/ 上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院

0 引言

在人們的日常生活中，餐飲行業(yè)呈現(xiàn)出前所未有的快速發(fā)展趨勢(shì)，但由此產(chǎn)生了一個(gè)新的社會(huì)問(wèn)題即餐廚廢油處理的問(wèn)題，不少地方出現(xiàn)用餐廚廢棄物提煉的所謂“地溝油”經(jīng)非法渠道回流到餐桌。油水分離器是分離水和油的一種機(jī)器，最早應(yīng)用于船舶、石油業(yè)，用于分離工業(yè)用重油、瀝青和廢水。隨著時(shí)代發(fā)展，餐飲用的油水分離器應(yīng)運(yùn)而生，作用是控制餐飲企業(yè)排水含油率達(dá)到納管要求，同時(shí)也是收集餐飲排水中的廢油再利用的一種環(huán)保設(shè)備，主要是適用國(guó)內(nèi)含油污水排放污染嚴(yán)重的環(huán)境。

1 餐飲油水分離器測(cè)試中油品成分的研究與選擇

國(guó)內(nèi)的餐飲環(huán)境比較復(fù)雜，各式餐飲企業(yè)的排水情況迥異。在日常的工作中發(fā)現(xiàn)，同一餐飲企業(yè)在同一時(shí)間段內(nèi)通過(guò)不同處理類型的油水分離器，入水出水的處理效果未必相同。含油廢水的處理技術(shù)及分離的難易程度取決于油分在水中的存在形式及處理要求。目前根據(jù)分離原理，餐飲用油水分離器主要可分重力分離法、機(jī)械分離法、離心分離法。

項(xiàng)目組配置了六組相同濃度，不同成分的含油廢水，選取了目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上主流的三種類型處理流量均為1 m3/h的油水分離器，進(jìn)行比對(duì)實(shí)驗(yàn)，研究油品成分對(duì)油水分離器處理效果的影響。

第一組：純植物油1：100%豆油。

第二組：純植物油2：50%豆油，30%橄欖油，20%花生油。

第三組：純動(dòng)物油1：100%豬油。

第四組：純動(dòng)物油2：80%豬油，20%牛油。

第五組：混合油1：70%豆油，20%豬油，10%乳化液。

第六組：混合油2：50%豆油，15%豬油，35%乳化液。

六組含油廢水配置濃度均為800 mg/L，水量0.33 m3，加熱到50 ℃，油水分離器停留處理時(shí)間20 min，在溫度（20±5）℃的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，三次取水測(cè)油取平均數(shù)。出水?dāng)?shù)據(jù)見表1。

表1 出水?dāng)?shù)據(jù)

觀測(cè)六組數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)（如圖1所示），植物油、動(dòng)物油、混合油，在經(jīng)過(guò)不同處理類型的油水分離器后，出水含油率均不同，這主要是由于各類油水分離器的不同分離方式造成的。但當(dāng)入水油品同為植物油（或同為動(dòng)物油，混合油）時(shí)，同一類型油水分離器的處理后效果差異性較小。

這說(shuō)明在餐飲油水分離器測(cè)試的入水油品選擇上，需要分為三個(gè)大類，植物類油、動(dòng)物類油和混合類油，分別測(cè)試通過(guò)待測(cè)油水分離器，可以更好地比較出產(chǎn)品性能的差異。

數(shù)據(jù)還顯示，在不同類型的分離法中，重力分離法對(duì)植物油分離效果好，對(duì)動(dòng)物油，混合油分離效果較差；機(jī)械分離法對(duì)動(dòng)物油分離效果好，對(duì)植物油、混合油效果不佳；離心分離法對(duì)各類油脂分離效果較均衡。

圖1 不同分離法效果比對(duì)

圖2還顯示，當(dāng)植物油（或動(dòng)物油或混合油）中的成分有區(qū)別時(shí)，即便同是植物類（動(dòng)物類）油品，經(jīng)過(guò)同一型的油水分離器，處理效果也還是會(huì)有差異。即確定了三種入水油（植物油、動(dòng)物油、混合油）后，還需要選擇每種入水油的合理油品成分比，該油品成分比需要慎重考慮國(guó)內(nèi)餐飲情況，不能參考照搬歐洲標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)根據(jù)國(guó)人料理用油習(xí)慣做增減。

圖2 重力分離法植物油比對(duì)

為了了解上海市的餐飲油品情況，項(xiàng)目組前往上海市規(guī)定回收餐廚廢棄油的廢油收集中心（全市80%餐廚廢油收集于此）。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室調(diào)研分析，統(tǒng)計(jì)全市的油脂收集情況，項(xiàng)目組得到了植物油、動(dòng)物油以及混合油用油的成分比，以這個(gè)成分比例作為三種入水油的成分標(biāo)樣配比來(lái)適合國(guó)內(nèi)的情況。

