aprovechamiento de los residuos generados en las trampas de ...

APROVECHAMIENTO DE LOS RESIDUOS GENERADOS EN LAS TRAMPAS DE GRASAS PROVENIENTES DE LOS ESTABLECIMIENTOS COMERCIALES EN EL MUNICIPIO DE PEREIRA. CÉSAR ANDRÉS PINEDA RODRÍGUEZ INGENIERO AMBIENTAL c.c 1.088.239.628 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA FACULTAD DE CIENCIAS AMBIENTALES MAESTRÍA EN ECOTECNOLOGÍA PEREIRA 2011

APROVECHAMIENTO DE LOS RESIDUOS GENERADOS EN LAS TRAMPAS DE GRASAS PROVENIENTES DE LOS ESTABLECIMIENTOS COMERCIALES EN EL MUNICIPIO DE PEREIRA. CÉSAR ANDRÉS PINEDA RODRÍGUEZ INGENIERO AMBIENTAL c.c 1.088.239.628 Tesis de maestría para optar al título de Magíster en Ecotecnología DIRECTOR Ph.D JHONIERS GILBERTO GUERRERO ERAZO Decano Facultad de Ciencias Ambientales UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA FACULTAD DE CIENCIAS AMBIENTALES MAESTRÍA EN ECOTECNOLOGÍA PEREIRA 2011

Tabla de Contenido RESUMEN .................................................................................................................................. 8 1 INTRODUCCIÓN ............................................................................................................... 9 2 JUSTIFICACIÓN .............................................................................................................. 10 3 OBJETIVOS ...................................................................................................................... 11 3.1 Objetivo General ................................................................................................................ 11 3.2 Objetivos Específicos ....................................................................................................... 11 4 ALCANCES DE LOS OBJETIVOS Y LOS RESULTADOS ESPERADOS ................. 12 5 HIPÓTESIS DEL TRABAJO .......................................................................................... 12 6 MARCO TEÓRICO .......................................................................................................... 13 6.1 Producción de Biodiesel ................................................................................................. 13 6.2 Proceso de Saponificación para la producción de jabón ..................................... 16 6.3 Proceso de obtención del betún y cera para muebles a partir de Aceites Vegetales y Grasa Animal. ......................................................................................................... 16 7 METODOLOGÍA ............................................................................................................. 17 7.1 Objetivo Específico 1 ........................................................................................................ 17 7.1.1 Diagnóstico de los Establecimientos Comerciales y de los Distritos Sanitarios en el Municipio de Pereira .................................................................................................................... 19 7.1.2 Establecimientos y Distritos Sanitarios Seleccionados para el Desarrollo de la Investigación ............................................................................................................................................... 21 7.1.3 Toma de Muestras ..................................................................................................................... 22 7.1.4 Ubicación de los Distritos Seleccionados ........................................................................ 22 7.2 Objetivo Específico 2 ........................................................................................................ 23 7.2.1 Tratamiento de las Muestras en el Laboratorio ........................................................... 23 7.2.2 Separación de la Emulsión (Grasas y Aceites Usados – Agua) ............................... 25 7.2.3 Elaboración de la Cera para Muebles (CM) .................................................................... 26 7.2.4 Elaboración de la Crema Lustradora de Zapatos (betún) (BT) ............................. 27 7.2.5 Elaboración de Biodiesel (BIO) ........................................................................................... 30 7.2.6 Elaboración de Jabón (JB) ...................................................................................................... 31 7.2.7 Pruebas Microbiológicas ........................................................................................................ 33 7.3 Objetivo Específico 3 ........................................................................................................ 34 7.3.1 Evaluación Financiera ............................................................................................................. 34 7.4 Análisis de los Datos de la Caracteirización ............................................................. 34 8 RESULTADOS Y DISCUSIÓN ....................................................................................... 36 8.1 Objetivo Específico 1 ........................................................................................................ 36 8.1.1 Modelo para Determinar la Cantidad de Grasas y Aceites Usados generadas en los Establecimientos Comerciales ..................................................................................................... 36 8.1.2 Cuantificación de las Grasas y Aceites Usados .............................................................. 39 8.2 Análisis de Datos luego de la Caracterización ......................................................... 41 8.3 Objetivo Específico 2 ........................................................................................................ 42 8.3.1 Obtencion de la Cera para Muebles ................................................................................... 42 8.3.2 Producto Terminado ................................................................................................................ 42 8.3.3 Características Cera para Muebles ..................................................................................... 43 8.3.4 Obtención del Betún ................................................................................................................. 43

8.3.5 Características del Betún ....................................................................................................... 44 8.3.6 Obtención del Biodiesel .......................................................................................................... 45 8.3.7 Características del Biodiesel ................................................................................................. 45 8.3.8 Obtención del Jabón ................................................................................................................. 49 8.3.9 Características del Jabón ........................................................................................................ 49 8.3.10 Resultados Pruebas Microbiológicas ............................................................................. 50 8.4 Objetivo Específico 3 ........................................................................................................ 52 8.4.1 Evaluación Financiera ............................................................................................................. 52

9 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................ 77 10 BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................ 79 ANEXOS .................................................................................................................................. 82 ANEXO 1 ................................................................................................................................. 83 ANEXO 2 ................................................................................................................................. 84

Lista de Figuras Figura 6-‐1 Reacción de Transesterificación, donde R1, R2, R3 representan las cadenas de ácidos grasos. ......................................................................................................................................... 15 Figura 6-‐2 Reacción de Saponificación ............................................................................................ 16 Figura 7-‐1 Descripción Proceso de Caracterización de las Grasas y Aceites Usados ... 18 Figura 7-‐2 Productos esperados de acuerdo a las diferentes procedencias .................... 23 Figura 7-‐3 Proceso de obtención de la Cera para Muebles ..................................................... 27 Figura 7-‐4 Proceso de obtención del Betún .................................................................................... 29 Figura 7-‐5 Proceso de obtención del Biodiesel ............................................................................. 31 Figura 7-‐6 Proceso de obtención de Jabón ..................................................................................... 32 Figura 7-‐7 Análisis Estadístico ............................................................................................................ 35 Figura 8-‐1 Presentación de las Grasas y Aceites Usados .......................................................... 52 Figura 8-‐2 Proceso de Aprovechamiento de las Grasas y Aceites Usados ......................... 53 Lista de Fotografías Fotografía 7-‐1 Muselina ......................................................................................................................... 23 Fotografía 7-‐2 Grasas y Aceites Usados ........................................................................................... 24 Fotografía 7-‐3 Filtración G y A U ........................................................................................................ 24 Fotografía 7-‐4 Separación de los Sedimentos ............................................................................... 24 Fotografía 7-‐5 Sedimentos luego de la Filtración ....................................................................... 24 Fotografía 7-‐6 G y A U de Restaurantes filtradas ........................................................................ 24 Fotografía 7-‐7 G y A U de Comida Rápidas filtradas .................................................................. 24 Fotografía 7-‐8 Separación de la Emulsión (Grasas y Aceites Usados – Agua) ................ 25 Fotografía 7-‐9 Filtración Grasas y Aceites Usados ..................................................................... 26 Fotografía 7-‐10 Grasas y Aceites Usados disueltos con Kerosene ........................................ 28 Fotografía 7-‐11 Filtración ..................................................................................................................... 28 Fotografía 7-‐12 Cera Carnaúba .......................................................................................................... 28 Fotografía 7-‐13 Cera Carnaúba y Negro de Humo ..................................................................... 28 Fotografía 7-‐14 Insumos sometidos a Calor .................................................................................. 29 Fotografía 7-‐15 Mezcla Final de los Insumos ................................................................................ 29 Fotografía 7-‐16 Separación Emulsión .............................................................................................. 30 Fotografía 7-‐17 Aceites para la Elaboración de Biodiesel ...................................................... 30 Fotografía 7-‐18 Preparación de la Mezcla ..................................................................................... 31 Fotografía 7-‐19 Adición del Colorante ............................................................................................. 32 Fotografía 7-‐20 Jabón Semilíquido .................................................................................................... 32 Fotografía 7-‐21 Preparación de las Muestras .............................................................................. 33 Fotografía 7-‐22 Preparación de los medios de cultivos (Ogy -‐ Plate Count) ................... 33 Fotografía 8-‐1 Toma de Muestras (Restaurantes) ..................................................................... 39 Fotografía 8-‐2 Toma de Muestras (Comidas Rápidas) ............................................................. 39 Fotografía 8-‐3 G y A U Restaurantes y Comidas Rápidas ......................................................... 43 Fotografía 8-‐4 Cera para Muebles Líquida .................................................................................... 43 Fotografía 8-‐5 Producto terminado ................................................................................................. 43 Fotografía 8-‐6 Betún Procedencia Restaurantes ......................................................................... 44 Fotografía 8-‐7 Betún Procedencia Comidas Rápidas ................................................................ 44 Fotografía 8-‐8 Montaje para la obtención del biodiesel ......................................................... 45

