食物垃圾资源化处理方法及系统.pdf

通过厨余垃圾处理系统，将食物残渣转化为能源 #生活技巧# #环保生活小窍门# #食品浪费减少#

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1、(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202311390421.5(22)申请日 2023.10.24(71)申请人 川北医学院地址 637000 四川省南充市顺庆区涪江路234号(72)发明人 邓雅文李磊(74)专利代理机构 成都时誉知识产权代理事务所(普通合伙)51250专利代理师 李双(51)Int.Cl.G06Q 10/0637(2023.01)G06Q 30/0201(2023.01)G06Q 50/26(2012.01)(54)发明名称一种食物垃圾资源化处理方法及系统(57)摘要本发明公开了一种食物垃圾资源化处理方法及系统。

2、，包括：食物垃圾处理厂采用食物垃圾处理技术对收运回的食物垃圾进行增值处理，得到对应食物垃圾处理技术的增值产品；根据食物垃圾处理厂的增值产品最大化目标，得到食物垃圾处理厂采用不同食物垃圾处理技术的变动成本；基于财政投入最小化、系统能效最大化和系统碳排放最小化设计得到食物垃圾处理补贴机制；食物垃圾处理厂根据食物垃圾处理补贴机制和对应食物垃圾处理厂的增值产品最大化目标，得到对应食物垃圾处理厂的食物垃圾处理技术组合方案，食物垃圾处理厂根据食物垃圾处理技术组合方案进行食物垃圾资源化处理。通过本发明，可以提高食物垃圾资源化处理的效率。权利要求书2页 说明书6页 附图1页CN 117291442 A2023。

3、.12.26CN 117291442 A1.一种食物垃圾资源化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，食物垃圾处理厂采用食物垃圾处理技术对收运回的食物垃圾进行增值处理，得到对应食物垃圾处理技术的增值产品；步骤二，根据食物垃圾处理厂的增值产品最大化目标，得到食物垃圾处理厂采用不同食物垃圾处理技术的变动成本；步骤三，基于财政投入最小化、系统能效最大化和系统碳排放最小化设计得到食物垃圾处理补贴机制；步骤四，食物垃圾处理厂根据食物垃圾处理补贴机制和对应食物垃圾处理厂的增值产品最大化目标，得到对应食物垃圾处理厂的食物垃圾处理技术组合方案，食物垃圾处理厂根据食物垃圾处理技术组合方案进行食物垃圾资源化处。

4、理。2.根据权利要求1所述的一种食物垃圾资源化处理方法，其特征在于，所述的食物垃圾处理厂采用食物垃圾处理技术对收运回的食物垃圾进行增值处理，得到对应食物垃圾处理技术的增值产品，包括：对食物垃圾中的油脂、液体和固体分别机型处理；采用酯交换技术将油脂转化为生物柴油；食物垃圾中的液体经过净化排入市政管道；食物垃圾的固体部分通过焚烧、厌氧消化和堆肥进行处理；其中使用焚烧链接发电，产生的电力并入电网，残渣可用作植物肥料；食物垃圾的固体部分通过对厌氧消化中获得沼气和沼渣，其中沼气净化并压缩成BNG，沼渣作为植物肥料；通过对食物垃圾的固体部分堆肥中获得肥料。3.根据权利要求1所述的一种食物垃圾资源化处理方法。

5、，其特征在于，所述的根据食物垃圾处理厂的增值产品最大化目标，得到食物垃圾处理厂采用不同食物垃圾处理技术的变动成本，包括：食物垃圾处理厂的增值产品最大化目标如下，包括增值产品销售收入，各类补贴总和，再扣除固定成本，变动成本；其中，变动成本中包括处理成本，所述的处理成本包括食物垃圾处理技术的应用对应的成本；食物垃圾处理厂的增值产品最大化目标为：Qjm为食物垃圾处理厂j利用食物垃圾处理技术m处理的食物垃圾的量其中，被处理的食物垃圾总量都要等于总的收集量Qj：。4.根据权利要求3所述的一种食物垃圾资源化处理方法，其特征在于，所述的基于财政投入最小化、系统能效最大化和系统碳排放最小化设计得到食物垃圾处理。

