一种连续处理餐厨废弃物的系统及方法技术方案

本申请公开了一种连续处理餐厨废弃物的系统及方法。所述资源化处理系统由预处理系统、三相分离系统、热调质系统、饲料化和/或肥料化系统、厌氧发酵罐和多元醇系统组成。本发明专利技术首先对餐厨废弃物进行热破解，然后三相分离得到油相、固形物和水相；固形物用于生成饲料或肥料；水相用于生产沼气，油相用于生产多元醇。本发明专利技术实现了餐厨废弃物分相资源化利用，同时促进餐厨废弃物进一步高效产能特性；解决了厌氧消化不稳定、产气率低，食品安全问题，实现餐厨废弃物基于相分离的高效资源化利用。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于环境保护及食品安全领域的餐厨废弃物处理

技术介绍
餐厨废弃物是指宾馆，饭店、餐馆和机关、部队、院校、企事业单位在食品加工、用餐等过程中产生的食物残渣。其主要特点是：区域性差异显著；营养丰富，蛋白质、脂肪、纤维素等营养成分含量高；高含水率(70％～87％)、高油脂含量(2％～3％)。处置要求：保障消毒灭菌效果及尽量避免外源性污染的前提下，尽可能的回收再利用其资源，包括其中的营养成分及脂类。餐厨废油，是指饭店、宾馆、企事业单位食堂等在经营过程中或居民在饮食消费过程中产生的废弃动植物油脂。包括泔水油、地沟油和煎炸废油。高含水率及高油脂含量等特点导致餐厨废弃物难以通过填埋及焚烧等常规方式处理。正规渠道回收的餐厨废弃物的主要处理技术：饲料化利用(80％以上)，肥料化利用及沼气能源利用。目前我国餐厨废弃物产生量较大，约3600万吨/年；但处理率较低，仅10％。餐厨废弃物有机物含量高，营养元素全面，C/N比较低，是微生物的良好营养物质，适用于作堆肥原料。但其高盐分、高油分很大程度限制了肥料化利用技术的推广与应用。即便是适量施肥，减少高盐分影响因素，也因为肥料化利用方式的技术含量较少，市场附加值较低，难以取得市场经济效益。采用饲料化利用技术时，由于餐厨废弃物来源广泛、成分复杂，直接用于饲养动物存在很多安全隐患，如：生物同源性、病菌、重金属、有毒有机物等。为避免同源性问题要求产品仅用于生产非反刍类动物(如宠物等)的饲料原料，且《中华人民共和国畜牧法》禁止了餐厨废弃物直接作为动物饲料。此外，要求产生源头及收运过程无污染物引入，资源化工艺完善、可靠，从而避免病菌、重金属、有毒有机物等问题。餐厨废弃物有机质含量高、含水率高，可生化性能好，可以采用厌氧消化处理从而有效促进有机质减量，形成清洁能源，同时可以避免饲料化及肥料化问题。但厌氧发酵产沼气仍面临低C/N比、启动时间、停留时间长、有机负荷低、高氨氮、沼渣沼液目前缺乏行之有效的处理处置方法、沼气中甲烷比例低等问题，通常采用预处理方法、控制氨氮浓度、加入复合菌剂等来缓解这一问题。此外，目前餐厨废油的正规资源化利用方式主要是生成生物柴油，但市场对生物柴油及其副产品接受程度低，仅用于船舶、锅炉，且生物柴油的生成成本较高，利润较低。而生产生物多元醇则可替代石油基多元醇生产聚氨酯，解决餐厨废油“三化”问题，且生物基多元醇环保效益、经济效益高，从而解决“地沟油”等引起的食品安全问题。为有效解决“地沟油”回流餐桌问题，切实保障食品安全和人民群众身体健康，国务院办公厅下发了《关于加强地沟油整治和餐厨废弃物管理的意见》(国办发〔2010〕36号)，深入开展食品安全整顿工作。此外，《关于组织开展城市餐厨废弃物资源化利用和无害化处理试点工作的通知》(发改环资[2010]1020号)中要求推动餐厨废弃物资源化利用和无害化处理，并以此作为解决“地沟油”、“垃圾猪”等食品安全问题的根本举措，统筹规划油脂、固形物和液体的资源化利用和无害化处理体系。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述不足，本专利技术通过提供一种餐厨废弃物高效资源化利用的方法，使得餐厨废弃物综合处理在连续生产线上一次完成废油脂深加工为高附加值产品(生物多元醇)、液体高效厌氧产沼气、餐厨废弃物固形物制取高效缓释肥料/饲料化，不仅可以实现餐厨废弃物中资源与能源的高品质回收，又可以有效的控制餐厨废弃物处理过程中带来的二次污染。在一个实施方式中，提供一种连续处理餐厨废弃物的系统，包括：热调质装置，所述热调质装置用于对餐厨废弃物进行热处理；相分离系统，所述相分离系统用于将热处理后的物料进行相分离；和后处理系统，所述后处理系统用于将所得到的相分离产物分别转化为可再利用的产物。优选地，所述热调质装置为密闭式热调质装置，本专利技术的密闭式热调质装置包括罐体和其上的盖体，盖体与罐体可采用螺母连接实现密闭。密闭的作用主要在于以下三点：①保温，节约能耗；②可实现臭气收集以进行后续除臭；③安全，防止落物进入罐体。在一个实施方式中，所述连续处理餐厨废弃物的系统进一步包括预处理系统，所述预处理系统用于将餐厨废弃物分选和破碎，再将破碎后的物料运输至所述热调质装置进行热处理，所述破碎后的物料的直径为5～10mm。在一个实施方式中，所述连续处理餐厨废弃物的系统进一步包括中间料池，所述中间料池用于存放热处理后的物料，以便将所述热处理后的物料运输至所述相分离系统进行相分离。在一个实施方式中，所述热处理在90～120℃的温度和0.07～0.50Mpa下进行，并进行40～70分钟。在一个实施方式中，所述相分离系统包括三相分离系统和离心分离系统，所述相分离系统包括离心分离系统和三相分离系统，当所述餐厨废弃物为地沟油时采用离心分离系统，所述离心分离系统用于将热处理后的物料进行相分离，从而分别得到油相和水相；当所述餐厨废弃物为除地沟油以外的餐厨废弃物时采用三相分离系统，所述三相分离系统用于将热处理后的物料进行相分离，从而分别得到油相、固形物和水相。优选地，所述相分离系统的每小时处理量最大可达7～10立方。当所述相分离系统为离心分离系统时，所述离心分离系统的转速为2000～4000r/min，当所述相分离系统为三相分离系统时，所述三相分离系统的转鼓的转速为2000～4000r/min。所述三相分离系统是采用卧式螺旋卸料离心机，主要由高转速的转鼓、与转鼓转向相同且转速比转鼓略高或略低的螺旋等部件组成。当热调质后的物料需要进行三相分离时，进入离心机转鼓后，高速旋转的转鼓会产生强大的离心力把比液相密度大的固相颗粒沉降到转鼓内壁，由于螺旋和转鼓的转速不同，二者存在有相对运动(即转速差)，利用螺旋和转鼓的相对运动把沉积在转鼓内壁的固相推向端出口处，然后被螺旋输料器输送。在一个实施方式中，所述后处理系统包括厌氧发酵系统、饲料化和/或肥料化生产系统和生物多元醇生产系统，其中所述厌氧发酵系统用于将所述水相转化为沼气，所述饲料化和/或肥料化生产系统用于将所述固形物转化为饲料/肥料，所述生物多元醇生产系统用于将油相转化为生物多元醇。在一个实施方式中，所述厌氧发酵系统包括依次相连的中温厌氧发酵罐、高温厌氧发酵罐、沼气收集及净化提纯装置和沼渣及沼液导排装置，所述中温厌氧发酵罐和所述高温厌氧发酵罐是密封的且与氧气隔绝，所述中温厌氧发酵罐的温度范围为35-38℃，所述高温厌氧发酵罐的温度为53-54℃。在一个实施方式中，所述饲料化和/或肥料化生产系统包括依次相连的第一热源和饲料生成系统以及/或依次相连的第二热源和肥料生成系统；所述第一热源的温度为95-120℃或60-80℃；所述第二热源的温度为35-60℃。所述饲料生成系统包括干式饲料生成系统和生物蛋白饲料生成系统，所述第一热源对所述固形物进行直接加热或者间接加热，所述加热的温度不同，干式饲料热源温度为95-120℃，且加热的时间不低于2个小时以实现物料降低水分的同时完成有害菌的杀灭，且保留营养成分，生物蛋白饲料的加热温度为60-80℃，在加热的过程中还需添加辅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续处理餐厨废弃物的系统，其特征在于，包括：热调质装置，所述热调质装置用于对餐厨废弃物进行热处理；相分离系统，所述相分离系统用于将热处理后的物料进行相分离；和后处理系统，所述后处理系统用于将所得到的相分离产物分别转化为可再利用的产物。

