一種效率高、能耗低的將減量和幹燥的（de）物理方法與微生物發酵方法結合的餐廚（chú）垃圾處理工藝。處理（lǐ）過程分為三部分：一，先（xiān）對餐廚垃圾進行減量的（de）物理處理，得到初（chū）級物料；二，對初級（jí）物料進行微生（shēng）物高溫發酵處理，得到熟化濕料；三，對熟（shú）化濕料進行幹燥的物理（lǐ）處理，得到成品物（wù）料。本發明使（shǐ）餐（cān）廚垃圾達到減量化、無害化、資源化處理的（de）目的。

1.物理方法與微生物發（fā）酵方法結（jié）合的餐廚垃圾處理工藝，其特征在（zài）於所述的處（chù）理工藝為物理方法與微生物發酵方法結合：第一步先對餐廚垃圾（jī）進行濾水、粉碎、脫水的減量化物理處理，得到初級物料；第二步對減量後的初級物料進行微生物高（gāo）溫發酵處理，得到熟化濕料。

處理工藝，其特征在於（yú）得到熟化濕料後，通過幹燥的物理方法處（chù）理，得到成品物料。

其步驟如下：a，對餐廚垃圾進行分揀和濾水。人工（gōng）分揀出塑料和金屬等無（wú）機物；濾出來的水包括汙水和油，經過油水分離機後（hòu）得到的油煉製成生物柴油，汙水（shuǐ）進入汙水處理池，汙水處理後的有機餘渣送進第d步；b，將經過分揀和（hé）濾（lǜ）水的餐廚垃圾送進（jìn）粉碎機（jī）中（zhōng）進行粉碎；c，用脫水設備進行脫水；脫水（shuǐ）後的液體進入（rù）第a步的油水分（fèn）離機，其餘的初級物料進入下一步；d，初級物料送進高溫（wēn）生物處理（lǐ）設備，該設（shè）備（bèi）為具有（yǒu）加熱（rè）、攪拌功能（néng），帶有通風口的容器，出風口通（tōng）大氣；加入放線菌、芽胞杆菌、酵母菌等（děng）生物菌劑和糠粉、豆粕等調促劑，加熱至70C° -IlOC0、攪拌至完成發（fā）酵得到熟化濕料。e，對熟化濕料進行幹燥處理得到成品物（wù）料。

高溫生物處理設備（bèi）使（shǐ）用外壁加熱方法，熱源是蒸汽或煙氣或高溫（wēn）廢氣或高溫空氣，或采用燃氣或燃油直接加熱方（fāng）法提供熱能（néng）。

幹燥處理是采用烘燥設備，熱源是高溫生物處理後的（de）餘熱，通過熱交換器（qì）加熱空氣（qì），被加熱的高溫空氣通過鼓風機，對物料進行幹燥（zào）處理。

所（suǒ）述的（de）幹燥處理是采用烘燥設備，熱源是油、氣燃燒產生的熱量，對物（wù）料進行幹燥處（chù）理。

所述的幹燥處理是采用紅（hóng）外技術或遠紅外技術對熟化濕料進（jìn）行幹（gàn）燥（zào）處理。

所述的（de）幹燥（zào）處理是利（lì）用通風晾幹或陽光照射的方法對熟化濕（shī）料進行幹燥處理。

物理方法和微生物發酵方法結合的餐廚垃圾處理工藝

技術領域

一種將減量和幹（gàn）燥的物理方法與微生物高溫發酵（jiào）方法結合的（de）餐廚垃圾處理工藝。

背景技術

餐廚垃圾（jī）又稱泔腳、廚房（fáng）下腳料垃圾，是指飯店、賓館、各類餐館以及政府機關、企事（shì）業單（dān）位（wèi）、學校等公共食堂，居（jū）民家庭、農貿市場、食品加工企業所產生的餐廚垃圾及食品廢棄物，是城市生活垃圾中的有機垃圾部分。餐廚垃圾（jī）經堆（duī）放就會變質（zhì），不（bú）僅是腐臭味、廢水、廢油等汙（wū）染環境，更是蒼蠅、蚊子、蟑螂、老鼠等害蟲的孳生地，餐廚垃（lā）圾已成為令人頭痛（tòng）的城市公（gōng）害。

