Biodegradación de aceites usados 1. INTRODUCCIÓN
Un aceite lubricante es un liquido usado para disminuir la fricción entre dos superficies, éstos son usados en el interior de los motores donde las condiciones de operación hacen que después de cierto periodo de uso se degraden en compuestos cuyas características no permiten su utilización como lubricantes.
La mayoría de los aceites usados contienen compuestos tóxicos los cuales al quemarse son liberados a la atmósfera, esto hace necesario la implementación de políticas dirigidas a su disposición final y a los métodos usados para la combustión de los mismos.
La regeneración es uno de los métodos para reutilizar los aceites usados con menor impacto ambiental, éste método dispone los aceites usados de forma fo rma tal que se puedan volver a usar como lubricantes. Entre estos métodos se encuentra la biodegradación de los compuestos contaminantes en el interior del aceite, ac eite, al degradar los compuestos contaminantes se recupera la base lubricante, ésta es la que otorga las propiedades lubricantes a los aceites, y éste producto es la materia prima para la producción de nuevos aceites.
La biodegradación de un aceite usado requiere del uso de microorganismos con la facultad de degradar los diversos contaminantes presentes en el aceite usado y resistentes a la presencia de metales pesados e hidrocarburos. La variedad de contaminantes presentes en el aceite usado hacen que prácticamente ningún microorganismo esté en la capacidad de degradar en su totalidad un aceite usado, para lograr esto es posible usar una mezcla de microorganismos o biodegradación en serie.
En el presente trabajo se describen algunos tratamientos que se les da a los l os aceites usados y las diversas formas en que es posible sacar provecho de estos desechos de los aceites lubricantes.
Se describen los aspectos más importantes de un aceite lubricante, las diferencias que existen entre ellos y se explica de forma detallada las razones por las cuales se degrada un aceite lubricante.
1. ACEITES LUBRICANTES
El aceite lubricante para motores tiene como función primordial evitar el contacto directo entre superficies con movimiento relativo, reduciendo así la l a fricción y sus funestas consecuencias: calor excesivo, desgaste, ruido, golpes, vibración, etc.
Los aceites lubricantes tienen entre sus funciones: no permitir permiti r la formación de residuos gomosos, no permitir la formación de lodos, mantener limpias las piezas del motor, formar una película continua y resistente y permitir la evacuación de calor.
El aceite lubricante tanto para uso en automóviles e industrias, está compuesto en general (excepto en aceites sintéticos) por una base orgánica y aditivos, estos últimos utilizados para aumentar su rendimiento, eficiencia y vida útil. La composición de la base orgánica está formada de cientos de miles de compuestos orgánicos, siendo la gran mayoría compuestos aromáticos polinucleares (PNA). Algunos de estos PNA (principalmente estructuras de 4, 5 y 6 anillos) son considerados cancerígenos como el benzopireno, sin embargo, existen otros combustibles cuyas concentraciones de PNA son superiores, por lo que los PNA tanto en aceite lubricante virgen como usado no son la mayor fuente de preocupación. Los aditivos de la base orgánica del aceite que pueden llegar a constituir hasta un 30 % en vo lumen del total de aceite virgen, típicamente contienen constituyentes inorgánicos como azufre, nitrógeno, compuestos halogenados y trazas de metales. [1, 2]
Los aceites lubricantes están constituidos por una base lubricante la cual provee las características lubricantes primarias. La base lubricante puede ser base lubricante mineral (proveniente del petróleo crudo), base lubricante sintético o aceite base lubricante vegetal según la aplicación que se le va a dar al aceite. [3]
Las base lubricantes minerales son refinadas del crudo c rudo del petróleo, sus características están determinada por la fuente de crudo y el proceso especifico de refinación usado por el fabricante. Existen dos tipos principales de crudos de petróleo: crudo parafínico y crudo nafténico.
El crudo parafínico es el más usado para la fabricación de aceites lubricantes, su alta composición en componentes parafínicos hace que su índice de viscosidad sea más elevado que el de el crudo nafténico. [3]
1.Aceite mineral Las bases lubricantes sintéticas son fabricadas por procesos especiales (distintos a la refinación) para realizar funciones especificas, lo cual les otorga una mayor uniformidad en sus propiedades. Estos aceites son la solución para trabajos en condiciones extremas (temperaturas muy altas o muy bajas.
Las principales ventajas del uso de bases sintéticas comparadas con las bases minerales m inerales son: amplio rango de temperaturas de operación, mayor resistencia a la oxidación, ahorro de energía, mantenimiento con menor frecuencia, menor uso de aditivos y más fácil degradación.
Los aceites sintéticos suministran aproximadamente cuatro veces el tiempo de operación del mejor aceite mineral, mientras que su costo co sto es aproximadamente cinco veces mayor, su uso se basa más en la idea de preservar la maquinaria que en ahorrar dinero. [3]
2.Aceite sintético 3.Aceite vegetal Las bases lubricantes vegetales tienen tasas de biodegradación más altas, por esto estas base lubricantes son usadas para producir "aceites verdes" o aceites más biodegradables que el aceite mineral. Estos aceites combinados con los lo s aditivos correctos pueden ser biodegradables y no tóxicos. [3]
2.BASE LUBRICANTE El aceite base debe estar acompañado de aditivos o se degradará rápidamente, los aditivos son compuestos químicos que se adicionan a los aceites lubricantes para otorgarle propiedades especificas. Algunos aditivos otorgan nuevas y útiles propiedades a un lubricante, la mayoría de estas propiedades reducen la tasa a la cual ocurren algunos cambios indeseables en el aceite durante el funcionamiento. Los aditivos pueden tener efectos colaterales negativos, especialmente si su dosis es excesiva o si ocurren reacciones indeseables entre los aditivos.
No es recomendable el uso de aditivos por parte del usuario final de un aceite lubricante, ya que estos pueden alterar las propiedades del aceite. El fabricante del aceite es el responsable de conseguir un balance de los aditivos para un desempeño óptimo. [3]
Estos aditivos previenen la corrosión causada por ácidos orgánicos, que se producen en el interior del aceite, y la causada por contaminantes arrastrados por el aceite. Estos compuestos generalmente están hechos por sulfonatos o fenatos. [3, 4] 4]
1.Inhibidores de corrosión Los detergentes neutralizan los ácidos en el aceite y ayudan a mantener el aceite limpio neutralizando los precursores de depósitos que se forman bajo altas temperaturas o como el resultado de quemar combustibles con un alto al to contenido de sulfuro. Los principales princi pales detergentes usados en la actualidad son sales de metales alcalinotérreos como bario, calcio y magnesio, conocidos como compuestos órgano-metálicos. Los dispersantes son co mpuestos químicos que dispersan o suspenden en el aceite los materiales que pueden formar lodos, particularmente los que se forman durante la operación a bajas temperaturas, cuando por condensación combustible parcialmente sin quemar (hollín) entra al aceite. [3, 4]
2.Detergentes y dispersantes Estos aditivos son usados en muchos aceites lubricantes para reducir la fricción, el desgaste y las ralladuras bajo condiciones por debajo de los limites de lubricación, estas se producen cuando no se puede mantener una película lubricante completa, haciéndose progresivamente más delgada, debido a incrementos de carga o temperatura, produciéndose un contacto entre las piezas a través de las irregularidades o asperezas que estas pudieran presentar, cuando estas irregularidades hacen contacto se producen los rayones y se perfora la superficie de la pieza. Los principales aditivos usados para evitar el desgaste son: ácidos grasos y esteres. [3]
3.Aditivos antidesgaste Estos compuestos llamados EP son requeridos en condiciones co ndiciones de operación a altas temperaturas o bajo cargas pesadas para reducir la fricción, controlar el desgaste y prevenir graves daños en la superficie de las piezas. [3]
4.Aditivos de presiones extremas Las moléculas de estos aditivos se pegan a las burbujas de aire ai re en la espuma, produciendo puntos débiles en la burbuja para que esta colapse. El volumen adicionado de éste aditivo es crítico, ya que mucha cantidad incrementa el potencial de producir espuma. Los antiespumantes usados son polímeros de la silicona y polímeros orgánicos. [3, 4]
5.Antiespumantes
6.Disminuyentes del punto de fluidez Estos aditivos ayudan a mantener el aceite como un perfecto fluido a bajas temperaturas al inhibir la conglomeración de partículas de cera que impedirían el flujo del aceite, estos aditivos en realidad hacen uso de las propiedades coligativas de la solución ocasionando un descenso crioscópico, el punto de fusión de las partículas de cera disminuye mas no desaparece. Los aditivos usados para este fin son los alquilaromáticos. [3]
3.ADITIVOS Los aceites usados se clasifican según sus características físicas, ya que son las más fáciles de medir y en última instancia son las que determinan el comportamiento del aceite en el interior del motor.
El color de la luz que atraviesa los aceites lubricantes varia de negro (opaco) a transparente (claro). Las variaciones en el color de los aceites lubricantes resulta de: diferencias en los petróleos crudos, viscosidad, el método y grado de tratamiento durante la refinación, y la cantidad y naturaleza de los aditivos usados. El color tiene poco significado al momento de determinar el desempeño de un aceite. [5]
1.Color Una de las funciones del aceite de motor es neutralizar los ácidos creados durante el proceso de combustión, esto es de particular importancia cuando se usan combustibles con un alto contenido de sulfuros. La cantidad de ácido que un aceite puede neutralizar es expresado en términos de la cantidad requerida de una base estándar para neutralizar el ácido en un volumen especificado de aceite, esta característica de un aceite es llamada TBN. [5]
2.Número total de bases (TBN) Éste punto es la temperatura más baja a la cual fluirá el aceite cuando es enfriado bajo unas condiciones preestablecidas. La mayoría de los aceites contienen ceras disueltas, cuando el aceite comienza a enfriarse las ceras se empiezan a separar en cristales que se interconectan para formar una estructura rígida, reduciendo la habilidad del aceite a fluir libremente. La agitación mecánica puede romper la estructura de las ceras, así es posible tener un aceite por debajo de su punto de fluidez. La importancia de esta propiedad depende del uso que se le va a dar al aceite. El punto de fluidez debe estar al menos 200º F debajo de la t emperatura a la que se realiza el encendido. [5]
3.Punto de fluidez
Son el residuo no combustible de un aceite usado. Contenidos excesivos de cenizas ocasionan depósitos de cenizas que pueden afectar el desempeño del motor, su potencia y eficiencia, aunque muy poca cantidad de cenizas proporciona una menor protección contra el desgaste. Los detergentes y el zinc difosfato son las fuentes más comunes de las cenizas. [5]
4.Cenizas sulfatadas 5.Viscosidad Probablemente la propiedad más importante de un aceite lubricante es la viscosidad. La viscosidad es un factor fundamental para: la formación de películas lubricantes, afecta la generación de calor y el enfriamiento de cilindros, engranes y cojinetes. La viscosidad rige el efecto sellante del aceite, la tasa de consumo del aceite y determina la facilidad con la cual la maquinaria se enciende en condiciones de frío. Al momento de seleccionar el aceite apropiado para una aplicación dada la viscosidad es la consideración primaria, esta debe ser lo suficientemente alta para proveer películas lubricantes y no tanto como para que las perdidas debidas a la fricción sean excesivas. Como la viscosidad es un factor de la temperatura es necesario considerar las temperaturas de operación del aceite en la maquinaria. [1, 3, 5]
4.CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Los aceites de automoción, básicamente son una mezcla de hidrocarburos parafínicos, nafténicos y aromáticos obtenidos por destilación de crudos petrolíferos (aceites minerales) o por síntesis a partir de productos petroquímicos (aceites sintéticos). La variación en la proporción de los diferentes tipos de hidrocarburos en la mezcla determina las características físicas y químicas de los aceites. Una alta fracción de hidrocarburos parafínicos confiere al aceite una mayor resistencia a la oxidación, mientras que un alto contenido de hidrocarburos aromáticos favorece la estabilidad térmica. Para mejorar las prestaciones del aceite como su longevidad es común añadir aditivos en cantidades de entre un 15 y un 25% en volumen de producto terminado. Los aditivos son de distinta naturaleza y confieren al aceite propiedades especificas (antiespumantes, antioxidantes, etc.), éstos suelen provocar problemas en la gestión del aceite una vez se ha usado. [3, 4]
La Tabla 1. Muestra la composición media de un aceite lubricante y los aditivos más comunes.
