CN117259402A - 居民家庭厨余垃圾处理方法、装置及应用 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种居民家庭厨余垃圾处理方法、装置及应用，所述居民家庭厨余垃圾处理方法包括以下步骤：步骤S1、对厨余垃圾粉碎，得到破碎垃圾；步骤S2、对所述破碎垃圾固液分离，得到半湿垃圾；步骤S3、对所述半湿垃圾干燥研磨，得到干燥颗粒垃圾；步骤S4、对所述干燥颗粒垃圾压片成型，得到片剂碳源。本申请的居民家庭厨余垃圾处理方法，通过对居民家庭厨余垃圾进行粉碎、固液分离、干燥研磨以及压片成型的一系列物理处理步骤，制备得到片剂碳源，能够减少对居民家庭厨余垃圾的处理周期和处理成本，且能够减少对环境的二次污染，提高资源回收率，有效实现对居民家庭厨余垃圾的减量化、资源化、无害化的处理效果，使用局限性小，适合规模化应用。

Description

居民家庭厨余垃圾处理方法、装置及应用

技术领域

本申请涉及垃圾处理技术领域，特别是涉及一种居民家庭厨余垃圾处理方法、装置及应用。

背景技术

居民家庭厨余垃圾是指居民日常生活中产生的垃圾、包括菜叶、剩菜、剩饭、果皮、蛋壳、茶渣、骨头(鸡骨、鱼刺类)等，其主要来源为家庭厨房。

随着城市化的加快以及人民生活水平的提高，厨余垃圾排放日益增大，厨余垃圾的治理也已经由简单的“集中收运”模式，发展到以减量化、资源化、无害化为主的治理方式，以实现对厨余垃圾的回收和利用。

相关技术中，大多是采用化学工艺对厨余垃圾进行二次处理，但这种方式具有以下缺陷：处理时间和成本均较高，占地面积大，容易对环境造成二次污染，不适合规模化应用，资源回收率不高，具有较大的局限性。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提供了一种居民家庭厨余垃圾处理方法、装置及应用，其能够减少对居民家庭厨余垃圾的处理周期和处理成本，且能够减少对环境的二次污染，提高资源回收率，有效实现对居民家庭厨余垃圾的减量化、资源化、无害化的处理效果，使用局限性小，适合规模化应用。

第一方面，本申请实施例提供了一种居民家庭厨余垃圾处理方法，包括以下步骤：

步骤S1、对厨余垃圾粉碎，得到破碎垃圾；

步骤S2、对所述破碎垃圾固液分离，得到半湿垃圾；

步骤S3、对所述半湿垃圾干燥研磨，得到干燥颗粒垃圾；

步骤S4、对所述干燥颗粒垃圾压片成型，得到片剂碳源。

根据本申请第一方面的居民家庭厨余垃圾处理方法，至少具有如下有益效果：

本申请实施例的居民家庭厨余垃圾处理方法，通过对居民家庭厨余垃圾进行粉碎、固液分离、干燥研磨以及压片成型的一系列物理处理步骤，制备得到片剂碳源，能够减少对居民家庭厨余垃圾的处理周期和处理成本，且能够减少对环境的二次污染，提高资源回收率，有效实现对居民家庭厨余垃圾的减量化、资源化、无害化的处理效果，使用局限性小，适合规模化应用。

