本發(fā)明屬于生物能源領域，具體涉及一種海藻渣和高脂高淀粉餐廚垃圾的綜合利用方法。
技術背景
海藻渣是指在工業(yè)上用海帶等藻類提取碘、甘露醇和褐藻酸鈉后剩余的殘渣，含有幾十種礦物元素、脂肪和磷脂，單糖、雙糖、多糖、果膠類(半纖維素)、蛋白質和礦物質等。藻渣一般含氮率高，用于沼氣發(fā)酵時發(fā)酵快速，但發(fā)酵液中氮容易積累，造成發(fā)酵體系過堿化，抑制了原料的沼氣產量。
餐廚垃圾含水量較高，極易引起細菌發(fā)酵而產生酸化而變質，散發(fā)著令人作嘔的異味，同時還會造成病毒與細菌的傳播。如果沒有正確處理餐飲廢棄物，不但滋生了大量細菌，從而威脅人們的生活健康，又對自然環(huán)境造成了極大的破壞。因此，如何有效處理餐飲廢棄物已成為世界各個國家亟待解決的重要問題。高脂高淀粉餐廚垃圾是餐余垃圾中最為常見的一種，以高油脂含量、高淀粉含量為特點，以油炸食物和淀粉類主食為來源。用高脂高淀粉餐廚垃圾做沼氣發(fā)酵原料產氣率高，但由于原料碳氮比較高，需要外加氮肥，增加了沼氣發(fā)酵的成本，而且發(fā)酵體系容易酸化，發(fā)酵過程難于控制。
技術實現要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種海藻渣和高脂高淀粉餐廚垃圾的綜合利用方法，通過對混合物的預處理，以合適的配比混合發(fā)酵，不但可以廢物利用，還可以帶來很大的經濟效益。
為實現本發(fā)明的目的，采用如下技術方案：
一種海藻渣和高脂高淀粉餐廚垃圾的綜合利用方法，具體步驟如下：
（1）將高脂高淀粉餐廚垃圾進行篩分過濾，得到固體垃圾和液體湯汁；
（2）除去所得固體垃圾中的骨頭、骨渣、塑料、金屬，然后再把固體垃圾粉碎成粒度小于1cm；
（3）除去海藻渣中的塑料、金屬、沙石，然后粉碎至粒度小于1cm；
（4）將步驟（2）所得的固體垃圾與步驟（3）所得的海藻渣按重量比5:1~1:4混合均勻；
（5）用步驟（1）所得液體湯汁噴灑在步驟（4）所得混合物上，調節(jié)混合物水分含量為65wt%~85wt%，然后混合物表面覆蓋塑料布，預發(fā)酵3~8天；
（6）將剩余液體湯汁和沼液與步驟（5）所得預發(fā)酵后的混合物混合均勻，調節(jié)混合物含水量85wt%~96wt%，攪拌或均質成流體狀；
（7）將步驟（6）所得流體狀混合物加入沼氣發(fā)酵罐進行沼氣發(fā)酵，得到沼氣、沼液和沼渣；發(fā)酵溫度35~60℃，原料滯留時間8~20天，發(fā)酵體系pH6.5~8.5，體系總固體含量2wt%~8wt%；
（8）將步驟（7）所得沼氣除去二氧化碳、硫化氫、氧氣、含氮氣體、水蒸氣，將甲烷濃度提升到96%以上，得到生物天然氣；
（9）將步驟（7）所得沼液和沼渣分離，沼液用于步驟（6），或回流至沼氣發(fā)酵罐；
（10）將步驟（9）所得沼渣干燥至含水量15%以下，用3000~6000轉/分鐘的高速切割粉碎機將干燥后的沼渣粉碎至0.05~0.7cm的細粉；
（11）將沼渣細粉壓制成型，放入碳化爐中進行無氧碳化，冷卻后即得生物碳。
所述海藻渣為在工業(yè)上用海藻類提取多糖、碘、甘露醇和褐藻酸鈉后剩余的殘渣；海藻系指海帶、裙帶菜、羊棲菜、馬尾藻、石花菜、紫菜、鹿角菜、滸苔、多囊墨角藻、麒麟菜中的一種或幾種。
所述高脂高淀粉餐廚垃圾中油脂和淀粉的總含量超過50wt%。
本發(fā)明的有益效果：
本發(fā)明充分利用了高脂高淀粉餐廚垃圾中含碳量高的優(yōu)勢，又充分利用了海藻藻渣中的高含氮量的特點，使得原料中的碳氮比適中，更加有利于厭氧發(fā)酵。本發(fā)明不僅降低了生產成本，還有效地減少了環(huán)境的污染。本發(fā)明生產的生物天然氣和生物碳均為市場需求量大的高附加值商品，帶來了顯著的經濟效益。
具體實施方式
為進一步公開而不是限制本發(fā)明，以下結合實例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
實施例1
（1）將高脂高淀粉餐廚垃圾進行篩分過濾，得到固體垃圾和液體湯汁；
