本发明属于生物能源领域，具体涉及一种海藻渣和高脂高淀粉餐厨垃圾的综合利用方法。
技术背景
海藻渣是指在工业上用海带等藻类提取碘、甘露醇和褐藻酸钠后剩余的残渣，含有几十种矿物元素、脂肪和磷脂，单糖、双糖、多糖、果胶类(半纤维素)、蛋白质和矿物质等。藻渣一般含氮率高，用于沼气发酵时发酵快速，但发酵液中氮容易积累，造成发酵体系过碱化，抑制了原料的沼气产量。
餐厨垃圾含水量较高，极易引起细菌发酵而产生酸化而变质，散发着令人作呕的异味，同时还会造成病毒与细菌的传播。如果没有正确处理餐饮废弃物，不但滋生了大量细菌，从而威胁人们的生活健康，又对自然环境造成了极大的破坏。因此，如何有效处理餐饮废弃物已成为世界各个国家亟待解决的重要问题。高脂高淀粉餐厨垃圾是餐余垃圾中最为常见的一种，以高油脂含量、高淀粉含量为特点，以油炸食物和淀粉类主食为来源。用高脂高淀粉餐厨垃圾做沼气发酵原料产气率高，但由于原料碳氮比较高，需要外加氮肥，增加了沼气发酵的成本，而且发酵体系容易酸化，发酵过程难于控制。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种海藻渣和高脂高淀粉餐厨垃圾的综合利用方法，通过对混合物的预处理，以合适的配比混合发酵，不但可以废物利用，还可以带来很大的经济效益。
为实现本发明的目的，采用如下技术方案：
一种海藻渣和高脂高淀粉餐厨垃圾的综合利用方法，具体步骤如下：
（1）将高脂高淀粉餐厨垃圾进行筛分过滤，得到固体垃圾和液体汤汁；
（2）除去所得固体垃圾中的骨头、骨渣、塑料、金属，然后再把固体垃圾粉碎成粒度小于1cm；
（3）除去海藻渣中的塑料、金属、沙石，然后粉碎至粒度小于1cm；
（4）将步骤（2）所得的固体垃圾与步骤（3）所得的海藻渣按重量比5:1~1:4混合均匀；
（5）用步骤（1）所得液体汤汁喷洒在步骤（4）所得混合物上，调节混合物水分含量为65wt%~85wt%，然后混合物表面覆盖塑料布，预发酵3~8天；
（6）将剩余液体汤汁和沼液与步骤（5）所得预发酵后的混合物混合均匀，调节混合物含水量85wt%~96wt%，搅拌或均质成流体状；
（7）将步骤（6）所得流体状混合物加入沼气发酵罐进行沼气发酵，得到沼气、沼液和沼渣；发酵温度35~60℃，原料滞留时间8~20天，发酵体系pH6.5~8.5，体系总固体含量2wt%~8wt%；
（8）将步骤（7）所得沼气除去二氧化碳、硫化氢、氧气、含氮气体、水蒸气，将甲烷浓度提升到96%以上，得到生物天然气；
（9）将步骤（7）所得沼液和沼渣分离，沼液用于步骤（6），或回流至沼气发酵罐；
（10）将步骤（9）所得沼渣干燥至含水量15%以下，用3000~6000转/分钟的高速切割粉碎机将干燥后的沼渣粉碎至0.05~0.7cm的细粉；
（11）将沼渣细粉压制成型，放入碳化炉中进行无氧碳化，冷却后即得生物碳。
所述海藻渣为在工业上用海藻类提取多糖、碘、甘露醇和褐藻酸钠后剩余的残渣；海藻系指海带、裙带菜、羊栖菜、马尾藻、石花菜、紫菜、鹿角菜、浒苔、多囊墨角藻、麒麟菜中的一种或几种。
所述高脂高淀粉餐厨垃圾中油脂和淀粉的总含量超过50wt%。
本发明的有益效果：
本发明充分利用了高脂高淀粉餐厨垃圾中含碳量高的优势，又充分利用了海藻藻渣中的高含氮量的特点，使得原料中的碳氮比适中，更加有利于厌氧发酵。本发明不仅降低了生产成本，还有效地减少了环境的污染。本发明生产的生物天然气和生物碳均为市场需求量大的高附加值商品，带来了显著的经济效益。
具体实施方式
为进一步公开而不是限制本发明，以下结合实例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
（1）将高脂高淀粉餐厨垃圾进行筛分过滤，得到固体垃圾和液体汤汁；
（2）除去所得固体垃圾中的骨头、骨渣、塑料、金属，然后再把固体垃圾粉碎成粒度0.5 cm；