6、补贴机制，包括：其中的财政投入最小化min f1为：系统能效最大化max f2为：权利要求书1/2 页2CN 117291442 A2系统碳排放最小化min f3为：其中的Qjm为处理总的食物垃圾收集量的不同食物垃圾处理技术m的组合，S为生活垃圾运输补贴、Sm为食物垃圾处理技术m的补贴、Sn为增值产品销售的补贴。5.根据权利要求4所述的一种食物垃圾资源化处理方法，其特征在于，所述的食物垃圾处理厂根据食物垃圾处理补贴机制和对应食物垃圾处理厂的增值产品最大化目标，得到对应食物垃圾处理厂的食物垃圾处理技术组合方案，食物垃圾处理厂根据食物垃圾处理技术组合方案进行食物垃圾资源化处理，包括：对生活垃圾运输。

7、补贴、食物垃圾处理技术m的补贴和增值产品销售的补贴，以及食物垃圾处理技术的应用和增值产品的生产，得到确定的补贴机制；食物垃圾处理厂结合具体的补贴机制确定对应食物垃圾处理厂的处理方案，所述的处理方案包括食物垃圾运输量和应用不同食物垃圾处理的食物垃圾处理方案。6.一种食物垃圾资源化处理系统，其特征在于，应用权利要求15任一所述的一种食物垃圾资源化处理方法，包括：食物垃圾处理数据采集模块，用于采集食物垃圾处理厂采用食物垃圾处理技术对收运回的食物垃圾进行增值处理的数据，以及得到对应食物垃圾处理技术的增值产品数据；补贴机制确定模块，用于生活垃圾运输补贴、食物垃圾处理技术m的补贴和增值产品销售的补贴，以及。

8、食物垃圾处理技术的应用和增值产品的生产，得到确定的补贴机制；食物垃圾处理厂处理方案生成模块，用于食物垃圾处理厂结合具体的补贴机制确定对应食物垃圾处理厂的处理方案。权利要求书2/2 页3CN 117291442 A3一种食物垃圾资源化处理方法及系统技术领域0001本发明涉及食物垃圾处理领域，具体是一种食物垃圾资源化处理方法及系统。背景技术0002由于食物垃圾资源化处理的价值和意义到近年来才被开始重视，行业才始逐步发展，其管理系统的部署和研究仍然处于发展阶段。目前食物垃圾资源化管理行业的市场化还不够充分，食物垃圾的处理面临着处理技术效率低下，食物垃圾处理企业盈利不稳定，这些问题阻碍了食物垃圾资源化。

9、管理行业的发展，从而拖慢了循环经济的进一步的发展。发明内容0003本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种食物垃圾资源化处理方法，包括如下步骤：0004步骤一，食物垃圾处理厂采用食物垃圾处理技术对收运回的食物垃圾进行增值处理，得到对应食物垃圾处理技术的增值产品；0005步骤二，根据食物垃圾处理厂的增值产品最大化目标，得到食物垃圾处理厂采用不同食物垃圾处理技术的变动成本；0006步骤三，基于财政投入最小化、系统能效最大化和系统碳排放最小化设计得到食物垃圾处理补贴机制；0007步骤四，食物垃圾处理厂根据食物垃圾处理补贴机制和对应食物垃圾处理厂的增值产品最大化目标，得到对应食物垃圾处理厂的食物垃。

10、圾处理技术组合方案，食物垃圾处理厂根据食物垃圾处理技术组合方案进行食物垃圾资源化处理。0008进一步的，所述的食物垃圾处理厂采用食物垃圾处理技术对收运回的食物垃圾进行增值处理，得到对应食物垃圾处理技术的增值产品，包括：对食物垃圾中的油脂、液体和固体分别机型处理；采用酯交换技术将油脂转化为生物柴油；0009食物垃圾中的液体经过净化排入市政管道；食物垃圾的固体部分通过焚烧、厌氧消化和堆肥进行处理；0010其中使用焚烧链接发电，产生的电力并入电网，残渣可用作植物肥料；食物垃圾的固体部分通过对厌氧消化中获得沼气和沼渣，其中沼气净化并压缩成BNG，沼渣作为植物肥料；通过对食物垃圾的固体部分堆肥中获得肥料。

