本發(fā)明涉及生物工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種餐廚副產(chǎn)物無害化處理方法。

背景技術(shù)：

隨著我國人民生活水平的提高和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，餐廚垃圾的產(chǎn)量日益增加。清華大學(xué)環(huán)境系固體廢物污染控制及資源化研究所的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，中國城市每年產(chǎn)生餐廚垃圾不低于6000萬噸。目前，我國高度重視餐廚垃圾處理工作，國家先后出臺的《關(guān)于組織開展城市餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理試點(diǎn)工作的通知》和《關(guān)于加強(qiáng)地溝油整治和餐廚垃圾廢棄物管理的意見》，指出要加強(qiáng)對我國餐廚廢棄物的管理和專項(xiàng)整治，推進(jìn)其資源化利用和無害化處理。國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《“十二五”全國城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》強(qiáng)調(diào)要積極推動設(shè)區(qū)城市餐廚垃圾的分類收運(yùn)和處理，“十二五”期間將建設(shè)餐廚垃圾處理設(shè)施242座，力爭達(dá)到3萬噸/日的處理能力，專項(xiàng)工程投資109億元。

“與其他國家相比，我國餐廚垃圾特點(diǎn)具體表現(xiàn)為：產(chǎn)量巨大；含水率高，水分占到總質(zhì)量的80％～90％；有機(jī)物含量高，約占干物質(zhì)質(zhì)量的95％以上。其危害主要表現(xiàn)為：威脅食品安全；傳播疾病；影響城市市容和環(huán)境衛(wèi)生；資源浪費(fèi)。餐廚垃圾對環(huán)境和人群的危害已十分嚴(yán)重，是城市環(huán)境的一個重要污染源，對人們的正常生活與身體健康構(gòu)成了威脅，這一問題已經(jīng)引起了政府的高度重視和人們的廣泛關(guān)注，在我國中小城鎮(zhèn)尤為突出，由于缺乏適合我國國情的餐廚垃圾處理工藝及設(shè)備，嚴(yán)重制約我國餐廚垃圾處理產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

我國餐廚垃圾處理起步比較晚，由于我國餐廚垃圾成分復(fù)雜性決定了使用單一的現(xiàn)有處理技術(shù)難以完成高校的處理，如國外餐廚垃圾一般包含大量的超市過期食品，而我國餐廚垃圾中湯水較多。我國餐廚垃圾處理方式主要有填埋、焚燒、飼料化、堆肥、熱解和厭氧發(fā)酵等，其資源化利用的基本模式有三種：一是肥料化，將餐廚垃圾中的有機(jī)物轉(zhuǎn)換成有機(jī)肥料(以北京市為代表)；二是飼料化，將餐廚垃圾中的有機(jī)物轉(zhuǎn)換成有機(jī)飼料(以西寧市為代表)；三是厭氧發(fā)酵，將餐廚垃圾中有機(jī)物經(jīng)過厭氧發(fā)酵轉(zhuǎn)換成沼氣(以鄂爾多斯市為主要代表)。餐廚垃圾減量化、資源化、無害化處理是今后餐廚垃圾處理的主要發(fā)展方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種餐廚副產(chǎn)物無害化處理方法，該方法通過將物料高溫熟化，然后加入酶進(jìn)行酶解后再使用微生物發(fā)酵，處理方式溫和，處理過程簡單有效，可以大規(guī)模、快速的對物料進(jìn)行無害化處理。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種餐廚副產(chǎn)物無害化處理方法，包括以下步驟：

a.按照質(zhì)量比5～7:2～5的比例將餐廚副產(chǎn)物和輔料分別投入處理裝置中，充分?jǐn)嚢杌靹颍?/p>

b.調(diào)節(jié)步驟a的物料的含水量為50～60％，并攪拌混勻；

c.加熱物料至70～80℃,高溫熟化10～60分鐘，然后降溫至30～45℃，分別加入總物料的質(zhì)量比為0.1～0.3％蛋白酶和脂肪酶，酶解2～3小時，酶解過程中保持?jǐn)嚢韫┭酰?/p>

