一种厨余垃圾酶解法处理工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种厨余垃圾酶解法处理工艺，包括如下步骤：(1)物理破碎；(2)蒸煮；(3)三相分离；(4)生物酶解；(5)多级过滤；(6)树脂处理；(7)固体干燥调配；(8)液体调配；(9)灌装、包装入库。采用本发明专利技术的工艺只需一次升温，处理时间8～10h，营养保存后通过防腐方法，产品可以在室温下储存6～12个月，不易腐坏和招蚊虫，生产工艺短，自动化程度高，不存在进入食品等安全隐患。

【技术实现步骤摘要】
一种厨余垃圾酶解法处理工艺
本专利技术属于厨余垃圾处理
，具体涉及一种厨余垃圾酶解法处理工艺。
技术介绍
随着我国人口的不断增长以及居民生活水平的不断提升，我国餐饮行业也随之迅速发展。在餐饮行业的快速发展下，随之而来的餐饮垃圾也开始堆积如山，我国餐饮垃圾的产生量呈逐年快速增长态势。据数据显示，2018年全国餐饮垃圾的产生量约达到1.08亿吨，2020年全国餐饮垃圾产生量估计达1.19亿吨。餐厨垃圾大规模集中处理的主要有厌氧发酵、好氧堆肥、微生物处理、物理干化处理等。由于国内的企业大多是从环保领域切入到餐厨垃圾处理领域，因此相关企业的主营业务以及技术储备决定了企业所采用的处理工艺。现有技术的有厌氧发酵、好氧堆肥、微生物处理、物理干化处理工艺各有优缺点，如下表所示。由以上表可知，现有的厨余垃圾处理工艺，存在缺点较多，特别是采用微生物方式(包括厌氧发酵、好氧堆肥和微生物处理)方法中工艺链长，处理时间久常常需要几天到几十天；容易造成二次污染；占地面积大、气味和蚊虫较多；处理后产品含量度高，不能长期使用在农业方面以及能耗较高等问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种厨余垃圾酶解法处理工艺，以解决现有的厨余垃圾处理工艺，存在工艺链长，处理时间久等的实际技术问题。为了解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种厨余垃圾酶解法处理工艺，包括如下步骤：(1)物理破碎：将厨余垃圾通过破碎机，碾碎成糊状物质，颗粒小于60目；(2)蒸煮：将步骤(1)制得的糊状物料，按照原料质量添加0.8～1.5倍的水，搅拌成浆状，边搅拌边加热至90～100℃，并保温闷煮1.5～2.5h；(3)三相分离：经过步骤(2)的料浆已经出现油、水、渣三相状态，通过三相卧式离心分离，将油相分离出来，固体和粘稠水相进入下一个步骤；(4)生物酶解：将步骤(3)中获得的固相和水相物质再次混合，加入1～1.8倍水，调节温度值为50～60℃，调节pH值至8.0～9.0，加入原料质量0.3～1.2％的复合生物酶，搅拌均匀，恒温密封搅拌2～4h，至pH值为6.5～7.5为止，制得料液混合物；所述复合生物酶包括12～18份碱性蛋白酶、10～15份木瓜酶、15～20份纤维素酶、25～35份枯草芽孢杆菌胞外蛋白酶、10～15份低聚果糖混合而成；(5)多级过滤：向步骤(4)制得的料液混合物中加入料液体积的0.8～2.5％质量的硅藻土，搅拌均匀，使用板框压滤滤除料液中200目以上的不溶物，滤液再通过50～200纳米陶瓷过滤，进一步去除细小杂质，陶瓷过滤后端通过清水清洗，将不溶物洗出，可溶物溶解后进入过滤液中，最终滤液进入下一个流程；(6)树脂处理：将步骤(5)中的最终滤液通过二次提压，依次通过阴离子交换树脂交换柱和阳离子交换树脂交换柱，去除滤液中过多的盐分和金属离子；阴离子交换树脂和阳离子交换树脂通过盐酸和氢氧化钠溶液的清洗还原可以循环使用，不使用时使用纯水浸泡保护；盐酸和氢氧化钠交换完的盐水通过浓缩和蒸发干燥，最终形成工业盐原料；(7)固体干燥调配：步骤(5)中板框过滤和陶瓷过滤的不溶物通过加压挤压后形成紧实的滤饼，通过热风和烘烤干燥，经过破碎后，制得有机肥添加剂或肥料营养补充剂；(8)液体调配：将步骤(6)处理完的滤液进入调配罐中，使用乙酸、盐酸或草酸对滤液进行pH调节，将pH值调节至3.5～4.5，加入总液体质量分数为0.1～0.3％的乳酸钠，搅拌至完全融化，营养液状态稳定，得到最终蛋白肽营养液；(9)灌装、包装入库：将步骤(8)获得的蛋白肽营养液按照包装规格进行卫生灌装，将步骤(7)获得的固体营养补充剂根据包装规格进行装袋，入阴凉通风仓库存放和运输。