专利名称：一种利用黑水虻处理餐厨垃圾的工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于环保技术领域，具体涉及一种利用黑水虻处理餐厨垃圾的工艺。
背景技术：
据调查显示，在城市生活垃圾中，餐厨垃圾占据着很大的比重，约占总重量的 35%,目前宾馆、酒楼、餐厅、食堂产生的大量餐厨垃圾基本上由其自行回收变卖处置，主要用作养鱼、养虾和养猪饲料，部分经地下作坊非法加工成潲水油重新供应给餐饮企业，各种渠道并存的餐厨垃圾运输和处理方式使得政府监管失效，令不法行为有机可乘，从而为公众健康和环境污染埋下了许多隐患。在目前情况下，城市的餐厨垃圾是最有条件先期执行分类管理和集中处理的类别，深圳、武汉等城市已经在法规和操作运营等方面进行了积极尝试，但是如果沿用传统堆肥的生物处理方式，其周期长、占地面积大、设备昂贵、工艺流程复杂、产品附加值低等限制因素都会影响企业参预的积极性，从而阻碍餐厨垃圾处理资源化、规范化和产业化的进程。黑水虻(Hermitia illucens)是双翅目水虻科扁角水虻属的一种昆虫，又称光亮扁角水虻，在全球热带和亚热带的大部分地区都有分布。黑水虻的许多生物学特性都很适合用于餐厨垃圾的转化，例如幼虫营腐食性，食性杂，食量大、抗逆性强，生活史重叠且弹性很大，预蛹营养价值高，在化蛹前有迁移特性等，因此，在餐厨垃圾转化为昆虫蛋白的研究领域，黑水虻很快就从众多的双翅目昆虫中脱颖而出，受到了广泛的关注。早期的研究集中于黑水虻的生物学特性和环境安全性评估，发现黑水虻对人类完全无害，对环境非常安全，黑水虻成虫既不携带病菌，也不侵入人类的居住环境，只取食少量的植物汁液，对农作物不形成任何危害。美国佐治亚大学的Sieppard教授经过十几年的研究，在了解了黑水虻生物学特性的基础上，建立了一个低成本、同时也很有效的禽畜粪便处理系统，实验数据显示，黑水虻可以将鸡粪(干重)以8%的转化率转化为42%的粗蛋白和35 %的脂肪，而且，黑水虻还能在养殖场里通过竞争起到控制家蝇种群的作用。黑水虻能够消化大约50%的粪便重量，以及粪便中大约62%的氮素营养。现有技术中用黑水虻处理餐厨垃圾的工艺追求于将餐厨垃圾完全转化为昆虫蛋白的资源化过程，而忽视了餐厨垃圾的处理效率和成本，从而限制了其实际应用的推广价值。
发明内容
本发明的目的是提供一种处理效率高、处理成本低的利用黑水虻处理餐厨垃圾的工艺，该工艺在理想条件下将处理周期控制在72小时内，即可将餐厨垃圾迅速转化为成品饲料，这样，就为餐厨垃圾处理站的持续作业提供了良好的保障，较小的库存不仅节省了空间和资源，也避免了潜在的污染风险。本发明的利用黑水虻处理餐厨垃圾的工艺，其特征在于，包括以下步骤(1)将餐厨垃圾经固液分离，使得分离后的餐厨垃圾的含水率为65 85%，然后将其破碎成粒径为2 50mm的颗粒，以餐厨垃圾辅料质量比为1 (0. 25 1)在餐厨垃圾中加入辅料形成处理料，再在每吨处理料中加入500 1200万头3 6日龄的黑水虻幼虫，形成混合料，所述的辅料为植物纤维类辅料； (2)将混合料加入滚筒式黑水虻生物处理器的滚筒中，控制滚筒式黑水虻生物处理器上的抽风机和驱动装置，使得滚筒内的混合料的温度为32 42°C，相对湿度为35 75%，3 5天后卸料，再筛分将黑水虻幼虫与处理残余分开，处理残余经烘干粉碎后即可作为饲料； 所述的滚筒式黑水虻生物处理器，包括滚筒，滚筒的一侧端面上设有进风口，进风口上套有孔径小于IOmm的筛网，在另一端面上设有出料门和抽风机，抽风机的进风口上罩有孔径小于5mm的筛网，在靠近进风口所在的端面的滚筒圆周面上设有能开闭的进料口， 抽风机还外接空气过滤器，在滚筒的底部支撑有若干根滚轴，通过驱动装置驱动滚轴旋转， 滚轴支撑于其下部的支撑装置上。所述的抽风机优选设于出料门上。