11、。0011进一步的，所述的根据食物垃圾处理厂的增值产品最大化目标，得到食物垃圾处理厂采用不同食物垃圾处理技术的变动成本，包括：食物垃圾处理厂的增值产品最大化目标如下，包括增值产品销售收入，各类补贴总和，再扣除固定成本，变动成本；其中，变动成本中包括处理成本，所述的处理成本包括食物垃圾处理技术的应用对应的成本；食物垃圾处理厂的增值产品最大化目标为：说明书1/6 页4CN 117291442 A400120013Qjm为食物垃圾处理厂j利用食物垃圾处理技术m处理的食物垃圾的量0014其中，被处理的食物垃圾总量都要等于总的收集量Qj：0015。0016进一步的，所述的基于财政投入最小化、系统能效最大。

12、化和系统碳排放最小化设计得到食物垃圾处理补贴机制，包括：0017其中的财政投入最小化min f1为：00180019系统能效最大化max f2为：00200021系统碳排放最小化min f3为：00220023其中的Qjm为处理总的食物垃圾收集量的不同食物垃圾处理技术m的组合，S为生活垃圾运输补贴、Sm为食物垃圾处理技术m的补贴、Sn为增值产品销售的补贴。0024进一步的，所述的食物垃圾处理厂根据食物垃圾处理补贴机制和对应食物垃圾处理厂的增值产品最大化目标，得到对应食物垃圾处理厂的食物垃圾处理技术组合方案，食物垃圾处理厂根据食物垃圾处理技术组合方案进行食物垃圾资源化处理，包括：0025对生活垃。

13、圾运输补贴、食物垃圾处理技术m的补贴和增值产品销售的补贴，以及食物垃圾处理技术的应用和增值产品的生产，得到确定的补贴机制；食物垃圾处理厂结合具体的补贴机制确定对应食物垃圾处理厂的处理方案，所述的处理方案包括食物垃圾运输量和应用不同食物垃圾处理的食物垃圾处理方案。0026一种食物垃圾资源化处理系统，应用所述的一种食物垃圾资源化处理方法，包括：0027食物垃圾处理数据采集模块，用于采集食物垃圾处理厂采用食物垃圾处理技术对收运回的食物垃圾进行增值处理的数据，以及得到对应食物垃圾处理技术的增值产品数据；0028补贴机制确定模块，用于生活垃圾运输补贴、食物垃圾处理技术m的补贴和增值产品销售的补贴，以及食。

14、物垃圾处理技术的应用和增值产品的生产，得到确定的补贴机制；0029食物垃圾处理厂处理方案生成模块，用于食物垃圾处理厂结合具体的补贴机制确定对应食物垃圾处理厂的处理方案。0030本发明的有益效果是：1.能确定高效精准的食物垃圾管理补贴机制。00312.考虑的技术混合应用能帮助食物垃圾资源化处理实现清洁，节能的目标。说明书2/6 页5CN 117291442 A5附图说明0032图1为一种食物垃圾资源化处理方法的流程示意图；0033图2为一种食物垃圾资源化处理方法的实施示意图。具体实施方式0034下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。0035为了使本发明的。

15、目的，技术方案及优点更加清楚明白，结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。0036因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或。

16、者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。0037而且，术语“包括”，“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程，方法，物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程，方法，物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程，方法，物品或者设备中还存在另外的相同要素。0038以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。0039如图1所示，一种食物垃圾资源化处理方法，包括如下步骤：0040步骤。

17、一，食物垃圾处理厂采用食物垃圾处理技术对收运回的食物垃圾进行增值处理，得到对应食物垃圾处理技术的增值产品；0041步骤二，根据食物垃圾处理厂的增值产品最大化目标，得到食物垃圾处理厂采用不同食物垃圾处理技术的变动成本；0042步骤三，基于财政投入最小化、系统能效最大化和系统碳排放最小化设计得到食物垃圾处理补贴机制；0043步骤四，食物垃圾处理厂根据食物垃圾处理补贴机制和对应食物垃圾处理厂的增值产品最大化目标，得到对应食物垃圾处理厂的食物垃圾处理技术组合方案，食物垃圾处理厂根据食物垃圾处理技术组合方案进行食物垃圾资源化处理。0044所述的食物垃圾处理厂采用食物垃圾处理技术对收运回的食物垃圾进行增值。

