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UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS
CARRERA INGENIERÍA AMBIENTAL
VALORIZACIÓN ECOLÓGICA DEL ACEITE DOMÉSTICO USADO DE COCINA PARA LA ELABORACIÓN DE
JABONES Y BIODIESEL EN EL MERCADO DE MONTEBELLO
TRABAJO EXPERIMENTAL
Trabajo de titulación presentado como requisito para la obtención del título de
INGENIERA AMBIENTAL
AUTOR
GARCÍA CHOCHO PATRICIA DEL ROCÍO
TUTOR
MUÑOZ NARANJO DIEGO
GUAYAQUIL – ECUADOR
2020
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UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS
CARRERA DE INGENIERÍA AMBIENTAL
APROBACIÓN DEL TUTOR
Yo, MUÑOZ NARANJO DIEGO, docente de la Universidad Agraria del Ecuador, en
mi calidad de Tutor, certifico que el presente trabajo de titulación: “VALORIZACIÓN
ECOLÓGICA DEL ACEITE DOMÉSTICO USADO DE COCINA PARA LA
ELABORACIÓN DE JABONES Y BIODIESEL EN EL MERCADO DE
MONTEBELLO”, realizado por la estudiante GARCÍA CHOCHO PATRICIA DEL
ROCÍO; con cédula de identidad N° 092769128-7 de la carrera INGENIERÍA
AMBIENTAL, Unidad Académica Guayaquil, ha sido orientado y revisado durante
su ejecución; y cumple con los requisitos técnicos exigidos por la Universidad
Agraria del Ecuador; por lo tanto se aprueba la presentación del mismo.
Atentamente, Firma del Tutor Guayaquil, 4 de noviembre del 2020
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UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS CARRERA DE INGENIERÍA AMBIENTAL
APROBACIÓN DEL TRIBUNAL DE SUSTENTACIÓN
Los abajo firmantes, docentes designados por el H. Consejo Directivo como
miembros del Tribunal de Sustentación, aprobamos la defensa del trabajo de
titulación: “VALORIZACIÓN ECOLÓGICA DEL ACEITE DOMÉSTICO USADO DE
COCINA PARA LA ELABORACIÓN DE JABONES Y BIODIESEL EN EL
MERCADO DE MONTEBELLO”, realizado por la estudiante GARCÍA CHOCHO
PATRICIA DEL ROCÍO, el mismo que cumple con los requisitos exigidos por la
Universidad Agraria del Ecuador.
Atentamente,
Ing. Diego Muñoz Naranjo PRESIDENTE
Ing. Luis Calle Mendoza. Ing. Alex Ortega Vélez EXAMINADOR PRINCIPAL EXAMINADOR PRINCIPAL
Guayaquil, 14 de octubre del 2020
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Dedicatoria
A Dios, que ha estado presente con bendiciones en
cada momento de mi vida, a mi mami que siempre ha
estado apoyándome en todo momento junto a mi
abuelita y finalmente agradezco a mí novio David por
toda su ánimo y apoyo en todo momento.
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Agradecimiento
Con especial agradecimiento al Ingeniero Carlos
Banchón por brindarme su apoyo cuando más lo
necesitaba y brindarme sus conocimientos. A la
Universidad Agraria del Ecuador por la oportunidad
de cumplir una importante meta en mi vida.
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Autorización de Autoría Intelectual
Yo GARCÍA CHOCHO PATRICIA DEL ROCÍO, en calidad de autor(a) del proyecto
realizado, sobre “VALORIZACIÓN ECOLÓGICA DEL ACEITE DOMÉSTICO
USADO DE COCINA PARA LA ELABORAZCIÓN DE JABONES Y BIODIESEL EN
EL MERCADO DE MONTEBELLO” para optar el título de Ingeniera Ambiental,
por la presente autorizo a la UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR, hacer uso
de todos los contenidos que me pertenecen o parte de los que contienen esta obra,
con fines estrictamente académicos o de investigación.
Los derechos que como autor(a) me correspondan, con excepción de la presente
autorización, seguirán vigentes a mi favor, de conformidad con lo establecido en los
artículos 5, 6, 8; 19 y demás pertinentes de la Ley de Propiedad Intelectual y su
Reglamento.
Guayaquil, 04 de Noviembre del 2020
GARCÍA CHOCHO PATRICIA DEL ROCÍO
C.I. 092769128-7
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Índice general
PORTADA ………………………………………………………………………………...1
APROBACIÓN DEL TUTOR ................................................................................. 2
APROBACIÓN DEL TRIBUNAL DE SUSTENTACIÓN ........................................ 3
Dedicatoria ........................................................................................................ 4
Agradecimiento ................................................................................................. 5
Autorización de Autoría Intelectual ................................................................. 6
Resumen .......................................................................................................... 13
Abstract ........................................................................................................... 14
1. Introducción ................................................................................................. 15
Antecedentes del problema ................................................................. 15
Planteamiento y formulación del problema ........................................ 16
1.2.1. Planteamiento del problema .......................................................... 16
1.2.2. Formulación Del Problema ............................................................ 17
Justificación de la investigación ......................................................... 17
Delimitación del Problema ................................................................... 18
Objetivo General.................................................................................... 19
Objetivos Específicos ........................................................................... 19
Hipótesis ................................................................................................ 19
2. Marco Teórico .............................................................................................. 20
Estado del arte ...................................................................................... 20
Bases Teóricas ...................................................................................... 21
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2.2.1. Generalidades Aceites y Grasas ................................................... 21
2.2.2. Álcali ................................................................................................ 27
2.2.3. Clasificación de los jabones .......................................................... 29
2.2.4. Saponificación ................................................................................ 32
Biodiesel ................................................................................................ 35
Marco Legal ........................................................................................... 36
2.4.1. Constitución de la República del Ecuador. .................................. 36
2.4.2. Código Orgánico Ambiental .......................................................... 37
2.4.3. Acuerdo Ministerial 142 – Listado de Sustancias Químicas
Peligrosas, Desechos Peligrosos y Especiales. ....................................... 37
2.4.4. Norma Técnica NTE 0841: 2016 – Tercera Revisión .................... 37
3. Metodología .................................................................................................. 38
Enfoque de la investigación ................................................................. 38
3.1.1. Tipo de investigación ..................................................................... 38
3.1.2. Diseño de investigación ................................................................. 38
Metodología ........................................................................................... 39
3.2.1. Variables .......................................................................................... 39
3.2.2. Tratamientos ................................................................................... 39
3.2.3. Diseño Experimental ...................................................................... 41
3.2.4. Recolección de datos ..................................................................... 41
3.2.5. Análisis estadístico ........................................................................ 45
4. Resultados ................................................................................................... 46
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Ecobalance para la caracterización del desperdicio de aceite usado ..
................................................................................................................ 46
Condiciones para un proceso de valorización del aceite usado
mediante saponificación. ............................................................................... 65
Condiciones para un proceso de valorización del aceite usado
mediante la producción de biodiesel. ........................................................... 67
5. Discusión ...................................................................................................... 70
Ecobalance del aceite usado en el Mercado Montebello. .................. 70
Proceso de valorización mediante saponificación............................. 71
Proceso de valorización mediante transesterificación ...................... 71
6. Conclusiones ............................................................................................... 73
7. Recomendaciones ....................................................................................... 74
8. Bibliografía ................................................................................................... 75
9. ANEXOS ........................................................................................................ 78
Anexo 1- Control de Datos ................................................................... 78
Anexo 2 – Modelo de Encuesta ............................................................ 79
Anexo 3 – Resultados de la Producción de Jabón con Aceite Vegetal
Residual. .......................................................................................................... 80
Anexo 4 - Resultado de Producción de Biodiesel con Aceite Vegetal .