d.按物料總質(zhì)量加入0.1～0.2％質(zhì)量比的餐廚廢棄物發(fā)酵專用菌，充分?jǐn)嚢杌靹颍?/p>

e.開啟攪拌，轉(zhuǎn)速為1～2轉(zhuǎn)/分鐘，控制溫度在30～37℃；

f.經(jīng)過6～12小時發(fā)酵，檢測ph值4.0～5.0，具酸香味，達(dá)到無害化指標(biāo)后得到產(chǎn)品活性微生物培養(yǎng)基。

優(yōu)選的，所述的步驟a中輔料包括麩皮、玉米面、稻殼粉和花生殼。

優(yōu)選的，所述的步驟a中輔料為質(zhì)量比為3～5:0.5～1.5:2～4:1～3的麩皮、玉米面、稻殼粉和花生殼；最優(yōu)選為質(zhì)量比為4:1:3:2的麩皮、玉米面、稻殼粉和花生殼

優(yōu)選的，所述的步驟a中加料總體積不超過處理裝置容積的70％。

優(yōu)選的，所述的步驟c中蛋白酶為酸性蛋白酶，脂肪酶為中溫脂肪酶。

優(yōu)選的，所述的步驟c中攪拌速度為2轉(zhuǎn)/分鐘，通氣氣量為9立方米/分鐘。

優(yōu)選的，所述的餐廚廢棄物發(fā)酵專用菌為質(zhì)量比為0.5～1.5:3～7:2～6的糞腸球菌、釀酒酵母菌和枯草芽孢桿菌；最優(yōu)選為質(zhì)量比為1:5:4的糞腸球菌、釀酒酵母菌和枯草芽孢桿菌

優(yōu)選的，所述的無害化指標(biāo)檢測包括：大腸菌群＜30mpn/100g，霉菌總數(shù)＜10cfu/g，沙門氏菌未檢出/25克樣品。

優(yōu)選的，所述的處理裝置包括設(shè)置有夾層的密封的殼體，殼體頂部設(shè)有餐廚副產(chǎn)物進(jìn)料口和排氣口，殼體底部設(shè)有出料口；殼體內(nèi)部設(shè)有攪拌裝置；攪拌裝置包括位于殼體上部的電機(jī)和減速機(jī)，電機(jī)下部電連接減速機(jī)，減速機(jī)連接有主臂，主臂分別連接第一橫臂、第二橫臂、第三橫臂、第一刮料臂和第二刮料臂；第一橫臂、第二橫臂、第三橫臂分別固定連接有垂直設(shè)置的第一攪拌臂、第二攪拌臂、第三攪拌臂；第一攪拌臂、第二攪拌臂和第三攪拌臂均具有螺旋狀槳葉，相鄰槳葉之間設(shè)置有防纏繞裝置，第一刮料臂、第二刮料臂上也分別設(shè)置有若干防纏繞裝置。

優(yōu)選的，所述的殼體內(nèi)部還設(shè)有送風(fēng)裝置，攪拌裝置和送風(fēng)裝置電連接控制器；殼體的底部和側(cè)壁上還分別設(shè)置有冷熱風(fēng)進(jìn)口。

優(yōu)選的，所述的冷熱風(fēng)進(jìn)口分別通過風(fēng)管連接電加熱系統(tǒng)。

優(yōu)選的，所述的防纏繞裝置為防纏繞刀片。防纏繞刀片可以防止物料纏繞，影響工作效率，造成不必要的停機(jī)檢修等故障。

優(yōu)選的，所述的第一攪拌臂、第二攪拌臂、第三攪拌臂分別與主臂平行，且所述第一攪拌臂、第二攪拌臂、第三攪拌臂距離所述主臂的垂直距離不同。

優(yōu)選的，所述的送風(fēng)裝置包括分別設(shè)置在攪拌裝置的主臂、第一橫臂、第二橫臂、第一刮料臂和第二刮料臂內(nèi)相互連通的風(fēng)道以及外置的風(fēng)機(jī)，風(fēng)道的送風(fēng)出口分別設(shè)置在第一刮料臂的底端和第二刮料臂的中部。

