Les huiles et graisses utilisées pour la cuisson ou la friture dans l’industrie agroalimentaire, les restaurants, les fast-foods et au niveau des consommateurs, dans les ménages. Le Catalogue européen des déchets (CEE) les classe comme Déchets municipaux (déchets ménagers et déchets commerciaux, industriels et institutionnels similaires), y compris les fractions collectées séparément, sous le code 20 01 25 (huiles et graisses alimentaires). Les UCO provenant d’usines de traitement des eaux usées sont également considérées comme des matières non dangereuses avec un code différent: 19 08 09 (mélange de graisse et d’huile provenant de la séparation huile / eau contenant de l’huile et des graisses comestibles).
On estime qu’actuellement environ 90% des huiles et graisses de cuisson utilisées dans l’UE sont produites à partir d’huiles végétales, alors que dans des pays comme la Belgique, des quantités relativement importantes de graisses animales sont utilisées (Peters et al, 2013). Selon les estimations de l’UE, le potentiel UCO à collecter est d’environ 8L UCO / habitant / an. Extrapolé à la population totale de l’UE d’environ 500 millions, cela signifie que 4 millions de tonnes d’UCO représentent la capacité annuelle – sept fois plus que la quantité collectée actuellement. Ce potentiel augmente d’environ 2 % par an, à la suite de l’augmentation annuelle de l’utilisation d’huile de cuisson dans l’UE‐15. Pour atteindre ce niveau de collecte, l’infrastructure de collecte devrait être améliorée (Anderssen et al, 2007).
Collecte, transport et stockage UCO
Le projet BIOSIRE a identifié trois stratégies principales de collecte UCO :
- Collecte décentralisée du processeur: L’entreprise de biodiesel met en place un système de collecte porte-à-porte afin de collecter directement auprès des « producteurs” d’UCO.
- Collecte centralisée du processeur: Les « producteurs » d’UCO la livrent dans des points de collecte centralisés. La société de biodiesel les collecte directement à partir de ces emplacements.
- Collecte combinée: La société de biodiesel fournit les huiles végétales brutes aux « producteurs » d’UCO et les collecte également pour le recyclage.
La chaîne d’approvisionnement UCO comprend les étapes suivantes :
- Site de production : le site où l’UCO est produite.
- Terminal spot : le premier site où l’UCO est initialement collectée.
- Terminal de remplissage: terminal où l’UCO est chargé dans les camions pour la dernière étape du processus; voici le point où le mélange d’UCO à partir de différentes huiles a lieu.
- Raffinerie de Biodiesel ou terminal de nettoyage: le terminal où le biodiesel est fabriqué
Le transport et le stockage doivent être conformes à la norme CEN/TR 15367-3 « Prévention de la contamination croisée”.
Limitations légales
Les Règlements, Directives et Décisions de la Législation européenne suivants doivent être suivis lors de la collecte des UCO:
Règlements
- RÈGLEMENT (CE) No 1013/2006 DU PARLEMENT EUROPÉEN ET DU CONSEIL du 14 juin 2006 sur les transferts de déchets.
Directives
- Directive 1975/439/CEE du Conseil, du 16 juin 1975, concernant l’élimination des huiles usagées (75/439/CEE).
- Directive 1991/689/CEE du Conseil du 12 décembre 1991 relative aux déchets dangereux. (91/689/CEE).
- Directive 1999/31/CE du Conseil du 26 avril 1999 relative à la mise en décharge des déchets.Directive 2006/12/CE du PARLEMENT EUROPÉEN et du CONSEIL du 5 avril 2006 relative aux déchets.
- Directive 2008/98/CE du PARLEMENT EUROPÉEN et du CONSEIL du 19 novembre 2008 relative aux déchets et abrogeant certaines directives.
Décisions
- Décision de la Commission du 3 mai 2000 remplaçant la Décision 94/3/CE établissant une liste de déchets conformément à l’article 1er, point a), de la Directive 75/442/CEE du Conseil relative aux déchets et la Décision 94/904/CE du Conseil établissant une liste de déchets dangereux conformément à l’article 1er, paragraphe 4, de la Directive 91/689/CEE du Conseil relative aux déchets dangereux.
- Décision de la Commission du 16 janvier 2001 modifiant la décision 2000/532/CE en ce qui concerne la liste des déchets [notifiée sous le numéro C(2001)108].
- Décision du Conseil du 19 décembre 2002 établissant des critères et des procédures pour l’acceptation des déchets dans les décharges conformément à l’article 16 et à l’annexe II de la directive 1999/31/CE.
Caractéristiques de qualité de l’UCO collecté utilisé pour la transformation en biodiesel
Propriétés physiques et chimiques de l’UCO (Wen et al, 2010)
Propriété | Unités | Valeur |
Acide palmitique | % en poids | 8,5 |
Acide stéarique | % en poids | 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 |
Indice d’iode | g I2/ 100 g | 83 |
Teneur en sodium | mg/ kg | 6,9 |
Teneur en peroxyde | mg/ kg | 23,1 |
UCO contient des impuretés, telles que des acides gras libres (FFA) et de l’eau, qui doivent être éliminées avant le processus de transestérification. En fait, les AGF réagissent avec le catalyseur alcalin pour produire du savon, ce qui inhibe la réaction entraînant un faible rendement en biodiesel (Leung& Guo, 2006; Banerjee &Chakraborty, 2009). Une teneur en FFA supérieure à 3,0% compromet le processus de transestérification. Les valeurs d’acide et de saponification déterminent à la fois la qualité et le prix de l’UCO. Le contenu en FFA de l’UCO peut être supprimé via plusieurs techniques:
- estérification acide avec du méthanol et de l’acide sulfurique (Meng et al, 2008),
- estérification avec des résines échangeuses d’ions (Ozbay et al, 2008),
- neutralisation avec des alcalis suivie d’une séparation savonneuse par un décanteur, et
- extraction avec des liquides polaires avec estérification acide et distillation du FFA.
La teneur en eau est généralement éliminée en chauffant l’UCO au-dessus de 100 °C (Demirbas, 2009). Alternativement, la distillation sous vide à une pression de 0,05 bar est utilisée (Felizardo et al, 2006). De plus, les solides en suspension, les phospholipides et d’autres impuretés peuvent être lavés à l’eau chaude ou éliminés par centrifugation et filtration sur papier (Chen et al, 2009).
Technologies et pratiques de traitement existantes
Le biodiesel se compose d’esters méthyliques d’acides gras à longue chaîne (FAMES) dérivés de triglycérides auge:
- Procédé classique de transestérification, Transestérification catalysée homogène
- Transestérification catalysée hétérogène
- Transestérification enzymatique, catalysée par des enzymes
- Méthanol supercritique, transestérification non catalysée.
La transestérification au méthanol est la méthode la plus courante. L’UCO nécessite des conditions de transestérification plus sévères que les huiles neuves en raison de sa teneur élevée en FFA. Les catalyseurs basiques homogènes sont les plus utilisés dans l’industrie car ils accélèrent le processus et permettent d’obtenir des conditions de réaction plus douces. La réaction peut être effectuée soit de manière discontinue (batch), soit en continu. Après la réaction, le glycérol est séparé par décantation ou centrifugation. La phase biodiesel est ensuite purifiée avant d’être utilisée comme carburant diesel conformément à la norme EN14214 et à d’autres normes de qualité et normes techniques nationales.