皂腳加工變廢為寶,提煉生物柴油

    近段時(shí)間以來，本報(bào)不斷接到關(guān)于植物油副產(chǎn)品——皂腳污染加工的舉報(bào)。植物油是人們生活的必需品，由大豆、花生、菜籽、玉米、棉籽、葵花籽等農(nóng)作物加工而成，其副產(chǎn)品能有多大污染？皂腳加工后究竟能做什么？與化工又有何關(guān)系？面對眾多疑惑和不解，中國化工報(bào)記者進(jìn)行了調(diào)研。

　　鮮為人知的加工鏈

　　近年來，隨著人們生活水平的提高，對食用油的精煉程度要求進(jìn)一步提高。食用油要精煉，就會產(chǎn)生一種副產(chǎn)品——皂腳。

 
圖為國內(nèi)一家企業(yè)用皂腳酸化油生產(chǎn)的生物柴油。（劉峰 攝）

皂腳是植物油精煉的副產(chǎn)品，是脫酸工段的產(chǎn)物，主要含脂肪酸鹽，即油脂中的游離脂肪酸與氫氧化鈉反應(yīng)生成的脂肪酸鈉，一般用做化學(xué)工業(yè)原料。

　　因皂腳含堿性，極度黏稠，需要用水稀釋才能運(yùn)輸，目前全國各大植物油廠產(chǎn)生皂腳的含水量都在55%～70%。起初，皂腳一直被當(dāng)做廢棄物扔掉；上世紀(jì)90年代后，國內(nèi)一些廠家開始用大豆油皂腳做原料，以酸化法生產(chǎn)脂肪酸。這種工藝能耗高，污染較嚴(yán)重，廢水中甘油難以回收，但是成本低，受到了油漆等下游用戶的青睞。

 
業(yè)內(nèi)人士看好皂腳在航空燃油領(lǐng)域的市場前景。圖為荷蘭航空使用生物柴油的飛機(jī)。 （CFP 供圖）

　　山東齊河齊翔生物科技公司總經(jīng)理白秀民向記者介紹，皂腳經(jīng)過硫酸加工處理得到酸化油，酸化油進(jìn)一步加工成脂肪酸和生物柴油（脂肪酸甲酯）。目前，國內(nèi)把酸化油加工成脂肪酸和生物柴油的產(chǎn)能基本各占一半。脂肪酸還可被加工成硬脂酸、油酸，硬脂酸又可以加工成脂肪醇、仲胺、叔胺等基礎(chǔ)化工原料，廣泛應(yīng)用于橡膠、日化、造紙、食品、醫(yī)藥、皮革等領(lǐng)域。西安工業(yè)大學(xué)博士賈光鋒表示，脂肪酸已成為世界工業(yè)品中重要的化工原料，以脂肪酸為主的合成產(chǎn)品和各類衍生物市場對其需求已超過2000種，從而帶動了整個(gè)脂肪酸產(chǎn)業(yè)鏈的繁榮。中國林科院林化所所長蔣劍春指出，皂腳質(zhì)量相對穩(wěn)定，用酸化油做的生物柴油相比地溝油做的性能還要好，凝點(diǎn)能達(dá)到-3℃，而用地溝油做的生物柴油凝點(diǎn)為2～6℃。

　　所以，皂腳是生產(chǎn)酸化油的主要原料，而酸化油又是生物柴油的主要原料和很多精細(xì)化工產(chǎn)品的重要中間體原料。特別是近年來，隨著精細(xì)化工行業(yè)的蓬勃發(fā)展和生物柴油產(chǎn)業(yè)的異軍突起，酸化油產(chǎn)品的市場需求更加旺盛，長期處于供不應(yīng)求狀態(tài)，皂腳也因此從廢物變?yōu)閷氊悺?/P>

　　前景看好的老產(chǎn)品

　　據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，去年我國植物油產(chǎn)量6000萬噸左右；按照皂腳產(chǎn)量為毛油量的5%～10%計(jì)算，我國每年皂腳產(chǎn)量400萬噸左右；一般3噸皂腳產(chǎn)出1噸酸化油，那么我國酸化油每年產(chǎn)量100多萬噸。

