Serie de Extensin N 75 ISSN0325 8874

Los aceites vegetales usados (AVU), mayormente residuos de frituras, resultan en un recurso para producir biodiesel, glicerol y jabn lquido. A partir de la inquietud de algunos productores familiares de la zona y de los aportes de la gente que participa del Proyecto Biocoln, se realizaron experiencias en la Agencia de Extensin con el fin de adaptar un sistema para el reciclado de los AVU. Estas experiencias derivaron en una planta piloto de reciclado de aceites a partir de la cual se obtiene como producto principal Biodiesel. El mismo es usado como B100 en el tractor de la granja demostrativa del Prohuerta sin inconvenientes hasta el momento. El uso de esta tecnologa de bajo costo resulta no solo beneficioso para la salud ambiental, sino que procura mejorar la rentabilidad de las pequeas producciones familiares disminuyendo el gasto en combustibles.

Reciclado de Aceites Vegetales UsadosDe la cocina al motor

Juan Sebastin Chiappella Lic. en Salud Ambiental Agencia de Extensin Rural Concepcin del Uruguay EEA Concepcin del Uruguay

EdicionesAER Concepcin del Uruguay EEA Concepcin del Uruguay

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Instituto Nacional de Tecnologa Agropecuaria

Planta piloto de reciclado de aceites vegetales usados (AVU)De que se trata El aceite vegetal es un producto cuya materia prima se genera en la actividad agrcola, que luego de los procesos de elaboracin, distribucin y venta llega a los hogares para ser utilizado en la cocina, principalmente en frituras. El aceite luego de usado resulta en un residuo que aunque biodegradable, presenta dificultades para su disposicin final, generalmente termina siendo el suelo y el agua a travs de las redes cloacales domiciliarias. Cuando es vertido al sistema cloacal los aceites se adhieren a las paredes de las caeras contribuyendo a la disminucin de sus dimetros con la consecuente perdida de rendimiento del sistema. Si el receptor final es un pozo absorbente, el aceite facilita la impermeabilizacin del mismo, es decir se tapan los poros y deja de funcionar; si el receptor final fuera un curso de agua como un arroyo o un ro el residuo aportar una mayor carga orgnica, entonces el proceso de autodepuracin consumir mayor cantidad del oxigeno disponible en el agua, el mismo oxigeno que utilizan lo peces que all viven. El impacto final que genere el residuo, en este caso aceite vegetal, resultar de la cantidad del mismo y de la capacidad del medio receptor para depurarlo. Con la finalidad de contribuir a disminuir ese impacto, se propone la puesta a prueba de una tecnologa de bajo coste para reciclar el aceite vegetal usado, cuyos nuevos productos sern biodiesel, glicerol y jabn lquido. El Biodiesel es un biocombustible que puede ser usado en los motores diesel sin mayores cambios (mangueras de goma por mangueras de tefln, y cambiar los mecanismos de bronce de algunas viejas bombas inyectoras por acero u otro material que no sea afectado por lo corrosivo del biodiesel)

Se instalan las resistencias en el reactor, completando la instalacin elctrica con las llaves trmicas montadas al tablero de mando, donde tambin esta la llave de mando de la bomba de agitacinMateriales para la construccin de la Planta tem Cantidad Tanque de 40 lts de Acero con tapa 1 Bomba centrfuga 40 lts/min 1 Cao K 10 PEBD 2 0.2 m Cao K 10 PEBD 1 0.8 m Codo PEBD 1 1 Enchufe rosca 1 PEBD 1 Bajada Tanque 1 1 Te 2x2x2 PP 1 Buje reduccin MH 2x1 1 Niple 1x 6cm 1 Buje entre rosca 1 1 Unin doble 1 1 Curva 90 1 Bajada de Tanque 1 1 Abrazaderas para los caos K10 6 Llave de paso 1 1 Canilla 1 1 Resistencia para calefn(tipo tachito) 2 Enchufe p/resistencia 2 Cable 4 mm 1,5 m Cable 1.5 mm bipolar enfundado 0.5 m Caja p/llaves trmicas 31 Llave trmica 15 A 1 Llave trmica 25 A 2 Enchufe M-H(macho-hembra) 1 Complementarios Compresor de aire 1 Termmetro 250C EPP (anteojos, guantes y mascara p/vapores) -PEBD- Polietileno de Baja Densidad (Cao negro) -PP- Polipropileno (Caera Sanitaria tipo Hidro 3)

Construccin de la planta experimentalLos elementos se ensamblan como se indica en la fotografa. Se acoplan los caos de conduccin de lquido a la bomba y al tanque reactor, con su respectivo desagote (canilla), y la llave de paso.

