【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及餐厨垃圾处理，特别是涉及一种生物降粘剂和制备方法及其在提升餐厨垃圾干热处理效率中的应用。
技术介绍
1、餐厨垃圾是指餐馆、饭店、单位食堂等的饮食剩余物以及后厨的果蔬、肉食、油脂、面点等的加工过程废弃物。
2、餐厨垃圾处理流程划分为预处理工艺、核心处理工艺以及辅助处理工艺。核心处理工艺主要包括厌氧发酵、固体物料肥料化、固体物料饲料化、固体物料焚烧的方式，后三种工艺主要针对的是处理过程中的固相物料，需要采用热处理的方式对物料进行发酵、灭菌或减量。预处理的目的是保证餐厨垃圾可以满足核心工艺在含水率、粒径、纯净度等方面的要求，而其处理后的含水率是影响后端核心处理工艺处理固相物料能耗和单位时间产品产量的主要因素。
3、现有技术中预处理中降低含水率的方法主要是机械法，通过重力渗漏、螺旋挤压、离心脱水等方式将物料中的固相含水量降低至75-80％。但是，经过上述处理的物料中非自由水含量高，物料粘度大，后续热处理工艺需要的温度高、加热时间长，能耗高，大约需要耗费整个工艺用电的20-30％。
4、因此，需要寻找一种经济性高的方法降低固相物料对水的结合力强度，提高物料的热处理速率，节省工艺能耗。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种生物降粘剂和制备方法及其在餐厨垃圾处理中的应用。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案具体如下：
3、一种生物降粘剂，其活性组分为植酸酶、全组分纤维素酶和糖化酶，其中植酸酶与全组分纤维素
4、其中，所述全组分纤维素酶包括内切纤维素酶、外切β纤维素酶和β-1,4葡萄糖苷酶。
5、其中，所述植酸酶的酶活为8000±2000u/g，全组分纤维素酶的酶活为4500±1500u/g，糖化酶的酶活为250000±50000u/g。
6、本专利技术所述生物降粘剂的制备方法，包括以下步骤：
7、(1)植酸酶、糖化酶和全组分纤维素酶的制备：从孢子悬浊液中按照10％的接种量接入固态发酵培养基，发酵时间为24-48小时，发酵产物在50-60℃下烘干至含水率＜20％后加入溶剂提取，提取转速为120-180rpm，提取时间24小时，提取后对发酵产物进行离心，离心温度为4℃，转速为8000-10000rpm，取上清液进行浓缩提纯后使用喷雾干燥机进行干燥，；所述溶剂为水或0.1％吐温80，也可以使用丙三醇、磷酸钠缓冲溶液、磷酸-柠檬酸缓冲溶液和乙酸钠缓冲溶液等常规溶剂；所述赋形剂的主要成分为麦芽糊精，可以添加氯化钠、氯化钾、硫酸钾等盐类对酶液进行稳定化；
8、(2)按照重量分别取1份的植酸酶，5-15份全组分纤维素酶和5-45份糖化酶进行混合，制成生物降粘剂。
9、一种生物制剂，含有上述的生物降粘剂。
10、本专利技术还提供了生物降粘剂在提升餐厨垃圾干热处理效率中的应用，其中，干热处理包括真空脱水、干化或通过升高温度降低物料含水率的工艺，其中，所述通过升高温度降低物料含水率的工艺包括加热和烘干。
11、本专利技术所述生物降粘剂在提升餐厨垃圾干热处理效率中的应用，包括以下步骤：
12、(1)餐厨垃圾经过预处理和提油工艺后得到均质的固体物料，作为后端干热处理的原料；
13、(2)将生物降粘剂加入到均质的固体物料中，在35-50℃的温度环境下持续搅拌；
14、(3)通过输送系统和脱水装置对降粘处理后的物料进行二次脱水，并送入干热处理工艺；
15、(4)脱水后的液体经过回流可以用作降粘剂重复使用。
16、其中，步骤(1)中，餐厨垃圾预处理工艺主要包括常规的破袋、多级筛分、破碎、制浆、除砂，提油工艺主要包括热解和三相分离；餐厨垃圾经过预处理和提油工艺后得到液相和固相物料，其中固相物料总固含量为15-20％，干基粗脂肪量为6％以下；