在一些实施例中，所述步骤S2还包括：步骤S21、对所述破碎垃圾挤压。

在一些实施例中，在步骤S1之前，还包括以下步骤：步骤S0、对所述厨余垃圾冲洗。

在一些实施例中，所述半湿垃圾的含水率小于或等于50％。

在一些实施例中，所述干燥颗粒垃圾的含水率小于或等于3％。

在一些实施例中，所述片剂碳源的含水率小于或等于3％。

在一些实施例中，所述片剂碳源的成分包括淀粉、蛋白质、纤维素、脂类以及无机盐。

第二方面，本申请实施例提供了一种使用上述任一实施例所述的居民家庭厨余垃圾处理方法生产碳源的应用，其中，所述片剂碳源能够用于以下至少一项：

所述片剂碳源用于污水处理厂的外置碳源；

所述片剂碳源用作垃圾焚烧的助燃剂；

所述片剂碳源用于制备可降解垃圾袋；

所述片剂碳源用作包装箱填充物；

所述片剂碳源用于土壤修复。

第三方面，本申请实施例提供了一种居民家庭厨余垃圾处理装置，包括：

破碎机，用于对厨余垃圾进行粉碎处理，以得到破碎垃圾；

固液分离机，用于对所述破碎垃圾进行固液分离，以得到半湿垃圾；

烘干机，用于对所述半湿垃圾脱水；

研磨机，用于对已脱水的垃圾进行研磨，以得到干燥颗粒垃圾；

压片机，用于对所述干燥颗粒垃圾进行压片成型，以得到片剂碳源；

其中，所述破碎机、所述固液分离机、所述烘干机、所述研磨机以及所述压片机依次通过管道连通。

在一些实施例中，所述居民家庭厨余垃圾处理装置还包括挤压机，所述挤压机用于对所述破碎垃圾进行挤压，以将所述破碎垃圾中的水分压出，所述挤压机通过管道连接在所述破碎机和所述固液分离机之间。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：

图1为本申请实施例的居民家庭厨余垃圾处理方法的流程示意图一。

图2为本申请实施例的居民家庭厨余垃圾处理方法的流程示意图二。

图3为本申请实施例的居民家庭厨余垃圾处理方法的流程示意图三。

图4为本申请实施例的居民家庭厨余垃圾处理装置的结构示意图一。

图5为本申请实施例的居民家庭厨余垃圾处理装置的结构示意图二。

图6为本申请实施例的居民家庭厨余垃圾处理装置的结构示意图三。

附图标记说明：破碎机100；固液分离机200；烘干机300；研磨机400；压片机500；挤压机600。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

本申请所公开的“范围”以下限和上限的形式来限定，给定范围是通过选定一个下限和一个上限进行限定的，选定的下限和上限限定了特别范围的边界。这种方式进行限定的范围可以是包括端值或不包括端值的，并且可以进行任意地组合，即任何下限可以与任何上限组合形成一个范围。例如，如果针对特定参数列出了60-120和80-110的范围，理解为60-110和80-120的范围也是预料到的。此外，如果列出的最小范围值1和2，和如果列出了最大范围值3，4和5，则下面的范围可全部预料到：1-3、1-4、1-5、2-3、2-4和2-5。在本申请中，除非有其他说明，数值范围“a-b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示，其中a和b都是实数。例如数值范围“0-5”表示本文中已经全部列出了“0-5”之间的全部实数，“0-5”只是这些数值组合的缩略表示。另外，当表述某个参数为≥2的整数，则相当于公开了该参数为例如整数2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12等。

如果没有特别的说明，本申请的所有实施方式以及可选实施方式可以相互组合形成新的技术方案。

如果没有特别的说明，本申请的所有技术特征以及可选技术特征可以相互组合形成新的技术方案。

如果没有特别的说明，本申请的所有步骤可以顺序进行，也可以随机进行，优选是顺序进行的。例如，所述方法包括步骤(a)和(b)，表示所述方法可包括顺序进行的步骤(a)和(b)，也可以包括顺序进行的步骤(b)和(a)。例如，所述提到所述方法还可包括步骤(c)，表示步骤(c)可以任意顺序加入到所述方法，例如，所述方法可以包括步骤(a)、(b)和(c)，也可包括步骤(a)、(c)和(b)，也可以包括步骤(c)、(a)和(b)等。

如果没有特别的说明，本申请所提到的“包括”和“包含”表示开放式，也可以是封闭式。例如，所述“包括”和“包含”可以表示还可以包括或包含没有列出的其他组分，也可以仅包括或包含列出的组分。

如果没有特别的说明，在本申请中，术语“或”是包括性的。举例来说，短语“A或B”表示“A，B，或A和B两者”。更具体地，以下任一条件均满足条件“A或B”：A为真(或存在)并且B为假(或不存在)；A为假(或不存在)而B为真(或存在)；或A和B都为真(或存在)。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

居民家庭厨余垃圾是指居民日常生活中产生的垃圾，包括菜叶、剩菜、剩饭、果皮、蛋壳、茶渣、骨头(鸡骨、鱼刺类)等，其主要来源为家庭厨房。

随着城市化的加快以及人民生活水平的提高，城镇居民家庭生活产生的厨余垃圾日益增大，而这类厨余垃圾大部分为有机垃圾，即湿垃圾，指的是城镇居民家庭生活中有机成分的废弃物，主要包括厨房菜渣、瓜果皮、米饭、面条、蛋壳、骨头、剩饭剩菜等。

