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标题：Verbleib von spurenschadstoffen bei der methylesterherstellung aus altspeisefett im technikumsmaßstab
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作者：Oliver Falk ; Hubertus Wichmann ; Petra Jopke 等
期刊名称：Environmental Sciences Europe
印刷版ISSN：2190-4715
出版年度：2004
卷号：16
期号：4
页码：255
DOI：10.1065/uwsf2004.02.077
语种：German
出版社：BioMed Central
摘要：In Deutschland werden jährlich ca. 120.000 t Altspeisefette aus Gastronomie und Lebensmittelindustrie gesammelt. Bis vor kurzem fanden diese Fette größtenteils als Futtermittelbestandteil Verwendung. Ausgelöst durch Futtermittelskandale und die BSE-Krise werden die Fette kaum noch als Tierfutterergänzung eingesetzt. Heute substituieren sie in der chemischen Industrie z.T. frische Pflanzenöle und werden auch als Rohstoff für die Biodieselherstellung verwendet. Diese Randbedingungen legen es nahe, nach neuen Verwertungswegen zu suchen. Von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) wird daher ein Verbundprojekt finanziert, in dessen Rahmen durch Umesterung der Fette Grundöle für Kühlschmierstoffe (KSS) hergestellt und die KSS-Produkte anschließend in der spanenden Bearbeitung von Metallen in der Praxis getestet werden. In einem ersten Schritt wurden durch analytische Untersuchungen die Eigenschaften und die Qualität von sieben verschiedenen Altspeisefetten festgestellt. Die fettspezifischen Parameter umfassten Gesamtverschmutzung, Sulfatasche, Wassergehalt, Peroxidzahl, Jodzahl, kinematische Viskosität, Säurezahl (freie Fettsäuren) und Fettsäurespektrum. Im folgenden Schritt wurde eine Verfahrensentwicklung/-optimierung für die Methylesterherstellung unter Einsatz des Rohstoffs Altspeisefett durchgeführt, die in der Konstruktion einer Technikumsanlage mündete. Um den Verbleib von Schadstoffen während der Altfettmethylesterherstellung zu untersuchen, wurden Proben eines der Fette gezielt mit PCB, PAK, PCDD, PCDT und den Elementen Al, Cd, Cr, Cu, Ni, P, Pb, Sn und Zn versetzt. Diese dotierten Fettproben wurden unter Nachstellung des Verfahrens zur Methylesterherstellung im Labormaßstab umgesetzt und die einzelnen Haupt- und Nebenprodukte anschließend analysiert. Die fettspezifischen Parameter lieferten wertvolle Hinweise für die Auslegung des technischen Prozesses zur Herstellung der Fettsäuremethylester. So erwiesen sich Filtration und Entwässerung der Ferte als notwendig. Die für die Kühlschmierstoffherstellung interessierenden gesättigten Fettsäuren repräsentierten 11,3% bis 31,6% des Fettsäurespektrums. Da die Mischfettproben einen relativ geringen Anteil an freien Fettsäuren aufwiesen, konnte bei der Entwicklung des Verfahrens zur Methylesterherstellung auf eine basisch katalysierte Umesterung ohne Vorveresterung der freien Fettsäuren zugegriffen werden. Spurenanalytische Untersuchungen bezüglich anorganischer und organischer Schadstoffe belegten die niedrige Grundbelastung eines Altspeisemischfettes. Dotierexperimente zur Fettsäuremethylester-Herstellung zeigten eine bevorzugte Anreicherung der Schwermetalle im Glycerin. Die organischen Schadstoffe wurden hingegen zu 80 bis 95% in der Methylesterfraktion nachgewiesen. In einem nächsten Schritt soll der Prozess der Weiterverarbeitung der Methylester zu Monoalkylestern mit Alkoholen der Kettenlänge C2 bis C8 vorgestellt werden. Damit verbunden werden Ergebnisse chemisch-analytischer Untersuchungen präsentiert werden, die sowohl beim Herstellungsprozess als auch während des Kühlschmierstoffeinsatzes an der Werkzeugmaschine durchgeführt wurden.