Fotografía 8-‐9 Proceso de obtención de Biodiesel ...................................................................... 45 Fotografía 8-‐10 Biodiesel y Glicerina ................................................................................................ 47 Fotografía 8-‐11 Refractómetro ........................................................................................................... 48 Fotografía 8-‐12 Analisis de la Muestra ............................................................................................ 48 Fotografía 8-‐13 Jabón .............................................................................................................................. 49 Fotografía 8-‐14 Prueba Jabón ............................................................................................................. 49 Fotografía 8-‐15 Producto terminado ............................................................................................... 50 Fotografía 8-‐16 Análisis Grasas y Aceites Usados ....................................................................... 51 Fotografía 8-‐17 Análisis Betún ............................................................................................................ 51 Fotografía 8-‐18 Análisis Cera para Muebles ................................................................................. 51 Lista de Cuadros Cuadro 8-‐1 Variables Macroeconómicas ........................................................................................ 54 Cuadro 8-‐2 Supuestos del Negocio .................................................................................................... 55 Cuadro 8-‐3 Generación de Material ................................................................................................. 58 Cuadro 8-‐4 Recolección del Material ............................................................................................... 59 Cuadro 8-‐5 Transporte del Material ................................................................................................ 60 Cuadro 8-‐6 Inversiones ........................................................................................................................... 61 Cuadro 8-‐7 Financiación ....................................................................................................................... 63 Cuadro 8-‐8 Depreciación ....................................................................................................................... 64 Cuadro 8-‐9 Producción Producto Terminado .............................................................................. 65 Cuadro 8-‐10 Ventas ................................................................................................................................. 66 Cuadro 8-‐11 Gastos de Recolección .................................................................................................. 67 Cuadro 8-‐12 Costos Unitarios de Producción ............................................................................... 68 Cuadro 8-‐13 Gastos de Administración ........................................................................................... 70 Cuadro 8-‐14 Estado de Resultados (PyG) ....................................................................................... 71 Cuadro 8-‐15 Inventarios ........................................................................................................................ 72 Cuadro 8-‐16 Proveedores ...................................................................................................................... 73 Cuadro 8-‐17 Flujo de Caja ..................................................................................................................... 74 Cuadro 8-‐18 Balance General ............................................................................................................. 75 Cuadro 8-‐19 VPN y TIR ........................................................................................................................... 76 Lista de Gráficos Gráfico 7-‐1 Distribución de Establecimientos por Distrito ...................................................... 20 Gráfico 7-‐2 Distribución del Porcentaje de grasas/mes por Distrito .................................. 20 Gráfico 7-‐3 Ubicación Distritos ............................................................................................................ 22 Gráfico 8-‐1 Dispersión de los datos para Restaurantes ............................................................ 37 Gráfico 8-‐2 Dispersión de los datos para Comidas Rápidas .................................................... 38

Lista de Tablas Tabla 1 Método de Determinación ..................................................................................................... 17 Tabla 2 Número de Establecimientos por Distritos en la ciudad de Pereira ................... 19 Tabla 3 Distritos Seleccionados para la Investigación .............................................................. 21 Tabla 4 Generación de Grasas por tipo de Establecimiento ................................................... 21 Tabla 5 Datos Establecimiento Restaurantes ............................................................................... 36 Tabla 6 Datos Establecimiento Comidas Rápidas ....................................................................... 37 Tabla 7 Valores de Grasa Producida de acuerdo a los Modelos Generados ..................... 38 Tabla 8 Muestreos Restaurantes y Comidas Rápidas ................................................................ 40 Tabla 9 Tratamiento de las Grasas para Aprovecharlas ......................................................... 40 Tabla 10 Cantidad de Grasas y Aceites Usados Aprovechables con base a la generación de Grasa Producida .......................................................................................................... 40 Tabla 11 Análisis de los Datos de Laboratorio ............................................................................. 41 Tabla 12 Insumos y Cantidades ........................................................................................................... 42 Tabla 13 Aspectos de Evaluación ....................................................................................................... 43 Tabla 14 Insumos y Cantidades ........................................................................................................... 44 Tabla 15 Aspectos de Evaluación ....................................................................................................... 45 Tabla 16 Valores de Acidez y Humedad para la obtencion del Biodiesel .......................... 46 Tabla 17 Valores de acidez luego del pre-‐tratamietno con MgSO4 ..................................... 46 Tabla 18 Indices de Refracción. ........................................................................................................... 48 Tabla 19 Insumos y Cantidades ........................................................................................................... 49 Tabla 20 Obtención de los productos de acuerdo a las procedencias ................................ 50 Tabla 21 Costo Tanque de Concreto Restaurante ....................................................................... 62 Tabla 22 Costo Tanque de Concreto Comidas Rápidas ............................................................. 62 Tabla 23 Costo Tanque de Plástico (Transporte) ........................................................................ 62

RESUMEN En la industria alimenticia al igual que en los restaurantes, constantemente se generan subproductos (grasas y aceites usados), los cuales presentan dificultad para el manejo y disposición adecuada; un ejemplo de esto son las grasas. La grasa animal es un hidrocarbono complejo con enlaces químicos difíciles de romper, por lo que la acción microbiana tarda un poco más en degradarla en comparación con los residuos orgánicos presentes en las aguas residuales. Generalmente los restaurantes y las industrias retienen y acumulan la grasa en depósitos conocidos como Trampas de Grasa, este mecanismo consiste en un tanque pequeño de flotación donde la grasa flota y es retenida, mientras el agua sale por una descarga inferior (Romero, 2004). Se debe tener en cuenta que la legislación prohíbe disponer las grasas directamente a través del alcantarillado (NTC 1500), y de ninguna manera disponerlos a través de los servicios de recolección de basura. En la mayoría de los casos se utilizan productos químicos para transformar la grasa, pero a su vez estos químicos causan problemas de contaminación en las descargas de aguas residuales. Los productos químicos tales como ácidos o álcalis no deben ser utilizados ya que contribuyen a aumentar el problema de contaminación, dada su alta reactividad. Aún con la ayuda de estos químicos, se hace necesaria la extracción de la grasa debido a que se encuentra en forma sólida, por tal motivo es necesario buscar alternativas de aprovechamiento de estos subproductos, para desarrollar alternativas que puedan ser utilizadas en otras actividades o para lograr su adecuada disposición. Como alternativa Canakci (2007), identifica la forma de aprovechar los subproductos de cocinas de restaurantes tales como: grasa animal y aceites vegetales, transformándolos con la ayuda de diferentes procesos en combustibles alternativos, reduciendo así las emisiones de monóxido de carbono (CO), hidrocarburos (HC), y de material particulado (PM). También existen otras alternativas las cuales tienen como fin aprovechar estos residuos grasos para elaboración de productos, tales como cera para muebles, crema lustradora de zapatos y jabón (Garzón y López, 2008). La presente investigación tiene como objetivo determinar una alternativa de aprovechamiento de los residuos grasos generados en establecimientos comerciales, a través de la producción de biodiesel, jabón, cera para muebles y de una crema lustradora de zapatos (betún), identificando cual de estas alternativas es la más adecuada para el manejo de este tipo de residuos, y además de determinar que consideraciones se deberían tener en cuenta para el desarrollo de la alternativa. 8

1

INTRODUCCIÓN

Los desechos provenientes de la trampa de grasa de restaurantes, son ricos en grasas animales y aceites vegetales, los cuales son considerados sustancias problemáticas tanto en el sistema de tratamiento de las aguas residuales como en el tratamiento de residuos sólidos debido a las características de estos compuestos, en muchos países se ha prohibido su disposición en vertederos a cielo abierto debido a que su proceso de degradación es lento y al ser mezclados con los lixiviados se hace difícil su eliminación (Lemus., et al 2004). En las plantas de procesamiento de alimentos y restaurantes continuamente se generan este tipo de desechos, los cuales tienen como destino final la red de alcantarillado. La disposición de estas aguas residuales en cuerpos hídricos causa serios problemas debido al aumento de la demanda bioquímica de oxígeno (DBO) y demanda química de oxígeno (DQO), además de incidir el color y olor de esta agua. (Lan., et al 2009). Hoy día, la mayor parte del aceite de cocina es usado y vertido en el sistema de alcantarillado de las ciudades, este procedimiento trae consigo diferentes aspectos negativos, entre ellos se observan como los aceites y las grasas pueden causar la obstrucción de las tuberías por la formación de una película en las paredes internas, lo cual contribuye a la reducción del diámetro eficaz en la tubería del alcantarillado (Kabouris., et al 2009), además se debe tener en cuenta que si estos aceites alcanzan a llegar a las plantas de tratamiento de aguas residuales generarían una alteración en la operaciones normales, aumentando los costos de mantenimiento, y si por el contrario estas son vertidas directamente a un cuerpo de agua se estaría aumentando la carga contaminante que este podría depurar (Lapuerta., et al 2008). Solo una pequeña cantidad del aceite de cocina usado correctamente es recogida y reciclada, sobre todo en áreas rurales, donde hace unos años, estos residuos se utilizaban como alimento para animales, pero después de realizadas pruebas de laboratorio, se determinó que los aceites eran expuestos a altas temperaturas lo que generaba que este tipo de compuestos tuviera propiedades cancerígenas afectando de manera notoria a los animales (Lapuerta., et al 2008). Con base a la investigaciones previas (Bautista., et al 2009; Garzón y López, 2008), se ha logrado identificar posibles alternativas de aprovechamiento de grasas y aceites usados que pueden ser utilizados de nuevo en procesos de producción, como es el caso de la obtención de biodiesel, cera para muebles, cremas lustradoras de zapatos (betún) y jabón de tocador. El biodiesel es un combustible alternativo para los motores diesel, que es producido químicamente por la reacción de una grasa (vegetal o animal) y aceites usados, con un alcohol como el metanol o etanol. La reacción requiere de un catalizador, por lo general una base fuerte, como el hidróxido sodio o el hidróxido de potasio, produciendo nuevos compuestos químicos como los ésteres de metilo, estos ésteres son los que se conocen como biodiesel (Gerpen, 2005). Otras de las alternativas de aprovechamiento de grasas y aceites es la producción de jabón, esta se ha llevado a cabo durante muchos años, esta actividad fue una tarea casera en la que se utilizaban grasas animales y cenizas las cuales proporcionaban el álcali. Actualmente existen múltiples fórmulas y variedades de éste producto; en esencia se produce a partir de una reacción conocida como saponificación. 9

