申请日2015.12.18
公开(公告)日2017.06.27
IPC分类号C10L5/46; A23K20/10; A23K10/26; A23K10/37; A23K10/00
摘要
本发明关于一种有机污泥与废食用油整合性处理方法、衍生性燃料、饲料添加物，以解决现有废水处理所产生的有机污泥在回收处理过程中所衍生诸多的缺点。本发明中有机污泥与废食用油处理程序步骤包括有：将一有机污泥与一淀粉类废食材以适当比例混合后经黏结混拌步骤、成型步骤、经废食用油调理改质步骤及分离步骤，以获得一终产物。藉此，提升前述有机污泥的热值并大幅降低含水率以利长期保存，使该终产物能应用作为衍生性燃料(RDF-5(d-RDF))与饲料添加物的用途。
摘要附图
权利要求书
1.一种有机污泥与废食用油整合性处理方法，其特征在于：包括下列步骤：
(1)混拌步骤：以一含水率大于75%的有机污泥为原料，一淀粉类废食材为一黏结剂进行均匀混拌，其中该有机污泥的重量份为80至98，该淀粉类废食材的重量份2至20，经混拌形成一混拌物;
(2)成型步骤：将(1)混拌步骤的该混拌物塑形为一成型物;
(3)调理改质步骤：将(2)成型步骤的该成型物置入一废食用油中进行调理改质，其中该废食用油的工作温度介于100℃至200℃，调理改质时间为5分钟至30分钟;及
(4)分离步骤：将完成上述(3)调理改质步骤的该成型物分离于该废食用油，使该成型物成为一终产物。
2.根据权利要求1所述的有机污泥与废食用油整合性处理方法，其特征在于：该(1)混拌步骤的有机污泥是指具有高含水率75%至89%的有机污泥，包括：处理TFT-LCD液晶面板的废弃污泥、处理造纸过程的废弃污泥、处理纸浆过程的废弃污泥、生活污水厂的废水处理后产生的废弃污泥。
3.根据权利要求1所述的有机污泥与废食用油整合性处理方法，其特征在于：该(1)混拌步骤的黏结剂是选自下列之一或其组合：分类后的厨余、从加工后的废食材所筛选出的甘薯粉(Sweet potato flour)、太白粉(cornstarch)、玉米粉(starch)、从废熟食材(厨余，kitchen waste)经初步筛选的米饭、粥、浆糊。
4.根据权利要求1所述的有机污泥与废食用油整合性处理方法，其特征在于：该(2)成型步骤是由下列装置执行：挤出成型机、造粒机或射出成型机。
5.根据权利要求1所述的有机污泥与废食用油整合性处理方法，其特征在于：该(3)调理改质步骤的该废食用油包括：植物性食用油或动物性食用油或其组合。
6.根据权利要求5所述的有机污泥与废食用油整合性处理方法，其特征在于：该废食用油在进行(3)调理改质步骤之前，是先执行一过滤程序以将该废食用油中的杂质去除。
7.根据权利要求1所述的有机污泥与废食用油整合性处理方法，其特征在于：该(4)分离步骤中，该成型物与该废食用油是以下列的任一或其任意组合的方式相分离：离心分离、滤网分离或重力分离。
8.一种衍生性燃料，其为权利要求1至7中任一项所述的有机污泥与废食用油整合性处理方法所获得的终产物。
9.一种饲料添加物，其为权利要求1至7中任一项所述的有机污泥与废食用油整合性处理方法所获得的终产物。
说明书
有机污泥与废食用油整合性处理方法、衍生性燃料、饲料添加物
技术领域
本发明是有关于一种有机污泥与废食用油整合性处理方法、衍生性燃料、饲料添加物，尤指一种将一有机污泥与一淀粉类废食材经适当黏结混拌步骤、成型步骤、经废食用油调理改质步骤及分离步骤，以获得一终产物，达回收再利用功效者。
背景技术
