[發明專利]一種皂腳資源化無污染工藝

在審

• 申請號: 202011023688.7
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112142225A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 寧雪楠;辛華鵬;徐剛
• 申請（專利權）人: 青島碧沃德生物科技有限公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種皂腳資源化無污染工藝，采用小分子有機酸與皂腳反應生成酸化油及有機酸鹽、微量甘油和水，上層酸化油作為生物柴油及其他油脂化工原料，下層有機酸鹽、少量甘油與水混合液直接或適當濃縮后作為污水處理碳源使用,全部主副產品實現了資源化，反應在常溫常壓下進行，生產過程安全可靠。

技術領域

本發明屬于皂腳資源化技術領域，具體涉及一種皂腳資源化無污染工藝。

背景技術

皂腳是堿煉后的沉淀物（GB/T 8873—2008），是油脂精煉最大的一個副產，全國皂腳產量大約為240萬噸左右，其中有效成分約100萬噸。

皂腳主要是脂肪酸鈉（鉀）、中性油（30—45%）與水（55—70%）的混合物，是寶貴的油脂資源，皂腳資源化的第一步就是將其酸化破乳實現油水分離，得到酸化油，目前常用的酸主要是硫酸，皂腳加入硫酸酸化，得到上層游離脂肪酸與中性油的混合物及下層硫酸鈉與含酸廢水混合物，然而，硫酸根是現有污水處理工藝幾乎束手無策的一種污染物，隨著我國環保政策日益嚴格，尋求環保型酸化油生產工藝成為皂腳資源綜合利用的第一個重大難題。

皂腳資源化的化學原理就是酸堿中和反應，其最大的現實難題是實現無廢排放，而副產品不需要經過嚴格的精制加工就能成為一種具有一定價值，至少是抵消生產成本的商品，則是實現無廢排放的主要技術手段。

隨著國家對環境保護的日益重視和污水處理廠污水排放標準的日益提高，各方面對污水處理的要求不斷提升。目前城鎮污水處理廠污染物的一級A排放標準是化學需氧量（COD：50 mg/L）、總氮（TN：15 mg/L， 其中氨氮5 mg/L）、總磷（TP：0.5 mg/L）。在一些環保要求較高的地區，TN的含量要在10 mg/L以下。然而，根據地表水環境質量標準，V類水的COD為40 mg/L，TN和氨氮均為2.0 mg/L，TP為0.2 mg/L，也就是說，符合污水處理廠一級A排放標準的出水進入河道成為地表水之后，必須依靠河道的自凈能力繼續降解COD，并進一步去除氮磷，才能達到V類水的水質。無論是污水處理廠的污水處理過程還是其出水的自凈過程，往往存在碳源不足的問題，導致氮磷的去除均存在一定的困難，因而外加碳源成為提高污水處理效率和提升河道自凈能力的重要方法。目前常用的外加碳源有乙酸鈉、乙酸、甲醇、乙醇、葡萄糖等，在這些碳源中，乙酸鈉由于其良好的安全性應用比較廣泛，但是其使用成本較高，其較高的鈉離子濃度對污水處理設備有不良影響，在天然河道也難以去除；葡萄糖在污水處理過程中，啟動一些重要的生物化學過程，如反硝化過程比較緩慢，導致污水脫氮速度不如乙酸鈉；而乙酸、甲醇、乙醇等碳源由于安全原因，應用范圍不如乙酸鈉和葡萄糖。由于這些常用的外加碳源存在經濟性、安全性、應用范圍和效率等方面的缺陷，國內外的研究人員通過多種渠道開發復合碳源，力圖降低碳源的投加量，提高碳源的性價比和安全性。

隨著生物柴油產業的發展，作為其副產物的粗甘油由于處理成本較高，成為一種廢棄物，而將生物柴油生產的副產物做為碳源應用于污水處理，成為處理此類廢棄物的重要手段，獲得越來越多的關注。胡明明等以甘油作為碳源，進行了地下水硝酸鹽的去除試驗中，結果表明投加碳源的地下水中加入反硝化菌種，能夠快速啟動反硝化反應，高效的去除硝酸鹽，去除率可以達到97.7%以上。夏雪等研究了甘油作為反硝化除磷碳源的效能，他們發現甘油可以作為反硝化工藝的除磷碳源，除磷效率能夠達到79.2%；因此可見，甘油也是一種很好的外加碳源選擇。