................................................................................................................ 81
Anexo 5 – Norma NTE INEN 0841:2016 – 3ra Revisión ...................... 85
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Índice de tablas
Tabla 1. Composición de Aceites Vegetales ......................................................... 24
Tabla 2. Composición media de ácidos grasos de los aceites reciclados. ............ 26
Tabla 3. Características físicas y químicas de los aceites de cocina (desechado,
usado y fresco) ...................................................................................................... 27
Tabla 4. Propiedades físicas del hidróxido de sodio ............................................. 29
Tabla 5. Algunos índices de saponificación (SAP) de los aceites más comunes en
la elaboración de jabones. .................................................................................... 35
Tabla 6.Tratamiento para elaboración de jabón .................................................... 40
Tabla 7. Tratamiento para elaboración de Biodiesel ............................................. 40
Tabla 8. Resultados de Encuesta ......................................................................... 47
Tabla 9. Ingreso de Aceite Vegetal antes de ser utilizado ..................................... 52
Tabla 10. Pesaje de Aceite Vegetal Residual....................................................... 56
Tabla 11. Consumo promedio de Aceite Vegetal .................................................. 59
Tabla 12. Consumo promedio de Aceite Vegetal Residual ................................... 61
Tabla 13. Cálculo de Ecobalance ......................................................................... 63
Tabla 14. Resultados de elaboración de Jabón .................................................... 65
Tabla 15. Resultados obtenidos del pH Inicial- Jabón ........................................... 66
Tabla 16. Resultados obtenidos del pH Final- Jabón ............................................ 66
Tabla 17. Resultados de elaboración de Biodiesel ............................................... 67
Tabla 18. Resultados obtenidos del pH Inicial – Biodiesel .................................... 68
Tabla 19. Resultados obtenidos del pH Final – Biodiesel ..................................... 68
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Índice de figuras
Figura 1. Esquema de reacción de saponificación para la producción de jabón. 32
Figura 2. Saponificación de un Triglicérido.......................................................... 33
Figura 3. Cantidad de aceite vegetal de cocina usado diariamente .................... 49
Figura 4. Tipo de Aceite Vegetal a usar .............................................................. 49
Figura 5. Cantidad de Aceite vegetal residual desechan diariamente ................. 50
Figura 6. Tipo de envase a usar para el almacenamiento de aceite vegetal
residual ................................................................................................................. 50
Figura 7. Usos del aceite vegetal residual después de ser recogido ................... 51
Figura 8. Histograma de ingreso de aceite vegetal en el período de un mes ...... 54
Figura 9. Promedio de pesaje de aceite vegetal residual .................................... 57
Figura 10. Variaciones en el pesaje de aceite vegetal residual ........................... 58
Figura 11. Consumo promedio de aceite vegetal ................................................ 60
Figura 12. Consumo promedio de aceite vegetal residual .................................. 62
Figura 13. Calculo de Ecobalance ...................................................................... 64
Figura 14. Resultados finales de entrada y salida de aceite vegetal. .................. 65
Figura 15. Resultado de experimento de jabones ............................................... 67
Figura 16. Biodiesel Final .................................................................................... 69
Figura 17.Resultado de experimento de jabones ................................................ 80
Figura 18.Resultado de medición inicial de pH en jabón ..................................... 80
Figura 19.Resultado de medición final de pH en jabón ....................................... 81
Figura 20.Resultado inicial de Producción de Biodiesel con Aceite Vegetal
Residual. .............................................................................................................. 81
Figura 21. Resultado de medición inicial de pH en biodiesel .............................. 82
Figura 22. Resultado de medición final de pH en biodiesel ................................. 82
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Figura 23.Pesado de Metanol ............................................................................. 83
Figura 24. Pesado de Hidróxido de Sodio ........................................................... 83
Figura 25. Pesado de Aceite Vegetal Residual antes de ser procesado. ............ 84
Figura 26. Resultado final de producción de biodiesel final con aceite vegetal
residual. ................................................................................................................ 84
Figura 27.Norma NTE INEN 0841:2016 – 3ra revisión. ...................................... 85
Figura 28. Norma NTE INEN 0841:2016 – 3ra revisión. ..................................... 86
Figura 29. Norma NTE INEN 0841:2016 – 3ra revisión. ..................................... 87
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Resumen
En la actualidad, alrededor del mundo, la contaminación que se genera por el mal
manejo del aceite vegetal residual, produce un gran impacto en el ambiente y en
las fuentes hídricas. Esta situación es evidente porque estos desechos son
descargados directamente en el alcantarillado y los cuerpos de agua. Es por esto,
que se realizó la presente investigación, con el fin de determinar que la valorización
ecológica del aceite vegetal residual permite dar un segundo uso a este residuo
especial. Así también tiene como objetivo implementar un ecobalance para realizar
la producción de: jabones y biodiesel provenientes de los residuos de aceite vegetal
residual que son generados en los quioscos ubicados en el mercado de
“Montebello”. La información recabada fue a través de una encuesta a los
encargados de los diez quioscos para recolectar información sobre la cantidad de
aceite vegetal residual que producían a diario. Se realizaron cuatro tratamientos
con diferentes cantidades en las variables para así determinar el valor exacto para
la elaboración de los productos. Finalmente se realizó la producción de jabón con
aceite vegetal residual dando como resultado que en mayor cantidad de hidróxido
de sodio el pH del jabón tendrá variaciones. Es así, que el biodiesel a mayor
cantidad de metanol tendrá una mejor optimización.
Palabras clave: aceite vegetal residual, biodiesel, ecobalance, jabones,
quioscos.
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Abstract
These days, around the world, the pollution from waste vegetable oil
mismanagement produces a great impact on the environment and water
sources. This situation is evident because these wastes are discharged directly
into the sewers and bodies of water. This is why the present investigation was
carried out in order to determine that the ecological recovery of residual vegetable
oil allows to give a second use to this special residue. It also aims to implement
an eco-balance to make the elaboration of products such as: soaps and biodiesel
from residual vegetable oil remains that are generated in the kiosks located in the
“Montebello” market. The information collected was through a survey of those in
charge of the ten kiosks to collect information on the amount of residual vegetable
oil they produced daily. Four treatments were carried out with different amounts
in the variables in order to determine the exact value for the elaboration of the
products. Finally, the soap production was carried out with residual vegetable oil,
resulting in a greater quantity of sodium hydroxide, the pH of the soap will
vary. Thus, the biodiesel, with greater amount of methanol, will have a better
optimization.
Keywords: residual vegetable oil, biodiesel, ecobalance, soaps, kiosks.
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1. Introducción
Antecedentes del problema
Los aceites vegetales se utilizan de manera amplia para la producción de
alimentos en distintos ámbitos tanto como: industrial, comercial y doméstico (Abad,
y otros, 2013).
Esto se debe a que los alimentos pasan por un proceso de fritura, por los locales
de venta de comida, donde el aceite es calentado y sometido a elevadas
temperaturas durante largos periodos de tiempo, juntamente con presencia de aire,
ocasionando así una alteración en la composición del aceite e incluso en la calidad
del producto frito (Navas, 2005).
Las frituras pasan por un proceso largo, el cual provoca diferentes reacciones
químicas y esto hace que genere una gran cantidad de compuestos químicos. El
aceite cuando entra a elevadas temperaturas junto con la presencia de oxígeno,
sufre una degradación térmica (física y química). Por lo que, cuando el aceite se
calienta, ocurre una mayor degradación y aumento de compuestos tóxicos en el
aceite (Idun, Obeng, & Mensah, 2016).
Según hemos identificado, el aceite usado de cocina tiene una incorrecta
disposición final que es capaz de producir serios problemas en el ambiente. La
mayor parte de estos aceites de cocina son vertidos en fregaderos de los hogares
o de restaurantes. Según el Gobierno de la Rioja (2016) 180 millones de litros de
aceite vegetal usado anualmente son arrojados y posteriormente van a parar a las
alcantarillas y ríos, sin tener presente las debidas precauciones para el manejo, ya
que constituyen dos de los principales contaminantes que dañan nuestro ambiente
e incluso, puede poner en peligro a la salud humana.
Además, la falta de una legislación especial para la disposición final de los
aceites usados de origen alimenticios en Ecuador y la falta de cultura y conciencia
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ambiental, incita a que la mayor parte del desecho vaya a parar a la red de
alcantarillado, una vez que estos entran en el medio acuático (Etapa, 2019).
Otro de los problemas relacionados con los aceites usados es que se difunden
por la superficie, reduciendo la oxigenación a través de la interfase aire-agua y la
actividad fotosintética, ya que absorbe la radiación solar, disminuyendo así, la
producción interna de oxígeno disuelto (Gonzalez & Gonzalez, 2015).
Con estos antecedentes, consideramos necesario el aprovechamiento de estos
aceites usados para poder obtener nuevos productos como: jabones, barnices,
detergentes, biocombustible y otros usos que se pueden obtener pero al mismo
tiempo, minimizar la contaminación causada por este desecho y así también reducir
el consumo de recursos naturales.
Planteamiento y formulación del problema
1.2.1. Planteamiento del problema
El incremento de la población da como resultado un aumento en la demanda de
alimentos fritos, lo que esto ocasiona es un mayor consumo de aceite vegetal y con
ello la generación de aceite vegetal usado residual, que causa graves problemas
debido a su degradación lenta (Serrano, 2019) .
En Ecuador se cuenta con políticas enfocadas a la minimización de la
contaminación ambiental, pero lamentablemente la contaminación va en aumento
porque no tomamos conciencia del daño que estamos causando al ambiente a largo
plazo (Ministerio del Ambiente y Agua , 2018). Se deben buscar diferentes
alternativas que puedan ayudar a la reducción de la contaminación, ya sea desde
nuestras casas, restaurantes o simplemente en las instituciones privadas y
públicas. Además, la mayoría de las personas no saben qué hacer con los residuos
que cada uno produce (Bustos, 2009).
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En el presente trabajo de investigación se aborda el tema de desperdicios de
aceite vegetal en el Mercado Montebello dado que no tiene un buen manejo de su
disposición final y existe una falta de aprovechamiento para otros usos de este
desecho especial.
1.2.2. Formulación Del Problema
Para la presente investigación se fórmula la siguiente pregunta:
¿De qué forma la valorización ecológica de los aceites usados de cocina ayuda
a la elaboración de jabones y biodiesel?
Justificación de la investigación
El aceite de cocina usado es considerado como un “desecho especial”, por lo
que no es peligroso debido a su origen, sino por el volumen de generación y la difícil
degradación del mismo en el ambiente (El Universo, 2018). En la actualidad la
disposición final de los aceites vegetales usados en los restaurantes del mercado
de transferencia de víveres de “Montebello”, no es adecuada, dado que los
restaurantes en su mayoría desechan sus residuos por la alcantarilla o estos
mismos se vierten en los basureros sin tomar las precauciones del caso. Lo que
podría ocasionar que estos puedan provocar graves taponamientos de los sistemas
de drenaje, además que contamina el agua.
Según Bombón Albán (2014) indica que estos aceites usados de cocina
constituyen serios problemas ambientales, tales como: pérdida de fertilidad del
suelo, malos olores, alimentos a vectores biológicos, obstrucciones de tuberías,
suciedad y contaminación a los cuerpos de agua. También en la salud humana, la
reutilización de aceites vegetales usados genera una liberación de agentes
cancerígenos como el benzopireno, elemento que se encuentra presente en el
humo del tabaco. Algunas de estas enfermedades más comunes por el exceso de
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frituras tienen relación con el colon, problemas vasculares e incluso, un posible
cáncer gástrico (Díaz, Gandón, & Maqueira, 2013).
El aceite reusado de cocina puede ser utilizado como materia prima para la
alimentación de ganado vacuno aunque con posibles problemas de salud para los
animales. La otra forma de aprovecharlo es transformándolo en combustible
“Biodiesel”, ya que este genera menos emisiones de gases de efecto invernadero,
reduce la contaminación atmosférica. Además, podemos usar el aceite reusado de
cocina en la industria química para la elaboración de jabones, entre otras cosas
(Wanodya & Budiman, 2013).
En la presente investigación se justifica la necesidad de valorar a un desecho
contaminante como es el aceite vegetal residual. Por lo que es importante
determinar la cantidad de este material que generan los comedores del mercado
de transferencia de víveres “Montebello”, para incentivar el aprovechamiento de
este residuo y minimizar los impactos ambientales que este conlleva.