 
皂腳經(jīng)過加工處理可得到酸化油，酸化油可進(jìn)一步加工成脂肪酸和生物柴油。圖為一家酸化油企業(yè)的廠區(qū)一角。 （李紅玉 攝）

　　目前，酸化油市場需求量很大，僅在生物柴油領(lǐng)域就很有市場。目前我國生物柴油產(chǎn)量超過300萬噸，很多生物柴油廠因?yàn)椤俺圆伙枴倍黄韧．a(chǎn)。據(jù)了解，目前皂腳價(jià)格為800～900元/噸，酸化油價(jià)格為3800～3900元/噸，加工一罐車（約30噸）皂腳的純利潤為5000～6000元/噸。雖然利潤不算高，但加工酸化油投入低、易生產(chǎn)、不愁賣。今年上半年以來，我國酸化油市場價(jià)格連連上漲，下游硬脂酸也是少有的呈漲勢的化工產(chǎn)品，這也成為吸引很多商家涌入皂腳—酸化油加工領(lǐng)域的重要原因。

　　賈光鋒則認(rèn)為，皂腳是植物油加工企業(yè)一筆價(jià)值可觀的財(cái)富。比如，棉籽油皂腳含有亞油酸、油酸和軟脂酸三大脂肪酸，其中亞油酸含量最高，達(dá)42％～54％，從皂腳回收高價(jià)值亞油酸是廢物利用的一條理想途徑。隨著現(xiàn)代制油技術(shù)的應(yīng)用，幾乎所有的棉酚已經(jīng)從棉油轉(zhuǎn)移到皂腳中，含量達(dá)2％～8％，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究證明，棉酚具有抗瘧疾和抗腫瘤等生物活性，在醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

　　對于這種并不新的產(chǎn)品皂腳，業(yè)內(nèi)人士更看中其在航空燃油領(lǐng)域的市場前景。目前，航空燃油產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛。早在2008年，英國就嘗試將動物油脂轉(zhuǎn)化為航空燃油，并進(jìn)行了試航；2012年6月，荷蘭航空的“地溝油”航班正式開始執(zhí)飛洲際航線；2012年1月1日起，歐盟開始對境內(nèi)起降的飛機(jī)征收航空碳稅，而生物航油不在收稅名列，有力地刺激了生物航油的發(fā)展。業(yè)內(nèi)人士預(yù)測，到2040年，全球約80%的飛機(jī)都將采用生物航油。而據(jù)記者了解，目前皂腳已成為生產(chǎn)生物柴油的原料，在成本上比石油產(chǎn)品更有競爭優(yōu)勢。因此，皂腳在這一領(lǐng)域?qū)⒖赡艽笥凶鳛椤?/P>

　　污染嚴(yán)重的生產(chǎn)線

　　然而，就是這樣一條前景看好的產(chǎn)業(yè)鏈，卻存在污染隱患。

　　據(jù)中國化工報(bào)記者了解，皂腳產(chǎn)酸化油加工工藝非常簡單，在地下砌個(gè)水泥池子，上個(gè)蒸汽鍋爐甚至是廢舊鍋爐，投資不到20萬元就可以生產(chǎn)。具體流程是：把皂腳放到池子內(nèi)，用蒸汽噴淋直到沸騰為止，然后加入硫酸，酸化約8個(gè)小時(shí)，便生產(chǎn)出來酸化油。

　　這種工藝投入低，加工費(fèi)用也低，但是會產(chǎn)生大量的高濃度強(qiáng)酸廢水和油渣。據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，每噸皂腳加工生產(chǎn)酸化油會產(chǎn)生700～800千克廢水，硫酸根含量100000毫克/升左右，COD含量80000～150000毫克/升，pH值≤2，總磷5000～10000毫克/升，氨氮含量600毫克/升。對于這樣的高濃度廢水，一般的污水處理工藝根本無法達(dá)標(biāo)處理；如果直接排放，對環(huán)境的危害極大。