18、处理，得到对应食物垃圾处理技术的增值产品，包括：对食物垃圾中的油脂、液体和固体分别机型处理；采用酯交换技术将油脂转化为生物柴油；0045食物垃圾中的液体经过净化排入市政管道；食物垃圾的固体部分通过焚烧、厌氧消化和堆肥进行处理；0046其中使用焚烧链接发电，产生的电力并入电网，残渣可用作植物肥料；食物垃圾的说明书3/6 页6CN 117291442 A6固体部分通过对厌氧消化中获得沼气和沼渣，其中沼气净化并压缩成BNG，沼渣作为植物肥料；通过对食物垃圾的固体部分堆肥中获得肥料。0047所述的根据食物垃圾处理厂的增值产品最大化目标，得到食物垃圾处理厂采用不同食物垃圾处理技术的变动成本，包括：食物垃。

19、圾处理厂的增值产品最大化目标如下，包括增值产品销售收入，各类补贴总和，再扣除固定成本，变动成本；其中，变动成本中包括处理成本，所述的处理成本包括食物垃圾处理技术的应用对应的成本；食物垃圾处理厂的增值产品最大化目标为：00480049Qjm为食物垃圾处理厂j利用食物垃圾处理技术m处理的食物垃圾的量0050其中，被处理的食物垃圾总量都要等于总的收集量Qj：0051。0052所述的基于财政投入最小化、系统能效最大化和系统碳排放最小化设计得到食物垃圾处理补贴机制，包括：0053其中的财政投入最小化min f1为：00540055系统能效最大化max f2为：00560057系统碳排放最小化min f3。

20、为：00580059其中的Qjm为处理总的食物垃圾收集量的不同食物垃圾处理技术m的组合，S为生活垃圾运输补贴、Sm为食物垃圾处理技术m的补贴、Sn为增值产品销售的补贴。0060所述的食物垃圾处理厂根据食物垃圾处理补贴机制和对应食物垃圾处理厂的增值产品最大化目标，得到对应食物垃圾处理厂的食物垃圾处理技术组合方案，食物垃圾处理厂根据食物垃圾处理技术组合方案进行食物垃圾资源化处理，包括：0061对生活垃圾运输补贴、食物垃圾处理技术m的补贴和增值产品销售的补贴，以及食物垃圾处理技术的应用和增值产品的生产，得到确定的补贴机制；食物垃圾处理厂结合具体的补贴机制确定对应食物垃圾处理厂的处理方案，所述的处理方。

21、案包括食物垃圾运输量和应用不同食物垃圾处理的食物垃圾处理方案。0062一种食物垃圾资源化处理系统，应用所述的一种食物垃圾资源化处理方法，包括：0063食物垃圾处理数据采集模块，用于采集食物垃圾处理厂采用食物垃圾处理技术对收运回的食物垃圾进行增值处理的数据，以及得到对应食物垃圾处理技术的增值产品数据；说明书4/6 页7CN 117291442 A70064补贴机制确定模块，用于生活垃圾运输补贴、食物垃圾处理技术m的补贴和增值产品销售的补贴，以及食物垃圾处理技术的应用和增值产品的生产，得到确定的补贴机制；0065食物垃圾处理厂处理方案生成模块，用于食物垃圾处理厂结合具体的补贴机制确定对应食物垃圾处。

22、理厂的处理方案。0066具体的，如图2所示，本申请的废物处理流程设计如下：0067每个食物垃圾处理厂对收运回的食物垃圾进行增值处理。由于食物垃圾由油脂、废水和固体有机废物组成，可将它们分开单独处理。在本发明中，固体有机废物部分由焚烧、堆肥或厌氧消化处理，以获得相应的增值产品。焚烧可以获得电力，堆肥可以获得肥料，厌氧消化可以从热电联产中获得电力。对食物垃圾中油脂的处理被视为酯交换，可获得生物柴油。废水在达到排放标准后排放。因此，最终产品包括生物柴油和来自焚烧、堆肥或厌氧消化的其他产品。0068管理层面的方案如下：0069地方 为了通过激励手段促进食物垃圾资源化处理，在设计补贴机制时，可考虑以食物。