由于现有有机污泥经板框压滤后的含水率仍大于75%，不仅会酦酵发臭，引来果蝇蚊虫等环境卫生问题，且后续再利用性低，难以机械能在短时间内将含水率降低至30%。目前的直接干燥过程对于有机污泥会产生刺鼻恶臭，且易衍生致病微生物污染，以及昂贵的委托清除处理费用与高能耗等缺点。一般废水处理操作成本摊提情况下，约50%的总成本为污泥处理。针对有机污泥资源化技术包括堆肥(compost)、衍生性燃料(RDFs)、湿法氧化(wet oxidation)、热裂解(pyrolysis)、汽化(gasification)。其中，衍生性燃料为目前由废料转化为能资源的创新技术，包含粉碎和干燥处理流程所衍生的可燃性能资源，相对具低成本、高热值的再生能源技术，应用领域包括从都市固体废弃物(MSW)回收利用、工业废物与垃圾、下水道污泥、有害事业废弃物、生质能废物等;对于衍生性燃料的分类，美国材料和试验协会(ASTM)说明分类如下列表一所示。依据研究显示，有机污泥制成衍生性燃料，其标准热值相对较高，但硫、氮和氯的含量略微偏高。
表一.废弃物衍生性燃料(RDF)汇整表
其中RDF-5(d-RDF)对于原料成分有更高的要求。废弃物必须先经过破碎、选别、干燥后，再加入添加剂，以制成外型与成分都符合特定规格，长度约数公分的锭型燃料。燃料若有一致的形状及热质，不但有助于运输与保存，更有益于锅炉内燃烧状况的控管，进而提高发电效率，同时降低废气排放、减少戴奥辛污染，因此废弃物衍生性燃料(RDF)电厂发电效能优于一般焚化炉。RDF-5燃料除了可以做为主要的燃烧原料外，也可以搭配其他原料进行混烧(co-firing)，以调节锅炉内的燃烧状况。
目前国内外相关有机污泥资源化的先前技术背景包含有以下几项：
1.中国台湾发明公告第I389852号「以兜虫处理有机污泥达资源化之方法」，揭露一种以工业有机污泥做为原料，于饲育材生产设备中与堆肥、发酵粉、稻草、木屑、落叶、营养添加剂、菌剂混合调配，利用混合调配后的饲育材饲育 兜虫，再将经兜虫吃食、消化、分解污泥饲育材产出的粪便，经干燥后作为良好的缓效性肥力改良及能改善土壤通气性的土壤改良剂;由此，使得其达到以兜虫当做生物反应器作为处理有机污泥达资源化的目的，并由具生态复育价值的兜虫饲育，建置结合环境污染物处理、资源化及生态保育观念的有机污泥处理技术者。但，上述专利虽可处理有机污泥，但处理有机污泥的数量与速度上仍有相当改善的空间。
2.中国台湾发明公告第I419847号「高含水率有机系废弃物的处理方法及处理装置」，揭露一种使用水泥煅烧设备将高含水率有机是废弃物予以干燥而能做为燃料来有效利用，不会影响水泥锻烧设备作业，并能提升水泥煅烧设备的作业效率的高含水率有机是废弃物的处理方法及装置。但，其直接干燥有机是废弃物的方式具有产生刺鼻恶臭及高耗能的缺点，且干燥后的有机是废弃物仅为水泥厂辅助燃料使用，应用层面有限。
3.中国台湾发明公开编号201238914号「污泥制成衍生燃料之方法」，揭露一种污泥资源化方法，尤指一种污泥制成衍生燃料的方法。其处理流程为将有机污泥经由烘干、破碎掺配废木屑并与工业糖蜜及沥青等胶结剂进行造粒，形成衍生性燃料。但，此技术缺点包含：(1)有机污泥烘干过程中，除耗能外会产生臭味与氮氧化物(NOx)与硫氧化物(SOx)。(2)有机污泥经烘干破碎后掺配添加废木屑或农业废弃物(稻秆、狼尾草等)，其热值仍较低。(3)与工业糖蜜及沥青等胶结剂进行造粒后，存放仍有臭味逸散且无法长期保存。(4)整体流程比较耗能且费时。
再者，过去废食用油回收集中后经处理可作为饲料用途。且根据2012年中国台湾地区环保署统计数据显示每年中国台湾家用、摊贩与食品加工厂产生的废食用油量约7,600吨，故，由废食用油加工制成替代性燃料是相当不错的材 料来源选择。
