餐饮废油的回收利用进展

马洪霞

摘 要：本文综述了餐饮废油在制备生物柴油、化工原料、日化产品、助剂等领域中的应用及研究进展。简述了餐饮废油转化为生物柴油的反应原理。并对餐饮废油综合利用的发展前景进行了展望。

关键词：餐饮废油 回收利用 生物柴油 化工原料 日化产品 助剂

中图分类号：TS229 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（c）-0212-02

餐饮废油是指餐饮企业在生产、经营过程中产生的不能再食用的动植物油脂，包括煎炸废油、泔水油、油烟机排放的废油脂等。餐饮废油若流向餐桌，将对人体健康造成巨大危害；但废油中含有大量可回收再利用的有机物，所以具有污染和回收利用双重性。目前，对餐饮废油进行合理回收，实现变废为宝，已被人们广泛认识。[1]在制备生物柴油、化工原料、日化产品、助剂等领域取得了显著的成果，展示出了良好的应用前景。

1 制备生物柴油

生物柴油是指以动植物油或其水解的脂肪酸为原料，与一元醇（常用甲醇）通过醇解或酯化生产的脂肪酸一元酯，其性能可与石化柴油媲美，而且燃烧充分、污染物排放少、可降解性好。但生物柴油的生产成本较高，其中原料成本占了70%～95%[2]。经过预处理的废油比新鲜油的价格要便宜至少一半，这可大幅降低生物柴油的生产成本。

目前，利用餐饮废油制备生物柴油的方法主要有：酸碱催化法、酶催化法、超临界转化法等。

1.1 酸碱催化法

甘油三酯和游离脂肪酸是餐饮废油中的两种最主要成分，用其制取生物柴油的反应方程式见图1和图2所示。

碱催化法常用的催化剂有：NaOH、KOH、醇盐（NaOCH3、KOCH3）、金属氧化物等[3]。碱催化法对原料油中游离脂肪酸和水分比较敏感。用酸做催化剂，避免了碱性条件下游离脂肪酸的皂化反应，尤其适于游离脂肪酸含量较高的废油，但反应温度较高，时间较长。常用的酸催化剂有：H2SO4、HCl、H3PO4、离子交换树脂、硫酸盐，甚至还有处理过的酸性固体废弃物等。[4]近年来发展的两步催化法是指先用酸将餐饮废油中的游离脂肪酸酯化，使之降低到一定水平；然后再用碱催化餐饮废油中的甘油三酯，使之转化为脂肪酸一元酯。

1.2 酶催化法

近年来，酶催化法逐渐受到国内外研究者的重视。主要是酶催化法反应条件温和、废液排放少，对餐饮废油品质要求较低，是制备生物柴油最具发展前景的工艺路线。但酶催化法中的酶价格昂贵，所以研究者们[5]普遍采用固定化酶，可实现多次循环使用，降低成本。

1.3 超临界转化法

超临界转化法是指餐饮废油在酸、碱或酶等催化或无催化剂条件下，与超临界状态的醇类物质反应制成生物柴油。[6]该法虽然具有环境友好、反应分离同时进行、时间短和转化率高等优点，但由于需要高温高压等生产条件，工业化仍有一定困难。

2 制备化工原料

餐饮废油中含有大量硬脂酸和油酸，经高温或中温水解后得到粗混合脂肪酸，再经过精制，可得固体硬脂酸及液体油酸，但该法工艺复杂，设备投资较高。而郭涛等[7]探索出一套在常温常压下生产硬脂酸和油酸的工艺，他们用白土将餐饮废油脱色后皂化，再将皂化液转化成油酸铅、硬脂酸铅沉淀，用甲醇将二者分离，分离后再通过酸化处理生成相应的油酸与硬脂酸。另外，利用餐饮废油转化生产生物柴油时，其副产物为甘油，这也引起了科研人员的重视。[8]

3 生产日化产品

餐饮废油可以生产肥皂、洗衣皂液等日化产品。魏正妍等[9]通过原料预处理（过滤、脱水、除味、脱色）、皂化、盐析、水洗、干燥定型等工序，利用餐饮废油和柑橘皮制得肥皂。此法成本低、操作简便、无污染。盛金英[10]发明了用废油生产洗衣皂液的工艺，具有一定实用价值。

