城市餐廚垃圾廢棄油脂處理技術的研究

鄭鋒（中國城市建設研究院環衛三所，北京　100120）

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城市餐廚垃圾廢棄油脂處理技術的研究

鄭鋒
（中國城市建設研究院環衛三所，北京100120）

【摘 要】伴隨著我國社會經濟的高速發展，人民生活質量得到了極大的提高，餐廚廢棄物的量也在逐漸攀升，其中多數餐廚垃圾未實現有效的回收和利用，對城市環境造成了嚴重的不良影響，同時也造成了嚴重的資源浪費和食物安全隱患，其中最為嚴重問題是餐廚廢棄物中的油脂。針對餐廚的廢棄物，特別對餐廚廢氣物中的油脂實施無害和資源處理已經成為了許多研究學者的關注的重點。

【關鍵詞】餐廚垃圾廢棄油脂處理技術

餐廚垃圾中包含著大量的食用油脂，也就是人們通常說的泔水，主要指飯店、邊關等餐飲行業中拋棄的包含著油脂的潲水，其中的主要成分為糧食、蔬菜、動植物油和動物骨刺等，化學成分主要是纖維素、淀粉、蛋白質、脂類以及無機鹽等，同時也包含了少量的微量元素，含水量在70%左右。餐廚垃圾的隨便處理會對城市容貌和城市居民造成不良影響。［1］在經濟的高速發展中，餐廚垃圾的產量在不斷增加，泔水量也急速增長，由于其對環境和整個社會造成了污染越來越嚴重，因而需要實施必要的處理和管理，合理規范處理餐廚垃圾是發展循環經濟的一項重要責任。

1　餐廚垃圾中的油脂

多數的生產工藝對餐飲廢棄物在處理前后都會出現固態的泔水粉和含油廢水，因此對泔水中的油脂進行處理不但包含了對泔水粉中的油脂處理，同時還包含了對廢水油脂中的處理。泔水粉中粗蛋白占到了其含量的20%，其中富含著大量的鈣磷礦物質；［2］我國的泔水粉中的粗蛋白含量更加豐富，但是粗脂肪含量同國外比較水平稍低。餐飲廢棄物在處理前后的廢水油脂中的浮油含量一般在350mg/L～600mg/L，遠超過了污水綜合排放中的標準10mg/L。

2　泔水粉中的油脂處理方法介紹

物料中的油脂可以很好的溶解在某些有機溶劑中，比如輕汽油、二氯甲烷、乙醇等。針針對這一特性，在處理中可以先選定某種溶劑對含油的物料實行浸泡和噴灑，實現油物料中油脂的提取，下面就兩種油脂的萃取方式進行簡單介紹：

2.1己烷萃取法

工業己烷有著良好的溶解油脂能力，同時還有著易氣化的特點，化學性質較為穩定。自20實際40年代來便成為油脂提取中的首選物質。在進一步的研究中，己烷萃取法被廣泛應用和深入改進。郭明勛在2005年對溶解的性質、設備的使用和生產技術等對己烷溶劑的浸出法提油進行了探索，希望可以實現己烷萃取法應用在骨膠脫脂中。根據相關報道，采用己烷萃取法對含油量在14%～18%的葡萄糖核實施油脂提取中，提取率在15%之上。麻成金在2006年實施了正己烷和環己烷完成了對杜仲籽油的微波萃取，出油率實現了進一步的提升，該實驗證實了環己烷在對油脂進行萃取中的良好優勢，同時還有學者對比了加入5%醋酸的己烷和單純的己烷將大豆中的脂類物質進行提取，結果限制，前者可以多浸出對比后者11%以上的類脂物和6%～11%的中性油。

2.2乙醇萃取法

乙醇萃取法可以在較為溫和的條件下實施，進而解決了蛋白質的變性問題，采用乙醇萃取法的新工藝設備基本上無需進行較大的改動。在1982年，美國的相關研究人員陸續對乙醇作為溶劑浸出了棉仁胚中的多種物質，對油脂以及其他副產品實現了提取，受到了較為良好的進展。并且在后續的研究中，Willi Witt等人在2003年實現了從大都中提取油脂和蛋白質的新工藝。該工藝的主要流程為：首先利用乙醇水溶液萃取法減少其中的油脂；然后采用乙醇水溶液將大都的濃縮蛋白實施兩步萃取；最后將大豆的濃縮蛋白在熱處理過程中實施抗營養因子鈍化，并在適合的熱條件下進行干燥。我國的肖勇梅等人在2004年在前人的研究基礎上實施了己烷——乙醇——水的雙溶劑浸出法，對歐李仁油的提取實施了探索，結果顯示，乙醇的濃度在75%時，料醇比例在1：3、料烷比例在1：4處可以實現最佳的油脂提取量。

3　油水分離方法介紹

餐飲廢棄物中的含水量在70%以上，經過前后的處理，可以將大量的油水和水進行分離，若能將其中的油脂進行回收，則能夠有效提升原料的利用率，同時減輕廢水處理的負擔。

3.1油水分離中的絮凝法

在以某餐廳的含油廢水為樣品的研究中，對PAC和PFS的除油效果進行了探索，結果顯示，后者的除濁效果明顯優于后者，并且當PAC和PFS的比例在3：1的情況下，將會達到最好的濁度去除率96.58%。在隋智慧于2006年將PSAF、PAC和PFS在植物油脂廢水中的處理效果進行對比的研究中，收到了PSAF的油脂去除率最高，為84.3%。［3］

絮凝法對工業油的廢水處理早就被廣泛應用。在羅逸等人在2002年實施的淀粉衍生物H6絮凝劑的研究中，藥劑的濃度添加到8mg/L和12mg/L情況時，將會得到高達96.4%和98.1%的出油率。

3.2微生物油水分離法

近年來微生物作為無污染的除油技術得到了重點關注，利用不同來源的活性污泥以及培養的菌液講解速率，同相同的十二烷、正庚烷、環己烷等生物降解的可能性。在上述處理的實驗階段，檢測耗氧速率是評價生物降解含油廢棄水中較為可行的方法。呂榮湖在2006年通過對包埋固定化微生物實施了固定除油菌研究，實現了對含油廢水的處理，將水中的乳化油污去除率作為指標，對影響乳化油降解的不同因素進行了考察。選取聚乙烯醇——海藻鈉復配作為包埋的固定載體材料，制成固定的微生物小球，并通過實驗進行了MB制備的優化，經過連續的除油實驗，結果顯示，在25～40℃以及固液比在1：10的條件下，將HRT設定為6h，水油含量為20mg/L～50mg/L，乳化油的去除率高至85%～90%。

4　結語

總之，由于我國餐飲廢棄物對環境和國民健康造成的嚴重危害，以及資源的匱乏現實問題，借助高科技手段實現對餐飲廢棄物中油脂和蛋白質的提取，可實現變廢為寶，提升產品的附加值，實現經濟效益杠桿對企業積極性的調動，已經成為了當前的必然出路。本文對泔水的油脂提取法進行了介紹，實現技術向效益的轉變還需要實施大量的實驗和反復的實踐。

參考文獻：

［1］昋永強.餐廚廢棄物油脂回收工藝及設備的研究與設計［D］.寧夏大學，2014.21-40.

［2］冀星.利用餐廚垃圾中的油脂生產生物柴油技術與政策問題研究［J］.中國能源，2011，09:36-39+45.

［3］王續瑛.餐廚垃圾綜合處理工藝分析研究［D］.華南理工大學，2013.34-51.