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经过十年的“寒冬”,上海的餐厨废油终于迎来了“春天”——从去年10月开始,将餐厨废油制成的生物柴油与矿物柴油以1:19的比例混合,并以“B5生物柴油”的全新身份获准进入社会加油站。自此,上海开辟了餐厨废油回收处置的最后也是最困难的一个环节,基本实现了收齐所有餐厨废油并加以充分利用的闭环管理。
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今年,上海将力争让B5生物柴油进入200多个加油站。届时,每年上海源头产生的3万多吨厨房废油将被社会车辆“喝掉”,不再担心无路可走。
回顾这一艰难历程,上海餐厨废油可以形成一个闭环管理体系,着力克服三大障碍,成为上海宝贵的社会管理经验,为其他可回收资源的综合管理提供借鉴。
技术水平:10年寻找证据证明“清白”
“我以前没有注意到这一点,但我补充了加油人员的建议。现在我有点后悔了。”4月17日下午,在中国石化民桥加油站,货车司机刘世福坦言自己第一次加注生物柴油。一位朋友告诉他,机油“是由地沟油制成的,粘在发动机上”
为了消除消费者的担忧,生物柴油必须用确凿的证据证明其清白。如果做不到这一点,厨房废油脂在普通人眼里仍然是“废物”甚至“有害的”,信任和接受是不可能的。
“如果我们把生物柴油进入加油站视为通关,那我们已经走了10年了。”同济大学汽车学院的娄德明教授哀叹道。2006年,参与生物柴油零部件和汽车配套技术的研发,成为国家“十一五”863计划项目。项目组没过多久就攻克了生物柴油混合柴油与发动机匹配的关键技术——在不改变发动机结构的情况下,生物柴油和矿物柴油按一定比例混合的混合燃料也能使柴油车辆行驶,与纯矿物柴油相比,混合燃料的经济性、动力性和发动机损耗指标差异很小。2012年,课题成果“混合动力柴油车关键技术及应用”获得上海市2012年科技进步奖一等奖。
尽管获得了持续的荣誉,但生物柴油一直在市场上默默应用,因为“没人用过”和“没人敢用”。2013年4月23日,一直在努力寻找回家的路的娄德明给当时的上海食品安全办公室写了一封信。没想到仅仅两周后,我就接到了时任市食品安全办公室主任严祖强的电话。又过了两周,由相关监管机构组成的研究小组敲响了同济大学汽车学院的门。2014年8月1日,市食品安全办公室、市绿色城市市容局、市食品安全联合会、同济大学、上海华谊集团、上海中启环保科技有限公司签署了《上海餐厨废弃油脂回收六方合作协议》。全市收集的餐厨垃圾油脂将优先用于试点项目的供应和应用。这时,离信寄出只有100天了,但每个人都看到了希望。
上海公共交通行业的奉献极大地提高了厨房废油脂的可信度。这是一组大胆“品尝新鲜”的公共汽车,让厨房垃圾油脂获得第一手使用数据。
“起初,我们也有顾虑。”上海公交(集团)有限公司副总工程师蔡曾说,一辆公交车的发动机要花10多万元。如果用“地沟油”制成的生物柴油质量不好,如果不进行适当的修复,它将不得不被废弃。几乎每一辆公共汽车都负责这项工作。如果失败,就会扰乱日常的操作秩序。
除了提供车辆外,公交集团还设置了专门的储油罐、管道、加油设备和通道,并指派了专门人员负责检测进油质量、收集和分析加油数据、跟踪和维护使用的车辆,以及为驾驶相应车辆的司机安排培训和补贴。这些“边际成本”都由公交集团独立承担。同时,上海市科委继续为“厨房废油制生物柴油混合燃料在柴油车上的示范应用”课题提供专项科研经费。
据报道,自2013年9月29日上海首辆使用“地沟油”的70号公交车投入运营以来,截至2017年9月30日,共有104辆公交车参加了“上海市高比例废食用油制生物柴油应用系统研究”课题。这些使用三种规格(B5、B10、B20)的生物柴油混合燃料的公交车总共行驶了1567.2万公里,消耗了456,300升来自厨房废油的生物柴油。去年年初,另外32辆环卫卡车参加了测试,行驶了83100公里,消耗了2405.6升来自厨房废油的生物柴油。结果表明,使用B5生物柴油后,试验车辆发动机的活塞、气门、喷油器等关键部件顶部无积碳,油路无故障。一些车辆的尾气排放也有所改善。与纯柴油相比,一氧化碳、碳氢化合物和超细微粒的排放量都略有下降。
只是在看到数千万公里“艰苦工作”的应用数据后,中石化才打开了加油站的大门。餐馆的废油可以抛弃“地沟油”的恶名,以生物柴油的形象接近消费者。
原料通道:重组集输环节消除“溢油”