4 制备助剂

4.1 制备表面活性剂及其中间体

脂肪酸酰胺是一类具有良好表面活性的非离子型表面活性剂，广泛应用于日化、医药、化工等领域。刘先杰等[11]以餐饮废油为原料，采用甘油酯法制备表面活性剂脂肪酸二乙醇酰胺。确定最优合成反应条件为：反应温度200 ℃，餐饮废油与二乙醇胺质量比1.3∶1，反应时间330 min。在此条件下，油脂转化率为98.3%。

脂肪酰胺丙基·二甲基胺是胺盐、季铵盐类表面活性剂的重要中间体。张威等[12]用废油与N，N-二甲基-1，3-丙二胺直接反应一步合成脂肪酰胺丙基·二甲基胺，具有一定的应用价值。

4.2 制备混凝土制品脱模剂

随着我国基本建设的不断发展，混凝土制品增长迅速，使得混凝土制品脱模剂的需求量不断增加。王益民等[13]以餐饮业废油脂为主要原料，通过乳化剂作用，掺水制成可自乳化的乳化油脱模剂，稳定性及脱模性能好，对钢模无锈蚀危害，成本大大降低，具有良好的市场应用前景。

5 结语

我国是油脂消耗大国，每年产生大量废弃油脂。然而，由于缺乏统一的回收政策，且缺少有效的管理和监督，所以真正获得利用的废弃油资源只是很少一部分。[13]为此，我们应该加大宣传力度，制定切实可行的废油回收制度，还应该打击非法地沟油收购行为，加大回收利用的政策扶持，从而尽快实现餐饮废油综合利用的产业化。

随着人们的环保意识的加强，政府扶持的落实，法律法规的不断完善，对餐饮废油的回收利用研究的进一步深入，合理有效地对餐饮废油进行回收再利用，能够在改善生态环境、缓解能源危机、促进可持续发展等方面起到重要作用。

参考文献

[1] 胡宗智，彭虎成，赵小蓉.餐饮废油的回收利用研究进展[J].中国资源综合利用，2009，27（1）：16-18.

[2] 张六一，韩彩芸，邹照华，等.餐饮废油均相法制取生物柴油研究进展[J].环境保护科学，2011，37（2）：90-94.

[3] 王振斌，姜美花，王倩倩，等.响应面法优化餐饮废油制备生物柴油的研究[J].中国油脂，2013，38（7）：59-63.

[4] 杨丽特，朱金华，文庆珍.酸催化制备生物柴油的研究概况及发展[J].化工技术与开发，2007，36（2）：33-37.

[5] 申渝，张海东，郑旭煦.硅基MCF材料固载脂肪酶转化餐饮废油产生物柴油[J]. 化工学报，2012，63（6）：1888-1891.

[6] Prafulla Patil a，Shuguang Deng，J.Isaac Rhodes.Conversion of waste cooking oil to biodiesel using ferric sulfate and supercritical methanol processes [J].Fuel， 2010，89（2）：360-364.

[7] 郭涛，杜蕾蕾，万辉等.餐饮废油制备硬脂酸与油酸的研究[J].食品科技，2009，34（8）：109-112.

[8] 敖红伟，王淑波，潘媛媛.地沟油制生物柴油副产甘油精制[J].石化技术与应用，2009，27（3）：226-228.

[9] 魏正妍，尚雪岭.餐饮废油和柑橘皮制肥皂的工艺研究[J].新乡学院学报，2010，27（4）：49-50.

[10] 盛金英.一种利用地沟油或泔水油生产洗衣用皂液的方法[P].中国，1603397，2005-04-06.

[11] 刘先杰，陈立功，曹书翰.餐饮废油制取脂肪酸二乙醇酰胺的研究[J].中国油脂，2013，38（9）：55-59.

[12] 张威，孙根行.利用泔水油合成菜油脂肪酰胺丙基·二甲基胺[J].地球科学与环境学报，2004，26（3）：92-94.