进一步地，步骤(1)中所述厨余垃圾是经过分拣好，去除塑料袋、筷子、杂物的厨余垃圾。进一步地，步骤(4)中所述碱性蛋白酶的酶活性为15～20万U/g。进一步地，步骤(4)中所述木瓜酶的酶活性为5～10万U/g。进一步地，步骤(4)中所述纤维素酶的酶活性为5～10万U/g。进一步地，步骤(4)中所述枯草芽孢杆菌胞外蛋白酶的酶活性为15～20万U/g。进一步地，步骤(6)中所述阳离子交换树脂为强酸性阳离子树脂。进一步地，关于阳离子交换树脂的再生，阳离子交换树脂使用3～5％HCl溶液，用量与阳离子交换树脂量相同质量，在其中浸泡4～8h，放尽酸液，用清水漂流至中性。进一步地，步骤(6)中所述阴离子交换树脂为强碱性阴离子交换树脂。进一步地，关于阴离子交换树脂的再生，阴离子交换树脂使用2～4％NaOH溶液，用量与阴离子交换树脂量相同质量，浸泡2～4h，放尽碱液后，冲洗树脂直至排出水至中性为止。本专利技术具有以下有益效果：(1)由于蛋白酶解过程中不断产生游离的氨基酸基团，导致体系pH不断下降，根据不同生物酶的反应最适pH：碱性蛋白酶：>7.5；枯草芽孢杆菌酶：>6.5、<7.5；木瓜酶：>5.5、<6.5的不同区间，设计起始pH值达到8.5以上，让多种酶在不同的pH值下发挥各自的最佳反应优势，同时其他酶在这个pH值下对优势酶形成辅酶效应，促进或抑制部分优势酶的反应深度或抢夺部分酶解位点，避免过度酶解。同时考虑到厨余垃圾中含有大量糖类淀粉物质，如米、面食等，随着蛋白酶解的深入，糖类物质会在体系中形成阻隔效应，影响蛋白酶解的进程，因此增加部分纤维素酶，促使部分多糖和大分子糖类物质逐渐分解为小分子单糖和多糖，增加水中流动性，从而减小糖对蛋白酶解的阻隔效果。在复合酶配方中添加低聚果糖，由于低聚果糖的生物化学惰性，可以避免多种生物酶之间的反应，可以常温存放更长时间而保持各种酶的活性功能；另一方面低聚果糖对微生物的生长有一定的抑制作用，在酶解末期可以抑制酶活下降而使得微生物大量滋生的情况。(2)本专利技术的工艺最大程度保存了厨余垃圾中动、植物可使用的蛋白肽营养成分，其全过程不采用微生物介入生产，因此异味可控，同时采用了生物酶解技术，生产速度快，能够满足厨余垃圾处理的速度需求。另一方面，本专利技术的工艺链短，设备简单，初期投入低，有利于各地迅速展开处理工作。(3)在核心技术问题上，本专利技术不采用包括厌氧菌、好氧菌或其他微生物处理的模式，使得处理过程中产生气味、污水等，也容易受到外也影响产生二次污染；同时微生物的处理方式不能去除厨余垃圾中的高盐分，导致这些盐留置在最终产品中，这样的产品不能长时间使用在农业上。(4)本专利技术技术从根本上解决了采用微生物方式(包括厌氧发酵、好氧堆肥和微生物处理)方法中工艺链长，处理时间久常常需要几天到几十天；容易造成二次污染；占地面积大、气味和蚊虫较多；处理后产品含量度高，不能长期使用在农业方面以及能耗较高等问题。(5)采用本专利技术的工艺只需一次升温，处理时间8～10h，营养保存后通过防腐方法，产品可以在室温下储存6～12个月，不易腐坏和招蚊虫，生产工艺短，自动化程度高，不存在进入食品等安本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种厨余垃圾酶解法处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)物理破碎：将厨余垃圾通过破碎机，碾碎成糊状物质，颗粒小于60目；/n(2)蒸煮：将步骤(1)制得的糊状物料，按照原料质量添加0.8～1.5倍的水，搅拌成浆状，边搅拌边加热至90～100℃，并保温闷煮1.5～2.5h；/n(3)三相分离：经过步骤(2)的料浆已经出现油、水、渣三相状态，通过三相卧式离心分离，将油相分离出来，固体和粘稠水相进入下一个步骤；/n(4)生物酶解：将步骤(3)中获得的固相和水相物质再次混合，加入1～1.8倍水，调节温度值为50～