转化废水油性物成为非油性干燥产品的加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及到食品厂，城市废水和工业废水的处理和加工，是一种把废水油性物(油泥，污泥或油性副产品)经过化学处理后改变油性成为非油性以及控制温度和物理形态把潮湿废水油性物变成干燥的固态产品的加工方法。把油性和粘性的潮湿原料变成非油性非粘性的干燥产品后，产品不容易再被腐败，可以作为稳定的产品被应用于饲料和其它工业。本发明可以解决废水处理后排放物的问题，有利环保和降低生产成本。
【背景技术】
[0002]食品厂和城市一般都需要处理废水，很多食品加工厂使用大量的水来清洗食品原料，象动物(猪、牛和家禽)宰杀加工厂。水洗的废水中有很高的脂肪、蛋白质和其它来自食品的有机物质。城市废水(特别是生活废水)的处理过程中也会产生脂肪、蛋白质和其它来自日常生活的有机物质副产品。脂肪具有油性，潮湿的有机物质副产品一般也具有粘性。水洗也包括用水来提取相关物质过程中产生的油性有机物副产品，例如动物皮(或骨)中的胶体物质被提取过程中产生的油性有机副产品(主要是油脂和水等)。工业废水的处理中(例如石油和皮革)，有机物是一个很大的部分。如果这些油性有机物副产品(象脂肪、蛋白质或者碳水化合物)流入下水道或者河流会引起高含量的生物有机物，给下水道的水质处理带来困难，并且引起污染。
[0003]为了减少水质的污染，食品加工厂通常使用过栅，沉淀池，调节池，空气气浮机，水解酸化池，生化好氧和缺氧处理池，上清液再进入消毒池等处理，出水达到排放标准。在这些废水处理中，都会产生各种油性的废水油性物。例如在这些处理池中，脂肪的比重比水轻，不溶于水，会浮到水面上形成废水油性物，也含水份。有机物也可以与絮凝剂(例如聚合氯化铝和聚丙烯酰胺)结合后产生沉淀物或絮凝物，比重可以比水重或比水轻。空气气浮机是一种主要的设备来处理废水，空气气浮机可以被用来使得脂肪等有机物与无毒性聚合物和空气小爆气结合形成一种废水油性物浮到水面上，然后利用机械方法可以把这种废水油性物(又称气浮废水油泥)与水分开。从废水中移去有机物质，可以减少废水的后处理。废水处理后的各种废水油性物一般都有油性，也有粘性，特别是对动物宰杀加工厂。废水油性物一般可以含大约70-90%的水份。这些废水油性物或油泥很难被加工处理，加热烘干不能成为固态产品，废水油性物中的油脂经加热会变成液态，油性和粘性是两大困难。废水油性物(特别是含蛋白，碳水化合物，脂肪和水份)很容易腐败，对环保有害。目前国内外很多废水处理厂把废水油性物扔到远离城市的地方，其富含的脂肪，蛋白和有机物的成份也会被浪费，有气味，油性的油脂很难被土地吸收，会造成土壤油脂饱和，对农田产生永久性伤害。不但浪费了这些脂肪和蛋白质的物质，而且造成环境污染。另一种方法是去堆肥，会有很严重的气味，时间长了会产生更重的气味，并且其有机肥料的价值也比较低。
[0004]对于动物宰杀加工厂的空气气浮机的废水油性物，一般可以含大约70-90%的水份或者固态物约占30-10% (以固态物重量比计)，在这固态物中脂肪一般可以含蛋白质约占10-50%和脂肪约占5-70% (以固态物重量比计)。对于沉淀池和调节池的上层油泥，一般可以含大约60-90%的水份或者固态物约占40-10%，在这固态物中脂肪约占40-95% (以固态物重量比计)。从饭店食品的废水来的废水油性物含脂肪也比较多，一般可以含大约50-90%的水份或者固态物约占50-10%，在这固态物中脂肪约占40-95% (以固态物重量比计)。这些脂肪和蛋白质可以作为动物的饲料原料，脂肪和蛋白质在这固态物中一般约占50-90% (以固态物重量比计)，具有有价值的营养成份，并且可以被及时加工，不会再产生腐败，也不会再产生严重的气味。对于城市废水和工业废水处理过程中产生的废水油性物或脂肪可以用于非饲料的应用。