 餐廚垃圾腐殖變質後，會產生（shēng）大量的（de）有害物質，包括對（duì）人體和動物有害的各種細菌。因此，餐廚垃圾也不能直接用來喂豬或作為其他動物的飼料。“在國家畜禽養殖管理辦法”中規定：“禁止使用餐廚垃圾或者食（shí）品加工過程中產生的動物製品廢棄物（wù）返（fǎn）飼喂畜禽”; 上海市餐廚垃圾處理管（guǎn）理辦法規定（dìng）：禁止將廚餘垃（lā）圾作為畜禽飼料。

餐（cān）廚垃圾的特點是：含水量高、有機物含量高，並且油脂含量（liàng）等遠（yuǎn）高於其他有機垃圾，餐廚垃圾的高脂肪、高有機（jī）物的特性，使其有較高的回收（shōu）利用價值，其中（zhōng）有（yǒu）機物主要成分是澱粉類、食物纖維類、動物脂肪類和蛋白質，這（zhè）些都是製作有機肥料或飼料的豐富（fù）資源（yuán）。因此，將餐廚垃圾科學地進行處理，製成高品位的有機肥料或高（gāo）蛋（dàn）白（bái）飼（sì）料，不僅解決（jué）了環境汙染，切（qiē）斷有害物質（zhì）向人體轉移的生物鏈，同時，產出物又可作為農、畜業的（de）寶貴生產資料，在解決環境（jìng）汙染的同時（shí），發展（zhǎn）了循環經濟（jì）。

目前，對於餐廚垃圾的處理，一般采取四種方法（fǎ）：一種是將餐（cān）廚垃圾混入無機垃圾中作為城市生活垃圾送入填埋（mái）場進行填埋，由於（yú）餐廚垃圾極易腐爛、發酵，造成填埋場環境的惡（è）臭（chòu），還汙（wū）染了地下水（shuǐ），直接影響了人們的生活環境，近年來，不少城市（shì）已出（chū）台有關（guān）政策和法規（guī），禁止采用這種處理方法。第二種是焚燒發電處理，由（yóu）於焚燒發電的（de）成本很高，焚燒過程中易產生（shēng）有害（hài）氣體汙染環境，焚燒後的殘餘物還要進行填埋，該處（chù）理方法的實用性（xìng）很差。第三種是將餐廚垃圾經烘幹處理後作為飼料喂（wèi）豬或其他動物（wù），也有的不經烘幹，用蒸汽高溫蒸煮後，將（jiāng）濕料作為飼料喂豬，這是一種物理處理方法，它（tā）可以大（dà）規模的連續生產，然而，這（zhè）種處理方法從本質上沒有（yǒu）改變餐（cān）廚垃圾的物理性能，沒有切斷物質的分子鏈，和用泔腳喂豬沒有本（běn）質上的區別，而（ér）且（qiě），處理後的物料堆放期（qī）很短，很容易再腐敗變質。第四種方法是微生物處理，其中，一類（lèi）是采用低溫（處理溫度低於60C° )的微（wēi）生物處理方法，也稱厭氧發酵，在餐廚垃（lā）圾中加入低溫菌和輔料，用堆置的方式，讓其自然（rán）發酵，產出（chū）物作為有機肥料，這種（zhǒng）方法處理成本低，但（dàn）是，在處理過程中不可（kě）避免地會產生（shēng）臭味、臭水等二次汙染， 處理（lǐ）時間很長，處理一次一（yī）般（bān）需20天以上。另一類是（shì）采用高溫（處理溫度60-80C。)的微生物處理方法（fǎ），在發酵的同時，不斷加（jiā）熱，直至將物料烘幹。由（yóu）於其將微生物發酵同物（wù）理烘幹在（zài）同一容器裏完成，容器（qì）的通風量（liàng）隻滿（mǎn）足微生物發酵需（xū）要，容（róng）器裏（lǐ）的少量（liàng）空氣流動（dòng）性差， 加熱溫（wēn）度又受微生物菌發酵溫度的限製，造成水分子不（bú）易擴散，延長了幹燥（zào）時（shí）間，增加了能耗，增加了（le）運轉成本，一般處理一次均需12-M小時以上。而（ér）且，由於（yú）物料未經粉（fěn）碎（suì）、脫水（shuǐ）， 容積很大，受設備容積和受熱麵積（jī）的限製，無法增加（jiā）處理量和（hé）縮短處理時（shí）間，該方法適合單台日處理量較小的場合，目前單台單次最大處理量僅為3噸左右。該處（chù）理方法隻能是間（jiān）隙式生產，無法連續化生產。對於（yú）每天需要處理（lǐ）的大（dà）量餐廚垃圾（一般大中型城（chéng）市每天均產生數百（bǎi）噸至數千噸），處理量小，運轉（zhuǎn）成本（běn）高，且隻能（néng）間歇生產的方法實（shí）用性（xìng）差（chà），同時，也無法滿足餐廚垃圾處理市場的需求。