23、垃圾处理系统的不同阶段为补贴目标，包括废物运输、处理和增值产品销售。具体如何制定政策，需要根据地方期望实现的目标和食物垃圾处理企业对这些补贴政策可能有的反应来确定。0070提出了混合应用食物垃圾的各种处理技术，以获得最佳的处理效果。在食物垃圾处理流程中设计了三相分离，技术结合的处理方式。0071由于食物垃圾是油脂、液体和固体的混合体，因此在最终处理之前进行三阶段预处理更为理想。0072预处理后，可采用酯交换技术将里面的油脂转化为生物柴油。食物垃圾中的液体必须经过净化才能排入市政管道，焚烧、厌氧消化和堆肥可用于处理食物垃圾中的固体部分，食物垃圾的固体部分是各种有机废物的混合物。0073如果使用焚。

24、烧链接发电，残渣可用作植物肥料。沼气和沼渣可以从厌氧消化中获得，之后沼气可以净化并压缩成BNG，沼渣可以加工并用作植物肥料。肥料可以从堆肥中获得。这些技术都可以为系统带来收益，这些技术的集成和实际应用评估需要基于三相分离预处理在食物垃圾管理网络系统中的考虑，这对食物垃圾处理具有重要的实际意义，本方法对此进行了创新性的考虑。0074食物垃圾处理厂需要追求的目标是总的利润最大化，而行业中存在的食物垃圾处理企业不止一家，因此，每家食物垃圾处理企业都是一个独立的决策者，其各自的目标都是利润最大化。0075按照前面所述的废物处理流程，食物垃圾处理企业的利润最大化目标如下，包括产品销售收入，各类补贴总和，。

25、再扣除固定成本，变动成本。其中，变动成本中的处理成本包括各种技术应用对应的成本，Qjm代表处理厂j利用m技术处理的食物垃圾的量。00760077而无论使用何种技术处理食物垃圾，被处理的食物垃圾总量都要等于总的收集量Qj。说明书5/6 页8CN 117291442 A800780079第一，提出了地方综合混合探索补贴机制的设置，以鼓励食物垃圾资源化利用0080 的补贴机制被设计如下，S代表运输单位食物垃圾的补贴；Sm代表利用技术m处理单位食物垃圾的补贴，这样考虑可以帮助地方 确定每种技术的应用补贴具体的值；Sn代表处理食物垃圾最终产品n的单位补贴，这样设置可以帮助地方找到对具体的产品的补贴方案。。

26、然后f1,f2,f3是地方 对食物垃圾管理系统的宏观管理目标，分别代表投入补贴总量最少，系统能源净产出最多，系统碳排放量最小。这样一来，分别从经济，能源，环境的方面把控食物垃圾系统管理。0081008200830084第二，将地方 与食物垃圾处理企业的互动结合起来，探索使双方满意的互动方案。0085在这个方法中，地方 作为上层决策者，确定具体的补贴机制，包括对生活垃圾运输(S)、处理(Sm)和增值产品销售(Sn)的补贴，便于地方 引导相关处理技术的应用和部分产品的生产。食物垃圾处理厂是下级决策者，每个外来水处理厂都是一个独立的决策者，结合地方的补贴政策确定自己的处理方案，包括食物垃圾运输量(Q。

27、j)和应用不同技术的详细处理方案(Qjm)。双方的决策会相互影响，从而产生相互作用。0086由于两位决策者的目标不同，在寻求各自利益最大化的过程中可能会产生冲突。具体来说，地方 希望财政投入最小化(min f_1)、系统能效最大化(max f_2)和系统碳排放最小化(min f_3)，所有这些都可能与食物垃圾处理企业的利润最大化目标(max F_j)相违背。这是因为，食物垃圾处理厂的利润最大化目标要求尽可能多的补贴和尽可能低的成本，而清洁和低碳处理方法需要高成本投入，这意味着食物垃圾处理厂可能会采用更高能耗和碳排放的生产方法，所有这些都与地方当局的目标相冲突。所提出的双层多目标优化模型有望解决两类决策者之间的冲突，并获得决策策略，使地方 和食物垃圾处理企业达到相互平衡，从而促进食物垃圾增值处理的进一步发展。0087以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。说明书6/6 页9CN 117291442 A9图1图2说明书附图1/1 页10CN 117291442 A10。

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