CN109987806A - 一种基于厨余油脂的油泥清洗回收方法 - Google Patents

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李东胜
肖国清
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    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
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Abstract

本发明提供一种基于厨余油脂的油泥清洗回收方法，其特征在于：以厨余油脂为原料，经高温灭菌后作为碳源，配制成营养液，将适量菌种接种至发酵罐的营养液中进行发酵3‑5天。将发酵液作为洗液，控制清洗操作的参数(液固比、温度、转速、pH和时间)，将油泥中的含油组分清洗至洗液中，最后通过高速离心破乳，将洗液中的油分离回收出来。本发明一方面可以降低厨余油脂和含油污泥对环境的危害，另一方面，可实现油分的回收利用。该工艺简单，操作条件温和，全程实现以废治废，变废为宝，既节约成本又环境友好。

Description

一种基于厨余油脂的油泥清洗回收方法
技术领域
本发明属于油泥清洗领域，具体涉及一种厨余油脂资源化用于油泥清洗回收的方法。
背景技术
餐厨垃圾是指居民在生活消费过程中形成的食物残渣、生活废物等。随着国民经济的增长和餐饮行业的持续发展，我国餐厨垃圾的产量不断增长。据统计，2011年全国城市生活垃圾高达1.64亿吨，其中餐厨垃圾的含量超过30％。餐厨垃圾不同于其他生活垃圾，其本身富含油脂、淀粉、蛋白质等营养物质，不仅容易产生恶臭造成环境污染，而且其废油被部分不法商家回收牟利经营，导致地沟油、潲水猪等一系列危害人体健康的事件产生。
传统的餐厨垃圾资源化利用方式是将餐厨垃圾进行油水分离，废油回收利用作为化工原料生产脂肪酸、肥皂、甘油等，其余部分进行厌氧发酵产沼气。这种处理方式资源化程度不高，并且易产生二次污染。因此，将餐厨垃圾，尤其是其中的厨余油脂进行深度资源化处理是顺应经济发展和环保要求的必然趋势。
含油污泥是石油开采及生产加工过程的伴随品，是石油生产的主要污染源之一，也是影响油田及周边环境质量的一大难题。目前国内外处理油泥的方法主要包括溶剂萃取、固化、热解、生物降解和焚烧等，但这些方法的投入成本大或者易造成其他二次污染。相较而言，洗涤法作为常规处理法中的一种，投入成本少，工艺简单。作为洗涤法中的有效组分，表面活性剂主要有2种作用：一是利用胶束的溶解作用提高难溶性有机污染物的表观浓度，即增溶作用；二是由于表面活性剂具有两亲基团，能吸附或富集在油相与水相的界面上，使界面张力降低。与化学合成表面活性剂相比，由微生物生产得到的生物表面活性剂因具有无毒、能生物降解、无污染而且生物相容性好等优点受到广泛关注。生物表面活性剂虽然在多个领域表现出良好的应用前景，但是高成本严重制约了其进一步的应用。因而，寻找廉价的原料降低生物表面活性剂生产成本十分必要。
发明内容
鉴于厨余油脂易污染环境且资源利用率低，以及含油污泥处理成本高的现状，本发明提出一种以废治废，将厨余油脂高度资源化利用的方法，将厨余油脂用于生物发酵，再将富含表面活性剂的发酵液直接用于油泥中油品的清洗回收，一方面缓解餐厨垃圾和含油污泥对城市环境污染带来的压力，另一方面实现油泥中含油组分的清洗回收，实现厨余油脂和含油污泥的以废治废，变废为宝。
本发明的技术方案如下：取适量的厨余油脂，经高温灭菌后作为碳源，配制成营养液，并调节营养液的pH为8.0。将适量菌种接种至发酵罐的营养液中，设置发酵温度为37℃，通气速率0.2vvm，搅拌速率为300r/min。以发酵3-5天结束后的发酵液作为洗液，进行后续的油泥清洗。
取一定量油泥于烧杯中，加入相应量的洗液，控制清洗操作的参数(液固比、温度、转速、pH和时间)，将油泥中的含油组分清洗至洗液中，最后通过高速离心破乳，将洗液中的油分离回收出来。
本发明所采用的菌种为产表面活性剂菌种，包括但不仅限于铜绿假单胞菌、枯草芽孢杆菌、丙酮丁醇梭菌等。
本发明采用的发酵液体培养基组分(g/L)：氯化钠5.00，硫酸铵1.00，硫酸镁0.25，硝酸钠2.00，磷酸二氢钾1.00，磷酸氢二钾1.00，酵母膏5.00，厨余油脂20.00。
本发明采用的最优清洗参数为：pH＝10、温度63℃、时间35min、转速450r/min、液固比5:1。
本发明采用的离心机转速为不低于13000r/min。
经鉴定，本发明采用厨余油脂发酵获得的发酵液中清洗油泥的有效组分为单双鼠李糖脂混合物，其具体的组成如下表所示：
表1液相色谱-质谱测得的鼠李糖脂组分表
由表可知，其组成成分主要有6种。其中，Rha-C10-C10含量最高，比值为50.86％；Rha-Rha-C10-C10次之，其值为34.20％。
本发明具有下列优点：
1、以厨余油脂为原料，经生物发酵后用于油泥清洗回收，一方面可以降低厨余油脂和含油污泥对环境的危害，另一方面，可实现油分的回收利用。全程实现以废治废，变废为宝，既节约成本又环境友好。
2、采用生物发酵法将餐厨垃圾中的厨余油脂资源化，发酵条件温和，处理过程简单。
3、直接将发酵液用于油泥清洗回收，无需对其中的表面活性剂提纯，进一步简化处理工艺和成本。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明的发酵***示意图。
在图中，1为发酵罐、2为搅拌机、3为控制柜、4为空气压缩机。
图2为经过本发明所述的发酵液清洗前后的油泥对照图，a为清洗前的油泥照片，b为清洗后的油泥照片。
具体实施方式
如图1所示，发酵***由发酵罐1、搅拌机2、控制柜3、空气压缩机4组成。本发明的实施方法如下：
实施例一
从学校食堂的回收餐车中取适量厨余废油作为原料，经高压灭菌锅121℃灭菌15分钟。配制5L营养液，每升配方为：氯化钠5.00g，硫酸铵1.00g，硫酸镁0.25g，硝酸钠2.00g，磷酸二氢钾1.00g，磷酸氢二钾1.00g，酵母膏5.00g，厨余油脂20.00g，pH＝8.0。将活化后的铜绿假单胞菌种子液按照5％的接种比例接种至发酵罐1中，通过控制柜3对搅拌电机2、空气压缩机4、罐底加热盘管等进行控制，设置发酵罐内的温度为37℃，通气速率0.2vvm，搅拌速率为300r/min。
以四川省内江市威远油田的钻井场的油泥为清洗对象，将发酵三天后的发酵液作为洗液，按照液固比5:1，清洗温度63℃，清洗时间35min，转速450r/min，清洗pH10的操作条件进行油泥清洗回收。
原油回收率按照如下公式进行计算：
原油回收率＝1-(M1-M2)/M1
其中M1为洗涤前油泥中的原油含量，M2为洗涤后油泥中的原油含量。
经计算，在上述条件下油泥中原油的回收率为71％。
清洗前后油泥外观对照如图2所示。
实施例二
按照实施例一进行，但油泥为新疆某油田油泥，其余同实施例一，其原油回收率为84％。
实施例三
按照实施例一进行，但厨余油脂为家庭餐厨废油，其余同实施例一，其原油回收率为78％。
本发明以废弃物为原料处理含油污泥，工艺简单，条件温和，具有很强的应用前景。上述实施例是针对本发明可行的具体说明，并未限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明的等效实施或变更，均应包含在本案专利范围内。