目的是要（yào）提供一種（zhǒng）效率高、處理時間短，能耗低、處理量（liàng）大、小均適宜，就（jiù）地處理和集中處理均適合，且避免產生二次汙染的將減量和幹燥（zào）的（de）物理方法與微（wēi）生物發酵方法結（jié）合的餐廚垃圾處理工藝。

處理過程分為三部分：一，先對餐廚垃圾進行減量的物理處理，得到初級物（wù）料；二，對初級物料進行微生物高溫發酵處理，得到熟化濕料；三，對熟（shú）化濕料進行幹燥的物理處理，得到成品物料。

處理方法結合了減量和幹燥（zào）的物理方法（fǎ）與微生物（wù）高（gāo）溫發酵方（fāng）法，使餐（cān）廚（chú）垃圾達到減量化、無害化（huà）、資源化（huà）處理（lǐ）的目的。

 其處理的步驟如下：

減量的物理方法處理階段

對餐廚垃圾進行（háng）分揀和濾水。采（cǎi）用人工或機械的方法分揀出塑料和金屬等無機物；濾出來的水包括汙水和油，經過油水分離（lí）機後得到的油煉製（zhì）成生物柴油，汙水（shuǐ）進入汙水處理池（chí），汙水處（chù）理後的有機餘渣送進第d步（bù）；

將上步處理後的餐廚垃圾送進粉碎（suì）機（jī）中進行粉碎；

用脫水設備（bèi）進行脫水；至此，餐廚垃圾含水率已從初始（shǐ）狀態的80-85%降至 60-65%或更低，體積縮小了 70%以（yǐ）上，達到了減量化。脫水後的液體進入第a步的油水分（fèn）離機，減（jiǎn）量後的初級物料進入下（xià）一步；

微生物發酵方法處理階（jiē）段

減（jiǎn）量後的初級物料送進的具有加熱（rè）、攪（jiǎo）拌功能帶有通風口的（de）容器裏，進行（háng）微生（shēng）物高溫發酵處理。

加入（rù）放線菌、芽胞杆菌、酵母菌等微生物菌劑和糠粉、豆粕等調促（cù）劑（調節（jiē）含水率、促進發酵），加熱至70C° -IlOC0、通風（fēng）、攪拌至完成發酵得到熟（shú）化濕料（liào）。

 此時的（de）餐廚垃圾（jī）已被分解成果（guǒ）糖、葡萄（táo）糖、氨基酸等低分子物質，物料的分子鏈被切斷。由於是高溫發酵，物料中的有害細（xì）菌均被殺滅，達到了無害化處理的目（mù）的。

根據即時使用需要，可以對熟化濕料（liào）不進行幹燥處理，將其直接作為生物飼料（liào），用於對禽畜的飼喂（wèi），達（dá）到資源利用。

幹燥的物理方法處理（lǐ）階段

通過幹燥設備（bèi）對熟化後的濕料進行烘幹，該烘燥設備的熱能可以是利用高溫生物處（chù）理後的煙（yān）氣餘熱，通過熱交換器（qì）加熱（rè）幹淨空氣，被加熱的高溫空氣（qì）通過鼓風機，對物料進行幹燥處（chù）理；熱能也（yě）可以是（shì）通過燃燒器用天然氣、生物（wù）柴油（yóu）等燃料（liào）直接加熱方式，或再運用（yòng）紅外技術、遠紅外技（jì）術對物料進行幹燥處理，其產生的（de）餘熱用於另一台烘燥設備（bèi），或作（zuò）他用。也（yě）可以采用通風晾幹或利用陽光照射的方法使濕料幹（gàn）燥，得到（dào）成品物料，達到資（zī）源利用。幹燥後的成品物料保質期長（zhǎng），存放、使用、運輸方便。

