La tendencia en la fabricación de biocarburantes es la eliminación en el medio plazo de los cultivos tradicionales. Por medio de las directivas de sostenibilidad, teniendo en cuenta el cambio indirecto del uso de la tierra, el objetivo a es eliminar del catálogo de materias primas todas aquellas que compitan en los mercados de alimentación animal o humana, así como en el uso del suelo.
La generación de aguas ácidas incrementa el coste de producción de biodiesel, el consumo de productos químicos y energía, y en consecuencia las emisiones asociadas a este tratamiento, por lo que el producto final puede tener un mayor o menor nivel de emisiones según su generación de aguas residuales. Al mismo tiempo, pueden ser un vector de contaminación del subsuelo si existen derrames o no se utilizan las mejores técnicas disponibles para su tratamiento.
El tratamiento de aguas tiene su valor asignado dentro de los valores por defecto detallados por los organismos de certificación. Lo que es evidente es que una reducción o eliminación, de las aguas residuales generadas, así como de su carga contaminante, redundará en que el producto fabricado tenga menores emisiones en el proceso, y por lo tanto nuestro producto sea más competitivo.
La mayor parte de plantas de biodiesel que he tenido el gusto de visitar tenían el mismo talón de Aquiles, las aguas residuales. Todas ellas generaban una cantidad de aguas muy superior para lo que estaban diseñadas, y con una caracterización de aguas residuales que desbordaba por completo la capacidad de tratamiento. El principal motivo era que plantas que habían sido diseñadas para trabajar con aceites vegetales de primer uso, se habían transformado/adaptado para trabajar con aceites recuperados y otros residuos. Esto generó más y peores aguas por los siguientes motivos.
- Refino químico
Para refinar aceites vegetales como soja o colza, la práctica más habitual es utilizar un refino químico. Estos aceites tienen acideces en crudo entre 0,5% y 1,5%. El refino químico genera aproximadamente 2% de merma por cada punto de acidez, que se retiran como pastas jabonosas.
Al trabajar con aceites residuales esta acidez puede ser del hasta 7 ó 8% lo que genera una merma de aceite que hace el negocio totalmente inviable.
La solución económica, pasa por recuperar la materia grasa de las pastas jabonosas. Esto se realiza mediante un choque ácido con un ácido fuerte, lo que separa dos fases, oleínas que se pueden reincorporar en el proceso vía esterificación, y unas aguas ácidas que hay que tratar.
- Esterificación
Las oleínas anteriormente citadas suelen tener acideces entre 40 y 60%. Se suele utilizar el proceso de esterificación ácida donde la reacción de oleínas más metanol, utilizando como catalizador un ácido, dan como resultado metil ester y agua.
En este proceso se suele llegar a una acidez sobre el 1-2%, lo que permite que el producto resultante se puede incorporar a la cabecera del proceso.
Pero nos ha generado unas aguas ácidas con el catalizador. En este caso aparte del problema del tratamiento de las mismas, nos encontramos con serios problemas de corrosión en los equipos.
- Lavado biodiesel
Las plantas diseñadas para aceites vegetales, tienen unos ajustes para trabajar con aceite de primer uso, es decir, unas dosificaciones de agua y el ácido que se use para lavar.
Los aceites residuales llevan en gran medida compuestos como son polímeros de alto peso molecular, compuestos polares, y otros, que repercuten en una peor calidad del biodiesel, concretamente en el parámetro de contaminación total.
Esto conlleva que, para poder entrar en norma, se dosifique más agua, y además más acido, lo que lleva parejo un incremento de las aguas ácidas residuales.
Con la tecnología disponible a día de hoy, se pueden reducir agua en los tres procesos, e incluso llegar a un nivel de efluente cero.
Una cuantificación y caracterización de aguas residuales es capital a la hora de decidir cual es la mejor solución para reducir aguas residuales, y en consecuencia costes y emisiones.
Desde CMB Italy podemos ofrecerles la ingeniería y la tecnología necesaria para reducir sus emisiones de aguas residuales.