湿热法对餐厨垃圾中油脂的去除及粗脂肪回收率测定*

张国华，黄江丽，黄　黄，王东升，丁建南（江西省科学院生物资源研究所，江西　南昌　330029）



·检测与评价·

湿热法对餐厨垃圾中油脂的去除及粗脂肪回收率测定*

张国华，黄江丽，黄黄，王东升，丁建南
（江西省科学院生物资源研究所，江西南昌330029）

【摘要】探讨了蒸煮、挤压对餐厨垃圾中油脂的去除作用，以及利用油脂易溶于酯溶性溶剂原理对粗脂肪的回收率进行了简易测定。结果表明，试验取材的餐厨垃圾中油脂含量为8.23%，通过蒸煮、挤压后餐厨垃圾中油脂含量为2.06%，粗脂肪的回收率达到74.97%。表明利用湿热法处理餐厨垃圾有利于餐厨垃圾中油脂的分离与去除。

【关键词】餐厨垃圾；湿热法；油脂回收；回收率

餐厨垃圾是居民生活消费及食品加工过程中形成的生活垃圾，居民区、餐饮行业、各种企事业单位的食堂是其集中排放的场所［1］。随着国民经济发展和人民生活水平的不断提高，全国城乡餐厨垃圾的产生量逐年增长。据相关部门统计，2010年南昌市仅餐饮业餐厨垃圾产生量为300 t/d。餐厨垃圾的有效处理成为日益严峻的社会问题，如果处理不当会带来严重的社会和生态问题，同时造成资源的浪费［2-3］。餐厨垃圾的高油脂、高盐分对餐厨垃圾的处理过程存在不利影响，而且油脂具有很高的再生利用价值［4］。因此，笔者通过湿热水解方法对餐厨垃圾进行预处理，对餐厨垃圾中的油脂进行了回收。并依据油脂易溶解于酯溶性有机溶剂原理，对餐厨垃圾中粗脂肪的回收率进行了简易测定。

1　材料与方法

1.1实验材料

餐厨垃圾：收集于江西省科学院职工食堂。

1.2餐厨垃圾分类

将餐厨垃圾中的骨头等分拣出，称量、烘干、粉碎后备用；其中的纸巾、筷子、牙签等杂物分拣出，称量。

1.3餐厨垃圾性质测定

分拣后的餐厨垃圾进行含水率、总固体物质含量（TS）、总挥发性物质（VS）、灰分、含油率等参数的测定［5］。

1.4餐厨垃圾油脂回收［5-6］

取1 kg分拣后的餐厨垃圾于不锈钢锅中，加入自来水至没过餐厨垃圾即可，加热煮沸垃圾残渣8～10 min，不断搅动食物残渣以防止食物残渣粘锅烧焦。将煮沸后的垃圾残渣趁热过滤，滤网选用多层尼龙网或者多层纱布，通过手动挤压的方式使得垃圾残渣脱水。将脱水后的残渣返回到锅中，加水再次煮沸8～10 min，趁热过滤，挤压脱水。合并2次滤液，将滤液倒入分液漏斗中，静置，油水分层后收集上层的浮油层，下层水层可继续用于餐厨垃圾的煮沸用水。经2次煮沸脱水后的餐厨垃圾进行破碎处理，以便作为餐厨垃圾资源化再利用试验研究的材料。

1.5回收油脂的分离纯化

将收集的浮油加热至液态状，倒入离心管中，于1 000 r/min离心5 min。浮油中残留的食物残渣碎屑沉积于离心管底部，将离心管中的液体倒入分液漏斗，静置，放弃下层的水层后将分液漏斗放置4℃条件下15 min，分别收集半固体状和液状油脂。

1.6油脂含量测定

准确称取餐厨垃圾2.0 g于100 mL具塞试管中，加入8 mL蒸馏水，混匀后加入10 mL浓盐酸。将试管置于70～80℃水浴锅中，每隔5～10 min摇动1次试管，至试管中样品完全消解［7］。取出试管加入10 mL 95%乙醇，混匀，冷却后加入25 mL乙醚溶剂，塞好试管塞小心混匀2 min，小心打开试管塞放出气体。用10 mL石油醚-乙醚等量混合液冲洗试管塞及试管口，静置10～20 min，吸出上清液于已恒重的具塞锥形瓶中。再加入10 mL乙醚溶剂于试管内，摇匀静置后仍将上层清液吸出放入锥形瓶中。将锥形瓶打开瓶塞置于70～80℃水浴锅中蒸干溶剂，后将锥形瓶置于95～105℃烘箱中干燥2 h，取出锥形瓶塞好瓶塞放入干燥器中，冷却后称量。计算油脂含量。

