邹鸿 国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心

一、引言

地沟油，又称潲水油、泔水油，其主要来源是餐饮业厨余残渣经过简单分离加工而成的废油，如油炸食品中反复使用的油，其还包括了劣质动物肉类等加工提炼的油，我国地沟油来源广，数量大，部分不法分子将回收的餐厨垃圾制取地沟油后，让地沟油重回餐桌，而经过不法途径回收的“地沟油”中含有大量黄曲霉素、苯、有害细菌等毒物，人们食用后，会导致或诱导多种潜在慢性疾病的发生，极大的危害人体健康。地沟油中含有大量油脂，目前无害化的主要技术有由地沟油制备生物柴油[1]，但是该技术要求先对地沟油进行复杂的精制处理以满足酯交换反应的要求，地沟油经过复杂的预处理之后收率低，反应中还要用到催化剂，需要面对后续的催化剂回收问题，预处理过程中还会产生大量废水，因此，该技术的成本较高。而地沟油热处理无害化技术，其是将地沟油经过一定的升温处理使其无害化的技术，无须使用催化剂，不用面对催化剂成本的问题，因此，其是一种很有潜力的地沟油无害化技术。

二、地沟油热处理无害化技术分类

（一）地沟油热处理前的预处理分类

满足一定的热值要求是地沟油能够以热处理无害化的方式来处理的前提，直接收集到的地沟油含有大量固液杂质，通常在进行热处理无害化之前需要进行一定的预处理，使得地沟油的热值增加，更好的符合热处理的条件，按照是否进行预处理以及预处理的复杂程度不同，可分为三类：1）完全没有预处理；2）初级预处理；3）精细预处理。

1.完全没有预处理

地沟油不经预处理直接进行热处理，此种情况下，一是收集到的地沟油本身含水量较少，如引言中提到的劣质动物肉类等加工提炼的油，二是直接和其他高热值燃料混合后直接进行后续的热处理，利用少量掺混的方式热处理无害化地沟油。此种方式的缺点是地沟油来源和处理量受到热值的限定，不利于大批量处理。

2.初级预处理

初级预处理，即简单预处理，通常是仅包括沉降分离水的操作[2]，收集到的地沟油经过简单的沉降分离去水后直接用于后续的热处理工艺中。

3.精细预处理

地沟油的热值随着杂质的去除是升高的，因此，预处理成本和地沟油热值提高的矛盾需要不断的去调和。精细预处理就是牺牲了预处理成本的情况下获得较高热值的地沟油。使得地沟油更加适于后续的热处理工艺。典型的精细预处理方式是先从收集到的地沟油中分离较大的杂质，然后进行沉降分离，除去大部分水分，再二次沉降，继续分离水分，再送入间歇式中和脱酸反应器中进行间歇式中和脱酸反应处理，再静置油水分离，使得酸值和水值均降至一定含量[3]。此时经过精制预处理的地沟油热值已经较高，且流动性较好，可以单独通入燃烧器中喷射燃烧。

（二）热处理技术分类

地沟油的热处理方式可以根据热处理过程中氧气需要量的不同主要分为四类：1）热解/裂解；2）气化；3）直接焚烧；4）气化-燃烧。

1.热解/裂解

地沟油的热解/裂解反应通常是在无氧或少量氧气参与的条件下进行，并需要和其他燃料掺混进行，典型的地沟油的热解/裂解技术是将未经预处理的地沟油和秸秆等农林废弃物掺混后送入裂解炉无氧裂解，生成高热值可燃燃气和焦炭，热裂解的温度在600℃左右[4]，裂解温度可以根据需要的产品进行调节，若期望多获得热解气体，而不是固体焦炭时，可适量提高热解温度。

2.气化

地沟油气化工艺是在气化炉内通过比热解/裂解反应需要的氧气更多的氧气，但是，氧气的含量又不足以支撑燃料的完全燃烧的状态，从而使得地沟油中的C 向可燃气体CH4、CO 转化[5-6]，气化温度范围一般在900℃左右，可以根据气化程度进行调节。

3.直接焚烧

地沟油的直接焚烧是在焚烧装置中通入足量的氧气使得地沟油高温分解，典型的直接焚烧工艺是将废油脂在预处理装置中经过专用的压滤、脱水、除杂质设备处理后，作为廉价燃料输入废油脂燃烧装置[7]，此过程也通常需要和其他燃料掺混，地沟油仅是起到辅助燃烧的作用。

4.热解/气化-燃烧

该热处理方式是将热解或气化过程中获得的高热值可燃气体或者是固体焦炭通过充分燃烧的方式再利用，前半段是缺氧或少氧的热解/气化过程，后半段是氧气充足的完全燃烧过程[8]，该热处理方式适合大量地沟油的处理。

三、结语

通过本文综述可知，地沟油的热处理无害化技术主要集中在热解/裂解、气化、直接焚烧以及热解/气化-燃烧上，热处理过程中通常需要和其他燃料掺混，主要原因是地沟油的品质和其他专门燃油的差别，地沟油预处理上的成本还是比较高，因此，如何调和预处理成本和地沟油热值之间的矛盾是地沟油热处理无害化技术的发展关键，企业或个人应当不断针对此技术瓶颈进行创新。