地沟油的回收及再生利用现状

李孟婷，周博涵，徐初阳

（1.安徽理工大学材料科学与工程学院，安徽淮南232001；2.淮南市标准化研究院，安徽淮南232001）

地沟油的水分和酸价以及过氧化值严重超标，作为一种非食用油，从环保层面上来说，其卫生和安全性极差，人们闻之色变。因此，高效合理利用地沟油，减少环境污染迫在眉睫。很多地沟油精炼以后，各项指标都能达到国标要求，加上地沟油的检测技术十分复杂，至今没有权威的鉴别指标，亦无相应的国家标准出台。因此，地沟油的再生利用成为现今重要的研究课题。本文拟研究地沟油的应用发展现状。

1 地沟油的危害

1.1 地沟油对人体的危害

按照地沟油的来源,可主要分为狭义上的地沟油、屠宰场的动物脂肪油以及厨房老油三大类[1]。地沟油的主要成分为脂肪酸甘油酯。地沟油在被污染的环境中会发生酸败、氧化和分解等一系列化学反应，产生有毒物质，其有害物质之一——砷进入人体后，会出现消化不良、头晕、头痛、失眠等症状[2]；地沟油含铅量都严重超标，铅中毒则会引起贫血、剧烈腹痛、中毒性肝病等症状[3]；地沟油含有致癌物质黄曲霉素、苯并芘，可能会导致胃癌、肠癌、肾癌等疾病[4]。食用地沟油后有腹痛、恶心、呕吐等不良症状时应及时就医，防止对身体造成更大的伤害。

1.2 地沟油对环境的污染

因油脂难以降解，污水处理厂在处理含油污水时，氧化1 mg 的油脂平均耗氧3～4 mg，增加了处理负荷，降低了处理效率。城市排水管网受其影响较大，餐饮业废水中的油易凝结于管壁，粘附杂物，形成垢层，冬季更甚，难以清除，降低了管道流量，甚至堵死。当净水被废油污染时，COD 和BOD 值升高[5]。油膜阻止氧气溶于水中，导致水缺氧而恶臭，水质恶化，危害水资源，严重影响水产品质量；地沟油破坏土壤结构，油脂附着在植物的根部，影响植物对营养物质的吸收，导致农作物产量减少甚至死亡，其中所含的重金属被农作物吸收，最终也会危害人类健康；含油污水若渗透到地下，也可能影响地下水水质[6]。因此，地沟油的回收利用是城市污染治理的一项重要工作。

2 地沟油的回收状况

在日本，废弃食用油不会被随意倒入下水道，不存在地沟油一说，而且在政府、企业及各个家庭的共同努力下，几乎所有废弃油脂都能得到资源化再生利用[7]。而我国，餐饮业中每年产生的地沟油约有2 000 多万吨，全国每年废弃或闲置的动植物油总计在1 亿吨左右，以1 吨动植物油约提炼800 kg 生物柴油计算，可生成8 000 多万吨生物柴油（来源：2018 年中国地沟油制生物柴油市场现状调查与未来发展前景趋势报告）。截至2019 年3 月21 日，通过人民日报搜索，共查到14 444篇有关地沟油的新闻报道，其中很大一部分是对地沟油的回收利用宣传。收运管理是推广餐厨垃圾无害化处理的难题。以前很多餐饮企业产生的餐厨垃圾处置不得当，一些餐饮企业不愿将餐厨垃圾提供给餐厨垃圾处理中心，很多垃圾都被不法商贩提取油脂制成地沟油，或者用于饲养垃圾猪，可能产生同源污染，危害人的身体健康，还会导致环境污染[8]。因此，为降低地沟油的非法利用，应从源头上增强垃圾分类的宣传，提高居民环保意识和参与度。

3 地沟油的利用现状

地沟油的主要化学成分是高级脂肪酸甘油酯，目前所使用的方法是将地沟油在一定条件下催化后分解为高级脂肪酸和甘油，再经过深度加工反应制成洗衣粉、生物柴油、甘油等多种产品。地沟油的再生利用技术大致有以下几种方式：

（1）地沟油制备生物柴油等工业用油。在催化剂的作用下，地沟油油脂和乙醇或甲醇等醇类物质发生酯化反应，生成脂肪酸酯[9]。其作用机理是：生物柴油就是高级脂肪酸甲醇酯，经过酯交换反应，使用甲醇将地沟油甘三酯里面的甘油取代出来，将1 个甘三酯分子变成3个长链脂肪酸甲酯，即大分子的油断裂成几个小分子的酯，反应物分子量降低，油脂的流动性提高，生成符合国家标准的生物柴油。