　　山東某植物油廠曾想處理酸化產(chǎn)生的廢水，一算賬，每噸皂腳廢水的處理費(fèi)用達(dá)240～380元/噸，企業(yè)根本承受不了，最后還是決定將皂腳廢水一賣了之。據(jù)了解，目前國內(nèi)植物油廠產(chǎn)生的皂腳大多以出售為主，把污染源轉(zhuǎn)移了出去。

　　中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所研究員李福利向記者分析，皂腳加工生產(chǎn)酸化油時(shí)，COD含量之所以那么高，是因?yàn)樗拥牧蛩嵋种屏藦U水處理過程中微生物的正常代謝，使得COD難以降解，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的約10%的油渣也很難分解，沒有好的辦法治理。中國化工報(bào)記者在山東、河北兩處皂腳加工酸化油的工廠暗訪時(shí)發(fā)現(xiàn)，這樣的加工點(diǎn)，無論是生產(chǎn)還是停產(chǎn)，其加工現(xiàn)場由于皂腳發(fā)酵以及生產(chǎn)中產(chǎn)生廢液，一直惡臭撲鼻，排放的污水也是通體發(fā)黑。

　　據(jù)了解，多數(shù)酸化油加工企業(yè)并沒有污水處理設(shè)施，好多甚至連廠名都沒有。近年來，在監(jiān)管缺位的情況下，一些企業(yè)根本不辦理安評、環(huán)評等相關(guān)審批手續(xù)，而是將高污染廢水直接傾倒至海洋、河道和溝渠。

　　在我國油脂加工大型集散地，這樣的情況屢見不鮮。比如，此前有媒體報(bào)道，今年5月，一輛載有不明液體的油罐車停在了山東日照嵐山區(qū)一處小橋上，開始向河流傾倒液體，此舉被附近村民發(fā)現(xiàn)并報(bào)警。日照市環(huán)境監(jiān)測站檢查發(fā)現(xiàn)，傾倒入河溝的就是制酸化油剩下的強(qiáng)酸廢水，屬危險(xiǎn)廢物，對環(huán)境破壞很大。據(jù)了解，日照是山東省加工植物油最集中的地區(qū)，僅僅在這個(gè)地區(qū)，今年就發(fā)生了多起酸化油生產(chǎn)企業(yè)違法傾倒生產(chǎn)廢水的案件，帶來了污染隱患。 

亟待規(guī)范的供應(yīng)鏈

　　面對皂腳加工產(chǎn)業(yè)鏈的環(huán)保問題，我們該如何解決？專家表示，加強(qiáng)下游利用是關(guān)鍵。

　　對皂腳綜合利用，業(yè)內(nèi)專家提出兩種模式：一是有條件的油廠自行獨(dú)立開發(fā)，根據(jù)各油廠需要，開發(fā)新的綜合利用產(chǎn)品；二是各油廠提供資源，集中在具有環(huán)保、高效技術(shù)基礎(chǔ)的企業(yè)進(jìn)行深加工，充分發(fā)揮現(xiàn)有生產(chǎn)能力及模式，生產(chǎn)高中檔產(chǎn)品，也可以由油廠提供資源，周邊化工企業(yè)協(xié)作開發(fā)，就近建廠，以更深層次、更廣泛的開發(fā)油廠資源。

　　事實(shí)上，據(jù)記者了解，目前有加工技術(shù)和環(huán)保處理能力的企業(yè)在皂腳處理上并不占先機(jī)，與周邊小廠和中間商相比，他們失去了價(jià)格優(yōu)勢。據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，一些植物油生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行皂腳銷售招標(biāo)，招標(biāo)時(shí)一般要求投標(biāo)企業(yè)具備工商營業(yè)執(zhí)照、稅務(wù)登記證、組織機(jī)構(gòu)代碼證和排污許可證。一些參加投標(biāo)的企業(yè)多數(shù)借用有排污證企業(yè)的資質(zhì)參加皂腳銷售招標(biāo)，而大多數(shù)植物油廠只注重投標(biāo)價(jià)格，不注重投標(biāo)企業(yè)的資質(zhì)審查，也基本不跟蹤流向。這在一定程度上客觀造成了酸化油行業(yè)生產(chǎn)的不規(guī)范。