優(yōu)選的，所述的送風(fēng)裝置還包括電熱風(fēng)爐，電熱風(fēng)爐設(shè)置在殼體和風(fēng)機(jī)之間。送風(fēng)裝置可以直接選擇采用風(fēng)機(jī)，優(yōu)選為羅茨風(fēng)機(jī)送風(fēng)，給物料通入空氣，滿足處理過程中對氧氣等的需求；或者根據(jù)需要再連接上電熱風(fēng)爐，給裝置內(nèi)送入熱風(fēng)，對物料進(jìn)行加熱處理。

優(yōu)選的，所述的冷熱風(fēng)進(jìn)口分別通過風(fēng)管連接電加熱系統(tǒng)；電加熱系統(tǒng)包括電控制系統(tǒng)、熱風(fēng)機(jī)和羅茨風(fēng)機(jī)，電加熱系統(tǒng)分別連接到溫度傳感器和控制器上。其中熱風(fēng)機(jī)功率10～50kw，數(shù)量1～3個，羅茨風(fēng)機(jī)功率為10～20kw?？梢允刮锪霞訜岣鶆颍ＷC滅菌的效果，也可以根據(jù)需要通入空氣或冷風(fēng)。

攪拌臂極大地提高了攪拌效果，攪拌徹底、不留死角，充分利用所有物料，節(jié)約物料資源。主臂、第一橫臂、第二橫臂、第三橫臂、刮料臂不僅起到攪拌的作用，還可根據(jù)需要供風(fēng)，改變物料溫度，實(shí)現(xiàn)殺菌、干燥等功能。送風(fēng)出口一個設(shè)置在刮料臂的底端，一個設(shè)置在中部，可以保證通風(fēng)的均勻性。送風(fēng)出口可以選擇輸入加熱或者不加熱的氣體(如熱蒸汽、熱空氣、空氣、氧氣、氮?dú)獾?，如果工藝同時需要加熱和通入特定的氣體，可以選擇使用電加熱系統(tǒng)來進(jìn)行加熱，送風(fēng)裝置輸入特別需要的氣體。

第一攪拌臂、第二攪拌臂、第三攪拌臂均具有螺旋狀槳葉，相鄰槳葉之間的攪拌臂上設(shè)置有防纏繞刀片，第一刮料臂、第二刮料臂上也分別設(shè)置有若干防纏繞刀片。防纏繞刀片可以防止物料纏繞，影響工作效率，造成不必要的停機(jī)檢修等故障。

優(yōu)選的，所述的排氣口通過管道連接到抽風(fēng)機(jī)，降溫時打開，便于排氣。

優(yōu)選的，所述的殼體的夾層內(nèi)設(shè)置有水循環(huán)盤管，水循環(huán)盤管連接有羅茨風(fēng)機(jī)，羅茨風(fēng)機(jī)送風(fēng)作為輔助進(jìn)行水循環(huán)，還連接有加熱、冷卻裝置；因此可以提供冷水或熱水，對殼體內(nèi)物料進(jìn)行加熱或冷卻，快速升溫或降溫。

優(yōu)選的，所述的殼體上安裝有液位計、溫度傳感器。溫度傳感器探頭伸入至殼體內(nèi)壁?？梢詸z測物料的實(shí)時溫度及液位高度。

優(yōu)選的，所述的餐廚副產(chǎn)物進(jìn)料口、出料口分別通過氣壓撐封堵，氣壓撐包括蓋板、支撐桿，蓋板一端與餐廚副產(chǎn)物進(jìn)料口邊緣鉸接，蓋板的中部與支撐桿一端鉸接，支撐桿另一端連接減速機(jī)。此結(jié)構(gòu)可以幫助提高物料處理設(shè)備的密封效果且保持殼體空間具有一定壓力。

