利用黃粉蟲處理餐廚廢棄物預處理物的方法
【專利摘要】本發明屬于生物環保領域，具體地說是一種利用黃粉蟲處理餐廚廢棄物預處理物的方法，其特征在于工藝步驟包括餐廚廢棄物的預處理和昆蟲對預處理物的過腹轉化，具有1、處理能力強，處理速度較普通堆肥快，2、占用場地少，3、經處理后的餐廚垃圾成為優質生物有機肥，4、在處理食品垃圾的過程中，可同時得到大量富含蛋白的黃粉蟲幼蟲，每處理10噸餐廚垃圾可生產鮮黃粉蟲幼蟲約3.33噸，其粗蛋白含量約為60％，由此得到大量優質昆蟲生物蛋白，進一步增加了利潤。
【專利說明】利用黃粉蟲處理餐廚廢棄物預處理物的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于生物環保領域，具體地說是一種利用環境昆蟲黃粉蟲過腹轉化處理餐廚廢棄物的方法。
【背景技術】
[0002]所謂餐廚廢棄物，是指賓館、飯店、超市、工廠、學校、機關、公共食堂等餐飲單位產生的餐余和廚余棄物、食品加工下腳料、不可再食用的動植物油脂和各類油水混合物。隨著社會經濟發展、城市化進程加快，生活水平提高，餐廚廢棄物產生量與日俱增，已超過地球的自凈能力，成為世界性公害。據統計，我國每年餐廚廢棄物產量約6000萬噸，相當于約I億畝耕地年產能、I個中等省全省耕地的年產量、2億多人一年的口糧。
[0003]由于餐廚廢棄物極易滋生微生物而腐爛變質，產生刺激性氣味及污水等，餐廚廢棄物處理不當可造成對身體健康、食品安全、環境污染甚至糧食安全的危害。餐廚廢棄物中剩菜湯、餿水含量很大，容易在收集、運輸途中泄漏，影響城市環境；餐廚廢棄物的任意排放，不僅大面積釋放有毒有害物質，而且還會堵塞城市管網，造成污水反流、雨季污水溢出等后果；餐廚廢棄物與普通生活垃圾混合填埋，會形成滲濾液嚴重污染地下水；其次，用餐廚廢棄物飼養的畜禽，其脂肪、肌肉等組織里積蓄有大量的有害物質，同時可能含有多種病菌，未經處理直接飼養畜禽，會通過畜禽體內毒素、有害物質的積累對人體健康帶來危害，從而造成人畜之間的交叉傳染，人食用后會導致肝臟、腎臟等系統免疫功能下降；這種食物鏈形式隱藏著巨大的病原體轉移與擴散的危險。目前美國、加拿大、歐盟等許多國家已經制定了很多法律禁止用未經處理的餐廚垃圾直接喂豬。廢棄的食用油脂被加熱、過濾、蒸餾后提煉出的“地溝油”，有可能回流到人們的餐桌。由于“地溝油”中含有黃曲霉素、苯等有毒物質，經過不法途徑回到人們的餐桌，供人食用會造成慢性疾病的發生甚至致癌，對人們的身體健康造成極大的危害。此外，因其高鹽高脂，作為肥料易造成土壤板結，污染土地與植被，降低糧食產量；與生活垃圾一起焚燒、填埋造成嚴重的環境污染。
[0004]現在，通過生物技術對餐廚廢棄物進行資源化利用，包括好氧發酵制飼料或生物月巴，蚯蚓堆肥，厭氧發酵制沼氣和有機肥。根據控制條件、設備、加入附加材料種類或流程的不同，可以演變為多種技術工藝，但或因除臭不過關、廢水廢氣二次污染等問題，不論哪種工藝都未能實現規模推廣。
[0005]世界范圍內，日本對于餐廚垃圾處理開始較早，已形成法制化和產業化，處于國際領先水平。目前采用最多的處理方式是減量化處理。是利用微生物降解，剩余少量的固形物可作為堆肥使用。此種方式減容效果好，但沒有實現資源化利用。
[0006]如何實現“餐廚廢棄物無害化處理，資源化利用”，成為餐廚廢棄物處理行業發展的世界性趨勢。。