目前，居民对其家庭生活产生的厨余垃圾与生活垃圾很难自主做到分类收集，即便做到了分类收集，专业垃圾处理机构后续在统一转运处理过程中也还是会混装在一起，再合并处理。

通常的处理流程是：居民将其家庭生活产生的厨余垃圾扔入生活小区垃圾桶，专业垃圾处理机构再将生活小区垃圾桶转运至街道垃圾收集站，再将批量的垃圾统一压缩后转运至填埋场或焚烧厂，最后对垃圾进行填埋或焚烧。

然而，将垃圾直接填满的方式存在以下问题，有机垃圾被填埋后会湿化，从而带来二次污染，成为填埋场的污染源。同样的，将垃圾直接焚烧也会给空气环境带来二次污染。而且，在转运车将批量的垃圾统一压缩后转运至填埋场或焚烧厂的过程中，由于垃圾中的腐质物质量大，会存在臭气问题，这都为环境治理带来了更大的压力。

此外，目前的环境工程会采用厌氧发酵、好氧堆肥、蚯蚓堆肥、化学方法转化能源等技术处理厨余垃圾，以有效利用垃圾资源，提高资源回收率。

厌氧发酵主要利用厨余垃圾中的有机质成分在一定的水分、温度和厌氧条件下，通过各类微生物的分解代谢，最终形成甲烷和二氧化碳等可燃性混合气体的过程，以实现资源的再利用。由于厌氧发酵在对垃圾进行预处理的过程中难以对垃圾成分进行细致筛选，其中包含的一些成分可能导致发酵过程中出现浮渣结壳、沉积等现象。而且，厌氧发酵是一个复杂的生物化学过程中，在对厨余垃圾集中进行厌氧发酵处理过程中，还存在较多技术上需要解决的问题，难以大规模应用。

好氧堆肥是在通气条件好，氧气充足的条件下，好氧菌对厨余垃圾进行吸收、氧化以及分解的过程。由于厨余垃圾里面富含有机成分，因此可以通过对厨余垃圾进行腐化，制作成有机肥，以用于农业生产。但由于制作出的有机肥中含有有害病菌、微生物，用于肥料还是会存在引起生物污染的问题。而且，好氧堆肥也是一个复杂的生物化学过程中，堆肥周期长、占地面积大，处理成本高，也同样存在臭气和渗透液外溢出等对环境造成二次污染的问题。

蚯蚓堆肥是指将蚯蚓引入到有机废弃物处理技术中进行的堆肥处理过程。蚯蚓俗称地龙，生活在土壤中，昼伏夜出，以新鲜或半腐解有机物质为食，连同泥土一同吞入。由于厨余垃圾含有不利于蚯蚓存活与生长的油脂和盐分,蚯蚓在厨余垃圾处理过程中的处理能力容易退化,蚯蚓种类也不够丰富,因此蚯蚓堆肥法具有一定的局限性，且存在占地面积大、管理成本高的问题。

化学方法转化能源主要是指将厨余垃圾中的废弃油脂炼制生物柴油+厌氧消化生产产甲烷+沼渣好氧堆肥的组合工艺，这种方式同样不适合规模化应用。

基于现有对居民家庭厨余垃圾进行处理的方式存在时间和成本均较高、容易对环境造成二次污染、不适合规模化应用、资源回收率不高以及具有较大的局限性的问题，本申请实施例提供了居民家庭厨余垃圾处理方法，该居民家庭厨余垃圾处理方法用于对居民家庭厨余垃圾进行高效的减量化、资源化、无害化的处理。

参见图1，该居民家庭厨余垃圾处理方法包括以下步骤：

步骤S1、对厨余垃圾粉碎，得到破碎垃圾；

步骤S2、对所述破碎垃圾固液分离，得到半湿垃圾；

步骤S3、对所述半湿垃圾干燥研磨，得到干燥颗粒垃圾；

步骤S4、对所述干燥颗粒垃圾压片成型，得到片剂碳源。

需要说明的是，在步骤S1中，对厨余垃圾进行粉碎的目的是将厨余垃圾中的较大尺寸的垃圾粉碎成较小尺寸的垃圾，从而得到破碎垃圾，方便破碎垃圾的下一步输送，可以通过破碎机对厨余垃圾进行粉碎。