優(yōu)選的，所述的第一攪拌臂、第二攪拌臂、第三攪拌臂分別與主臂平行，且所述第一攪拌臂、第二攪拌臂、第三攪拌臂距離所述主臂的垂直距離不同。這種結(jié)構(gòu)可以讓攪拌更均勻，攪拌效果更好。

優(yōu)選的，所述的第一刮料臂和第二刮料臂為伸入至殼體內(nèi)底部的刮料桿，刮料桿上固定有錐體刮料板。

優(yōu)選的，所述的控制器為plc控制器，控制器上設(shè)有顯示屏和操作按鈕，安裝于殼體外壁。

由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

1、快速處理：本工藝可以快速并大量的處理餐廚廢棄物，降低了腐爛發(fā)臭和蚊蠅滋生的可能，保護(hù)周邊環(huán)境。

2、就地處理：將生活垃圾與城市垃圾分開，可以在生活區(qū)附近進(jìn)行處理；減少與城市垃圾混在一起現(xiàn)象，降低二次污染及“地溝油”流入餐桌，保障飲食安全。

3、自動加熱攪拌：能準(zhǔn)確的顯示物料和設(shè)備夾層內(nèi)水溫度，自動控制對物料進(jìn)行加熱，加熱效果好。攪拌過程中物料在設(shè)備內(nèi)均勻翻滾、移位攪拌效果好，無死角。

4、高值化利用：由餐廚垃圾加工成的蛋白質(zhì)飼料富含多種活性菌群，高蛋白高脂肪，可喂養(yǎng)家禽、牲畜，促進(jìn)生長。

總之，使用該方法和該裝置可以通過將物料高溫熟化，然后加入酶進(jìn)行酶解后再使用微生物發(fā)酵，處理方式溫和，處理過程簡單有效，可以大規(guī)模、快速的對物料進(jìn)行無害化處理。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的裝置主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的攪拌裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1-電機(jī)；20-蓋板；21-支撐桿；22-進(jìn)料口；23-出料口；3-減速機(jī)；4-殼體；5-液位計；6-控制器；7-溫度傳感器；8-冷熱風(fēng)進(jìn)口；9-主臂；90-第一橫臂；91-第二橫臂；92第三橫臂；93-第一攪拌臂；94-第二攪拌臂；95-第三攪拌臂；96-第一刮料臂；97-第二刮料臂；98-防纏繞刀片；99-送風(fēng)出口；10-排氣口。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

實(shí)施例一：

如圖1和圖2所示，一種餐廚副產(chǎn)物無害化處理方法，包括設(shè)置有夾層的密封的殼體4，殼體4頂部設(shè)有電機(jī)1、減速機(jī)3、進(jìn)料口22和排氣口10，殼體4內(nèi)部設(shè)有攪拌裝置和送風(fēng)裝置，電機(jī)1驅(qū)動減速機(jī)3、減速機(jī)3驅(qū)動攪拌裝置；底部開有出料口23，進(jìn)料口22、出料口23通過氣壓撐封堵，氣壓撐包括蓋板20、支撐桿21，蓋板20一端與進(jìn)料口22邊緣鉸接、中部與支撐桿21一端鉸接，支撐桿21另一端連接減速機(jī)3。；排氣口10通過管道連接到抽風(fēng)機(jī)，降溫時打開，便于排氣；殼體4中部側(cè)壁和下部側(cè)壁上還分別設(shè)置有冷熱風(fēng)進(jìn)口8，冷熱風(fēng)進(jìn)口8分別通過風(fēng)管連接電加熱系統(tǒng)；殼體4的夾層內(nèi)設(shè)置有水循環(huán)盤管，保證夾層水溫受熱均勻，并且殼體4下部有端口可將水循環(huán)盤管連接外部加熱、冷卻裝置，快速升溫或降溫；殼體4上安裝有液位計5、溫度傳感器7。送風(fēng)裝置、電機(jī)1、抽風(fēng)機(jī)分別與控制器6連接，可實(shí)現(xiàn)處理設(shè)備按照設(shè)定需求自動控制、運(yùn)行。