Tabla 1. Composición de un aceite usado según el hidrocarburo base y los tipos de aditivos
Composición media de un aceite lubricante
Tipo de sustancia Hidrocarburos Porcentaje (en peso)
Parafinas Alcanos 45-76%
Naftenos Cicloalcanos 13-45%
Aromáticos Aromáticos 10-30%
Aditivos (15 - 25%)
Antioxidantes Ditiofosfatos, fenoles, aminas
Detergentes Sulfonatos, fosfonatos, fenolatos (de bario, magnesio, zinc, etc.)
Anticorrosivos Ditiofosfatos de zinc y bario, Sulfonatos
Antiespumantes Siliconas, polímeros sintéticos
Antisépticos Alcoholes, fenoles, compuestos clorados
Fuente: José Luis Martín Pantoja y Pilar Matías Moreno. ¿Qué se hace en España con los aceites usados? En: Ingeniería Química. Enero 1995, p. 114
5.CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS 6.SISTEMAS DE CLASIFICACIÓN Los aceites lubricantes para motores a gasolina se pueden clasificar de acuerdo a dos criterios generales: según su viscosidad (SAE) y según requerimientos industriales (API).
La sociedad de ingenieros automotores SAE ha generado una clasificación que depende exclusivamente del grado de viscosidad del lubricante. En aceites para motor existen los monogrados que van del 0W hasta el 60 y en los multigrados desde el 5W – 50 hasta el 20W – 50.
El instituto Americano del Petróleo (API) clasifica los aceites para motor de acuerdo a sus características y a las condiciones exigidas por los lubricantes de automóviles. La designación para aceites según API ha variado desde SA hasta SG que es el recomendado en la actualidad.
Los fabricantes de motores recomiendan una viscosidad determinada para el aceite a usar y es aconsejable aceptarla. En ciertos casos es posible que como consecuencia del desgaste el aceite recomendado resulte demasiado fluido para que la lubricación cumpla con su papel, en tales casos es beneficioso utilizar un aceite de mayor viscosidad.
Además de la viscosidad es conveniente seleccionar el aceite de acuerdo a su calidad indicada por los términos de la clasificación API. En la actualidad los aceites de mejor calidad son los SG.
Para el cumplimiento de las condiciones exigidas a los lubricantes para motor se han establecido normas que disponen los procedimientos regulares para la evaluación de las principales características que posee un aceite específico.
Las principales asociaciones encargadas de producir éste tipo de metodologías son la SAE y la ASTM. [2, 5]
2. ACEITES USADOS
Después de su uso, el aceite lubricante adquiere concentraciones elevadas de metales pesados producto principalmente del desgaste del motor o maquinaría que lubricó y por contacto con combustibles. Además, se encuentran con frecuencia solventes clorados en los aceites usados, provenientes del proceso de refinación del petróleo, principalmente por contaminación durante el uso (reacción del aceite con compuestos halogenados de los aditivos) o por la adición de estos solventes por parte del generador. Dentro de los solventes que principalmente figuran son tricloroetano, tricloroetileno y percloroetileno. La presencia de solventes clorados, junto con altas concentraciones de algunos metales pesados constituyen la principal preocupación de los aceite usados. [1]
Los aceites lubricantes sufren una descomposición luego de cumplir con su ciclo de operación y por esto es necesario reemplazarlos. Después del uso de un aceite queda hollín en el interior, éste es una parte de hidrocarburo parcialmente quemado que existe como partícula individual en el aceite, los tamaños de estas partículas varían de 0.5 a 1.0 micras y generalmente se encuentran muy dispersas por lo cual es muy difícil filtrarlas.
Durante la combustión en el interior de los motores algunos materiales en el combustible, como el sulfuro, pueden convertirse en ácidos fuertes, éstos se condensan en las paredes del cilindro llegando al aceite, el cual transporta los ácidos a las paredes de los cilindros y desgastan estas piezas metálicas. [3]
La descomposición de los aceites de motor se debe especialmente a una reacción de oxidación. La oxidación de los hidrocarburos en fase liquida algunas veces es una reacción de radicales en cadena. Esta reacción se muestra en la Figura 1.
Figura 1. Reacción de oxidación de los hidrocarburos en el aceite.
La reacción no se inicia hasta pasado un cierto periodo de inducción el cual corresponde al intervalo necesario para la formación de los peróxidos, que actúan como catalizadores, durante éste periodo la oxidación del aceite es muy débil. En el motor la oxidación se produce de forma muy rápida, en particular por la elevada temperatura que alcanzan las piezas próximas a la cámara de combustión.
Los hidrocarburos parafínicos se oxidan por los extremos de la cadena formando ácidos o cetoácidos corrosivos (pasando por los correspondientes productos intermedios).
Con los hidrocarburos nafténicos se rompe la cadena y ocurre un proceso análogo al de los hidrocarburos parafínicos.
Los hidrocarburos aromáticos se oxidan con más facilidad que los parafínicos y los nafténicos, a causa de la sensibilidad del hidrogeno unido a un carbono de una cadena lateral próxima al ciclo aromático. [5]
La Figura 2. muestra las reacciones que ocurren en los hidrocarburos parafínicos y en los nafténicos.
Figura 2. Reacciones de oxidación en hidrocarburos nafténicos y parafínicos.
2.1 FACTORES DE DETERIORO
En condiciones ideales de funcionamiento no habría necesidad de cambiar un aceite lubricante, la base lubricante no se gasta, se contamina y los aditivos son los que soportan las críticas condiciones de funcionamiento.
La naturaleza de las partículas extrañas que contaminan el lubricante varía de acuerdo con el tipo de trabajo del mecanismo. Diversos factores como la temperatura y el estado son los factores más influyentes para el deterioro del aceite. [1, 5]
Los lubricantes derivados del petróleo son hidrocarburos, éstos se descomponen cuando están sometidos a altas temperaturas, esto hace que el aceite se oxide o se polimerice. Un aceite descompuesto de esta manera puede presentar productos solubles o insolubles, los productos solubles, por lo general, son ácidos que forman emulsiones estables en presencia de agua y que atacan químicamente las superficies metálicas, principalmente cuando son de plomo o de cobre-plomo, si la concentración de estos ácidos aumenta considerablemente no pueden ser inhibidos por los aditivos antioxidantes y anticorrosivos, formando lodos que dan lugar a los productos insolubles. Si estos productos no se eliminan del aceite pueden deteriorar las superficies metálicas que lubrican o taponan las tuberías de conducción del mismo.
La oxidación y la polimerización depende en mayor grado del tipo de base lubricante de que esté compuesto el aceite y del grado de refinamiento que posea, aunque es posible evitar que ocurran mediante la utilización de aditivos antioxidantes.
A temperatura ambiente el aceite puede mostrar algún grado de deterioro, el cual no incide apreciablemente en su duración, a temperaturas menores de 50ºC la velocidad de oxidación es bastante baja como para no ser factor determinante en la vida del aceite. Mientras más baja sea la temperatura de operación, menores serán las posibilidades de deterioro. [5]
2.Temperatura de operación Esta se encuentra principalmente por la condensación del vapor presente en la atmósfera o en algunos casos se debe a fugas en los sistemas de enfriamiento del aceite. El agua presente en el aceite provoca emulsificación del aceite, o puede lavar la película lubricante que se encuentra sobre la superficie metálica provocando desgaste de dicha superficie. [5]
3.Agua Se encuentran en los aceites debido a su paso hacia la cámara de combustión y de esta hasta el cárter, al interactuar con el aceite ocasionan una dilución del mismo. [5]
4.Combustibles 5.Sólidos y polvo Se deben principalmente a empaques y sellos en mal estado, permitiendo que contaminantes del medio entren al aceite.
Otros contaminantes menos frecuentes aunque igualmente perjudiciales son: tierra y partículas metálicas provenientes del desgaste de las piezas, hollín y subproductos de la combustión de combustibles líquidos. [5]
Todo residuo o desecho que pueda causar daño a la salud o al medio ambiente es considerado como un residuo peligroso, fundamento por el cual los gobiernos tienen la responsabilidad de promover la adopción de medidas para reducir al máximo la generación de estos desechos, así como establecer políticas y estrategias para que su manejo y eliminación se ejecuten sin menoscabo del medio ambiente y se reduzcan sus propiedades nocivas mediante técnicas apropiadas.
En el mundo han hecho su aparición en los últimos años, nuevos procesos y tecnologías que permiten la reutilización o reciclaje de residuos o desechos peligrosos, transformándolos en sustancias susceptibles de ser utilizadas o aprovechadas ya sea como materia prima o como energéticos. Por desconocimiento de procedimientos técnicos para su adaptación, por ausencia de normatividad sobre su reutilización industrial, por la carencia de estándares de consumo en calderas, hornos y secadores y por el mercado negro existente con estos productos, se presume que los manejos dados a los aceites usados y en general a este tipo de energéticos alternativos, son inadecuados, no solo ambiental, sino técnicamente. Estos procedimientos están generando la degradación del medio ambiente por la gran cantidad de contaminantes, particularmente aquellos asociados con contenidos de metales como arsénico, cadmio, cromo, plomo y antimonio entre otros, que son emitidos a la atmósfera durante el proceso de combustión. Estos compuestos químicos producen un efecto directo sobre la salud humana y varios de ellos son cancerígenos. [6]
2.PROBLEMÁTICA AMBIENTAL Dependiendo de la aplicación que se les vaya a dar, los aceites poseen composiciones muy variables, en todos los casos como consecuencia de su utilización se degradan perdiendo las cualidades que les hacían operativos, llegado éste punto se hace necesaria su sustitución por otros nuevos, generándose un residuo que puede ser variable en cantidad y composición, dependiendo de la procedencia. Las características del aceite usado pueden variar dentro de
un amplio margen dependiendo de la procedencia y aplicación del aceite, en general las contaminaciones tienen su origen en compuestos derivados de la degradación de los aditivos en subproductos de combustión incompleta, polvo, partículas metálicas o en contaminaciones exteriores por mal mantenimiento o mal almacenamiento del aceite (agua, disolventes, etc.).
