利用黑水虻处理餐厨垃圾的方法与流程

1.本发明涉及餐厨垃圾处理领域，具体涉及一种利用黑水虻处理餐厨垃圾的方法。


背景技术：

2.餐厨垃圾，指居民饭后扔掉的剩菜剩饭，餐厨垃圾是城市固体垃圾中有机垃圾的重要组成部分。从其成分上看，餐厨垃圾主要由蛋白质、脂类、淀粉、纤维素和无机盐等组成，其理化特点可用“四高”来描述，即油脂含量高、有机质含量高、盐分含量高、含水率高。此外，由于不同地区主产粮食作物的差异，再加上饮食习惯不同，各地城市餐厨垃圾特性在地区上也有明显差异。由于餐厨垃圾中营养成分含量丰富，含水率较高，因此极易腐败发酸发臭，且容易滋生有害生物，如果不及时处理或者处理不当不仅会造成空气污染和水污源，还会严重干扰人们的正常生活。
3.现有餐厨垃圾采用填埋法、焚烧法、厌氧发酵法和堆肥法进行处理。目前处理餐厨垃圾的方式都各自存在缺点：填埋法：填埋处理所需要的场地大，在填埋过程中容易产生很多的渗滤液造成地下水污染；餐厨自身含水率高，热值低；焚烧法：焚烧需要增加燃料，处理成本高且不完全燃烧时容易造成二次污染；厌氧发酵周期长，占地面积大，产气率低，工艺复杂，投资大；堆肥处理周期长，且在堆肥过程中容易臭气四溢，对周围的环境会造成很大的影响；堆肥处理一般有蚯蚓堆肥和黑水虻堆肥，对于蚯蚓堆肥：如餐厨垃圾除含有大量的有机物外，还有丰富的氮、磷、钾、钙等大、中量营养元素和各种微量营养元素。利用蚯蚓堆肥来处理餐厨垃圾，不仅能有效地分解餐厨垃圾，生产有机肥料，同时还能降低堆肥过程中臭味的产生。蚯蚓作为蚯蚓堆肥中的关键因子，必须保持足够的生物量和活性才能加快蚯蚓堆肥进程。温度、湿度、基料性质等因子均会对蚯蚓的生存、生长和繁殖产生影响。而餐厨垃圾中的高油、高盐和高含水率，则会严重抑制蚯蚓活性，影响蚯蚓堆肥的效果。
4.因此，目前已有的餐厨垃圾蚯蚓堆肥处理技术，均在蚯蚓处理前端加上了餐厨垃圾的脱油、脱盐和脱水预处理环节。例如，申请号为201711139981.8的中国发明专利公开了一种利用蚯蚓处理餐厨垃圾的方法，该方法首先就需要将餐厨垃圾预处理去除多余的油、盐和水；申请号为201810680325.7的中国发明专利公开了一种利用餐厨垃圾饲养蚯蚓的方法，该方法要求进行餐厨垃圾的固、液分离。然而，已有技术中多出的脱油、脱盐和干燥环节，一方面使工艺流程更加复杂，提高了能耗，增加了处理成本，另一方面脱油、脱盐产生的污水也容易造成二次污染。
5.更为环保的是生物处理方式，即将蟑螂、苍蝇和黑水虻等用于厨余垃圾生物处理，但蟑螂和苍蝇为害虫，而且价格昂贵、产出率低。蟑螂大约3个月才能消耗一次厨余垃圾，苍蝇幼虫成本价为10元/斤。黑水虻的产出率大约是蟑螂的6倍，成本价仅为苍蝇的1/5。50克黑水虻卵孵化出的幼虫，可处理约1000斤餐厨垃圾，5吨餐厨垃圾可培育1吨黑水虻幼虫。养殖黑水虻消耗厨余垃圾，转化率高，基本可实现
‘
零残渣’。
6.如申请号为201610513605.x的中国发明专利公开了一种餐厨垃圾处理方法，主要步骤为：将餐厨垃圾中黑水虻幼虫无法处理的非有机杂质剔除后，测算其油脂含量、盐度、
含水量与碳氮比；添加稻田秸秆或/和腐烂水果蔬菜等调节碳元素含量，添加鸡粪或/和猪粪等禽畜粪便调节氮元素含量；将所得混合物打碎后，置于均质池内进行搅拌，发酵，得到符合黑水虻幼虫生长指标的混合有机废物；接种黑水虻幼虫；在温度26～28℃、相对湿度40～55％、光照强度低于25lx的条件下进行混合有机废物处理；分出处理残渣和黑水虻虫体；处理残渣通过自然堆肥，得到有机肥。
7.但是，该专利使用黑水虻处理餐厨时通常采用粉碎后挤压脱水的预处理方式，在此种技术中，需要增加水处理设备，同时处理过程中处理区域臭气较大。由于水处理设备占地面积大，投资高，所以目前黑水虻处理餐厨垃圾技术选用的场地要求高。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种利用黑水虻处理餐厨垃圾的方法，该方法采用黑水虻处理餐厨，从而获得黑水虻鲜虫；同时，将粉碎后的餐厨垃圾和破碎后的园林垃圾均匀混合为餐厨混合垃圾，能避免当前黑水虻处理餐厨垃圾需要水处理设备和处理过程中产生大量臭气的问题。
9.为实现上述目的，本发明所设计一种利用黑水虻处理餐厨垃圾的方法，包括以下步骤：
