餐厨废弃物的理化性质分析

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1、餐厨废弃物的理化性质分析陈璐;冀少卿 【摘 要】通过对餐厨废弃物的理化性质进行分析,为餐厨废弃物的处理提供一定的 参考依据.研究结果表明,餐厨废弃物中固体废弃物约占18,废弃油脂约占3,餐 厨废水约占79;餐厨固体废弃物主要舍有淀粉、粗蛋白和粗脂肪,分别占总质量的 32、20和29,可通过添加符合国家规定的微生物菌剂发酵转化为有机肥;餐 厨废弃油脂酸价较高，平均为100 mg/g,其脂肪酸组成为:肉豆蔻酸、棕榈酸、棕榈 油酸、硬脂酸、亚油酸、油酸和亚麻酸,其中含量最多是棕榈酸、亚油酸和油酸,占 整个餐厨废弃油脂的质量百分数分别为21.8、36.7和31.7,可通过甲酯化反 应转化为生物柴油;餐

2、厨废水中含油量为1 283 mg/L,SS(悬浮物)为738 mg/L,水 样呈弱酸性,pH值6.25,需要进行生化处理才能达标排放.【期刊名称】食品工程年(卷),期】2016(000)003【总页数】4页(P19-22) 【关键词】 餐厨废弃物;餐厨废弃油脂;理化性质【作 者】 陈璐;冀少卿【作者单位】 山西省轻工设计院,山西太原030000;山西省轻工设计院,山西太原030000【正文语种】 中文【中图分类】 TS201.3随着我国国民经济的迅猛发展和人民生活水平的提高，餐饮和食品加工企业产生的 废弃物迅速增多，对环境的影响日趋严重，甚至有无良从业者将餐厨废弃油脂提炼 后回流到餐桌，这种油

3、中含有大量的有毒致癌物质，长期食用严重危害人体健康， 以“地沟油”引起的食品安全问题日益突出。餐厨废弃物是城市生活垃圾中最主要 的一种，其产生的危害越来越严重，已成为城市环境污染的新污染源。食品安全问 题日益突出，餐厨废弃物的分析和处理成为亟待解决的问题。本文以单位食堂的餐厨废弃物为研究对象，将其分离为固体废弃物、废弃油脂和废 水，分别对固体废弃物、废弃油脂和废水进行理化性质分析，为餐厨废弃物的处理 提供一定的参考依据。1.1 试验方法收集单位食堂一个餐厅一顿午饭的所有餐厨废弃物，称重。将餐厨废弃物分为固体 部分和液体部分。固体部分反复水洗，沥干，在烘箱中烘干后称重，水相与之前的 液体部分混合

4、，静置取上层油相，对油相离心分离，再进行分液，取上层部分，干 燥后称重。1.2 餐厨废弃物组成分析结果餐厨废弃物组成分析结果如表 1 所示，餐厨废弃物中固体废弃物约占 18%，废弃 油脂约占3%，餐厨废水约占 79%。由于食品的多样化和人们口味的不同，不同的饮食单位产生的餐厨废弃物成分各不 相同；同一饮食单位不同时间段产生的餐厨废弃物成分变化也很大，本研究仅对从 单位食堂的样品进行了成分分析。该结果不能全面的反应不同地点、不同时间的餐 厨废弃物组成，可为餐厨废弃物资源化回收利用提供一定的依据。2.1 试验方法 将餐厨废弃物分为固体部分和液体部分，对固体部分进行多次水洗，沥干后称重； 在60工烘

5、箱中烘干后称重，用粉碎机将其粉碎成粉末状，待分析测定。2.2 分析方法餐厨固体废弃物各营养物质分析测定方法如表2所示。2.3 餐厨固体废弃物成分分析结果 对餐厨固体废弃物中水分及营养成分含量进行测定，结果见表3、表4。 由表3、表4可知，餐厨固体废弃物中水分约占80%，干物质为20%，淀粉约占 总质量的32%，粗蛋白约占总质量的20%，粗脂肪约占总质量的29%。根据试验 结果分析，可以采用含芽孢杆菌、小单胞菌、葡萄球菌的混合菌对餐厨固体垃圾进 行好氧发酵，生产生物有机肥，实现变废为宝。3.1 餐厨废弃油脂分析方法3.1.1 餐厨废弃油脂感官分析色泽：采用比较测色仪(WSL-2A TINTOME