Claims (6)

1.一种基于厨余油脂的油泥清洗回收方法，以厨余油脂为原料，经高温灭菌后作为碳源，配制成营养液，将适量菌种接种至发酵罐的营养液中进行发酵3-5天。将发酵液作为洗液，控制清洗操作的参数(液固比、温度、转速、pH和时间)，将油泥中的含油组分清洗至洗液中，最后通过高速离心破乳，将洗液中的油分离回收出来。
2.根据权利要求1所述的一种基于厨余油脂的油泥清洗回收方法，其特征在于：所采用的菌种为产表面活性剂菌种，包括但不仅限于铜绿假单胞菌、枯草芽孢杆菌、丙酮丁醇梭菌等。
3.根据权利要求1所述的一种基于厨余油脂的油泥清洗回收方法，其特征在于：所采用的发酵温度为37℃，通气速率0.2vvm，搅拌速率为300r/min。
4.根据权利要求1所述的一种基于厨余油脂的油泥清洗回收方法，其特征在于：所采用的发酵液体培养基组分(g/L)：氯化钠5.00，硫酸铵1.00，硫酸镁0.25，硝酸钠2.00，磷酸二氢钾1.00，磷酸氢二钾1.00，酵母膏5.00，厨余油脂20.00，pH＝8.0。
5.根据权利要求1所述的一种基于厨余油脂的油泥清洗回收方法，其特征在于:采用的最优清洗参数为：pH＝10、温度63℃、时间35min、转速450r/min、液固比5:1。
6.根据权利要求1所述的一种基于厨余油脂的油泥清洗回收方法，其特征在于:所采用的离心机转速不低于13000r/min。
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