Delimitación del Problema
La delimitación de la investigación indica con precisión el espacio, el tiempo o
período y la población involucrada.
Espacio: Mercado de Transferencia de Víveres “Montebello” de la ciudad de
Guayaquil.
Tiempo: El tiempo que se tomará para el desarrollo del trabajo de titulación
será de 3 meses.
Población: 10 personas de los 10 comedores ubicados dentro de las
instalaciones del Mercado de Transferencia de Víveres “Montebello” de la ciudad
de Guayaquil.
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Objetivo General
Evaluar el proceso de valorización ecológica del aceite doméstico usado de
cocina para la elaboración de jabones y biodiesel en el mercado de transferencia
Montebello.
Objetivos Específicos
Implementar un ecobalance en el mercado de transferencia de víveres
“Montebello” para caracterización del desperdicio de aceite usado de los
comedores.
Determinar las condiciones para un proceso de valorización del aceite usado
de los comedores del mercado de transferencia de víveres “Montebello” mediante
la producción de jabón.
Determinar las condiciones para un proceso de valorización del aceite usado
de los comedores del mercado de transferencia de víveres “Montebello” mediante
la producción de biodiesel.
Hipótesis
El residuo de aceite vegetal transformado en productos como jabón y biodiesel
cumplen las condiciones necesarias de PH 7 para este tipo de productos.
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2. Marco Teórico
Estado del arte
En la cuidad de Azogues se realizó un estudio al aceite vegetal usado para la
obtención de un nuevo producto “biodiesel”, ya que al ser procesada como biodiesel
contribuiría con la economía de la ciudad. Los estudios realizados indican que 1.1
litros de aceite vegetal usado puede llegar a producir 1 litro de biodiesel. Además
de este producto también se pueden obtener otros productos como la glicerina que
se puede comercializar en las industrias farmacéuticas (Alarcón & Guayaquil,
2011).
En la ciudad de Santiago de Cuba se realizó un estudio para la obtención de
biodiesel a partir de aceite comestible usado. Se realizó una caracterización del
aceite en el que determinaron el pH, dando como resultado 6,2 por lo que se
considera que el producto es ligeramente ácido. Se puede decir también que la
densidad y la viscosidad del biodiesel no se pudo obtener porque no cumplía con
las especificaciones del viscosímetro. Ellos realizaron 4 valoraciones para poder
verificar si existía una variación en la cantidad de hidróxido de sodio al momento de
realizar la transesterificación (Díaz, Gandón, & Maqueira, 2013).
En la ciudad de Azogues se realizó otro estudio donde se determinó que los
locales de comida rápida son los mayores generadores de aceite vegetal usado,
con más de 492 litros por semana y que los restaurantes son los mayores
generadores de aceite vegetal usado con 222 litros por semana. La mayoría de
ellos desechan el aceite vegetal usado sin ningún conocimiento sobre los daños
que causan al ambiente (Morocho, 2019).
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En un estudio realizado en la Universidad Nacional de Tucumán sobre la
caracterización de aceites vegetales usados en frituras, se utilizó la determinación
de acidez y saponificación en seis muestras de aceites comerciales: 3 de girasol y
3 de maíz, de tal manera que se sometieron a procesos y se compararon con
valores obtenidos de los mismos aceites usados. Los resultados obtenidos se
llevaron a un análisis estadístico de prueba t y mostraron diferencias de entre el 5%
entre aceites usados y sin uso (Albarracín, y otros, 2010).
En la Parroquia “Viche” del Cantón Quinindé de la Provincia de Esmeraldas, se
realizaron 4 ensayos para la elaboración de jabón con aceite vegetal usado de
cocina. La mejor alternativa fue el ensayo número 4, ya que su mezcla fue bastante
homogénea y era la que se requería para la elaboración del producto. También se
dio a conocer que el pH del aceite vegetal usado es de 7.6 y que del Hidróxido de
Sodio es 14, siendo estos los valores correspondientes para considerar esto
jabones como básicos o alcalinos. En la prueba final del jabón de aceite vegetal
usado adquirió un peso de 49.3 gr y un pH 9.5, dando como resultado apto para el
lavado de ropa y superficies (Preciado, 2017).
Bases Teóricas
2.2.1. Generalidades Aceites y Grasas
Las grasas y aceites alimentarios son sustancias hidrofóbicas, insolubles en
agua, distribuidas en el reino animal y vegetal; consisten de un mol de glicerol y
tres moles de ácidos grasos, siendo denominadas comúnmente como triglicéridos.
Sus ácidos grasos varían en la longitud de su cadena y en el número de
instauraciones, condicionando la naturaleza de la grasa y sirviendo de base para
su clasificación, denominándoles mantecas cuando son sólidas a la temperatura
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ambiente o aceites cuando son líquidas (Rodriguez, Maldonado, Muro, & Miranda,
2016).
2.2.1.1. Grasas y aceites
Según Tabio, Díaz, Maylin, & Fernandez, (2017) definen a las grasas y aceites
como “lípidos de consistencia líquida o sólida, insolubles en agua, pero solubles en
solventes orgánicos no polares”.
Los aceites son productos de origen vegetal o animal, cuyos componentes
principales son triésteres de ácidos grasos y el glicerol y se les denomina como
“triglicéridos”, un aceite puede estar formado por un solo tipo de triglicérido (GT), o
por una mezcla de triglicéridos. Si esta mezcla es sólida, o de consistencia pastosa,
a temperatura ambiente (20°C), se trata de una “grasa”, caso contrario, si es líquida
a temperatura ambiente, es un “aceite”. De esta forma, grasas y aceites son
químicamente lo mismo, pero con apariencia física diferente, a la grasa también se
la denomina una manteca (Duran, Torres , & Sahuenza, 2015).
2.2.1.2. Aceite vegetal
El aceite vegetal es un compuesto orgánico obtenido a partir de semillas u otras
partes de las plantas, está compuesto por lípidos, es decir, ácidos grasos de
diferentes tipos. La proporción de estos ácidos grasos y sus diferentes
características, son las que dan las propiedades a los distintos aceites vegetales
existentes (Bunge North America, 2018).
Los aceites vegetales después de algunos procesos de elaboración,
industrialización, distribución y venta, son aptos para ser usados en la cocina. Estos
aceites comestibles, también llamados aceites de cocina, son muy ricos en ácidos
mono y poli-saturados, son muy sensibles a la oxidación por la presencia del
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oxígeno y por las elevadas temperaturas, produciendo fácilmente rancidez
oxidativa (Montes, y otros, 2016).
Existen una gran variedad de aceites que son netamente utilizados para el
proceso de fritura, entre los más relevantes están los aceites de soya, maíz, canola,
palma, oliva y girasol (Montes, y otros, 2016).
2.2.1.3. Características físicas del aceite vegetal
Pindo & Pucha, (2014) indica que el color original de los aceites vegetales antes
de entrar algún proceso son de color amarillo rojizo, se debe por la presencia de
diferentes pigmentos carotenoides; en los aceites de palma, soya, maíz y oliva; esta
característica se presenta de manera más visible. Aunque estos pigmentos son
removidos mayormente durante el proceso de refinación del aceite.
También indican que el color del aceite y la transparencia, son factores que
determinan la calidad de un aceite de mesa y de cocina. Para que el aceite sea
considerado apto para el consumo, el contenido de humedad no debe pasar más
del 0.5% y no exceder más del 1% de los ácidos grasos libres en su composición.
2.2.1.4. Composición química del aceite vegetal
Según Castells, (2009) el aceite vegetal y su composición se caracterizan por los
ácidos grasos y las diferencias de los diversos tipos de aceites que son debido a la
distinta composición de estos. Así, atendiendo a su composición los aceites
vegetales se pueden clasificar en:
Aceites ricos en ácidos grasos saturados y ácidos oleicos (aceite de oliva).
Aceites ricos en ácidos grasos poliinsaturados (aceite de girasol).
Dependiendo del tipo de aceite, la composición de los ácidos grasos varía. En la
tabla 1, se muestra la respectiva composición química de algunos de los aceites
vegetales.
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Tabla 1. Composición de Aceites Vegetales
Ácidos Grasos Oliva Girasol
Ácido láurico (C12:0) 0 ≤ 0,01
Ácido mistìrico (C12:0) ≤ 0,05 ≤ 0,01
Ácido palmítico (C16:0) 7-8 5-8
Ácido Palmitaleico (C16:1) 0,3-3 ≤ 0,2
Ácido esteárico (C18:0) 0,5-5 3-7
Ácido oleico (C18:1) 61-83 15-38
Ácido linoleico (C18:2) 2-18 50-72
Ácido Linolènico (C18:3) ≥ 1,5 ≤ 0,2
Ácido arcaico (C20:0) ≤ 0,5 ≤ 0,6
Ácido gadoleico (C20:1) 0 ≤ 0,3
Ácido behènico (C22:0) 0 ≤ 1,0
Ácido erúcico (C22:1) 0 0
Ácido lignocèrico (C24:0) 0 0
Castells, 2009.
2.2.1.5. Aceite reciclado de cocina
El aceite de cocina usado también conocido como aceite vegetal usado, es todo
aquel aceite que proviene, en forma continua o discontinua, de establecimientos de
todo tipo que generan o elaboran productos comestibles y que, en su utilización,
han sufrido un proceso térmico que ha cambiado las características propias del
producto original (Aguilar & Pérez, 2019, pág. 5).
Según Preciado (2017) el aceite de cocina usado que se arroja en las fuentes
hídricas, por lo general provienen de las casas sin duda es una de las principales
causas de contaminación al medio ambiente, también indica que en un restaurante
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puede llegar a usar 50 litros o más de aceite por mes; por cada litro de aceite de
cocina usado que se arroja en fuentes hídricas contamina alrededor de 1000 litros
de agua.