2

JUSTIFICACIÓN

Constantemente en los establecimientos comerciales se están generando subproductos (grasas y aceites usados) en sus procesos productivos, razón por la cual se hace necesario ejercer un control sobre el manejo que se le debe dar a este tipo de residuos, pero al mismo tiempo surgen diferentes interrogantes, tales como: ¿Qué hacer con estos residuos?, ¿Como debería ser su manejo?, ¿Sería posible tratarlos o aprovecharlos? o si por el contrario ¿Podrían tener un valor agregado?, el desarrollo de la investigación pretende dar respuesta a estos interrogantes, además de definir posibles alternativas para el aprovechamiento y/o manejo de las grasas y aceites usados en los establecimientos comerciales, permitiendo identificar de esta manera una posible solución a una necesidad insatisfecha. En el municipio de Pereira existen alrededor de 600 establecimientos comerciales, donde a diario se están generando residuos de aceites vegetales y grasa animal, la disposición de estos desechos se hace directamente al relleno sanitario sin un tratamiento previo, en muchos de los casos estas grasas y aceites se dirigen al alcantarillado del municipio generando con esto taponamientos en las tuberías y aumentando así el problema, razón por la cual en el desarrollo de la investigación se proponen alternativas de aprovechamiento y/o de manejo de los residuos de grasas y aceites usados, además de elaborar una evaluación financiera, con la cual se conocerá la viabilidad del proyecto. Dentro de las posibles alternativas se encuentra la elaboración de biodiesel, la producción de jabón, cera para muebles y de una crema lustradora de zapatos (betún).

10

3

OBJETIVOS 3.1

Objetivo General

Determinar una alternativa viable para el aprovechamiento y/o manejo de los residuos provenientes de las trampas de grasas de Restaurantes y Comidas Rápidas en el municipio de Pereira. 3.2

Objetivos Específicos

•

•

Caracterizar los residuos provenientes de las trampas de grasas de los establecimientos comerciales en el municipio de Pereira. Evaluar la factibilidad técnica de las alternativas para la producción de biodiesel, cera para muebles, cremas lustradoras de zapatos (betún), y de jabón a partir de grasas y aceites usados.

•

Realizar una evaluación financiera para el tratamiento del residuo graso generado por los establecimientos seleccionados (Restaurantes y Comidas Rápidas), para la obtención de materia prima para su posterior aprovechamiento.

11

4

ALCANCES DE LOS OBJETIVOS Y LOS RESULTADOS ESPERADOS

Por medio de este proyecto de investigación se pretende identificar cual alternativa es más viable para el aprovechamiento y/o manejo de los residuos generados en las trampas de grasa de los establecimientos comerciales, teniendo en cuenta que el tipo de grasas y aceites usados serán diferenciadas según su procedencia, es decir, se recolectaran muestras de Restaurantes y Comidas rápidas, que serán evaluadas en las siguientes alternativas: obtención de biodiesel, cera para muebles, cremas lustradoras de zapatos (betún) y el jabón Además se pretende identificar de acuerdo a las diferentes procedencias de las grasas, la calidad del biodiesel, de la cera para muebles, del betún y el jabón, a partir de las grasas y aceites usados; serán también caracterizadas las grasas con el fin de determinar dependiendo su procedencia cual seria su mejor aprovechamiento. El desarrollo de los procesos de obtención se llevará a cabo a escala de laboratorio donde se determinarán las especificaciones por unidades y las cantidades de materiales requeridos para la obtención de los productos. 5

HIPÓTESIS DEL TRABAJO • Existe, una alternativa para el aprovechamiento y/o manejo de los residuos provenientes de las trampas de grasas de los establecimientos comerciales, que a corto plazo se identifique como una alternativa ambiental y técnicamente sostenible, para mitigar el impacto generado por estos residuos grasos sobre el ambiente.

12

6 MARCO TEÓRICO Las grasas y los aceites son clasificados químicamente como lípidos, estos compuestos son conocidos con el nombre de triglicéridos. Los aceites generalmente son líquidos en temperatura ambiente, mientras que las grasas son sólidas a la misma temperatura. Las grasas son generalmente clasificadas en dos categorías, grasa amarilla y la grasa marrón. La grasa amarilla se produce a partir de aceite vegetal o grasa animal que ha sido calentada y usada para cocinar una amplia variedad de carnes, pescados o productos vegetales, mientras que la grasa marrón es aquella que se encuentra presente en la trampa de grasa. Una de las características más importantes de los residuos de aceites vegetales y grasas son sus bajos costos, lo cual es un factor determinante a la hora de utilizarla como materia para procesos de aprovechamiento. (Kabouris., et al 2009). En la freidura de alimentos, los aceites vegetales son usados a muy altas temperaturas, este proceso causa varias reacciones químicas como la hidrólisis, la polimerización y la oxidación, además de generar radicales libres (RL), los cuales pueden convertirse en agentes cancerígenos afectando de forma directa la salud, así mismo, las altas temperaturas producen cambios en las propiedades físicas y químicas de los aceites y grasas durante la freidura. El aumento de la viscosidad en el aceite esta dado por la polimerización, esta reacción tiende a formar compuestos de peso molecular altos. (Canakci, 2007). Los aceites vegetales tienen el potencial de sustituir a una fracción los productos de los destilados de petróleo y productos petroquímicos derivados del petróleo en un futuro próximo. Los combustibles de aceites vegetales vírgenes no son ahora competitivos frente a los combustibles de petróleo debido a que aún son más costosos en su obtención. Sin embargo, con los recientes incrementos en los precios del petróleo y la incertidumbre sobre la disponibilidad de petróleo, existe un renovado interés en el uso de aceites vegetales usados en motores Diesel. (Demirbas, 2003). Los aceites vegetales se están convirtiendo en una alternativa prometedora para el combustible diesel, ya que son renovables en la naturaleza y pueden ser producidos localmente además de ser amigables con el medio ambiente. Los aceites no tienen prácticamente ningún contenido de azufre, no ofrecen ninguna dificultad para el almacenamiento, y tienen excelentes propiedades de lubricación. (Ramadhas., et al 2005). Las alternativas propuestas para el desarrollo de la investigación se describen a continuación: 6.1

Producción de Biodiesel

Desde hace más de un siglo, se han desarrollado en gran medida investigaciones referentes al tema del combustible diesel, no sólo en el diseño sino también en encontrar un combustible apropiado. Por muchos años, la disponibilidad de los combustibles derivados del petróleo eran considerables, lo que permitía acceder a ellos de una manera más fácil por lo que no eran tan costosos como lo son ahora, esto proporcionó poco interés para experimentar con alternativas de combustibles renovables para motores diesel. (Arbeláez y Rivera, 2007). 13

Sin embargo, desde la crisis petrolera de los años 1970, se generó un gran interés por la investigación, permitiendo así tener un conocimiento un poco más amplio en el área de combustibles alternativos. El metanol, el etanol, el gas natural comprimido (GNC), el gas licuado de petróleo (GLP), el gas natural líquido (GNL), los aceites vegetales y la gasolina reformulada, han sido considerados todos como combustibles alternativos. De estos combustibles alternativos, sólo el etanol y los aceites vegetales son combustibles no fósiles, muchos investigadores han concluido que el aceite vegetal y las grasas animales podrían llegar a ser una promesa de combustibles alternativos para motores diesel, debido a su volatilidad baja y al alto número de cetano que contienen, lo que permite generar la chispa necesaria para encender estos motores. No obstante, Las propiedades de biodiesel varían dependiendo del aceite utilizado como materia prima, y además del alcohol usado, pero aún así siempre están muy cerca de las propiedades de combustible diesel (Canakci, 2007). El uso de aceites vegetales sin ser procesados para motores diesel pueden causar problemas relacionados con el motor, debido a la viscosidad que contienen; estos problemas se evidencian en la formación de residuos los cuales son conducidos a los depósitos en el motor, pero estos efectos pueden ser reducidos o ser eliminados por el proceso de transesterificación donde el aceite vegetal se transforma a un éster, dando paso a la optimización del combustible. La producción de biodiesel a partir de aceites vegetales se ha estudiado extensamente en los últimos años, diferentes investigadores han informado de la producción de biodiesel de varias maneras, existen cuatro líneas básicas para la producción de biodiesel a partir de grasas y aceites: transesterificación catalizadas por una base; transesterificación catalizadas por un ácido; la enzima de conversión catalítica del aceite en sus ácidos grasos seguida por la obtención del biodiesel y por último, la transesterificación con metano utilizado como solvente (Demirbas, 2009). En el proceso de transesterificación se remueve la glicerina de los triglicéridos y se sustituye por el alcohol usado para el proceso de conversión, este proceso disminuye la viscosidad, pero mantiene el número de cetano y el poder calorífico (Canakci, 2007). El proceso de transesterificación, es una reacción química donde se hace reaccionar los aceites vegetales con el alcohol en presencia de un catalizador como muestra en la Figura 6-‐1. La transesterificación significa la reducción de la viscosidad de los aceites vegetales sin afectar el poder calorífico del combustible original. Por lo tanto, la atomización de combustible, la combustión, y las características de emisión mostrarán mejores resultados en los aceites usados en comparación con los aceites vegetales vírgenes. Los alcoholes como el etanol, el metanol, o butanol pueden ser usados en la transesterificación. (Felizardo et al. 2006).

14

Figura 6-‐1 Reacción de Transesterificación, donde R1, R2, R3 representan las cadenas de ácidos grasos.