Su composición química presenta una serie de contaminantes como son: agua, azufre, compuestos clorados y metales pesados que determinan sus características toxicas y peligrosas. [4]
La Tabla 2. muestra la composición media de un aceite usado.
Tabla 2. Composición de un aceite usado según su procedencia
Para ver la tabla seleccione la opción "Descargar" del menú superior
Fuente: José Luis Martín Pantoja y Pilar Matías Moreno. ¿Qué se hace en España con los aceites usados? En: Ingeniería Química. Enero 1995, p. 115
La concentración de metales en un aceite usado se debe principalmente a la degradación de aditivos órgano metálicos del aceite lubricante nuevo, además de desgastes producidos por rozamientos en las piezas móviles del motor. La presencia del plomo en particular se debe en su totalidad a la degradación del tetraetilo de plomo de las gasolinas. Estos contaminantes provocan importantes dificultades a la hora de buscar destinos finales al aceite.
Se esta investigando la posibilidad de disminuir al máximo el porcentaje de aditivos órgano metálicos en los lubricantes o sus sustitución por otros compuestos capaces de conferir al aceite características similares sin incluir metales pesados en su composición. [4, 6]
3.CARACTERISTICAS QUÍMICAS 4.CARACTERIZACIÓN Las pruebas establecidas para aceites se pueden dividir en dos clases:
La primera de ellas agrupa a todas aquellas que evalúan las características físicas o químicas del lubricante tales como viscosidad, índice de viscosidad, color, componentes, gravedad específica, etc.
La segunda clase de ensayos sirve para evaluar las cualidades del lubricante en operación, observando y midiendo los efectos producidos en el motor durante un tiempo programado de prueba. [2]
La caracterización consiste en medir las propiedades más representativas que tienen los aceites lubricantes. Es importante conocer la naturaleza y extensión del grado de contaminación o deterioro de dicho lubricante.
La caracterización se puede tomar como una medida o patrón de calidad de un aceite lubricante, para determinar la factibilidad del nuevo uso o para diagnosticar defectos en el rendimiento y funcionamiento del motor de un vehículo. Los análisis de caracterización implican y ayudan a juzgar la eficiencia del proceso de regeneración escogido.
Las propiedades susceptibles a ser medidas en un proceso de caracterización de un aceite usado están estipuladas y regidas por las normas ASTM, las propiedades y las normas que rigen su uso se muestran en la Tabla 3.
La presencia de los diversos metales presentes en el interior del aceite usado es determinada usando absorción atómica.
La presencia de cenizas es un indicativo de la cantidad de aditivos presentes en el aceite usado, un alto porcentaje de éstas implica una alta concentración de detergentes. [5]
Para lograr un análisis efectivo de los aceites usados es necesario tomar una muestra representativa del aceite que se quiere analizar, por esto no se recomienda tomar las muestras del sistema de drenado del motor. Si es necesario tomar la muestra del drenado esta se debe hacer cuando el aceite está caliente y tomando la muestra de un punto intermedio en el drenado.
Las muestras deben ser consistentes, tanto en el sitio donde se toman como en el tiempo de vida que llevan en el interior de la maquinaria y se deben tomar cuando el aceite está a la
temperatura de operación, preferiblemente mediante el uso de una bomba de vacío. El aceite muestreado se debe mantener aislado del ambiente después de tomar la muestra para evitar la contaminación externa, las técnicas de análisis del aceite buscan las partículas presentes en el aceite, si estas contienen agentes externos dicha muestra no será representativa.
Al momento de tomar la muestra se deben limpiar las boquillas del motor para evitar que los metales presentes en las boquillas entren en la muestra y es necesario anotar todos los datos pertinentes a dicha muestra como lo son: la fecha, la maquina de la que se tomo la muestra, tiempo de uso del aceite y el sitio donde se realizo el muestreo. [7]
Tabla 3. Propiedades medidas en un proceso de caracterización de aceites usados y las normas que rigen su empleo
Viscosidad a 40 y 100º C Norma ASTM D88
Punto de chispa Norma ASTM D92
Punto de encendido Norma ASTM D88
Contenido de agua Norma ASTM D95
Contenido de cenizas sulfatadas Norma ASTM D874
Densidad Norma ASTM D287
Acidez y basicidad Norma C13. 46/83
TBN Norma ASTM 2896 IP 276
Índice de viscosidad Norma C.13 33/79
Índice de refracción Norma ASTM D1218
Sedimento metálicos Norma ASTM D1796-97
% Carbón Conradson Norma ASTM D189
Fuente: Recuperación de aceites lubricantes para automotores a partir de aceites usados y desechados, utilizando procesos físico-químicos. Jairo Antonio Ramírez, Director: Jorge Ovidio Ríos. Tesis de grado Universidad de Antioquia, 1994.
3. RECUPERACIÓN Y RECICLADO DE ACEITES USADOS
El aceite recuperado se debe emplear para condiciones de servicio menos críticas que aquellas en las que estaba sometido inicialmente.
Los aceites usados que se generan en el mundo son manejadas en tres formas principales: rerrefinadas (regeneración) en bases lubricantes para su posterior uso, destiladas a combustible diesel y comerciadas como combustible sin tratar (fueloil).
La combustión de 1 litro de aceite usado produce en promedio emisiones al aire de 800mg de zinc y 30mg de plomo. La combustión de los aceites usados comparados con la rerrefinación y la destilación genera en promedio 150 y 5 veces más contaminación respectivamente. [1,7]
Antes de decidir cual método se usara en la recuperación de un aceite usado es necesario conocer la composición química de dicho aceite (cuanto menor sea la calidad del aceite base en el aceite usado mayor será el precio y dificultad de su tratamiento), ya que el método de recuperación a elegir esta íntimamente ligado a la composición química de un aceite usado, en algunos casos el factor decisivo es la disposición de infraestructuras adecuadas. [5]
Éste proceso es empleado para producir MDO y flux de asfalto, al comienzo del proceso se destila el aceite usado para remover compuestos volátiles, agua y el destilado final es la separación de los aceites pesados (destilado) de los contaminantes (fondos). El proceso de destilación requiere suministro de materia (NAOH) y energía (electricidad y gas natural). El producto de la destilación es un aceite diesel de alta calidad (bajo en cenizas y contenido de azufre) y un subproducto de flux de asfalto. El volumen de combustible MDO es una fracción menor del producto total. Por destilación los metales pesados y otros contaminantes del aceite usado salen por el flujo de asfalto. [8]
2.DESTILACIÓN Para el aprovechamiento energético de los aceites usados se pueden seguir dos caminos diferentes en función de las instalaciones en las que se va a realizar el mismo. El primer camino esta destinado como combustible en instalaciones con alta potencia térmica, altas temperaturas, gran consumo de combustible y alta producción de gases. El mayor ejemplo de esto son los hornos de clinker en las cementeras, estos hornos queman el aceite usado y los contaminantes de éste especialmente los metales quedan incorporados al cemento, aquellas partículas que no lo hacen son retenidas por precipitadores electrostáticos. El segundo camino es usado en la aplicación de tratamientos físico-químicos más complejos con el fin de fabricar un combustible que pueda tener un espectro de utilización más amplio en instalaciones con menos potencia térmica o en motores de combustión y calderas. Estos tratamientos deben incluir como mínimo la separación de elementos volátiles y de metales pesados, así como agua y sólidos (normalmente esto hace por destilación o por tratamiento con aditivos floculantes).
El aceite se constituye en uno de los residuos con mayor potencial para ser empleado como combustible por su elevada capacidad calorífica. La transformación del aceite usado a energético, requiere la aplicación de un tratamiento tendiente a adecuar las condiciones del aceite a las características propias del proceso de combustión, consistente básicamente en la aplicación de dos etapas: adecuación del aceite usado mediante procesos de filtración para retirar partículas gruesas y remoción de partículas finas, mediante procesos de sedimentación y centrifugación. Estas etapas involucran la adición de desemulsificantes, para el rompimiento de las emulsiones formadas con el agua. [4, 6]
Los aceites usados contienen concentraciones de metales pesados, sulfuros, fósforo y total de halógenos un poco más altas que las de los petróleos crudos, por la baja calidad como combustible de los aceites usados estos se mezclan con otros combustibles antes de su uso, con esto los niveles específicos de contaminantes se disminuyen a los límites aceptados. Desde el punto de vista global las emisiones netas por unidad de combustible quemado son las mismas sin importar el grado de dilución. [8]
3.COMBUSTIÓN 4.REGENERACIÓN La regeneración de aceites usados es la operación mediante la cual se obtienen de los aceites usados un nuevo aceite base comercializable. Casi todos los aceites usados son regenerables aunque en la práctica la dificultad y el costo hacen inviable la r egeneración de aceites usados con alto contenido de aceites vegetales, aceites sintéticos, agua y sólidos.
Un proceso de regeneración consta de tres fases:
Pretratamiento: esta fase consiste en eliminar una parte importante de los contaminantes del aceite usado, como son: el agua, los hidrocarburos ligeros, los lodos, las partículas gruesas, etc. Cada proceso emplea un método determinado o incluso una combinación de varios.
Regeneración: en esta fase se eliminan los aditivos, metales pesados y fangos asfálticos. Éste punto es el paso principal de cada método, cada uno de ellos obteniendo al final un aceite libre de contaminantes con una fuerte coloración que lo hace inviable comercialmente, por esto es necesario incluir una ultima etapa de acabado.
Acabado: Dependiendo del objetivo final del aceite dependerán los métodos usados en esta etapa.
Dependiendo del proceso empleado pueden existir o no todas las fases. [3, 8]
La carga de lubricante usado es sometida a una evaporación de aquellos productos ligeros como agua e hidrocarburos del rango de la gasolina. Después de éste paso previo la carga se trata con ácido sulfúrico obteniéndose un rendimiento de 85% aproximadamente en relación con el producto tratado. El resto constituye un desecho aceitoso y ácido. El producto obtenido después del tratamiento ácido es enviado a filtración con arcilla y cal, para mejorar su color y su acidez. En éste proceso de filtración se obtiene un desecho del 3 al 4 por ciento constituido por una mezcla de aceite ácido y arcilla. En la siguiente etapa el aceite se fracciona para separar destilados livianos del tipo gas-oil y así obtener finalmente la base lubricante.