60℃，调节pH值至8.0～9.0，加入原料质量0.3～1.2％的复合生物酶，搅拌均匀，恒温密封搅拌2～4h，至pH值为6.5～7.5为止，制得料液混合物；所述复合生物酶包括12～18份碱性蛋白酶、10～15份木瓜酶、15～20份纤维素酶、25～35份枯草芽孢杆菌胞外蛋白酶、10～15份低聚果糖混合而成；/n(5)多级过滤：向步骤(4)制得的料液混合物中加入料液体积的0.8～2.5％质量的硅藻土，搅拌均匀，使用板框压滤滤除料液中200目以上的不溶物，滤液再通过50～200纳米陶瓷过滤，进一步去除细小杂质，陶瓷过滤后端通过清水清洗，将不溶物洗出，可溶物溶解后进入过滤液中，最终滤液进入下一个流程；/n(6)树脂处理：将步骤(5)中的最终滤液通过二次提压，依次通过阴离子交换树脂交换柱和阳离子交换树脂交换柱，去除滤液中过多的盐分和金属离子；阴离子交换树脂和阳离子交换树脂通过盐酸和氢氧化钠溶液的清洗还原可以循环使用，不使用时使用纯水浸泡保护；盐酸和氢氧化钠交换完的盐水通过浓缩和蒸发干燥，最终形成工业盐原料；/n(7)固体干燥调配：步骤(5)中板框过滤和陶瓷过滤的不溶物通过加压挤压后形成紧实的滤饼，通过热风和烘烤干燥，经过破碎后，制得有机肥添加剂或肥料营养补充剂；/n(8)液体调配：将步骤(6)处理完的滤液进入调配罐中，使用乙酸、盐酸或草酸对滤液进行pH调节，将pH值调节至3.5～4.5，加入总液体质量分数为0.1～0.3％的乳酸钠，搅拌至完全融化，营养液状态稳定，得到最终蛋白肽营养液；/n(9)灌装、包装入库：将步骤(8)获得的蛋白肽营养液按照包装规格进行卫生灌装，将步骤(7)获得的固体营养补充剂根据包装规格进行装袋，入阴凉通风仓库存放和运输。/n...

【技术特征摘要】
1.一种厨余垃圾酶解法处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)物理破碎：将厨余垃圾通过破碎机，碾碎成糊状物质，颗粒小于60目；
(2)蒸煮：将步骤(1)制得的糊状物料，按照原料质量添加0.8～1.5倍的水，搅拌成浆状，边搅拌边加热至90～100℃，并保温闷煮1.5～2.5h；
(3)三相分离：经过步骤(2)的料浆已经出现油、水、渣三相状态，通过三相卧式离心分离，将油相分离出来，固体和粘稠水相进入下一个步骤；
(4)生物酶解：将步骤(3)中获得的固相和水相物质再次混合，加入1～1.8倍水，调节温度值为50～60℃，调节pH值至8.0～9.0，加入原料质量0.3～1.2％的复合生物酶，搅拌均匀，恒温密封搅拌2～4h，至pH值为6.5～7.5为止，制得料液混合物；所述复合生物酶包括12～18份碱性蛋白酶、10～15份木瓜酶、15～20份纤维素酶、25～35份枯草芽孢杆菌胞外蛋白酶、10～15份低聚果糖混合而成；
(5)多级过滤：向步骤(4)制得的料液混合物中加入料液体积的0.8～2.5％质量的硅藻土，搅拌均匀，使用板框压滤滤除料液中200目以上的不溶物，滤液再通过50～200纳米陶瓷过滤，进一步去除细小杂质，陶瓷过滤后端通过清水清洗，将不溶物洗出，可溶物溶解后进入过滤液中，最终滤液进入下一个流程；
(6)树脂处理：将步骤(5)中的最终滤液通过二次提压，依次通过阴离子交换树脂交换柱和阳离子交换树脂交换柱，去除滤液中过多的盐分和金属离子；阴离子交换树脂和阳离子交换树脂通过盐酸和氢氧化钠溶液的清洗还原可以循环使用，不使用时使用纯水浸泡保护；盐酸和氢氧化钠交换完的盐水通过浓缩和蒸发干燥，最终形成工业盐原料；
(7)固体干燥调配：步骤(5)中板框过滤和陶瓷过滤的不溶物通过加压挤压后形成紧实的滤饼，通过热风和烘烤干燥，经过破碎后，制得有机肥添加剂或肥料营养补充剂；
(8)液体调配：将步骤(6)处理完的滤液进入调配罐中，使用乙酸、盐酸或草酸对滤液进行pH调节，将pH值调节至3...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宗霞，
申请(专利权)人：南宁东恒华道生物科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广西;45