上海食品药品监督管理局的数据显示,上海近年来生产的食品废油已经稳定在每年3万吨以上。理论上,如果上海的柴油车都“喝”厨房废油来制造生物柴油,它们每年可以消耗大约2吨厨房废油。如果200个社会加油站全天供应B5生物柴油,根据每个加油站每天1万升B5生物柴油的销售量,每天可以消耗大约0.48吨厨房废油,因此每年消耗大约3.5万吨厨房废油,这可能不足以在当前的“年产量”下“饮用”。
然而,这一切只是一种理论。如果源头产生的厨房废油没有全部收集起来,无法进入正规的处理企业,下游的公交车和社会车辆可能“喝不到”和“喝不饱”。一些厨房废油也可能流入罪犯手中,甚至有重返餐桌的风险。
2011年8月,上海指定的餐厨废油处理企业的环境保护处于“食物不足”状态,经常整天开着油罐车,卸下不到10吨的“地沟油”,远远低于40吨的最大日处理能力。2010年,该公司仅从上游获得3800吨“地沟油”,生产能力不到30%。其原因是,一群非法收集、运输和处置厨房废油的“游击队”正在进行干预,垄断“废油”资源,向下游处置企业要价过高,或将厨房废油出售给非正规渠道牟利。
2011年,上海绿城部门的一项调查发现,这些“游击队”仍有正规环卫公司的影子。根据2005年实施的《上海市餐厨垃圾处理管理办法》,市市容环境卫生部门批准了25家合格的环境卫生运营企业。然而,他们中的许多人并没有进行餐厨垃圾油脂的收集和运输,而是以收取运输费的形式委托11家企业进行收集和运输,导致一些个人“油主”以“定期回收”的名义兴风作浪。
当年,上海出台了《关于进一步加强餐厨废弃油脂严格监管的意见》,明确规定取消这种隶属关系。此后,上海逐步清理规范餐厨废弃油脂的专业收集、运输、中转和初加工队伍,积极推行餐厨废弃油脂收集、运输和运输特许经营制度,鼓励收集、运输和加工一体化,要求有资质的企业通过规范集装箱运输、设置电子标签、锁定油水分离器、安装传感器、在运输车辆上安装全球定位系统、在处置厂安装视频监控设备等方式,对餐厨废弃油脂处置的各个环节进行监管。,并在政府即将建立的监控平台的帮助下共享相关信息。
到目前为止,该市正式的厨房废油收集和运输单位被控制在18。为了进一步节约原材料采购成本,中国环保成立了自己的集输团队,并通过了监管部门的审批。4月17日清晨,记者跟随收藏家宁佳伟来到南丰公路南桥路一家火锅店的后厨房。他打开油水分离器,把水倒进一边。在分离器中累积了两天的废油逐渐上升。宁佳伟和他的同事用工具把它舀进一个特殊的收集桶里。称好收集桶后,收集者打开手机中的“上海厨房废油管理系统”,扫描火锅店前墙上的二维码,系统自动跳出收集和运输的地点和时间。采集器输入采集量、运输量等信息后,相关信息实时传输到企业后台和监管部门。
随后,收集桶被装上专用的收集运输车辆,驶往奉贤霍星开发区中圻环保站。当进入大门时,平台再次称重,并与系统先前记录的数据进行比较。记者注意到宁大师在整个过程中与时间赛跑。“因为汽车装有全球定位系统,收集和运输过程超过预设时间或绕路到错误的地方,将被怀疑,甚至问责。”宁师傅说,虽然管理严格,但确实保证了厨房废油进入正式的处理过程。目前,他每天的餐厨废油收运量稳定在1吨以上,整个中国环保设备的日均收运量稳定在100吨左右,与上海餐厨废油的年产量基本一致。
市场关闭:有“回头客”进入社交加油站。
最后不解决这个问题是没有意义的。成熟的技术和充足的原材料是没有用的。已通过技术和原材料要求的餐厨废油处理企业,在2017年之前,由于收集、运输和处理成本较高,将长期处于成本倒置的困境。
从2010年开始,上海处置企业的餐厨废油收购价格按原油、棕榈油和甲酯国际价格总和的一定比例计算。一旦国际油价下跌,生产线运行的时间越长,损失就越大。2016年,中国的环境保护出现了危机,“每售出一吨至少损失几百元”张坦言,当时厨房废油的收购价格约为3600元/吨,加上直接生产成本约2000元,已经超过了生物柴油5000多元/吨的市场价格。虽然处理能力可达100多吨/天,但中汽环保设备实际上每天只处理60吨左右的餐厨垃圾油脂。在最坏的情况下,成本甚至高达数千元/吨。在企业的仓库里,成千上万吨废弃的生物柴油不得不被储存起来。
业内人士坦率地承认,在生物柴油业务中不赔钱更难。何向记者计算了一下:目前国内市场餐厨废油的收购价格为每吨4000多元,转化为生物柴油的成本约为每吨2000元。加起来,每吨成本将近6000元。这不包括转化过程中厨房废油的损失和每批油的测试成本。现在,每吨生物柴油的市场价格是6700元,而且大多数情况下,报废处理企业只能获得“保证”或“低利润”。此外,生物柴油必须面对纯矿物柴油的激烈竞争。如果价格不再有利,生物柴油几乎没有发展空。