El proceso tiene un rendimiento global de 70% en peso. [5]
2.Proceso convencional Ácido-Arcilla La carga de aceite usado es previamente deshidratada para eliminar el agua existente y otros contaminantes de bajo punto de ebullición. Posteriormente el aceite se pasa a través de una unidad de termocraking, la cual permite reducir los desechos, por el tope de esta unidad se obtiene un destilado que unido al producto de la unidad de vacío, formaran después de la redestilación el "spindle oil". El producto de salida de la unidad de termocraking se bombea a la unidad de tratamiento ácido, en la cual se pone en contacto con el ácido sulfúrico, obteniéndose de esta operación el aceite ácido, resultante del tratamiento y un desecho ácido, el cual representa el 10.5% en peso en relación ala carga. Este aceite ácido se lleva a la unidad de vacío donde se despoja de la fracción de gas oil y finalmente se trata en la unidad de filtración-neutralización, donde se obtiene un básico de alta calidad.
El rendimiento de la planta es del 70% en peso con relación a la carga sin contar un 12% de gas oil obtenido como producto secundario, el cual se utiliza como combustible. Este proceso es el más difundido mundialmente por su versatilidad y eficiencia. [5]
3.Proceso Meinken Es una modificación del proceso ácido-arcilla convencional. En éste proceso, se incluyen nuevas unidades con el objeto de disminuir el consumo de ácido sulfúrico y por consiguiente la producción de desechos.
El rendimiento del proceso en relación con la carga es 79.5% en peso y un 6% de gas oil, y el volumen de residuos se limita a un 5%. [5]
4.Proceso selecto propano ácido-arcilla Este proceso tiene como fin producir bases de alta calidad, sin dejas desechos como el proceso selecto propano ácido-arcilla. La carga de aceite usado, alimenta a la unidad de pretratamiento, para eliminar agua e hidrocarburos livianos, esta carga pretratada, se bombea a la unidad de selecto propano, en la cual se preparaba los destilados con propiedades lubricantes y un residuo de hidrocarburos pesados, que pueden usarse como combustible.
Los destilados obtenidos se bombean a la unidad de hidrotratamiento, en donde son hidrogenados. Las bases hidrogenadas se destilan en tres cortes, los cuales se filtran y almacenan. Las bases obtenidas del tipo "spindle oil", neutral y bright-stock representan un 83.2% en peso con relación a la carga, se obtiene además un 6% de gas oil, 1.5% de gas combustible y un 5% de combustible pesado. [5]
5.Proceso selecto propano-hidroterminado Éste proceso no deja productos de desecho y consiste en las siguientes etapas:
Pretratamiento y destilación al vacío: el aceite usado es deshidratado y son eliminados parte de los hidrocarburos livianos, subsiguientemente el aceite se envía a una torre de destilación al vacío, donde se extraen los livianos remanentes por la cabeza y contaminantes diversos por el fondo. Esto último es considerado de suma importancia para minimizar el consumo de hidrógeno en el hidrotratamiento posterior del aceite, la destilación al vacío produce bases lubricantes en el rango deseado para su posterior tratamiento. Un diseño especial de la torre permite la obtención de altos rendimientos de destilado, con mínimo de arrastre de compuestos asfálticos en los cortes, con el objeto de evitar el envenenamiento prematuro y excesiva deposición de cocke en el catalizador de hidrogenación. Los productos livianos separados pueden ser usados como combustibles. El fondo contiene metales, productos de polimerización y materiales asfálticos, que se pueden mezclar con residuos de refinería para la manufactura de asfalto para pavimento.
Hidroterminado: estabiliza el color y olor en los aceites, produce bases lubricantes con las especificaciones deseadas. [5]
6.Proceso K.T.I.
Éste proceso incorpora un primer paso de deshidratación para eliminar agua e hidrocarburos livianos, seguido por una precipitación de lodos que se consigue con el uso del solvente 2propanol-metilcetona-1-butanol con una relación de aceite de 3:1. Éste paso provee una recuperación promedio de la base 95% en peso con una reducción de cenizas del 75%. Posteriormente el aceite extraído con solvente se pone en contacto con arcilla para mejorar el color y el olor.
Finalmente se realiza el hidrotratamiento que es el paso más complejo y más costoso con la ventaja de generar un mínimo de subproductos. [5]
7.Proceso Berk El aceite usado se pone en contacto con una solución de fosfato diamonico, los metales (excepto el zinc ditiofosfato) reaccionan con el fosfato para producir fosfatos insolubles en agua y en aceite.
El aceite sale de éste proceso convertido en una emulsión que contiene aproximadamente el 1% de los sólidos, esta emulsión se trata mediante un tratamiento térmico que produce la degradación de una cantidad apreciable de éste compuesto de fósforo y a la vez produce la aglomeración de los sólidos dispersos, los cuales se separan posteriormente por filtración.
El aceite desmetalizado y deshidratado se mezcla con hidrógeno en caliente utilizando níquelmolibdeno, éste tratamiento remueve compuestos de azufre, nitrógeno y cloro.
El aceite se hace circular a través de un lecho de arcilla, la arcilla tiene como fin la descomposición de los ácidos sulfónicos y mejorar el color y el olor del aceite obtenido.
Finalmente se lleva a cabo un proceso de limpieza para remover la fracción de combustibles restantes, esta operación permite controlar el punto de encendido del aceite purificado.
Esta es una de las tecnologías usadas en la regeneración de lubricantes que no produce contaminación (ya que no usa ácidos o solventes en el tratamiento), no requiere destilación al vacío, no cambia la estructura de los hidrocarburos que constituyen el aceite y los contaminantes se retiran de forma tal que no contaminan el ambiente. [5]
8.Proceso PROP 9.Extracción por solvente Esta técnica es uno de los procesos más económicos y más eficientes en la recuperación de aceites usados. Éste proceso reemplaza el proceso de ácido-arcilla produciendo un lodo orgánico útil en lugar de un lodo toxico. El proceso consiste en mezclar el aceite usado y el solvente en proporciones adecuadas para asegurar una completa miscibilidad de la base lubricante en el solvente. El solvente debe retener los aditivos y las impurezas orgánicas que normalmente se encuentran en los aceites usados, estas impurezas floculan y sedimentan por acción de la gravedad. Al final se recupera el solvente por destilación para propósitos de reciclaje.
Éste proceso es capaz de remover entre 10-14% del aceite usado como contaminante, lo cual corresponde a la cantidad de aditivos e impurezas que normalmente se encuentran en el aceite usado. La etapa más crítica en el diseño de éste proceso es desarrollar el tipo apropiado de solvente, los parámetros de extracción y la relación de solvente: aceite. El sistema debe tener la capacidad de separar el máximo posible de lodos del aceite usado y al mismo tiempo perder la mínima cantidad de base lubricante en los lodos.
El aceite usado se guarda en un tanque con fondo cónico para permitir la sedimentación de partículas grandes, se deja en el tanque por 3 días para homogenizarlo. Una mezcla de aceite usado y solvente (se recomienda usar: 2-propanol, MEK o 1-butanol) se agita a 275rpm durante 15 minutos, estas condiciones aseguran un mezclado adecuado. La mezcla se deja sedimentar por 24 horas, después de esto se lavan los lodos usando 2 -propanol y n-hexano, éste proceso de lavado remueve un 95% del aceite intersticial presente en los lodos. Siguiendo el proceso de lavado los lodos se llevan al horno por 5 minutos a 100º C para evaporar el exceso de solventes. Las perdidas del aceite se calculan como el peso de los lodos húmedos antes de lavarlos menos el peso de los lodos secos sobre el peso del aceite adicionado en la mezcla. [9]
Esta solución se usa cuando no es posible ni la regeneración, ni la combustión de los aceites usados, debido a la presencia de contaminantes tóxicos en el aceite usado. La estabilidad de estos compuestos y la dificultad de su eliminación hacen inviable otros procedimientos. La presencia de PCBs en el aceite en concentraciones superiores a 50ppm se debe eliminar por éste método. [4, 8]
2.DESTRUCCIÓN TÉRMICA 3.OPCIONES EN COLOMBIA
En Colombia se generan mensualmente 2.9 millones de galones de aceites usados al mes, 450 mil de ellos proceden del Valle de Aburrá. En la estación de transferencia de Corpaúl se pueden recolectar176 mil galones mensuales. La recolección de aceites usados en la planta se hace con cuatro camiones para recolección con tambores de 55 galones y un carrotanque para la recolección a granel. [10]
La opción más adecuada para el país, por la factibilidad del montaje y lo s costos, es la combustión de los aceites usados. En éste proceso luego de realizada la operación de separación, se origina un desecho o lodo con alto contenido de metales pesados, el cual debe ser dispuesto de forma tal que asegure de cualquier manera que estos metales no serán absorbidos por los seres vivos, existen 4 opciones posibles para tratar estos lodos: incineración, encapsulamiento en clinker, vitrificación o ceramizado y relleno en las vías durante la elaboración de capa asfáltica.
Una vez el residuo es transformado, puede producir distintos combustibles industriales al mezclarse con los energéticos tradicionales y comúnmente empleados en la industria en general como son el ACPM y el fueloil, cumpliendo igualmente con las especificaciones establecidas por la ASTM 396.
La cantidad máxima de aceite usado tratado que puede ser mezclado con otros combustibles pesados, se encuentra limitada por algunas especificaciones determinantes, como el contenido de cenizas (generalmente 0.1 % máx.) y principalmente por los rangos de viscosidad, que varían de acuerdo con los diferentes equipos a los cuales se destinen estos combustibles. [6]
4. BIODEGRADACIÓN
El término biodegradación no indica la extensión en la que se ha alterado una molécula, tampoco señala si en el proceso se genera energía. Quizá resulte más apropiado hablar de biotransformación para referirse al proceso a través del cual un ser vivo modifica un compuesto sin llegar a mineralizarlo. En algunos casos el producto resultante puede ser incluso más tóxico y perjudicial que la sustancia de partida.
Los compuestos mineralizables se convierten en CO2, agua y formas inorgánicas por la acción de los seres vivos, predominantemente por los microorganismos y c omo parte del constante reciclaje de los átomos de carbono. La mineralización de un compuesto implica su alteración estructural y la formación de intermediarios metabólicos que pueden servir de elementos estructurales de la célula o de combustible al oxidarse. Los intermediarios pueden convertirse
en distintos compuestos orgánicos antes de su combustión final. En el proceso de transformación de un compuesto en otro, puede sufrir la pérdida de uno o más de sus elementos estructurales o sólo una mera reordenación de sus átomos.