攪拌裝置包括第一攪拌臂93、第二攪拌臂94和第三攪拌臂95，減速機(jī)3連接有主臂9，主臂9分別連接第一橫臂90、第二橫臂91、第三橫臂92、第一刮料臂96和第二刮料臂97；第一橫臂90、第二橫臂91、第三橫臂92分別固定連接第一攪拌臂93、第二攪拌臂94、第三攪拌臂95；電機(jī)1驅(qū)動主臂9自轉(zhuǎn)，主臂9帶動第一攪拌臂93、第二攪拌臂94、第三攪拌臂95、第一刮料臂96和第二刮料臂97繞主臂9軸線公轉(zhuǎn)，電機(jī)1驅(qū)動第一攪拌臂93、第二攪拌臂94和第三攪拌臂95自轉(zhuǎn)，主臂9、第一橫臂90、第二橫臂91、第三橫臂92、第一刮料臂96和第二刮料臂97內(nèi)開有相互連通的風(fēng)道，風(fēng)道連通送風(fēng)裝置和殼體內(nèi)腔；送風(fēng)裝置包括外置的風(fēng)機(jī)；風(fēng)道的送風(fēng)出口99設(shè)置在第一刮料臂96的底端和第二刮料臂97的中部；

第一攪拌臂93、第二攪拌臂94、第三攪拌臂95均具有螺旋狀槳葉，相鄰槳葉之間設(shè)置有防纏繞刀片98，第一刮料臂96、第二刮料臂97上也設(shè)置有若干防纏繞刀片98。

實(shí)際應(yīng)用時，開啟電源，通過進(jìn)料口22進(jìn)料，進(jìn)料完畢后關(guān)閉進(jìn)料口22，通過控制器6設(shè)定好各參數(shù)，通過控制器控制各生產(chǎn)程序進(jìn)行攪拌、滅菌處理，滅菌完畢后先通過風(fēng)冷或水冷降溫，然后加入專用菌種及酶制劑等進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵完畢通過出料口23出料，制成成品。

實(shí)施例二：具體發(fā)酵實(shí)例一：

1、開機(jī)前檢查減速機(jī)潤滑油位，損耗添加。

2、開啟電源總開關(guān)，觀察各功能指示燈工作是否正常點(diǎn)亮。

3、投料處理：將餐廚垃圾用升料斗或上料絞龍投入處理裝置中，投料量4噸，攪拌均勻；

4、滅菌處理：利用熱風(fēng)和夾套內(nèi)熱水加熱使待處理物料升溫至70℃～75℃，保溫30min，待處理物料滅菌結(jié)束后，開啟風(fēng)冷及水冷將處理裝置降溫至30℃～40℃,降溫過程中按照質(zhì)量比9:1的比例投入輔料(麩皮與玉米面的質(zhì)量比為4:1)，得到含水率在30％～60％的處理物料；

5、發(fā)酵處理：向滅菌后的處理裝置中添加總物料質(zhì)量比為0.01％脂肪酶和0.01％蛋白酶進(jìn)行酶解，并充分?jǐn)嚢杌靹?；發(fā)酵三小時后，將酶解好的處理物料中加入總物料質(zhì)量0.1％的餐廚廢棄物發(fā)酵專用菌(活菌數(shù)100～200億/g，配方中菌粉為質(zhì)量比1:5:4的釀酒酵母：糞腸球菌：枯草芽孢桿菌)，控制發(fā)酵溫度為30℃～40℃，發(fā)酵時一直通氣供氧，其攪拌速度為2轉(zhuǎn)/分鐘，通氣氣量為9立方米/分鐘。

6、出料，經(jīng)過12h發(fā)酵，經(jīng)檢測得到大腸菌群＜30mpn/100g，霉菌總數(shù)＜10cfu/g，沙門氏菌未檢出/25克樣品的無害化產(chǎn)物活性微生物培養(yǎng)基，成品物料無臭味或呈現(xiàn)酸香味。

