Uco to oleje i tłuszcze, które zostały użyte do gotowania lub smażenia w przemyśle spożywczym, restauracjach, fast foodach i na poziomie konsumentów, w gospodarstwach domowych. Europejski Katalog Odpadów (ERZ) klasyfikuje je jako odpady komunalne (odpady z gospodarstw domowych i podobne odpady handlowe, przemysłowe i instytucjonalne), w tym oddzielnie zebrane frakcje, w ramach kodu 20 01 25 (oleje i tłuszcze jadalne). UCO uzyskane z oczyszczalni ścieków jest również uważane za materiały INNE niż niebezpieczne o innym kodzie: 19 08 09 (mieszanina smarów i olejów z separacji olej/woda zawierająca olej jadalny i tłuszcze).
szacuje się, że obecnie około 90% olejów spożywczych i tłuszczów stosowanych w UE Wytwarza się z olejów roślinnych, podczas gdy w krajach takich jak Belgia stosuje się stosunkowo duże ilości tłuszczów zwierzęcych (Peters et al, 2013). Według szacunków UE potencjalne pobranie UCO wynosi około 8L UCO / mieszkańca / rok. Ekstrapolowane na łączną populację UE wynoszącą około 500 milionów, oznacza to, że 4 mln ton UCO to roczna zdolność produkcyjna – siedem razy większa niż obecnie pobierana kwota. Potencjał ten wzrasta o około 2% rocznie w następstwie rocznego wzrostu zużycia oleju jadalnego w UE-15. Aby osiągnąć ten poziom zbierania, należy poprawić infrastrukturę zbierania (Anderssen et al, 2007).
gromadzenie, transport i przechowywanie UCO
projekt BIOSIRE zidentyfikował trzy główne strategie gromadzenia UCO:
- procesor zdecentralizowana kolekcja: Przedsiębiorstwo zajmujące się biodieslem tworzy system zbierania od drzwi do drzwi w celu zbierania bezpośrednio od „producentów” UCO.
- procesor scentralizowana kolekcja: „producenci”UCO dostarczają ją w scentralizowanych punktach odbioru. Przedsiębiorstwo zajmujące się biodieslem zbiera je bezpośrednio z tych lokalizacji.
- Kolekcja łączona: firma biodiesel dostarcza surowe oleje roślinne „producentom” UCO i zbiera je również do recyklingu.
łańcuch dostaw UCO składa się z następujących etapów:
- Zakład Produkcyjny: zakład, w którym UCO jest produkowane.
- Spot terminal: pierwsza strona, w której początkowo pobierany jest UCO.
- Terminal napełniania: terminal, w którym UCO jest ładowany do samochodów ciężarowych na ostatnim etapie procesu; tutaj odbywa się mieszanie UCO z różnych olejów.
- Rafineria biodiesla lub Terminal do czyszczenia: terminal, w którym produkowany jest biodiesel
Transport i przechowywanie muszą być zgodne z CEN/TR 15367-3 „zapobieganie zanieczyszczeniu krzyżowemu”.
ograniczenia prawne
przy zbiórce UCO należy przestrzegać następujących rozporządzeń, dyrektyw i decyzji prawodawstwa europejskiego:
Rozporządzenia
- rozporządzenie (WE) nr 1013/2006 Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 14 czerwca 2006 r.w sprawie przemieszczania odpadów.
dyrektywy
- Dyrektywa Rady 1975/439/EWG z dnia 16 czerwca 1975 r.w sprawie unieszkodliwiania olejów odpadowych (75/439 / EWG).
- Dyrektywa Rady 1991/689/EWG z dnia 12 grudnia 1991 r.w sprawie odpadów niebezpiecznych. (91/689 / EWG).
- Dyrektywa Rady 1999/31/WE z dnia 26 kwietnia 1999 r.w sprawie składowania odpadów.
- Dyrektywa 2006/12/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 5 kwietnia 2006 r.w sprawie odpadów.
- Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2008/98/WE z dnia 19 listopada 2008 r.w sprawie odpadów i uchylająca niektóre dyrektywy.
decyzje
- Decyzja Komisji z dnia 3 maja 2000 r.zastępująca decyzję 94/3/WE ustanawiającą wykaz odpadów zgodnie z art. 1 lit. a) dyrektywy Rady 75/442/EWG w sprawie odpadów oraz decyzję Rady 94/904/WE ustanawiającą wykaz odpadów niebezpiecznych zgodnie z art. 1 ust. 4 dyrektywy Rady 91/689 / EWG w sprawie odpadów niebezpiecznych.
- Decyzja Komisji z dnia 16 stycznia 2001 r. zmieniająca decyzję 2000/532/WE w odniesieniu do wykazu odpadów (notyfikowana jako dokument nr C(2001) 108).
- Decyzja Rady z dnia 19 grudnia 2002 r.ustanawiająca kryteria i procedury przyjmowania odpadów na składowiska zgodnie z art. 16 i załącznikiem II do dyrektywy 1999/31/WE.
charakterystyka jakościowa zebranego UCO wykorzystywanego do przetwarzania na biodiesel
Właściwości fizyczne i chemiczne UCO (Wen et al, 2010)
jednostki | wartość | |
kwas palmitynowy | WT% | 8,5 |
kwas stearynowy | 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 |
Liczba jodowa | g I2/100 g | 83 |
zawartość sodu | mg/kg | 6,9 |
zawartość nadtlenku | mg/kg | 23.1 |
UCO zawiera zanieczyszczenia, takie jak wolny kwas tłuszczowy (FFA) i woda, które muszą zostać usunięte przed procesem transestryfikacji. W rzeczywistości FFAs reagują z katalizatorem alkalicznym, tworząc mydło, które hamuje reakcję, powodując słabą wydajność biodiesla (Leung & Guo, 2006; Banerjee & Zawartość FFA powyżej 3,0% zagraża procesowi transestryfikacji. Wartości kwasu i zmydlania determinują zarówno jakość, jak i cenę UCO. Zawartość FFA w UCO można usunąć za pomocą kilku technik:
- estryfikacja kwasem metanolem i kwasem siarkowym (Meng i wsp., 2008),
- estryfikacja żywicami jonowymiennymi (Ozbay i wsp., 2008),
- neutralizacja alkaliami, a następnie separacja mydła przez dekanter i
- ekstrakcja cieczami polarnymi wraz z estryfikacją kwasem i destylacją FFA.
zawartość wody jest zwykle usuwana przez ogrzewanie UCO powyżej 100°C (Demirbas, 2009). Alternatywnie stosuje się destylację próżniową pod ciśnieniem 0,05 bara (Felizardo et al, 2006). Ponadto zawieszone ciała stałe, fosfolipidy i inne zanieczyszczenia można zmyć gorącą wodą lub usunąć przez odwirowanie i filtrację papieru (Chen i wsp., 2009).
istniejące technologie i praktyki przetwarzania
Biodiesel składa się z długołańcuchowych estrów metylowych kwasów tłuszczowych (FAMEs) pochodzących z koryta trójglicerydów:
- klasyczny proces transestryfikacji, homogeniczna katalizowana transestryfikacja
- heterogeniczna katalizowana transestryfikacja
- enzymatyczna, katalizowana enzymem transestryfikacja
- nadkrytyczny metanol, nie katalizowany transestryfikacja.
najczęściej stosowaną metodą jest Transestryfikacja metanolem. UCO wymaga surowszych warunków transestryfikacji niż nowe oleje ze względu na wysoką zawartość FFA. Jednorodne katalizatory podstawowe są najczęściej stosowane w przemyśle, ponieważ przyspieszają proces i osiągają łagodniejsze warunki reakcji. Reakcję można prowadzić w sposób nieciągły (wsadowy) lub ciągły. Po reakcji glicerol jest oddzielany przez osadzanie lub odwirowanie. Faza biodiesla jest następnie oczyszczana przed zastosowaniem jako olej napędowy zgodnie z normą EN14214 oraz innymi krajowymi normami jakości i normami technicznymi.