【技术特征摘要】
1.一种连续处理餐厨废弃物的系统，其特征在于，包括：
热调质装置，所述热调质装置用于对餐厨废弃物进行热处理；
相分离系统，所述相分离系统用于将热处理后的物料进行相分离；和
后处理系统，所述后处理系统用于将所得到的相分离产物分别转化为可再利用的
产物。
2.根据权利要求1所述的连续处理餐厨废弃物的系统，其特征在于，所述连续处
理餐厨废弃物的系统进一步包括预处理系统，所述预处理系统用于将餐厨废弃物分选
和破碎，再将破碎后的物料运输至所述热调质装置进行热处理，所述破碎后的物料的
直径为5～10mm。
3.根据权利要求1所述的连续处理餐厨废弃物的系统，其特征在于，所述连续处
理餐厨废弃物的系统进一步包括中间料池，所述中间料池用于存放热处理后的物料，
以便将所述热处理后的物料运输至所述相分离系统进行相分离。
4.根据权利要求1所述的连续处理餐厨废弃物的系统，其特征在于，所述热处理
在90～120℃的温度和0.07～0.50Mpa下进行，并进行40～70分钟。
5.根据权利要求1所述的连续处理餐厨废弃物的系统，其特征在于，所述相分离
系统包括离心分离系统和三相分离系统，当所述餐厨废弃物为地沟油时采用离心分离
系统，所述离心分离系统用于将热处理后的物料进行相分离，从而分别得到油相和水
相；当所述餐厨废弃物为除地沟油以外的餐厨废弃物时采用三相分离系统，所述三相
分离系统用于将热处理后的物料进行相分离，从而分别得到油相、固形物和水相。
6.根据权利要求5所述的连续处理餐厨废弃物的系统，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：金宜英，李洋洋，李金惠，聂永丰，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11