[发明专利]一种利用餐厨垃圾制造酒精的工艺方法

说明书

所属技术领域

本发明属于环保技术领域，涉及一种微波协同同步糖化法餐厨垃圾制造酒精工艺系统。

背景技术

随着人们生活水平的提高，餐厨垃圾俗称泔脚的产量急剧增加,它是餐馆、饭店、公用食堂等场所人们吃剩下来的饭菜, 餐厨垃圾具有以下3个特点:

1）排放量极大，目前北京市日产约1600t,上海市日产约1300t。

2）极易腐烂变质,散发恶臭,传播细菌和病毒。

3）营养含量丰富,可利用潜力高。

目前已有研究表明餐厨垃圾具有产乳酸、甲烷、氢气等用途. 因此如何科学、合理地对餐厨垃圾进行处置和资源化利用已经成为亟待解决的问题,值得人们关注。餐厨垃圾组成见下表

餐厨垃圾组成%

参数              含量范围         平均值

TS                11.97-18.10      17.22

DS                 1.31-4.96       2.58

SS                 7.01-15.80      14.64

总糖              56.78-67.10      62.68

淀粉              41.38-55.09      46.12

粗蛋白            13.21-17.13      15.56

粗脂肪            15.12-19.89      18.06

粗纤维            1.91-2.87        2.26

PH值              5.98-6.12        6.08

现有餐厨垃圾的资源化技术及存在的问题：

高温堆肥法：如北京嘉博文生物工程技术公司-BGB资源循环系统。

存在的问题：

（1)回收效率低下，餐厨垃圾直接高温发酵后进行分离，餐厨垃圾的含水率均在80%以上，大量可溶性有机物的回收困难；

（2）成本高：发酵过程及后续分类与加工过程均需大量的能量，单位产品的回收成本高于其销售成本；

（3）资源利用率低，项目技术回收手段单一，回收产品价值量小，属于简单的处置为主的工艺。

综合回收法：国家十一五科技支撑计划项目-苏州市洁净废植物油回收有限公司承建的苏州吴中区餐厨垃圾循环综合利用项目。

项目设计处理餐厨垃圾100吨，提炼出5吨生物柴油、12吨饲料蛋白添加剂和40吨液态有机肥。项目技术由清华大学提供，核心是菌种发酵和油水分离加工工艺。餐厨垃圾固体在经过高温灭菌等无害化处理后，通过菌种发酵制成饲料蛋白添加剂，剩下的“汤汤水水”油、水分离后，“油”用来加工制造生物柴油，“水”则经厌氧发酵后制成沼气和沼液。

存在的问题：

（1）受品质影响，液态有机肥的销售和使用半径较小，肥效较低；

（2）厌氧发酵过程中受餐厨垃圾的盐分和炭氮比的影响沼气的产汽率较低，运行极不稳定。

2004年台湾工研院在美国餐厨垃圾制造工业醋酸的工艺基础上，提升而研发了餐厨垃圾制造工业酒精生产技术。在台湾取得试验成功后面向大陆推广，2005年在重庆长寿建立了日处理20吨餐厨垃圾生产工业酒精示范装置。

在大陆由哈尔滨工业大学市政环境工程学院、北京科技大学土木与环境工程学院, 中国城市建设研究院等单位承担的:国家“十一五”科技支撑计划项目--Plackett2Burman 实验设计优化餐厨垃圾发酵产燃料酒精的研究。已取得丰富的基础试验研究成果。

存在的问题：

（1）餐厨垃圾的灭菌困难

国内的餐厨垃圾集中收集后大部分已经开始发酵，产生大量的杂菌。加之其自身水分较高，在蒸煮过程中随温度变化，其中的部分高温杂菌发挥作用，将物料中的部分糖类进行转化生成酸类、醛类等物质。此类生成物混入蒸煮后的物料，造成其组分和PH值等指标均不适合糖化酶及酵母菌的扩繁与作用，极大影响酒精产量和纯度；

（2）食物中的油类物质不能良好回收

餐厨垃圾中的油类物质高达5%左右，现有酒精制作工艺未对其作出良好的回收处理，造成资源浪费。

发明内容

为克服餐厨垃圾采用高温灭菌带来的诸多技术问题，本发明公开一种利用餐厨垃圾制造酒精的工艺方法，其技术核心是采用微波处理技术实现对餐厨垃圾的灭菌及纤维素降解处理。