上海市食品安全联合会副秘书长郑树松表示,根据国际经验,生物柴油的推广在很大程度上取决于政府的大力推广或财政支持,这样企业就可以承担比目前纯矿物柴油模式更低的能源成本,这样企业才会有使用它的热情。例如,美国旧金山免费回收该市餐馆的废油脂,将其转化为生物燃料,然后直接将其用于市政公共交通。日本提出了“综合生物能源战略”,明确给予废弃食用油的回收利用在生物柴油燃料生产中的重要地位,并制定了支持合作企业的国家政策。废油专业回收公司基本上免费回收餐饮企业的废油,经过一系列处理和提炼后转化为生物柴油,并以数倍于成本的价格出售给政府。
2016年,出台了《上海市餐厨废油生物柴油收集、运输和处置应急支持办法》,以补贴相关处置企业在市场失灵时的损失,确保其正常运营。
然而,依靠财政支持不是一个长期的解决办法。关键是要从市场中找到出路。将生物柴油引入社会加油站是一大进步。“如果有一个可以接受生物柴油的加油站,公众就可以真正接触到生物柴油。只有通过理解,整个社会才能进一步接受和认可这种新型的能源消费。”郑树松说,可以预见,生物柴油的销售将越来越广泛,其价值也将相应增加。届时,处置企业再也不能依靠财政补贴,走纯粹的市场化道路。
记者从上海市食品药品监督管理局了解到,今年预计将出台一个新的支持机制,用于从厨房废油中生产生物柴油。该机制的重点将从补贴处置企业转向补贴消费者。通过政府财政补贴,生物柴油将以优惠价格出售。其目的是刺激市场的终端,推动生物柴油的销售,将活力层层传递到餐厨废油的收集、运输甚至生产终端。上海还协调各方面,鼓励石油销售企业按照纯矿物柴油的同等标准购买生物柴油,这给了处置企业一个机会。
“灌装不到一个月,现在每天可以销售1万升B5生物柴油,相当于每天柴油销售总量的40%。”4月17日,中石化闵桥加油站的记账员雷杰民兴奋地表示,很多“回头客”来加油,主要是针对每升0.3元的折扣。七宝一所学校的校车司机蒋师傅说,他需要300升生物柴油才能装满一辆公交车,并给了90元的全额折扣。"他也能为环境保护做出贡献,并且肯定会支持它."然而,来自中国环保部门的数据显示,该公司去年10月和11月销售的B5生物柴油不到300吨。今年3月,随着越来越多的加油站添加生物柴油,一个月内售出的B5生物柴油已飙升至5700多吨,相当于每月消耗300多吨厨房废油。
未来,更多的商店将使上海厨房废油更“受欢迎”。上海市食品药品监督管理局局长杨劲松表示,未来上海将继续提升技术标准,采用市场化运作模式,推进餐厨废油生物柴油的多元化应用,从公交车、环卫车向物流车、长江货船拓展,探索建立适合本市实际情况、安全可靠、能有效降低成本的混合柴油储加系统,进一步完善整个产业链监管体系和市场运作模式。
小型科普
“地沟油”怎么能被奢侈地改造
收集好原材料后,这只是第一步。一般的厨房废油脂至少要经过十几道工序,汽车才能行驶。
第一步是去除杂质。在中间器皿的环保预处理车间,可以看到一辆油罐车将收集到的厨房废油脂倒入高温过滤罐,餐巾、一次性筷子和泔水等“大”杂质被挡在过滤网之外,大部分水分和气味被蒸发掉,由环保设备收集和处理。剩余的油、水和杂质的混合物进入预处理车间的沉淀池,在加热和保温的环境下进一步脱水,生成高纯度的油脂。
第二步是化学反应。将较纯的厨房废油脂送至酯化车间,加入甲醇和酸性催化剂进行酯化反应;加入甲醇和碱性催化剂进行酯交换反应;最后,蒸发掉残留的甲醇,分离出过量的甘油,得到“粗甲酯”,这是生物柴油的半成品。
第三步是蒸馏。用处理剂和水洗涤粗甲酯,以除去未反应的催化剂、副产物和杂质。此时,精制脂肪酸甲酯(BD100),通常被称为生物柴油,可以通过将其放入蒸馏塔中,除臭和精馏来获得,并且其颜色几乎相当于纯净水的颜色。
已经完成三个步骤的精制生物柴油不能添加到车辆中,必须进行一些微调。根据2011年2月生效的国家标准“生物柴油混合燃料”,可用于车辆的生物柴油必须是“混合油”(B5车辆柴油),其通过将2%至5%的生物柴油与95%至98%的石油柴油混合而成。必须通过硫含量、酸值、含水量、凝点、多环芳烃等几十项质量指标的检测。,这是非常严格的。
考虑到未来将实施车用柴油的六项国家标准,处置企业仍在建设脱硫设备,以确保未来生物柴油的硫渣指标优异。