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En un bidn de plstico incorporar los 6 litros de metanol y agregarle la soda custica. Agitar hasta que la soda custica quede prcticamente disuelta. Esta preparacin se puede hacer mientras se esta calentando el aceite. Para tener una buena calidad de biodiesel es conveniente que el aceite que utilicemos se encuentre lo mas limpio posible. Para ello podemos dejar decantar unos das el aceite recolectado y luego filtrarlo con malla mosquitera, y si fuera posible con algn filtro de papel.Caos de recirculacin de mezcla Tanque reactor Tablero elctrico y resistencias

Proceso 1- filtrado del aceite 2- incorporar el aceite filtrado al tanque reactor 3- llevar a 140 C mediante el encendido de las resistencias (aproximadamente 5 kw de consumo) 4- dejar enfriar hasta 50-55C y agregar el Metoxido 5- agitar mediante el encendido de la bomba durante 60 minutos (controlar que la temperatura se mantenga entre 50 y 55 C encendiendo una de las resistencias) 6- vaciar el tanque y llevar el contenido a un tanque decantador durante 24 Hs (ac podemos hacer varias tandas seguidas en el reactor para poder usar todo el volumen del decantador que puede ser un tacho de 200 litros) 7- separar las distintas fases decantadas, glicerol y biodiesel (primero sale el glicerol que es un liquido mas espeso y oscuro que el aceite) 8- llevar el biodiesel al tanque de lavado(que es otro tacho de 200 litros con un sistema de aireacin) 9- realizar lavados sucesivos hasta tener que el agua decantada se vea limpia (en general con tres lavados alcanza). En la separacin va a salir por la canilla primero el agua, depus el jabn y finalmente despus el biodiesel. Esto depende de la calidad de la reaccin de transesterificacion entre otras cosas. 10- almacenar o utilizar el biodiesel obtenido

Llave de paso

Bomba de agitacin

Canilla para desagote

Pie soporte de acero

Insumos Aceite vegetal usado o nuevo Alcohol metlico (metanol) grado industrial Soda custica Energa elctrica

Como se hace? El tanque Decantador y el tanque de LavadoPreparacin de la solucin reactiva (Metoxido) para 30 lts de aceite 6 lts de Metanol grado industrial 200 gramos de Soda Custica comercial El lavado sirve para extraer las grasas emulsionadas que aun quedaron presentes en el aceite. Estas grasas generan carbn en las cmaras de combustin de los motores y en los inyectores. Adems, en este proceso se

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corrige la acidez del biodiesel, llevando su pH hasta la neutralidad la mayora de las veces.Materiales para Decantador y Lavador tem Cantidad Tanque 200 lts 2 Canilla 2 Te PP 3/4x1/2x3/4 2 Niple PP x 5 cm 1 Enchufe-rosca 3/8 x (para indicadores de 2 nivel y difusor de aire) Acople rpido para compresor + llave de paso 1 Niple con rosca doble tipo entrada de tanque 2 Bujes de tefln 10 Manguera transparente 3/8 (indicadores de 2.0 m nivel y difusores de aire) Abrazaderas y remaches para indicadores de 3 nivel