El principal problema en la biodegradación es la baja en la tasa de degradación cuando disminuye la concentración de contaminantes (compuestos a degradar), en la mayoría de los casos esto es ocasionado por la eliminación de co-sustratos necesarios para la degradación de otros contaminantes por medio del co-metabolismo. Ésto lleva a diseñar procesos basados en reactores controlados, para una correcta biodegradación del aceite y no simplemente agregar el inoculo a los aceites para degradarlos. [11]
Hay dos métodos usados en la degradación de hidrocarburos, el primero se basa en las capacidades metabólicas de las especies presentes en los hidrocarburos, l a degradación se consigue al modificar el sustrato, por aeración o aplicando un fertilizante, y en el segundo se adicionan poblaciones foráneas de microorganismos que son escogidos por sus capacidades de degradar hidrocarburos. El método de siembra de microorganismos requiere que se agregue una cantidad de inoculo mayor a la biomasa que esta presente en el medio para asegurar la supervivencia del inoculo, éste método no es muy rentable para la aplicación en aceites usados, ya que debe competir con una gran cantidad de microorganismos. La modificación del sustrato es un método puede incrementar la degradación de 0.03 g/m3 día que se tiene normalmente en el aceite hasta 50g/m3 día, esto tiene el inconveniente de que es posible que también aumente la tasa de degradación de sustancias que no se desean degradar. [12]
La degradación, o catabolismo, de compuestos orgánicos por las bacterias ha llamado la atención de numerosos microbiólogos, bioquímicos y genéticos de este siglo. El enfoque y el punto de interés han variado con la naturaleza de la propia disciplina y en conjunto han contribuido a desentrañar las bases moleculares del metabolismo bacteriano.
Es difícil exagerar la importancia de la versatilidad metabólica bacteriana y de las leyes que regulan su funcionamiento. Las bacterias son organismos que gozan de una enorme plasticidad bioquímica, se adaptan con facilidad a cambios ambientales y son muy tolerantes a situaciones extremas en el medio donde habitan. Esos microorganismos constituyen, además, un sistema ideal para el desarrollo de modelos biológicos que no encuentra parangón en otros sistemas vivos. Los cambios evolutivos que se producen en las bacterias ocurren de manera constante, debido a que se multiplican rápidamente, permiten el estudio de esos cambios, su control y su imitación en el laboratorio.
Muchos investigadores se han mostrado escépticos ante la posibilidad de que las bacterias y otros microorganismos del suelo crezcan a expensas de hidrocarburos como única fuente de energía, aunque esa capacidad parece plenamente comprobada: a lo largo de miles de años, los microorganismos se han visto expuestos a compuestos aromáticos naturales que se han formado por pirolisis de compuestos orgánicos naturales. El tipo de aromático que se forme dependerá de la temperatura de pirolisis, así, a temperaturas elevadas (2000 grados Celsius) se producen, preferentemente, hidrocarburos policíclicos no sustituidos, a temperaturas intermedias (800 grados C), hidrocarburos con sustituciones alquílicas, y, a bajas temperaturas (150 grados C), los petróleos.
La estrategia seguida por los microorganismos consistía en desestabilizar el anillo aromático mediante la introducción de dos grupos hidroxilo. Así, el compuesto pasa a ser susceptible de ataque enzimático para rendir formas asimilables del carbono.
Desde el punto de vista termodinámico, y en las condiciones actuales de la tierra, todos los compuestos orgánicos son inestables y tienden a su forma más estable, que es el anhídrido carbónico (CO2) en situación aerobia o el metano (CH4) en un ambiente anaerobio, o carente de oxígeno.
Un compuesto recalcitrante es tóxico para los microorganismos, presenta estructuras químicas muy estables y resistentes al ataque biológico o posee elementos estructurales que raramente se encuentran en la naturaleza. En general, la resistencia de un compuesto aromático al ataque por los seres vivos aumenta con el número de sustituyentes que tenga, cualquiera que sea su naturaleza química. La degradación de aromáticos ocurre en dos fases: la primera consiste en la activación del anillo mediante la introducción de dos grupos hidroxilo, la segunda, en la fisión o ruptura del anillo activado. El ejemplo más sencillo de activación del anillo aromático lo constituye la oxidación del benceno por la benceno oxigenasa para producir un dihidrodiol, que posteriormente se oxida a catecol, éste último compuesto es la verdadera forma activada del anillo. Un mismo compuesto puede sufrir distintos tipos de ataque que conduzcan a la forma activada. [11]
En algunos casos, los compuestos naturales presentan ya un grupo hidroxilo en su molécula. Acontece eso con el fenol, el cual se oxida a catecol por acción de un fenol hidroxilasa. En estos casos, la preparación del anillo para su rotura no sólo implica su activación, sino ambién la eliminación de la sustitución.
Uno de los aspectos más interesantes del metabolismo de los aromáticos lo ofrece la fisión del anillo aromático, una vez que lleva incorporados los dos sustituyentes hidroxilo. La rotura del
anillo está siempre catalizada por una dioxigenasa, se denomina fisión orto (también, fisión intradiol), cuando ocurre entre los carbonos 1 y 2 del anillo aromático, y fisión meta (fisión extradiol), si se produce entre los carbonos dos y tres del anillo aromático. Los productos que se forman tras la fisión del anillo se transforman luego, a través de varios pasos, en compuestos que entran en el metabolismo central de la bacteria. [13]
Los microorganismos producen una variedad de biosurfactante, ya sea como parte integral de su superficie celular o como moléculas liberadas de forma extracelular al medio, estas biosurfactante pueden mejorar la remoción de hidrocarburos.
Los surfactantes químicos tienen el potencial de mejorar el acceso de los microorganismos a sustratos hidrofóbicos, aunque en algunas ocasiones pueden llegar a inhibirlos. Una de las propiedades de los surfactantes químicos que puede influenciar su eficacia es la concentración crítica de micelas (cmc), esta es la concentración de surfactante a la cual la tensión superficial alcanza un mínimo y los monómeros de surfactante se agregan en micelas, el valor del cmc es muy importante porque es el valor de surfactante que se debe agregar para obtener una biodegradación máxima. La determinación de éste valor para un cultivo mixto es muy compleja, por lo cual se prefiere estudiar el comportamiento de cultivos puros. [14]
La degradación de aceites normalmente se hace usando la bacteria Rhodococcus sp.strain I72, esta bacteria posee la facultad de degradar correctamente tanto aceites nuevos como aceites usados. Las bacterias adaptadas a un medio particular deberían tener una mayor eficiencia en la degradación de dicho medio que una que no esta habituada a dicho medio, por esto es necesario estudiar por separado el efecto de los microorganismos en los aceites nuevos y los usados. [13]
2.HIDROCARBUROS En estos aceites por lo general se encuentran las siguientes géneros de bacterias: Nocardia, Acinetobacter, Pseudomonas, Ralstonia, Gordono, Rhodococcus, Agrobacterium y Debaryomyces. Los microorganismos tienen capacidad de degradar l a mayoría de los componentes de hidrocarburos naturales, especialmente: alcanos saturados e insaturados, monoaromáticos e hidrocarburos aromáticos de bajo peso molecular. Los microorganismos deben estar en contacto directo con el sustrato para poder degradar el compuesto orgánico, esto se ve dificultado por la naturaleza insoluble de la mayoría de las moléculas de hidrocarburos. Los métodos más comunes de degradación se realizan por la adhesión de los microorganismos a gotas de aceite emulsificado (pseudosolubilizado). Todo intento de mejorar la degradación del aceite debe incluir estrategias para mejorar el acceso de los microorganismos a las moléculas insolubles. [13]
3.ACEITES NUEVOS Los microorganismos presentes en los aceites nuevos son muy similares a los que se encuentran en los aceites usados, estos últimos presentan una mayor resistencia a los metales pesados lo que se traduce en una menor capacidad de degradar los compuestos orgánicos [13]. La forma más fácil de degradar completamente estos hidrocarburos es usar degradación secuencial con diferentes microorganismos. La degradación secuencial consiste en usar microorganismos distintos para degradar el aceite, usando primero de ellos, luego el producto de ellos se usa como sustrato para el siguiente [15]. La biodegradación se determina mediante el uso de TLC-FID, usando hopano (un hidrocarburo de 30 C) como el estándar interno [16].
4.ACEITES USADOS Los metales pesados a concentraciones excesivas tienen un gran impacto en la estructura de una comunidad microbiana, su actividad y biomasa. Los efectos adversos de metales pesados se reflejan en: reducciones en la biomasa y la actividad de los microorganismos, estas bajas en la biomasa y en la actividad microbiana limitan la descomposición de compuestos orgánicos por parte de los microorganismos. Una reducción en la actividad microbiana puede estar originada por un cambio en la estructura después de una exposición a largo plazo a metales pesados. La presencia de múltiples contaminantes puede presentar problemas al momento de degradarlos, puesto que los microorganismos resistentes a los contaminantes poseen una habilidad restringida para degradar contaminantes orgánicos.
La relación entre la composición de la comunidad microbiana y el Plomo y el Cromo, se realiza mediante un análisis con ácido graso fosfolipido (PLFA). Los análisis por PLFA muestran que no existe diferencia en la actividad microbiana para diferentes concentraciones de Cr o Pb (para concentraciones mayores a 2.5mM y 0.01mM respectivamente). La resistencia de los microorganismos a la presencia del Cr es mucho mayor que al Pb, en el Cr se ha obtenido crecimiento de bacterias a 10 mM de Cr mientras que en el Pb el máximo obtenido es en concentraciones de 150 μM. La presencia de contaminantes con Pb(NO3)2 en adiciσn al Pb y Cr tiene un incremento en la actividad microbiana con relaciσn a Pb y Cr solos, las bases
fisiológicas de esto son aún desconocidas, aunque se sabe que no es debido a la presencia del nitrógeno.[17]
5.CROMO Y PLOMO Los bifeniles policlorados se sintetizan por cloración del bifenil, siendo posibles 209 posibles tipos de PCB. Debido a su naturaleza física y química (alta resistencia térmica, inertes químicamente,…) han sido ampliamente usados industrialmente, y su misma naturaleza ha
llevado a una acumulación de estas sustancias, causando problemas de salud en los organismos contaminados.
La mayoría de las bacterias que degradan PCB pertenecen al género de las pseudomonas, y todas son obligatoriamente aerobias.
El bifenil es el sustrato más usado para el desarrollo de las bacterias que degradan PCBs debido a que tiene una ruta metabólica muy similar a la de los PCBs. Se han usado otros sustratos para el cultivo de los microorganismos, debido a la naturaleza tóxica del bifenil, entre estos sustitutos se encuentra el ácido linoleico. [18]
La degradación de los PCB es un ejemplo de cómo la polución por compuestos fabricados por el hombre puede ser manejada por los microorganismos, y de la increíble habilidad de estos de adaptarse a cambios en el entorno.
Una bacteria anaerobia aislada de la bahía de Charleston cataliza la biodegradación de PCBs, ésta bacteria es de coloración negra y textura gelatinosa. Dichas bacterias son las primeras que se han encontrado capaces de romper los enlaces de cloro en posición otro- de los bifeniles, la distinción yace en el potencial de una completa degradación de desechos con PCBs.
El crecimiento de estas bacterias se monitorea midiendo el cambio en la densidad óptica a 600nm, y se mide el crecimiento de alcohol usando un cromatógrafo de gases.
La presencia de bromo-sulfuro de etano (BES), neomicina, estreptomicina y amficilina inhibe el crecimiento de la bacteria, aunque el 2, 3, 4, 5- cloro-bifenil se degrada en presencia de pequeñas cantidades de BES. [19]
6.PCB Los productos de los aceites minerales pueden ser degradados por el uso de microorganismos. La pseudomonas putida y el geotrichium candidum puestos en una proporción de 5:1 hasta 1:1 degradan aceites usados provenientes de bases lubricantes minerales. La mezcla de estos microorganismos no es toxica, ni patológica para los humanos.