在步骤S2中，对步骤S1得到的破碎垃圾进行固液分离的目的是对破碎垃圾中的进行第一次去水，即去除破碎垃圾中存在的大量水分和其余油水，得到半湿垃圾，为在步骤S3中对半湿垃圾进行干燥和研磨提供含水量较小的垃圾，可以通过固液分离机对破碎垃圾进行固液分离。

在步骤S3中，对步骤S2得到的半湿垃圾进行干燥研磨的目的是对半湿垃圾进行二次去水和二次粉碎。可以理解的是，对半湿垃圾进行干燥可以更为彻底的去除半湿垃圾中的水分，再对已进行干燥的半湿垃圾进行研磨可以得到尺寸较小的粉状固态垃圾，也即干燥颗粒垃圾，以满足步骤S4中对干燥颗粒垃圾进行压片成型的制片要求。可以通过烘干机和研磨机分别对半湿垃圾进行干燥和研磨，烘干机和研磨机可以集成在一个机构设备上。

在步骤S4中，对步骤S3得到的干燥颗粒垃圾进行压片成型即能够得到片剂碳源，可以通过压片机对干燥颗粒垃圾进行压片成型，以输出批量且满足尺寸和克度要求的片剂碳源。

应该说明的是，由于居民家庭厨余垃圾大部分为有机垃圾，即居民家庭生活中有机成分的废弃物，主要包括厨房菜渣、瓜果皮、米饭、面条、蛋壳、骨头、剩饭剩菜等，这些有机成分的废弃物主要物质包括淀粉、蛋白质、纤维素、脂类和无机盐。采用上述居民家庭厨余垃圾处理方法对居民家庭厨余垃圾进行粉碎、固液分离、干燥研磨以及压片成型均是对厨余垃圾进行物理处理，主要是对厨余垃圾进行去水，降低厨余垃圾中的含水率，以及改变厨余垃圾的物理形状，整个处理过程不存在任何的化学反应，也即没有改变厨余垃圾原有的化学成分以及对应的化学性质。

因此，采用上述居民家庭厨余垃圾处理方法制得的片剂碳源的成分也包括淀粉、蛋白质、纤维素、脂类以及无机盐中的多种或全部，也就是说，片剂碳源中含有不同质量含量的淀粉、蛋白质、纤维素、脂类以及无机盐。

由于目前的污水处理厂需要在市场上采购碳源，以添加到污水处理池中作为补充碳源，以提高污水处理池的污水处理效率。采购的碳源一般包括工业葡萄糖、面粉、乙酸钠以及微生物营养液，这需要耗费较高的碳源采购成本。

相比于天然葡萄糖，工业葡萄糖添加到污水处理池中容易引起细菌的大量繁殖，也容易导致污水处理池中的污泥膨胀，影响污水处理池的出水质量。

面粉一般为小麦面粉，当缺氧或厌氧池中的污泥浓度较低时，通过向池中添加小麦面粉有利于池中的活性污泥的形成。但小麦面粉的价格较高，提高了碳源的采购成本。

乙酸钠作为补充碳源添加到污水处理池中，能够供池中的反硝化细菌利用，提高污水处理池的脱氮功能，会增大池中的污泥量，而且采购价格也高于面粉和工业葡萄糖。

微生物营养液为将葡萄糖和其余物质进行复配得到的营养液，其作为补充碳源添加到污水处理池中可以增加污水处理速度和处理效果，同样的，也采购价格较高。

基于上述情况，利用采用上述居民家庭厨余垃圾处理方法制得的片剂碳源含有不同质量含量的淀粉、蛋白质、纤维素、脂类以及无机盐，即可以将上述居民家庭厨余垃圾处理方法制得的片剂碳源用作污水处理厂的外置碳源。

