鄭鋒（中國(guó)城市建設(shè)研究院環(huán)衛(wèi)三所，北京　100120）

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城市餐廚垃圾廢棄油脂處理技術(shù)的研究

鄭鋒
（中國(guó)城市建設(shè)研究院環(huán)衛(wèi)三所，北京100120）

【摘 要】伴隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人民生活質(zhì)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(shù)餐廚垃圾未實(shí)現(xiàn)有效的回收和利用，對(duì)城市環(huán)境造成了嚴(yán)重的不良影響，同時(shí)也造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和食物安全隱患，其中最為嚴(yán)重問題是餐廚廢棄物中的油脂。針對(duì)餐廚的廢棄物，特別對(duì)餐廚廢氣物中的油脂實(shí)施無害和資源處理已經(jīng)成為了許多研究學(xué)者的關(guān)注的重點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】餐廚垃圾廢棄油脂處理技術(shù)

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(guān)等餐飲行業(yè)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(dòng)植物油和動(dòng)物骨刺等，化學(xué)成分主要是纖維素、淀粉、蛋白質(zhì)、脂類以及無機(jī)鹽等，同時(shí)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(huì)對(duì)城市容貌和城市居民造成不良影響。［1］在經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展中，餐廚垃圾的產(chǎn)量在不斷增加，泔水量也急速增長(zhǎng)，由于其對(duì)環(huán)境和整個(gè)社會(huì)造成了污染越來越嚴(yán)重，因而需要實(shí)施必要的處理和管理，合理規(guī)范處理餐廚垃圾是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的一項(xiàng)重要責(zé)任。

1　餐廚垃圾中的油脂

多數(shù)的生產(chǎn)工藝對(duì)餐飲廢棄物在處理前后都會(huì)出現(xiàn)固態(tài)的泔水粉和含油廢水，因此對(duì)泔水中的油脂進(jìn)行處理不但包含了對(duì)泔水粉中的油脂處理，同時(shí)還包含了對(duì)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(zhì)；［2］我國(guó)的泔水粉中的粗蛋白含量更加豐富，但是粗脂肪含量同國(guó)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(yuǎn)超過了污水綜合排放中的標(biāo)準(zhǔn)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(jī)溶劑中，比如輕汽油、二氯甲烷、乙醇等。針針對(duì)這一特性，在處理中可以先選定某種溶劑對(duì)含油的物料實(shí)行浸泡和噴灑，實(shí)現(xiàn)油物料中油脂的提取，下面就兩種油脂的萃取方式進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹：

2.1己烷萃取法

工業(yè)己烷有著良好的溶解油脂能力，同時(shí)還有著易氣化的特點(diǎn)，化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定。自20實(shí)際40年代來便成為油脂提取中的首選物質(zhì)。在進(jìn)一步的研究中，己烷萃取法被廣泛應(yīng)用和深入改進(jìn)。郭明勛在2005年對(duì)溶解的性質(zhì)、設(shè)備的使用和生產(chǎn)技術(shù)等對(duì)己烷溶劑的浸出法提油進(jìn)行了探索，希望可以實(shí)現(xiàn)己烷萃取法應(yīng)用在骨膠脫脂中。根據(jù)相關(guān)報(bào)道，采用己烷萃取法對(duì)含油量在14%～18%的葡萄糖核實(shí)施油脂提取中，提取率在15%之上。麻成金在2006年實(shí)施了正己烷和環(huán)己烷完成了對(duì)杜仲籽油的微波萃取，出油率實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步的提升，該實(shí)驗(yàn)證實(shí)了環(huán)己烷在對(duì)油脂進(jìn)行萃取中的良好優(yōu)勢(shì)，同時(shí)還有學(xué)者對(duì)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(zhì)進(jìn)行提取，結(jié)果限制，前者可以多浸出對(duì)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(shí)施，進(jìn)而解決了蛋白質(zhì)的變性問題，采用乙醇萃取法的新工藝設(shè)備基本上無需進(jìn)行較大的改動(dòng)。在1982年，美國(guó)的相關(guān)研究人員陸續(xù)對(duì)乙醇作為溶劑浸出了棉仁胚中的多種物質(zhì)，對(duì)油脂以及其他副產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了提取，受到了較為良好的進(jìn)展。并且在后續(xù)的研究中，Willi Witt等人在2003年實(shí)現(xiàn)了從大都中提取油脂和蛋白質(zhì)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(shí)施兩步萃??；最后將大豆的濃縮蛋白在熱處理過程中實(shí)施抗?fàn)I養(yǎng)因子鈍化，并在適合的熱條件下進(jìn)行干燥。我國(guó)的肖勇梅等人在2004年在前人的研究基礎(chǔ)上實(shí)施了己烷——乙醇——水的雙溶劑浸出法，對(duì)歐李仁油的提取實(shí)施了探索，結(jié)果顯示，乙醇的濃度在75%時(shí)，料醇比例在1：3、料烷比例在1：4處可以實(shí)現(xiàn)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(jīng)過前后的處理，可以將大量的油水和水進(jìn)行分離，若能將其中的油脂進(jìn)行回收，則能夠有效提升原料的利用率，同時(shí)減輕廢水處理的負(fù)擔(dān)。

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(duì)PAC和PFS的除油效果進(jìn)行了探索，結(jié)果顯示，后者的除濁效果明顯優(yōu)于后者，并且當(dāng)PAC和PFS的比例在3：1的情況下，將會(huì)達(dá)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(jìn)行對(duì)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(duì)工業(yè)油的廢水處理早就被廣泛應(yīng)用。在羅逸等人在2002年實(shí)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(shí)，將會(huì)得到高達(dá)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(shù)得到了重點(diǎn)關(guān)注，利用不同來源的活性污泥以及培養(yǎng)的菌液講解速率，同相同的十二烷、正庚烷、環(huán)己烷等生物降解的可能性。在上述處理的實(shí)驗(yàn)階段，檢測(cè)耗氧速率是評(píng)價(jià)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(duì)包埋固定化微生物實(shí)施了固定除油菌研究，實(shí)現(xiàn)了對(duì)含油廢水的處理，將水中的乳化油污去除率作為指標(biāo)，對(duì)影響乳化油降解的不同因素進(jìn)行了考察。選取聚乙烯醇——海藻鈉復(fù)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(shí)驗(yàn)進(jìn)行了MB制備的優(yōu)化，經(jīng)過連續(xù)的除油實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示，在25～40℃以及固液比在1：10的條件下，將HRT設(shè)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(jié)語(yǔ)

總之，由于我國(guó)餐飲廢棄物對(duì)環(huán)境和國(guó)民健康造成的嚴(yán)重危害，以及資源的匱乏現(xiàn)實(shí)問題，借助高科技手段實(shí)現(xiàn)對(duì)餐飲廢棄物中油脂和蛋白質(zhì)的提取，可實(shí)現(xiàn)變廢為寶，提升產(chǎn)品的附加值，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益杠桿對(duì)企業(yè)積極性的調(diào)動(dòng)，已經(jīng)成為了當(dāng)前的必然出路。本文對(duì)泔水的油脂提取法進(jìn)行了介紹，實(shí)現(xiàn)技術(shù)向效益的轉(zhuǎn)變還需要實(shí)施大量的實(shí)驗(yàn)和反復(fù)的實(shí)踐。

參考文獻(xiàn)：

［1］昋永強(qiáng).餐廚廢棄物油脂回收工藝及設(shè)備的研究與設(shè)計(jì)［D］.寧夏大學(xué)，2014.21-40.

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

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