[0007]經檢索，CN網上公開了一種利用黑水虻幼蟲處理餐廚垃圾的方法及物料配方的發明專利，該專利是將餐廚垃圾粗碎后添加敷料，得到黑水虻幼蟲培養料，在黑水虻幼蟲培養料表面接入黑水虻卵，黑水虻卵孵化的幼蟲餐食培養料，使垃圾得到處理和清除，在黑水虻幼蟲老熟前，在黑水虻幼蟲培養料堆放區域的外部鏈接一個蟲體收集器，該蟲體收集器內裝有干燥的米糠粉，用以引導收集老熟的黑水虻幼蟲，剩余的經處理的黑水虻幼蟲培養料，經烘干后制成生物有機肥，其不足是:在處理過程中，餐廚垃圾產生的臭氣和污水得不到有效的處理，致使臭氣擴散到大氣中，污水流入到地下，加大了空氣的污染指數，造成二次污染，并且，這種方法不利于形成產業化，處理方式繁瑣、達不到衛生處理標準，處理不徹底。
[0008]經檢索，CN102580985公開了一種利用黃粉蟲處理餐廚垃圾的方法，該方法包括以下步驟:收集餐廚垃圾，并人工分揀剔除大塊骨頭、塑料袋、紙巾、牙簽和竹筷；用水沖洗餐廚垃圾，將沖洗后的餐廚垃圾粉碎成細漿狀，進行高溫蒸汽滅菌，再高溫干燥，得到餐廚垃圾干粉；取60~90%的餐廚垃圾干粉與10~40%的麥麩混合，配成黃粉蟲培養基；將黃粉蟲培養基用于飼喂黃粉蟲。其優點是該發明方法將餐廚垃圾滅菌、制成干粉，既達到了方便運輸、保存時間長的目的，又實現了餐廚垃圾的減量化、無害化處理；將餐廚垃圾干粉與麥麩混合制成黃粉蟲培養基用于養殖黃粉蟲，既解決了餐廚垃圾的安置問題，又變廢為寶，實現了餐廚垃圾的資源化，其不足是:處理方法不合理，一是人工分揀餐廚垃圾，餐廚垃圾產生的惡臭對人身造成極大的危害，二是工作效率低，處理速度慢，三是由于餐廚垃圾本身含水量高，再用水沖洗餐廚垃圾，不但浪費大量的水資源，而且又進一步產生大量污水、廢水排到地下污染土壤，使土壤形成鹽化板結，四是不能形成產業化處理。
【發明內容】
[0009]本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種處理工藝新穎、簡單、操作安全、衛生、無污染、處理速度快、可切斷病菌傳染源的利用黃粉蟲處理餐廚廢棄物預處理物的方法。
[0010]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:
一種利用黃粉蟲處理餐廚廢棄物預處理物的方法，其特征在于工藝步驟包括餐廚廢棄物的預處理和昆蟲對預處理物的過腹轉化，
其中:所述餐廚廢棄物的預處理:將餐廚垃圾經分選、擠壓、生物發酵、干燥后制備得到干燥的餐廚廢棄物預處理物顆粒，預處理物顆粒無臭味，無污染，營養豐富，適宜做昆蟲飼料，
第二步:黃粉蟲過腹轉化過程:
在室溫保持在26°C -30°c、空氣濕度保持在60-70%RH的環境中設有養殖盒子，盒子中間設有篩網，篩網將盒子分隔成上下兩個空間，篩網網眼大小采用8目，在篩網上倒入預處理物料并平攤，再向盒子內的預處理物料上面投放黃粉蟲成蟲，預處理物料與黃粉蟲成蟲的比例為1.2:0.5，使預處理物料在喂食黃粉蟲成蟲時，還達到為黃粉蟲卵保溫的作用，喂食黃粉蟲成蟲3-5天后用篩網篩一下，將黃粉蟲成蟲產到預處理物料內的卵篩到盒子下面的空間內，半個月后，每1.2斤黃粉蟲成蟲產卵達到10斤，準備10個盒子，在每個盒子內先投入預處理物料，然后將10斤黃粉蟲卵或小于Icm初孵化的黃粉蟲幼蟲均分到10個盒子內的預處理物料上面，黃粉蟲卵或初孵化的黃粉蟲幼蟲與預處理物料比為:1:2-3，黃粉蟲幼蟲的密度在每克3-4cm3為宜，這樣，黃粉蟲幼蟲可在盒子內采食過腹，將預處理物料過腹后排出蟲糞，經過2個半月，這些預處理物料被黃粉蟲幼蟲完全過腹轉化完，黃粉蟲幼蟲也長成老熟幼蟲，在過腹轉化過程中，每過3-5天用篩網篩除一次蟲糞，1-3齡幼蟲可以不篩除蟲糞，4~8齡用60目篩網，10齡以上可用40目篩網，老熟幼蟲可用普通鐵