Los catalizadores usados en la transesterificación son generalmente clasificados en dos categorías, ácidos y alcalinos. Los catalizadores ácidos comúnmente preferidos son: sulfúricos, sulfónicos y ácidos hidroclóricos; los catalizadores alcalinos más utilizados son el hidróxido de sodio y el hidróxido de potasio; en la transesterificación de aceite vegetales con catalizadores alcalinos, los investigadores han acentuado que el aceite vegetal y el alcohol no deberían contener el agua ya que esta reduce la velocidad de reacción. (Canakci, 2007). La transesterificación de aceites vegetales catalizados por una base y un alcohol ha sido por mucho tiempo el método preferido para la producción de biodiesel, donde el metanol es el alcohol comúnmente utilizado debido a su bajo costo, además de la generación de glicerina como subproducto luego de la obtención del biodiesel; esta última utilizada por las industrias farmacéuticas, cosméticas y alimentarias. (Bautista., et al 2009; Demirbas, 2009; Rojas., et al 2009). Los ésteres metílicos y etílicos de ácidos grasos son los ésteres conocidos como el biodiesel. Los métodos de preparación de los ésteres metílicos y etílicos tienen sus propias ventajas y desventajas. En el caso de la metanólisis la solubilidad del aceite en metanol es menor y la reacción de transferencia de masa es limitado. Por otro lado, el metanol tiene mayor conversión de equilibrio debido a una mayor reacción de metóxido. A diferencia de metanol, el etanol tiene mejores propiedades disolventes y se puede obtener a partir de recursos renovables. Sin embargo, la formación de la emulsión después de la transesterificación del aceite con etanol hace que la separación de éster sea aún muy difícil. (Issariyakul., et al 2007) En el caso de metanólisis, estas emulsiones se descomponen rápidamente y con facilidad para formar una capa de glicerina en la capa inferior y en la parte superior una capa rica en éster metílico. En la ethanolysis, estas emulsiones son más estables y complican severamente la separación y purificación de los ésteres. (Encinar., et al 2007). El combustible diesel en gran parte es utilizado en el transporte, la agricultura, sectores comerciales, domésticos, e industriales y para la generación de energía (Demirbas, 2009). De los combustibles alternativos, el biodiesel obtenido de aceites vegetales y grasa animal sostiene muy buenas ofertas como una alternativa ecológica. Este combustible alternativo recientemente ha atraído la atención en países de todo el mundo debido a su disponibilidad, al ser 15

biodegradable y no tóxico, el biodiesel se encuentra libre de azufre y compuestos aromáticos, produce menos emisiones en comparación con la gasolina convencional, y a su vez proporciona características similares en términos de eficiencia (Demirbas, 2003, 2009) 6.2

Proceso de Saponificación para la producción de jabón

Los aceites vegetales, como el aceite de coco o de oliva, y las grasas animales, como el sebo, son ésteres de glicerina con ácidos grasos. Por eso cuando son tratados con una base fuerte como sosa o potasa se saponifican, es decir producen la sal del ácido graso conocida como jabón y liberan glicerina. En el caso de que la saponificación se efectúe con sosa (soda cáustica), se obtendrán los jabones de sodio, que son sólidos y ampliamente usados en el hogar. En caso de hacerlo con potasa, se obtendrán jabones de potasio, que tienen consistencia líquida. La reacción química que se efectúa en la fabricación de jabón se puede representar en forma general como se muestra en la Figura 6-‐2.

Figura 6-‐2 Reacción de Saponificación

Las grasas y aceites usados, son compuestos de glicerina y de un ácido graso, como el ácido palmítico o el esteárico, cuando estos compuestos se tratan con una solución acuosa de un álcali, como el hidróxido de sodio, se descomponen formando la glicerina y la sal de sodio de los ácidos grasos. Los ácidos grasos que se requieren para la fabricación del jabón se obtienen de los aceites de sebo, grasa y pescado, mientras que los aceites vegetales se obtienen, del aceite de coco, de oliva, de palma, de soja (soya) o de maíz. Los jabones duros se fabrican con aceites y grasas que contienen un elevado porcentaje de ácidos saturados, que se saponifican con el hidróxido de sodio (Na-‐OH). Los jabones blandos son jabones semifluidos que se producen con aceite de lino, aceite de semilla de algodón y aceite de pescado, los cuales se saponifican con hidróxido de potasio (K-‐OH). En general un jabón es una sal sódica o potásica de ácidos grasos, que se obtiene por hidrólisis alcalina de ceras, grasas, sebos y aceites, una cera es un éster natural de peso molecular alto formado por alcoholes mono-hidroxilados de cadena lineal larga y de ácidos grasos superiores de cadena recta. 6.3

Proceso de obtención del betún y cera para muebles a partir de Aceites Vegetales y Grasa Animal.

El betún para zapatos se conoce también como crema para calzado, pomada de calzado o pasta de calzado, es utilizado para dar lustre, impermeabilizar y mejorar la apariencia del cuero de los 16

zapatos o botas. La fabricación de betún es un proceso químico donde los productos que se utilizan en su elaboración son ceras, aceites, grasas, pigmentos y disolventes. Estos productos se calientan y se mezclan para obtener la proporción adecuada, luego de la mezcla se vierte dentro de recipientes, logrando con esto un cambio en su estado, es decir cambia de estado líquido a sólido, luego de este proceso ya se encuentra listo para su comercialización. En la actualidad existen diferentes métodos de obtención de betún, entre ellos, la producción a partir del reciclaje de neumáticos, para este método se han desarrollado formulas donde se incorpora el caucho de los neumáticos al betún para así lograr obtener parte de sus propiedades, este método es usado en emulsiones asfálticas. Por otra parte, la elaboración de cera para muebles se lleva a cabo con la mezcla de los siguientes insumos: grasas y aceites usados, cera de abejas, trementina y aceite mineral; disueltos los productos, estos deben ser calentados y después deben ser dejados a temperatura ambiente para que se solidifique el producto final y así conseguir que la cera tenga una buena consistencia y pueda a su vez proporcionar un buen brillo. 7 METODOLOGÍA Para el desarrollo de esta propuesta se llevaron a cabo los siguientes pasos metodológicos según cada objetivo específico planteado, para dar cumplimiento al objetivo general del proyecto, además de contar con el apoyo de la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Pereira S.A E.S.P/Grupo de Control de Vertimientos, para la obtención de la información de los Establecimientos Comerciales en el Municipio de Pereira, y la logística necesaria para la toma de muestras, los análisis realizados a las grasas y aceites usados se llevaron a cabo en el Laboratorio de Análisis de Aguas y Alimentos de la Universidad Tecnológica de Pereira. 7.1

Objetivo Específico 1 • Caracterizar los residuos provenientes de las trampas de grasas de los establecimientos comerciales en el municipio de Pereira.

En la Tabla 1, se describen los métodos utilizados para la caracterización de las grasas y aceites usados. Tabla 1 Método de Determinación NORMA TECNICA COLOMBIANA METODO DE DETERMINACIÓN (Grasas y Aceites) N. 432 Densidad N. 268 Índice de Refracción N. 254 Humedad N. 218 Acidez N. 235 Índice de Saponificación N. 283 Índice de Yodo N. 235 Índice de Peróxidos Extracción Soxhlet Grasas y Aceites Fuente: Elaboración Propia. Agosto 2010

17

Para el desarrollo de la investigación se trabaja con grasas animales y aceites vegetales usados, este material graso se encuentra en los siguientes establecimientos: Restaurantes y Comidas Rápidas, según Canakci (2007), este expresa que este tipo de material graso aunque ha tenido un cambio en sus propiedades físicas y químicas debido a que son sometidas a altas temperaturas, aún presentan condiciones para ser aprovechadas, pero se debe tener en cuenta que estas grasas deben ser sometidas a un tratamiento previo con el cual se garantice eliminar las impurezas presentes en ellas luego de su extracción en las trampas de grasas. Se plantea trabajar con dos (2) procedencias, Restaurantes, Comidas Rápidas. La Figura 7-‐1 indica una descripción del proceso de caracterización de las grasas y aceites usados con las respectivas pruebas de laboratorio, además de plantearse la caracterización también se elabora un diagnostico sobre la cantidad de grasas generadas en el municipio de Pereira, para determinar que tipo de establecimientos tienen una mayor influencia en la generación de grasas y aceites usados.

Figura 7-‐1 Descripción Proceso de Caracterización de las Grasas y Aceites Usados

18

7.1.1 Diagnóstico de los Establecimientos Comerciales y de los Distritos Sanitarios en el Municipio de Pereira En la ciudad de Pereira existen alrededor de 641 establecimientos comerciales con una generación de grasas de 18.773 l/mes, los cuales se encuentran distribuidos en nueve (9) distritos, en la Tabla 2, se indican los distritos con sus respectivos números de establecimientos. Tabla 2 Número de Establecimientos por Distritos en la ciudad de Pereira Cant. Grasas Porcentaje de Grasas por l/mes Distrito (%) Distrito Otún 190 5.727 31 Distrito Egoyá 205 5.692 30 Distrito Alivio Egoyá 21 591 3 Distrito Arenosa 82 2.843 15 Distrito Dulcera 46 1.164 6 Distrito Consota 48 1.104 6 Distrito Oso 19 674 4 Q. Varias 4 172 1 Distritos Nocturnos 26 806 4 TOTAL 641 18.773 100 Fuente: Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Pereira S.A E.S.P/ Grupo de Control de Vertimientos Distrito

Nº Establ.

Los establecimientos identificados en la ciudad de Pereira se encuentran clasificados de la siguiente manera: Restaurantes, Comidas Rápidas, Clínicas, Hospitales, Cafeterías, Estaciones de Servicio, Heladerías, Hogares Infantiles, Institutos, Colegios, Hoteles, Guarderías, Industrias, Lavautos y Panaderías, de igual forma se identificaron también los siguientes distritos: Otún, Egoyá, Alivio Egoyá, Arenosa, Dulcera, Consota, Oso, Quebradas Varias y Distritos Nocturnos, estos dos últimos denominados así por la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Pereira S.A E.S.P. En el Gráfico 7-‐1 y Gráfico 7-‐2, se muestra la distribución de los establecimientos y el porcentaje de las grasas producidas por mes en los distritos de vertimiento de la ciudad de Pereira.

