隔油池垃圾回收生物柴油原料用地沟油技术研究

2.3隔油池垃圾的压榨分离
2.3.1压力对隔油池垃圾分离的影响
压力对隔油池含油垃圾分离效果的影响如图4。 

图4压力对隔油池含油垃圾分离的影响
压力对隔油池垃圾的体积变化的影响如图5。 

图5压力与隔油池垃圾的体积变化关系
隔油池垃圾的水分含量远大于一般油料植物榨油的最佳水分含量，且固型物多属于不可压缩物质。由图5可以看出，隔油池垃圾可压缩性很差，在压力为1～2atm，隔油池垃圾体积缩小6%，压力大于2atm，体积不再缩小，说明继续增加压力对分离废油已经没有作用。隔油池垃圾在压榨过程中的受压状态属于静态压榨，含油垃圾在受压过程中颗粒位置相对固定，没有剧烈的位移变化，因此，静压会导致油路过早闭合，只有接近砂子层与滤布的少量油与水分被压榨出来。由图4可以看出，只是在压力较低时有废油与水分被压榨出来，然后随压力变化，基本没有废油与水分分离出来，这说明油路已经闭合，加压不再起作用。图4与图5在压力方面的差异与时间与加压速度有关。设备解体后发现，只有接近滤布与砂子层厚度约2cm的含油垃圾被压榨成硬饼。因此静态加压不适合于隔油池垃圾分离废油。
2.3.2温度对隔油池垃圾分离的影响
不同温度下隔油池垃圾的分离比例见图6。 

图6不同温度下隔油池垃圾的分离比例
不同温度下隔油池垃圾分离所得液体中油的含量见图7。 

图7不同温度下隔油池垃圾分离所得液体中油的含量
从图6、图7可以看出，温度升高，隔油池垃圾的黏度明显降低，在同样压力与压榨时间下，出油速度明显提高，且压榨出的液体中油的比例升高，这说明温度升高促使隔油池垃圾中油的融化，破坏了隔油池垃圾的连续相的组成，但温度过高，水会汽化，压力升高很快，且能源耗费较高。对不同的隔油池垃圾，存在一个最佳压榨温度，低于此温度，压榨出的液体油品中只有少量不饱和脂肪酸油脂；温度升高，压榨出的液体中饱和脂肪酸油脂含量明显升高；但温度升高到水汽化温度时，油脂随水蒸汽一起快速压榨出来，但液体中的油脂含量下降，估计可能是水蒸气与油脂竞争通过形成的“油路”，但由于水蒸气运动速度高于油脂运动速度，因此水蒸气脱离体系速度增加。需要指出的是，在水蒸汽脱离体系时，油脂的榨出速度明显增加，这是由于蒸汽脱离体系时将油脂带出体系，这有些类似于水蒸气蒸馏。但由于隔油池含油垃圾中基本组成是难以压缩的胶状体，在压力作用下通道迅速封闭，导致地沟油与水流不出来。因此，静态压榨不适合隔油池含油垃圾的分离。
2.4辐射对隔油池垃圾分离的影响
由于隔油池含油垃圾是水、固型物、油脂组成的连续相，水分子与油脂分子有不同的振动频率。采用适合于水的振动频率，水大量汽化，但胶体破坏程度低，说明水不是维持胶体稳定的主要因素，但随着辐射时间增加，整个胶状体的温度升高，整体黏度降低，待胶状体温度升高到70℃时油脂熔化，浮到水体表面；采用油脂振动频率的射线照射，油脂的黏度迅速降低，胶状体很快被破坏，固型物、油脂与水迅速分离，可以将油脂脱离胶状体，浮到水体表面。使用适合油脂的频率照射，温度为30～60℃，油脂就可以浮到水体表面。但是由于辐射的深度一般在2～3cm，因此需要加搅拌，使隔油池垃圾整体能够受到辐射。另外，采用915MHz或2450Hz频段微波，两个频段均具有波长短、频率高、极性强、沿直线传播以及有选择吸收性和穿透性的特点，有助于油脂分离，但存在油脂与水分同时被加热的问题，能耗较高。
2.5熬制对隔油池垃圾分离的影响
利用熬制方法分离隔油池垃圾，在100℃以下主要是水分蒸发，这一阶段耗能很高；温度高于150℃，水分完全挥发；然后，油的温度很快升高，固型物被炸制后很快分离，固型物沉入底层，同时，面食、菜叶等含水物质在炸制过程中脱水，由对水的饱和吸附变成对油的饱和吸附。由于熬制过程能耗高，污染严重，耗时长，油品收率低，因此，本方法不适合隔油池垃圾的分离。
2.6破胶剂对隔油池含油垃圾分离的影响
破胶剂的量对完全分离所需时间的影响见
由图8-11可以看出，随破胶剂量的增加，隔油池垃圾迅速分离，5min可以达到完全分离，当破胶剂的量增加到0.5:1（破胶剂：隔油池垃圾）时，分离时间不再明显缩短。因此，最佳破胶剂的量为0.5:1(破胶剂：隔油池垃圾）。
加入破胶剂后隔油池垃圾的胶体迅速破坏，隔油池垃圾黏度降低，废油浮到表面。隔油池垃圾分成三层，上层为油品，中层为细小颗粒的淀粉、蛋白质与油品组成的混合颗粒，面食颗粒与一些蔬菜残渣沉入水底，面食颗粒与蔬菜残渣不含油。破胶剂与水、废油在面食中进行竞争吸附，破胶剂与面食是强吸附，其吸附性能明显优于水与油品。为测试破胶剂对油品、水与面食吸附的影响，采用先将分离出的面食真空干燥，然后加入油品、水，发现在破胶剂存在的情况下，水的吸附减弱，面食不吸附油品。这说明破胶剂改变了油脂与水在面食中饱和吸附的比例与方式，降低了水、油脂与面食的相互作用。同时，破胶剂中含有的变性蛋白质可以吸附隔油池垃圾中的蛋白质，使蛋白质迅速凝聚，从而达到分离隔油池垃圾的目的。但如何更好地分离细小颗粒的淀粉、蛋白质与油品组成的混合颗粒，需深入研究。