利用黑水虻实现餐厨废水资源化处理的工艺方法

    专利2026-06-11  2


    本发明涉及餐厨垃圾处理技术,具体涉及利用黑水虻实现餐厨废水资源化处理的工艺方法。


    背景技术:

    1、随着我国社会经济的迅速发展,人们消费水平和生活水平的日益提高,餐饮行业发展也迎来快速发展,随之而来的是餐厨垃圾产生量急剧增加。大量餐厨垃圾若得不到及时处理,不但严重污染环境,还对城市居民的健康构成严重威胁。餐厨垃圾具有高含水率、高有机物含量、高油脂含量、高盐分含量的特征,在现有餐厨垃圾资源化技术中,焚烧、热解等热处理技术需要大量能源且会产生二次污染。厌氧消化技术工程投资大,工艺复杂,产生的沼液量大且难以处理。

    2、餐厨垃圾处理过程中会产生大量的废水和固渣,其产量比例为固渣:废水=3:7。在固渣处理技术方面,黑水虻生物学处理技术目前已经较为成熟。通过黑水虻的生物转化功能,将餐厨固渣转化为优质生物蛋白和有机肥资源。但是对于产量最大的废水,目前仍无有效的处理方式。餐厨废水除了有机物含量高以外,还具有高浓度的悬浮物、氨氮和总氮,并在挤压过程中几乎将有机物、油类物质融合在污水中,使得污水中溶解性污染物增多,盐类和油脂增加,使废水处理的难度增大。从实际产生的餐厨废水取样检测,其化学需氧量(codcr)高达60000mg/l,氨氮含量约为1400~2000mg/l,总氮含量约为1600~2500mg/l,油脂含量、固形物和悬浮于水中的有机质也很高,严重超出城镇污水处理厂污染物排放标准。对于该高有机物、高氨氮和总氮、高油脂、高固形物和悬浮于水中的有机质的难以处理的污水,开发出一种行之有效,适用于不同排放标准的处理工艺和方法,对餐厨垃圾无害化和无污染处理,以及对生态环境的改善都会产生一定的推动作用。

    3、近年来,黑水虻对有机废弃物进行资源化转化的模式在国内外快速推广。利用黑水虻处理餐厨垃圾(餐饮与厨余垃圾等易腐垃圾)与动物粪便等有机废弃物,既可实现垃圾处理减量化、无害化的目标,也可通过将虫体作为动物饲料,虫粪作为有机肥料等方式产生新的经济价值。公开号cn114685198b,公开了利用黑水虻及好氧微生物全量资源化餐厨垃圾的工艺方法,具体是将废水:麸皮:虫卵按照32:20:1的比例混合后,用来将孵化虫卵养至3龄虫阶段;这个阶段虫体消耗物料量极少,按100克虫卵计算,从孵化至3龄虫阶段,仅消耗物料5公斤以内;而3龄虫至5-6龄幼虫阶段消耗物料为1吨左右。因此,已有专利的处理废水方案仅能消耗少量的废水,而在实际情况中,废水是餐厨处理过程中产量最大的,产量比例为固渣:废水=3:7。因此,针对餐厨废水的资源化处理在餐厨垃圾转化中也是十分重要的。


    技术实现思路

    1、(一)解决的技术问题

    2、针对现有技术的不足,本发明提供了利用黑水虻实现餐厨废水资源化处理的工艺方法。

    3、(二)技术方案

    4、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:

    5、一种利用黑水虻实现餐厨废水资源化处理的工艺方法,所述方法包括以下步骤:

    6、第一步:将餐厨垃圾进行固、液分离,得到含水量75%的餐厨垃圾滤渣和含油盐滤液,将含油盐滤液通过静置分离的方式进行油水分离,最终得到餐厨废水;

    7、第二步:将干粪与餐厨废水便按照质量比0.5-1:1-2的比例混合,混合后水分保持在75%-80%,得到处理基质;

    8、第三步:将黑水虻虫卵孵化后于28℃条件下在水分含量为70%-75%的麸皮中饲养,饲喂3-5天后获得3龄幼虫后接种到处理基质中进行饲喂,,饲喂过程中保持通风排气,每天添加新的基质;

    9、第四步:待黑水虻幼虫生长至5-6龄期幼虫时,分筛虫体和虫沙混合物,获得筛上物黑水虻幼虫,将其冷冻制备成冻鲜虫或烘干后制备成虫干,作为优质昆虫蛋白饲料供畜禽、水产养殖产业使用;筛下物虫沙加入益生菌进行好氧堆肥发酵,获得有机生物菌肥。

