“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(jìn)行循環(huán)利用,變廢為寶。如何“變廢為寶”呢?福建卓越新能源發(fā)展有限公司找到了一條新途徑,他們利用自主研發(fā)的技術(shù)和設(shè)備從廢棄的動(dòng)植物油中成功提煉出了生物柴油,并在國(guó)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。
2000年,福建漳州籍的民營(yíng)企業(yè)家葉活動(dòng)到奧地利考察,歐洲正在推廣的從動(dòng)植物油中提煉生物柴油的做法讓他大開(kāi)眼界。回國(guó)后,他們于2001年創(chuàng)辦了研發(fā)型生產(chǎn)企業(yè)——福建卓越新能源發(fā)展有限公司,組織技術(shù)研發(fā)和設(shè)備研制,如今企業(yè)已形成年產(chǎn)4萬(wàn)噸生物柴油的生產(chǎn)能力。
有關(guān)主管部門(mén)組織的鑒定表明,福建卓越公司生產(chǎn)的生物柴油“具備了0號(hào)柴油內(nèi)燃機(jī)燃料的性能要求,是一種清潔液體燃料產(chǎn)品,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。上海內(nèi)燃機(jī)科研所的專家指出,這種生物柴油含硫數(shù)值比0號(hào)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(méi)有污染。“地溝油”是品質(zhì)較差的動(dòng)植物油,據(jù)有關(guān)部門(mén)估計(jì),我國(guó)每年從餐飲業(yè)中產(chǎn)生的“地溝油”有2600多萬(wàn)噸。此外我國(guó)每年差不多有8000萬(wàn)噸至9000萬(wàn)噸的棉籽油、菜籽油、豬油等油脂找不到銷路。全國(guó)每年廢棄或閑置的動(dòng)植物油總計(jì)在1億噸左右,以目前1噸動(dòng)植物油約提煉800公斤生物柴油計(jì)算,可生成8000多萬(wàn)噸生物柴油。 “地溝油”變生物柴油,產(chǎn)業(yè)化后的市場(chǎng)前景廣闊。收購(gòu)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(chǎn)品市場(chǎng)售價(jià)為每噸4400元,每噸售價(jià)比化石柴油便宜1000多元。
據(jù)專家介紹,地溝油加入反應(yīng)罐后,通過(guò)一種微酸性催化劑技術(shù),使得其醇解和酯化可同時(shí)進(jìn)行,反應(yīng)速度也明顯加快。另外,通過(guò)一種金屬鹽處理劑,解決了利用廢舊動(dòng)植物油脂生產(chǎn)柴油殘留酸值高的關(guān)鍵問(wèn)題。這兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)可以降低了生物柴油的生產(chǎn)成本,使得生物柴油從實(shí)驗(yàn)室走進(jìn)了生產(chǎn)車(chē)間。這種燃料的最大特點(diǎn)就在于它有良好的環(huán)保性,柴油車(chē)使用后排放的尾氣中不含二氧化硫,而且碳?xì)浠衔锖鸵谎趸家泊蟠蠼档汀?/p>
在目前石油價(jià)格高漲的國(guó)際背景下,世界各國(guó)生物柴油產(chǎn)業(yè)得到迅速發(fā)展。從2002到2005年短短三、四年間,中國(guó)的生物柴油產(chǎn)量已迅速增加到6萬(wàn)噸。在技術(shù)上,我國(guó)在用隔油池垃圾為主的高凝點(diǎn)廢棄油脂生產(chǎn)生物柴油以及用野生樹(shù)木種子生產(chǎn)生物柴油等方面已經(jīng)具備系統(tǒng)創(chuàng)新的優(yōu)勢(shì),但是生物柴油原料的收集問(wèn)題,尤其是地溝油的處理仍阻礙著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
地溝油是家庭或飯店、賓館等洗刷餐具過(guò)程中隨水流入下水道中的各種油脂、食品殘?jiān)?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(fù)雜的混合物。這些物質(zhì)經(jīng)過(guò)生物發(fā)酵,形成一種褐色、粘稠、具有惡臭的粥狀體。據(jù)專家介紹,如果經(jīng)過(guò)特殊的處理,隔油池垃圾也是一種資源,但是對(duì)這種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的體系,世界各國(guó)目前沒(méi)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(jiǎn)單加工成食用油,再流通到市場(chǎng)上直接威脅了人們的身體健康。