因此，若能组合有机污泥和废食用油经调理改质过程，制成衍生性燃料不仅含水率于短时间内大幅降低且作为替代燃料的使用，达到节能减废的目的。
发明内容
本发明人有鉴于目前有机污泥资源化方法的缺失再予以研究，提供一种有机污泥与废食用油整合性处理方法、衍生性燃料、饲料添加物，由将一有机污泥与一淀粉类废食材经适当黏结混拌步骤、成型步骤、经废食用油调理改质步骤及分离步骤，以获得一终产物，以应用在衍生性燃料(RDF-5(d-RDF))与饲料添加物等用途，达到回收再利用功效者。
本发明的目的是针对废食用油与TFT-LCD液晶面板业、造纸厂、生活污水厂等废水处理所产生的有机污泥，利用简单的能资材化技术(挤压成型和调理改质程序)降低有机污泥含水率并制成衍生性燃料(RDF-5(d-RDF))，减少环境污染与低能耗。
因此，本发明提供一种有机污泥与废食用油整合性处理方法，其包括有下列步骤：
(1)混拌步骤：以一有机污泥为原料，一淀粉类废食材为一黏结剂进行均匀混拌，其中该有机污泥的重量份为80至98，该淀粉类废食材的重量份2至20，经混拌形成一混拌物;(2)成型步骤：将(1)混拌步骤的该混拌物塑形为一成型物;(3)调理改质步骤：将(2)成型步骤的该成型物置入一废食用油中进行调理改质，其中该废食用油的工作温度介于100℃至200℃，调理改质时间为5分钟至30分钟;(4)分离步骤：将完成上述(3)调理改质步骤的该成型物分离于该废食用油，使该成型物成为一终产物。
进一步，该混拌步骤的有机污泥是指具有高含水率(75%～89%)的有机污泥， 包括：处理TFT-LCD液晶面板的废弃污泥、处理造纸过程的废弃污泥、处理纸浆过程的废弃污泥、生活污水厂的废水处理后产生的废弃污泥。
进一步，该混拌步骤的黏结剂是选自下列之一或其组合：分类后的厨余、从加工后的废食材所筛选出的甘薯粉(Sweet potato flour)、太白粉(cornstarch)、玉米粉(starch)、从废熟食材(厨余，kitchen waste)经初步筛选的米饭、粥、浆糊。
进一步，该(2)成型步骤是由下列装置执行：挤出成型机、造粒机、射出成型机。
进一步，该(3)调理改质步骤的该废食用油包括：植物性食用油或动物性食用油或其组合。
进一步，该废食用油在进行(3)调理改质步骤之前，先执行一过滤程序以将该废食用油中的杂质去除。
进一步，该(4)分离步骤中，该成型物与该废食用油是以下列之任一或其任意组合的方式相分离：离心分离、滤网分离或重力分离。
本发明再提供一种衍生性燃料(RDF-5(d-RDF))，是经由前述有机污泥与废食用油整合性处理方法所获得的终产物。
本发明又提供一种饲料添加物，是经由前述有机污泥与废食用油整合性处理方法所获得的终产物。
本发明所述有机污泥与废食用油整合性处理方法的功效在于：
1.本发明所述的有机污泥与废食用油整合性处理方法整合有机污泥与废食材适当黏结混拌、挤压成型等程序、投入废食用油中进行调理改质反应，不仅含水率于短时间内明显降低，且大幅提升有机污泥热值，以高于一般衍生性燃料(RDF-5(d-RDF))热值标准，突破传统有机污泥仅能作为传统堆肥但酦酵过程 中臭味持续逸散严重影响周遭空气环境、或作为水泥厂的辅助燃料等;
2.经过本发明所述的有机污泥与废食用油整合性处理方法产生的衍生性燃料产物无臭味逸散、能长期保存、燃烧效率提高、以及具有降低氮氧化物(NOx)与硫氧化物(SOx)的废气排放等功效，藉此可降低进口燃料的依赖性;
3.经过本发明所述的有机污泥与废食用油整合性处理方法产生的终产物业能作为饲料添加物，用以补充动物营养来源，节省饲料使用需求量。