2.2.1.6. Reacción física y química del aceite vegetal usado
Castells, (2009) indica que durante la fritura, el calor es transferido a los
alimentos y estos sufren cambios y reacciones entre sus componentes,
evaporándose el agua de las capas superficiales, absorbiéndose aceite, que es lo
que les imparte sabor y textura. Este mismo autor indica que se clasifican en los
siguientes:
Hidrolíticas: Los triglicéridos en contacto con humedad o agua se
descomponen en diglicéridos y monoglicéridos, liberando una o dos cadenas de
ácidos grasos que aumentan la acidez del aceite, y en menor cantidad, la formación
de metílcetonas y lactosas, que pueden producir aromas desagradables
Termo oxidativas: El calentamiento del aceite a las temperaturas utilizadas
en la fritura provoca su degradación termo oxidativa y la aparición de compuestos
que reducen su calidad organoléptica y nutritiva. La velocidad de oxidación no
viene determinada solamente por la temperatura, sino también por el tipo y calidad
del aceite, por la superficie de exposición al aire, y por la presencia de pro oxidantes
(hierro, cobre), antioxidantes (alfa-tocoferol) y antiespumantes (siliconas). Se
forman compuestos polares, polímeros y volátiles.
Isomerización: Los ácidos grasos insaturados contienen dobles enlaces en
conformación, ubicados en posiciones muy concretas. En la tabla 2 se muestra la
composición media de ácidos grasos de los aceites reciclados.
-
26
Tabla 2. Composición media de ácidos grasos de los aceites reciclados.
Ácido Graso Composición (%)
Ácido Mirístico (C14:0) 0,02
Ácido Palmítico (C16:0) 10,35
Ácido Palmitoleico (C16:1) 0,91
Ácido Esteárico (C18:0) 3,35
Ácido Oleico (C18:1) 56,35
Ácido Linoleico (C18:2) 26,71
Ácido Linolènico (C18:3) 1,17
Ácido Arcaico (C20:0) 0,5
Castells, 2009
2.2.1.7. Características fisicoquímicas del aceite vegetal usado
Murcia, Chaves, Rodríguez, Andredy, & Alvarado, (2013) señalan que son (Ver
tabla 3):
-
27
Tabla 3. Características físicas y químicas de los aceites de cocina (desechado, usado y fresco)
Parámetros Desechado Usado Fresco
Peso específico
(20 C) 0,911 0,9593 0,858
(34 C)
Índice de yodo (%m/m)
107,76 99,585 93,95
Índice de saponificación
201,5 185,6 160,1
(mg KOH/g)
Índice de refracción (500C)
1,4605 1,459 1,456
Húmedad y material volátil
0,1046 0,0899 0,1526
(%m/m)
Punto de fusión (0C)
32.6 32 26
Impurezas insolubles
0,012 0,052 0,066
(%m/m)
Índice de acidez (%m/m
9,193
1,87 1,07
Ácido oleíco)
K232 0,126 0,075 0,015
K270 0,156 0,076 0,03
Color (%T550nm) 95 99 100
Kreis (interfase) Rojo intenso Rojo Claro Amarillo Claro
Murcia et al., (2013).
2.2.2. Álcali
Según el Instituto Nacional del Cáncer de E.E.U.U. (2018), el álcali es una
sustancia que se puede disolver en agua, también puede mezclarse con ácidos
para así poder formar sales y así reducir su acidez. El hidróxido de sodio es un
ejemplo del álcali.
-
28
2.2.2.1. Hidróxido de sodio
El hidróxido de sodio es un sólido blanco cristalino, corrosivo e inoloro, esta
absorbe la humedad que se encuentra en el aire, también es una sustancia
manufacturada que cuando se disuelve con agua está se neutraliza con un ácido y
este libera gran cantidad de calor y vapores tóxicos que inclusive es suficiente como
para encender materiales combustibles. Generalmente esta se la usa en forma
sólida o como una solución de 50% y también se la conoce como hidróxido de sodio
o soda caustica.
También se la puede usar para poder fabricar: jabones, rayón, papel, explosivos,
tinturas y productos de petróleo inclusive se lo puede usar en el procesamiento de
textiles, lavandería y blanqueado (Agency for toxic substances and disease
registry,EEUU, 2002).
En la tabla 4 se presentan las propiedades físicas del hidróxido de sodio.
-
29
Tabla 4. Propiedades físicas del hidróxido de sodio
Propiedades Valor
Peso molecular (G/Mol) 40
Estado físico Sólido
Punto de ebullición Oc 1390
Punto de fusión Oc 318
Presión de vapor (Mmhg) Puro
Gravedad específica (Agua = 1) 2.13 / 25 Oc
pH 14 (Solución 5%)
Solubilidad en Agua 1,11
Viscosidad 4 A 350 Oc
Agency For Toxic Substances And Disease Registry, EE.UU. (2002).
2.2.3. Clasificación de los jabones
Costa (2012) indica que, la clasificación de los jabones según la industria son los
siguientes:
Los jabones comunes: sólidos y espumosos, hechos por lo general con
sebo grasoso y sodio o potasio. Se indican para todo tipo de pieles y en algunos
casos pueden usarse para lavar el cabello.
Los jabones humectantes: suelen tener aceites vegetales, otros poseen
cremas humectantes en su composición, o grasas enriquecidos con aceite de oliva,
avellana y otros. Los hay también de glicerina. Son útiles para las pieles secas o
dañadas por el uso de detergentes.
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30
Los jabones suaves: tienen en su composición aguas termales y son
recomendados para las pieles sensibles.
Los jabones líquidos: que se presentan como una loción de limpieza. Su
poder efectivo varía y no todos tienen la misma eficacia.
Los jabones dermatológicos: contienen agentes de limpieza sintética muy
suave, a los que se añaden vegetales que contribuyen a cerrar los poros, aliviando
las irritaciones y frenando la aparición de acné o puntos negros. Con estos jabones
la piel no se descama. Son recomendados para pieles que arrastran
inconvenientes, ya sea de modo permanente o estacional, o ante apariciones
puntuales de irritaciones.
Los jabones de glicerina: son neutros, no suelen humectar la piel, al
contrario, en algunas ocasiones tienden a resecarlas y se recomiendan para las
pieles grasas. Por lo general, la glicerina tiene un efecto más duradero que los
jabones comunes.
Los jabones terapéuticos: son recetados por los médicos, algunos se
recomiendan para psoriasis, para micosis cutáneas y otros para limpieza profunda
de cutis.
El mismo autor indica que los jabones utilizado por la mayoría de las personas
son los llamados aromáticos a estos se les agrega esencias florales o frutales, pero
no se recomienda ser usado por pieles sensibles o personas alérgicas. Pero
también estos jabones aromáticos tiene un efecto relajante en algunos de los casos
es por la esencia floral que contienen.
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31
2.2.3.1. Usos del jabón
Vidal (2016) indica que el jabón es uno de los productos que pueden utilizarse
para mucho más que lavar ropa o platos, etc. A continuación indicaremos que otros
usos se le pueden dar al jabón.
Utiliza una barra de jabón húmeda o una pasta de jabón con un poco de agua
para proteger marcos de puertas y ventanas cuando pintas la pared, o para cubrir
las cerraduras y bisagras cuando pintes las aberturas, para evitar mancharlas.
Un poco de agua jabonosa en un pulverizador es un buen repelente para los
insectos que atacan las plantas.
Cuando una puerta rechine, se pasa agua con jabón por las bisagra y el
rechine ya no existirá y ayúdate con un viejo cepillo de dientes.
Evita el hollín en las sartenes frotando jabón debajo de ellas antes de
llevarlas al fuego.
Si no tienes quitamanchas y te encuentras con una sorpresiva mancha difícil,
frota jabón blanco en ella. A veces la solución más simple es la mejor.
Calma la picazón causada por picaduras de insectos frotando un poco de
jabón de tocador o de ducha por la zona.
Derrite los restos de jabón y únelos para hacer un jabón nuevo. Ahorrarás
mucho dinero y estarás reciclando.
Frota jabón por tus uñas antes de trabajar en el jardín o huerta y evitarás que
queden negras.
Prepara una mezcla de 1/4 de taza de jabón, dos tazas de agua y un chorro
de vinagre para lavar con ella frutas de tu huerta o compradas. Luego enjuágalas
bien.
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32
Frota jabón por la madera antes de clavar un clavo y evitarás que se abra
una grieta.
2.2.4. Saponificación
Según Regla, Vázquez, Velez , Cuervo, & Adrian (2014) la saponificación es la
reacción que produce la formación de jabones. La principal causa es la disociación
de las grasas en un medio alcalino, separándose glicerina y ácidos grasos. Estos
últimos se asocian inmediatamente con los álcalis constituyendo las sales sódicas
de los ácidos grasos: el jabón. Esta reacción se denomina también desdoblamiento
hidrolítico y es una reacción exotérmica.
Figura 1. Esquema de reacción de saponificación para la producción de jabón. Revista Digital Universitaria UNAM. Regla, Vázquez, Cuervo, & Neri, (2014).
El álcali es imprescindible para que se produzca esa reacción, pero hay que
tener en cuenta que por sí solo es un elemento cáustico muy peligroso, cuyo
manejo implica tomar una serie de precauciones muy importantes para manipularlo
con seguridad (Regla, Vázquez, Velez , Cuervo, & Adrian, 2014).
Los álcalis más utilizados en la fabricación del jabón son la sosa (hidróxido
sódico, NaOH) y la potasa (hidróxido potásico, KOH) (Regla, Vázquez, Velez ,
Cuervo, & Adrian, 2014).
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33
2.2.4.1. Método de saponificación para jabón en barra
González y Regalado (2004) indican que en la actualidad existen tres métodos
de saponificación. La saponificación directa de las grasas neutras en la que los
triglicéridos que se encuentran presentes en el aceite y/o grasas son saponificadas
con el Álcali y luego que se hierve la mezcla, su fórmula es:
Figura 2. Saponificación de un Triglicérido Grasas y Aceites Vegetales, (2014). Disponible en:https://grasas-y-aceites-vegetales.webnode.com.co/aplicaciones/saponificacion/
El segundo método de saponificación es a través de la neutralización de los
ácidos grasos libres con el álcali y/o hidróxido de sodio, conjuntamente con el agua.