该片剂碳源中的淀粉即可以作为天然葡萄糖，以替代外购的工业葡萄糖作为污水处理池的补充碳源，以供污水处理池中的微生物使用，既不会引起细菌的大量繁殖，也基本不会影响污水处理池的出水质量，而且能够降低碳源的采购成本。该片剂碳源中的蛋白质主要由厨余垃圾中的鱼类、蛋类、肉类以及豆制品带来，该片剂碳源中的蛋白质可以作为污水处理池的补充碳源，以作为污水处理池中的微生物的营养物质，蛋白质的最小分子是氨基酸，故该片剂碳源中的蛋白质能够起到调节污水处理池中酸碱物质的含量和比例的作用，以维持污水处理池的酸碱度的稳定性，即将污水处理池的PH值维持在一个恒定的范围。该片剂碳源中的纤维素能够被污水处理池中的微生物彻底分解。该片剂碳源中的脂类能够被污水处理池中的微生物摄取，以为微生物提供能量。该片剂碳源中的无机盐具有缓冲、中和、沉淀等多种功能，可以有效去除污水中的杂质和污染物。

综上所述，上述居民家庭厨余垃圾处理方法制得的片剂碳源可以直接用作污水处理厂的外置碳源，直接添加补充到污水处理池中，以提高污水处理池的污水处理效率，相比于传统在市场采购碳源以作为污水处理池的补充碳源的方式，通过上述居民家庭厨余垃圾处理方法制得的片剂碳源能够大幅节省碳源的采购成本，适合规模化应用。

当然，上述居民家庭厨余垃圾处理方法制得的片剂碳源还可以作为以下用途，垃圾焚烧的助燃剂、所述片剂碳源用于制备可降解垃圾袋、所述片剂碳源用作包装箱填充物、所述片剂碳源用于土壤修复等，同样能够实现对居民家庭厨余垃圾的资源化，提高资源的利用率。

此外，采用上述居民家庭厨余垃圾处理方法对居民家庭厨余垃圾还具有以下优势：

第一，由于采用上述居民家庭厨余垃圾处理方法对居民家庭厨余垃圾进行粉碎、固液分离、干燥研磨以及压片成型均是对厨余垃圾进行物理处理，即主要是对厨余垃圾进行去水，降低厨余垃圾中的含水率，以及改变厨余垃圾的物理形状，整个处理过程不存在任何的化学反应，也即没有改变厨余垃圾原有的化学成本以及对应的化学性质。因此，采用上述居民家庭厨余垃圾处理方法对居民家庭厨余垃圾进行处理并制得片剂碳源的过程中基本不会给环境带来二次污染，实现了对厨余垃圾的减量化和无害化处理，而且能够大幅减少对居民家庭厨余垃圾的处理周期，不需要占用太大的处理面积，也不用额外添加化学物质等材料，大幅减少处理成本；

第二，采用上述居民家庭厨余垃圾处理方法，可以将实施该居民家庭厨余垃圾处理方法的处理装置直接配置在居民小区的垃圾处理区，以就地、实时地对居民家庭厨余垃圾进行处理，相比于传统通过将居民家庭厨余垃圾打包转运、压缩转运、填埋或焚烧的处理方式，能够减少臭气和渗透液外溢出等对环境造成二次污染的概率，实现对居民家庭厨余垃圾的无害化处理的效果。

第三，能够将废弃的居民家庭厨余垃圾中的有机物转变成片剂碳源，以作为有价值的物料，不管是作为污水处理厂的外置碳源，还是用作垃圾焚烧的助燃剂、用于制备可降解垃圾袋、所述片剂碳源用作包装箱填充物、所述片剂碳源用于土壤修复等，有效实现对居民家庭厨余垃圾的资源化，提高资源的利用率。而且，制得的片剂碳源安全方便、成本可控、便于存储使用，适合规模化应用。

可以理解的是，本申请实施例的居民家庭厨余垃圾处理方法，通过对居民家庭厨余垃圾进行粉碎、固液分离、干燥研磨以及压片成型的一系列物理处理步骤，制备得到片剂碳源，能够减少对居民家庭厨余垃圾的处理周期和处理成本，且能够减少对环境的二次污染，提高资源回收率，有效实现对居民家庭厨余垃圾的减量化、资源化、无害化的处理效果，使用局限性小，适合规模化应用。

在本申请的一些实施例中，参见图2，所述步骤S2还包括：步骤S21、对所述破碎垃圾挤压。

具体地，可以采用挤压机对破碎垃圾进行挤压，以初步去除破碎垃圾的水分，方便破碎垃圾的下一步输送，也降低了后续对半湿垃圾进行干燥研磨的处理时间和处理难度，提高制备片剂碳源的生产效率。

