淺談“地溝油”的綜合利用

項目名稱：大豆油中摻假地溝油快速鑒別研究 項目編號：G2012q1101

【文章摘要】

地溝油一般是在日常生活中人們對各種廢棄油、劣質油的統稱。本文主要介紹了地溝油在生產生物柴油、航空油、選礦藥劑、乙醇、沼氣、日化用品、飼料等方面的應用。

【關鍵詞】

地溝油；綜合利用

地溝油，也稱“泔水油”、“潲水油”，泛指在生活中存在的各類劣質油。到目前為止，“地溝油”還沒有一個明確的概念。地溝油根據其來源可分為三類：一是狹義的地溝油，即將下水道中的油膩漂浮物或者將賓館、酒樓的剩飯、剩菜（統稱泔水）經過簡單加工、提煉出的油；二是劣質豬肉、豬皮、豬內臟加工以及提煉后產出的油；三是用于油炸食品的油，使用次數超過一定次數后，再被重復使用或者往其中添加一些新油后而重新使用的油。

地溝油中的細菌總數、過氧化值、水分、酸價、丙二醛、羰基價、丙烯醛、重金屬等指標嚴重超標，人體食用會造成細胞功能衰竭，誘發多種疾病（比如消化不良，腹瀉，腹痛等），甚至致癌。為了防止“地溝油”回流餐桌，最好的解決辦法就是將其進行循環利用，變廢為寶。筆者為此搜集、查閱大量相關資料，對“地溝油”的綜合利用情況做了初步的總結。

1 用地溝油生產生物柴油

生物柴油（Biodiesel）是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及動物油脂、餐飲垃圾油等為原料油通過酯交換工藝制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油的主要成分是脂肪酸甲酯，是優質石油、柴油的替代品。目前，以化學法生產生物柴油的技術已日趨成熟，但是以植物油脂為原料制造的生物柴油的價格偏高，主要是由于原料成本較高，限制了生物柴油的推廣。因此采用廉價的廢油料，包括食用油加工過程中產生的下腳料、餐飲廢油或地溝油、榨油廢渣、廢豬油、糧食儲備的陳化油、植物廢物等為原料，可以使生產原料成本大大降低，價格更有競爭力。另外，充分利用生物柴油生產過程中的副產物甘油，也是降低生產成本的途徑之一，這是因為平均每生產1t的生物柴油就會產生100kg的甘油。如敖紅偉等[1]采用草酸鈉絡合分離的方法，對地溝油生產生物柴油時副產甘油的精制進行了研究。其結果表明，加入85%磷酸調整體系pH值至5、反應溫度為70℃、反應時間為60min，粗甘油收率達到81.2%；草酸鈉加入的質量分數為0.03%、反應溫度為80℃、混合時間為30 min，甘油的脫雜率達到19.8%；脫雜的甘油經減壓蒸餾收取164～200℃的餾分，后經活性炭脫色得到純度為99.5%的精制甘油。

北京化工大學和上海綠銘科技環保公司合作，建立了年產1萬噸的酶法生產生物柴油的裝置。該裝置是以上海市地溝油為原料生產生物柴油，反應工段采用固定床式酶反應器，將膜狀固定化酶填充在內，具有操作壓力小、固定化酶利用率高等優點。對于地溝油等原料生產生物柴油的反應時間為30小時，轉化率可達到95%以上，最高轉化率可以達到96%，經過精制后，生物柴油含量可高達98%。該工藝制造生物柴油的生產成本不高于化學法，且對環境好。

2 地溝油變身航空油

使用生物煤油驅動航班更有利于可持續發展。這種生物煤油以特殊技術從地溝油中提煉出來，其技術標準與普通的航空煤油一樣，不需要對現有飛機發動發動機進行改造。荷航總裁卡米爾·厄爾林斯說，荷航早在2009年就進行過試驗，證明利用生物煤油飛行在技術上是可行的，這將把全世界“帶入一個新階段”。

3 用地溝油制備選礦藥劑

北京科技大學環境工程系的王化軍教授[2]等人研發成功用地溝油制備選礦藥劑的綜合利用技術。該技術可利用地溝油生產用于選礦的脂肪酸和脂肪酸鈉，幾乎不會產生二次污染。北京科技大學于2009年就開展了用地溝油分解的脂肪酸作為選礦捕收劑的研究工作，并取得了令人滿意的試驗結果。目前該項技術已開始在部分鋼鐵企業應用。有關專家認為，該項技術的進一步研究和推廣應用，將對避免環境污染、降低選礦成本、減少食品安全威脅等方面都將具有重要的意義。

4 用地溝油生產乙醇、沼氣

中科院等離子體物理研究所科研人員經過多年技術攻關，成功掌握了餐廚廢棄物生產乙醇和沼氣的能源化處置技術，并形成兩項發明專利。據介紹，該技術將餐廚廢棄物變身為四件“寶貝”，即生物柴油、乙醇、沼氣和生物肥料。餐廚廢棄物中的油脂先經過分離精煉變成生物柴油，然后碳水化合物和蛋白質等成分經過酶解、厭氧發酵等過程轉化為燃料乙醇，將乙醇發酵殘留物和其他有機成分通過發酵產生沼氣，將沼氣工程的沼渣沼液通過處理變成生物肥料。據了解，該技術最大的特點是其能源化思路有別于國內以生產飼料為主的技術路線，避免餐廚廢棄物再次進入人類食物鏈，降低了同源性積累引發疾病的風險。