　　企業(yè)逐利的天性，也導(dǎo)致了好技術(shù)無人問津。據(jù)記者了解，河北滄州一家企業(yè)去年成功研制出皂腳無害化處理技術(shù)，取得兩項(xiàng)專利，并建立了日處理50噸的皂腳處理裝置。該公司負(fù)責(zé)人楊玉贊向記者介紹，與加酸法加入7%～10%的濃硫酸相比，這種方法只加入酸性調(diào)配劑，而酸化油產(chǎn)出率從33%提高到39%，廢水pH值達(dá)到6，固體渣是粗蛋白粉，可以做飼料、有機(jī)肥。盡管有技術(shù)和裝置，這家企業(yè)卻因?yàn)橘I不到皂角，面臨“斷炊”的困局。楊玉贊從去年就計(jì)劃用該技術(shù)在各大植物油廠直接建皂腳處理裝置，但截至發(fā)稿時(shí)，還沒有企業(yè)有意向。

　　對此專家認(rèn)為，我國需要通過建章立法，加強(qiáng)對皂腳的監(jiān)管。比如，此前山東日照發(fā)布的《關(guān)于開展集中排查整治酸化油加工企業(yè)專項(xiàng)行動的通知》就規(guī)定，嚴(yán)禁向沒有污染治理能力的酸化油加工企業(yè)出售皂腳、油腳，要嚴(yán)格執(zhí)行固體廢物申報(bào)制度，定期向當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門申報(bào)皂腳和油腳等固體廢物的產(chǎn)生量、處置去向和處置方式，建立完善環(huán)境管理檔案。

背景資料

我國植物油副產(chǎn)品開發(fā)有兩難

　　中化新網(wǎng)訊　　記者近日從天津市糧油學(xué)會了解到，當(dāng)前，我國食用植物油副產(chǎn)品綜合利用開發(fā)品種較為單一，技術(shù)與設(shè)備相對落后，開發(fā)水平還處于起步階段，與國際水平存在較大差距。此外，我國食用植物油副產(chǎn)品綜合利用的原料也難以保障。

　　據(jù)了解，植物油煉制后產(chǎn)生的油脂類廢棄物主要為皂腳和脫臭餾出物等。目前，國內(nèi)對這些副產(chǎn)物進(jìn)行深加工，得到的產(chǎn)品主要有維生素E、植物甾醇、磷脂、脂肪酸、生育酚、低聚糖、蛋白、多肽及生物柴油等，大多為低端產(chǎn)品，高端產(chǎn)品極少，特別是針對高附加值的大豆磷脂類產(chǎn)品的開發(fā)較晚，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場需求。而國外相關(guān)產(chǎn)品呈現(xiàn)高端化、系列化的特點(diǎn)，有些國外公司的磷脂產(chǎn)品就有好幾十種，天然維生素E產(chǎn)品有十幾種，甾醇也有好幾種。我國食用植物油副產(chǎn)品開發(fā)停留在低端水平，導(dǎo)致總體利用率較低，造成了資源的極大浪費(fèi)。

　　據(jù)天津市糧油學(xué)會專家介紹，從食用植物油副產(chǎn)品的產(chǎn)值增值率看，脫臭餾出物為35.71%，皂腳經(jīng)過深加工變?yōu)槭称芳壛字?，產(chǎn)值增值率高達(dá)50.07%。然而目前，國內(nèi)很多植物油廠集中地區(qū)皂腳深加工產(chǎn)值幾乎為0，有的副產(chǎn)品深加工也并未找到增值最高的品種。因此，統(tǒng)籌兼顧、合理利用資源、開展高效的綜合利用，是急需解決的課題。