（2）除去所得固體垃圾中的骨頭、骨渣、塑料、金屬，然后再把固體垃圾粉碎成粒度0.5 cm；
（3）除去海藻渣中的塑料、金屬、沙石，然后粉碎至粒度0.8 cm；
（4）將步驟（2）所得的固體垃圾與步驟（3）所得的海藻渣按重量比5:1混合均勻；
（5）用步驟（1）所得液體湯汁噴灑在步驟（4）所得混合物上，調節(jié)混合物水分含量為80wt%，然后混合物表面覆蓋塑料布，預發(fā)酵8天；
（6）將剩余液體湯汁和沼液與步驟（5）所得預發(fā)酵后的混合物混合均勻，調節(jié)混合物含水量93wt%，攪拌或均質成流體狀；
（7）將步驟（6）所得流體狀混合物加入沼氣發(fā)酵罐進行沼氣發(fā)酵，得到沼氣、沼液和沼渣；發(fā)酵溫度37℃，原料滯留時間20天，發(fā)酵體系pH 7.5，體系總固體含量8wt%；
（8）將步驟（7）所得沼氣除去二氧化碳、硫化氫、氧氣、含氮氣體、水蒸氣，將甲烷濃度提升到97%，得到生物天然氣；
（9）將步驟（7）所得沼液和沼渣分離，沼液用于步驟（6）；
（10）將步驟（9）所得沼渣干燥至含水量15wt%，用3000轉/分鐘的高速切割粉碎機將干燥后的沼渣粉碎至0.7cm的細粉；
（11）將沼渣細粉壓制成型，放入碳化爐中進行無氧碳化，冷卻后即得生物碳。
實施例2
（1）將高脂高淀粉餐廚垃圾進行篩分過濾，得到固體垃圾和液體湯汁；
（2）除去所得固體垃圾中的骨頭、骨渣、塑料、金屬，然后再把固體垃圾粉碎成粒度0.7 cm；
（3）除去海藻渣中的塑料、金屬、沙石，然后粉碎至粒度0.5 cm；
（4）將步驟（2）所得的固體垃圾與步驟（3）所得的海藻渣按重量比1:1混合均勻；
（5）用步驟（1）所得液體湯汁噴灑在步驟（4）所得混合物上，調節(jié)混合物水分含量為65wt%，然后混合物表面覆蓋塑料布，預發(fā)酵5天；
（6）將剩余液體湯汁和沼液與步驟（5）所得預發(fā)酵后的混合物混合均勻，調節(jié)混合物含水量96wt%，攪拌或均質成流體狀；
（7）將步驟（6）所得流體狀混合物加入沼氣發(fā)酵罐進行沼氣發(fā)酵，得到沼氣、沼液和沼渣；發(fā)酵溫度55℃，原料滯留時間10天，發(fā)酵體系pH 7.3，體系總固體含量6wt%；
（8）將步驟（7）所得沼氣除去二氧化碳、硫化氫、氧氣、含氮氣體、水蒸氣，將甲烷濃度提升到98%，得到生物天然氣；
（9）將步驟（7）所得沼液和沼渣分離，沼液用于步驟（6），剩余沼液回流至沼氣發(fā)酵罐；
（10）將步驟（9）所得沼渣干燥至含水量5%，用4000轉/分鐘的高速切割粉碎機將干燥后的沼渣粉碎至0.25cm的細粉；
（11）將沼渣細粉壓制成型，放入碳化爐中進行無氧碳化，冷卻后即得生物碳。
實施例3
（1）將高脂高淀粉餐廚垃圾進行篩分過濾，得到固體垃圾和液體湯汁；
（2）除去所得固體垃圾中的骨頭、骨渣、塑料、金屬，然后再把固體垃圾粉碎成粒度0.9 cm；
（3）除去海藻渣中的塑料、金屬、沙石，然后粉碎至粒度0.2cm；
（4）將步驟（2）所得的固體垃圾與步驟（3）所得的海藻渣按重量比1:4混合均勻；
（5）用步驟（1）所得液體湯汁噴灑在步驟（4）所得混合物上，調節(jié)混合物水分含量為85wt%，然后混合物表面覆蓋塑料布，預發(fā)酵4天；
（6）將剩余液體湯汁和沼液與步驟（5）所得預發(fā)酵后的混合物混合均勻，調節(jié)混合物含水量90wt %，攪拌或均質成流體狀；
（7）將步驟（6）所得流體狀混合物加入沼氣發(fā)酵罐進行沼氣發(fā)酵，得到沼氣、沼液和沼渣；發(fā)酵溫度40℃，原料滯留時間15天，發(fā)酵體系pH 7.8，體系總固體含量3wt%；
（8）將步驟（7）所得沼氣除去二氧化碳、硫化氫、氧氣、含氮氣體、水蒸氣，將甲烷濃度提升到96%，得到生物天然氣；
（10）將步驟（9）所得沼渣干燥至含水量8wt%，用3800轉/分鐘的高速切割粉碎機將干燥后的沼渣粉碎至0.4cm的細粉；
（11）將沼渣細粉壓制成型，放入碳化爐中進行無氧碳化，冷卻后即得生物碳。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。