所述的滚轴优选为两个。优选，所述的滚轴外周为齿轮状，在所述的滚筒外周面与滚轴齿轮相对应位置也设有齿轮，滚轴与滚筒通过齿轮齿合，通过齿轮齿合更有利于滚轴带动滚筒转动。所述的驱动装置是驱动滚轴旋转的装置，如马达。优选再在混合料中添加EM菌(干粉状)，其效果是在局部形成有益微生物的优势群落，从而抑制引起餐厨垃圾腐败的霉菌及病菌的滋生，并能有效分解胺类化合物，具有一定的除臭效果。所述的EM菌是一种商业化的复合菌，主要包括乳酸杆菌、芽孢杆菌、硝化细菌、放线菌、复合光合细菌等。所述的植物类纤维辅料优选为草粉、木屑和/或麦麸。本发明对餐厨垃圾先进行固液分离，使其含水率为65 85%，再粉碎至粒径2 50mm,再加入一定量的辅料而形成处理料，再在处理料中加入一定量的3 6日龄的黑水虻幼虫而形成混合料，再将混合料加入到本发明的滚筒式黑水虻生物处理器的滚筒中，控制混合料中的温度为32 42°C，相对湿度为35 75%，利用本发明的滚筒式黑水虻生物处理器可以使混合料的厚度最高可达到1. 2m，而常规的平铺培养，其厚度只能为4 6cm，因此提高了处理效率，黑水虻就在滚筒式黑水虻生物处理器中以餐厨垃圾为食，经过3 5天的处理后，就可以将餐厨垃圾处理完毕，再将黑水虻与处理残余分离，处理残余可以作为饲料使用，黑水虻可作为昆虫蛋白。因此本发明能够短时间内，最短只需要72小时就可以将成吨的餐厨垃圾处理完毕，迅速的将餐厨垃圾转化为成品饲料和昆虫蛋白，这样，就为餐厨垃圾处理站的持续作业提供了良好的保障，较小的库存不仅节省了空间和资源，也避免了潜在的污染风险。
图1是本发明的滚筒式黑水虻生物处理器的结构示意图；其中1、滚筒；2、进风口 ；21、孔径小于IOmm的筛网；3、出料门；4、抽风机；41、孔径小于5mm的筛网；5、空气过滤器；6、滚轴；7、驱动装置；8、支撑装置；9、进料口。
具体实施例方式以下是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。以下实施例所用到的滚筒式黑水虻生物处理器的结构为如图1所示，滚筒式黑水虻生物处理器包括滚筒1，滚筒的直径为1. 2m，长度为5米，滚筒1的右侧端面的中部设有进风口 2，进风口 2上套有孔径为8mm的筛网21，以防止滚筒内混合物的漏出，在左侧端面上设有出料门3，在出料门3上设有抽风机4，抽风机4的进风口上罩有孔径为4mm的筛网41，以防止滚筒内混合物被抽风机4吸入，在滚筒1右侧的圆周面上设有能开闭的进料口 9，抽风机4还外接空气过滤器5，在滚筒1的底部支撑有两根滚轴6，通过驱动装置7，如马达，驱动滚轴6旋转，由于摩擦，滚轴6的旋转能带动滚筒1旋转，滚轴6支撑于其下部的支撑装置8上。实施例1 将收集回来的餐厨垃圾经过固液分离，使得分离后的餐厨垃圾的含水率为65%， 然后将其破碎成粒径为2 50mm的颗粒，以餐厨垃圾麦麸质量比为1 0. 25在餐厨垃圾中加入麦麸形成处理料，再在每吨处理料中加入1200万头3 6日龄的黑水虻幼虫，然后再加入EM菌粉，形成混合料；将混合料从进料口 9装入滚筒中，关闭进料口 9。开启抽风机4，令滚筒1内部产生气流，抽出去的空气经空气过滤器5过滤后排出，并每隔一个小时， 开启驱动装置7(马达)带动滚轴6旋转，滚轴6由于摩擦带动滚筒1缓慢均勻转动，转动时间大概为lOmin，可使黑水虻幼虫、辅料与餐厨垃圾充分混勻，并防止堆积过热，以控制混合料温度在32 42°C的范围内，相对湿度在35 75%的范围内。一般处理M小时后，就只需开启抽风机4，而无需再转动滚筒1。黑水虻以餐厨垃圾为食，经过3天的处理后，关闭抽风机4，打开出料门3，将黑水虻幼虫和处理残余从滚筒1内清出，然后关闭出料门3，再筛分将黑水虻幼虫与处理残余分开，处理残余经烘干粉碎后即可作为饲料出售，而黑水虻幼虫可作为昆虫蛋白出售，商品附加值高。