放入添加劑（jì）配製成生物飼料或有機肥（féi）料。

 現對以上處（chù）理步驟進行詳細說明：

 餐廚垃圾由專用運輸車運送（sòng）至儲存槽內，通過輸送設備將其輸送至網狀履帶傳送機，網（wǎng）狀履帶傳送（sòng）機在傳送餐廚垃（lā）圾至粉碎機（jī）的過程（chéng）中，將物料外部所含的水分（fèn）通過網（wǎng）狀履帶濾掉，同時，采用人工或機械的方法將混（hún）入的塑料製品、金屬物品等無（wú）機垃圾清除掉。 濾下的含油（yóu）汙水通過管道進入油水分（fèn）離機（jī），分離後的食物汙油通過管道進入（rù）生物柴油（yóu）煉製槽，進行生物柴油的煉製。油水（shuǐ）分離機（jī）分離後的不含廢油的汙水，經管道流入（rù）汙水處理池， 通（tōng）過物化處理或生物處理，達（dá）到中水利用（yòng）標準，在生產、生活中全部利用，達（dá）到（dào）節（jiē）能、節水和無排放的節能環保良好效果（guǒ）。汙水處理後留下的餘渣仍是有機垃圾（jī），取出後直（zhí）接送生物處（chù）理設備，進行微生物發酵處理。

經分（fèn）揀、濾水後的物料進入粉碎機（jī），通過（guò）機械粉碎機進行（háng）粉碎，物（wù）料被粉碎後，物料所含的水分也被分離出來，含水的、被粉碎的物料被自動送入（rù）脫水設備進行脫水，脫水後的含油（yóu）汙水經管道並入分撿、濾（lǜ）水工序後的含油汙水管道，進入油水分離（lí）機進行（háng）油（yóu）水分離和後續工序。被粉碎和（hé）脫水後的物料（liào）（餐廚垃圾）此時含水（shuǐ）率已從原始（shǐ）狀的80-85%降至 60-65%或更低，體積縮小了 70%以上，達到了減量化，使原來隻能（néng）處理3噸的設（shè）備，實際能處理10噸以上的餐廚（chú）垃圾，效率提高了 3倍以上，能耗降低更大。

 將減（jiǎn）量後的物料通過輸送設（shè）備，將其送至單台或多台高溫生物處理設備，處理設備的數量設置是根（gēn）據每台設備每次完善發酵所需時間和單位時間物料減量處理的產量進行平（píng）衡。

根據（jù）供熱（rè）管道（dào）走向，高溫生物處理設備（bèi）可以單台或數台並聯布置也可以（yǐ）數台串聯布置成為一組，再按供熱管道（dào）走（zǒu）向進行數組的並聯布置。以滿（mǎn）足單機（jī）生產或規（guī）模化、連續生

產的需要。

當（dāng）減量後的物料輸（shū）送至滿足單台設備處理（lǐ）量時，該台設備即可加入放線菌、 芽胞杆菌、酵母菌等生（shēng）物（wù）菌劑和（hé）糠粉、豆粕等（děng）調促劑（調節含水率、促進發酵），加熱至 70C° -IlOC0、通風、攪拌至完成發酵和熟化。此時的餐廚垃圾已被分解成果糖、葡萄糖、氨基酸（suān）等低分子物質，物料的分子鏈被切斷。在高溫（wēn）發（fā）酵過程（chéng）中將（jiāng）物料中的有害細菌殺滅，達到無害化處理。

 對於單台設備日處理量較小的，可以直接烘幹後成（chéng）為成品。根據使（shǐ）用需要，也可以不進行幹燥處理，將熟（shú）化濕料直接作為成品，進行資源利用。對於規（guī）模化、連（lián）續生產的，采用物（wù）料完（wán）成發酵和熟化後將濕料進入幹燥（zào）工藝處理（lǐ）。