19

Gráfico 7-‐1 Distribución de Establecimientos por Distrito

§ Los Distritos Otún y Egoyá son los más representativos

Gráfico 7-‐2 Distribución del Porcentaje de grasas/mes por Distrito

§ Los Distritos Otún, Egoyá y Arenosa representan el 76% de grasas/mes por distrito

20

7.1.2 Establecimientos y Distritos Sanitarios Seleccionados para el Desarrollo de la Investigación Para efecto de la investigación se tuvieron en cuenta los establecimientos de Restaurantes y Comidas Rápidas, debido a que se desea aprovechar los aceites vegetales y grasas animales que allí son utilizados. Se definieron también los siguientes distritos: Otún, Egoyá, Arenosa y Dulcera, como los de mayor número de establecimientos y de mayor producción de grasas por mes, en la Tabla 3, se muestran los distritos sanitarios seleccionados con sus respectivas cantidades de grasas generadas. Tabla 3 Distritos Seleccionados para la Investigación Distrito

Nº de Establ.

Cant. Grasas l/mes

Porcentaje de Grasas por Distrito (%)

Otún 190 5.727 37 Egoyá 205 5.692 37 Arenosa 82 2.843 18 Dulcera 46 1.164 8 TOTAL 523 15.426 100 Fuente: Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Pereira S.A E.S.P/ Grupo de Control de Vertimientos

Definidos los distritos y las procedencias (Restaurantes y Comidas Rápidas), el paso a seguir, fué identificar cuantos establecimientos existían y la cantidad de grasa generada, de acuerdo a cada uno de los distritos sanitarios y al tipo de establecimientos seleccionados para la investigación, en la Tabla 4, se indican según el tipo de establecimiento. Tabla 4 Generación de Grasas por tipo de Establecimiento Nº de Total de Establ. Grasas (l/mes) Restaurantes 214 7.777 Comidas Rápidas 85 2.536 TOTAL 299 10.313 Fuente: Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Pereira S.A E.S.P/ Grupo de Control de Vertimientos Tipo de Establ.

Con base a los datos consignados en la Tabla 4, allí se indica la cantidad de grasa generada por los dos tipos de establecimientos (Restaurantes y Comidas Rápidas), quiere decir entonces que 10.313 l/mes de grasas equivalen a el 54,93% del total de las grasas (18.773 l/mes), generadas en la ciudad a partir de los nueve (9) distritos ya mencionados, de igual forma 10.313 l/mes equivalen a el 66,85% del total de las grasas generados en los cuatro (4) distritos seleccionados para la investigación. Identificados los 299 establecimientos entre Restaurantes y Comidas Rápidas, se tomaron 30 establecimientos que corresponden al 10% de la población, según Chao (1994) este expresa que cuando la población es finita el tamaño de la muestra sigue siendo finita, razón por la cual se puede estandarizar siendo representativa la muestra a partir de n>30, por tal motivo 21

se estableció un tamaño de muestra de 30 establecimientos y estos a su vez fueron seleccionados de manera aleatoria obteniendo con esto la siguiente distribución: Restaurantes (18) y Comidas Rápidas (12), siendo entonces estos los puntos de muestreo para la investigación. 7.1.3 Toma de Muestras Durante la toma de muestras se tuvo en cuenta los siguientes aspectos: período de mantenimiento de las trampas de grasas y el estado de las grasas y aceites en la trampa de grasa, debido a que en ocasiones, largos periodos de mantenimiento incide en la calidad de las grasas y aceites para la obtención de los diferentes productos. Las grasas recolectadas en cada uno de los establecimientos, fueron integradas para obtener solo una muestra de Restaurantes y Comidas Rápidas. Las muestras de grasas y aceites se tomaron con la menor cantidad de agua y sedimentos posibles, luego de ser recolectadas las muestras, estas fueron refrigeradas y filtradas para su posterior aprovechamiento. 7.1.4 Ubicación de los Distritos Seleccionados

Gráfico 7-‐3 Ubicación Distritos Fuente: Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Pereira S.A E.S.P/ Grupo de Control de Vertimientos

Luego de definidos los puntos de muestreo, el paso a seguir fue recolectar las muestras de grasas y aceites usados de las dos (2) diferentes procedencias, Restaurantes y Comidas Rápidas, en la Figura 7-‐1 se indica la descripción de las caracterización de las grasas y aceites usados. 22

7.2

Objetivo Específico 2 • Evaluar la factibilidad técnica de las alternativas para la producción de biodiesel, cera para muebles, cremas lustradoras de zapatos (betún), y de jabón a partir de grasas y aceites usados.

En la Figura 7-‐2, se indica luego de la caracterización de las grasas y aceites usados, los productos a obtener de acuerdo a las diferentes alternativas.

Figura 7-‐2 Productos esperados de acuerdo a las diferentes procedencias

Para el desarrollo de la investigación se llevaran a cabo los siguientes pasos metodológicos: 7.2.1 Tratamiento de las Muestras en el Laboratorio Luego que las muestras de grasas y aceites de Restaurantes y Comidas Rápidas, son refrigeradas para conservarlas, el paso a seguir es la filtración de las mismas, este paso se hace necesario debido que en el, se busca separar los sedimentos (restos de comida), los cuales contribuyen a que las grasas se descompongan rápidamente, y así incidan en la calidad de la materia prima para la obtención de los productos. La filtración consiste en hacer pasar las grasas y aceites a través de un filtro Fotografía 7-‐1, para este caso se utilizó muselina (tela para cortinas), debido que tiene orificios pequeños (0,05 x 0,05 mm), permitiendo el paso de la emulsión (grasa-‐agua), e impidiendo que los sedimentos sigan presentes en las muestras, de esta forma se garantiza que las grasas y aceites usados no se descompongan rápidamente, además de ayudar a disminuir el olor generado por las grasas. Ver Fotografías

Fotografía 7-‐1 Muselina

23

Fotografía 7-‐3 Filtración G y A U

Fotografía 7-‐2 Grasas y Aceites Usados (G y A U)

En la Fotografía 7-‐2 se muestra la homogenización de las muestras, luego de que han sido refrigeradas, para ser sometidas a la filtración. Ver Fotografía 7-‐3

Fotografía 7-‐5 Sedimentos luego de la Filtración

Fotografía 7-‐4 Separación de los Sedimentos

Con la ayuda de la muselina como filtro se logra retener los sedimentos, disminuyendo de esta manera la posibilidad de que las grasas y aceites se descompongan rápidamente y a su vez los sedimentos filtrados podrán disponerse al relleno sanitario sin generar alguna afectación al ambiente.

Fotografía 7-‐7 G y A U de Comida Rápidas filtradas

Fotografía 7-‐6 G y A U de Restaurantes filtradas 24

Luego de que las grasas y aceites han sido filtradas se observa como existe una diferencia entre ellas debido a su textura, es decir para la procedencia de Restaurantes, ésta es mas líquida en comparación con la de Comidas Rápidas, la cual es mas viscosa. Ver Fotografía 7-‐6 y Fotografía 7-‐7 El tiempo requerido para la filtración de las grasas y aceites usados varia dependiendo de la procedencia, es decir, para filtrar el material graso de los Restaurantes, se hace necesario un tiempo de 20 min, mientras que para el material graso de Comidas Rápidas, se toma alrededor de 40 min. Esto debe a la mayor cantidad de sedimentos (restos de comida) presentes en la muestra, haciendo que el proceso de filtración sea más complejo para la obtención de la emulsión (grasa-‐agua), como materia prima para su posterior tratamiento. 7.2.2 Separación de la Emulsión (Grasas y Aceites Usados – Agua) Separados los sedimentos de las grasas, se debe romper la emulsión formada por las grasas y aceites con el agua, esta separación se realiza con fin de poder aprovechar la mayor cantidad de aceites presentes en la emulsión y poder separar la mezcla de acuerdo a sus densidades. El cambio de densidades en la mezcla se logra a través de calor, por medio de un baño de maría, a una temperatura de 65ºC, y con un tiempo de alrededor de 40 a 50 min dependiendo la procedencia; en este punto las grasas se encuentran listas solo hace falta la extracción de los aceites para su posterior aprovechamiento. Fotografía 7-‐8 Separación de la Emulsión (Grasas y Aceites Usados – Agua)

De acuerdo con la Fotografía 7-‐8 en este se muestra como las grasas y aceites de Restaurantes se separan con una mayor facilidad en comparación con la otra procedencia, además se muestra como el contenido de agua presente en las muestras tiende a ubicarse en la parte inferior del recipiente.

25

Para la obtención de los productos (Betún, Cera para Muebles y Jabón), se uso la metodología según (Garzón y López, 2008), las cantidades de los insumos se determinaron con base en esta investigación.

•

7.2.3 Elaboración de la Cera para Muebles (CM) i. Pipeta de 10 ml (2) Equipo Agitador de Vidrio (1) Balanza (1) • Insumos Beaker de 250 ml (2) a. Aceite Mineral Embudo de Vidrio (1) b. Cera de Abejas Erlenmeyer (2) c. Grasas y Aceites Usados Espátula Metálica (1) d. Trementina

a. b. c. d. e. f. g. Filtro de Papel (2) h. Hornilla Eléctrica (1)

• Proceso de Obtención Las grasas y aceites son sometidas a una filtración previa, para separar los sedimentos (restos de comidas) presentes en la muestra, el paso a seguir es mezclar las grasas y aceites con la trementina, la mezcla se hace pasar a través de un filtro de papel para retener los sedimentos que no se alcanzan a filtrarse en la primera fase, logrando entonces retener algunos sedimentos y permitiendo que el olor de las grasas disminuya al igual que el color de las mismas, obteniendo un color más claro, Fotografía 7-‐9. El siguiente paso, consiste en calentar la cera de abejas en un beaker a una temperatura aproximadamente de 50 a 60 ºC, consiguiendo que la misma se derrita y tome una fase liquida.