10.步骤1：将收集的餐厨垃圾破碎并去除玻璃、金属、塑料非有机废弃物成分；
11.步骤2：将收集的园林垃圾粉碎；
12.步骤3：向破碎的餐厨垃圾中添加粉碎的园林垃圾，混合并调节含水率至60％～80％，得到餐厨混合垃圾；
13.步骤4：将步骤3中得到的餐厨混合垃圾堆起，并在餐厨混合垃圾堆的中间挖坑，将黑水虻幼虫倒在餐厨混合物坑中利用黑水虻幼虫处理餐厨混合垃圾，得到处理物；
14.步骤5：将处理物分离得到虫粪、黑水虻虫体和杂质；
15.步骤6：将黑水虻虫体冷冻，得到黑水虻鲜虫。
16.作为优选项，所述步骤2中，所述园林垃圾为自然凋落或人工修剪所产生的枯枝、落叶、谢花、树木与灌木以及其它植物残体。
17.作为优选项，所述步骤3中，所述餐厨垃圾和园林垃圾的重量比1:0.01～2；
18.作为优选项，所述步骤4中，所述黑水虻幼虫投放量为：每吨餐厨垃圾，取50～200克黑水虻虫卵所孵化出黑水虻幼虫。
19.作为优选项，所述步骤4中，所述黑水虻幼虫处理餐厨混合垃圾的条件为温度20～40℃且避光，处理时间为4～8天。本发明的有益效果为：
20.1、本发明通过向餐厨垃圾中混合园林垃圾来调节餐厨垃圾的含水率，可以减少现有黑水虻技术中的水处理工艺，同时可以有效降低处理过程中产生的臭气；
21.2、本发明依据餐厨垃圾含水量的不同，提供了精确的餐厨垃圾与园林垃圾混合的比例，能够为不同类型的餐厨垃圾提供高效的黑水虻处理方法；
22.3、本发明可以避免黑水虻幼虫因不适应环境发生逃逸的现象；
23.4、通过本发明所述方法步骤5可以方便黑水虻虫体运输。
24.综上所述，本发明所述方法操作简单，设备占地面积小，投资小、周期短；具备高效性和易操作、空间利用率高等特点，还能有效减少餐厨垃圾处理过程中产生的臭气。
具体实施方式
25.下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述，以便本领域技术人员理解。
26.实施例1
27.一种利用黑水虻处理餐厨垃圾的方法，包括以下步骤：
28.步骤1：将收集的餐厨垃圾破碎并去除玻璃、金属、塑料等非有机废弃物成分；破碎的餐厨垃圾的含水率为73％；
29.步骤2：将园林垃圾粉碎，测得粉碎的园林垃圾的含水率为25％，其中，园林垃圾为自然凋落或人工修剪所产生的枯枝、落叶、谢花、树木与灌木以及其它植物残体；
30.步骤3：按重量比为1:0.33向破碎的餐厨垃圾中添加粉碎的园林垃圾，混合并调节含水率至61％，得到餐厨混合垃圾；
31.步骤4：将步骤3中得到的餐厨混合垃圾堆起，并在餐厨混合垃圾中间挖坑，每吨餐厨垃圾投放150克黑水虻虫卵所孵化出黑水虻幼虫，将黑水虻幼虫倒在餐厨混合垃圾坑中，在温度37℃且避光条件下利用黑水虻幼虫处理餐厨混合垃圾6天，得到处理物；
32.步骤5：将处理物分离得到虫粪、黑水虻虫体和杂质；最后将黑水虻虫体置于温度为-20℃条件下冷冻，得到黑水虻鲜虫。
33.本实施例中，每吨餐厨垃圾处理后可得到虫粪275千克、黑水虻鲜虫270千克，存活率为95％，另可得到杂质80千克，可用于燃烧发电。
34.实施例2
35.利用黑水虻处理餐厨垃圾的方法，包括以下步骤：
36.步骤1：将收集的餐厨垃圾破碎并去除玻璃、金属、塑料等非有机废弃物成分；破碎的餐厨垃圾的含水率为92％；
37.步骤2：将园林垃圾粉碎，测得粉碎的园林垃圾的含水率为20％，其中，园林垃圾为自然凋落或人工修剪所产生的枯枝、落叶、谢花、树木与灌木以及其它植物残体；
38.步骤3：按重量比为1:2向破碎的餐厨垃圾中添加粉碎的园林垃圾，混合并调节含水率至80％，得到餐厨混合垃圾；
39.步骤4：将步骤3中得到的餐厨混合垃圾堆起，并在餐厨混合垃圾中间挖坑，每吨餐厨垃圾投放50克黑水虻虫卵所孵化出黑水虻幼虫，将黑水虻幼虫倒在餐厨混合垃圾坑中，在温度37℃且避光条件下利用黑水虻幼虫处理餐厨混合垃圾6天，得到处理物；
40.步骤5：将处理物分离得到虫粪、黑水虻虫体和杂质；最后将黑水虻虫体置于温度为-20℃条件下冷冻，得到黑水虻鲜虫。
41.本实施例中，每吨餐厨垃圾处理后可得到虫粪230千克、黑水虻鲜虫145千克，存活率为94％，另可得到杂质30千克，可用于燃烧发电。
42.实施例3
43.利用黑水虻处理餐厨垃圾的方法，包括以下步骤：
44.步骤1：将收集的餐厨垃圾破碎并去除玻璃、金属、塑料等非有机废弃物成分；破碎的餐厨垃圾的含水率为50％；