5 用地溝油生產日化用品

地溝油的前身是天然油脂，是動物油脂和植物油脂的混合物，其主要成分是甘油三酯，甘油三酯用堿皂化可以生成甘油及洗滌用的表面活性劑堿皂（如鈉皂、鉀皂等）。因此，地溝油是用來直接皂化生產肥皂和洗衣粉的不可多得的價廉質優的原料。梁芳慧[3]等對脫色后地溝油皂化產物用于生產無磷洗衣粉的工藝做了探索。以地溝油脫色后的皂化產物、對環境無害的新型無磷復配洗滌助劑和表面活性劑為原料，制成無磷洗衣粉。經正交實驗優選出適用于賓館、飯店洗滌棉織物為主的重垢型無磷洗衣粉的最佳配方。實驗結果表明，優選配方的性能和市售洗衣粉的性能相當，主要技術指標符合國家標準。這一技術不僅提高了產品附加值，同時為解決廢油脂對環境和社會的危害找到了有效出路。但地溝油用于生產洗衣粉，屬于對資源的簡單利用，附加值較低，難以得到廣泛利用。

金屬皂是由堿金屬以外的金屬氧化物或鹽類與脂肪酸作用而生成的鹽類的通稱，還包括環烷酸和樹脂酸或合成酸的金屬鹽類[4]。金屬皂是一類很重要的工業原料，可用作熱穩定劑、脫模劑、潤滑劑、防腐劑、干燥劑、沉淀劑、研磨劑、防水劑、增稠劑、柔軟劑、消泡劑、阻燃劑等，廣泛應用于塑料、涂料、紡織、建筑、日用化學、橡膠、石油、金屬加工等行業中[5- 7]。李云雁研究了以劣質植物油為主要原料，制取鈣皂和鋅皂的工藝路線和參數，為油脂的綜合利用提供了一條新途徑。其中較優的工藝條件為：皂化時，堿液分3次加入，鹽析2次，皂化時間、溫度、超堿量依次為 3 h、95 ℃、5%，復分解反應溫度為 95～100 ℃，制取鈣皂和鋅皂的超鹽量分別為10%和 5%。盛金英[8-9]發明了用地溝油生產皂液、皂粉和洗滌用離子表面活性劑的工藝，具有一定生產價值。

6 地溝油用于飼料行業

地溝油用于飼料，雖然其安全性受到質疑，但仍是地溝油利用的一個很有前途的方向。黃軍[10]在分析了地溝油精煉工藝和理化檢測的基礎上，對其無害化飼用做了探討，同時以動物實驗考察了其動物食用安全性，發現根據急性毒性（LD50）劑量的分級標準，其飼用粉末油脂屬無毒。也有很多直接對泔水回收加工為飼料的研究，有的已形成專利并應用于實際生產。

7 地溝油的其他應用

除了上述幾種地溝油回收利用的方式外，還有很多其他方式，如膨化炸藥、表面活性劑、用于制造可降解生物塑料、地溝油的醇酸樹脂可用做防銹底漆或防腐材料、用作環氧增塑劑、除草劑增效助劑等，但設備要求太高。有報道稱美國科學家已成功將地溝油提煉成智能涂料。上海永寧化工有限公司秦雪冬發明了一種餐飲業潲水油的加工方法，這種加工方法得到的產品可用于制備皮革加脂劑和植物油涂料。

綜上所述，地溝油作為一種資源，它的發展前景十分廣闊，現在對其回收利用的研究也很多，有一些也已經投入到實際生產，帶來了一定的環境和經濟利益。更重要的是，通過這些途徑可以在一定程度上阻止地溝油返回餐桌，避免其危害人民群眾的身體健康。我們有理由相信“變廢為寶”這一方式能夠使地溝油問題得到很大的緩解。

【參考文獻】

[1]敖紅偉，王淑波，潘媛媛，等.地溝油制生物柴油副產甘油精制[J].石油技術與應用，2009，27（3）：226-228.

[2]王化軍.用地溝油生產選礦劑[J].化工礦物與加工，2010，（6）：16.

[3]梁芳慧，尹平河，趙玲.地溝油生產無磷洗衣粉的研究[J].廣東化工，2005，（9）：5-8.

[4]胡健華，韋一良，趙志國.油脂化工工藝學[M].北京：中國商業出版社，1994.

[5]張錦德.金屬皂的制備及應用[J].日用化學工業，1991，（6）：33-35.

[6]鄒春生，孟樺.由硬化油制備硬脂酸鹽[J].中國油脂，1995，（5）：53-55.

[7]顧良熒.日用化工產品及原料制造大全[M].北京：化學工業出版社，1997

[8]盛金英.一種利用地溝油或泔水油生產洗化用表面活性劑的方法：中國，1603391[P]，2005-04-06.

[9]盛金英.一種利用地溝油或泔水油生產高效洗衣用皂粉的方法：中國，1603396[P]，2005-04-06.

[10]黃軍.餐飲業潲水油的精煉工藝、理化檢測及無害化飼用研究[D]. 南昌：南昌大學，2008.

[11] Anon.美國科學家成功將地溝油提煉成智能涂料[J].建材發展導向，2010，（3）：90.

【作者簡介】

陳秀麗（1981-），講師，2008畢業于東北林業大學，食品科學專業，碩士研究生，講師。主要從事食品營養與食品加工方向的工作。