Fotografía 7-‐9 Filtración Grasas y Aceites Usados

Enseguida se le adiciona la mezcla de grasas y aceites y trementina; en este momento se debe mezclar con aceite mineral, para lograr que la cera para muebles pueda dar el brillo que caracteriza el producto, después de mezclados todos los insumos el producto final debe dejarse a temperatura ambiente para que se solidifique.

26

ü El proceso de producción de la cera para muebles se muestra en la Figura 7-‐3

Figura 7-‐3 Proceso de obtención de la Cera para Muebles

7.2.4 Elaboración de la Crema Lustradora de Zapatos (betún) (BT) i. Pipeta de 10 ml (2) • Equipo a. b. c. d. e. f. g. h.

Agitador de Vidrio (1) Balanza (1) Beaker de 250 ml (2) Embudo de Vidrio (1) Erlenmeyer (2) Espátula Metálica (1) Filtro de Papel (2) Hornilla Eléctrica (1)

• Insumos a. Cera Carnaúba b. Kerosene c. Grasas y Aceites Usados d. Negro de Humo

• Proceso de Obtención Al igual que en la obtención de la cera para muebles las grasas deben ser filtradas nuevamente, luego las grasas y aceites usados se mezclan con kerosene el cual sirve como solvente para disolver las partes sólidas y darle la fluidez necesaria a la mezcla. Después de estar disueltos estos productos, se deben filtrar, con el fin de retirar el exceso de sedimentos y disminuir el olor que tienen consigo las grasas y aceites usados. Ver Fotografía 7-‐10

27

Fotografía 7-‐10 Grasas y Aceites Usados disueltos con Kerosene

Fotografía 7-‐11 Filtración

Por otra parte, la cera carnaúba debe ser macerada para luego ser mezclada con el negro de humo, estos (2) dos insumos se calientan hasta cambiar su estado sólido a liquido, para ser disueltos finalmente con la mezcla de grasas y kerosene. Ver fotografías.

!

Fotografía 7-‐13 Cera Carnaúba y Negro de Humo

! Fotografía 7-‐12 Cera Carnaúba 28

!

Fotografía 7-‐14 Insumos sometidos a Calor

Fotografía 7-‐15 Mezcla Final de los Insumos

ü El proceso de producción de betún se muestra en la Figura 7-‐4

Figura 7-‐4 Proceso de obtención del Betún

29

7.2.5 Elaboración de Biodiesel (BIO) i. • Equipo j. a. Balanza (1) b. c. d. e. f. g. h.

Varillas de Agitación Magnética (1) Embudo de Separación

Beaker de 250 ml (2) Balón de doble Cuello (1) Condensador (1) Hornilla Eléctrica (1) Termómetro (1) Espátula Metálica (1) Pipeta de 10 ml (2)

• Insumos a. Metanol b. Hidróxido de Potasio en lentejas para análisis c. Grasas y Aceites Usados

• Proceso de Obtención Como materia prima se utilizan las grasas y aceites usados, catalizadores (K-‐OH) y alcohol (Metanol); las grasas deberán ser sometidas a una separación previa, como se llevó a cabo en la obtención de los productos, cera para muebles y betún, luego las grasas y aceites usados deberán ser calentados previamente a una temperatura de 65°C (baño de maría) ver Fotografía 7-‐16, con el fin de que la presencia de agua en el material graso sea mínima. A continuación se prepara el metóxido, es decir, la mezcla del catalizador y el alcohol, la cual al mezclarse con las grasas y aceites usados da lugar a la reacción de transesterificación, después de ser mezclada la preparación del metóxido con las grasas y aceites deben ser también agitadas por un tiempo aproximado de una hora; transcurrido este tiempo se evidencia la formación de dos fases, la primera de ella es la glicerina en la parte inferior del recipiente y en la parte superior el biodiesel, cada uno de los compuestos presentan impurezas debido al proceso de producción. (Felizardo., et al 2006) El paso a seguir es la separación de los productos, la glicerina por encontrarse en la parte inferior del embudo de separación que contiene la mezcla, permite que la extracción sea más fácil logrando con esto que el biodiesel quede en el recipiente aún con impurezas pero sin la glicerina.

Fotografía 7-‐16 Separación Emulsión

Fotografía 7-‐17 Aceites para la Elaboración de Biodiesel

!

30

!

ü El proceso de producción de biodiesel se muestra a continuación:

Figura 7-‐5 Proceso de obtención del Biodiesel

El biodiesel obtenido a partir de las grasas debe ser sometido a una prueba que se conoce como índice de refracción, con el fin de determinar el punto final de la reacción. 7.2.6 Elaboración de Jabón (JB) • Equipo a. b. c. d. e. f.

Agitador de Vidrio (1) Balanza (1) Beaker de 600 ml (2) Espátula Metálica (1) Hornilla Eléctrica (1) Pipeta de 10 ml (4) g. Termómetro (1)

• Proceso de Obtención Las grasas y aceites usados, después de ser filtrados para retirar los sedimentos (restos de comida), se calientan a una temperatura de 50º C, se debe agitar fuertemente mientras se le adiciona el hidróxido de sodio al 10%, y se continua agitando por un periodo de 15 min, manteniendo constante el calor a una temperatura que debería estar entre 50º y 60º C; luego de los 15 min se le adiciona el alcohol etílico, teniendo en cuenta que la mezcla debe seguir siendo agitada por un tiempo de 10 min, después de este tiempo se le adiciona la glicerina para suavizar el producto. Ver Fotografía 7-‐18

• a. b. c. d. e. f. g. h.

Insumos Alcohol Etílico 95% Aceite de Citronela Colorante Glicerina Hidróxido de Sodio 10% Sal de Cocina Silicato de Sodio Grasas y Aceites

Fotografía 7-‐18 Preparación de la Mezcla 31

!

Manteniendo la agitación constante se le agrega el silicato de sodio, seguido por la sal de cocina para que se forme una jalea jabonosa; por último, se le agrega el colorante y el aceite de citronela, para dar un color y olor agradable a la mezcla. En este momento la reacción de saponificación se ha llevado a cabo en su totalidad el jabón se vierte en un recipiente para dejarlo solidificar por un periodo de 8 días, este periodo se conoce como: “tiempo de curado”. Ver Fotografía 7-‐19 y Fotografía 7-‐20

Fotografía 7-‐19 Adición del Colorante

Fotografía 7-‐20 Jabón Semilíquido

ü El proceso de producción de jabón se muestra en el siguiente Figura 7-‐6

Figura 7-‐6 Proceso de obtención de Jabón

32

7.2.7 Pruebas Microbiológicas Los productos betún, cera para muebles y jabón, deben se sometidos a pruebas microbiológicas debido a que este tipo de producto tiene un contacto directo con la piel, estas pruebas se hace con el fin de descartar posibles infecciones debido al contacto directo. Las pruebas microbiológicas se realizan para las grasas y aceites de Restaurantes y Comidas Rápidas, después de ser filtradas (sin sedimentos) ver Fotografía 7-‐21, al igual que para cada uno de los productos, se efectúan análisis microbiológicos Ver Anexo 1. La técnica que se utiliza para este tipo de análisis es Recuento en Placa Profunda y se evalúan Aerobios-‐Mesófilos, Mohos y Levaduras; se incuban a 37ºC Aerobios-‐Mesófilos y Mohos, mientras que las Levaduras se incuban a 25ºC. El medio de cultivo utilizado para Mohos y Levaduras es Ogy y para Aerobios Mesófilos es Plate Count. Ver Fotografía 7-‐22

Fotografía 7-‐21 Preparación de las Muestras

Fotografía 7-‐22 Preparación de los medios de cultivos (Ogy -‐ Plate Count)

33

7.3

Objetivo Específico 3 ü Realizar una evaluación financiera para el tratamiento del residuo graso generado por los establecimientos seleccionados (Restaurantes y Comidas Rápidas), para la obtención de materia prima para su posterior aprovechamiento.

7.3.1 Evaluación Financiera Las grasas y aceites usados son la materia prima para la obtención de cada uno de los productos (betún, cera para muebles y jabón), pero es necesario que esta materia prima sea sometida a un tratamiento con el cual se garantice eliminar los sedimentos, el olor y los microorganismos presentes en las grasas, luego de todo este proceso se conoce esta materia prima tratada como producto terminado. La evaluación financiera permite valorar en términos económicos la recolección, transformación y distribución del producto terminado, además de ser un proceso que comprende la recopilación, interpretación, comparación y estudio de los estados financieros (estado de perdidas y ganancias PyG, balance general y flujo de caja o efectivo), y de los datos operacionales de un proyecto, además de tener en cuenta la estructura de los activos, con la cual se determina la clase, cantidad y calidad de los activos que el proyecto requiere para su desarrollo. Para el desarrollo de la evaluación financiera se tendrán en cuenta una serie de variables, que permiten tener una valoración más precisa en términos económicos del proyecto, a continuación se describen las variables: § § § § § § §

Número de Establecimientos Crecimiento de los Establecimientos Volumen de Material Generado Días Trabajados al Mes Cobertura de Recolección Días de Recolección Semanal Número de Viajes por día

7.4

§ § § § § § §

Unidad de Empaque Costos Unitarios Recurso Humano Costos Fijos Fuente de Recursos Políticas de Cartera Políticas de Proveedores

Análisis de los Datos de la Caracteirización

Las grasas y aceites usados de los establecimientos Restaurantes y Comidas Rápidas, serán recolectadas en tres (3) periodos de muestreos, cada una de las muestras se caracterizaron con el fin de conocer la composición de las mismas y de esta manera poder comparar si las condiciones varían en el tiempo, los datos obtenidos luego de la caracterización son evaluados estadísticamente por medio de la desviación estándar (σ), media aritmética y el coeficiente de variación (CV), este último para conocer la dispersión de los datos obtenidos. Ver Figura 7-‐7

34

Figura 7-‐7 Análisis Estadístico

35

8

RESULTADOS Y DISCUSIÓN 8.1

Objetivo Específico 1 ü Caracterizar los residuos provenientes de las trampas de grasas de los establecimientos comerciales en el municipio de Pereira.