45.步骤2：将园林垃圾粉碎，测得粉碎的园林垃圾的含水率为30％，其中，园林垃圾为自然凋落或人工修剪所产生的枯枝、落叶、谢花、树木与灌木以及其它植物残体；
46.步骤3：按重量比为1:0.1向破碎的餐厨垃圾中添加粉碎的园林垃圾，混合并调节
含水率至60％，得到餐厨混合垃圾；
47.步骤4：将步骤3中得到的餐厨混合垃圾堆起，并在餐厨混合垃圾中间挖坑，每吨餐厨垃圾投放200克黑水虻虫卵所孵化出黑水虻幼虫，将黑水虻幼虫倒在餐厨混合垃圾坑中，在温度20℃且避光条件下利用黑水虻幼虫处理餐厨混合垃圾8天，得到处理物；
48.步骤5：将处理物分离得到虫粪、黑水虻虫体和杂质；最后将黑水虻虫体置于温度为-20℃条件下冷冻，得到黑水虻鲜虫。
49.本实施例中，每吨餐厨垃圾处理后可得到虫粪210千克、黑水虻鲜虫375千克，存活率为85％，另可得到杂质100千克，可用于燃烧发电。
50.实施例4
51.利用黑水虻处理餐厨垃圾的方法，包括以下步骤：
52.步骤1：将收集的餐厨垃圾破碎并去除玻璃、金属、塑料等非有机废弃物成分；破碎的餐厨垃圾的含水率为70％；
53.步骤2：将园林垃圾粉碎，测得粉碎的园林垃圾的含水率为25％，其中，园林垃圾为自然凋落或人工修剪所产生的枯枝、落叶、谢花、树木与灌木以及其它植物残体；
54.步骤3：按重量比为1:0.28向破碎的餐厨垃圾中添加粉碎的园林垃圾，混合并调节含水率至60％，得到餐厨混合垃圾；
55.步骤4：将步骤3中得到的餐厨混合垃圾堆起，并在餐厨混合垃圾中间挖坑，每吨餐厨垃圾投放150克黑水虻虫卵所孵化出黑水虻幼虫，将黑水虻幼虫倒在餐厨混合垃圾坑中，在温度40℃且避光条件下利用黑水虻幼虫处理餐厨混合垃圾4天，得到处理物；
56.步骤5：将处理物分离得到虫粪、黑水虻虫体和杂质；最后将黑水虻虫体置于温度为-20℃条件下冷冻，得到黑水虻鲜虫。
57.本实施例中，每吨餐厨垃圾处理后可得到虫粪260千克、黑水虻鲜虫270千克，存活率为89％，另可得到杂质85千克，可用于燃烧发电。
58.由上述实施例的数据结果，可以看出当破碎的餐厨垃圾含水率越高，需要添加的园林垃圾重量比例越高，黑水虻幼虫的添加量随着餐厨垃圾含水率增加而减小。
59.上述实施例证明，本发明可以解决黑水虻处理餐厨垃圾现有技术中需要增加水处理工艺和处理过程中臭气较多的问题，同时可以避免向餐厨混合料中投加黑水虻幼虫时黑水虻幼虫逃逸的现象。
60.最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应认为属于本发明的保护范围。
61.在此，需要说明的是，上述技术方案的描述是示例性的，本说明书可以以不同形式来体现，并且不应被解释为限于本文阐述的技术方案。相反，提供这些说明将使得本发明公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本说明书所公开的范围。此外，本发明的技术方案仅由权利要求的范围限定。
62.用于描述本说明书和权利要求的各方面公开的形状、尺寸、比率、角度和数字仅仅是示例，因此，本说明书和权利要求的不限于所示出的细节。在以下描述中，当相关的已知功能或配置的详细描述被确定为不必要地模糊本说明书和权利要求的重点时，将省略详细描述。
63.在使用本说明书中描述的“包括”、“具有”和“包含”的情况下，除非使用否则还可以具有另一部分或其他部分，所用的术语通常可以是单数但也可以表示复数形式。
64.应该指出，尽管在本说明书可能出现并使用术语“第一”、“第二”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”等来描述各种不同的组件，但是这些成分和部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个成分和部分和另一个成分和部分。例如，在不脱离本说明书的范围的情况下，第一部件可以被称为第二部件，并且类似地，第二部件可以被称为第一部件，顶部和底部的部件在一定情况下，也可以彼此对调或转换；一端和另一端的部件可以彼此性能相同或者不同。
65.其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。