[发明专利]一种餐厨垃圾高值化利用方法

说明书

本发明涉及垃圾处理技术领域，提供了一种餐厨垃圾高值化利用方法，包括利用黑水虻幼虫的生物取食对餐厨垃圾进行降解处理，收集黑水虻生物质并干燥粉碎，得到黑水虻虫粉，以所述黑水虻虫粉为反应底物，在羟基磷酸钙催化剂的作用下，通过水热反应，得到工业平台原料。本发明提出的方法用黑水虻生物处理餐厨垃圾，不需要对餐厨垃圾进行分离和调节等预处理，可直接将收集的垃圾转化为黑水虻自身的生物质，再在一定实验条件下，通过羟基磷酸钙催化剂将其水热转化为价值较高的工业平台原料。

技术领域

本发明涉及垃圾处理技术领域，具体涉及一种餐厨垃圾高值化利用方法。

背景技术

在减缓全球气候变化的碳中和运动中，需要以高效、清洁和可行的方式处理城市固体废物。由于人口的不断增长，人类生活水平的提高，餐厨垃圾的产量不断增加，到2025年，全球餐厨垃圾产量将达到25亿吨。餐厨垃圾具有水分含量高、有机质含量高、易降解、易腐烂变质等特点，因此管理和处置餐厨垃圾不当，不仅浪费能源和资源，还会引起恶臭释放、有害气体排放、病毒传播和水土污染等环境问题。

目前餐厨垃圾的资源化利用方向主要有厌氧发酵、好氧堆肥和昆虫养殖等。厌氧发酵可制氢、制甲烷和制生物乙醇，但是受高油盐、pH值、菌种、有害物质和碳氮比等因素的影响，会抑制厌氧发酵微生物的生长繁殖，从而导致厌氧降解不稳定，能源转化效率低，同时厌氧发酵后的残渣等副产物处置目前也不完善；好氧堆肥的产品可用作土壤改良剂和复合肥，但好氧堆肥的用地成本高、分解周期长、会产生臭气和渗滤液二次污染，且好氧堆肥过程也受温度、碳氮比和pH值等因素的影响，容易出现溢氮和溢硫的问题从而降低堆肥产品的品质，同时堆肥反应器和产品也缺少相关标准；近年来，利用食腐昆虫清除有机垃圾，由于操作简单、成本效益高、生态足迹小等优点，越来越受到人们的关注。昆虫养殖是直接用餐厨垃圾作为饲料来养殖昆虫，再将成虫进一步加工为蛋白质饲料等的处理方法。目前常见的是以黑水虻(BSF)作为养殖昆虫，黑水虻繁殖迅速，生物量大，食性广泛，吸收转化率高，容易管理，饲养成本低，并且耐油盐，抗逆性好，能够直接以餐厨垃圾为食，将其转化为幼虫生物质(BSFL)，幼虫生物质的生物组成，通常包括糖(8％-20％)、脂肪(7％-39％)和蛋白质(37％-63％)，是一种绿色、安全和高效的餐厨垃圾资源化利用技术。

在现有技术中，处理完餐厨垃圾得到的BSFL通常用来提取蛋白质和粗脂肪，其中，蛋白质可加工作为养殖动物饲料，粗脂肪则可在一定催化条件下制备生物柴油。然而，由于缺乏成熟的相关技术指导，并且上述应用利用BSFL获得的经济效益较低，导致黑水虻对餐厨垃圾的生物处理技术尚未广泛应用于餐厨垃圾处理行业。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种环境友好且高值化利用餐厨垃圾的新型处理方法，以解决现有餐厨垃圾产量大、危害大、处理过程环境污染大和资源化利用价值低的问题。

本发明采用如下的技术方案，包括：

利用黑水虻幼虫的生物取食对餐厨垃圾进行降解处理；

收集黑水虻生物质，干燥粉碎后，得到黑水虻虫粉；

以所述黑水虻虫粉为反应底物，在羟基磷酸钙催化剂的作用下，通过水热反应，得到工业平台原料。

可选的，所述工业平台原料包括糠醛、苯甲腈、苯乙醛和苯甲醛。

可选的，所述以所述黑水虻虫粉为反应底物，在羟基磷酸钙催化剂的作用下，通过水热反应，得到工业平台原料，包括：

将所述黑水虻虫粉和所述羟基磷酸钙催化剂溶于去离子水中形成溶液；

将上述溶液搅拌均匀后调节初始pH值至8～10；

将该溶液转移至聚四氟乙烯材质的内衬中；

氮吹浓缩后，紧闭内衬盖子，将内衬放入不锈钢罐体中，拧紧不锈钢罐体外盖；