地溝油的回收及再生利用現狀

李孟婷，周博涵，徐初陽

（1.安徽理工大學材料科學與工程學院，安徽淮南232001；2.淮南市標準化研究院，安徽淮南232001）

地溝油的水分和酸價以及過氧化值嚴重超標，作為一種非食用油，從環保層面上來說，其衛生和安全性極差，人們聞之色變。因此，高效合理利用地溝油，減少環境污染迫在眉睫。很多地溝油精煉以后，各項指標都能達到國標要求，加上地溝油的檢測技術十分復雜，至今沒有權威的鑒別指標，亦無相應的國家標準出臺。因此，地溝油的再生利用成為現今重要的研究課題。本文擬研究地溝油的應用發展現狀。

1 地溝油的危害

1.1 地溝油對人體的危害

按照地溝油的來源,可主要分為狹義上的地溝油、屠宰場的動物脂肪油以及廚房老油三大類[1]。地溝油的主要成分為脂肪酸甘油酯。地溝油在被污染的環境中會發生酸敗、氧化和分解等一系列化學反應，產生有毒物質，其有害物質之一——砷進入人體后，會出現消化不良、頭暈、頭痛、失眠等癥狀[2]；地溝油含鉛量都嚴重超標，鉛中毒則會引起貧血、劇烈腹痛、中毒性肝病等癥狀[3]；地溝油含有致癌物質黃曲霉素、苯并芘，可能會導致胃癌、腸癌、腎癌等疾病[4]。食用地溝油后有腹痛、惡心、嘔吐等不良癥狀時應及時就醫，防止對身體造成更大的傷害。

1.2 地溝油對環境的污染

因油脂難以降解，污水處理廠在處理含油污水時，氧化1 mg 的油脂平均耗氧3～4 mg，增加了處理負荷，降低了處理效率。城市排水管網受其影響較大，餐飲業廢水中的油易凝結于管壁，粘附雜物，形成垢層，冬季更甚，難以清除，降低了管道流量，甚至堵死。當凈水被廢油污染時，COD 和BOD 值升高[5]。油膜阻止氧氣溶于水中，導致水缺氧而惡臭，水質惡化，危害水資源，嚴重影響水產品質量；地溝油破壞土壤結構，油脂附著在植物的根部，影響植物對營養物質的吸收，導致農作物產量減少甚至死亡，其中所含的重金屬被農作物吸收，最終也會危害人類健康；含油污水若滲透到地下，也可能影響地下水水質[6]。因此，地溝油的回收利用是城市污染治理的一項重要工作。

2 地溝油的回收狀況

在日本，廢棄食用油不會被隨意倒入下水道，不存在地溝油一說，而且在政府、企業及各個家庭的共同努力下，幾乎所有廢棄油脂都能得到資源化再生利用[7]。而我國，餐飲業中每年產生的地溝油約有2 000 多萬噸，全國每年廢棄或閑置的動植物油總計在1 億噸左右，以1 噸動植物油約提煉800 kg 生物柴油計算，可生成8 000 多萬噸生物柴油（來源：2018 年中國地溝油制生物柴油市場現狀調查與未來發展前景趨勢報告）。截至2019 年3 月21 日，通過人民日報搜索，共查到14 444篇有關地溝油的新聞報道，其中很大一部分是對地溝油的回收利用宣傳。收運管理是推廣餐廚垃圾無害化處理的難題。以前很多餐飲企業產生的餐廚垃圾處置不得當，一些餐飲企業不愿將餐廚垃圾提供給餐廚垃圾處理中心，很多垃圾都被不法商販提取油脂制成地溝油，或者用于飼養垃圾豬，可能產生同源污染，危害人的身體健康，還會導致環境污染[8]。因此，為降低地溝油的非法利用，應從源頭上增強垃圾分類的宣傳，提高居民環保意識和參與度。

3 地溝油的利用現狀

地溝油的主要化學成分是高級脂肪酸甘油酯，目前所使用的方法是將地溝油在一定條件下催化后分解為高級脂肪酸和甘油，再經過深度加工反應制成洗衣粉、生物柴油、甘油等多種產品。地溝油的再生利用技術大致有以下幾種方式：

（1）地溝油制備生物柴油等工業用油。在催化劑的作用下，地溝油油脂和乙醇或甲醇等醇類物質發生酯化反應，生成脂肪酸酯[9]。其作用機理是：生物柴油就是高級脂肪酸甲醇酯，經過酯交換反應，使用甲醇將地溝油甘三酯里面的甘油取代出來，將1 個甘三酯分子變成3個長鏈脂肪酸甲酯，即大分子的油斷裂成幾個小分子的酯，反應物分子量降低，油脂的流動性提高，生成符合國家標準的生物柴油。