在本申请的一些实施例中，参见图3，在步骤S1之前，还包括以下步骤：步骤S0、对所述厨余垃圾冲洗。

具体地，可以在对厨余垃圾进行粉碎之前，采用冲洗机对厨余垃圾进行冲洗，以将厨余垃圾中存在泥沙杂质冲洗去除，去除厨余垃圾中的无机物杂质，提高厨余垃圾中的有机物浓度，进而可以提高后续制得的片剂碳源中的有机物浓度。

在本申请的一些实施例中，所述半湿垃圾的含水率小于或等于50％。

即在步骤S2中对破碎垃圾进行固液分离以去除破碎垃圾中的水分的过程中，将得到的半湿垃圾的含水率控制在小于或等于50％的范围内，能够为后续步骤S3中对半湿垃圾进行干燥和研磨提供含水量较小的垃圾，提高对居民家庭厨余垃圾的处理效率，也能够提高制备片剂碳源的效率。

在本申请的一些实施例中，所述干燥颗粒垃圾的含水率小于或等于3％。可以理解的是，在步骤S3中对半湿垃圾进行干燥研磨，以得到尺寸较小的粉状固态垃圾(即干燥颗粒垃圾)的过程中，将得到的干燥颗粒垃圾的含水率控制在小于或等于3％，能够更好的满足步骤S4中对干燥颗粒垃圾进行压片成型的制片要求，进一步提高制备片剂碳源的效率。

在本申请的一些实施例中，所述片剂碳源的含水率小于或等于3％。

可以理解的是，步骤S4对步骤S3得到的干燥颗粒垃圾进行压片成型得到的片剂碳源的含水率小于或等于3％，能够提高片剂碳源的固化结合强度，方便后续对片剂碳源的存储和使用。

在本申请的一些实施例中，所述片剂碳源的成分包括淀粉、蛋白质、纤维素、脂类以及无机盐。

结合前述说明，可以理解的是，利用采用上述居民家庭厨余垃圾处理方法制得的片剂碳源含有不同质量含量的淀粉、蛋白质、纤维素、脂类以及无机盐，如此，可以该片剂碳源用作污水处理厂的外置碳源。

具体地，该片剂碳源中的淀粉即可以作为天然葡萄糖，以替代外购的工业葡萄糖作为污水处理池的补充碳源，以供污水处理池中的微生物使用，既不会引起细菌的大量繁殖，也基本不会影响污水处理池的出水质量，而且能够降低碳源的采购成本。该片剂碳源中的蛋白质主要由厨余垃圾中的鱼类、蛋类、肉类以及豆制品带来，该片剂碳源中的蛋白质可以作为污水处理池的补充碳源，以作为污水处理池中的微生物的营养物质，蛋白质的最小分子是氨基酸，故该片剂碳源中的蛋白质能够起到调节污水处理池中酸碱物质的含量和比例的作用，以维持污水处理池的酸碱度的稳定性，即将污水处理池的PH值维持在一个恒定的范围。该片剂碳源中的纤维素能够被污水处理池中的微生物彻底分解。该片剂碳源中的脂类能够被污水处理池中的微生物摄取，以为微生物提供能量。该片剂碳源中的无机盐具有缓冲、中和、沉淀等多种功能，可以有效去除污水中的杂质和污染物。

也就是说，采用本申请的居民家庭厨余垃圾处理方法制备得到的片剂碳源可以直接用作污水处理厂的外置碳源，直接添加补充到污水处理池中，以提高污水处理池的污水处理效率，相比于传统在市场采购碳源以作为污水处理池的补充碳源的方式，通过上述居民家庭厨余垃圾处理方法制得的片剂碳源能够大幅节省碳源的采购成本，适合规模化应用。

此外，本申请还提供一种使用上述任一实施例所述的居民家庭厨余垃圾处理方法生产碳源的应用，其中，所述片剂碳源能够用于以下至少一项：所述片剂碳源用于污水处理厂的外置碳源；所述片剂碳源用作垃圾焚烧的助燃剂；所述片剂碳源用于制备可降解垃圾袋；所述片剂碳源用作包装箱填充物；所述片剂碳源用于土壤修复。

具体地，可以根据前期居民对家庭生活中产生的厨余垃圾的分拣合格率大小将制备得到的片剂碳源作为不同应用。厨余垃圾的分拣合格率指的湿垃圾占总的厨余垃圾(包括湿垃圾和干垃圾)的比例。