[13] 程品，高健，李刚.关于地沟油资源化利用的探究[J].中国环境管理，2011（2）：23-25.endprint

摘 要：本文综述了餐饮废油在制备生物柴油、化工原料、日化产品、助剂等领域中的应用及研究进展。简述了餐饮废油转化为生物柴油的反应原理。并对餐饮废油综合利用的发展前景进行了展望。

关键词：餐饮废油 回收利用 生物柴油 化工原料 日化产品 助剂

中图分类号：TS229 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（c）-0212-02

餐饮废油是指餐饮企业在生产、经营过程中产生的不能再食用的动植物油脂，包括煎炸废油、泔水油、油烟机排放的废油脂等。餐饮废油若流向餐桌，将对人体健康造成巨大危害；但废油中含有大量可回收再利用的有机物，所以具有污染和回收利用双重性。目前，对餐饮废油进行合理回收，实现变废为宝，已被人们广泛认识。[1]在制备生物柴油、化工原料、日化产品、助剂等领域取得了显著的成果，展示出了良好的应用前景。

1 制备生物柴油

生物柴油是指以动植物油或其水解的脂肪酸为原料，与一元醇（常用甲醇）通过醇解或酯化生产的脂肪酸一元酯，其性能可与石化柴油媲美，而且燃烧充分、污染物排放少、可降解性好。但生物柴油的生产成本较高，其中原料成本占了70%～95%[2]。经过预处理的废油比新鲜油的价格要便宜至少一半，这可大幅降低生物柴油的生产成本。

目前，利用餐饮废油制备生物柴油的方法主要有：酸碱催化法、酶催化法、超临界转化法等。

1.1 酸碱催化法

甘油三酯和游离脂肪酸是餐饮废油中的两种最主要成分，用其制取生物柴油的反应方程式见图1和图2所示。

碱催化法常用的催化剂有：NaOH、KOH、醇盐（NaOCH3、KOCH3）、金属氧化物等[3]。碱催化法对原料油中游离脂肪酸和水分比较敏感。用酸做催化剂，避免了碱性条件下游离脂肪酸的皂化反应，尤其适于游离脂肪酸含量较高的废油，但反应温度较高，时间较长。常用的酸催化剂有：H2SO4、HCl、H3PO4、离子交换树脂、硫酸盐，甚至还有处理过的酸性固体废弃物等。[4]近年来发展的两步催化法是指先用酸将餐饮废油中的游离脂肪酸酯化，使之降低到一定水平；然后再用碱催化餐饮废油中的甘油三酯，使之转化为脂肪酸一元酯。

1.2 酶催化法

近年来，酶催化法逐渐受到国内外研究者的重视。主要是酶催化法反应条件温和、废液排放少，对餐饮废油品质要求较低，是制备生物柴油最具发展前景的工艺路线。但酶催化法中的酶价格昂贵，所以研究者们[5]普遍采用固定化酶，可实现多次循环使用，降低成本。

1.3 超临界转化法

超临界转化法是指餐饮废油在酸、碱或酶等催化或无催化剂条件下，与超临界状态的醇类物质反应制成生物柴油。[6]该法虽然具有环境友好、反应分离同时进行、时间短和转化率高等优点，但由于需要高温高压等生产条件，工业化仍有一定困难。

2 制备化工原料

餐饮废油中含有大量硬脂酸和油酸，经高温或中温水解后得到粗混合脂肪酸，再经过精制，可得固体硬脂酸及液体油酸，但该法工艺复杂，设备投资较高。而郭涛等[7]探索出一套在常温常压下生产硬脂酸和油酸的工艺，他们用白土将餐饮废油脱色后皂化，再将皂化液转化成油酸铅、硬脂酸铅沉淀，用甲醇将二者分离，分离后再通过酸化处理生成相应的油酸与硬脂酸。另外，利用餐饮废油转化生产生物柴油时，其副产物为甘油，这也引起了科研人员的重视。[8]

3 生产日化产品

餐饮废油可以生产肥皂、洗衣皂液等日化产品。魏正妍等[9]通过原料预处理（过滤、脱水、除味、脱色）、皂化、盐析、水洗、干燥定型等工序，利用餐饮废油和柑橘皮制得肥皂。此法成本低、操作简便、无污染。盛金英[10]发明了用废油生产洗衣皂液的工艺，具有一定实用价值。