6、-TER，上海索光光电技术有限公司)分析测定。气味：将试样倒入150 mL烧杯中，置于水浴锅中，待温度升高到50工时，用玻 璃棒迅速搅拌并蘸取少量试样，嗅其气味。透明度：将试样倒入比色管中，在自然光下观察，按透明、澄清、浑浊等词汇描述3.1.2 餐厨废弃油脂水分含量的分析测定精确称取5.000 g试样，置于提前干燥好的烧杯中，放入105工的烘箱中，2 h后 测其质量，加热前后的质量差与加热前质量的百分比，即为水分含量。3.1.3 餐厨废弃油脂酸价的分析测定 酸价是评判油脂的一个重要指标，酸价越高，游离脂肪酸的量越大，油脂品质就越 差。精确称取2份2.000 g 5.000 g试样，放置于锥形瓶

7、中，各加入50 mL体积比2:1的中性乙醚-乙醇溶液，加入2滴酚酞指示剂，用KOH标准溶液(0.05 mol/L )滴定至溶液呈淡红色，30 s不褪色为终点。式中：X试样的酸价（KOH计），mg/g ；V试样消耗KOH标准溶液体积，mL ；CKOH标准溶液的浓度，mol/L ；W试样质量，g。3.1.4 餐厨废弃油脂脂肪酸组成的分析测定 试样甲酯化：由于试样酸价较高，直接进行酯交换反应会产生皂化反应而导致试验 失败，所以要先进行预甲酯化反应，减少油样中的脂肪酸含量再进行甲酯化反应。将试样废弃油脂与甲醇按照摩尔比1：6的比例放入500 mL锥形瓶中，加入浓硫 酸（油样质量的1%）,在60C温度下

8、回流反应1 h。反应结束后，直接加入甲醇 钠（油样质量的1.2% ），在相同温度下回流反应20 min，不需要脱去反应中产 生的水分，因为微量水分对酯交换反应没有影响。色谱条件：采用Agilent 7890A气相色谱仪分析，氢火焰离子化检测器（FID）, 气相色谱柱采用HP-INNOWAX毛细管色谱柱（30 mx0.32 mmx 0.25 pm）, 载气为高纯氮气，流速为40 mL/min，采用分流进样，分流比30:1,氢气流速40 mL/min，空气流速400 mL/min，进样量1 pL,柱箱温度210C,检测器温 度 300C。3.2 结果分析3.2.1 理化指标 餐厨废弃油脂的各项理化

9、指标见表5,餐厨废弃油脂偏棕黄色。餐厨废弃油脂气味 刺鼻,整体酸败严重。餐厨废弃油脂中水分含量相对较低。3.2.2 脂肪酸组成 利用气相色谱测定餐厨废弃油脂中各种甲酯的种类和相对含量,油样的气相色谱见 图1。由图 1 可知,油样脂肪酸组成：肉豆蔻酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、亚油酸、 油酸和亚麻酸；其中含量最多是棕榈酸、亚油酸和油酸，占整个餐厨废弃油脂的质 量百分数分别为22.4%、38.9%和29.9%，而肉豆蔻酸、棕榈油酸、硬脂酸和亚 麻酸之和才约为油样总质量的8.8%。有研究显示，由植物油转化生成的生物柴油，其主要成分为：棕榈酸甲酯、亚油酸 甲酯、油酸甲酯和硬脂酸甲酯。因此，餐厨废弃油脂