據最新報道，上海已有226 座加油站供應由“地溝油”生產出的B5 生物柴油，銷量超過1.32 億升，共為300 余萬輛次車輛提供了加注服務。新疆福克油品股份有限公司通過自主研發的綠色科技，循環利用地溝油等廢棄物，生產新型潤滑油，引領綠色低碳前沿。湖南聯合餐廚垃圾處理有限公司利用“全動態離心式油煙凈化技術”將回收的廚余廢油提煉為工業級混合油。S Madhankumar 指出煎炸肉類產生的廢油酸性高，很難通過酯交換反應轉化為生物柴油，添加香葉醇后，BTE 明顯得到改善[10]。榮令坤在“地溝油在煤炭浮選中的應用研究”一文中指出，使用改性地溝油部分代替柴油作為捕收劑，對煤泥進行浮選,能夠達到與柴油相同的捕收效果[11]。

（2）地溝油制取皂液和洗衣粉。地溝油的主要成分為甘油三酯，與氫氧化鈉反應沉淀純皂，再加入碳酸鈉、鹽、芒硝、水玻璃和滑石粉，干燥、壓榨、粉碎制成。因此，地溝油在日化用品領域另辟了一條捷徑。梁芳慧等在實驗室中將地溝油進行脫色、吸附、皂化、烘干、研磨后制成了皂類物質，可以作為生產洗衣粉的原料。研究結果表明，地溝油脫色制成的皂類物質配成的洗衣粉具有去污能力強，泡沫小，易漂洗等優點。

（3）地溝油在復合改性劑方面的應用。牛冬瑜等的研究表明，利用地溝油與廢舊橡膠粉改性瀝青，可以改善原基質瀝青性能，能結合地溝油或橡膠單一改性瀝青的優點，克服單一改性瀝青存在的不足，可明顯改善復合改性瀝青的高溫穩定性和低溫抗裂性[12-13]。馮國東等在“高性能生物基聚氯乙烯增塑劑的制備與應用”一文中以廢棄油脂地溝油為主要原料，通過酯交換、環氧化和開環等常用的化學反應制備出性能優良的聚氯乙烯（PVC）增塑劑[14]。Zheng T 等對地溝油甲酯進行結構改性，以取代有毒鄰苯二甲酸二辛酯，制備出清潔型增塑劑[15]。

（4）地溝油在農業方面的應用。林捷琳將預處理后的地溝油粗制品，通過與乙醇進行連續催化酯化酯交換反應，將脂肪酸甘油酯轉化為脂肪酸乙酯；將脂肪酸乙酯、乳化劑和增效劑混合，攪拌均勻后即得農藥乳油制劑，為地溝油的利用開辟一個新的領域，提供一種綠色低毒的滅蟲劑[16]。

（5）用地溝油生產甘油。地溝油制備生物柴油的工藝較成熟，其利用價值已昭然，現階段，降低生產成本是推進市場化的關鍵，途徑之一是充分利用生物柴油生產過程中副產的甘油，生產1 噸生物柴油約可副產100 kg甘油。敖紅偉等采用草酸鈉絡合分離方法，對地溝油制生物柴油副產甘油的精制法表明，經過深加工后副產品甘油完全可用于制作化妝品、化工原料、化工分析及醫藥用品[17]。

4 地溝油利用新途徑

地溝油生產乙醇、沼氣新技術過程中，餐廚廢棄物資源化利用，地溝油變身生物柴油的原料，另一部分可繼續發酵成為燃料乙醇和沼氣，剩余的廢渣則全部轉化為肥料，提高地溝油資源化綜合利用率。

用地溝油生產生物破乳劑。生物破乳劑具有選擇性好、低毒和易生物降解等特點。傳統的制備方法成本較高，地溝油成本低，來源廣，可降低生物破乳劑成本。利用廢棄油脂為碳源發酵生產生物破乳劑，提高其產量及提高破乳活性是今后研究的熱點，有望推進工業化。

利用地溝油制備成脂肪酸類的捕收劑，并將其應用于選煤廠生產中，不但可以減少環境污染和食品安全危害，同時取代煤油，很大程度地提高選煤廠的效益，解決國家資源短缺的問題。對地溝油合理的資源化利用及以地溝油為原料制備新型浮選捕收劑具有指導意義。

5 結論

地溝油對人體和環境的危害之大不言而喻。國家層面上，應該盡快突破技術關鍵，出臺權威的地溝油鑒別國家及行業標準，從源頭上控制地溝油的分類回收，加強市場監督，可避免地溝油回流餐桌，同時為地溝油的再生利用開辟暢通路徑。地溝油因其特殊的結構特征，可應用的領域較廣泛。研究者們應該繼續深入研究地溝油，提高地溝油的有效再生利用率，最大限度地發揮地溝油的使用價值，從而為“地溝油”正名。