4 制备助剂

4.1 制备表面活性剂及其中间体

脂肪酸酰胺是一类具有良好表面活性的非离子型表面活性剂，广泛应用于日化、医药、化工等领域。刘先杰等[11]以餐饮废油为原料，采用甘油酯法制备表面活性剂脂肪酸二乙醇酰胺。确定最优合成反应条件为：反应温度200 ℃，餐饮废油与二乙醇胺质量比1.3∶1，反应时间330 min。在此条件下，油脂转化率为98.3%。

脂肪酰胺丙基·二甲基胺是胺盐、季铵盐类表面活性剂的重要中间体。张威等[12]用废油与N，N-二甲基-1，3-丙二胺直接反应一步合成脂肪酰胺丙基·二甲基胺，具有一定的应用价值。

4.2 制备混凝土制品脱模剂

随着我国基本建设的不断发展，混凝土制品增长迅速，使得混凝土制品脱模剂的需求量不断增加。王益民等[13]以餐饮业废油脂为主要原料，通过乳化剂作用，掺水制成可自乳化的乳化油脱模剂，稳定性及脱模性能好，对钢模无锈蚀危害，成本大大降低，具有良好的市场应用前景。

5 结语

我国是油脂消耗大国，每年产生大量废弃油脂。然而，由于缺乏统一的回收政策，且缺少有效的管理和监督，所以真正获得利用的废弃油资源只是很少一部分。[13]为此，我们应该加大宣传力度，制定切实可行的废油回收制度，还应该打击非法地沟油收购行为，加大回收利用的政策扶持，从而尽快实现餐饮废油综合利用的产业化。

随着人们的环保意识的加强，政府扶持的落实，法律法规的不断完善，对餐饮废油的回收利用研究的进一步深入，合理有效地对餐饮废油进行回收再利用，能够在改善生态环境、缓解能源危机、促进可持续发展等方面起到重要作用。

参考文献

[1] 胡宗智，彭虎成，赵小蓉.餐饮废油的回收利用研究进展[J].中国资源综合利用，2009，27（1）：16-18.

[2] 张六一，韩彩芸，邹照华，等.餐饮废油均相法制取生物柴油研究进展[J].环境保护科学，2011，37（2）：90-94.

[3] 王振斌，姜美花，王倩倩，等.响应面法优化餐饮废油制备生物柴油的研究[J].中国油脂，2013，38（7）：59-63.

[4] 杨丽特，朱金华，文庆珍.酸催化制备生物柴油的研究概况及发展[J].化工技术与开发，2007，36（2）：33-37.

[5] 申渝，张海东，郑旭煦.硅基MCF材料固载脂肪酶转化餐饮废油产生物柴油[J]. 化工学报，2012，63（6）：1888-1891.

[6] Prafulla Patil a，Shuguang Deng，J.Isaac Rhodes.Conversion of waste cooking oil to biodiesel using ferric sulfate and supercritical methanol processes [J].Fuel， 2010，89（2）：360-364.

[7] 郭涛，杜蕾蕾，万辉等.餐饮废油制备硬脂酸与油酸的研究[J].食品科技，2009，34（8）：109-112.

[8] 敖红伟，王淑波，潘媛媛.地沟油制生物柴油副产甘油精制[J].石化技术与应用，2009，27（3）：226-228.

[9] 魏正妍，尚雪岭.餐饮废油和柑橘皮制肥皂的工艺研究[J].新乡学院学报，2010，27（4）：49-50.

[10] 盛金英.一种利用地沟油或泔水油生产洗衣用皂液的方法[P].中国，1603397，2005-04-06.

[11] 刘先杰，陈立功，曹书翰.餐饮废油制取脂肪酸二乙醇酰胺的研究[J].中国油脂，2013，38（9）：55-59.

[12] 张威，孙根行.利用泔水油合成菜油脂肪酰胺丙基·二甲基胺[J].地球科学与环境学报，2004，26（3）：92-94.