式中：m0为锥形瓶质量；m1为锥形瓶和脂肪质量；m2为样品质量。

2　结果与分析

2.1餐厨垃圾的性质

采集自江西省科学院职工食堂的餐厨垃圾经分拣计量后，各组分的占比见表1。

表1　餐厨垃圾分类　/%

骨头类经干燥粉碎灭菌后可以作为动物饲料的添加剂。分拣后的食物残渣经过去油脱盐破碎等预处理后，可作为餐厨垃圾资源化再利用试验研究的材料。

分拣后的餐厨垃圾与经过去油脱盐破碎等预处理的餐厨垃圾含水率、TS、VS、灰分等参数测定结果见表2。

表2　餐厨垃圾参数测定结果　%

2.2餐厨垃圾油脂含量的测定

依据1.5中油脂含量的测定方法，测定分拣后的餐厨垃圾与经过去油脱盐破碎等预处理的餐厨垃圾中油脂的含量，其粗脂肪含量分别为8.23%和2.06%，脂肪脱除率为74.97%。

3　讨论

1） 垃圾的不合理处置会产生一系列的影响，如污染环境、传播疾病、危害健康等。卫生填埋、热解、焚烧、堆肥处理等方法处理垃圾都存在着一些弊端，如处理水平低，二次污染，特别是资源化程度低［8］。

2） 餐厨垃圾中含有高油脂、高盐分等易造成酸化腐败，油脂的存在对餐厨垃圾处理过程造成不利影响，从餐厨垃圾中将油脂分离是餐厨垃圾资源化利用的一个重要环节。笔者采用湿热法进行餐厨垃圾中油脂的回收，取得了较高的回收率，但是，表2中预处理后的餐厨垃圾含水率高达83.51%，比处理前的餐厨垃圾含水率75.15%还要高，说明餐厨垃圾经煮沸后手动挤压脱水率不高，进而会影响预处理后餐厨垃圾中的油脂含量。如果采用机械挤压脱水或者重力离心脱水方法，脱水效率更高，预处理后的餐厨垃圾含水率将会大大降低，预处理后的餐厨垃圾中含油率也将进一步降低，通过湿热水解方法回收餐厨垃圾中油脂的回收率将进一步提高。

参考文献：

［1］ 宁娜，任连海，王攀，等.湿热—离心法分离餐厨废油脂［J］.环境科学研究，2011，24（12）:1430-1434.

［2］ 李北，徐永安，杨巍.餐厨废弃油脂回收利用及运行模式探讨［J］.中国油脂，2013，38（3）:58-60.

［3］ 何晟.浅析餐厨垃圾利用处置不当产生的危害［J］.环境卫生工程，2010，18（4）:13-15.

［4］ 任连海，金宜英，刘建国，等.餐厨垃圾固相油脂液化及分离回收的影响因素［J］.清华大学学报，2009，49（3）:386-389.

［5］ 任连海，聂永丰，刘建国，等.餐厨垃圾湿热处理对其脱出液的影响［J］.中国给水排水，2006，22（3）：73-76.

［6］ 任连海，聂永丰.餐厨废油高效分离回收工艺研究［J］.城市管理技术，2009（4）:52-55.

［7］ 姚庆军，何俊宝，刘可勤.生活垃圾全磷测定消解过程中酸用量的选择［J］.环境卫生工程，2012，20（2）：15-16.

［8］ 符瞰，任小玉，符芳欢.沿海旅游城市餐厨垃圾特征及处理方法分析［J］.中国沼气，2013，31（2）：11-14.

中图分类号：X705

文献标识码：B

文章编号：1005-8206（2016）02-0034-02

作者简介：张国华（1983—），硕士，助理研究员，主要从事应用微生物及废弃资源再利用研究。

*基金项目：江西省科技计划项目（20111BBG70012-1）

收稿日期：2015-07-27

Removal of Oil from Restaurant Garbage and Its Recovery Rate of Crude Fat by Hydrothermal

Zhang Guohua，Huang Jiangli，Huang Huang，Wang Dongsheng，Ding Jiannan
（Institute of Biological Resources，Jiangxi Academy of Science，NanchangJiangxi330029）

【Abstract】Thispaper explored the effectsof removing waste oil from restaurant garbage by cooking and squeezing，and used the principle of fat soluble ester solvent to determinate the recovery rate of crude fat.The results showed that，the oil content of the test restaurant garbage was 8.23%，the oil content was 2.06%in the food waste after cooking and squeezing，and the recovery rate of crude fat reached 74.97%.It suggested that it is conducive to the separation and removal of oil from restaurant garbage by hydrothermal process.

【Key words】restaurant garbage；hydrothermal；oil recovery；recovery rates