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城市泔水地沟油集中收集生产生物柴油可行方案研究

time:2015-02-13 14:39:02浏览次数:217 来源:http://www.dlhmhgj.cn

  一、城市泔水地沟油的现状
 (一)危害性
  城市泔水是指人们在饭店、餐厅、学校、单位食堂等处丢弃的剩饭剩菜。由于泔水成分复杂,富含有机物,水分多,极易为各种病源微生物及各种携带病源微生物的蝇虫提供适宜的生长繁殖环境。据疾病控制中心分析检测,发现餐饮泔水中含有沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、结核杆菌等菌落等。更为严重的是通常这些泔水都被养猪户当成廉价饲料饲养生猪,由于泔水极易腐败,腐败过程中经微生物发酵产生很多强烈刺激性气体,如硫化氢、氨气等,对猪的呼吸道黏膜有强烈的刺激作用,有可能引发猪呼吸道的各种疾病。高含量的细菌进入猪的肠道会破坏肠道微生物的菌群平衡,使猪引发各种肠道疾病,特别是饭店使用大量的消毒液和洗涤剂中含有铅、汞等重金属元素,人们食用后会引起包括慢性中毒在内的多种疾病。
  (二)目前政府政策
  餐厨垃圾中含有丰富的淀粉、纤维素、蛋白质、脂类及无机盐,利用微生物菌体将垃圾发酵,制成蛋白饲料通常成为目前政府处理政策之一。但是随着近几年英国疯牛病的爆发,口蹄疫的蔓延,以及以前发生在比利时二恶英污染食品事件,国外研究机构已经发现餐厨垃圾制作动物饲料存在巨大的安全隐患,其潜在的危害并不比用垃圾饲料喂养牲畜低。美国、欧盟、日本等国纷纷出台了各种法律,禁止泔水作为动物饲料,并由环保部门强制收集处理。目前我国只有少数几个城市开展对泔水集中收集的调查研究,只有北京、上海等城市出台相关法律,规范城市泔水收集的管理。
 (三)目前处理措施
  部分城市的环保部门实行对餐饮业生产的泔水专门回收,并投产餐饮垃圾处理厂专门处理,但是这种方法目前效果并不太理想。只有少数的饭店、餐馆主动把泔水交给环卫部门处理,而大多是私下卖给养殖户。宾馆、饭店把泔水交给环卫部门,还得向环卫局交纳垃圾处理费,一个中型宾馆一年要交2万元。但如果卖给养猪户,每年反而收入2万元。据浙江宁波的一家餐饮垃圾处理企业的负责人说,每天只收集到少数饭店的餐饮垃圾,根本填不满生产线。所以探索一种新的解决方案,完美的解决城市泔水日益严重的问题已经成为当务之急。而现在刚兴起生物柴油技术可能是一劳永逸的解决此问题的新途径。
  二、能源危机的可替代产品
  随着传统油田的枯竭,新兴油田开发的减少,能源已经成为制约各国经济的首要因素,已经威胁到国家的战略安全。人们极需寻找一种可替代石化能源的新兴能源。
 (一)生物柴油的产生
生物柴油就在这样的背景下产生的。于1988年诞生,由德国聂尔公司发明,它是以菜子油为原料,提炼而成的洁净燃油。目前生物柴油的生产主要是以大豆和油菜子等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的液体燃料,是优质的石油柴油代用品,其优点是传统石化柴油无法比拟的。
 (二)生物柴油的优点
  1.生具有优良的环保特性。主要表现在由于生物柴油中硫含量低,使得二氧化硫和硫化物的排放低,可减少约30%(有催化剂时为70%);生物柴油中不含对环境会造成污染的芳香族烷烃,因而废气对人体损害低于柴油。检测表明,与普通柴油相比,使用生物柴油可降低90%的空气毒性,降低94%的患癌率;由于生物柴油含氧量高,使其燃烧时排烟少,一氧化碳的排放与柴油相比减少约10%(有催化剂时为95%);生物柴油的生物降解性高。
  2.具有较好的低温发动机启动性能。无添加剂冷滤点达-20℃。
  3.具有较好的润滑性能。使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率低,使用寿命长。
  4.具有较好的安全性能。由于闪点高,生物柴油不属于危险品。因此,在运输、储存、使用方面的安全性又是显而易见的。
  5.具有良好的燃料性能。十六烷值高,使其燃烧性好于柴油,燃烧残留物呈微酸性,使催化剂和发动机机油的使用寿命加长。
  6.具有可再生性能。作为可再生能源,与石油储量不同,其通过农业和生物科学家的努力,可供应量不会枯竭。
  7.无须改动柴油机,可直接添加使用,同时无需另添设加油设备、储存设备及人员的特殊技术。