[13] 程品，高健，李刚.关于地沟油资源化利用的探究[J].中国环境管理，2011（2）：23-25.endprint

摘 要：本文综述了餐饮废油在制备生物柴油、化工原料、日化产品、助剂等领域中的应用及研究进展。简述了餐饮废油转化为生物柴油的反应原理。并对餐饮废油综合利用的发展前景进行了展望。

关键词：餐饮废油 回收利用 生物柴油 化工原料 日化产品 助剂

中图分类号：TS229 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（c）-0212-02

餐饮废油是指餐饮企业在生产、经营过程中产生的不能再食用的动植物油脂，包括煎炸废油、泔水油、油烟机排放的废油脂等。餐饮废油若流向餐桌，将对人体健康造成巨大危害；但废油中含有大量可回收再利用的有机物，所以具有污染和回收利用双重性。目前，对餐饮废油进行合理回收，实现变废为宝，已被人们广泛认识。[1]在制备生物柴油、化工原料、日化产品、助剂等领域取得了显著的成果，展示出了良好的应用前景。

1 制备生物柴油

生物柴油是指以动植物油或其水解的脂肪酸为原料，与一元醇（常用甲醇）通过醇解或酯化生产的脂肪酸一元酯，其性能可与石化柴油媲美，而且燃烧充分、污染物排放少、可降解性好。但生物柴油的生产成本较高，其中原料成本占了70%～95%[2]。经过预处理的废油比新鲜油的价格要便宜至少一半，这可大幅降低生物柴油的生产成本。

目前，利用餐饮废油制备生物柴油的方法主要有：酸碱催化法、酶催化法、超临界转化法等。

1.1 酸碱催化法

甘油三酯和游离脂肪酸是餐饮废油中的两种最主要成分，用其制取生物柴油的反应方程式见图1和图2所示。

碱催化法常用的催化剂有：NaOH、KOH、醇盐（NaOCH3、KOCH3）、金属氧化物等[3]。碱催化法对原料油中游离脂肪酸和水分比较敏感。用酸做催化剂，避免了碱性条件下游离脂肪酸的皂化反应，尤其适于游离脂肪酸含量较高的废油，但反应温度较高，时间较长。常用的酸催化剂有：H2SO4、HCl、H3PO4、离子交换树脂、硫酸盐，甚至还有处理过的酸性固体废弃物等。[4]近年来发展的两步催化法是指先用酸将餐饮废油中的游离脂肪酸酯化，使之降低到一定水平；然后再用碱催化餐饮废油中的甘油三酯，使之转化为脂肪酸一元酯。

1.2 酶催化法

近年来，酶催化法逐渐受到国内外研究者的重视。主要是酶催化法反应条件温和、废液排放少，对餐饮废油品质要求较低，是制备生物柴油最具发展前景的工艺路线。但酶催化法中的酶价格昂贵，所以研究者们[5]普遍采用固定化酶，可实现多次循环使用，降低成本。

1.3 超临界转化法

超临界转化法是指餐饮废油在酸、碱或酶等催化或无催化剂条件下，与超临界状态的醇类物质反应制成生物柴油。[6]该法虽然具有环境友好、反应分离同时进行、时间短和转化率高等优点，但由于需要高温高压等生产条件，工业化仍有一定困难。

2 制备化工原料

餐饮废油中含有大量硬脂酸和油酸，经高温或中温水解后得到粗混合脂肪酸，再经过精制，可得固体硬脂酸及液体油酸，但该法工艺复杂，设备投资较高。而郭涛等[7]探索出一套在常温常压下生产硬脂酸和油酸的工艺，他们用白土将餐饮废油脱色后皂化，再将皂化液转化成油酸铅、硬脂酸铅沉淀，用甲醇将二者分离，分离后再通过酸化处理生成相应的油酸与硬脂酸。另外，利用餐饮废油转化生产生物柴油时，其副产物为甘油，这也引起了科研人员的重视。[8]

3 生产日化产品

餐饮废油可以生产肥皂、洗衣皂液等日化产品。魏正妍等[9]通过原料预处理（过滤、脱水、除味、脱色）、皂化、盐析、水洗、干燥定型等工序，利用餐饮废油和柑橘皮制得肥皂。此法成本低、操作简便、无污染。盛金英[10]发明了用废油生产洗衣皂液的工艺，具有一定实用价值。