窗紗，經過黃粉蟲幼蟲的采食，每斤黃粉蟲幼蟲可采食2.5斤的預處理物料，排出0.8-1.2斤左右蟲糞，由于蟲糞含水量低，杜絕了細菌滋生的環境，切斷了病菌的傳染源，同時，排出的干燥糞便水分約降低至3%，松散，無臭味，呈顆粒狀，通過檢測其有機質含量、總養分(N、P、K總含量)、水分和五項重金屬含量等，均達到國家生物有機肥的相應技術指標，同時，蟲糞還可作為牲畜飼料，使餐廚廢棄物的預處理物料通過黃粉蟲過腹轉化變廢為寶，不但給社會帶來很高的社會效益，而且還達到了環保要求。
[0011]本發明所述生物發酵是將擠壓后脫水率為70%的餐廚廢棄物投入到密封的發酵槽中，向發酵槽內投入活菌數≥120億/g的0.1%的復合菌并經攪拌軸反復攪拌，以促使其快速發酵，發酵溫度為35-45°C，時間為16-18小時后，停止攪拌，對發酵槽內發酵好的餐廚廢棄物進行干燥處理，以利于得到營養充足的昆蟲飼料。
[0012]本發明所述復合菌劑的制備:將枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、酵母菌、巨大芽孢桿菌、芽孢桿菌類緣菌、乳酸菌分別接入液體培養基中，在溫度28-35 °C下培養24-48小時得到高濃度菌懸液，然后將發酵槽所得的高濃度菌懸液接入滅菌的多糖類載體中與之混勻，即制成固體單一菌劑，活菌數≥10億/g，然后將枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、酵母菌按重量比4:3:1:2混合，或枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、酵母菌和巨大芽孢桿菌、芽孢桿菌類緣菌、乳酸菌中的一種按重量比4:2:1:2:1比例混合均勻，即制成發酵用固體混合菌劑，活菌數≥ 120億/g。
[0013]本發明與現有技術相比，具有以下有益效果:
1、處理能力強，處理速度較普通堆肥快，經處理后，食品垃圾容量減少90-100%，去除食品垃圾異味，每處理一批食品垃圾，僅需2天；
2、占用場地少，固定投資成本低，且不改變用地性質；處理過程能耗低，排放少，有利于環境保護；
3、經處理后的餐廚垃圾成為優質生物有機肥，其養分含量達到國家生物有機肥的各項技術指標，每處理10噸餐廚垃圾，可生產商品生物有機肥約6噸，變廢為寶；
4、在處理食品垃圾的過程中，可同時得到大量富含蛋白的黃粉蟲幼蟲，每處理10噸餐廚垃圾可生產鮮黃粉蟲幼蟲約3.33噸，其粗蛋白含量約為60%，由此得到大量優質昆蟲生物蛋白，進一步增加了利潤。
[0014]【具體實施方式】:
下面結合實施例對本發明進一步說明:
一種利用黃粉蟲處理餐廚廢棄物預處理物的方法，其特征在于工藝步驟包括餐廚廢棄物的預處理和昆蟲對預處理物的過腹轉化，
其中:所述餐廚廢棄物的預處理:將餐廚垃圾經分選、擠壓、生物發酵、干燥后制備得到干燥的餐廚廢棄物預處理物顆粒，預處理物顆粒無臭味，無污染，營養豐富，適宜做昆蟲飼料，
第二步:黃粉蟲過腹轉化過程:
在室溫保持在26°C -30°C、空氣濕度保持在60-70%RH的環境中設有養殖盒子，盒子中間設有篩網，篩網將盒子分隔成上下兩個空間，篩網網眼大小采用8目，在篩網上倒入預處理物料并平攤，再向盒子內的預處理物料上面投放黃粉蟲成蟲，預處理物料與黃粉蟲成蟲的比例為1.2:0.5，使預處理物料在喂食黃粉蟲成蟲時，還達到為黃粉蟲卵保溫的作用，喂食黃粉蟲成蟲3-5天后用篩網篩一下，將黃粉蟲成蟲產到預處理物料內的卵篩到盒子下面的空間內，半個月后，每1.2斤黃粉蟲成蟲產卵達到10斤，準備10個盒子，在每個盒子內先投入預處理物料，然后將10斤黃粉蟲卵或小于Icm初孵化的黃粉蟲幼蟲均分到10個盒子內的預處理物料上面，黃粉蟲卵或初孵化的黃粉蟲幼蟲與預處理物料比為:1:2-3，黃粉蟲幼蟲的密度在每克3-4cm3為宜，這樣，黃粉蟲幼蟲可在盒子內采食過腹，將預處理物料過腹后排出蟲糞，經過2個半月，這些預處理物料被黃粉蟲幼蟲完全過腹轉化完，黃粉蟲幼蟲也長成老熟幼蟲，在過腹轉化過程中，每過3-5天用篩網篩除一次蟲糞，1~3齡幼蟲可以不篩除蟲糞，4~8齡用60目篩網，10齡以上可用40目篩網，老熟幼蟲可用普通鐵窗紗，經過黃粉蟲幼蟲的采食，每斤黃粉蟲幼蟲可采食2.5斤的預處理物料，排出0.8-1.2斤左右蟲糞，由于蟲糞含水量低，杜絕了細菌滋生的環境，切斷了病菌的傳染源，同時，排出的干燥糞便水分約降低至3%，松散，無臭味，呈顆粒狀，通過檢測其有機質含量、總養分(N、P、K總含量)、水分和五項重金屬含量等，均達到國家生物有機肥的相應技術指標，同時，蟲糞還可作為牲畜飼料，使餐廚廢棄物的預處理物料通過黃粉蟲過腹轉化變廢為寶，不但給社會帶來很高的社會效益，而且還達到了環保要求。
[0015]本發明所述生物發酵是將擠壓后脫水率為70%的餐廚廢棄物投入到密封的發酵槽中，向發酵槽內投入活菌數> 120億/g的0.1%的復合菌并經攪拌軸反復攪拌，以促使其快速發酵，發酵溫度為35-45°C，時間為16-18小時后，停止攪拌，對發酵槽內發酵好的餐廚廢棄物進行干燥處理，以利于得到營養充足的昆蟲飼料。
[0016]本發明所述復合菌劑的制備:將枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、酵母菌、巨大芽孢桿菌、芽孢桿菌類緣菌、乳酸菌分別接入液體培養基中，在溫度28-35 °C下培養24-48小時得到高濃度菌懸液，然后將發酵槽所得的高濃度菌懸液接入滅菌的多糖類載體中與之混勻，即制成固體單一菌劑，活菌數> 10億/g，然后將枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、酵母菌按重量比4:3:1:2混合，或枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、酵母菌和巨大芽孢桿菌、芽孢桿菌類緣菌、乳酸菌中的一種按重量比4:2:1:2:1比例混合均勻，即制成發酵用固體混合菌劑，活菌數> 120億/g。
[0017]本發明與現有技術相比，具有以下有益效果:
1、處理能力強，處理速度較普通堆肥快，經處理后，食品垃圾容量減少90-100%，去除食品垃圾異味，每處理一批食品垃圾，僅需2天；
2、占用場地少，固定投資成本低，且不改變用地性質；處理過程能耗低，排放少，有利于環境保護；
3、經處理后的餐廚垃圾成為優質生物有機肥，其養分含量達到國家生物有機肥的各項技術指標，每處理10噸餐廚垃圾，可生產商品生物有機肥約6噸，變廢為寶；
4、在處理食品垃圾的過程中，可同時得到大量富含蛋白的黃粉蟲幼蟲，每處理10噸餐廚垃圾可生產鮮黃粉蟲幼蟲約3.33噸，其粗蛋白含量約為60%，由此得到大量優質昆蟲生物蛋白，進一步增加了利潤。
【權利要求】
