Gli UCOS sono oli e grassi che sono stati utilizzati per cucinare o friggere nell’industria alimentare, nei ristoranti, nei fast food e a livello di consumatori, nelle famiglie. Il Catalogo europeo dei rifiuti (CAE) li classifica come Rifiuti urbani (rifiuti domestici e simili rifiuti commerciali, industriali e istituzionali), comprese le frazioni raccolte separatamente, con il codice 20 01 25 (oli e grassi alimentari). L’UCO ottenuto da impianti di trattamento delle acque reflue è anche considerato materiale non pericoloso con un codice diverso: 19 08 09 (miscela di grasso e olio dalla separazione olio/acqua contenente olio commestibile e grassi).
Si stima che attualmente circa il 90% degli oli da cucina e dei grassi utilizzati nell’UE sia prodotto da oli vegetali, mentre in paesi come il Belgio vengono utilizzate quantità relativamente elevate di grassi animali (Peters et al, 2013). Secondo le stime dell’UE, l’UCO potenziale da raccogliere è di circa 8L UCO / capite / anno. Estrapolato alla popolazione totale dell’UE di circa 500 milioni, ciò significa che 4 Mton di UCO rappresentano la capacità annuale, sette volte superiore all’importo attuale raccolto. Questo potenziale aumenta di circa il 2% all’anno, in seguito all’aumento annuale dell’uso di olio da cucina nell’UE‐15. Per raggiungere questo livello di raccolta, l’infrastruttura di raccolta dovrebbe essere migliorata (Anderssen et al, 2007).
UCO collection, transport and storage
Il progetto BIOSIRE ha identificato tre principali strategie di UCO collection :
- Processor Decentralized collection: La società di biodiesel istituisce un sistema di raccolta porta a porta per raccogliere direttamente dai “produttori” di UCO.
- Raccolta centralizzata del processore: i “produttori” di UCO lo consegnano nei punti di raccolta centralizzati. La società di biodiesel li raccoglie direttamente da questi luoghi.
- Raccolta combinata fornita: L’azienda biodiesel fornisce gli oli vegetali grezzi ai “produttori” di UCO e li raccoglie anche per il riciclaggio.
La catena di fornitura UCO è costituita dai seguenti passaggi:
- Sito di produzione: il sito in cui viene prodotto l’UCO.
- Terminale spot: il primo sito in cui viene inizialmente raccolto l’UCO.
- Terminale di riempimento: il terminale in cui l’UCO viene caricato sui camion per l’ultima fase del processo; qui è il punto in cui avviene la miscelazione di UCO da oli diversi.
- Raffineria di biodiesel o terminale di pulizia: il terminale in cui il biodiesel è fabbricato
Il trasporto e lo stoccaggio devono essere conformi al CEN / TR 15367-3 “Prevenzione della contaminazione incrociata”.
Limitazioni legali
Nella raccolta di UCO devono essere seguiti i seguenti regolamenti, Direttive e decisioni della legislazione europea:
Regolamenti
- REGOLAMENTO (CE) n.1013/2006 DEL PARLAMENTO EUROPEO E DEL CONSIGLIO, del 14 giugno 2006, relativo alle spedizioni di rifiuti.
Direttive
- Direttiva 1975/439/CEE del Consiglio, del 16 giugno 1975, relativa allo smaltimento degli oli usati (75/439/CEE).
- Direttiva 1991/689 / CEE del Consiglio, del 12 dicembre 1991, relativa ai rifiuti pericolosi. (91/689 / CEE).
- Direttiva 1999/31 / CE del Consiglio, del 26 aprile 1999, relativa alle discariche di rifiuti.
- Direttiva 2006/12 / CE del PARLAMENTO EUROPEO e del CONSIGLIO, del 5 aprile 2006, relativa ai rifiuti.
