[发明专利]一种低能耗高效回收餐厨垃圾中油脂的方法

说明书

本发明涉及餐厨垃圾处理领域，公开了一种低能耗高效回收餐厨垃圾中油脂的方法。本发明包括三次处理得到可浮油及将全部可浮油进行酯交换。本发明的有益效果在于，在保证餐厨垃圾油脂提取效率的前提下，可减少水热过程的能耗35％至45％。同时，最终收集的餐厨垃圾的溶解性有机物大大提高，对厌氧消化也有很好的促进作用。

技术领域

本发明涉及餐厨垃圾处理领域，具体地涉及一种低能耗高效回收餐厨垃圾中油脂的方法。

背景技术

大量的餐厨垃圾不仅带来了一系列严重的环境污染问题，而且处理不当也造成了大量生物质能源的浪费。近些年来基于对可再生能源的需求以及日益严峻的环境问题，如何高效利用餐厨垃圾进行能源回收成为了人们备受关注的问题。

餐厨垃圾的不同组分有不同的利用途径。其中，餐厨垃圾中的油脂，是制备生物柴油的良好基质。通过利用餐厨垃圾中动植物油脂等作为原料，经反应改性生成的一种生物柴油，可取代或者部分替代石油柴油。

然而，餐厨垃圾中大部分油脂都存在于固相脂肪中，且与淀粉、蛋白质等混合在一起，难以直接获得。水热处理是一种有效的预处理方法，在含水环境中对餐厨垃圾加热，改善餐厨垃圾结构和性能，有利于废油脂的分离、回收和再利用。如中国专利号ZL201410000823.4公开了一种餐厨垃圾生产生物柴油的方法，该方法从水热处理后的餐厨垃圾中分离出油脂，再利用复合脂肪酶进行高效催化餐厨油脂的酯交换反应。

虽然水热处理的反应快速，产量高，但餐厨垃圾中含有大量的水分，加之餐厨垃圾中的淀粉、蛋白质等含量也非常高，导致水热处理还存在能耗高的突出问题。

现有的处理方法均存在上述不足。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种低能耗高效回收餐厨垃圾中油脂的方法。

本发明的低能耗高效回收餐厨垃圾中油脂的方法，包括以下步骤：

S1：去除餐厨垃圾中的杂物，之后将去除杂物的餐厨垃圾进行离心及三相分离以除去可浮油；

S2：在S1步骤得到的餐厨垃圾中加入α-淀粉酶、糖化酶和蛋白酶以水解淀粉、多糖和蛋白质；

S3：将S2步骤得到的经酶处理的餐厨垃圾进行离心及三相分离以第二次除去可浮油；

S4：除去餐厨垃圾中的液相，将S3步骤中得到的固相置于水热反应釜中进行水热处理；

S5：将S4步骤中经水热处理的餐厨垃圾进行离心及三相分离以第三次除去可浮油；

S6：合并三次除去的可浮油，将全部可浮油进行酯交换。

优选的，S2步骤前，将S1步骤得到的餐厨垃圾调节pH至5-5.5，温度设置为50℃至55℃。

优选的，S2步骤中加入的α-淀粉酶浓度为10u/g至16u/g、糖化酶浓度为90u/g至100u/g、蛋白酶浓度为20至30u/g，之后在恒温振荡箱中培养不低于8h。

优选的，S1步骤中离心时的离心转速为7200r/min至7500r/min，离心时间为8min至10min。

优选的，S4步骤中水热处理的温度为150℃至160℃，时间为不低于 60min。

优选的，S1步骤中的餐厨垃圾含有丰富碳水化合物和固相脂肪。

本发明的有益效果在于，采用酶结合水热处理的方法，利用淀粉酶、糖化酶和蛋白酶首先对餐厨垃圾中的淀粉、多糖和蛋白质进行处理，之后将固相(主要为固相油脂，水热处理对象的体积大幅降低)再经水热处理提取油脂。通过本发明的方法，在保证餐厨垃圾油脂提取效率的前提下，可减少水热过程的能耗约35％至45％。同时，最终收集的餐厨垃圾的溶解性有机物大大提高，对厌氧消化也有很好的促进作用。