17、所述步骤(2)中，通过加药装置将生物降粘剂与固体物料混合，混合比例为物料固含量的0.05～5％，并持续搅拌1-6小时；
18、所述步骤(3)中，经过生物降粘剂处理后的物料通过螺旋输送至压榨或离心脱水装置后固相进入干热处理工艺；
19、所述步骤(4)中，经液相回流10-50％进行重复利用。
20、其中，所述步骤(2)可以替换为：将物料先与预处理工艺和提油后的液相或餐厨垃圾处理厂日常的生产用水混合，物料与液相的混合比例为1:0.5～1:2，二者混合后再加入生物降粘剂，，在35-50℃的温度环境下持续搅拌。其中，液相可以起到稀释作用，生物降粘剂用水稀释后分散性好，降粘效果会更好。
21、本专利技术通过大量试验验证，将生物降粘剂的活性组分控制在上述质量比、酶活范围和混合比例内可以使处理后物料获得40-78％的烘干速率提升，且具有经济性，对后端的污水处理不产生过大的超额负荷。
22、同现有技术相比，本专利技术的突出效果在于：
23、(1)通过餐厨垃圾预处理和提油工艺后得到的物料含水率约为80～85％，温度在35-50℃，可以直接与生物降粘剂混合，不需要新增工艺段或其他任何原料，使用方便灵活；
24、(2)本专利技术的生物降粘剂通过低能耗的生物法对高粘度、非自由水含量高的物料进行快速反应，通过三种活性酶成分，调整淀粉链长度降低淀粉粘度，促进纤维素快速降解，细胞破壁，同时减少分子对金属离子的亲和力，释放物料中的非自由水，降低了物料的粘度，提升了物料进行脱水后的蓬松性；
25、(3)二次脱水系统后的热处理速率提高40～78％，缩短了热处理时间，提升了单位设备的处理能力，同时降低了热处理工艺的能耗，节约了项目运行成本；
26、(4)餐厨垃圾资源化处理后的终产品一般会用在农业上，因此不宜添加盐类，且其后端处理一般需要微生物的降解反应，因此不宜添加絮凝类药剂。而本专利技术的生物降粘剂中的活性成分属于蛋白质，相比于化学药剂安全无污染且生物友好，可以增加物料中氮，释放磷，提高终产品营养价值，提升产品的经济价值；
27、(5)相比化学药剂的不间断投加，本专利技术的生物降粘剂可通过分离液体的部分回流作为降粘剂的重复使用，减少投加次数，经济性好。
28、下面结合附图说明和具体实施例对本专利技术所述的生物降粘剂和制备方法及其在餐厨垃圾处理中的应用作进一步说明。
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1.一种生物降粘剂，其特征在于：其活性组分为植酸酶、全组分纤维素酶和糖化酶，其中植酸酶与全组分纤维素酶的质量比为1：5-1：15，植酸酶和糖化酶的质量比为1：5-1：45。
2.根据权利要求1所述的生物降粘剂，其特征在于：所述全组分纤维素酶包括内切纤维素酶、外切β纤维素酶和β-1,4葡萄糖苷酶。
3.根据权利要求2所述的生物降粘剂，其特征在于：所述植酸酶的酶活为8000±2000u/g，全组分纤维素酶的酶活为4500±1500u/g，糖化酶的酶活为250000±50000u/g。
4.权利要求1-3任一所述生物降粘剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.一种生物制剂，其特征在于：含有权利要求1-3任一所述的生物降粘剂。
6.权利要求1-3任一所述的生物降粘剂在提升餐厨垃圾干热处理效率中的应用。
7.根据权利要求6所述生物降粘剂在提升餐厨垃圾干热处理效率中的应用，其特征在于：干热处理包括真空脱水、干化或通过升高温度降低物料含水率的工艺，其中，所述通过升高温度降低物料含水率的工艺包括加热和烘干。
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