“地溝油”回流餐桌是一件令人傷透腦筋的事情,最好的解決辦法就是進行循環利用,變廢為寶。如何“變廢為寶”呢?福建卓越新能源發展有限公司找到了一條新途徑,他們利用自主研發的技術和設備從廢棄的動植物油中成功提煉出了生物柴油,并在國內率先實現了產業化。
2000年,福建漳州籍的民營企業家葉活動到奧地利考察,歐洲正在推廣的從動植物油中提煉生物柴油的做法讓他大開眼界。回國后,他們于2001年創辦了研發型生產企業——福建卓越新能源發展有限公司,組織技術研發和設備研制,如今企業已形成年產4萬噸生物柴油的生產能力。
有關主管部門組織的鑒定表明,福建卓越公司生產的生物柴油“具備了0號柴油內燃機燃料的性能要求,是一種清潔液體燃料產品,填補了國內空白。上海內燃機科研所的專家指出,這種生物柴油含硫數值比0號化石柴油低得多,16烷值比化石柴油更高,不含芳烴和重金屬,含氧值11%能保證燃燒充分,幾乎沒有污染。“地溝油”是品質較差的動植物油,據有關部門估計,我國每年從餐飲業中產生的“地溝油”有2600多萬噸。此外我國每年差不多有8000萬噸至9000萬噸的棉籽油、菜籽油、豬油等油脂找不到銷路。全國每年廢棄或閑置的動植物油總計在1億噸左右,以目前1噸動植物油約提煉800公斤生物柴油計算,可生成8000多萬噸生物柴油。 “地溝油”變生物柴油,產業化后的市場前景廣闊。收購一噸“地溝油”需要2300元,提煉加工成生物柴油直接成本為每噸3600元,產品市場售價為每噸4400元,每噸售價比化石柴油便宜1000多元。
據專家介紹,地溝油加入反應罐后,通過一種微酸性催化劑技術,使得其醇解和酯化可同時進行,反應速度也明顯加快。另外,通過一種金屬鹽處理劑,解決了利用廢舊動植物油脂生產柴油殘留酸值高的關鍵問題。這兩項關鍵技術可以降低了生物柴油的生產成本,使得生物柴油從實驗室走進了生產車間。這種燃料的最大特點就在于它有良好的環保性,柴油車使用后排放的尾氣中不含二氧化硫,而且碳氫化合物和一氧化碳也大大降低。
在目前石油價格高漲的國際背景下,世界各國生物柴油產業得到迅速發展。從2002到2005年短短三、四年間,中國的生物柴油產量已迅速增加到6萬噸。在技術上,我國在用隔油池垃圾為主的高凝點廢棄油脂生產生物柴油以及用野生樹木種子生產生物柴油等方面已經具備系統創新的優勢,但是生物柴油原料的收集問題,尤其是地溝油的處理仍阻礙著產業的發展。
地溝油是家庭或飯店、賓館等洗刷餐具過程中隨水流入下水道中的各種油脂、食品殘渣(包括米飯、面條、各種菜葉、辣椒、花椒等)以及木筷等形成的組成復雜的混合物。這些物質經過生物發酵,形成一種褐色、粘稠、具有惡臭的粥狀體。據專家介紹,如果經過特殊的處理,隔油池垃圾也是一種資源,但是對這種結構復雜的體系,世界各國目前沒有很好的處理方法。相反,目前,一些不法商販卻將隔油池垃圾簡單加工成食用油,再流通到市場上直接威脅了人們的身體健康。
技術人員在研究地溝油生產生物柴油的課題過程中,發現如何從隔油池垃圾中提煉出廢棄油脂是阻礙課題發展的一個難關。隔油池垃圾是以面食以及不明絮狀物為主體構成的連續相。在這個連續相中,不同食物對于油脂的吸收情況也不同:面食類物質的吸附規律可以總結為“吸油不吸水,吸水不吸油”。油炸食物如油條、豬肉等進入水體后不再吸收水分;面條等經過水煮形成的面食熟食,不再吸油,油脂只是黏結在面食的表面;饅頭、餅、米粒等不經過水煮形成的熟食,或者經過水煮的面食經涼曬脫水后,進入隔油池中由水與油脂形成的混合體系后,動物性油脂將吸收了水分與植物油的面食與其他物質黏結在一起。辣椒、菜葉、木制品、花椒、瓜子等物質如經過油品炸制,則不易吸水;若沒有經過炸制,則易于吸水,吸水的速度大于吸收植物油的速度,這些對油、水分別形成飽和吸附或對水與植物油共同形成飽和吸附的物質,懸浮在面食與油脂構成的混合體系中,并被油脂黏結在一起;性質不明的膠狀物對水分與油脂形成飽和吸附。當膠體破壞后,固型物中約50%可沉入水中,且基本不含油。這種以油脂為黏合劑將水、膠質和固型物(主要是面食)聯系在一起構成的連續相,分離非常困難。
經過對地溝油特性的研究,技術人員在模糊數學與生物化學指導下,開發出零能耗、零污染的綠色隔油池垃圾處理裝置。在不做任何預處理、不進行任何分離、不人為輸入能源、不破壞膠體的情況下,依靠新型分離材料實現固液分離,在這一過程中不產生任何氣味,不排放任何污染物。冀博士指出,傳統的分離技術需要破壞膠狀體,逐步分離出液固物系中的各種物質。由于隔油池垃圾包括固、液、膠狀三系,各系又分別包括水、油,親水、親油等不同性質的物質,分離時很難做到充分破壞,離心、過濾等常規手段都難起作用。而新方法直接進行物系與物系、不同相之間的分離。分離過程中,膠狀體起到過濾介質的作用;分離結束后,膠狀體則已被自然破壞。
首先在地溝油中加入破膠劑,迅速破壞膠體,降低隔油池垃圾黏度,廢油浮到表面。地溝油分成3層,上層為油品,中層為細小顆粒的淀粉、蛋白質與油品組成的混合顆粒,面食顆粒與一些蔬菜殘渣沉入水底,面食顆粒與蔬菜殘渣中不含油。這是由于破膠劑與水、廢油在面食中進行競爭吸附,破膠劑與面食是強吸附,其吸附性能明顯優于水與油品。為測試破膠劑對油品、水與面食吸附的影響,采用先將分離出的面食真空干燥,然后將油品、水加入,發現在破膠劑存在的情況下,水的吸附減弱,面食不吸附油品。這說明破膠劑改變了油脂與水在面食中飽和吸附的比例與方式,降低了水、油脂與面食的相互作用。同時,破膠劑中含有的變性蛋白質可以吸附隔油池垃圾中的蛋白質,使蛋白質迅速凝聚,從而達到分離隔油池垃圾的目的。分離過程產生的水,經過實驗室的小試,可以用來澆灌蔬菜;固形殘渣經過進一步發酵可作為肥料,也可熱解成燃料油;油品可以作為生物柴油的原料。破膠劑可以經過回收再次利用。
實驗室開發的破膠分離隔油池垃圾的機械,包括破膠劑的回收系統、隔油池含油垃圾抽取系統、破膠劑和水及地溝油分離系統、破膠分離系統、廢水排放系統、殘渣壓縮包裝系統等幾部分。目前,這種裝置的處理能力已經達到單機每天7噸油/天,相當于一天處理20噸隔油池垃圾,油品分離率達到98%,已經達到實用階段。
責任編輯: 中國能源網