4 制备助剂

4.1 制备表面活性剂及其中间体

脂肪酸酰胺是一类具有良好表面活性的非离子型表面活性剂，广泛应用于日化、医药、化工等领域。刘先杰等[11]以餐饮废油为原料，采用甘油酯法制备表面活性剂脂肪酸二乙醇酰胺。确定最优合成反应条件为：反应温度200 ℃，餐饮废油与二乙醇胺质量比1.3∶1，反应时间330 min。在此条件下，油脂转化率为98.3%。

脂肪酰胺丙基·二甲基胺是胺盐、季铵盐类表面活性剂的重要中间体。张威等[12]用废油与N，N-二甲基-1，3-丙二胺直接反应一步合成脂肪酰胺丙基·二甲基胺，具有一定的应用价值。

4.2 制备混凝土制品脱模剂

随着我国基本建设的不断发展，混凝土制品增长迅速，使得混凝土制品脱模剂的需求量不断增加。王益民等[13]以餐饮业废油脂为主要原料，通过乳化剂作用，掺水制成可自乳化的乳化油脱模剂，稳定性及脱模性能好，对钢模无锈蚀危害，成本大大降低，具有良好的市场应用前景。

5 结语

我国是油脂消耗大国，每年产生大量废弃油脂。然而，由于缺乏统一的回收政策，且缺少有效的管理和监督，所以真正获得利用的废弃油资源只是很少一部分。[13]为此，我们应该加大宣传力度，制定切实可行的废油回收制度，还应该打击非法地沟油收购行为，加大回收利用的政策扶持，从而尽快实现餐饮废油综合利用的产业化。

随着人们的环保意识的加强，政府扶持的落实，法律法规的不断完善，对餐饮废油的回收利用研究的进一步深入，合理有效地对餐饮废油进行回收再利用，能够在改善生态环境、缓解能源危机、促进可持续发展等方面起到重要作用。

参考文献

[1] 胡宗智，彭虎成，赵小蓉.餐饮废油的回收利用研究进展[J].中国资源综合利用，2009，27（1）：16-18.

[2] 张六一，韩彩芸，邹照华，等.餐饮废油均相法制取生物柴油研究进展[J].环境保护科学，2011，37（2）：90-94.

[3] 王振斌，姜美花，王倩倩，等.响应面法优化餐饮废油制备生物柴油的研究[J].中国油脂，2013，38（7）：59-63.

[4] 杨丽特，朱金华，文庆珍.酸催化制备生物柴油的研究概况及发展[J].化工技术与开发，2007，36（2）：33-37.

[5] 申渝，张海东，郑旭煦.硅基MCF材料固载脂肪酶转化餐饮废油产生物柴油[J]. 化工学报，2012，63（6）：1888-1891.

[6] Prafulla Patil a，Shuguang Deng，J.Isaac Rhodes.Conversion of waste cooking oil to biodiesel using ferric sulfate and supercritical methanol processes [J].Fuel， 2010，89（2）：360-364.

[7] 郭涛，杜蕾蕾，万辉等.餐饮废油制备硬脂酸与油酸的研究[J].食品科技，2009，34（8）：109-112.

[8] 敖红伟，王淑波，潘媛媛.地沟油制生物柴油副产甘油精制[J].石化技术与应用，2009，27（3）：226-228.

[9] 魏正妍，尚雪岭.餐饮废油和柑橘皮制肥皂的工艺研究[J].新乡学院学报，2010，27（4）：49-50.

[10] 盛金英.一种利用地沟油或泔水油生产洗衣用皂液的方法[P].中国，1603397，2005-04-06.

[11] 刘先杰，陈立功，曹书翰.餐饮废油制取脂肪酸二乙醇酰胺的研究[J].中国油脂，2013，38（9）：55-59.

[12] 张威，孙根行.利用泔水油合成菜油脂肪酰胺丙基·二甲基胺[J].地球科学与环境学报，2004，26（3）：92-94.

[13] 程品，高健，李刚.关于地沟油资源化利用的探究[J].中国环境管理，2011（2）：23-25.endprint