實(shí)施例三：具體發(fā)酵實(shí)例二：

1、開機(jī)前檢查減速機(jī)潤滑油位，損耗添加。

2、開啟電源總開關(guān)，觀察各功能指示燈工作是否正常點(diǎn)亮。

3、投料處理：將餐廚垃圾用升料斗或上料絞龍投入處理裝置中，投料量4噸，攪拌均勻；

4、滅菌處理：利用熱風(fēng)和夾套內(nèi)熱水加熱使待處理物料升溫至73℃～78℃，保溫30min，待處理物料滅菌結(jié)束后，開啟風(fēng)冷及水冷將處理裝置降溫至30℃～40℃,降溫過程中按照質(zhì)量比3:1的比例投入輔料(麩皮、玉米面和稻殼的質(zhì)量比為4:1:3)，得到含水率在30％～60％的發(fā)酵物料；

5發(fā)酵處理：向滅菌后的待處理物料中添加總物料質(zhì)量比為0.02％脂肪酶和0.02％蛋白酶進(jìn)行酶解，并充分?jǐn)嚢杌靹?；發(fā)酵三小時后，將酶解好的發(fā)酵物料中加入總物料質(zhì)量0.15％的餐廚廢棄物發(fā)酵專用菌(活菌數(shù)100～200億/g，配方中菌粉為質(zhì)量比1:5:4的釀酒酵母：糞腸球菌：枯草芽孢桿菌)，控制發(fā)酵溫度為30℃～40℃，發(fā)酵時一直通氣供氧，其攪拌速度為2轉(zhuǎn)/分鐘，通氣氣量為9立方米/分鐘。

6、出料，經(jīng)過9小時發(fā)酵，經(jīng)檢測得到大腸菌群＜30mpn/100g，霉菌總數(shù)＜10cfu/g，沙門氏菌未檢出/25克樣品的無害化產(chǎn)物活性微生物培養(yǎng)基，成品物料無臭味或呈現(xiàn)酸香味。

實(shí)施例四：具體發(fā)酵實(shí)例三：

1、開機(jī)前檢查減速機(jī)潤滑油位，損耗添加。

2、開啟電源總開關(guān)，觀察各功能指示燈工作是否正常點(diǎn)亮。

3、投料處理：將餐廚垃圾用升料斗或上料絞龍投入處理裝置中，投料量4噸，攪拌均勻；

4、滅菌處理：利用熱風(fēng)和夾套內(nèi)熱水加熱使待處理物料升溫至75℃～80℃，保溫30min，待處理物料滅菌結(jié)束后，開啟風(fēng)冷及水冷將處理裝置降溫至30℃～40℃,降溫過程中按照質(zhì)量比3:2的比例投入輔料(麩皮、玉米面、稻殼和花生殼的質(zhì)量比為4:1:3:2)，得到含水率在30％～60％的發(fā)酵物料；

5發(fā)酵處理：向滅菌后的待處理物料中添加總物料質(zhì)量比為0.03％脂肪酶和0.03％蛋白酶進(jìn)行酶解，并充分?jǐn)嚢杌靹颍话l(fā)酵三小時后，將酶解好的發(fā)酵物料中加入總物料質(zhì)量0.02％的餐廚廢棄物發(fā)酵專用菌(活菌數(shù)100～200億/g，配方中菌粉為質(zhì)量比1:5:4的釀酒酵母：糞腸球菌：枯草芽孢桿菌)，控制發(fā)酵溫度為30℃～40℃，發(fā)酵時一直通氣供氧，其攪拌速度為2轉(zhuǎn)/分鐘，通氣氣量為9立方米/分鐘。

6、出料，經(jīng)過6小時發(fā)酵，經(jīng)檢測得到大腸菌群＜30mpn/100g，霉菌總數(shù)＜10cfu/g，沙門氏菌未檢出/25克樣品的無害化產(chǎn)物活性微生物培養(yǎng)基，成品物料無臭味或呈現(xiàn)酸香味。

應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。