La pseudomonas putida es un contaminante común del suelo, el agua y las plantas. Se encuentra con frecuencia en las cercanías de los hospitales. Es gram negativa, de forma alargada y de metabolismo aerobio.
El geotrichium candidum es un contaminante común de la leche y de las aguas negras.
La mezcla de microorganismos se prepara en un liquido con una concentración de 1g/L – 10g/L de una mezcla de pseudomonas putida y geotrichium candidum en proporción de 5:1 hasta 1:1, el liquido debe contener además del medio de cultivo necesario la presencia de nitrógeno y fósforo. Éste liquido constituye el inoculo, después de preparar la mezcla se procede a poner el inoculo en contacto con el aceite usado en una proporción de 1:1, la solución debe tener un pH entre 4.5 y 7.5, la biodegradación debe realizarse en un rango de temperaturas entre 5º C y 35º C, durante el proceso se debe alimentar constantemente nitrógeno, cuidando que la relación de carbono nitrógeno no supere 100:1 ni sea inferior a 10:1. La biodegradación requiere de aproximadamente una semana. Si sea desean obtener productos intermedios (diferentes al dióxido de carbono) se debe realizar la curva de calibración pertinente. La efectividad del método aumenta con el aumento del tiempo de incubación, con efectividades mayores al 80% de aceite degradado para periodos mayores de 90 días. [20]
7.MEZCLA DE MICROORGANISMOS 8.BIOLIXIVIACIÓN Es un proceso en el cual se emplean microorganismos para recuperar metales como cobre y oro desde los minerales que los contienen. El vanadio y sus derivados se encuentran presentes en el aceite usado debido a impurezas provenientes del combustible o posible aceite quemado. Las bacterias Acidithiobacillus [21] y Shewanella oneidensis [22] tienen la capacidad de reducir anaerobiamente el vanadio, incrementando su solubilidad. La bacteria Acidithiobacillus es una bacteria que oxida el sulfuro el cual reacciona con el vandanio (V) y éste se reduce a vanadio (IV). Al reducirse el vanadio su toxicidad disminuye y su solubilidad en el aceite aumenta, mientras que la Shewanella oneidensis reduce el vanadio directamente. [21, 22]
5. CONCLUSIONES
Previo a la realización de una biodegradación de aceites es necesario la caracterización del tipo de aceite que se va a emplear, porque los contaminantes presentes en el aceite dependen de diversos factores y no serán iguales en todos los casos, por lo cual puede que se requiera algún paso extra en la biodegradación.
Los métodos de biodegradación de aceites son poco usados de forma industrial debido a las dificultades de trabajar en continuo con una gran diversidad de microorganismos, esto podría solucionarse combinando los métodos físico-químicos y los biológicos, de esta forma es posible trabajar con una sola clase de microorganismos y así evitar los inconvenientes de trabajar con una gran cantidad de estos.
Los métodos de biodegradación en serie [14] a pesar de tener rendimientos similares a los de mezcla de microorganismos, son más recomendables debido a que en ellos no se presenta competencia, ni ninguna otra relación entre los microorganismos.
ANEXOS
Tabla 4. características de las bases lubricantes
Para ver la tabla seleccione la opción "Descargar" del menú superior
Fuente: RUIZ, Ernesto. Aceites lubricantes para motores a gasolina. En: Curso de educación continuada fundamentos básicos de lubricación. Bogotá D.E. Mayo de 1991
Tabla 5. principales bases sintéticas
Para ver la tabla seleccione la opción "Descargar" del menú superior
Fuente: RUIZ, Ernesto. Aceites lubricantes para motores a gasolina. En: Curso de educación continuada fundamentos básicos de lubricación. Bogotá D.E. Mayo de 1991
Tabla 6. Principales aditivos protectores de la superficie
Para ver la tabla seleccione la opción "Descargar" del menú superior
Fuente: RUIZ, Ernesto. Aceites lubricantes para motores a gasolina. En: Curso de educación continuada fundamentos básicos de lubricación.
Tabla 7. aditivos para un correcto funcionamiento
Tipo de Aditivo Propósito Compuestos Típicos Funciones
Reductor de la temperatura de fluidez Permitir que el lubricante fluya a bajas temperaturas Polímeros fenólicos y de naftaleno alquílico, polimetacrilatos Modificar la formación de cristales de cera para reducir el entrelazamiento
Agente para obturar y aumentar Aumentar las obturaciones elastoméricos Fosfatos orgánicos, aromáticos, hidrocarburos halogenados. Reacción química con el elastómera para causar un ligero aumento
Mejorador del índice de viscosidad Reducir la tasa del cambio de la viscosidad con la temperatura Polímeros y copolímeros de metacrilatos, olefinas de butadieno y estirenos alquílicos. Los polímeros se expanden al aumentar la temperatura para contraccionar la disolución del aceite.
Fuente: RUIZ, Ernesto. Aceites lubricantes para motores a gasolina. En: Curso de educación continuada fundamentos básicos de lubricación. Bogotá D.E. Mayo de 1991
Tabla 8. aditivos protectores de las bases lubricantes
Tipo de Aditivo Propósito Compuestos Típicos Funciones
Antiespumante Impedir que el lubricante forme una espuma persistente Polímeros de siliceno, copolimeros orgánicos Reducir la tensión de la superficie para acelerar la destrucción de la espuma
Antioxidante Demorar la descomposición oxidativa Ditiofosfatos de zinc, fenoles inhibidos, aminas aromáticas y fenoles sulfurizados Descomponer los peróxidos y terminar las reacciones de radicales libres
Desactivador metálico Reducir el efecto catalítico de los metales sobre la tasa de oxidación Complejos orgánicos que contienen azufre o nitrógeno, aminas, sulfuros y fosfatos. Formar una película inactiva sobre las superficies metálicas al hacerse complejo con los iones metálicos
Fuente: RUIZ, Ernesto. Aceites lubricantes para motores a gasolina. En: Curso de educación continuada fundamentos básicos de lubricación. Bogotá D.E. Mayo de 1991
BIBLIOGRAFÍA
1.BENAVENTE R, Gonzalo. Aceite Lubricante Usado. Bravo Energy Chile S.A. Boletín Nº 2. Junio 1999 2.RUIZ, Ernesto. Aceites lubricantes para motores a gasolina. En: Curso de educación continuada fundamentos básicos de lubricación. Bogotá D.E. Mayo de 1991 3.Pit & Quarry. 2000 Equipment & Tech Handbook. Vol. 92 Issue 6, p. 126 4.PANTOJA, José Luis Martín y MORENO, Pilar Matías. ¿Qué se hace en España con los aceites usados? En: Ingeniería Química. Enero 1995, p. 113-117 5.RAMÍREZ, Jairo Antonio. Recuperación de aceites lubricantes para automotores a partir de aceites usados y desechados, utilizando procesos físico-químicos. Tesis (ingeniero químico). Universidad de Antioquia. 6.FLOREZ PIEDRAHITA, Carlos Arturo. Transformación de los aceites usados para su utilización como energéticos en procesos de combustión. En: Escenarios Y Estrategias. Bogotá. Diciembre de 2001 No 8. p. 28 – 32. 7.FORBY, Tim. Taking oil samples. En: Construction bulletin. Septiembre 5, 2003 p. 17. 8.BOUGHTON, Bob y Arpad Horvath. Environmental Assessment of Used Oil Management Methods. En: Environmental science & technology. Vol. 38, No. 2 (2004); p. 353-358. 9.ELBASHIR N.O., et al. A method of predicting effective solvent extraction parameters recycling of used lubricating oils, Chemical Engineering and Processing. Vol 41 (2002) 10.VÉLEZ DE RESTREPO, Lilliana. Corpaúl, con planta de aceites usados, En: El Colombiano. Jueves 5 de agosto de 2004 11.RAMOS Juan Luis y ROJO Fernando. Biodegradación e ingeniería genética. En: Investigación y ciencia 164 (Mayo 1990). p. 72-79 12.ATLAS Ronald M. Bioremediation of petroleum pollutants. En: International Biodeterioration & Biodegradation. (1995) p. 311-321 13.K. JIRASRIPONGPUN. The characterization of oil-degrading microorganisms from lubricating oil contaminated (scale) soil. En: Letters in Applied Microbiology (2002), Vol 35, p. 296 –300 14.WARD, Owen; SINGH, Ajay y VAN HAMME J. Accelerated biodegradation of petroleum hydrocarbon waste. En: Journal Industrial Microbiology Biotechnology (2003) 30: 260 –270 15.VENKATESWARAN y HARAYAMA. Sequential enrichment of microbial populations exhibiting enhanced biodegradation of crude oil. En: Canadian Journal of Microbiology. Vol 41 (1995), p. 767-775.
16.AUSTIN B., CALOMIRIS J., y COWELL. Numerical taxonomy and ecology of petroleumdegrading bacteria. En: Applied and Environmental Microbiology. Vol 34, p. 60-68 17.SHI, W. et al. Association of Microbial Community Composition and Activity with Lead, Chromium, and Hydrocarbon Contamination. En: Applied and environmental microbiology. Vol. 68, No. 8 (2002), p. 3859 –3866 18.MASTER Emma y MOHN Wiliam. Psychrotolerant bacteria Isolated from artic soil that degrade Polychlorinated Biphenyls at low temperatures, En: Applied and Enviromental Microbiology, Diciembre 1998, p. 4823-4829 19.QINGZHONG Wu; SOWERS Kevin R., y MAY Harold D. Establishment of a polychlorinated biphenyl-dechlorinating microbial consortium, specific for doubly flanked chlorines, in a defined, sediment-free medium. En: Applied and environmental microbiology. Vol. 66 , no. 1 (Enero 2000), p. 49 –53. 20.NEMEC; Miroslav y HORAKOVA Dana. Mixture of microorganisms, its use for the biodegradation of hydrocarbons, as well as process for its application. En: United States Patent. Noviembre 19 (1996) 21.BREDBERG, Katarina; KARLSSONB Hans T. y HOLSTA, Olle. Reduction of vanadium(V) with Acidithiobacillus ferrooxidans and Acidithiobacillus thiooxidans. En: Bioresource Technology. Volume 92, Issue 1 (2004), p. 93-96 22.CARPENTIER W et al. Microbial Reduction and Precipitation of Vanadium by Shewanella oneidensis. En: Applied and environmental microbiology. Vol. 69, No. 6 (Junio 2003), p. 3636 – 3639 Santiago Builes Leer más: http://www.monografias.com/trabajos17/biodegradacion-aceites/biodegradacionaceites.shtml#ixzz2lTRgxM00
1 Aceites usados Según la legislación europea Aceites Usados son “Todos los aceites industriales con base mineral o sintética, lubricantes que se hayan vuelto inadecuados para el uso que se les hubiere asignado inicialmente y, en particular, los aceites usados de los motores de combustión y de los sistemas de transmisión, así como los aceites minerales lubricantes, aceites para turbinas y sistemas hidráulicos.”