据最新报道，上海已有226 座加油站供应由“地沟油”生产出的B5 生物柴油，销量超过1.32 亿升，共为300 余万辆次车辆提供了加注服务。新疆福克油品股份有限公司通过自主研发的绿色科技，循环利用地沟油等废弃物，生产新型润滑油，引领绿色低碳前沿。湖南联合餐厨垃圾处理有限公司利用“全动态离心式油烟净化技术”将回收的厨余废油提炼为工业级混合油。S Madhankumar 指出煎炸肉类产生的废油酸性高，很难通过酯交换反应转化为生物柴油，添加香叶醇后，BTE 明显得到改善[10]。荣令坤在“地沟油在煤炭浮选中的应用研究”一文中指出，使用改性地沟油部分代替柴油作为捕收剂，对煤泥进行浮选,能够达到与柴油相同的捕收效果[11]。

（2）地沟油制取皂液和洗衣粉。地沟油的主要成分为甘油三酯，与氢氧化钠反应沉淀纯皂，再加入碳酸钠、盐、芒硝、水玻璃和滑石粉，干燥、压榨、粉碎制成。因此，地沟油在日化用品领域另辟了一条捷径。梁芳慧等在实验室中将地沟油进行脱色、吸附、皂化、烘干、研磨后制成了皂类物质，可以作为生产洗衣粉的原料。研究结果表明，地沟油脱色制成的皂类物质配成的洗衣粉具有去污能力强，泡沫小，易漂洗等优点。

（3）地沟油在复合改性剂方面的应用。牛冬瑜等的研究表明，利用地沟油与废旧橡胶粉改性沥青，可以改善原基质沥青性能，能结合地沟油或橡胶单一改性沥青的优点，克服单一改性沥青存在的不足，可明显改善复合改性沥青的高温稳定性和低温抗裂性[12-13]。冯国东等在“高性能生物基聚氯乙烯增塑剂的制备与应用”一文中以废弃油脂地沟油为主要原料，通过酯交换、环氧化和开环等常用的化学反应制备出性能优良的聚氯乙烯（PVC）增塑剂[14]。Zheng T 等对地沟油甲酯进行结构改性，以取代有毒邻苯二甲酸二辛酯，制备出清洁型增塑剂[15]。

（4）地沟油在农业方面的应用。林捷琳将预处理后的地沟油粗制品，通过与乙醇进行连续催化酯化酯交换反应，将脂肪酸甘油酯转化为脂肪酸乙酯；将脂肪酸乙酯、乳化剂和增效剂混合，搅拌均匀后即得农药乳油制剂，为地沟油的利用开辟一个新的领域，提供一种绿色低毒的灭虫剂[16]。

（5）用地沟油生产甘油。地沟油制备生物柴油的工艺较成熟，其利用价值已昭然，现阶段，降低生产成本是推进市场化的关键，途径之一是充分利用生物柴油生产过程中副产的甘油，生产1 吨生物柴油约可副产100 kg甘油。敖红伟等采用草酸钠络合分离方法，对地沟油制生物柴油副产甘油的精制法表明，经过深加工后副产品甘油完全可用于制作化妆品、化工原料、化工分析及医药用品[17]。

4 地沟油利用新途径

地沟油生产乙醇、沼气新技术过程中，餐厨废弃物资源化利用，地沟油变身生物柴油的原料，另一部分可继续发酵成为燃料乙醇和沼气，剩余的废渣则全部转化为肥料，提高地沟油资源化综合利用率。

用地沟油生产生物破乳剂。生物破乳剂具有选择性好、低毒和易生物降解等特点。传统的制备方法成本较高，地沟油成本低，来源广，可降低生物破乳剂成本。利用废弃油脂为碳源发酵生产生物破乳剂，提高其产量及提高破乳活性是今后研究的热点，有望推进工业化。

利用地沟油制备成脂肪酸类的捕收剂，并将其应用于选煤厂生产中，不但可以减少环境污染和食品安全危害，同时取代煤油，很大程度地提高选煤厂的效益，解决国家资源短缺的问题。对地沟油合理的资源化利用及以地沟油为原料制备新型浮选捕收剂具有指导意义。

5 结论

地沟油对人体和环境的危害之大不言而喻。国家层面上，应该尽快突破技术关键，出台权威的地沟油鉴别国家及行业标准，从源头上控制地沟油的分类回收，加强市场监督，可避免地沟油回流餐桌，同时为地沟油的再生利用开辟畅通路径。地沟油因其特殊的结构特征，可应用的领域较广泛。研究者们应该继续深入研究地沟油，提高地沟油的有效再生利用率，最大限度地发挥地沟油的使用价值，从而为“地沟油”正名。