UCOs jsou oleje a tuky, které byly použity pro vaření nebo smažení v potravinářském průmyslu, restaurací, rychlého občerstvení a na úrovni spotřebitele v domácnostech. Evropský Katalog odpadů (EWC) je klasifikuje jako komunální odpady (domácí odpad a podobné obchodní, průmyslové a institucionální odpady), včetně Samostatně sbíraných frakcí, pod kódem 20 01 25 (jedlé oleje a tuky). UCO získané z odpadních vod je také považován za non‐nebezpečné materiály s jiným kódem: 19 08 09 (směs tuků a olejů ze separace olej/voda obsahující jedlé oleje a tuky).
odhaduje se, že v současné době kolem 90%, jedlých olejů a tuků používaných v EU jsou vyráběny z rostlinných olejů, vzhledem k tomu, že v zemích jako je Belgie relativně velké množství živočišných tuků (Peters et al, 2013). Podle odhadů EU se potenciální UCO, které má být shromážděno, pohybuje kolem 8 l UCO na obyvatele / rok. Extrapolováno na celkovou populaci EU kolem 500 milionů, to znamená, že 4 Mton UCO je roční kapacita-sedmkrát více než současná vybraná částka. Tento potenciál se zvyšuje přibližně o 2% ročně po ročním nárůstu spotřeby oleje na vaření v EU-15. K dosažení této úrovně sběru by měla být zlepšena sběrná infrastruktura (Anderssen et al, 2007).
sběr, přeprava a skladování UCO
projekt BIOSIRE identifikoval tři hlavní strategie sběru Uco:
- procesorová decentralizovaná sbírka: Společnost bionafty zřizuje systém sběru od dveří ke dveřím, aby mohla sbírat přímo od „výrobců“ UCO.
- Processor Centralized collection: „výrobci“ UCO ji dodávají na centralizovaných sběrných místech. Společnost bionafty je shromažďuje přímo z těchto míst.
- Kombinovaná dodávaná kolekce: společnost bionafta dodává surové rostlinné oleje „výrobcům“ společnosti UCO a shromažďuje je také k recyklaci.
dodavatelský řetězec UCO se skládá z následujících kroků:
- výrobní místo: místo, kde se vyrábí UCO.
- bodový terminál: první místo, kde se UCO původně shromažďuje.
- Plnicí terminál: terminál, kde je UCO naloženo do nákladních vozidel pro poslední fázi procesu; zde je bod, kdy dochází k míchání UCO z různých olejů.
- Bionafty rafinérie nebo Čištění Terminálu: terminál, kde bionafta se vyrábí
Přepravy a skladování musí být v souladu s CEN/TR 15367-3 „Prevence Křížové Kontaminace“.
Právní Omezení
následující Nařízení, Směrnice a Rozhodnutí Evropské právní Předpisy musí být dodržovány v kolekci UČO:
Předpisů
- NAŘÍZENÍ (ES) Č. 1013/2006 EVROPSKÉHO PARLAMENTU A RADY ze dne 14. června 2006 o přepravě odpadů.
směrnice Rady 1975/439/EHS ze dne 16.června 1975 o zneškodňování odpadních olejů (75/439/EHS).
Rozhodnutí,
- Rozhodnutí Komise ze dne 3. Května 2000 nahrazující Rozhodnutí 94/3/ES, kterým se stanoví seznam odpadů podle Čl. 1(a) Směrnice Rady 75/442/EHS o odpadech a Rozhodnutí Rady 94/904/ES, kterým se stanoví seznam nebezpečných odpadů ve smyslu Článku 1(4) Směrnice Rady 91/689/EHS o nebezpečných odpadech.
- Rozhodnutí Komise ze dne 16. ledna 2001, kterým se mění Rozhodnutí 2000/532/ES, pokud jde o seznam odpadů (oznámeno pod číslem C(2001) 108).
- Rozhodnutí Rady ze dne 19. prosince 2002, kterým se stanoví kritéria a postupy pro přijímání odpadů na skládky podle Článku 16 a Přílohy II Směrnice 1999/31/ES.
vlastnosti získané UČO používá pro zpracování na bionaftu
Fyzikální a chemické vlastnosti UCO (Wen et al, 2010)
Vlastnost | Jednotky | Hodnota |
kyselina Palmitová, Kyselina | wt% | 8.5 |
Kyselina Stearová | wt% | 3.1 |
Oleic Acid | wt% | 21.2 |
Linoleic Acid | wt% | 55.2 |
Linolenic Acid | wt% | 5.9 |
Others | wt% | 4.2 |
Water Content | wt% | 1.9 |
Density | g/cm3 | 0.91 |
Kinematic Viscosity (40°C) | mm2/s | 4.2 |
Saponification Value | mgKOH/g | 207 |
Acid Value | mgKOH/g | 3.6 |
Jodové Číslo | g I2/100 g | 83 |
Obsah Sodíku | mg/kg | 6.9 |
Vodíku Obsah | mg/kg | 23.1 |
UČO obsahuje nečistoty, jako jsou Volné Mastné Kyseliny (FFA) a vody, které musí být odstraněny před transesterifikací proces. Ve skutečnosti FFAs reagují s alkalickou katalyzátor na výrobu mýdla, který inhibuje reakci, což má za následek špatné bionafty výnos (Leung & Guo, 2006; Banerjee & Chakraborty, 2009). Obsah FFA nad 3, 0% ohrožuje proces transesterifikace. Hodnoty kyseliny a zmýdelnění určují jak kvalitu, tak cenu UCO. Obsah FFA UCO lze odstranit několika technikami:
- kyseliny esterifikace methanolem a kyselinou sírovou (Meng et al., 2008),
- esterifikace s iontoměničové pryskyřice (Ozbay et al., 2008),
- neutralizaci alkálií následuje mýdlo oddělení karafy, a
- extrakci polárních kapalin spolu s kyseliny esterifikace a destilací FFA.
obsah vody se obvykle odstraňuje zahříváním UCO nad 100°C (Demirbas, 2009). Alternativně se používá vakuová destilace při tlaku 0,05 baru (Felizardo et al, 2006). Kromě toho mohou být suspendované pevné látky, fosfolipidy a další nečistoty odplaveny horkou vodou nebo odstraněny odstředěním a filtrací papíru (Chen et al ,2009).
stávající technologie a postupy zpracování
Bionafta se skládá z methylesterů mastných kyselin s dlouhým řetězcem (FAMEs) odvozených od triglyceridů:
- Klasický proces transesterifikace, Homogenní ‐ katalyzované transesterifikace
- Heterogenní katalyzované transesterifikace
- Enzymatickou, Enzymatického ‐ katalyzované transesterifikace
- Nadkritické methanol, Non – katalyzované transesterifikace.
transesterifikace methanolem je nejběžnější metodou. UCO vyžaduje přísnější podmínky transesterifikace než nové oleje kvůli vysokému obsahu FFA. Homogenní základní katalyzátory jsou v průmyslu nejrozšířenější, protože urychlují proces a dosahují mírnějších reakčních podmínek. Reakce může být prováděna buď diskontinuálně (šarže) nebo kontinuálně. Po reakci se glycerol oddělí usazováním nebo odstředěním. Fáze bionafty se poté čistí před použitím jako motorová nafta v souladu s normou EN14214 a dalšími národními normami kvality a technickými normami.