    10、优选地,第二步中,所述干粪与餐厨废水便按照质量比1:2的比例混合,所述干粪为畜禽干粪。

    11、优选地,第三步中,每1吨处理基质接种1×106万-3×106万头黑水虻3龄幼虫。

    12、优选地,第三步中,处理基质中还含有浓度为106—108cfu/g的益生菌,所述益生菌为贝莱斯芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、粪肠球菌中的一种或多种。

    13、优选地,第三步中处理基质中还含有浓度为107cfu/g的贝莱斯芽孢杆菌,所述贝莱斯芽孢杆菌可采用贝莱斯芽孢杆菌10b菌株,菌种编号为cgmcc no.14202,该菌种为黑水虻肠道中分离筛选得到的,试验证明,该菌种加入黑水虻幼虫处理基质中可显著促进黑水虻幼虫的生长,提高黑水虻幼虫对处理基质营养的吸收利用率。

    14、(三)有益效果

    15、本发明以餐厨废水和畜禽干粪混合作为处理基质,并在该处理基质中添加一定量的益生菌(贝莱斯芽孢杆菌),利用黑水虻实现对餐厨废水资源化处理的目的。该方法的优点在于处理方法简便,黑水虻生长条件低,对餐厨废水的处理效率高。本发明利用价格便宜且能够大量获得的生物废弃物畜禽干粪作为吸附基质与餐厨废水混合后,作为饲喂黑水虻幼虫的基质,经试验验证表明其适合黑水虻幼虫生长,黑水虻对基质的转化率可达58.55%,产虫率达到7.13%,产肥率为37.26%。除此之外,为提高黑水虻对上述基质的处理效率,还添加了贝莱斯芽孢杆菌,显著提升了黑水虻对基质的转化率、产虫率、虫子重量,缩短了幼虫的生长期和产肥率,同时对虫体的营养价值具有显著改善作用。本发明提供的工艺方法同时实现了对畜禽干粪和餐厨废水的资源化处理,能够高效处理大量餐厨废水,具有较高的转化效率和资源化利用价值。



    技术特征:

    1.利用黑水虻实现餐厨废水资源化处理的工艺方法,其特征在于,所述方法利用黑水虻处理由餐厨废水与干粪组成的基质实现的。

    2.根据权利要求1所述的利用黑水虻实现餐厨废水资源化处理的工艺方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

    3.根据权利要求2所述的工艺方法,其特征在于,第二步中,所述干粪与餐厨废水按照质量比1:2的比例混合,所述干粪为畜禽干粪。

    4.根据权利要求2所述的工艺方法,其特征在于,第三步中,每1吨处理基质接种1×106万-3×106万头黑水虻3龄幼虫。

    5.根据权利要求2所述的工艺方法,其特征在于,第三步中,处理基质中还含有浓度为106—108cfu/g的益生菌,所述益生菌为贝莱斯芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、粪肠球菌中的一种或多种。

    6.根据权利要求2所述的工艺方法,其特征在于,第三步中处理基质中还含有浓度为107cfu/g的贝莱斯芽孢杆菌,所述贝莱斯芽孢杆菌为贝莱斯芽孢杆菌10b菌株,菌种编号为cgmcc no.14202。


    技术总结
    本发明提供利用黑水虻实现餐厨废水资源化处理的工艺方法,涉及餐厨垃圾处理技术领域。本发明以餐厨废水和畜禽干粪混合作为处理基质,并在该处理基质中添加一定量的益生菌(贝莱斯芽孢杆菌),利用黑水虻实现对餐厨废水资源化处理的目的。该方法的优点在于处理方法简便,黑水虻生长条件低,对餐厨废水的处理效率高。本发明利用价格便宜且能够大量获得的生物废弃物畜禽干粪作为吸附基质与餐厨废水混合后,作为饲喂黑水虻幼虫的基质,经试验验证表明该基质适合黑水虻幼虫生长。本发明提供的工艺方法同时实现了对畜禽干粪和餐厨废水的资源化处理,能够高效处理大量餐厨废水,具有较高的转化效率和资源化利用价值。

    技术研发人员:刘昆,郭建来,张津,杨森,索江华,侯少飞
    受保护的技术使用者:河南牧业经济学院
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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