[0005]现在有一些公司开始应用加热方法把气浮机废水油性物加热(例如70-100°C )，把其中的脂肪变成液态油，用三相离心机或者液-固和液-液离心机分离出油(成为其液态浓缩物，又称为棕色油)，废水和潮湿的固态物(其固态浓缩物)。但是这种加工方法的成本相对于产品的价格比较高，有下列原因:(I)三相离心机(或者液-固和液-液离心机)的价格比较贵；(2)需要大量的蒸汽来加热；(3)潮湿的固态物需要干燥机来干燥，并且固态物的价格比较低；(4)分离出来的脂肪质量较差，含高的游离脂肪酸，在常温下一般呈半固态(也是一种油泥)，一般在使用之前需要加热处理使其成为液态，然后才能与其它原料混合或者被加工，需要更多的能量来加热，很不方便，而且这种脂肪原料的销售价格大大低于其它脂肪产品。
[0006]对于废水油性物或废弃物的处理和加工，国内外进行了不少科研并且产生了一些专利技术。中国专利CN103086767B (2014年)发明了一项加工技术用城市生活污泥、鸡粪便、菌菇渣和草木灰来制备有机复合肥及其利用生活污泥生产的方法。所述的城市生活污泥是指城市污水处理厂或是大型食品厂废水处理后排放的污物，有利于提升城市生活污泥利用率有利环保和降低生产成本。美国专利8895689 (2014年)发明了一项加工技术，用废油(包括棕色油)与芳香族聚羧酸等反应来制备醇酸树脂。美国专利8864868 (2014年)发明了一项加工技术，用碱来增加油泥或生物固体至酸碱度到10或者更高成为浆态，产生氨的水平至1，000 ppm,加酸至酸碱度到7，再加热干燥至90%或以上(水份在10%以下)作为有机肥料。美国专利8003833 (2011年)发明了一项加工技术，用高温和高压来转化有机废物成为可用的产品包括油脂，燃料和固体炭的产品。高温和高压需要很高的成本。澳大利亚专利申请2008243273 (2008年)发明了一项加工技术，应用微生物发酵的方法来处理城市废水的废物。美国专利7446215 (2008年)发明了一项加工技术，通过加碱把一些液体油(包括植物油皂角)变为固体产品。澳大利亚专利申请2006001054 (2006年)发明了一项加工技术，应用加热膨化机来加工气浮机废水油性物和谷物一起成为一种饲料产品。新西兰专利504619 (2003年)发明了一项加工技术，利用离心控制来从废水油性物去除水份。美国专利6229031 (2001年)发明了一项加工技术，加入氧化钙和水于脂肪酸中，加热至150°C来生成脂肪酸钙，脂肪酸钙具有奶牛的过胃脂肪的功能。美国专利5514388 (1996年)发明了一项加工技术，调节pH到11，再调节pH到3-5，利用蛋白和pH调节来包容一些油脂。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种转化废水油性物成为非油性非粘性干燥产品的加工方法，把废水处理后的油性废弃物(油泥、污泥或副产品)加工成为非油性非粘性的产品，并且是固态的干燥产品，解决了废水油性废弃物加工这个技术问题，为食品加工厂和城市废水处理提供一种废水油性物的加工方法。
[0008]为实现上述目的，本发明的技术方案如下:
一种转化废水油性物成为非油性干燥产品的加工方法，其特征在于:将废水油性物与氢氧化物或氧化物混合，改变油性变成非油性以及控制温度和物理形态把油性的潮湿物变成非油性的干燥固态产品。氢氧化物或氧化物可以是食品级，饲料级，技术级或工业级，取决于产品的用途和价格。
[0009]所述的转化废水油性物成为非油性干燥产品的加工方法，其