（3）除去海藻渣中的塑料、金属、沙石，然后粉碎至粒度0.8 cm；
（4）将步骤（2）所得的固体垃圾与步骤（3）所得的海藻渣按重量比5:1混合均匀；
（5）用步骤（1）所得液体汤汁喷洒在步骤（4）所得混合物上，调节混合物水分含量为80wt%，然后混合物表面覆盖塑料布，预发酵8天；
（6）将剩余液体汤汁和沼液与步骤（5）所得预发酵后的混合物混合均匀，调节混合物含水量93wt%，搅拌或均质成流体状；
（7）将步骤（6）所得流体状混合物加入沼气发酵罐进行沼气发酵，得到沼气、沼液和沼渣；发酵温度37℃，原料滞留时间20天，发酵体系pH 7.5，体系总固体含量8wt%；
（8）将步骤（7）所得沼气除去二氧化碳、硫化氢、氧气、含氮气体、水蒸气，将甲烷浓度提升到97%，得到生物天然气；
（9）将步骤（7）所得沼液和沼渣分离，沼液用于步骤（6）；
（10）将步骤（9）所得沼渣干燥至含水量15wt%，用3000转/分钟的高速切割粉碎机将干燥后的沼渣粉碎至0.7cm的细粉；
（11）将沼渣细粉压制成型，放入碳化炉中进行无氧碳化，冷却后即得生物碳。
实施例2
（1）将高脂高淀粉餐厨垃圾进行筛分过滤，得到固体垃圾和液体汤汁；
（2）除去所得固体垃圾中的骨头、骨渣、塑料、金属，然后再把固体垃圾粉碎成粒度0.7 cm；
（3）除去海藻渣中的塑料、金属、沙石，然后粉碎至粒度0.5 cm；
（4）将步骤（2）所得的固体垃圾与步骤（3）所得的海藻渣按重量比1:1混合均匀；
（5）用步骤（1）所得液体汤汁喷洒在步骤（4）所得混合物上，调节混合物水分含量为65wt%，然后混合物表面覆盖塑料布，预发酵5天；
（6）将剩余液体汤汁和沼液与步骤（5）所得预发酵后的混合物混合均匀，调节混合物含水量96wt%，搅拌或均质成流体状；
（7）将步骤（6）所得流体状混合物加入沼气发酵罐进行沼气发酵，得到沼气、沼液和沼渣；发酵温度55℃，原料滞留时间10天，发酵体系pH 7.3，体系总固体含量6wt%；
（8）将步骤（7）所得沼气除去二氧化碳、硫化氢、氧气、含氮气体、水蒸气，将甲烷浓度提升到98%，得到生物天然气；
（9）将步骤（7）所得沼液和沼渣分离，沼液用于步骤（6），剩余沼液回流至沼气发酵罐；
（10）将步骤（9）所得沼渣干燥至含水量5%，用4000转/分钟的高速切割粉碎机将干燥后的沼渣粉碎至0.25cm的细粉；
（11）将沼渣细粉压制成型，放入碳化炉中进行无氧碳化，冷却后即得生物碳。
实施例3
（1）将高脂高淀粉餐厨垃圾进行筛分过滤，得到固体垃圾和液体汤汁；
（2）除去所得固体垃圾中的骨头、骨渣、塑料、金属，然后再把固体垃圾粉碎成粒度0.9 cm；
（3）除去海藻渣中的塑料、金属、沙石，然后粉碎至粒度0.2cm；
（4）将步骤（2）所得的固体垃圾与步骤（3）所得的海藻渣按重量比1:4混合均匀；
（5）用步骤（1）所得液体汤汁喷洒在步骤（4）所得混合物上，调节混合物水分含量为85wt%，然后混合物表面覆盖塑料布，预发酵4天；
（6）将剩余液体汤汁和沼液与步骤（5）所得预发酵后的混合物混合均匀，调节混合物含水量90wt %，搅拌或均质成流体状；
（7）将步骤（6）所得流体状混合物加入沼气发酵罐进行沼气发酵，得到沼气、沼液和沼渣；发酵温度40℃，原料滞留时间15天，发酵体系pH 7.8，体系总固体含量3wt%；
（8）将步骤（7）所得沼气除去二氧化碳、硫化氢、氧气、含氮气体、水蒸气，将甲烷浓度提升到96%，得到生物天然气；
（10）将步骤（9）所得沼渣干燥至含水量8wt%，用3800转/分钟的高速切割粉碎机将干燥后的沼渣粉碎至0.4cm的细粉；
（11）将沼渣细粉压制成型，放入碳化炉中进行无氧碳化，冷却后即得生物碳。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。