8.1.1 Modelo para Determinar la Cantidad de Grasas y Aceites Usados generadas en los Establecimientos Comerciales Para cada uno de los establecimientos Restaurantes y Comidas Rápidas, se hizo entrega de un formato Ver Anexo 2, con el fin de conocer la cantidad de aceite virgen que se consume en sus procesos productivos, y poder conocer también la cantidad de grasas y aceites usados generados y contenidos en las trampas de grasas, con la información recolectada se estableció un modelo, con el cual se puede identificar un valor aproximado de la cantidad del material graso que se podría generar para este tipo de establecimientos. Ver Tabla 5 y Tabla 6 Tabla 5 Datos Establecimiento Restaurantes

Promedio

Aceite Consumido (l/d)

Grasa Producida (l/d)

Prioridad de la Grasa Producida (%)

17,2 17,0 16,0 16,8 15,6 17,0 16,2 17,7 21,6 16,7 18,2 8,3 9,5 7,8 9,3 11,7 12,2 15,1 15,1 17,0 11,4 11,4 7,6 9,5 11,4 11,4

4,4 3,6 2,6 4,2 2,9 3,2 3,2 3,8 6,6 6,2 5,5 1,6 3,0 2,1 3,2 3,2 1,9 3,8 1,9 3,8 3,8 3,8 1,9 0,9 1,9 0,9

25% 21% 16% 25% 18% 19% 20% 21% 30% 37% 30% 19% 32% 27% 34% 28% 16% 25% 13% 22% 33% 33% 25% 10% 17% 8%

13,8

3,2

23%

Fuente: Elaboración Propia. Marzo 2011

36

Tabla 6 Datos Establecimiento Comidas Rápidas

Promedio

Aceite Consumido (l/d)


Prioridad de la Grasa Producida (%)

58,7 52,3 56,3 14,3 19,7 16,0 19,0 27,5 27,5 26,5 5,0 5,0 5,0 5,0

3,9 3,0 3,1 1,0 1,0 0,9 0,9 0,4 0,5 0,2 0,1 0,3 0,3 0,2

7% 6% 6% 7% 5% 5% 5% 1% 2% 1% 3% 6% 6% 3%

24,1

1,1

5%


Con los datos tabulados, el paso a seguir fue conocer el promedio de los valores de aceite consumido (l/d) y grasa producida (l/d) y con ellos elaborar una gráfica la cual permite conocer la dispersión de los datos para cada uno de los establecimientos, además de conocer la línea de tendencia (Potencia) y la ecuación de la gráfica, para así obtener finalmente el modelo. Ver Gráficos Gráfico 8-‐1 Dispersión de los datos para Restaurantes


En el Gráfico 8-‐1 se observa como los datos tienden a estar más agrupados, permitiendo con esto, obtener un modelo aproximado sobre la producción de las grasas y aceites usados en los Restaurantes

37

Gráfico 8-‐2 Dispersión de los datos para Comidas Rápidas


Para el Gráfico 8-‐2 se observa como la dispersión de los datos es mayor en comparación a la dispersión de los datos de Restaurantes, esto se debe la poca información suministrada por los establecimientos de Comidas Rápidas, obteniendo con esto que el modelo generado a partir de los datos recolectados no sea tan preciso. A continuación se indican los modelos para determinar la cantidad de grasas y aceites usados generados por los establecimientos Restaurantes y Comidas Rápidas (l/d) § Restaurante: Producción de Grasas y Aceites Usados = 0.1852 X 1.0651

§ Comidas Rápidas Producción de Grasas y Aceites Usados = 0.0496 X 0.8874 Donde X equivale al aceite virgen utilizado por los establecimientos comerciales Tabla 7 Valores de Grasa Producida de acuerdo a los Modelos Generados Promedio de Aceite Virgen Consumido (l/d) Restaurantes 214 13,8 Comidas Rápidas 85 24,1 TOTAL 299 37,9 Fuente: Elaboración Propia. Mayo 2011 Nº de Establecimientos Establ.

Aceite Virgen (l/d)


Grasa Producida (l/mes)

2.953,2 2.048,5 5.001,7

920.1 43.1 963.2

27.604 1.292 28.896

Con base a los modelos generados luego de la tabulación de los datos, el paso a seguir fue conocer la cantidad de grasas y aceites producidas dependiendo de la cantidad de aceite virgen consumido en los establecimientos de Restaurantes y Comidas Rápidas. Ver Tabla 7 Según la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Pereira S.A E.S.P/ Grupo de Control de Vertimientos, para las procedencias de Restaurantes y Comidas Rápidas la

38

producción reportada fue de 10.313 l/mes (ver Tabla 4), pero de acuerdo con los modelos establecidos se identificó una mayor producción de grasa por mes es decir, una producción de 28.896 l/mes; donde para Restaurantes se generan 27.604 l/mes y para Comidas Rápidas de 1.292 l/mes. La diferencia en la cantidad de grasa producida por mes se debe a que en los establecimientos no se reportaba la cantidad exacta de material graso generado durante las visitas de control por parte de la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Pereira S.A E.S.P, pero por medio de los muestreos durante la investigación se logró conocer el valor de la producción de grasas por cada uno de los establecimientos comerciales, obteniendo con esto un valor más aproximado sobre la producción grasas y aceites usados para los establecimientos de Restaurantes y Comidas Rápidas. 8.1.2 Cuantificación de las Grasas y Aceites Usados Durante los periodos de muestreos, en los establecimientos comerciales se identificó el estado actual de las grasas y aceites usados contenidas en las trampas de grasas como también la forma más adecuada para hacer los muestreos, se estableció que es necesario que las trampas de grasas estén por un periodo de cuatro (4) días sin hacerle mantenimiento, con el fin de acumular la mayor cantidad de grasas posibles generadas en los establecimientos; además se debe considerar la toma de muestras en horas de la mañana, es decir antes que sean lavados los utensilios de la cocina, porque la presencia de agua y jabón en las grasas inciden en la calidad de la material graso. Ver Fotografía 8-‐1 y Fotografía 8-‐2

Fotografía 8-‐1 Toma de Muestras (Restaurantes)

Fotografía 8-‐2 Toma de Muestras (Comidas Rápidas)

Luego que las grasas y aceites usados son recolectadas, éstas son llevadas al laboratorio para conocer la cantidad de material graso que se puede aprovechar, a continuación en la Tabla 8, se indica las cantidades obtenidas luego de los muestreos para cada una de las procedencias.

39

Tabla 8 Muestreos Restaurantes y Comidas Rápidas Contenido / Procedencia Peso de la Caneca (Cuñete) Grasas Recolectadas (Cuñete, Grasa, Sedimento) Peso de las Grasas Filtradas (Cuñete, Grasa) Grasas Recolectadas (Grasa, Sedimento) Peso de las Grasas Filtradas (Grasa) Sedimentos luego de la Filtración Porcentaje (%) de Grasa y Agua en la Muestra Fuente: Elaboración Propia. Mayo 2011

Restaurantes (g) Comidas Ráp. (g) 852 852 3.000 5.697 2.824 5.017 2.148 4.845 1.972 4.165 176 680 66 73

De acuerdo con los datos consignados en la Tabla 8, allí se indica que la procedencia de Comidas Rápidas presenta un mayor contenido de sedimentos (restos de comida), esto incide de forma directa en la calidad de las grasas y aceites usados, debido a que en los sedimentos existe agua la cual acelera la descomposición y genera además el mal olor de las grasas, al separar los sedimentos de la muestra se disminuye en gran medida el deterioro del material graso, pero aun persiste un contenido de agua en la grasa, a esta mezcla se le conoce como emulsión, para separar las grasas del agua estas deben ser sometidas a calor para obtener finalmente las grasas y aceites que se pueden aprovechar, en la Tabla 9 se hace un análisis sobre la cantidad de grasas y aceites de Restaurantes y Comidas Rápidas (815g y 774g), que se podría aprovechar. Tabla 9 Tratamiento de las Grasas para Aprovecharlas Contenido / Procedencia Restaurantes (g) Comidas Ráp. (g) Grasas y Aceites Usados (Agua, Grasa, Recipiente) 815 774 Peso del Recipiente 379 379 Grasas y Aceites Usados (Agua, Grasa) 436 395 Peso del Agua 83 83 Grasa Aprovechable (Grasa) 353 312 Porcentaje (%) 81 79 Fuente: Elaboración Propia. Mayo 2011

Tabla 10 Cantidad de Grasas y Aceites Usados Aprovechables con base a la generación de Grasa Producida Grasa sin Sedimento (Grasa, Agua) (l/mes) Restaurantes 27.604 18.219 Comidas Rápidas 1.292 943 Fuente: Elaboración Propia. Mayo 2011 Grasa Establecimientos Producida (l/mes)

Grasas Porcentaje (%) Aprovechables Aprovechable (l/mes) 14.757 745

53 58

Con base a los datos consignados en la Tabla 10, en esta indica el porcentaje de grasas y aceites que son aprovechables, desde el momento en que son recolectadas de la trampa de grasas, obteniendo entonces que para Restaurantes se pueden aprovechar el 53%, mientras que para las grasas de Comidas Rápidas es el 58%.