技術(shù)人員在研究地溝油生產(chǎn)生物柴油的課題過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)如何從隔油池垃圾中提煉出廢棄油脂是阻礙課題發(fā)展的一個(gè)難關(guān)。隔油池垃圾是以面食以及不明絮狀物為主體構(gòu)成的連續(xù)相。在這個(gè)連續(xù)相中,不同食物對(duì)于油脂的吸收情況也不同:面食類物質(zhì)的吸附規(guī)律可以總結(jié)為“吸油不吸水,吸水不吸油”。油炸食物如油條、豬肉等進(jìn)入水體后不再吸收水分;面條等經(jīng)過(guò)水煮形成的面食熟食,不再吸油,油脂只是黏結(jié)在面食的表面;饅頭、餅、米粒等不經(jīng)過(guò)水煮形成的熟食,或者經(jīng)過(guò)水煮的面食經(jīng)涼曬脫水后,進(jìn)入隔油池中由水與油脂形成的混合體系后,動(dòng)物性油脂將吸收了水分與植物油的面食與其他物質(zhì)黏結(jié)在一起。辣椒、菜葉、木制品、花椒、瓜子等物質(zhì)如經(jīng)過(guò)油品炸制,則不易吸水;若沒(méi)有經(jīng)過(guò)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(duì)油、水分別形成飽和吸附或?qū)λc植物油共同形成飽和吸附的物質(zhì),懸浮在面食與油脂構(gòu)成的混合體系中,并被油脂黏結(jié)在一起;性質(zhì)不明的膠狀物對(duì)水分與油脂形成飽和吸附。當(dāng)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(zhì)和固型物(主要是面食)聯(lián)系在一起構(gòu)成的連續(xù)相,分離非常困難。
經(jīng)過(guò)對(duì)地溝油特性的研究,技術(shù)人員在模糊數(shù)學(xué)與生物化學(xué)指導(dǎo)下,開(kāi)發(fā)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(yù)處理、不進(jìn)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(shí)現(xiàn)固液分離,在這一過(guò)程中不產(chǎn)生任何氣味,不排放任何污染物。冀博士指出,傳統(tǒng)的分離技術(shù)需要破壞膠狀體,逐步分離出液固物系中的各種物質(zhì)。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(zhì)的物質(zhì),分離時(shí)很難做到充分破壞,離心、過(guò)濾等常規(guī)手段都難起作用。而新方法直接進(jìn)行物系與物系、不同相之間的分離。分離過(guò)程中,膠狀體起到過(guò)濾介質(zhì)的作用;分離結(jié)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(xì)小顆粒的淀粉、蛋白質(zhì)與油品組成的混合顆粒,面食顆粒與一些蔬菜殘?jiān)寥胨祝媸愁w粒與蔬菜殘?jiān)胁缓汀_@是由于破膠劑與水、廢油在面食中進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)吸附,破膠劑與面食是強(qiáng)吸附,其吸附性能明顯優(yōu)于水與油品。為測(cè)試破膠劑對(duì)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(fā)現(xiàn)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(shuō)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(shí),破膠劑中含有的變性蛋白質(zhì)可以吸附隔油池垃圾中的蛋白質(zhì),使蛋白質(zhì)迅速凝聚,從而達(dá)到分離隔油池垃圾的目的。分離過(guò)程產(chǎn)生的水,經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室的小試,可以用來(lái)澆灌蔬菜;固形殘?jiān)?jīng)過(guò)進(jìn)一步發(fā)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(jīng)過(guò)回收再次利用。
實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的破膠分離隔油池垃圾的機(jī)械,包括破膠劑的回收系統(tǒng)、隔油池含油垃圾抽取系統(tǒng)、破膠劑和水及地溝油分離系統(tǒng)、破膠分離系統(tǒng)、廢水排放系統(tǒng)、殘?jiān)鼔嚎s包裝系統(tǒng)等幾部分。目前,這種裝置的處理能力已經(jīng)達(dá)到單機(jī)每天7噸油/天,相當(dāng)于一天處理20噸隔油池垃圾,油品分離率達(dá)到98%,已經(jīng)達(dá)到實(shí)用階段。
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