Las fuentes más grandes de generación de aceite usado son: los vehículos motorizados (aceites de lubricación) , los motores de combustión y cajas de velocidades, los sistemas hidráulicos, transformadores y otras aplicaciones industriales. Además de ser utilizados como lubricantes, los aceites minerales obtenidos a partir del petróleo crudo, suelen también ser usado como refrigerante, aislante, dispersante, etc., siendo el de mayor consumo el aceite automotriz. Los aceites usados son considerados residuos peligrosos y, ambientalmente, los de motor tienen un potencial de alta peligrosidad. Una pequeña cantidad de aceite puro puede contaminar grandes cantidades de agua, y aquellos usados en motores además contienen aditivos, impurezas y residuos generados en la combustión. Los aceites usados contienen elementos venenosos y cancerígenos como el plomo o hidrocarburos poli-aromáticos. Muchas veces los aceites de transformadores contienen PCBs (bifenilos policlorados) que también son altamente cancerígenos. 1.1 Composición de Aceites Usados
Los aceites lubricantes están compuestos por una mezcla de una base mineral o sintética con aditivos (1-20%). Durante su uso se contaminan con diversas sustancias como:
Partículas metálicas ocasionadas por el desgaste de las piezas en movimiento y fricción. Compuestos con plomo procedente de las naftas. Ácidos orgánico o inorgánicos originados por oxidación o de azufre de los combustibles. Compuestos de azufre. Restos de aditivos: fenoles, compuestos de zinc, cloro, y fósforo. Compuestos clorados: disolventes, PCBs y PCTs. Hidrocarburos poli nucleares aromáticos (PNA). Pesticidas. Residuos tóxicos de cualquier tipo.
La cantidad de plomo presente en el aceite usado oscila del 1 al 1,5 % en peso y proviene de las gasolinas y de los aditivos. Distintas posibilidades y reusos
La primera y mejor opción es devolver el aceite usado al productor. El aceite usado puede volverse a refinar en refinerías similares a aquellas utilizadas para el aceite crudo.
En caso de que no sea posible un tratamiento se deberá recurrir a la combustión, destrucción, almacenamiento o depósito. Una opción ambientalmente aceptable de uso del aceite desechado es como combustible en hornos de cemento y cal, en hornos de ladrillo, u hornos metalúrgicos. Debido a la alta temperatura de combustión y las propiedades de absorción del cemento, cal y arcilla, los hidrocarburos peligrosos se destruyen y los metales pesados, azufre y cloruros son absorbidos. Los posibles efectos de contaminación del aire se ven minimizados con sofisticados sistemas de limpieza de gas, con que cuentan las plantas modernas. Los aceites usados provenientes de motores también pueden ser utilizados como combustible para diferentes aplicaciones. En estos casos, el aceite usado se mezcla con aceite negro (aceite de alquitrán, aceite de carbonera) (por ej., panaderías), carbón de leña/ polvo de carbón mineral (hornos de cal) o pedazos de hule de llantas usadas (vehículos que producen asfalto). El aceite usado de refinería se puede usar como combustible para la calefacción y generación de energía.
Otro método sencillo para aprovechar el aceite usado de motores es la producción de grasa para la fabricación de jabón. El aceite refinado se puede procesar adicionalmente para obtener grasa. Para ello el aceite se mezcla con estearato de sodio o calcio en recipientes de agitación caliente. El aceite usado se agrega al jabón terminado mientras que este está aún caliente y suave, en una proporción de 20% de jabón a 80% de aceite usado. El aceite usado de motores también se utiliza como agente protector de madera. Los postes de cercas, por ejemplo, se remojan con aceite usado para tornarlos resistentes contra el ataque de las termitas. En cuanto a la Incineración, esta vía destructiva se utiliza sobre todo cuando se comprueba la imposibilidad de reutilización debido a la presencia de ciertos tipos y niveles de contaminantes nocivos. Es el caso, por ejemplo, de la presencia de PCB, que sólo se destruyen satisfactoriamente mediante este proceso.
1.2 Reciclaje de Aceites Usados
Existen numerosos sistemas de aprovechamiento aplicables a los aceites usados: desde la reutilización, donde se vuelve a utilizar tras leves procesos de limpieza, hasta la regeneración, que consiste en someter a los aceites a una serie de tratamientos hasta devolverles sus características originales, sin generar prácticamente residuos en el proceso. El proceso más común utilizado durante muchos años, y en particular para aplicaciones de pequeña o mediana escala, es el de ácido-arcilla:
En una primera instancia el aceite usado es calentado hasta temperaturas de 170ºC, para permitir la evaporación del agua y eliminación de otras materias volátiles como nafta y solventes orgánicos que puedan haberse mezclado con el aceite usado. Luego de que enfría hasta aproximadamente 30 o 40º C es mezclado con ácido sulfúrico concentrado (10% de la cantidad de aceite usado) para eliminar gran parte de las impurezas. De esta mezcla se forman compuestos con azufre
insoluble (asfalto de fango). El lodo ácido se extrae para ser almacenado en depósitos. A continuación el producto se someta a neutralización: se agrega óxido de calcio o cenizas de soda y se calienta bajo agitación, nuevamente a 170º C. El proceso demora 2 a 4 horas. La cal reacciona con el ácido neutralizando el aceite a un pH 7 y formando yeso. Para finalizar el contenido se pasa a través de una prensa de filtración que separa el sólido (yeso) del aceite. La filtración se puede realizar con arcilla para mejorar el color y olor mediante tierra de blanqueo (por ejemplo tierra Fuller). Como etapa final se realiza una destilación al vacío.
La mayor desventaja de este proceso es la generación de residuos (lodo ácido y yeso endurecido del filtro remojado con aceite). 1.3 ¿Sabías qué?
En los Estados Unidos se consumen unos 7,6 millones de toneladas al año de lubricantes, en Japón 2,2 millones, en la Unión Europea 4,7 millones y en España unas 560.000. La demanda mundial de aceites lubricantes llega aproximadamente a 40 millones de toneladas año. (Fuente: Depuroil S.A.) Según datos oficiales, en la actualidad en España se recoge un 77% de las 220.000 toneladas del total. El 23% restante (50.000 toneladas) queda fuera de control. Del total de los aceites usados recogidos cada año, 66.000 toneladas se destinan a la incineración o combustión, 51.000 toneladas a la cogeneración, 49.000 toneladas a la regeneración y 4.000 toneladas a otros destinos. 1.4 ¿Por qué reciclar los Aceites Usados?
Por el hecho de ser los aceites usados contaminantes para el entorno, es conveniente su reciclaje. Si no se recoge adecuadamente produce graves problemas al ambiente:
El aceite usado de motor contiene hidrocarburos que no son biodegradables biológicamente. Si son vertidos a la tierra destruyen el humus vegetal convirtiendo infértil al suelo. Todo esto no solo penetra en el suelo, sino que puede contaminar aguas subterráneas. Los aceites usados forman una película impermeable en la superficie de las aguas, impidiendo su oxigenación y produciendo de muerte de vida aeróbica. Si son eliminados a través de los alcantarillados, produce la destrucción de bacterias de los sistemas de tratamiento. Muchas veces también contiene aditivos que generan una cantidad considerable de cenizas.
También producen severos problemas a la salud:/p>
Contienen componentes cancerígenos.
Producen severos daños en la piel.
Se debe tener un tratamiento adecuado, ya que su quema o mezcla con fuel-oil, para calefacción o producción de energía, produce emisiones gaseosas altamente tóxicas debido a que contienen compuestos de plomo, cloro, fósforo, azufre, cadmio, etc. Al aprovechar el aceite usado como materia prima, se está reduciendo la cantidad de residuos a disponer y mejorando la situación ambiental. A su vez se está diminuyendo el uso de recursos naturales no renovables. Concretamente en el caso de Uruguay, la reducción en el uso de recursos naturales trae como consecuencia inmediata beneficios económicos debido a la disminución de importación de hidrocarburos. Los procesos de reciclaje a pequeña escala pueden ser incapaces de lograr un producto de gran calidad, pero para países en vías de desarrollo como el Uruguay, existen numerosas aplicaciones para aceites lubricantes de menor calidad en las industrias de pequeña escala. Además el reciclaje de aceite a pequeña escala ofrece la oportunidad de crear fuentes de trabajo y mayores ingresos. Se crean no sólo pequeños centros de reciclaje, sino también empresas que se encargan de realizar la recolección. 1.5 Barreras al reciclaje
La principal causa para una baja tasa de regeneración de aceites usados se debe a diversas razones, principalmente económicas, ya que los aceites usados tienen un gran poder calorífico, lo que hace que se utilicen como combustible en cementeras en vez de utilizarlos de otra forma. Otro impedimento es la gran desconfianza del mercado hacia los productos regenerados o reciclados. Sin una buena reglamentación la recolección de los aceites usados se hace difícil y costosa, ya que muchas veces es generado en pequeñas cantidades en diversos lugares como estacionamientos, pequeños talleres e instalaciones privadas. Otra causa es que muchos de los consumidores no están conscientes del peligro potencial que genera depositar de forma inapropiada el aceite usado.
1.6 Situación en Uruguay
En Uruguay la única forma de disposición segura para el aceite usado es la quema en hornos de cemento Portland, ya que las altas temperaturas de combustión (superiores a los 1000ºC) y los prolongados tiempos de residencia aseguran la destrucción de las sustancias químicas potencialmente peligrosas que pueden estar presentes. Petrobras Uruguay y ANCAP tienen implementados desde hace ya varios años un sistema de recolección de aceite usado procedente de sus estaciones de servicio y de determinados clientes a través de una empresa contratada, para ser quemado en hornos de cemento.