- Direttiva 2008/98 / CE del PARLAMENTO EUROPEO e del CONSIGLIO, del 19 novembre 2008, relativa ai rifiuti e che abroga alcune direttive.
le Decisioni
- Decisione della Commissione, del 3 Maggio 2000, che sostituisce la Decisione 94/3/CE che istituisce un elenco di rifiuti conformemente all’Articolo 1, lettera a), della Direttiva 75/442/CEE relativa ai rifiuti e la Decisione 94/904/CE del consiglio che istituisce un elenco di rifiuti pericolosi ai sensi dell’Articolo 1, paragrafo 4 della Direttiva 91/689/CEE sui rifiuti pericolosi.
- Decisione della Commissione, del 16 gennaio 2001, che modifica la decisione 2000/532 / CE per quanto riguarda l’elenco dei rifiuti [notificata con il numero C (2001) 108].
- Decisione del Consiglio, del 19 dicembre 2002, che stabilisce i criteri e le procedure per l’accettazione dei rifiuti nelle discariche a norma dell’articolo 16 e dell’allegato II della direttiva 1999/31 / CE.
caratteristiche di Qualità dei raccolti, l’UCO utilizzati per la trasformazione in biodiesel
proprietà Fisiche e chimiche dell’UCO (Wen et al, 2010)
Proprietà | Quote | Valore |
Acido Palmitico | wt% | 8.5 |
Acido Stearico | 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 |
Numero di Iodio | g I2/100 g | 83 |
Contenuto di Sodio | mg/kg | 6.9 |
Perossido di Contenuto | mg/kg | 23.1 |
UCO contiene impurità, come acidi Grassi Liberi (FFA) e l’acqua, che deve essere rimosso prima che il processo di transesterificazione. Infatti gli FFA reagiscono con il catalizzatore alcalino per produrre sapone, che inibisce la reazione con conseguente scarsa resa di biodiesel (Leung& Guo, 2006; Banerjee& Chakraborty, 2009). Un contenuto di FFA superiore al 3,0% compromette il processo di transesterificazione. I valori di acido e saponificazione determinano sia la qualità che il prezzo di UCO. Il contenuto di FFA dell’UCO può essere rimosso tramite diverse tecniche:
- acido esterificazione con metanolo e acido solforico (Meng et al, 2008),
- esterificazione con resine a scambio ionico (Ozbay et al, 2008),
- neutralizzazione con alcali seguita da separazione e da un decanter, e
- estrazione polare liquidi con acido esterificazione e distillazione di FFA.
Il contenuto di acqua viene solitamente rimosso riscaldando l’UCO sopra i 100°C (Demirbas, 2009). In alternativa, viene utilizzata la distillazione sotto vuoto a una pressione di 0,05 bar (Felizardo et al, 2006). Inoltre, i solidi sospesi, i fosfolipidi e altre impurità possono essere lavati via con acqua calda o rimossi mediante centrifugazione e filtrazione della carta (Chen et al, 2009).
Tecnologie e pratiche di trasformazione esistenti
Il biodiesel è costituito da esteri metilici degli acidi grassi a catena lunga (FAMEs) derivati dai trigliceridi:
- Classico processo di transesterificazione, transesterificazione catalizzata da omogeneità
- Transesterificazione catalizzata da eterogeneità
- Transesterificazione enzimatica, catalizzata da enzimi
- Metanolo supercritico, transesterificazione non catalizzata.
La transesterificazione con metanolo è il metodo più comune. UCO richiede condizioni di transesterificazione più severe rispetto ai nuovi oli a causa del suo alto contenuto di FFA. I catalizzatori di base omogenei sono i più utilizzati nell’industria in quanto accelerano il processo e raggiungono condizioni di reazione più miti. La reazione può essere eseguita in modo discontinuo (batch) o continuo. Dopo la reazione, il glicerolo viene separato mediante sedimentazione o centrifugazione. La fase di biodiesel viene quindi purificata prima di essere utilizzata come combustibile diesel in conformità alla norma EN14214 e ad altri standard di qualità e norme tecniche nazionali.