 高溫生物處理設備一（yī）般采取處理槽外壁加熱方法，其熱源（yuán）可以是蒸汽（qì）、煙氣、高（gāo）溫（wēn）廢氣（qì）、高溫空氣，或（huò）高溫水，通過（guò）供熱（rè）管道向設備外壁的加（jiā）熱夾層輸送熱源，也可以（yǐ）在（zài）加熱夾層內通過燃（rán）燒器，采用燃氣（qì）或燃油直接加熱的方法，提供（gòng）發酵所需的熱（rè）能。其排放的餘熱或煙氣，可以以（yǐ）串聯方式為另一台處理設備提供熱能或作他用，也可以通過熱交換器加熱新鮮的空（kōng）氣，送入烘燥設備（bèi），作為物料烘幹的熱源，以此節能減（jiǎn）排。通（tōng）過高溫生物（wù）處理設備後的餘熱作（zuò）為另一台處理設備的熱源，另一（yī）台設備處理後產生的餘熱再用於烘幹（gàn）工藝， 或將高溫生物處理後的餘熱（rè）直接用於烘燥設（shè）備，應根據烘燥物料（liào）的工藝要求及所需的熱能量，通過熱平衡（héng）計算來決定。其（qí）目（mù）的是要最大限（xiàn）度地節能（néng）減排。

 對於規模化連續生產的微生物高溫發酵處理工藝，生物處（chù）理設備的主（zhǔ）要作用是通過微（wēi）生物高溫發酵工藝，將餐廚垃圾分解成低分子物質，使物料（liào）完成發酵和熟化工序，不在同一設備裏進行物料幹燥（zào）的工藝，在微生物高溫發酵過程中提供的熱量和空氣隻（zhī）是保證高溫好氧菌的完善發（fā）酵和熟化。這樣就使微生物發酵處理的能耗降到最低，同時，縮短了處理時間，使之可在5小時之內完成發（fā）酵和熟化，在節能減排的同時，提高了係統的處理效（xiào）率（lǜ）。

經（jīng）微生物高溫發酵處理後的（de）產出物含水率可降至50%以（yǐ）下，除了處理（lǐ）量小的設備在（zài）微生物發酵工藝中（zhōng）直接烘幹或根據使用需（xū）要，不進（jìn）行幹燥，將濕（shī）料（liào）直接作為成品外，規模（mó）化、連續生產時，將濕料通過輸送設備送（sòng）至烘燥（zào）設備，該烘（hōng）燥設備的熱能可以是利用高溫生物處理後的煙氣餘熱，通過熱交換器加熱新鮮空氣（qì），被加熱的高溫空氣通過鼓（gǔ）風機，對物料進行幹燥（zào）處理；熱能也可以是（shì）通過燃燒器用天然氣（qì）、生物柴油等直接加熱方式，或再運用紅外技術、遠紅外技術等提高烘燥效率的方法對（duì）物料進行幹燥處理，其產生（shēng）的餘（yú）熱可（kě）作為另一台幹燥設備的熱源，也可（kě）作他用。

對於餐廚垃圾日處理量較小（xiǎo）的，還可以不經烘幹設備，利用通風晾幹或陽光照射的方法使濕料幹燥，得到成品物料。

通過幹燥工藝後的（de）成品物料保質期長，存放、使用、運輸方便，提高資源利用率。

產出物作（zuò）為配置有機肥料的，其含水率應小於等（děng）於30%，作為配置飼料的，其含（hán）水（shuǐ）率應小（xiǎo）於等於10%，利用烘燥設備烘幹的，可通過調節烘燥設備的運行速度和供風溫度、風量等確保流水線的正常運轉和產（chǎn）出物的含水率符合質量要求。對於不經烘燥（zào）設備，利用通風晾幹或陽光照射的方法使濕料（liào）幹燥的，通（tōng）過直接檢測，使物料的含水（shuǐ）率符合質量要求。

 這是一種效率高、處理時間短，能耗低、處理量大、小均適宜，就地（dì）處理和集中處（chù）理（lǐ）均適合，且（qiě）避免產生二次汙染的實用的餐廚垃圾減量化、無害化（huà）、資源化處理工藝。

