下部斗低螺旋外侧设有滤水格栅，所述滤水格栅的网孔尺寸为4mm×30mm。

作为本发明的进一步改进，所述杂质分选机包括平行设置的上层双联分选螺旋和下层单个螺旋，所述上层双联分选螺旋和下层单个螺旋均设置10°~16°的斜坡率，且输送方向自下向上；所述上层双联螺旋的衬板设置扁圆形筛孔，筛孔尺寸40~60mm；所述下层单个螺旋的衬板设有滤水格栅，所述滤水格栅网孔尺寸4mm×30mm。

作为本发明的进一步改进，所述挤压机包括筛网、螺旋轴和挤压腔，所述细料进入挤压机后在所述螺旋轴作用下向挤压腔方向输送，所述螺旋轴的输送力和挤压腔形成挤压区，对细料进行挤压；挤压出的液相细料经所述筛网筛出，固相细料通过所述挤压腔后侧排料口排出。

作为本发明的进一步改进，所述浆液加热罐内部设有加热管，通过所述加热管向所述浆液加热罐中通入蒸汽，通过所述蒸汽加热所述浆液。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明将餐厨垃圾转化为沼气、油脂、昆虫产品、昆虫蛋白、有机肥等多种高价值产品，运行成本低、资源回收效率高，可有效降低项目运行成本，提高收益。

本发明设置杂质分选机、挤压机、浆液除杂机三个除杂装置，针对餐厨垃圾中的粗大杂质、固体物料中的杂质、滤液中的杂质分别进行了去除，同时三种除杂装置除杂细粒度逐渐变小，除杂工序覆盖了餐厨垃圾的全部粒级，粗大杂质去除率可达90%，细料杂质去除率可达95%，从而制取到生物质含量更高的餐厨垃圾浆液，有效消除杂质对后续处理环节及终端产品的影响提高生产效率；同时，还可以有效提高油脂、虫沙产品纯度。

本发明工艺优先选用杂质分选机，通过杂质分选机实现粗大杂质与细料的有效分离，并且能滤除物料中的大部分液体，简化后续系统。

本发明工艺优先选用的浆液加热罐，加热均匀，传热效率高，升温速度快，为后续的油脂提取工序提供可靠的原料保证。

本发明对细料通过挤压机进行挤压脱水的方式获取餐厨浆液，可以保持餐厨垃圾物料中有机质颗粒完整性，避免有机物料过度破碎，有助于控制固态物料的含水率，以满足后续昆虫养殖单元的物料需求。

本发明采用“浆液加热罐+三相离心机”进行油脂提取。在三相分离前设置除杂和浆液加热装置，按顺序进行除杂、加热、三相分离工序，除杂工序有效去除了原料中的杂质，在物料组成成分方面，提高本工艺油脂提取效率；加热工序有效提高物料流动性和可分离性，从物料物理性质方面，助力提高本工艺油脂提取效率，从而实现油脂提取回收率和油中含油率的大幅提升，油脂提取回收率可以达到90%，油脂纯度指标大幅提高，油中含油率可达97%~99%，产品价值也随着提高。

（发明人：陈雨;于肖肖;甄胜利;齐长青;陈君;倪哲;杨庆彬;杜港;曾谦）