[发明专利]一种利用餐厨垃圾联产氢气与昆虫蛋白的方法

说明书

本发明公开了一种利用餐厨垃圾联产氢气与昆虫蛋白的方法，属于有机固体废弃物无害化处置领域。本发明方法为：餐厨垃圾经分拣去除塑料袋等垃圾后，利用微生物进行预处理，再进入厌氧发酵系统进行产氢；产氢后残渣可直接用于黑水虻养殖生产昆虫蛋白。本发明方法不仅能够强化从餐厨垃圾中获得氢气等清洁能源，并且能够对厌氧发酵产氢后的废弃物进一步利用生产昆虫蛋白，生产昆虫蛋白过程中的虫砂可以作为良好生物肥回用农业。整个系统餐厨垃圾的利用率能够达到85％以上，实现了餐厨垃圾资源化利用。

技术领域

本发明涉及一种利用餐厨垃圾联产氢气与昆虫蛋白的方法，具体涉及一种利用预处理脱除油脂后的餐厨垃圾联产氢气与昆虫蛋白的方法，属于有机固体废弃物无害化处置领域。

背景技术

随着我国经济的快速发展，人民生活水平的提高，餐厨垃圾的问题日益严峻，据统计，我国目前每年餐厨垃圾的产生量已超过6000万吨。由于餐厨垃圾含水率高、营养丰富，如不能得到妥善处置，很容易产生环境问题。

目前，餐厨垃圾的主要处理方式包括堆肥法、填埋法、焚烧法、饲料化以及厌氧发酵产氢气/甲烷等。其中，厌氧发酵制取氢气/甲烷的方法不仅能够对餐厨垃圾进行减量化处理，并且产生的气体——氢气或甲烷——也是一种重要的可再生能源。但是，在厌氧发酵过程中，餐厨垃圾的利用率仅为15-50％，剩余大量含有高盐度和高有机物的发酵残余物。餐厨垃圾发酵残余物的无害化和资源化利用，也是餐厨垃圾合理处置的重要方面之一。当前针对餐厨垃圾厌氧发酵残余物的主要处理手段为堆肥，但是，餐厨垃圾厌氧发酵残余物高盐的特性大大限制了堆肥后产品作为有机肥的使用和推广。因此，急需一种合理、有效的方式对餐厨垃圾厌氧发酵残余物进行资源化及无害化利用。

黑水虻，学名亮斑扁角水虻，营腐性，取食范围非常广泛，能以腐烂的植物、动物尸体粪便为生，是自然界食物链的重要环节。黑水虻生长迅速、抗逆能力强，其不仅能用于快速处理有机废弃物等，并且所产生的虫砂等也是一种优良的有机肥原料，是处理餐厨垃圾发酵残余物一种极具潜力的处理方式。

发明内容

【技术问题】

现有餐厨垃圾处理方式存在利用率低，剩余大量高盐度、高有机物的发酵残余物难以处理等问题。

【技术方案】

针对以上问题，本发明提供了一种餐厨垃圾联产氢气与昆虫蛋白的方法。餐厨垃圾经分拣去除塑料袋等垃圾后，利用微生物对餐厨垃圾进行预处理，再进入厌氧发酵系统进行产氢；产氢后可直接用于黑水虻养殖生产昆虫蛋白，无需加入辅料。不仅能够从餐厨垃圾中获得氢气等清洁能源，并且能够对厌氧发酵产氢后的废弃物进一步利用生产昆虫蛋白，生产昆虫蛋白过程中的虫砂可以作为良好生物肥回用农业。整个系统餐厨垃圾的利用率能够达到85％以上，实现了餐厨垃圾资源化利用。

具体的，本发明的技术方案为：一种利用餐厨垃圾联产氢气与昆虫蛋白的方法，包括以下步骤：(1)对餐厨垃圾进行分拣，除去的塑料袋等废物；(2)将餐厨垃圾接种微生物进行1-2天的预处理；(3)预处理后的餐厨垃圾接种热处理后的厌氧污泥进行固态厌氧发酵产氢；(4)在产氢结束后的发酵残渣中接种黑水虻幼虫，进行黑水虻饲养；(5)分离虫体与底料：当第一个虫蛹出现时进行虫体与底料分离，得到鲜虫和底料；(6)鲜虫经烘干或晾干后得到昆虫蛋白饲料，底料经腐熟后得到生物有机肥。

进一步的，所述微生物为芽孢杆菌属微生物，例如枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌等。

进一步的，所述微生物的接种量为餐厨垃圾的有效体积的0.1-2.0％，其中，所述微生物的菌体浓度为2-10×10⁹CFU/mL。

进一步的，厌氧污泥的热处理条件为温度80-100℃，时间为10-30分钟。

进一步的，所述固态厌氧发酵产氢的固含量为15-20wt％。

进一步的，所述餐厨垃圾和厌氧污泥的干重比为8:1-2:1。