綜上所述，本發明通過將減量和幹燥的物理方法與微生物（wù）高溫發酵方法相結合組成一個餐廚（chú）垃圾處理係統。

對於單台設備日處理量較小的，可以（yǐ）直接烘幹後成為產出物。根據即時使用需（xū）要， 也可以不進行幹燥，將濕（shī）料直接作為（wéi）成品（pǐn）。

對於規模化、連續生產的微生物高溫發酵處理工藝，將其中的幹燥工藝分離出來， 劃歸物理方法係統，在微生物完成發酵和熟化處理後，另外（wài）進行幹燥處理，形成一種效率高（gāo），能耗（hào）低，處理時間短，處理量大、小均適宜，就地處理和集中處理均適合的規模化（huà）、連續生產（chǎn），且避免（miǎn）產生二次汙染的減量和幹燥（zào）的物理方法與微生物高溫發酵方法結合的餐廚垃圾處理工藝。

附（fù）圖說明

圖1是本發明處理方法的流程方框圖； 具體實施方式

下麵結合附圖和典型實施（shī）例對本發明作（zuò）進一步說明。 在圖1中，

 減量的物理方法處理階段對餐廚垃圾進行分揀和濾水。采用人工或機械的方法分揀出塑料和金（jīn）屬等無機物；濾出（chū）來的水包括汙水和油，經過油水分離機後得（dé）到的油煉製成生物柴油（yóu），汙水進入汙水處（chù）理（lǐ）池，汙水處理後的有機餘渣送進第d步；

將上（shàng）步處理後的餐廚垃圾送進粉碎（suì）機中進行粉（fěn）碎；

用中天星火脫水設備進行脫水；至此，餐廚垃圾含水率已從初（chū）始狀態的80-85%降至 60-65%或更低，體積縮小了 70%以上，達（dá）到了減量化。脫水後的液體進入第a步的油（yóu）水分離機，減量後（hòu）的初級物料進入下一步；

微生物發（fā）酵方法處理階段

減量後的初級物料（liào）送進帶有通風口的具有加熱、攪拌功能的容器裏，進行微生物高溫發酵處理。

加入放線菌、芽胞杆菌、酵母菌（jun1）等微生物菌（jun1）劑和糠粉、豆（dòu）粕等調促劑（調節含水率、促進發酵），加熱至70C° -IlOC0、通風、攪拌（bàn）至（zhì）完成發酵得到熟化濕料。此時，餐廚垃圾已被分（fèn）解（jiě）成果糖、葡萄糖（táng）、氨基酸等（děng）低分（fèn）子物（wù）質，物料的分子鏈（liàn）被切（qiē）斷。由於是高溫發酵， 物料中的有害細（xì）菌均被（bèi）殺滅，達到了（le）無害化（huà）處理。

此時物料的含水率已降（jiàng）至50%以下，對於單（dān）台設（shè）備日處理量較小的，熟化濕料可以在設備內被繼續（xù）加熱至幹（gàn）燥，成為成品物料。根據即時使用需要，也可以不進行幹燥，將濕料直接（jiē）作為成品進（jìn）行資源利用。對於規模化（huà）、連續生產的，采用物料完成發酵（jiào）和熟化後進入下一步。

 幹燥的物理（lǐ）方法處理階段

通過（guò）烘燥設（shè）備對（duì）熟化（huà）後的濕（shī）料進行烘（hōng）幹，該烘燥設備的熱能可以是利用高溫（wēn）生物處理後的煙（yān）氣餘熱，通過熱交換器加熱幹淨空氣，被加熱的高溫（wēn）空氣（qì）通過鼓（gǔ）風機，對物料進（jìn）行幹燥處理；熱能也可以是通過燃燒器用天然氣、生物柴油（yóu）等燃料直接加熱方式，或再運用紅外技術、遠紅外技術對物料進行幹燥處理，其產生的（de）餘熱可作為另一台（tái）幹燥設備的熱源，也可作他（tā）用。

 也可以采用通風晾幹或利用陽光照射的方法使濕料幹燥（zào），得到成品物料。

 通過幹燥工藝後的成品物（wù）料保質期長，存放、使用、運輸方便，資源利用率高。

放入添加劑配製（zhì）成生物飼料或有機肥料。