[发明专利]厨余垃圾资源化处理方法

说明书

本发明创造提供了一种厨余垃圾制备蛋白发泡剂的方法及一种厨余垃圾资源化分级处理方法，包括将厨余垃圾含水率调整至80‑90％，加入碱性药剂，加热使之水解完成；降温后进行固液分离，得固体残渣经pH调节至7‑8后作为肥料利用，得上清液进行离心滗油；将离心滗油后分离的油脂回收作为生物柴油的原料利用，将离心滗油后的混合液进行膜浓缩，分别获得分子量在5‑20kDa的蛋白分子形成蛋白浓液作为蛋白发泡剂，以及分子量小于5kDa的蛋白分子形成蛋白浓液作为液体有机肥。本发明创造提供的方法能够使厨余垃圾处理后产生高附加值资源化产品并得到更充分的利用。

技术领域

本发明创造属于厨余垃圾处理技术领域，具体涉及一种厨余垃圾的资源化处理方法。

背景技术

近年随着我国经济的迅猛发展，人民生活水平的不断提高，厨余垃圾的产生量逐年增加，给城市的生活垃圾处理带来了沉重的负担。同时，不稳妥地处理方式如转化成地沟油重新回到餐桌成为一大社会问题。如何有效地处理厨余垃圾，让其变废为宝的同时不造成新的健康威胁，这是众多研究者努力的目标。

目前我国厨余垃圾的主要处理方式还是混入生活垃圾填埋或者焚烧，不仅造成了资源的浪费，也增加了生活垃圾处理难度和费用。厨余垃圾成分复杂，突出表现为含水率高、有机质含量高、蛋白成分复杂，使得一些新开发的技术，如厨余垃圾厌氧消化产沼、生物菌剂制作生物肥料或生物饲料等单一的处理利用方式存在一些问题：(1)厨余垃圾的生物菌种复杂难以保障安全；(2)蛋白成分的复杂性导致单一的处理利用方式整体资源化利用率低，在高附加价值领域的利用率更低；(3)有机质的高含量和复杂性容易使生物处理系统受到较大的冲击，投入和维护成本高，处理效率低。

上述问题直接限制和制约了现有厨余垃圾处理技术的应用，如何科学合理、经济有效地对厨余垃圾进行处理并使之得到全方位的应用，成为厨余垃圾处理技术的关键。

发明内容

本发明创造的一个目的是提供一种厨余垃圾制备蛋白发泡剂的方法，能够分离提纯特定组成的蛋白作为发泡剂在高附加值领域得到更充分的利用。包括的过程为：将厨余垃圾含水率调整至80-90％，加入碱性药剂，加热使之水解完成，降温后进行固液分离，得上清液进行离心滗油，得混合液进行膜浓缩，截留分子量在5-20kDa的蛋白分子形成蛋白浓液，即为可作为蛋白发泡剂的材料。

具体的，所述利用厨余垃圾制备蛋白发泡剂的方法包括的过程为：将厨余垃圾含水率调整至80-90％，添加干物质量5-20％的碱性药剂并使之混合均匀，加热至120-170℃使之水解完成，降温至50-80℃后进行固液分离，得上清液在2500-3000r/min转速下进行离心滗油，滗油后得混合液在36±1℃下进行膜浓缩，先后经滤布、微滤膜和超滤膜进行截留，获得蛋白分子量在5-20kDa的蛋白浓液。

其中，所述厨余垃圾制备蛋白发泡剂的方法还包括在对厨余垃圾含水率调整之前，首先进行破袋、初筛，去除塑料袋等杂质后进行粉碎的步骤。在获得蛋白分子量在5-20kDa的蛋白浓液后，还可以对其进行蒸发浓缩，进而获得蛋白浓度为25％的蛋白浓缩液。在该蒸发浓缩过程中获得的蒸汽可以回收，用于水解过程的加热升温或保温，或用于对厨余垃圾含水率的调整，实现循环利用。

其中，所述碱性药剂可以是NaOH、CaO、Na₂CO₃、Ca(OH)₂的一种或者是几种药剂混合物。

其中，厨余垃圾的水解过程一股在反应釜中完成。在120-170℃的条件下，水解时间优选为20-120min。水解过程能够使厨余垃圾中40-50％的有机物水解成可溶性小分子有机物进入液相，形成的液体中蛋白含量约为2.5-3.5％，同时液相中还溶解有大量氮、磷、钾及氨基酸等营养物质。经热碱水解后，厨余垃圾中病原菌完全灭活，有机质消解而稳定化。

其中，所述固液分离过程一股在板框系统中完成；所述离心滗油过程一股在离心机中完成。固液分离前的降温过程中也能够回收部分热量，返回反应釜用于加热升温或保温。