1）植物油：豆油40%，菜籽油20%，花生油15%，橄欖油10%，棕櫚油6%，葵花油4%，玉米油3%，芝麻油2%。

2）動(dòng)物油：豬油90%，牛油8%，羊油1%，鴨油1%。

3）混合油：植物油90%，動(dòng)物油5%，乳化液5%。乳化液在餐飲廢水中的比例為植物油∶水∶表面活性劑=1∶20∶1。

2 餐飲油水分離器測(cè)試中油品濃度的研究與選擇

油品成分確定后，根據(jù)國(guó)內(nèi)餐飲含油廢水的情況，研究入油油品的濃度。上海市城市排水納管要求，餐飲企業(yè)排放的污水經(jīng)過(guò)處理后，廢水中含油率限值為 100 mg/L。

調(diào)研獲知，國(guó)內(nèi)餐飲企業(yè)未經(jīng)過(guò)油水分離器的污水排放濃度差異性很大，目前的排放濃度較低的，如日料約為200～250 mg/L，西餐館約為400～600 mg/L，中餐企業(yè)則達(dá)到700～800 mg/L。重油、油濃度較高的排放企業(yè)，如川菜及火鍋類能達(dá)到1 500 mg/L，甚至最高 2 000 mg/L。

為了研究不同濃度的油品在油水分離器測(cè)試中的影響，項(xiàng)目組分別配置了 200 mg/L、500 mg/L、800 mg/L、1 000 mg/L、1 500 mg/L、2 000 mg/L，六類濃度的含油標(biāo)液，每類含油標(biāo)液中的油成分又按照之前研究的植物油、動(dòng)物油、混合油的成分配出三種，分別通過(guò)三種常用類型油水分離器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

水量0.33 m3，加熱到50 ℃，油水分離器停留處理時(shí)間20 min，在溫度（20±5）℃的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，三次取水測(cè)油取平均數(shù)。

試驗(yàn)液體A：植物油：豆油40%，菜籽油20%，花生油15%，橄欖油10%，棕櫚油6%，葵花油4%，玉米油3%，芝麻油2%。

試驗(yàn)液體B：動(dòng)物油：豬油90%，牛油8%，羊油1%，鴨油1%。

試驗(yàn)液體C：混合毛油：試驗(yàn)液體A 90%，試驗(yàn)液體B 5%，乳化液5%。乳化液在餐飲廢水中的比例為油∶水∶表面活性劑=1∶20∶1。

試驗(yàn)液體“P”混合柜

1）為使乳化狀態(tài)穩(wěn)定下來(lái)，讓離心泵B運(yùn)行10 min，確認(rèn)試驗(yàn)液體表面無(wú)浮油。

2）在以上1）所述10 min之后，讓離心泵減速運(yùn)行，流速約為原來(lái)的10%，直至試驗(yàn)結(jié)束，見圖3。

圖3 試驗(yàn)混合液體液體“P”的配置程序

按照三種油品分類效果，通過(guò)圖4、圖5、圖6可以發(fā)現(xiàn)，三種成分的油經(jīng)過(guò)三類油水分離器后得到的出水濃度趨勢(shì)一致，進(jìn)入油水分離器的入水油濃度在 1 000 mg/L、1 500 mg/L、2 000 mg/L 時(shí)，經(jīng)過(guò)分離，排出得到的水中含油濃度相差不多，而以200 mg/L、500 mg/L、800 mg/L濃度進(jìn)入油水分離器后，分離出的效果產(chǎn)生了明顯差異。

圖6 混合油分離效果

這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明油水分離器的分離原理重力法、離心法、機(jī)械法等分離方式雖有差異，但在分離后，都是通過(guò)油和水的密度比的原理來(lái)進(jìn)行分層的。根據(jù)邊緣效應(yīng)，當(dāng)設(shè)備分離的設(shè)定值明顯高于油和水的密度比值時(shí)，在某個(gè)濃度以上的水中油脂就很容易分離出來(lái)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)可以看出，當(dāng)入水含油率高于 800 mg/L，甚至達(dá)到 1 000 mg/L 以上后，油水分離器排出水的濃度差距不大，處理效率都很高，無(wú)法分辨該類產(chǎn)品的優(yōu)劣，但當(dāng)入水含油率偏低時(shí)，例如 200 ～ 500 mg/L，該濃度又偏低，無(wú)法達(dá)到目前國(guó)內(nèi)餐廚廢油的排放實(shí)際情況。經(jīng)過(guò)比較，選取800 mg/L的進(jìn)水濃度最為合理，既考慮到了國(guó)內(nèi)餐飲含油率高的實(shí)際情況，又通過(guò)標(biāo)樣入油實(shí)驗(yàn)，分辨出同類產(chǎn)品間的優(yōu)劣、效率的高低。

3 結(jié)語(yǔ)

分析梳理了國(guó)內(nèi)外在用的餐飲油水分離器類型，結(jié)合了上海市的餐廚廢棄油脂情況，合理選配了三種成分的餐廚廢油作為油水分離器檢測(cè)過(guò)程中的入水油成份，排除了過(guò)高和過(guò)低濃度的油水配比對(duì)油水分離器產(chǎn)品的影響，確定合理入水油濃度值。