40

8.2

Análisis de Datos luego de la Caracterización Tabla 11 Análisis de los Datos de Laboratorio

Comidas Rápidas

Restaurantes

Tipo de Grasas

Parámetro

Unidades

g Acido Oleico/100g Acidez Humedad g/100g Muestra g/ml Densidad Grasas y g/100g Muestra Aceites Índice de mg KOH/g Muestra Saponificación g Yodo/100g Índice de Yodo Muestra Índice de meq/kg Muestra Peróxidos Índice de -‐-‐-‐ Refracción g Acido Oleico/100g Acidez g/100g Muestra Humedad g/ml Densidad Grasas y g/100g Muestra Aceites Índice de mg KOH/g Muestra Saponificación g Yodo/100g Índice de Yodo Muestra Índice de meq/kg Muestra Peróxidos Índice de -‐-‐-‐ Refracción

Réplica

x

σ

CV %

1

2

3

56,46 4,49 0,88

8,33 1,25 0,89

48,52 19,16 0,90

37,77 25,80 68,32 8,30 9,54 114,9 0,89 0,01 1,18

99,74

63,18

99,39

87,44 21,01 24,03

44,98

44,50

43,30

44,26 0,87

71,57

78,57

55,23

68,46 11,98 17,50

113,82

23,76

225,09 120,8 100,8 83,42

1,462

1,465

1,457

1,46

65,45 4,00 0,88

11,91 4,22 0,89

52,37 11,00 0,89

43,24 27,91 64,55 6,41 3,98 62,11 0,89 0,01 0,66

99,50

42,77

99,61

80,63 32,78 40,66

38,60

42,06

43,89

41,52 2,69

53,85

63,11

71,09

62,68 8,63 13,76

192,18

213,68

206,68 204,1 10,97 5,37

1,46

1,46

1,46

1,46

0,00

0,00

1,96

0,28

6,47

0,19

Fuente: Laboratorio de Aguas y Alimentos/Universidad Tecnológica de Pereira

En la Tabla 11 se muestran los datos luego de la caracterización del material graso, en ella se observa como para los parámetros de acidez, humedad, grasas y aceites, en las procedencias de Restaurantes y Comidas Rápidas, se evidencian valores elevados en el coeficiente de variación (CV), determinando con esto que existe una variabilidad en los datos, este aumento en el (CV) es originado a la forma en como fueron recolectadas las muestras y a los estados de las mismas en las trampas de grasas, adicional a esto existían dos (2) jornadas de recolección antes del medio día y después del medio día, debido a la disponibilidad en la atención por parte de los establecimientos comerciales. Las muestras recolectadas después del medio día generaron un efecto negativo en la calidad de las grasas y aceites debido a la presencia de jabón y de un mayor contenido de agua en el material graso; esto se ocasionó luego del proceso de lavado de los utensilios de cocina en cada uno de los establecimientos, además de que las grasas y aceites usados no fueron refrigeradas inmediatamente sino hasta finalizada la jornada de recolección. Otro aspecto a tener en cuenta es la filtración del material graso, para la replica 1 y 3 la filtración se realizó al día siguiente de la recolección, refrigerándose las muestras toda la noche, mientras que para la replica 2 la filtración se llevó a cabo el mismo día, debido a que se finalizó más temprano de lo

41

esperado, logrando con esto poder filtrarse el material graso antes de que fuera cerrado el laboratorio. 8.3

Objetivo Específico 2 ü Evaluar la factibilidad técnica de las alternativas para la producción de biodiesel, cera para muebles, cremas lustradoras de zapatos (betún), y de jabón a partir de grasas y aceites usados.

Luego que las grasas y aceites usados fueron cuantificadas, caracterizadas y filtradas, estas se encuentran listas para la elaboración de los productos. A continuación se realiza una descripción de cada uno de los productos con sus respectivas consideraciones y con las dosis optimas para la obtención de cada una de las alternativas. 8.3.1 Obtencion de la Cera para Muebles Durante las pruebas de laboratorio se identificó que los factores limitantes para la obtención de la cera para muebles es el olor y el color de las grasas y aceites usados después de ser filtradas; las características del material graso fueron un color oscuro (gris) y un olor a sebo que inciden de manera directa en la calidad de la cera para muebles como producto final, de acuerdo con (Garzón y López, 2008), en ésta investigación se hace referencia a una dosis óptima para la obtención de cera para muebles a partir de grasas y aceites usados de lácteos, con base a esa dosis óptima se realizó la prueba de laboratorio pero esta vez con grasas y aceites usados de los establecimientos comerciales, obteniendo como resulto aún la presencia de olor a sebo en la cera para muebles, razón por la cual luego de diferentes pruebas de laboratorio se identificó que la dosis óptima para la obtención de la cera para muebles a partir de grasa animal y aceite vegetal usado es aquella que se indica en la Tabla 12. Tabla 12 Insumos y Cantidades Insumo Cantidad Aceite Mineral 50 ml Cera de Abejas 15 g Grasas y Aceites Usados 50 g Trementina 25 ml Fuente: Elaboración Propia. Agosto 2010

8.3.2 Producto Terminado En la Fotografía 8-‐3 y Fotografía 8-‐5 se muestran de acuerdo las diferentes procedencias Restaurantes, Comidas Rápidas los productos terminados, en sus fase líquida y sólida.

42

!

Fotografía 8-‐3 G y A U Restaurantes y Comidas Rápidas

Fotografía 8-‐4 Cera para Muebles Líquida

8.3.3 Características Cera para Muebles La cera para muebles, como producto terminado, presenta un olor agradable, no contiene sedimentos y al aplicarse en una superficie proporciona el brillo a la misma Fotografía 8-‐5. Para ninguna de las (2) procedencias se observó alguna diferencia en el producto terminado, Tabla 13, por lo tanto es posible obtener la cera para muebles con cualquiera de las procedencias. Tabla 13 Aspectos de Evaluación Procedencia Color Olor Textura Brillo Restaurantes B B B B Comidas Rápidas B B B B Fuente: Elaboración Propia. Agosto 2010 B: Buena; R: Regular; M: Mala

Fotografía 8-‐5 Producto terminado

8.3.4 Obtención del Betún En la elaboración de la crema lustradora de zapatos (betún), existen diferentes formas de obtención. Durante el desarrollo de la investigación se determinaron los insumos requeridos al igual que las cantidades como la dosis óptima debido a que en ésta se utilizan grasas y aceites usados a diferencia de los demás procedimientos de obtención.

43

!

Tabla 14 Insumos y Cantidades Insumo Cantidad Cera Carnaúba 10 g Kerosene 100 ml Grasas y Aceites Usados 50 g Negro de Humo 3,5 -‐ 4,0 g Fuente: Elaboración Propia. Agosto 2010

8.3.5 Características del Betún Durante la obtención del betún se identificaron (2) aspectos a tener en cuenta para lograr que el producto terminado presente las mejores condiciones para su uso; estos aspectos son: Olor y Textura. A continuación se hace mención de las diferencias encontradas para cada una de las procedencias: Para la procedencia de Restaurantes se encontró que el producto se solidificó pero aun persistía un leve olor procedente de las grasas y aceites usados, en este caso se utilizo 3,5g de negro humo para eliminar el olor pero no se fue posible, además la textura del betún no es la mejor ya que no es uniforme, obteniendo un producto terminado con un aspecto regular, y posiblemente no tenga la aceptación deseada.

Fotografía 8-‐7 Betún !"#$%&'()*+$%&' Procedencia Comidas Rápidas ,-./

Fotografía 8-‐6 Betún Procedencia !"#$%&'%($"# )*+, Restaurantes

En el caso de la procedencia de Comida Rápidas, este betún tiene una mejor textura que el que anterior. Para este producto fueron utilizados 4,0g de negro de humo, y como resultado se notó que el olor desaparece. Este producto terminado tiene mayor similitud en cuanto a consistencia y textura al betún que se obtiene a partir de la grasa virgen.

De acuerdo con las (2) procedencias, la que mejor desempeño presenta para la alternativa de aprovechamiento de betún fue la de Comidas Rápidas, en esta procedencia existe una mejor consistencia y apariencia del betún como producto terminado, datos presentados en la Tabla 15.

44

Tabla 15 Aspectos de Evaluación Procedencia Color Olor Textura Restaurantes B M R Comidas Rápidas B B B Fuente: Elaboración Propia. Agosto 2010 B: Buena; R: Regular; M: Mala

8.3.6 Obtención del Biodiesel Después de ser caracterizadas las dos (2) procedencias de grasas y aceite usados, se identificó que las grasas de Restaurantes son aquellas que presentan las condiciones aproximadas para la obtención del biodiesel, teniendo en cuenta la cantidad de agua (humedad) como parámetro determinante en su elaboración al igual que la acidez presentes en las grasas, según Felizardo et al. (2006) éste expresa que el contenido de agua en las grasas y aceites debería de ser ≤0,3% y de ácidos grasos libres ≤2mg KOH/g para la obtención del biodiesel, razón por la cual la procedencia de Restaurantes se aproxima al valor requerido, ver Tabla 16 réplica (2), mientras que la procedencia de Comidas Rápidas en ninguna de las replicas presenta valores cercanos a los establecidos (≤0,3%; ≤2mg KOH/g).

Fotografía 8-‐9 Proceso de obtención de Biodiesel

Fotografía 8-‐8 Montaje para la obtención del biodiesel

8.3.7 Características del Biodiesel Conocidos los requerimientos en cuanto a humedad (0,3%) y ácidos grasos libres (