餐飲油水分離器檢測的入水油成份和濃度

/ 上海市計量測試技術(shù)研究院

0 引言

在人們的日常生活中，餐飲行業(yè)呈現(xiàn)出前所未有的快速發(fā)展趨勢，但由此產(chǎn)生了一個新的社會問題即餐廚廢油處理的問題，不少地方出現(xiàn)用餐廚廢棄物提煉的所謂“地溝油”經(jīng)非法渠道回流到餐桌。油水分離器是分離水和油的一種機器，最早應(yīng)用于船舶、石油業(yè)，用于分離工業(yè)用重油、瀝青和廢水。隨著時代發(fā)展，餐飲用的油水分離器應(yīng)運而生，作用是控制餐飲企業(yè)排水含油率達到納管要求，同時也是收集餐飲排水中的廢油再利用的一種環(huán)保設(shè)備，主要是適用國內(nèi)含油污水排放污染嚴重的環(huán)境。

1 餐飲油水分離器測試中油品成分的研究與選擇

國內(nèi)的餐飲環(huán)境比較復雜，各式餐飲企業(yè)的排水情況迥異。在日常的工作中發(fā)現(xiàn)，同一餐飲企業(yè)在同一時間段內(nèi)通過不同處理類型的油水分離器，入水出水的處理效果未必相同。含油廢水的處理技術(shù)及分離的難易程度取決于油分在水中的存在形式及處理要求。目前根據(jù)分離原理，餐飲用油水分離器主要可分重力分離法、機械分離法、離心分離法。

項目組配置了六組相同濃度，不同成分的含油廢水，選取了目前國內(nèi)市場上主流的三種類型處理流量均為1 m3/h的油水分離器，進行比對實驗，研究油品成分對油水分離器處理效果的影響。

第一組：純植物油1：100%豆油。

第二組：純植物油2：50%豆油，30%橄欖油，20%花生油。

第三組：純動物油1：100%豬油。

第四組：純動物油2：80%豬油，20%牛油。

第五組：混合油1：70%豆油，20%豬油，10%乳化液。

第六組：混合油2：50%豆油，15%豬油，35%乳化液。

六組含油廢水配置濃度均為800 mg/L，水量0.33 m3，加熱到50 ℃，油水分離器停留處理時間20 min，在溫度（20±5）℃的實驗室內(nèi)進行實驗，三次取水測油取平均數(shù)。出水數(shù)據(jù)見表1。

表1 出水數(shù)據(jù)

觀測六組數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)（如圖1所示），植物油、動物油、混合油，在經(jīng)過不同處理類型的油水分離器后，出水含油率均不同，這主要是由于各類油水分離器的不同分離方式造成的。但當入水油品同為植物油（或同為動物油，混合油）時，同一類型油水分離器的處理后效果差異性較小。

這說明在餐飲油水分離器測試的入水油品選擇上，需要分為三個大類，植物類油、動物類油和混合類油，分別測試通過待測油水分離器，可以更好地比較出產(chǎn)品性能的差異。

數(shù)據(jù)還顯示，在不同類型的分離法中，重力分離法對植物油分離效果好，對動物油，混合油分離效果較差；機械分離法對動物油分離效果好，對植物油、混合油效果不佳；離心分離法對各類油脂分離效果較均衡。

圖1 不同分離法效果比對

圖2還顯示，當植物油（或動物油或混合油）中的成分有區(qū)別時，即便同是植物類（動物類）油品，經(jīng)過同一型的油水分離器，處理效果也還是會有差異。即確定了三種入水油（植物油、動物油、混合油）后，還需要選擇每種入水油的合理油品成分比，該油品成分比需要慎重考慮國內(nèi)餐飲情況，不能參考照搬歐洲標準，應(yīng)根據(jù)國人料理用油習慣做增減。

圖2 重力分離法植物油比對

為了了解上海市的餐飲油品情況，項目組前往上海市規(guī)定回收餐廚廢棄油的廢油收集中心（全市80%餐廚廢油收集于此）。經(jīng)過實驗室調(diào)研分析，統(tǒng)計全市的油脂收集情況，項目組得到了植物油、動物油以及混合油用油的成分比，以這個成分比例作為三種入水油的成分標樣配比來適合國內(nèi)的情況。

