餐厨垃圾生产生物柴油研究进展

餐厨垃圾生产生物柴油研究进展090822220马进岗研究目的及意义餐厨垃圾是指家庭、学校、食堂以及餐饮行业的食物废料和残余，是城市生活垃圾的重要组成部分。餐厨垃圾具有含水量高、有机物含量高、油脂含量高、营养元素丰富等特点，有很大的回收利用价值。利用餐厨垃圾作为原料生产能源，既可以获得清洁能源，又能减少污染物排放，已经成为国内外餐厨垃圾处理利用的主要方向。发展生物柴油应成为一项能源战略。发展生物柴油产业不仅对增强我国石油安全具有重要意义，还可促进经济发展。研究内容据不完全统计,我国餐饮业每年产生废油脂达200万吨以上,餐饮废油中含有大量对人体有害的物质,已不能再食用。采用廉价原料以降低成本是生物柴油能否广泛推广应用的关键之一。在日本已建立了利用废油脂制备生物柴油的工厂,欧盟各国及中国香港也竞相研究和开发利用餐饮废油脂制备生物柴油。本论文内容是介绍国外餐厨垃圾处理利用和我国餐饮业废油脂的概况,提出利用餐饮业废油脂制造生物柴油的方法和工艺流程,并讨论餐饮业废油脂制造生物柴油面临的问题及对策。餐厨垃圾餐饮垃圾一般包括：地沟油、煎炸废油、油烟机冷凝回收油、食品企业以及相关企业产生的废弃油脂。餐厨垃圾处理现状焚烧、填埋以及堆肥处理等。餐厨垃圾生产甲烷餐厨垃圾利用状况餐厨垃圾生产氢气餐厨垃圾生产燃料酒精生产有机肥料、肥皂、化妆品等生物柴油世界的石油储量正在逐渐减少，同时油品燃烧后排放的废气引起的环境污染也是人类面临的一大问题。因此，开发可再生、环保、替代性的燃料已成为21世纪人类的最重要课题之一。生物柴油的生产方法一些油脂不饱和脂肪酸含量高，在常温下呈液体状态，可以直接用作生物柴油使用。到目前为止，人们已开发出了4种制备生物柴油的生产方法：掺和法、微乳法、热裂解、转酯法。生物柴油的环境效益与经济效益生物柴油可降低CO2排放、降低空气污染物的排放、减少对水体和土壤的污染、缓解能源压力，增强国家石油安全、转化餐饮废油，保障人民身体健康。餐厨垃圾生产生物柴油发展优势：生产技术成熟管理技术成熟生产原料潜力巨大餐厨垃圾生产生物柴油原理脂肪酸甲酯或乙酯类物质应用于能源燃料，称为生物柴油。生物柴油的主要制备方法有直接使用和混合法、微乳法、热解法、酯交换法。与其他方法比较，酯交换法生产生物柴油具有工艺简单、费用较低和制备的产品性质稳定等优点，已成为研究的重点。餐厨垃圾生产生物柴油生产工艺碱催化酯交换反应碱催化酯交换反应是不可逆反应，具有速率快、转化率高等优点，是目前生物柴油生产最常用的方法之一。酸催化酯交换法酸催化法是可逆反应，反应温度高，但FFA和少量水的存在对其影响不大，尤其适用于以废餐饮油为原料制备生物柴油。特点：因为甲醇盐作催化剂操作容易、价格低、活性高、反应时间短、反应所需温度低、催化剂用量少，且反应后通过中和水洗易除去。脂肪酶催化酯交换反应酶催化法是以脂肪酶为催化剂，动植物油脂与醇发生酯交换反应生成脂肪酸酯的过程。优点：制备工艺简单、原料适用性广、反应条件温和、醇用量小、产物易回收、不腐蚀设备、不污染环境等缺点：底物降低酶的活性，对其有抑制作用；酶的价格昂贵，寿命短；脂肪酶在有机溶剂中不易分散，存在聚集作用，催化效率较低，直接造成生产成本居高不下。超临界甲醇流体法比于传统的酸、碱催化法和酶催化法等技术，超临界酯交换反应不需要催化剂，反应速率快和产物分离简单，具有明显优势；但仍然存在反应温度、压力条件不够温和，对设备要求较高及操作费用高等缺点。加氢工艺法与酯交换工艺相比，加氢工艺具有原料适应性强，可利用现有炼厂加氢技术与设备直接加氢脱氧，工艺比较简单，产物具有高的十六烷值等优点。面临的问题及对策面临问题餐厨垃圾作为生物柴油的原料，不能被生物柴油企业充分利用，主要原因是管理部门（企业）在统一收集餐厨垃圾遇到餐饮企业较大的阻力餐厨垃圾被不明去向地变卖成为餐饮行业的潜规则，餐馆-收运户-餐厨垃圾加工点已形成一个完整的地下利益链条。对策政府引导、统一管理、集中收运、定点处置社会参与、市场化运作是加强餐厨垃圾管理的基本思路，对餐厨垃圾“地下经营”市场进行规范、改造，变取缔、打击为引导其合法化经营，是目前加强餐厨垃圾管理的一条有效途径。结论和展望餐厨垃圾作为有机废物可被充分地再利用以餐厨垃圾为原料加工生物柴油符合循环经济的要求，是垃圾资源化利用的科学途径。在我国利用餐饮业废油脂制造生物柴油符合世界上废油脂再利用的大趋势，既能减少污染又能节省能源，而且可以废物资源化。我国餐厨垃圾规范管理刚起步，收运体系还很不完善，大多城市的餐厨垃圾还处于“地下经营”状态。随着各城市相关法规、政策和收运体系的不断完善，将餐厨垃圾变废为宝生产生物柴油必然前景广阔。