Dos empresas se dedican a la recolección de aceites usados y su traslado a las cementeras para su posterior quema. El aceite usado debe cumplir con una serie de requisitos para poder ser quemado, lo que implica que se realicen una serie de análisis para verificar que cumpla con las especificaciones acordadas, de lo contrario se deben realizar operaciones de acondicionamiento. La cementera lo quema y es quien lo paga, cubriendo así los costos de la empresa recolectora y permitiéndole generar utilidad. Los hornos de las empresas cementeras deben estar habilitados para la quema de aceites, contando con un sistema especial de retención y lavado de gases. De esta forma el cliente se deshace de un pasivo ecológico, y la cementera compra a un precio sensiblemente inferior al precio del fuel-oil, un producto con el mismo poder calorífico. A otro nivel, y dentro del ambiente informal, es común el uso de aceites para quema en calderas no acondicionadas para este tipo de combustible y su uso para aceitar cadenas y diversos elementos. Esta actividad, a pesar de no ser permitida es realizada desde hace ya varios años en el país. Es importante considerar la existencia de pasivos de aceite dieléctrico fundamentalmente presente en transformadores y capacitores de potencia, que presentan riesgos por la presencia de PCB (Bifenilos Policlorados). Debido a que no es posible tratar localmente aceites dieléctricos con más de 500 ppm de PCB, UTE (principal generador de este residuo) ya ha realizado exportaciones a Europa en el pasado para su correcta gestión. Desde diciembre de 2003 mediante la Ley Nº 17.732 Uruguay se adhiere al Convenio de Estocolmo (convenio internacional para la reducción y eliminación de los COPs (Compuestos Orgánicos Persistentes: sustancias Tóxicas, Persistentes, Bioacumulables y se Transportan a grandes distancias) y como Estado Parte del mismo esta obligado a identificar los equipos y a reducir la exposición. En este marco, la DINAMA busca promover y facilitar que quienes posean alguno de estos residuos puedan darles una gestión ambientalmente adecuada contribuyendo a reducir el inventario nacional de estas sustancias preparando una exportación por parte de privados con el apoyo de fondos y programas internacionales.
http://www.cempre.org.uy/index.php?option=com_content&view=article&id=79&Itemi d=97
Reciclar aceite usado: para qué y cómo Evita el alto poder contaminante de este residuo y sirve para elaborar productos ecológicos como biodiésel o jabones El aceite doméstico usado se puede reciclar y es una acción sencilla que favorece al medio ambiente por partida doble. Además de evitar que contamine ríos, suelos o perjudique las tuberías, se aprovecha para crear diversos productos ecológicos, como biodiésel o jabones. Aunque todavía queda un largo camino por recorrer, cada vez más municipios en España ponen en marcha algún sistema de recogida del aceite usado para su posterior reciclaje. Las posibilidades son diversas y, en algunos casos, originales, como cuando se combina ecologismo, espíritu empresarial y solidaridad. Los consumidores son esenciales, tanto para reciclar como para que se implanten en sus municipios estos sistemas.
Para qué sirve reciclar aceite usado Echar el aceite doméstico usado por el fregadero puede causar un importante impacto en el medio ambiente. En España, se estima que dos tercios de este residuo acaba en las alcantarillas, de manera que ocasiona diversos perjuicios: atascos en tuberías, trabajo extra para las plantas de t ratamiento de aguas residuales, aumento de plagas urbanas, etc. Se estima que cada consumidor genera al año unos cuatro litros de aceite doméstico usado. En total, España mueve unos 180 millones de litros de aceite vegetal usado anuales. Si este residuo llega a los ríos, se forma una película superficial que afecta al intercambio de oxígeno y perjudica a los seres vivos del ecosistema. S e estima que un litro de aceite puede contaminar mil litros de agua.
Un litro de aceite doméstico puede contaminar mil litros de agua El aceite industrial, como el utilizado en la maquinaria pesada o en los automóviles, tiene aún peores consecuencias: dos litros son capaces de contaminar el agua de una piscina olímpica o la superficie de dos campos de fútbol. Su elevado contenido en metales pesados y su baja biodegradabilidad le convierten en una amenaza para los suelos, que pueden perder su fertilidad, y para las aguas, tanto superficiales como subterráneas, donde puede perdurar hasta 15 años.
Esta contaminación se puede evitar con el reciclaje, una práctica ecológica que en el caso del aceite usado tiene muchas posibilidades y beneficios. Por cada litro de este residuo se puede lograr un litro de un biocombustible para motores diésel. La ventaja es doble: se evita su impacto en la naturaleza y se crea una alternativa para reducir el uso de los combustibles fósiles convencionales.
- Imagen: Laboratorio en Movimiento -Diversos sistemas permiten incluso producir este biodiésel en casa, pero se aconseja su elaboración en plantas industriales específicas para consumirlo con plenas garantías, como la de Montmeló (Barcelona), Alcalá de Henares (Madrid), Rograsa (Mérida, Badajoz) o Bionor (Berantevilla, Álava). El aceite usado tiene otras muchas salidas. Industrias tan diversas como la química, la cosmética o la farmacéutica se aprovechan de este residuo para elaborar abonos, barnices, cera, cremas, detergentes, jabones, lubricantes, pinturas, velas, etc. En algunos municipios, como en Montgai (Lleida), han puesto en marcha un sistema de recogida de aceites usados para su posterior transformación en jabones. No hace muchos años se aprovechaba en las casas para elaborar jabón casero. Hoy en día, los partidarios de una limpieza ecológica en el hogar adquieren este tipo de jabones o los hacen ellos mismos, con sosa cáustica que puede adquirirse en cualquier droguería. Eso sí, conviene realizarlo con precaución porque es una sustancia muy corrosiva.
Cómo se recicla el aceite usado Los puntos limpios son instalaciones públicas pensadas para depositar residuos domésticos contaminantes, como el aceite, o voluminosos, pero requieren el esfuerzo del consumidor por desplazarse a ellos, ya que en general hay pocos y un tanto alejados de los núcleos urbanos.
Por cada litro de este residuo se puede lograr un litro de un biocombustible para motores diésel Una opción más cercana y práctica para el consumidor son los contenedores urbanos. Algunos municipios, como Logroño, los ubican en unos pocos lugares concretos, como grandes superficies comerciales. En otros casos, como Bilbao, se colocan junto al resto de contenedores típicos de reciclaje. Su f orma de distinguirlos es variada, tanto por su forma como por su color. En ocasiones, se opta por tonos vivos como naranja o rojo y, otras veces, se utilizan contenedores tipo con el nombre del residuo destacado. En algunas poblaciones se limita su entrega a ciertas horas específicas, como en Villa de Tegueste (Tenerife), pero en otras, como Galdames (Vizcaya), se puede entregar a cualquier hora del día. Los consumidores tienen que guardarlo en unos envases cerrados que pueden ser de varios tipos. En algunos casos, el propio consumidor tiene que poner el envase (en general, botellas de plástico usadas) para llevarlo al contenedor. En otros casos, los responsables del reciclaje entregan envases de diversas cantidades para homogeneizar el sistema de recogida.
- Imagen: armyenvironmental -El aceite que se puede reciclar es el vegetal sobrante de la cocina, de frituras, grasas y asados, de alimentos enlatados, manteca de cerdo, o grasas estropeadas y caducadas. Sin embargo, no se debe depositar en estos contenedores el aceite de
motor, grasas industriales o aceites con bases de petróleo. En este caso, la legislación obliga a los fabricantes a hacerse cargo de los m ismos. Para ello, se ha puesto en marcha una entidad, Sigaus, que el año pasado recuperó, según sus responsables, 154.775 toneladas de este residuo, del que un 70% sirvió para obtener nuevos aceites.
Sistemas originales de reciclado de aceite Otros municipios han puesto en marcha acciones ecológicas y solidarias. En la Universidad de Granada se entrega el aceite a dos asociaciones, Madre Coraje y Avalón, que lo utilizan para ayudar a personas desfavorecidas y a enfermos de sida, respectivamente. En Alhama (Granada), el aceite se recoge para dar t rabajo a personas en riesgo de exclusión. Algunos municipios utilizan los servicios de empresas españolas pioneras especializadas en la recogida y tratamiento de este residuo. El Ayuntamiento guipuzcoano de Mondragón se basa en el sistema de eko3r , una empresa creada en la misma población que integra todo el proceso con el apoyo de las nuevas tecnologías. Por su parte, los sistemas de empresas como Addom o Compalsa se utilizan en varios municipios. En cualquier caso, la concienciación de los consumidores es esencial. Además de llevar a reciclar su aceite usado, se puede solicitar a los responsables institucionales que implanten algún sistema de recogida, como los de otras localidades españolas, o que mejoren el sistema que ya se utiliza. Otra opción es respaldar iniciativas ciudadanas, como las de la asociación de vecinos FABZ de Zaragoza.
En Quito Convertirán aceites usado en biodiesel sin utilizar químicos La altura de Quito y sus condiciones atmosféricas convierten la capital ecuatoriana en lugar ideal para construir una planta que no utilice sustancias químicas para convertir aceite usado en biodiesel, y esto ha decidido a una empresa estadounidense a levantar aquí una fábrica para este fin. El gerente de Intelifuel en Ecuador, José Martínez, explicó que "la propuesta mecánica y estructural (de la fábrica) es utilizar la gravedad y la presión atmosférica" para convertir el aceite en biodiesel. En este sentido, la coordinadora de la compañía Ecuador, Mabel Moya, resaltó que el resultado de esta operación es que en la separación del agua y del aceite no se usa ningún elemento químico, por lo que el proceso es "cero contaminante". El gerente de la compañía detalló que, además, este biocombustible tampoco contamina y se puede utilizar en cualquier motor diesel "sin alterar sus componentes mecánicos". En este proyecto todo se aprovecha, pues los residuos de comidas son extraídos del aceite y compactados para elaborar pienso para animales. Cualquier aceite es bueno para esta propuesta, por eso, el objetivo de Intelifuel es recaudar los desechos aceitosos de las casas, restaurantes, hospitales o hasta de unidades policiales o militares de Quito. El proyecto contó con una inversión inicial de 750.000 dól ares y se espera que la planta empiece a funcionar en marzo. Pero aún hay algunas incógnitas como, por ejemplo, cómo se recogerá el aceite, dónde se distribuirá el biodiesel o cuánto costará. Eddy Sánchez, concejal quiteño, remarcó que esto aún se tiene que discutir en el seno del Ayuntamiento, entidad que se mostró interesada en este combustible dirigido a reducir la contaminación en la ciudad. Sánchez está convencido de que la iniciativa tendrá una buena acogida entre la población, "sobretodo la juventud, que tiene una profunda conciencia medioambiental y siempre está abierta a desarrollar esfuerzos para mejorar el medio ambiente". La fábrica contará con un proceso con dos fases: una de filtración de los aceites y otra de conversión. Martínez explicó que a través de un sistema de temperatura y gravedad se separa el agua del
aceite, mientras que con un proceso de centrifugación se quitan "las moléculas restantes", con lo que se construye un aditivo de biodiesel. Por su parte, la coordinadora afirmó que este aditivo está orientado a usarse a nivel industrial, algo muy importante dado que las fábricas son las que más dañan al medio ambiente, enfatizó. Por otro lado, Moya también resaltó que con este producto se preserva la seguridad alimentaria e hizo hincapié en que en otros países se elabora biodiesel a partir del maíz o la caña de azúcar, mientras que este combustible se realiza con algo que no es para el consumo humano, el aceite usado. Este modelo de energía alternativa se desarrollará en un país cuya principal fuente de ingresos es el petróleo. Pero el concejal Sánchez se mostró "muy motivado" con esta iniciativa, encaminada a dejar "un mejor ambiente" a las generaciones futuras, por lo que resaltó que está dispuesto a "explorar, analizar y desarrollar estas energías que son mucho más puras" que las que existen actualmente. Para Moya, otra de las ventajas es que la creación de este combustible requiere de una larga cadena productiva, desde la recolección del aceite a su distribución, por lo que generará empleo en la ciudad. Ahora falta por ver cómo responderán los quiteños a esta iniciativa, pues la capital ecuatoriana no es una ciudad acostumbrada al reciclaje ni en la que abunden los puntos de recolección de desechos
http://bo.linkedin.com/in/floresramiro/en