 (三)生物柴油推广存在的问题
  生物柴油既然拥有如此多的优点但是束缚它大力推广的主要问题是成本高,据统计,生物柴油制备成本的75%是原料成本,欧盟通常是使用油菜子和豆油等木本油菜植物作为原料,其生产的柴油价格在5000元/吨,而传统柴油市场售价大约在4500元/吨。用油菜子为原料生产的生物柴油价格比普通柴油贵10%左右,那么如何找到低廉的生产原料就成为今后研究的重点。
  三、应对措施
  餐厅、食堂、饭馆等产生的泔水确是非常廉价的原料,并且随着人们生活水平的提高,丢弃的食物中动物蛋白的含量占了很大的比例,这正是用动物油脂添加低碳醇通过脂肪酶进行转酯化反应生产柴油的前提。
  有关部门推算,餐饮泔水中含有10%~15%的废弃油脂,在湖北、湖南、重庆等“饮食油腻偏重”的地方,此比例可能更高。每吨泔水油可以提炼约6%的生物柴油,目前武汉市大小餐饮店有39000多家,每天产生潲水约1000吨。
  如果按照武汉每年产生30万~40万吨的泔水油计算,把这些泔水油全部收集并加以精制,可获得3万~4万吨生物柴油。按照每吨市场价4500元计算,市场价值达到一亿三千五百万,这只是按照武汉市来计算,那么如果全国可生产的生物柴油无疑就是十几座大庆油田。这对于我国能源缺口严重,每年70%能源需要进口的国家来说尤其具有战略意义。
  据前所述,由于种种利益餐饮与养殖户已经形成了比较固定的交易模式,更有非法的收集者回收泔水提炼泔水油,这样绝大多数的泔水流入养殖户手中甚至以“泔水油”重新回到人们餐桌上。虽然政府已经加大力度解决这一问题,制定各种法规并实施多种方法,但是效果并不理想。如何解决这一问题呢?我们就要保证餐饮业主的既得利益,让他们有利可图。
 (一)集中管理
  首先必须集中管理,可以通过法规来加强执法部门的处罚力度,这在很多城市已经有这方面的先例,例如北京不仅制定了“北京市餐厨垃圾管理办法”按每个餐厅的营业额确定垃圾产生量,由环保部门每天上门收集,而且还专门使用特殊的装运车,此车全封闭,完全自动化,操作简单,机械强度高,比传统开放式的收集更方便,在运输途中对环境的危害很小。只有集中收集,把无序的私下泔水买卖纳入城市规范化的管理,才是保证获得大量稳定原料的前提。但目前这种方式,对餐饮业主的利益无法保证,部分业主可能存在抵触情绪。只有符合市场行为,进行有偿收购才能保证长期的规范管理。
 (二)有偿的收购
  既然泔水可以提炼柴油那么就不应该视它为垃圾,而应把它当作生产原料,有偿收购泔水。
根据我国最早在1999年就实行免费收购泔水的佛山市目前开展的办法,对部分市区的餐厅、饭馆进行有偿收购的试点,如果效果好将在全市范围内实行。武汉市也可以采取这一办法,由环保部门成立或指定环保处理公司,每天负责处理餐饮业产生的泔水。而且目前已经研制出一种一体化分离机,专门从事潲水提炼生物柴油的前序工作,通过分离、烘干等一系列工序可以很方便快捷地把泔水中动物性蛋白分离出来。如果武汉的所有餐厅、饭馆等全部装上这样的装置,那么无疑为后续的提炼工作带来极大的方便,获得更大的经济效益。
  (三)生产链的形成
  这样,环保部门成立的环保运行处理公司,负责上门安装、调试、运行维护环保设施,并每天定时收购泔水,为了扩大餐饮业的积极性,还可以对正常运行环保设施的餐厅、饭馆业主等减免部分排污费,或是由政府提供特殊补贴。如此,既不损害餐饮主们的利益,又可以获得稳定廉价的原料,双方均有好处,实在是双赢的局面。
  只要保证生产原料的稳定,剩下的就是成立或指定有实力的公司,建立一条年生产2万~3万吨远期规划10万吨的生物柴油提炼厂,环保部门所收购的原料全部提供炼油厂,这样形成一条完整的产业链。
 (四)政府的导向
  对于潲水的收集,生物柴油的提炼技术问题都已经解决,或者说只要一个良好的生产环境,一个有眼光的决策者,再加上政府部门在政策上做的导向工作,制定相关的法律,平衡餐饮业主、环保处理公司以及炼油厂的利益,确保生产与原料供应的稳定将是政府部门今后的研究的重点。如果可以把这一产业做大,做强,不光是每年几亿的产值,缓解能源对经济增长制约,而且可以一劳永逸地解决城市泔水等困扰全国绝大多数城市的问题。本文由餐厨垃圾生物质柴油生产线厂家郑州鼎力与您分享,转载请注明出处。
 

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