1）植物油：豆油40%，菜籽油20%，花生油15%，橄欖油10%，棕櫚油6%，葵花油4%，玉米油3%，芝麻油2%。

2）動物油：豬油90%，牛油8%，羊油1%，鴨油1%。

3）混合油：植物油90%，動物油5%，乳化液5%。乳化液在餐飲廢水中的比例為植物油∶水∶表面活性劑=1∶20∶1。

2 餐飲油水分離器測試中油品濃度的研究與選擇

油品成分確定后，根據(jù)國內(nèi)餐飲含油廢水的情況，研究入油油品的濃度。上海市城市排水納管要求，餐飲企業(yè)排放的污水經(jīng)過處理后，廢水中含油率限值為 100 mg/L。

調(diào)研獲知，國內(nèi)餐飲企業(yè)未經(jīng)過油水分離器的污水排放濃度差異性很大，目前的排放濃度較低的，如日料約為200～250 mg/L，西餐館約為400～600 mg/L，中餐企業(yè)則達到700～800 mg/L。重油、油濃度較高的排放企業(yè)，如川菜及火鍋類能達到1 500 mg/L，甚至最高 2 000 mg/L。

為了研究不同濃度的油品在油水分離器測試中的影響，項目組分別配置了 200 mg/L、500 mg/L、800 mg/L、1 000 mg/L、1 500 mg/L、2 000 mg/L，六類濃度的含油標液，每類含油標液中的油成分又按照之前研究的植物油、動物油、混合油的成分配出三種，分別通過三種常用類型油水分離器進行實驗。

水量0.33 m3，加熱到50 ℃，油水分離器停留處理時間20 min，在溫度（20±5）℃的實驗室內(nèi)進行實驗，三次取水測油取平均數(shù)。

試驗液體A：植物油：豆油40%，菜籽油20%，花生油15%，橄欖油10%，棕櫚油6%，葵花油4%，玉米油3%，芝麻油2%。

試驗液體B：動物油：豬油90%，牛油8%，羊油1%，鴨油1%。

試驗液體C：混合毛油：試驗液體A 90%，試驗液體B 5%，乳化液5%。乳化液在餐飲廢水中的比例為油∶水∶表面活性劑=1∶20∶1。

試驗液體“P”混合柜

1）為使乳化狀態(tài)穩(wěn)定下來，讓離心泵B運行10 min，確認試驗液體表面無浮油。

2）在以上1）所述10 min之后，讓離心泵減速運行，流速約為原來的10%，直至試驗結(jié)束，見圖3。

圖3 試驗混合液體液體“P”的配置程序

按照三種油品分類效果，通過圖4、圖5、圖6可以發(fā)現(xiàn)，三種成分的油經(jīng)過三類油水分離器后得到的出水濃度趨勢一致，進入油水分離器的入水油濃度在 1 000 mg/L、1 500 mg/L、2 000 mg/L 時，經(jīng)過分離，排出得到的水中含油濃度相差不多，而以200 mg/L、500 mg/L、800 mg/L濃度進入油水分離器后，分離出的效果產(chǎn)生了明顯差異。

圖6 混合油分離效果

這個現(xiàn)象說明油水分離器的分離原理重力法、離心法、機械法等分離方式雖有差異，但在分離后，都是通過油和水的密度比的原理來進行分層的。根據(jù)邊緣效應(yīng)，當設(shè)備分離的設(shè)定值明顯高于油和水的密度比值時，在某個濃度以上的水中油脂就很容易分離出來。根據(jù)實驗可以看出，當入水含油率高于 800 mg/L，甚至達到 1 000 mg/L 以上后，油水分離器排出水的濃度差距不大，處理效率都很高，無法分辨該類產(chǎn)品的優(yōu)劣，但當入水含油率偏低時，例如 200 ～ 500 mg/L，該濃度又偏低，無法達到目前國內(nèi)餐廚廢油的排放實際情況。經(jīng)過比較，選取800 mg/L的進水濃度最為合理，既考慮到了國內(nèi)餐飲含油率高的實際情況，又通過標樣入油實驗，分辨出同類產(chǎn)品間的優(yōu)劣、效率的高低。

3 結(jié)語

分析梳理了國內(nèi)外在用的餐飲油水分離器類型，結(jié)合了上海市的餐廚廢棄油脂情況，合理選配了三種成分的餐廚廢油作為油水分離器檢測過程中的入水油成份，排除了過高和過低濃度的油水配比對油水分離器產(chǎn)品的影響，確定合理入水油濃度值。