El ácido graso destilado que se obtiene de los triglicéridos por hidrolisis se
neutraliza con una base. Pero en este caso la glicerina no se obtiene como un
subproducto. Así se muestra en la siguiente reacción:
RCOOH + NaOH RCOONa + H2O
El tercer método se obtiene por la saponificación del metiléster con un álcali.
Finalmente el producto tiene un gran contenido de ácido graso más alto a cambio
de un proceso mucho más costoso.
RCOOH + NaOH →3RCOONa + CH3OH
Metiléster + Jabón Metanol
El mismo autor indica que el método más utilizado es el primero ya que su
proceso es más sencillo y menos costoso.
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34
2.2.4.2. Índice de saponificación
El índice de saponificación (IS) es expresado como el número de miligramos de
KOH requeridos para saponificar los ácidos grasos libres y combinado, presentes
en un gramo de grasa y ofrece una medida del peso molecular promedio de los
triglicéridos que constituye la grasa.
Las grasas que contienen ácidos grasos de cadena corta consumen más KOH
en su saponificación mostrando índice de saponificación (IS) más grandes que las
poseen ácidos grasos de cadena larga consumen menos álcali exhibiendo valores
pequeños de Índice de saponificación. También se la describe como la cantidad de
miligramos de hidróxido de sodio que son necesarios para saponificar un gramo de
aceite vegetal, aunque este índice varía al tipo de aceite o grasa que se vaya a
usar, la longitud de estas cadenas de ácidos grasos y demás características de
estas sustancias. (Shinde & Chatterjea, 2012).
Según Fuertes Rosero & Martínez Haro, (2007) indican que el jabón requiere
entre el 13 y 14% de hidróxido de sodio. La utilización del índice de saponificación
(IS) es importante porque así se logra saber la cantidad de alcalino que se debe
añadir a una cantidad de aceite vegetal para poder convertirlo en jabón, esto quiere
decir que entre más alcalino se agregue más corrosivo será el jabón, pero entre
menor cantidad de alcalino el jabón será menos abrasivo y suave.
A continuación en el cuadro tabla 6 se muestra un listado del índice de
saponificación de miligramos de hidróxido de potasio por gramos de algunos
aceites utilizados en la fabricación de jabones:
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35
Tabla 5. Algunos índices de saponificación (SAP) de los aceites más comunes en la elaboración de jabones.
Aceite mg KOH/100g de aceite
Aceite de Oliva 189.7
Aceite de Coco 268.0
Aceite de Palma 199.1
Almendárez Vásquez, (2003).
Biodiesel
El Biodiesel es uno de los combustibles más amigables con el ambiente, no es
tóxico y además es biodegradable. Con el biodiesel se puede producir una gran
variedad de materias primas, inclusive con aceites vegetales comunes, aceites
vegetales usados y grasas de animales, el aceite vegetal usado es una alternativa
sostenibles, debido a con 1.1 litro de aceite usado se puede producir 1 litro de
biodiesel (Cortés & Dávila, 2017).
El biodiesel está compuesto por ésteres mono alquílicos de ácidos grasos de
cadena larga se derivan de los aceites vegetales, aceites vegetales usados y de
grasa animal y son conocidos como B100. Para que el biocombustible sea
considerado un combustible viable, deben cumplir parámetros de calidad. El
proceso más popular para la producción de biodiesel es de la transesterificación. El
biodiesel producido por aceite vegetal usado es económicamente viable y
beneficioso para el medio ambiente ya que es una manera efectiva para la
reutilización de este desecho (López, Bocanegra, & Dionisio, 2014).
El proceso utilizado para la elaboración del biodiesel es el proceso de
transesterificación, que es una reacción química catalizada que involucra aceite
vegetal y un alcohol para producir esteres alquílicos de ácidos grasos y glicerol. Las
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36
moléculas de aceite vegetal están compuestas de 3 ésteres unidos a una molécula
de glicerina. Cuando el aceite vegetal se une a un alcohol (metanol), las moléculas
de triglicérido se dividen en tres cadenas de ácidos grasos o ésteres.
Los ésteres que se separan del glicerol se combinan con el alcohol (metanol)
para producir ésteres alquílicos de ácidos grasos. También se utiliza como
catalizador el Hidróxido de sodio (NaOH) para romper los triglicéridos. Cuando el
catalizador se combina con la glicerina cae al fondo del recipiente y es allí cuando
se produce el glicerol que es considerado un subproducto (Falah , 2015).
Marco Legal
En Ecuador no existe una normativa específica, políticas o estrategias que
regulen el manejo del aceite vegetal residual, esto representa una problemática
ambiental en el momento de realizar la disposición final de este residuo. Sin
embargo, existen herramientas legales que hacen énfasis en la preservación del
ambiente mediante una gestión adecuada de residuos.
A continuación encontraremos el marco legal relacionado con la gestión de los
desechos especiales.
2.4.1. Constitución de la República del Ecuador.
Art. 14: Se reconoce el derecho de la población a vivir en un ambiente sano y ecológicamente equilibrado. Se declara de interés público la preservación del ambiente, la conservación de los ecosistemas, la biodiversidad y la integridad del patrimonio genético del país y la prevención del daño ambiental. Art. 83: Establece los deberes y responsabilidades de los ecuatorianos: Respetar los derechos de la naturaleza, preservar un ambiente sano y utilizar los recursos naturales de modo racional, sustentable y sostenible. Art. 396: El Estado adoptará las políticas y medidas oportunas que eviten los impactos ambientales negativos, cuando exista certidumbre de daño. Art. 413: El Estado promoverá la eficiencia energética, el desarrollo y uso de prácticas y tecnologías ambientalmente limpias y sanas, así como de energías renovables, diversificadas, de bajo impacto y que no pongan en riesgo la
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37
soberanía alimentaria, el equilibrio ecológico de los ecosistemas ni el derecho al agua. 2.4.2. Código Orgánico Ambiental
Art. 27: Establece las facultades de los GAD´s Municipales en materia ambiental sobre generar normas para la gestión integral de los residuos y desechos para prevenirlos, aprovecharlos o eliminarlos, según corresponda.
Art. 226: La gestión de residuos y desechos deberá cumplir con la siguiente jerarquización en orden de prioridad: 1. Prevención; 2. Minimización de la generación en la fuente; 3. Aprovechamiento o valorización; 4. Eliminación; y, 5. Disposición final.
Art. 238: Toda persona natural o jurídica definida como generador de residuos y desechos peligrosos y especiales, es el titular y responsable del manejo ambiental de los mismos desde su generación hasta su eliminación o disposición final, de conformidad con el principio de jerarquización y las disposiciones de este Código.
2.4.3. Acuerdo Ministerial 142 – Listado de Sustancias Químicas
Peligrosas, Desechos Peligrosos y Especiales. Anexo C: Listado nacional de desechos especiales: Aceites vegetales usados
generados en procesos de fritura de alimentos con el código: ES-07.
2.4.4. Norma Técnica NTE 0841: 2016 – Tercera Revisión Esta norma establece los requisitos que debe cumplir el jabón de tocador en barra destinado al uso en la higiene personal.
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38
3. Metodología
Enfoque de la investigación
3.1.1. Tipo de investigación
El tipo de investigación a utilizar en este presente trabajo es del tipo descriptivo
ya que se determinaron las características físicas químicas que se presentan en el
aceite vegetal residual. También es de tipo experimental ya que se realizó 4
tratamientos para poder determinar la cantidad optima tanto del hidróxido de sodio
para la fabricación del jabón y la cantidad optima del metanol para la fabricación
del biodiesel.
3.1.2. Diseño de investigación
Para lograr los objetivos específicos de la presente investigación, la misma fue
divide en dos partes:
a) Implementación de un ecobalance: Para esta parte se utilizará la
investigación de campo y documental.
b) Fabricación de jabón y biodiesel: Para esta parte se utilizará la investigación
experimental.
a. Implementación de un ecobalance
Para la implementación de un ecobalance se escogió la investigación de campo
y documental debido a que inicialmente se va a obtener información de 10 quioscos
del Mercado de Transferencia de Víveres Montebello a través de una encuesta.
Posteriormente, durante un mes se visitará de forma diaria a los 10 quioscos
para recopilar la información del aceite diario que consumen así como para recoger
el aceite residual del día. Con la información recopilada se documentará los datos
y se realizará el ecobalance entre el aceite que consume y el que reciclan.
-
39
b. Fabricación de jabón y biodiesel
Para la fabricación de jabón y biodiesel se escogió la investigación experimental
debido a que inicialmente se recolectó muestras de aceite vegetal residual de los
10 quioscos y se realizó un diseño completamente al azar para poder obtener una
muestra del aceite vegetal residual.
Posteriormente se realizará una filtración del aceite vegetal residual para
finalmente realizar la separación y realizar la fabricación del jabón y biodiesel.
Metodología
Para la investigación se definieron las siguientes variables:
3.2.1. Variables
3.2.1.1. Variable Independiente
Tiempo (días)
Lugar (Quioscos)
3.2.1.2. Variable Dependiente
m/m de Biodiesel
v/v de Biodiesel
pH Final del Biodiesel
3.2.2. Tratamientos
Para la implementación del ecobalance se realizará la recopilación de datos a
través de la encuesta y visitas diarias durante un mes. Para la fabricación de jabón
y biodiesel se realizará el procedimiento de tratamiento del aceite reciclado para el
posterior uso en la fabricación de los productos.
Para la elaboración de jabón se realizaron 4 tratamientos para poder determinar
la cantidad optima de Hidróxido de Sodio para poder producir el jabón, como indica
en la Tabla 6.
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40
Tabla 6.Tratamiento para elaboración de jabón Tratamiento 1 Tratamiento
2
Tratamiento 3 Tratamiento 4
Aceite vegetal X1 Aceite
Vegetal
X2 Aceite
Vegetal
X3 Aceite de
Vegetal
X4 Aceite de
Vegetal
Hidróxido de
Sodio (NaOH)
X1 g X2g X3 g X4 g
Agua Destilada X1 ml X2 ml X3 ml X4 mls
Aromatizador X1 ml X2 ml X3 ml X4 ml
García, (2020).
