怎样正确处理废弃的食用油？

时间：2022-09-28

家庭少量的废弃食用油可以直接排入污水系统，不会有危害。餐饮业大批量的废食用油用处可就多了，甚至可以拿来给车加油！当然，并不是直接拿“地沟油”来烧，而是将其转化为“生物柴油”。

先别急！我先来回答题主“家庭中”如何处置废弃食用油，再来说说我们是如何把“废食用油”转化为可以供车辆使用的“生物柴油”的。

家庭废弃的食物油量少，在不堵塞水管的前提下，可以直接倒入下水道。被倒入下水道中的油脂较终会汇入到污水处理厂。

污水处理厂可以降解油脂。推崇“少油少盐，健康饮食”的我们对油脂避之不及。但高热量的油脂对污水处理厂中的微生物们来说，简直就是饕餮盛宴。食用油是一种碳源，可以被微生物摄取，提供能量。实际上，在使用活性污泥法进行废水处理时，硝化和反硝化步骤有时还需要额外添加碳源来为微生物供能。因此，少量家庭废弃食用油倒入下水道后不会对水环境造成明显的影响。

而餐饮业的废食物油量较大，如果全部倾入污水处理系统，则会导致污水处理厂**负荷，难以将瞬时大量的COD降解到标准以内（就算是饕餮盛宴也不能一下撑死啊）。另一方面，油的热值较高。将其大批量的倾倒入污水系统，简直是浪费里面的热量。

因而，餐饮业通常会集中回收处理，将废弃油脂转化为其他能源。

我们今天要讲的“生物柴油”就是以废弃油脂为原料生产的一种燃料。

生物柴油是一种以植物油、动物脂肪等可再生生物质为原料制成的，环保且易降解的可再生能源 [1]。

生物柴油的起源比大多数人想象的都要早。在鲁道夫·狄赛尔（Rudolf Diesel，1858-1913）较初发明柴油机时就曾尝试用各种“植物油”来作为燃料，最后也取得了一些进展。

不仅如此，“植物油”还缓解了国家的能源危机。南非曾因石油贸易禁令而受到封锁，石油储量告急。为了缓解燃料需求，南非人将葵花籽油掺杂在普通的柴油中，以度过难关。当时的研究人员发现，植物油/柴油混合比例为 20%/80% 时，对引擎影响依然不明显[2]。

由于植物油粘度较高、燃烧时有异味，单纯依靠植物油作现代柴油机的燃料并不现实。随着石化工业的发展，原油产品之一的“柴油”具有很多比“植物油”更优良的性质，因此一直被广泛应用于现今的柴油机 [3]。

但是随着较近各国对碳排放的控制，生物柴油重新进入了人们的视野。通常来说，燃烧一升普通柴油会向大气排放 1.55 千克的二氧化碳 [4]。但是生物柴油并非源自化石燃料，其燃烧后向大气释放的二氧化碳会归入正常的碳循环。因此“生物柴油”不会像“普通柴油”燃烧一样，将地底的碳带到空气中。

我们现在所使用的“生物柴油”与较初直接利用的“植物油”并不相同。植物油的主要成分为体型庞大的“脂肪酸甘油酯”；现今生物柴油的主要成分为体型较小的“脂肪酸甲酯”或“脂肪酸乙酯”。

正如先前所说，分子较大的脂肪酸甘油酯粘度较高，燃烧性能不好，不能直接应用于现代的柴油机。因此将其转化为更小分子的脂肪酸甲酯便可以避免这些问题，改善生物柴油的性能。

生物柴油的制备通常利用“酯交换反应”。即酯与醇/酸/不同的酯，在酸或碱的催化下生成一个新酯和一个新醇/酸/酯。

简单来说，食物油水解后会生成甘油和脂肪酸，脂肪酸再与甲醇发生酯化反应就可以得到我们所需要的“生物柴油”。

同时，生物柴油生产过程的副产物——甘油，可以用于生产丙二醇。丙二醇的附加值也比较高，可以为生物柴油生产企业带来不菲的利润。

丙二醇对人体十分安全，几乎无毒，并且具有很多其他优良的性质，可以广泛应用于化妆品、药品、防冻剂等领域。

在实际的工业生产中，可以利用如上的酯交换反应的原理，在下图所示的装置中进行反应。

当我们加入乙醇、食用油、酸等原料后，在适当的反应条件下反应。最后我们所需要的“生物柴油”——也就是下图中的 Esters 就可以从装置中段取得。副产品甘油也可以从装置的底端导出。

近年来生物柴油受到各国青睐的主要原因就是其能缓解**变暖。但作为商品，我们还是需要具体的去考虑其优缺点，为下一步的研究、改进做铺垫。

添加了脂肪酸甲（乙）酯的生物柴油具有很多优良的性质 [5]：

但不可避免，生物柴油相比普通柴油还是存在着一些缺点 [5]：

生物柴油在技术性上与普通柴油相差甚多，但实际应用上，通常将生物柴油与普通柴油按比例混合使用。混合后的柴油与纯柴油的使用区别并不大，只有经验比较丰富的人才能辨别。

生物柴油在我国的生产已经比较成熟。日前发生火灾事故的“新能源科创板**企业”——**新能，便是一家以生产生物柴油为主的化工企业。

欧洲很多的家用车辆都使用柴油机，生物柴油的市场体量非常巨大。同时，欧盟也实施了很多强制添加生物柴油的政策，使得生物柴油的消耗量日益上升。

在欧洲，添加有“生物柴油”的柴油通常都以“B”为标号。

B5即为含“生物柴油”量为5%；B20为含“生物柴油”量为20%；直至B100的纯生物柴油。

上图是欧盟 28 国生物燃料（包括生物柴油、生物乙醇等）的消耗量。截止至 2018 年，其生物燃料消耗量等价于 0.17 亿吨标准燃油。

作为参考，我国 2019 年石油总消耗量约为 7 亿吨 [8]。欧盟的生物燃料的消耗量如果换算到中国，可以占到我国石油消耗量的近 2.5%。但由于新能源汽车的发展、传统石油市场的竞争等因素，目前我国生物柴油的应用并不广泛，仅个别地区试验性地向柴油中添加“生物柴油”。

谁能想到——曾经被黑心商贩用来回收制作“地沟油”的废弃油脂，竟能被再度燃烧利用。

我们不得不承认，利用废弃油脂来生产生物柴油是“变废为宝”的好方法。

在可预见的未来，生物柴油占化石能源的比例会逐渐增加。生物柴油同太阳能、风能等一样，正在逐渐为节能减排作出贡献，为人类更美好的未来提供不可或缺的力量。

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