隔油池垃圾回收生物柴油原料用地沟油技术研究

摘要：分析了隔油池垃圾的组成，提出隔油池垃圾是以油脂为黏合剂将水、胶质和固型物联系在一起构成的连续相，考察了熬制法和静态压榨法的温度、压力以及特殊射线辐射等分离方法对隔油池垃圾分离地沟油效果的影响，开发了利用破胶剂破坏连续相，然后根据密度不同分离地沟油的方法，在此基础上研制了地沟油分离机械，并考察了该机械性能。
关键词：隔油池垃圾；地沟油；分离；生物柴油
0前言
生物柴油是从动植物油脂中获得的柴油替代品，化学成分为脂肪酸甲醋或脂肪酸乙酯，理化性质基本相当于0#柴油。由于生物柴油不含硫与芳香族化合物，具有良好的排放以及与柴油基本相当的动力性能，因此在各种替代补充油品中倍受重视。发达国家多采用性能优良的植物油（如菜子油、大豆油）为原料生产生物柴油，这样会造成生物柴油的价格高、经济性差，不利于生物柴油产业的迅速发展。我国采用野生油料植物种子以及废弃食用油脂为原料生产生物柴油，可以大幅度降低生物柴油的价格。目前由饭店、宾馆等隔油池含油垃圾得到的油脂俗称地沟油，是生物柴油原料中占很大比重但回收技术难度比较大的一种原料。
隔油池含油垃圾是家庭或饭店、宾馆等洗刷餐具过程中随水流入下水道中的各种油脂、食品残渣（包括米饭、面条、各种菜叶、辣椒、花椒等）以及木筷等形成的组成复杂的混合物。这些物质经过生物发酵，形成一种褐色、粘稠、具有恶臭的粥状体。目前，隔油池含油垃圾由小商贩掏取后经加热破乳，油品便浮在水体表面，然后用木制瓢具将地沟油收集起来。这种处理方式能耗很高，具有恶臭的气体严重污染空气，所排污水严重污染环境，排放废水中油脂含量高，生物耗氧量大，运输过程及加工过程经常苍蝇聚集。提取的地沟油经简单处理后便卖到市场，有些不法分子用这种油来炸制食品或者将这种油品与优良食用油混合作为食用油销售到边远地区，谋取暴利，中央电视台曾对此进行专门报道。因此改进隔油池含油垃圾的运输、分离及加工方式，将地沟油作为生物柴油原料，保证食品安全已经成为学术界、政府与公众关注的焦点。
1实验
1．1设备
压榨装置（最高压力10kg/cm2）、微波辐射装置、破胶分离装置（以上装置均为实验室自制）。
1.2样品
隔油池垃圾（取自石油大院食堂）、胶体破坏剂（实验室自制）。
1．3分析测试
地沟油的酸价、生物柴油的酸值根据GB/T5530-85标准分析；
地沟油密度按照相对密度瓶法测试。
1.4实验流程
1.4.1隔油池垃圾压榨分离
（1)将隔油池垃圾装入铺有工业滤布的耐压容器中；
(2）加热隔油池垃圾到适当温度；
(3)按照设定程序加压；
(4）接收并分析液体。
隔油池垃圾压榨分离提取地沟油装置见图1。 

图1隔油池垃圾压榨分离提取地沟油装置示意图
1.4.2隔油池垃圾辐射分离
（1)将装有隔油池垃圾的烧杯放入辐射箱中；
(2）改变射线频率，照射一定时间；
(3）油水分离；
(4）计算结果。
2结果与讨论
2.1隔油池垃圾的组成分析
对从隔油池得到的垃圾立即进行分析，避免发酵，在不添加任何破坏胶体成分的情况下，隔油池垃圾组成见表1。 表1隔油池垃圾基本性质及组成 

需要指出的是，不同地点、不同季节的隔油池垃圾组成差别很大，隔油池垃圾经过发酵后，组成也会发生较大变化。鉴于目前尚没有统一的取样分析标准，因此，数据的可比性、重复性较差。
2.2隔油池垃圾结构分析
隔油池垃圾是以面食以及不明絮状物为主体构成的连续相。在这个连续相中，油炸食物如油条、猪肉等进入水体后不再吸收水分；面条等经过水煮形成的面食熟食，在水煮过程中已经与水形成饱和吸附，进入隔油池后，不再吸油，只是被凝结的油脂黏结在一起，油脂只是黏结在面食的表面，没有进入面食中心；馒头、饼、米粒等不经过水煮形成的熟食，或者经过水煮的面食经凉晒脱水后，进入隔油池中水与油脂形成的混合体系后，水分与植物油脂在面食中形成竞争吸附，在这种吸附中，水分的吸附占优势，植物油的吸附量很少，动物性油脂会密封吸附通道，使得水与植物油脂不能被面食吸附，动物性油脂将吸收了水分与植物油的面食与其他物质黏结在一起；面食类物质的吸附规律可以总结为“吸油不吸水，吸水不吸油”。辣椒、菜叶、木制品、花椒、瓜子等物质如经过油品炸制，则不易吸水；若没有经过炸制，则易于吸水，吸水的速度大于吸收植物油的速度，这些对油、水分别形成饱和吸附或对水与植物油共同形成饱和吸附的物质，悬浮在面食与油脂构成的混合体系中，并被油脂黏结在一起；性质不明的胶状物对水分与油脂形成饱和吸附，这些胶状物对水分与油脂的吸附特性需要进一步研究；当胶体破坏后，固型物中约50%可沉入水中，且基本不含油。这种以油脂为黏合剂将水、胶质和固型物（主要是面食）联系在一起构成的连续相，分离非常困难。隔油池图示见图2;隔油池垃圾结构见图3。