实施例2 将收集回来的餐厨垃圾经过固液分离，使得分离后的餐厨垃圾的含水率为85%， 然后将其破碎成粒径为2 50mm的颗粒，以餐厨垃圾(木屑+麦麸)质量比为1 1在餐厨垃圾中加入木屑和麦麸(质量比为1 1混合)形成处理料，再在每吨处理料中加入 500万头3 6日龄的黑水虻幼虫，然后再EM菌，形成混合料；混合料按照实施例1的方式进入滚筒式生物处理器中进行处理，控制混合料的温度为32 42°C，相对湿度为35 75%，处理M小时后，可适量追加混合料以提高处理量，追加次数不超过2次，间隔为M小时，5天后处理完毕，卸料，再筛分将黑水虻幼虫与处理残余分开，处理残余经烘干粉碎后即可作为饲料出售，而黑水虻幼虫可作为昆虫蛋白出售，商品附加值高。
权利要求
1.一种利用黑水虻处理餐厨垃圾的工艺，其特征在于，包括以下步骤(1)将餐厨垃圾经固液分离，使得分离后的餐厨垃圾的含水率为65 85%，然后将其破碎成粒径为2 50mm的颗粒，以餐厨垃圾辅料质量比为1 (0. 25 1)在餐厨垃圾中加入辅料形成处理料，再在每吨处理料中加入500 1200万头3 6日龄的黑水虻幼虫， 形成混合料，所述的辅料为植物纤维类辅料；(2)将混合料加入滚筒式黑水虻生物处理器的滚筒中，控制滚筒式黑水虻生物处理器上的抽风机和驱动装置，使得滚筒内的混合料的温度为32 42V，相对湿度为35 75%， 3 5天后卸料，再筛分将黑水虻幼虫与处理残余分开，处理残余经烘干粉碎后即可作为饲料；所述的滚筒式黑水虻生物处理器，包括滚筒，滚筒的一侧端面上设有进风口，进风口上套有孔径小于IOmm的筛网，在另一端面上设有出料门和抽风机，抽风机的进风口上罩有孔径小于5mm的筛网，在靠近进风口所在的端面的滚筒圆周面上设有能开闭的进料口，抽风机还外接空气过滤器，在滚筒的底部支撑有若干根滚轴，通过驱动装置驱动滚轴旋转，滚轴支撑于其下部的支撑装置上。
2.根据权利要求1所述的利用黑水虻处理餐厨垃圾的工艺，其特征在于，所述的抽风机设于出料门上。
3.根据权利要求1所述的利用黑水虻处理餐厨垃圾的工艺，其特征在于，所述的滚轴为两个。
4.根据权利要求1所述的利用黑水虻处理餐厨垃圾的工艺，其特征在于，所述的滚轴外周为齿轮状，在所述的滚筒外周面与滚轴齿轮相对应位置也设有齿轮，滚轴与滚筒通过齿轮齿合。
5.根据权利要求1所述的利用黑水虻处理餐厨垃圾的工艺，其特征在于，所述的驱动装置为马达。
6.根据权利要求1所述的利用黑水虻处理餐厨垃圾的工艺，其特征在于，在混合料中还添加有EM菌。
7.根据权利要求1所述的利用黑水虻处理餐厨垃圾的工艺，其特征在于，所述的植物类纤维辅料为草粉、木屑和/或麦麸。
全文摘要
本发明公开一种利用黑水虻处理餐厨垃圾的工艺。它将餐厨垃圾经固液分离，使其含水率为65～85％，然后破碎成粒径为2～50mm的颗粒，以餐厨垃圾∶辅料质量比为1∶0.25～1在餐厨垃圾中加入辅料形成处理料，再在每吨处理料中加500～1200万头3～6日龄的黑水虻幼虫形成混合料，所述的辅料为植物纤维类辅料；将混合料加入滚筒式黑水虻生物处理器的滚筒中，使滚筒内的混合料的温度为32～42℃，相对湿度为35～75％，3～5天后卸料，再筛分将黑水虻幼虫与处理残余分开，处理残余经烘干粉碎后即可作为饲料。本发明在理想条件下将处理周期控制在72小时内，即可将餐厨垃圾转化为成品饲料，就为餐厨垃圾处理站的持续作业提供了良好的保障，较小的库存不仅节省了空间和资源，也避免了潜在的污染风险。
文档编号A23K1/10GK102350433SQ201110241969
公开日2012年2月15日 申请日期2011年8月22日 优先权日2011年8月22日
发明者吕欣, 安新城, 戴建青, 李军, 李志刚, 韩诗畴 申请人:广东省昆虫研究所