10、可作为原料，通过酯交换反应 转化成为脂肪酸甲酯，生产生物柴油。餐厨废弃油脂的酸价整体较高，有研究表明 酸对生物柴油的转化有促进作用。4.1 水样分析方法4.1.1 油的测定将采集到的水样转移至分液漏斗中，加入约为水样量8%(m/V )左右的氯化钠， 用正已烷多次洗涤采样瓶并移至分液漏斗中，充分振摇，静置分层后，将水层倒入原采样瓶内，正已烷层移至100 mL锥形瓶中。再用正已烷重复萃取水样2次， 合并3次萃取液并倒入锥形瓶中。向萃取液中加入一定量的无水硫酸钠(加入至 不结块为止)，放置1 h脱水。用定性滤纸过滤，收集滤液倒入100 mL已烘干 的烧杯中。将烧杯置于70工水浴中，蒸出正已烷，再置于

11、70工恒温箱内烘干约1 h，然后放入干燥器冷却30 min，称量。水样中油含量计算公式如下：式中：C所测得水样中油的含量，mg/L ；W1烧杯重量，g ;W2烧杯加油总重量，g ;V水样的体积，mL。4.1.2 pH值的测定pH值的测定采用GB/T 69201986。4.1.3 悬浮物的测定悬浮物的测定采用重量法：GB/T 119011989。4.2 结果分析对水样分析结果见表6，结果表明，含油量为1 283 mg/L，SS (悬浮物)为738 mg/L，水样呈弱酸性，pH值6.25。该废水不能直接排入城市下水管网，否则会 造成水体营养化，破坏生态平衡。废水中主要污染物是油和悬浮物，油可以通过

12、进 行生物分解，分解后的物质和悬浮物可以采用活性炭等剂吸附清除。试验结果表明，餐厨废弃物中固体废弃物约占18% ，废弃油脂约占3% ，餐厨废 水约占79%；餐厨固体废弃物主要含有淀粉、粗蛋白和粗脂肪，分别占总质量的 32%、20%和29%，可通过添加符合国家规定的微生物菌剂发酵转化为有机肥； 餐厨废弃油脂酸价较高，平均为100 mg/g ，其脂肪酸组成为：肉豆蔻酸、棕榈酸、 棕榈油酸、硬脂酸、亚油酸、油酸和亚麻酸，其中含量最多是棕榈酸、亚油酸和油 酸，占整个餐厨废弃油脂的质量百分数分别为21.8%、36.7%和31.7%，可通过 甲酯化反应转化为生物柴油；餐厨废水中含油量为1283 mg/L，

13、SS (悬浮物)为 738 mg/L，水样呈弱酸性，pH值6.25，需要进行生化处理才能达标排放。【相关文献】1王梅餐厨垃圾的综合处理工艺及应用研究D.西安：西北大学，2008.2 胡新军，张敏，余俊锋，等中国餐厨垃圾处理的现状、问题和对策J 生态学报，2012 ,32(14)：4 575-4 584. 3 王向会，李广魏，孟虹，等.国内外餐厨垃圾处理状况概述 J .环境卫生工程，2005，13 (2)：41-43. 4 陈金发，侯明明，宁平.城市生活垃圾综合处理方法的选择 J .中国资源综合利用，2004(3)：31-33.5 MIGAUVES M，HEINONEN TANSKI H.Aer

14、obic the rmophilic treatment of farm slurry and food wastes J . Bioresource Technology，2004，95(3) ： 245-254.6 YUN Y S，PARK J I，PARK J M.High-rate slurry-phase decomposition of food wastes ： indirect performance estimation from dissolved oxygen J.Process Biochemistry ，2 0 05，40 ( 3-4):1 301-1 306.7陈文，王存文，王为国，等超临界甲醇法连续制备生物柴油J 武汉工程大学学报，2007 , 29(2):1-4. 8 冀少卿，王为国，王存文，等.耦合闪蒸的连续超临界甲醇法制备生物柴油 J .应用化工， 2013，42(8):1 470-1 475. 9 黄凤洪，万楚筠，李文林，等.一种油水分离的流化吸附装置:中国， 200920087760.5P.2010-07-28.