Para la elaboración del Biodiesel se realizaron 4 tratamientos para poder
determinar la cantidad óptima de metanol para producir biodiesel, como indica en
la Tabla 7.
Tabla 7. Tratamiento para elaboración de Biodiesel Tratamiento 1 Tratamiento 2 Tratamiento 3 Tratamiento 4
Aceite vegetal
X1 Aceite
Vegetal
X2 Aceite
Vegetal
X3 Aceite
Vegetal
X4 Aceite
Vegetal
Hidróxido de
Sodio (NaOH)
X1 g X2 g X3 g X4 g
Agua Destilada X1 Lt
X2 Lt
X3 Lt
X4Lt
Metanol
X1 ml
X2 ml
X3 ml
X4 ml
García, (2020).
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3.2.3. Diseño Experimental
El diseño experimental que se utilizará para poder determinar las condiciones de
jabón se tomará en cuenta la cantidad de hidróxido de sodio en los 4 tratamientos
que se realizaran, también se determinaran las condiciones de los productos. Para
el caso del jabón se va a medir pH inicial y pH final.
Para el caso del biodiesel para poder determinar las condiciones del mismo se
tomó en cuenta la variación en las cantidades de metanol en los 4 tratamientos,
únicamente se medirá también el pH inicial y pH final.
3.2.4. Recolección de datos
El diseño de la entrevista que se realizó fue de 5 preguntas exploratorias para
poder levantar una línea base en los Quioscos del Mercado de Montebello sobre
los desechos generados a partir del aceite de cocina vegetal. El detalle de la
encuesta se encuentra en el Anexo 1.
3.2.4.1. Recursos
Para la implementación del ecobalance se utilizaron los siguientes materiales y
recursos:
Lápiz
Computador (marca Dell, laptop, propia)
Registros
Papel
Para la fabricación del jabón y la medición de sus parámetros se utilizaron los
siguientes materiales y recursos:
2 ½ de aceite vegetal usado y filtrado
2 ½ Litros de agua
330 gr de soda caustica al 98%
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42
1 fundita de Colorante vegetal
1 frasquito Aromatizador de 100 ml tipo artificial
2 Tirillas de pH (marca MColorHast, propia)
1 Balde de Plástico
1 Espátula de Palo
1 Lt de Agua Destilada
2 Moldes
Para la fabricación del biodiesel y la medición de sus parámetros se utilizaron los
siguientes materiales y recursos:
1 litro de aceite vegetal usado
6 gr Hidróxido de sodio o sosa cáustica al 98%
200 ml Metanol
1 Balanza (Camry, balanza digital, propia)
3 botellas vacías de plástico
un pedazo de tela
Embudo
1 Lt Agua Destilada
3.2.4.2. Métodos y técnicas
a. Implementación de un ecobalance
Para la primera parte de la investigación acerca de la implementación del
ecobalance se siguieron los siguientes pasos:
1. Visitar los 10 quioscos que se encuentran ubicados en el interior del Mercado
Montebello para obtener contacto con los encargados de cada quiosco.
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43
2. Realizar una encuesta de preguntas iniciales a los contactos encargados de
quioscos para levantar una línea base de cuánto aceite utilizan para freír alimentos
y cuánta cantidad de aceite residual les queda de forma diaria.
3. Ejecutar visitas diarias por 30 días para la toma de información de cuánto
aceite compraron en el día y recibir el recipiente del aceite vegetal residual.
4. Proceder con el pesaje del desecho del aceite vegetal residual.
5. Llenar las tablas de control tanto para aceite comprado y aceite reciclado. El
modelo de las tablas se muestra en el Anexo 1.
b. Fabricación de jabón
Para la segunda parte de la investigación acerca de la fabricación del jabón se
siguieron los siguientes pasos:
1. Recolectar 3 litros de aceite vegetal usado al azar de uno de los quioscos
del Mercado de Transferencia de Víveres.
2. Realizar 4 ensayos para poder constatar la cantidad óptima para la
elaboración del jabón.
3. Filtrar el aceite vegetal usado para luego poder empezar con la fabricación
del jabón.
4. Diluir la soda cáustica en el agua, agregamos lentamente y con cuidado para
no producir vapores tóxico, este producirá una reacción que este hará que libere
calor y es necesitará algunas horas para que se pueda enfriar.
5. Verter lentamente el aceite vegetal residual sobre la lejía y remover en forma
constante en el mismo sentido, para poder evitar que el jabón se corte.
6. Agregar un aromatizador y colorantes naturales y aceites esenciales para
poder aromatizar el jabón pero se debe agregar cuando la temperatura baje a
menos de 40 ºC.
-
44
7. Colocar la mezcla en los moldes y se deja reposar aproximadamente por un
mes para poder ser utilizado.
8. Los parámetros que se realizarán son en 2 mediciones al inicio y al final de
la fabricación de jabón para poder determinar el pH inicial y el pH final.
c. Fabricación de Biodiesel
1. Recolectar 3 litros de aceite vegetal usado al azar de uno de los quioscos
del Mercado de Transferencia de Víveres.
2. Realizar 3 ensayos para poder constatar la cantidad óptima para la
elaboración del biodiesel.
3. Determinar las condiciones del biodiesel con el parámetro de pH.
4. Documentar el control del parámetro del pH inicial y el pH final del biodiesel.
5. Filtrar el aceite vegetal usado para luego poder empezar con la fabricación
del biodiesel.
6. Filtrar el aceite vegetal usado con los pedazos de tela en un envase para
quitar todos los residuos sólidos.
7. Pesar 6 gr de Hidróxido de sodio o sosa cáustica.
8. Agregar 200 ml de metanol en una botella vacía, luego agregar los 6 gr de
Hidróxido de sodio y agitar hasta que el hidróxido de sodio se disuelva.
9. Agregar en un colador la mezcla del metanol con el hidróxido de sodio,
agregar el aceite filtrado y agitar de 1 a 2 minutos.
10. Destapar la botella para poder que los gases salgan se vuelve a tapas y se
deja reposar por 8 horas.
11. Filtrar el biodiesel para poder separar la glicerina del biocombustible.
12. Medir los parámetros a medir en el biodiesel será pH y se realizará
únicamente una medición.
-
45
3.2.5. Análisis estadístico
Para medir los resultados de la investigación, se utilizó el diseño experimental
análisis de varianza de un solo factor completamente al Azar (DCA) (Lara, 2005).
i = 1, 2,3,..., t
j = 1, 2,3,..., n
Donde:
= Variable respuesta en la j-ésima repetición del i-ésimo tratamiento
= Media general
= Efecto del tratamiento i.
= Error aleatorio, donde
Este método aleatorio servirá para comparar e identificar las variables que serán
tomadas en cuenta para los tratamientos correspondientes y determinar su % de
homogeneidad.
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46
4. Resultados
Ecobalance para la caracterización del desperdicio de aceite usado
Para poder realizar este estudio, se levantó una línea base por medio de una
encuesta. La encuesta se la realizó a 10 personas encargadas de 10 quioscos que se
encuentran dentro del mercado de “Montebello”.
Se realizaron las visitas a los quioscos y se formuló la encuesta (Ver Anexo 2),
cuyos resultados se detallan en la Tabla 8. También, se indicó a las personas
encargadas sobre las respectivas visitas diarias para la toma de datos. Esto por el
lapso de un mes. De esta manera, se obtuvo información del aceite utilizado al ingreso,
del aceite utilizado para los procesos de fritura y el aceite residual.
-
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Tabla 8. Resultados de Encuesta
N.- PREGUNTA Sitios Encuestados
1 Qué cantidad de aceite vegetal de cocina usa
diariamente? Quios,
1 Quios.
2 Quios.
3 Quios.
4 Quios.
5 Quios.
6 Quios.
7 Quios.
8 Quios.
9 Quios.
10
a) 1 Lt a 2 Lt
b) 2 Lt a 4 L
c) 4 Lt a 6 Lt X
d) 6 Lt a 8 Lt X X X X
d) Más de 8Lt X X X X X
2 Qué tipo de aceite vegetal de cocina usa para freír?
a) Girasol
b) Soya
c) Canola
d) Maíz X X X X X X X X X x
3 Qué cantidad de aceite vegetal residual desechan
diariamente?
a) 1 Lt a 2 L
b) 3 Lt a 5 Lt X X X X X
c) Más de 5 Lt X X X X X
4 Qué tipo de envase utilizan para almacenar el aceite
vegetal residual?
a) Vidrio
b) Plástico X X X X X X
c) Bidón o Caneca X X X x
d) Fundas
e) Ninguno
-
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5 Qué hacen con el aceite vegetal residual después
de haber sido recogido?
a) Vender
b) Desechan como Basura
c) Entrega a la Administración del Mercado X X X X X X X X X x
d) Verter al alcantarillado
García, 2020.
-
49
En las Figuras de la 3 a la 7 se puede observar los porcentajes de los resultados
de la encuesta realizada a los administradores de los diez quioscos que se
encuentran ubicados dentro del mercado de “Montebello.”
En la figura 3 se puede observar que la mayoría de los quioscos usan diariamente
aproximadamente ocho litros de aceite vegetal.
Figura 3. Cantidad de aceite vegetal de cocina usado diariamente García, 2020
En la figura 4 se puede observar que los diez quioscos utilizan un tipo de aceite
vegetal que es maíz.
Figura 4. Tipo de Aceite Vegetal a usar García, 2020
0 0
1
2
5
¿Qué cantidad de aceite vegetal de cocina usa diariamente?
a) 1 Lt a 2 Lt
b) 2 Lt a 4 Lt
c) 4 Lt a 6 Lt
d) 6 Lt a 8 Lt
d) Más de 8Lt
000
10
¿Qué tipo de aceite vegetal usa para freír?
a) Girasol
b) Soya
c) Canola
d) Maíz
-
50
En la figura 5 se puede observar que la mitad de los quioscos desechan diariamente
aproximadamente cinco litros y los otros cinco desechan más de cinco litros diarios.