当厨余垃圾的分拣合格率≥98％时，采用本申请的居民家庭厨余垃圾处理方法生产得到的片剂碳源可用作污水处理厂的外置碳源以及用于制备可降解垃圾袋。

当厨余垃圾的分拣合格率大于等于90％且小于等于95％时，采用本申请的居民家庭厨余垃圾处理方法生产得到的片剂碳源能够用于制备可降解垃圾袋或用作包装箱填充物。

当厨余垃圾的分拣合格率大于等于80％且小于90％时，采用本申请的居民家庭厨余垃圾处理方法生产得到的片剂碳源能够用于土壤修复。

当厨余垃圾的分拣合格率小于80％时，采用本申请的居民家庭厨余垃圾处理方法生产得到的片剂碳源能够用作垃圾焚烧的助燃剂。

如此，可以使本申请的居民家庭厨余垃圾处理方法生产得到的片剂碳源具有多种用途，提高片剂碳源的使用价值。

此外，参见图1和图4，本申请实施例还提供一种居民家庭厨余垃圾处理装置，本申请的居民家庭厨余垃圾处理方法可以由居民家庭厨余垃圾处理装置完成。该居民家庭厨余垃圾处理装置可以配置在居民小区的垃圾处理区域处，且居民家庭厨余垃圾处理装置的数量可以根据居民小区的居民户数选择性配置，该居民家庭厨余垃圾处理装置包括至少一个垃圾分类收集室，垃圾分类收集室用于收集居民家庭厨余垃圾，即居民可以将其家庭生活产出的厨余垃圾扔进对应的垃圾分类收集室内，以便该居民家庭厨余垃圾处理装置对厨余垃圾直接处理。

参见图4，该居民家庭厨余垃圾处理装置包括破碎机100、固液分离机200、烘干机300、研磨机400以及压片机500。所述破碎机100、所述固液分离机200、所述烘干机300、所述研磨机400以及所述压片机500依次通过管道连通。且破碎机100、固液分离机200、烘干机300、研磨机400以及压片机500可以一体化集成在该居民家庭厨余垃圾处理装置中。

其中，破碎机100用于对厨余垃圾进行粉碎处理，以得到破碎垃圾，即破碎机100用于实施上述居民家庭厨余垃圾处理方法中的步骤S1。

固液分离机200用于对所述破碎垃圾进行固液分离，以得到半湿垃圾，即固液分离机200用于实施上述居民家庭厨余垃圾处理方法中的步骤S2。

烘干机300用于对所述半湿垃圾脱水，以得到干垃圾，研磨机400用于已脱水的垃圾进行研磨，以得到干燥颗粒垃圾，烘干机300和研磨机400用于实施上述居民家庭厨余垃圾处理方法中的步骤S3。

压片机500用于对所述干燥颗粒垃圾进行压片成型，以得到片剂碳源，即压片机500用于实施上述居民家庭厨余垃圾处理方法中的步骤S4。

需要说明的是，本申请的居民家庭厨余垃圾处理装置中，破碎机100、固液分离机200、烘干机300、研磨机400以及压片机500均为市场上成熟的设备。破碎机100、固液分离机200、烘干机300、研磨机400以及压片机500均集中在同一个垃圾处理设备中，以形成一体化的居民家庭厨余垃圾处理装置。

此外，还需说明的是，本申请的居民家庭厨余垃圾处理装置可以连通居民小区的排水管道，从而将对居民家庭厨余垃圾进行处理过程中产品的污水直接排向排水管道，降低对环境的二次污染。

显然，本申请的居民家庭厨余垃圾处理装置，其能够执行本申请的居民家庭厨余垃圾处理方法，因此也具备该居民家庭厨余垃圾处理方法带来的同样的技术效果，即通过对居民家庭厨余垃圾进行粉碎、固液分离、干燥研磨以及压片成型的一系列物理处理步骤，制备得到片剂碳源，能够减少对居民家庭厨余垃圾的处理周期和处理成本，且能够减少对环境的二次污染，提高资源回收率，有效实现对居民家庭厨余垃圾的减量化、资源化、无害化的处理效果，使用局限性小，适合规模化应用。

在本申请的一些实施例中，参见图5，所述居民家庭厨余垃圾处理装置还包括挤压机600，所述挤压机600用于对所述破碎垃圾进行挤压，以将所述破碎垃圾中的水分压出，所述挤压机600通过管道连接在所述破碎机100和所述固液分离机200之间。