1.一種利用黃粉蟲處理餐廚廢棄物預處理物的方法，其特征在于工藝步驟包括餐廚廢棄物的預處理和昆蟲對預處理物的過腹轉化， 其中:所述餐廚廢棄物的預處理:將餐廚垃圾經分選、擠壓、生物發酵、干燥后制備得到干燥的餐廚廢棄物預處理物顆粒，預處理物顆粒無臭味，無污染，營養豐富，適宜做昆蟲飼料， 第二步:黃粉蟲過腹轉化過程: 在室溫保持在26°c -30°c、空氣濕度保持在60-70%RH的環境中設有養殖盒子，盒子中間設有篩網，篩網將盒子分隔成上下兩個空間，篩網網眼大小采用8目，在篩網上倒入預處理物料并平攤，再向盒子內的預處理物料上面投放黃粉蟲成蟲，預處理物料與黃粉蟲成蟲的比例為1.2:0.5，使預處理物料在喂食黃粉蟲成蟲時，還達到為黃粉蟲卵保溫的作用，喂食黃粉蟲成蟲3-5天后用篩網篩一下，將黃粉蟲成蟲產到預處理物料內的卵篩到盒子下面的空間內，半個月后，每1.2斤黃粉蟲成蟲產卵達到10斤，準備10個盒子，在每個盒子內先投入預處理物料，然后將10斤黃粉蟲卵或小于Icm初孵化的黃粉蟲幼蟲均分到10個盒子內的預處理物料上面，黃粉蟲卵或初孵化的黃粉蟲幼蟲與預處理物料比為:1:2-3，黃粉蟲幼蟲的密度在每克3-4cm3為宜，這樣，黃粉蟲幼蟲可在盒子內采食過腹，將預處理物料過腹后排出蟲糞，經過2個半月，這些預處理物料被黃粉蟲幼蟲完全過腹轉化完，黃粉蟲幼蟲也長成老熟幼蟲，在過腹轉化過程中，每過3-5天用篩網篩除一次蟲糞，1~3齡幼蟲可以不篩除蟲糞，4~8齡用60目篩網，10齡以上可用40目篩網，老熟幼蟲可用普通鐵窗紗，經過黃粉蟲幼蟲的采食，每斤黃粉蟲幼蟲可采食2.5斤的預處理物料，排出0.8-1.2斤左右蟲糞，由于蟲糞含水量低，杜絕了細菌滋生的環境，切斷了病菌的傳染源，同時，排出的干燥糞便水分約降低至3%，松 散，無臭味，呈顆粒狀，通過檢測其有機質含量、總養分(N、P、K總含量)、水分和五項重金屬含量等，均達到國家生物有機肥的相應技術指標，同時，蟲糞還可作為牲畜飼料，使餐廚廢棄物的預處理物料通過黃粉蟲過腹轉化變廢為寶，不但給社會帶來很高的社會效益，而且還達到了環保要求。
2.根據權利要求1所述的一種利用黃粉蟲處理餐廚廢棄物預處理物的方法，其特征在于所述生物發酵是將擠壓后的餐廚廢棄物投入到密封的發酵槽中，向發酵槽內投入活菌數> 120億/g的0.1%的復合菌并經攪拌軸反復攪拌，以促使其快速發酵,發酵溫度為35-45°C，時間為16-18小時后，停止攪拌，對發酵槽內發酵好的餐廚廢棄物進行干燥處理，以利于得到營養充足的昆蟲飼料。
3.根據權利要求1所述的一種利用黃粉蟲處理餐廚廢棄物預處理物的方法，其特征在于所述復合菌劑的制備:將枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、酵母菌、巨大芽孢桿菌、芽孢桿菌類緣菌、乳酸菌分別接入液體培養基中，在溫度28-35°C下培養24-48小時得到高濃度菌懸液，然后將發酵槽所得的高濃度菌懸液接入滅菌的多糖類載體中與之混勻，即制成固體單一菌劑，活菌數> 10億/g，然后將枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、酵母菌按重量比4:3:1:2混合，或枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、酵母菌和巨大芽孢桿菌、芽孢桿菌類緣菌、乳酸菌中的一種按重量比4:2:1:2:1比例混合均勻，即制成發酵用固體混合菌劑，活菌數> 120億/g。
【文檔編號】A23K1/18GK103976152SQ201310050356
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2013年2月9日 優先權日:2013年2月9日
【發明者】周本留, 許德遠, 徐向全, 周海林, 吳人木, 常玉梅, 孫麗娟 申請人:山東華綠餐處科技股份有限公司