Figura 5. Cantidad de Aceite vegetal residual desechan diariamente García, 2020
En la figura 6 se puede observar que cuatro quioscos usan bidones para almacenar
aceite vegetal residual y seis de estos quioscos usan envases plásticos para su
almacenamiento.
Figura 6. Tipo de envase a usar para el almacenamiento de aceite vegetal residual García, 2020
0
55
¿Qué cantidad de aceite residual desechan diariamente?
a) 1 Lt a 2 Lt
b) 3 Lt a 5 Lt
c) Más de 5 Lt
0
6
4
0 0
¿Qué tipo de envase utilizan para almacenar el aceite vegetal residual?
a) Vidrio
b) Plástico
c) Bidón o Caneca
d) Fundas
e) Ninguno
-
51
En la figura 7 se puede observar que los diez quioscos que se encuentran
ubicados en el mercado de “Montebello” entregan el aceite vegetal residual a la
administración del mercado.
Figura 7. Usos del aceite vegetal residual después de ser recogido García, 2020
Con base a las visitas diarias a los quioscos, se levantó información de cada
establecimiento para saber cuál es la cantidad de aceite vegetal que compran de forma
diaria a ser utilizado en su restaurante. Los resultados obtenidos los podemos ver en
la Tabla 9.
00
10
0
¿Qué hacen con el aceite vegetal resiual despues de haber sido recogido?
a) Vender
b) Desechan como Basura
c) Entrega a laAdministración delMercado
-
52
Tabla 9. Ingreso de Aceite Vegetal antes de ser utilizado
García, 2020
Febrero 2020 Marzo 2020
QUIOSCOS
09/02
10/02
11/02
12/02
13/02
14/02
15/02
16/02
17/02
18/02
19/02
20/02
21/02
22/02
23/02
24/02
25/02
26/02
27/02
28/02
29/02
01/03
02/03
03/03
04/03
05/03
06/03
07/03
08/03
09/03
Promedio
1 8 10 10 8 8 8 10 9 8 8 8 8 8 8 10 8 9 9 10 10 10 8 8 9 9 9 10 10 10 10 8,9
2 8 6 6 6 6 8 8 8 8 8 8 6 8 7 6 6 8 7 7 7 8 6 6 6 6 6 8 7 7 7 7,0
3 7 7 7 7 7 8 7 7 6 6 6 6 8 7 8 8 7 7 7 7 6 7 7 8 7 8 8 8 8 8 7,2
4 9 11 10 8 9 8 10 9 10 8 8 10 8 8 10 8 9 9 10 10 10 8 8 9 9 9 10 10 10 8 9,1
5 7 7 7 7 7 8 7 8 8 6 7 7 7 7 8 8 8 6 6 6 8 8 7 6 7 6 6 6 6 7 7,0
6 8 9 9 9 10 10 8 8 8 8 10 8 10 8 8 9 9 10 10 10 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8,6
7 10 10 10 9 10 10 8 10 10 9 8 9 8 10 8 9 10 10 10 9 9 9 9 9 9 10 8 8 8 8 9,1
8 10 10 10 10 10 10 10 9 8 10 10 10 8 10 8 8 8 8 8 8 8 8 10 8 8 8 8 8 8 8 8,8
9 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 6 6 6 4 6 4 5 5 4 6 6 6 6 6 5 5 5 5 5 4,8
10 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 8 8 8 6 6 6 6 6 6 6 6,2
-
53
En el siguiente gráfico se puede observar los valores obtenidos de los diez quioscos
en el período de un mes, sobre el ingreso de aceite vegetal antes de ser utilizado.
Aproximadamente 8.9 litros de aceite vegetal es utilizado para ser usado en el proceso
de fritura en los diez quioscos ubicados en el mercado de “Montebello”. Los resultados
obtenidos los podemos ver en la Figura 8.
-
54
Figura 8. Histograma de ingreso de aceite vegetal en el período de un mes García, 2020
0
50
100
150
200
250
300
Histograma de Ingreso de Aceite en 1 mes
Febrero 2020 09-02-2020 Febrero 2020 10/02 Febrero 2020 11/02 Febrero 2020 12/02
Febrero 2020 13/02 Febrero 2020 14/02 Febrero 2020 15/02 Febrero 2020 16/02
Febrero 2020 17/02 Febrero 2020 18/02 Febrero 2020 19/02 Febrero 2020 20/02
Febrero 2020 21/02 Febrero 2020 22/02 Febrero 2020 23/02 Febrero 2020 24/02
Febrero 2020 25/02 Febrero 2020 26/02 Febrero 2020 27/02 Febrero 2020 28/02
Febrero 2020 29/02 Marzo 2020 01/03 Marzo 2020 02/03 Marzo 2020 03/03
Marzo 2020 04/03 Marzo 2020 05/03 Marzo 2020 06/03 Marzo 2020 07/03
Marzo 2020 08/03
-
55
Posteriormente con la recopilación del aceite vegetal residual de los quioscos se
realizó un pesaje para saber la cantidad sobrante que cada quiosco desecha
después de haber sido usado el aceite en su restaurante. Los resultados obtenidos
se puede observar en la Tabla 10.
También podemos observar en los gráficos los valores obtenidos de los diez
quioscos en el período de un mes, sobre el pesaje de aceite vegetal residual dando
como resultado un aproximado de 6.1 litros de aceite vegetal residual después de ser
utilizado en el proceso de fritura. Los resultados obtenidos se puede observar en la
Figura 9 y Figura 10.
-
56
Tabla 10. Pesaje de Aceite Vegetal Residual
Febrero 2020 Marzo 2020
QUIOSKOS
09/02
10/02
11/02
12/02
13/02
14/02
15/02
16/02
17/02
18/02
19/02
20/02
21/02
22/02
23/02
24/02
25/02
26/02
27/02
28/02
29/02
01/03
02/03
03/03
04/03
05/03
06/03
07/03
08/03
09/03
Promedio
1 5 7 7 5 5 5 7 6 5 5 5 5 5 5 7 5 6 6 7 7 7 5 5 6 6 6 7 7 7 7 5,9
2 5 3 3 3 3 5 5 5 5 5 5 3 5 4 3 3 5 4 4 4 5 3 3 3 3 3 5 4 4 4 4,0
3 4 4 4 4 4 5 4 4 3 3 3 3 5 4 5 5 4 4 4 4 3 4 4 5 4 5 5 5 5 5 4,2
4 6 7 5 5 6 5 6 6 5 5 5 5 5 5 5 5 6 6 5 5 5 5 5 6 6 6 5 5 5 5 5,4
5 4 4 4 4 4 5 4 5 5 3 4 4 4 4 5 5 5 3 3 3 5 5 4 3 4 3 3 3 3 4 4,0
6 5 6 6 6 7 7 5 5 5 5 7 5 7 5 5 6 6 7 7 7 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5,6
7 7 7 7 6 7 7 5 7 7 6 5 6 5 7 5 6 7 7 7 6 6 6 6 6 6 7 5 5 5 5 6,1
8 7 7 7 7 7 7 7 6 5 7 7 7 5 7 5 5 5 5 5 5 5 5 7 5 5 5 5 5 5 5 5,8
9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 3 3 1 3 1 3 3 1 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2,1
10 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3,0
García, (2020).
-
57
Figura 9. Promedio de pesaje de aceite vegetal residual García, 2020
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
QUIOSKOS 1 QUIOSKOS 2 QUIOSKOS 3 QUIOSKOS 4 QUIOSKOS 5 QUIOSKOS 6 QUIOSKOS 7 QUIOSKOS 8 QUIOSKOS 9 QUIOSKOS 10
Aceite Residual - 1 mes
Febrero 2020 09-02-2020 Febrero 2020 10/02 Febrero 2020 11/02 Febrero 2020 12/02 Febrero 2020 13/02Febrero 2020 14/02 Febrero 2020 15/02 Febrero 2020 16/02 Febrero 2020 17/02 Febrero 2020 18/02Febrero 2020 19/02 Febrero 2020 20/02 Febrero 2020 21/02 Febrero 2020 22/02 Febrero 2020 23/02Febrero 2020 24/02 Febrero 2020 25/02 Febrero 2020 26/02 Febrero 2020 27/02 Febrero 2020 28/02Marzo 2020 29/02 Marzo 2020 01/03 Marzo 2020 02/03 Marzo 2020 03/03 Marzo 2020 04/03Marzo 2020 05/03 Marzo 2020 06/03 Marzo 2020 07/03 Marzo 2020 08/03
-
58
Figura 10. Variaciones en el pesaje de aceite vegetal residual García, 2020
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
0 2 4 6 8 10 12
Febrero 2020 Marzo 2020
-
59
A continuación, se procedió a calcular un promedio (diario, semanal y mensual)
del aceite vegetal consumido por cada quiosco. Los resultados obtenidos se puede
observar en la Tabla 11.
Tabla 11. Consumo promedio de Aceite Vegetal
Quioscos
Promedio de Aceite de Consumo Diario
Promedio de Aceite de Consumo Semanal
Promedio de Aceite de Consumo Mensual
1 8,9 Lt 62,5 Lt 268 Lt
2 7,0 Lt 48,8 Lt 209 Lt
3 7,2 Lt 50,2 Lt 215 Lt
4 9,1 Lt 63,7 Lt 273 Lt
5 7,0 Lt 48,8 Lt 209 Lt
6 8,6 Lt 60,4 Lt 259 Lt
7 9,1 Lt 63,9 Lt 274 Lt
8 8,8 Lt 61,8 Lt 265 Lt
9 4,8 Lt 33,8 Lt 145 Lt
10 6,2 Lt 43,4 Lt 186 Lt
García, 2020.