不难理解的是，通过挤压机600对破碎垃圾进行挤压，以初步去除破碎垃圾中的水分，方便破碎垃圾的下一步输送，也降低了后续对半湿垃圾进行干燥研磨的处理时间和处理难度，提高制备片剂碳源的生产效率。

当然，参见图6，在另一个实施例中，所述挤压机600还可用于对所述半湿垃圾进行挤压，以将所述半湿垃圾中的水分压出，所述挤压机600通过管道连接在所述固液分离机200和所述烘干机300之间。

不难理解的是，通过挤压机600对半湿垃圾进行挤压，以进一步去除半湿垃圾中的水分，方便半湿垃圾的下一步输送，也降低后续对半湿垃圾进行干燥研磨的处理时间和处理难度，提高制备片剂碳源的生产效率。

另外，考虑到不同居民进行自主垃圾分拣的执行性的不同，居民将厨余垃圾投掷到居民家庭厨余垃圾处理装置的垃圾收集室时，厨余垃圾中会存在饮料瓶、玻璃陶瓷碎片等体积较大的无机物质。

基于此，居民家庭厨余垃圾处理装置还包括筛选机，筛选机设置在居民家庭厨余垃圾处理装置的垃圾收集室内，筛选机通过格栅筛选的方式将厨余垃圾中的饮料瓶、玻璃陶瓷碎片等体积较大的无机物质筛选去除，为后续对厨余垃圾进行粉碎、固液分离、干燥研磨和制片成型提供了便利，也提高了后续制得的片剂碳源中的有机物浓度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种居民家庭厨余垃圾处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、对厨余垃圾粉碎，得到破碎垃圾；

步骤S2、对所述破碎垃圾固液分离，得到半湿垃圾；

步骤S3、对所述半湿垃圾干燥研磨，得到干燥颗粒垃圾；

步骤S4、对所述干燥颗粒垃圾压片成型，得到片剂碳源。

2.根据权利要求1所述的居民家庭厨余垃圾处理方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：步骤S21、对所述破碎垃圾挤压。

3.根据权利要求1所述的居民家庭厨余垃圾处理方法，其特征在于，在步骤S1之前，还包括以下步骤：步骤S0、对所述厨余垃圾冲洗。

4.根据权利要求1所述的居民家庭厨余垃圾处理方法，其特征在于，所述半湿垃圾的含水率小于或等于50％。

5.根据权利要求1所述的居民家庭厨余垃圾处理方法，其特征在于，所述干燥颗粒垃圾的含水率小于或等于3％。

6.根据权利要求1所述的居民家庭厨余垃圾处理方法，其特征在于，所述片剂碳源的含水率小于或等于3％。

7.根据权利要求1所述的居民家庭厨余垃圾处理方法，其特征在于，所述片剂碳源的成分包括淀粉、蛋白质、纤维素、脂类以及无机盐。

8.一种使用权利要求1至7任一项所述的居民家庭厨余垃圾处理方法生产碳源的应用，其中，所述片剂碳源能够用于以下至少一项：

所述片剂碳源用于污水处理厂的外置碳源；

所述片剂碳源用作垃圾焚烧的助燃剂；

所述片剂碳源用于制备可降解垃圾袋；

所述片剂碳源用作包装箱填充物；

所述片剂碳源用于土壤修复。

9.一种居民家庭厨余垃圾处理装置，其特征在于，包括：

破碎机，用于对厨余垃圾进行粉碎处理，以得到破碎垃圾；

固液分离机，用于对所述破碎垃圾进行固液分离，以得到半湿垃圾；

烘干机，用于对所述半湿垃圾脱水；

研磨机，用于对已脱水的垃圾进行研磨，以得到干燥颗粒垃圾；

压片机，用于对所述干燥颗粒垃圾进行压片成型，以得到片剂碳源；

其中，所述破碎机、所述固液分离机、所述烘干机、所述研磨机以及所述压片机依次通过管道连通。

10.根据权利要求9所述的居民家庭厨余垃圾处理装置，其特征在于，所述居民家庭厨余垃圾处理装置还包括挤压机，所述挤压机用于对所述破碎垃圾进行挤压，以将所述破碎垃圾中的水分压出，所述挤压机通过管道连接在所述破碎机和所述固液分离机之间。