　　據(jù)專家分析，我國食用植物油副產(chǎn)品綜合利用水平不高與原料難保障有關(guān)。據(jù)了解，當(dāng)前食用油廠將副產(chǎn)品通過公開招標(biāo)的方式對外出售，造成部分中間商添加或者混配其他油脂副產(chǎn)物，使綜合利用企業(yè)的成本增大，對原料品種的可靠性造成負(fù)面影響。同時(shí)，需要較高成本處理的皂腳來源得不到保障。皂腳中水分含量高達(dá)60%以上，使得污水處理的成本過高。部分食用油企業(yè)為了處理皂腳，不惜廉價(jià)或免費(fèi)將其送給私營企業(yè)，此舉不僅造成了資源外流，也帶來了污染轉(zhuǎn)移。此外，大多數(shù)企業(yè)的市場開發(fā)和宣傳力度不夠。油脂副產(chǎn)物深加工產(chǎn)品如大豆磷脂、天然維生素E、植物甾醇等是很好的營養(yǎng)保健品，有利于人體健康，但大多數(shù)老百姓不知道。 

中糧天科生物工程（天津）有限公司工程師陳學(xué)兵認(rèn)為，油脂副產(chǎn)物深加工是一個(gè)朝陽產(chǎn)業(yè)，可以使資源得到充分利用、吃干榨凈、減少“三廢”排放，提高產(chǎn)品附加值，帶來巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。我國油脂副產(chǎn)物資源非常豐富，具有廣闊的市場前景。

相關(guān)評論

規(guī)?；h(huán)保化是方向

　　中國林科院林化所所長蔣劍春：皂腳是廢棄物，必須環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的充分利用。目前，皂腳僅是利用其所含的油酸，其含有的甾醇、磷脂、維生素E等還沒有得到充分利用。而只有規(guī)模化，才能把這些成分充分利用，提高皂腳的利用價(jià)值。要規(guī)?；C合利用，不僅需要好的技術(shù)，環(huán)保上要過關(guān)，還要在皂腳收集量上有保證，價(jià)格還要合適。 

西安工業(yè)大學(xué)博士賈光鋒：為了最大限度地利用皂腳，實(shí)現(xiàn)零排放目標(biāo)，還需要更多跨學(xué)科的專家從各自不同角度對皂腳的成分進(jìn)行細(xì)致分析，探尋出更多具有重要功能的新成分，拓寬皂腳的使用范圍，進(jìn)一步提高皂腳的附加值。當(dāng)前，我們需要進(jìn)行三個(gè)方面的工作：一是對其成分進(jìn)行分析；二是回收有用的成分；三是不斷擴(kuò)大其使用范圍，提高附加值，使其成為植物油加工企業(yè)經(jīng)濟(jì)增長的新引擎。 

山東三星集團(tuán)有限公司工程師王月華：當(dāng)前，皂腳綜合利用的加工技術(shù)已成為油脂行業(yè)一直不斷探索研究的課題。對皂腳的綜合利用，必須采用經(jīng)濟(jì)合理、環(huán)保低碳的工藝，以節(jié)省油料資源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境。比如，采用玉米油皂腳與玉米胚芽粕按4∶1的比例混合，以丙酮為溶劑，提取的中性油質(zhì)量指標(biāo)可以達(dá)到玉米原油標(biāo)準(zhǔn)；粕的質(zhì)量指標(biāo)符合玉米胚芽粕指標(biāo)，且粕中含有豐富的磷脂，殘油量低于1.3%，蛋白質(zhì)含量高于16%，可以作為動物的良好飼料。 

江蘇永林油脂化工有限公司工程師馮躍：上規(guī)模的植物油廠處理皂腳基本都是靠招標(biāo)，但是不考慮對方的加工技術(shù)是否環(huán)保。而現(xiàn)在環(huán)保抓得比較嚴(yán)，植物油煉油的時(shí)候離心機(jī)的水不可以直排了。這些水基本都跟皂腳出來了，一車皂腳的運(yùn)輸成本就高了，加工成本也相應(yīng)提高好多，同時(shí)含油量也低了。這在一定程度上降低了皂腳的質(zhì)量，需要企業(yè)注意。