En el siguiente gráfico podemos observar el promedio de consumo de aceite
vegetal de los diez quioscos (diario, semanal y mensual). Dando de promedio
aproximado de 8.9 litros diarios, 62.5 litros semanales y 268 litros por el período
de un mes. Los resultados obtenidos se puede observar en la Figura 11.
-
60
Figura 11. Consumo promedio de aceite vegetal García, 2020
También, se procedió a obtener un promedio (diario, semanal y mensual) del
aceite vegetal residual de cada quiosco. Los resultados obtenidos se puede
observar en la Tabla 12.
0,0
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
300,0
Promedio de Aceite de ConsumoDiario
Promedio de Aceite de ConsumoSemanal
Promedio de Aceite de ConsumoMensual
CONSUMO PROMEDIO DE ACEITE VEGETAL
Kiosko 1 Kiosko 2 Kiosko 3 Kiosko 4 Kiosko 5
Kiosko 6 Kiosko 7 Kiosko 8 Kiosko 9 Kiosko 10
-
61
Tabla 12. Consumo promedio de Aceite Vegetal Residual
Quioscos Promedio de Aceite
Residual Diario Promedio de Aceite Residual Semanal
Promedio de Aceite Residual Mensual
1 5,9 Lt 41,5 Lt 178 Lt
2 4,0 Lt 27,8 Lt 119 Lt
3 4,2 Lt 29,2 Lt 125 Lt
4 5,4 Lt 37,6 Lt 161 Lt
5 4,0 Lt 27,8 Lt 119 Lt
6 5,6 Lt 39,4 Lt 169 Lt
7 6,1 Lt 42,9 Lt 184 Lt
8 5,8 Lt 40,8 Lt 175 Lt
9 2,1 Lt 14,5 Lt 62 Lt
10 3,0 Lt 21,0 Lt 90 Lt
García, 2020
En el siguiente gráfico podemos observar el promedio de consumo de aceite
vegetal residual de los diez quioscos (diario, semanal y mensual). Dando de
promedio aproximado de 6.1 litros diarios, 42.9 litros semanales y 178 litros por el
período de un mes. Los resultados obtenidos se puede observar en la Figura 12.
-
62
Figura 12. Consumo promedio de aceite vegetal residual García, 2020
Finalmente, con toda la información recolectada se obtuvo un promedio final del
ecobalance (diario, semanal y mensual). Así, se determinó que existen grandes
cantidades de aceite vegetal residual para posteriormente podría ser usado para la
fabricación de otros productos. Los resultados obtenidos se puede observar en la
Tabla 13.
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
140,0
160,0
180,0
200,0
Promedio de Aceite ResidualDiario
Promedio de Aceite ResidualSemanal
Promedio de Aceite ResidualMensual
CONSUMO PROMEDIO DE ACEITE VEGETAL RESIDUAL
Kiosko 1 Kiosko 2 Kiosko 3 Kiosko 4 Kiosko 5
Kiosko 6 Kiosko 7 Kiosko 8 Kiosko 9 Kiosko 10
-
63
Tabla 13. Cálculo de Ecobalance
Quioscos
Promedio de Ecobalance Aceite de Consumo Diario
Promedio de Ecobalance Aceite de Consumo
Semanal
Promedio de Ecobalance Aceite de Consumo
Mensual
1 3,0 Lt 21,0 Lt 90 Lt
2 3,0 Lt 21,0 Lt 90 Lt
3 3,0 Lt 21,0 Lt 90 Lt
4 3,7 Lt 26,1 Lt 112 Lt
5 3,0 Lt 21,0 Lt 90 Lt
6 3,0 Lt 21,0 Lt 90 Lt
7 3,0 Lt 21,0 Lt 90 Lt
8 3,0 Lt 21,0 Lt 90 Lt
9 2,8 Lt 19,4 Lt 83 Lt
10 3,2 Lt 22,4 Lt 96 Lt
3,1 Lt 21,5 Lt 92,1 Lt
García, 2020.
A continuación en el siguiente gráfico podemos observar el promedio del
Ecobalance de aceite vegetal residual obtenido de los diez quioscos (diario,
semanal y mensual), por el período de un mes. Dando como resultado un
promedio aproximado de 3.1 litros diarios, 21.5 litros semanales y 92.1 litros por el
período de un mes. Los resultados obtenidos se puede observar en la Figura 13.
-
64
Figura 13. Calculo de Ecobalance García, 2020
En el siguiente gráfico podemos observar que 8.9 litros de aceite vegetal es
usado para el proceso de fritura y 6.1 litros de aceite vegetal residual es desechado,
dando como resultado que 2.8 litros de aceite vegetal que queda en estado de
absorción de alimentos. Los resultados obtenidos se puede observar en la Figura
14.
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
Promedio de Ecobalance Aceitede Consumo Diario
Promedio de Ecobalance Aceitede Consumo Semanal
Promedio de Ecobalance Aceitede Consumo Mensual
CALCULO DE ECOBALANCE
Kiosko 1 Kiosko 2 Kiosko 3 Kiosko 4 Kiosko 5
Kiosko 6 Kiosko 7 Kiosko 8 Kiosko 9 Kiosko 10
-
65
Figura 14. Resultados finales de entrada y salida de aceite vegetal. García, 2020
Condiciones para un proceso de valorización del aceite usado
mediante saponificación.
Se procedió a realizar los tratamientos con aceite vegetal residual obtenidos
aleatoriamente de los quioscos del mercado de “Montebello”. Posteriormente, se
realizaron 4 tratamientos y la variable con la que se trabajó es el % de hidróxido de
sodio en diferentes cantidades para la producción de jabón. Los resultados
obtenidos se presentan en la Tabla 14.
Tabla 14. Resultados de elaboración de Jabón Tratamiento
1
Tratamiento
2
Tratamiento
3
Tratamiento
4
Aceite vegetal 600g 600g 600g 600g
Hidróxido de sodio
(NaOH)
32.6g 35.6g 38.6g 41.6g
Agua Destilada 84g 84g 84g 84g
Aromatizador 20g 20g 20g 20g
García, 2020.
Posteriormente, después de 48 horas se realizó la medición de pH inicial a los
cuatro tratamientos, dando como resultado pH 7 en los 1 de los tratamientos y pH
-
66
8 en 4 tratamientos. Sin embargo, el producto jabón debe pasar por el proceso de
saponificación para que sea utilizado para el consumo humano; por ende, se dejó
reposar el jabón por el lapso de un mes. Los resultados obtenidos de la medición
inicial se los observa en la Tabla 15.
Tabla 15. Resultados obtenidos del pH Inicial- Jabón Tratamientos pH inicial
Tratamiento 1 7
Tratamiento 2 8
Tratamiento 3 8
Tratamiento 4 8
García, 2020.
Finalmente, pasado un mes se realizó la medición final de los cuatro
tratamientos dando como resultado pH 7 en cada uno de ellos; esto indica que el
jabón es neutro y está apto para la utilización del mismo. Los resultados obtenidos
de la medición final los podemos observar en la Tabla 16.
Tabla 16. Resultados obtenidos del pH Final- Jabón Tratamientos pH final
Tratamiento 1 7
Tratamiento 2 7
Tratamiento 3 7
Tratamiento 4 7
García, 2020.
Para poder obtener los resultados de pH inicial y pH final, se utilizaron tirillas
medidoras de pH (0-14) marca MColorHast. Los resultados de las mediciones de
pH los podemos (Ver Anexo 3). Así también, podemos observar en la Figura 3 el
jabón final obtenido del aceite vegetal residual.
-
67
Figura 15. Resultado de experimento de jabones García, 2020
Condiciones para un proceso de valorización del aceite usado mediante
la producción de biodiesel.
Se procedió a realizar los tratamientos con aceite vegetal residual obtenidos
aleatoriamente de los quioscos del mercado de “Montebello”. Posteriormente, se
realizaron 4 tratamientos y la variable con la que se trabajó es el porcentaje de
metanol en diferentes cantidades para la producción de biodiesel. Los resultados
obtenidos los podemos observar en la Tabla 17.
Tabla 17. Resultados de elaboración de Biodiesel Tratamiento
1
Tratamiento
2
Tratamiento
3
Tratamiento
4
Aceite vegetal
1 L 1 L 1 L 1 L
Hidróxido de sodio
(NaOH)
6 g 6 g 6 g 6 g
Metanol
200 mL
210 mL
220 mL
230 mL
García, 2020.
-
68
Posteriormente, después de 1 hora se realizó la medición de pH inicial a los
cuatro tratamientos dando como resultado pH 8 en cada uno de ellos. Los
resultados obtenidos los podemos observar en la Tabla 18.
Tabla 18. Resultados obtenidos del pH Inicial – Biodiesel Tratamientos pH inicial
Tratamiento 1 8
Tratamiento 2 8
Tratamiento 3 8
Tratamiento 4 8
García, 2020.
Finalmente, luego de 8 horas de descanso de biodiesel se procedió a realizar la
medición del pH final al biodiesel a los cuatro tratamientos dando como resultado
pH 8 en cada uno de ellos. Los resultados obtenidos los podemos observar en la
Tabla 19.
Tabla 19. Resultados obtenidos del pH Final – Biodiesel Tratamientos pH final
Tratamiento 1 8
Tratamiento 2 8
Tratamiento 3 8
Tratamiento 4 8
García, 2020.
Para poder obtener los resultados de pH inicial y pH final se utilizó tirillas
medidoras de pH (0-14) marca MColorHast. Los resultados de las mediciones de
pH los podemos (Ver Anexo 4). Finalmente podemos observar en la Figura 4 el
biodiesel final obtenido del aceite vegetal residual.
-
69
Figura 16. Biodiesel Final García, 2020.
-
70
5. Discusión
Ecobalance del aceite usado en el Mercado Montebello.
Con relación al estudio de ecobalance no se encuentra bibliografía con similares
características del uso del aceite vegetal residual para la implementación de un
ecobalance. Conforme el estudio realizado por Morocho, (2019) el cuál determinó
que los locales de comida rápida son los mayores generadores de aceite vegetal
usado con más de 222 Lt por semana, en los resultados de nuestra investigación,
se concluye que 180 litros de