Higiene, seguridad y medio ambienteEl metanol es una sustancia altamente toxica e inflamable, por lo que es importante utilizar las mediadas de seguridad adecuadas. Utilizar una mascara para vapores orgnicos, anteojos de proteccin, guantes de ltex adecuados, y delantal de seguridad. Realizar los trasvases y ubicar el reactor en lugares bien ventilados, alejado de otras fuentes de calor. Tener mximo cuidado al momento de incorporar el Metoxido al aceite caliente, ya que parte del metanol se evapora. Guardar el metanol en un lugar seguro y en un envase con la identificacin adecuada (mejor si tiene la etiqueta de seguridad para sustancias peligrosas segn Naciones Unidas) Los otros productos generados en el proceso (glicerol, jabn lquido y agua jabonosa) pueden ser vertidos en un mismo bidn plstico, para luego separarlos. A estos se les puede dar diferentes usos, como por ejemplo el glicerol como hormiguicida, y el jabn liquido para lavarse las manos. Usando todo, ya no queda ningn residuo. La Soda Custica (Hidrxido de Sodio) es una sustancia corrosiva, por lo que debe almacenarse en un lugar fresco y seco, utilizando los elementos de proteccin personal para el manipuleo del Aceite Biodiesel Biodiesel mismo. vegetal sin lavar Durante el proceso de hay que tener en cuenta que se trabaja con sustancias a mas de 60 C, con lo cual nos estamos exponiendo a riesgo de quemadura. Es importante utilizar el delantal de seguridad, pero sobre todo estar atentos al manejo de la situacin.

Para realizar el mismo se debe tener en cuenta que en el tanque de lavado debe entrar el biodiesel a lavar mas la mitad de esa cantidad de agua. Es decir, si tenemos un tanque de 200 litros pondremos unos 120 de producto y unos 60 de agua por ejemplo. Luego se inyecta aire mediante el uso de un compresor u otro sistema durante unos 15 minutos y se deja decantar durante 30 minutos. Se separa el agua jabonosa, el jabn liquido, y se repite el proceso hasta obtener agua limpia y biodiesel.Indicadores de nivel Tanque de Lavado Tanque Decantador

Consideraciones Ambientales del uso de B100Canillas Conexin para el compresor

En la tabla siguiente puede verse el porcentaje de reduccin de las emisiones de gases y partculas de motores diesel que utilizan B100 (100 % Biodiesel) comparadas con las emisiones resultantes del uso de Gas Oil.

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A diferencia del Biodiesel obtenido a partir de aceites vegetales nuevos, en este caso el Biodiesel proviene de un residuo. Por lo tanto, estos porcentajes de reduccin pueden considerarse como reducciones netas, ya que no se tiene en cuenta el balance de emisiones del ciclo productivo completo del aceite vegetal.

Reciclado de Aceites Vegetales UsadosDe la cocina al motor

Tabla de emisiones del B100 respecto del Gas Oil Hidrocarburos Totales sin quemar Monxido de Carbono Partculas en suspensin Sulfatos Hidrocarburos Aromticos Policclicos Hidrocarburos Aromticos Policclicos Nitrogenados Potencial de destruccin de la Capa de Ozono xidos de Nitrgeno

% -93 -30 -30 -100 -80 -90 -50 +13

Con estas condiciones, si se utiliza este combustible en reemplazo de Gas Oil se evita la emisin de 3,11 toneladas de CO2 a la atmsfera por cada 1200 litros de B100. Esto que equivale aproximadamente plantar 15 rboles que tengan una vida mnima de 15 aos. Podemos considerar que el uso de B100 a partir de AVU resulta en una opcin econmicamente viable y ambientalmente sustentable, reduciendo el impacto de las emisiones gaseosas que producen efecto invernadero y lluvia cida. La implementacin de esta tecnologa de bajo costo permite a las pequeas granjas y explotaciones agropecuarias contar con un combustible barato para realizar las labores del establecimiento, diminuyendo los costos productivos de las microempresas familiares. Fuentes Consultadas - http://www.inta.gov.ar/iir/info/documentos/energia/resbiodiesel.htm - www.epa.gov/otaq/models/analysis/biodsl/p02001.pdf - www.biodiesel.org - Proyecto Biocoln. Ing. Agr. Fernando Raffo. Colon, Entre Ros. 2007

Juan Sebastin Chiappella Lic. en Salud AmbientalAgradecimientos: Sr. Pablo Figueredo. Productor Granja El Paca Ing. Fernando Raffo. Responsable Biocoln Concepcin del Uruguay, agosto de 2008

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