Este documento describe la producción de biodiesel a partir de aceites residuales domésticos. Resume que el biodiesel ofrece oportunidades ambientales como reducir la contaminación y es biodegradable y poco tóxico. Explica que el proceso involucra transesterificación de aceites para convertirlos en biodiesel, y que el objetivo es aprovechar aceites de cocina usados en lugar de verterlos.

1. Titulo
“PRODUCCION DE BIODIESEL A PARTIR DE ACEITES RESIDUALES
DOMÉSTICOS”
AUTORES
CONDORI FLORES, Herli
TERZI CABALLERO, Edgar William
ESPINOZA ROJAS, Jorge Américo
GUTIERREZ ALARCÓN, Raysa Arelis
Resumen
El Biodiesel constituye una alternativa de generación de energía limpia, por las
oportunidades ambientales que ofrece, así como por su alta biodegradabilidad y baja
toxicidad para el medio, además; porque a través de su elaboración en base a aceites
residuales de cocina, se evita el vertimiento a las alcantarillas, las que terminan
contaminando las fuentes hídricas superficiales; cuyos principales impactos negativos se
resume en la disminución de Oxigeno Disuelto causa de la eutrofización y degradación de
los ecosistemas acuáticos existentes en la zona.
En la producción del biodiesel, el equipo de trabajo ha iniciado con el diagnóstico de la
situación problemática a través de la obtención de información relevante que sustenta el
estudio. Sabiendo que el consumo promedio de aceite en nuestra localidad es de 42 789

2. litros/mes, de los cuales, el 50% es vertido a las redes de alcantarillas; vale decir que, si
un litro de aceite contamina cinco mil litros de agua en promedio según el Instituto
Nacional de Tecnología Industrial, en Abancay, se llega a contaminar el 50% del
volumen total de aguas obtenidas según cálculo de las cinco principales fuentes hídricas,
cuya disposición final llega a las aguas del río Mariño,
Operaciones Unitarias como la filtración, sedimentación, neutralización, evaporación,
transesterificación, lavado y secado, permiten convertir sucesivamente el triglicérido en
diglicérido, monoglicérido y glicerol, obteniéndose como producto final el biodiesel.
Palabras claves: Biodiesel, aceite residual, transesterificación, contaminación, vertido,
caracterización, energía limpia.
Abstract
The Biodiesel constitutes an alternative of generation of clean energy, for the
environmental opportunities that it offers, as well as for his high biodegradability and low
toxicity for the way, in addition; because across his production on the basis of residual
oils of kitchen, the spillage is avoided to the sewers, which end up by contaminating the
water superficial sources; whose principal negative impacts it is summarized in the
decrease of dissolved oxygen it causes of the eutrophication and degradation of the
aquatic existing ecosystems in the zone.
In the production of the biodiesel, the equipment of work has initiated with the diagnosis
of the problematic situation across the obtaining of relevant information that sustains the
study. Knowing that the average consumption of oil in our locality is 42 789 liters /
month, of which, 50 % is spilt to the networks of sewers; it is worth saying that, if a liter
of oil contaminates five thousand liters of water in average according to the National
Institute of Industrial Technology, in Abancay, it manages to contaminate 50 % of the
total volume of waters obtained according to calculation of five principal water sources,
which final disposition comes to the waters of the river Mariño.
Unitary operations as the filtration, sedimentation, neutralization, evaporation,
transesterificación, washed and dried, allow to turn successively the triglyceride in
diglyceride, monoglyceride and glycerol, the biodiesel being obtained as final product.

3. Keywords: Biodiesel, waste oil, transesterification, pollution, waste, characterization,
clean energy.

4. INTRODUCCIÓN
No será posible dar respuesta a los complejos problemas ambientales
ni revertir sus causas, sin transformar el sistema de conocimientos
que conforman la actual racionalidad social que los genera.
Enrique Leff
En la época actual, caracterizada por problemas de todo tipo y con un mundo cada vez
más globalizado, inmerso en una gran lucha por la captación de los distintos mercados y
una gran competitividad, el estado y las empresas tienen que hacer frente, además, al reto
que significa la protección del medio ambiente, el incremento del nivel y la calidad de
vida. Esta necesidad ha ocasionado trastornos ambientales no contemplados en la historia
humana, la que viene creando una brecha enorme en el desafío de alcanzar un equilibrio
razonable entre población y producción.
Por un lado, el crecimiento acelerado del parque automotor y el uso de combustibles
fósiles, constituyen uno de los factores de contaminación atmosférica de gran
importancia, debido a la emisión de gases de efecto invernadero. Por otra parte, resulta
insignificante la elección de alternativas limpias, por el desconocimiento de los
beneficios ambientales y de los costos elevados que demanda y el uso incipiente de los
mismos.
Conocimientos que se hacen imprescindibles para entender cada vez más la dinámica
poblacional y sus impactos en el medio. Por ejemplo, abordar el tema de aguas residuales
en nuestra localidad, resulta rehuyente por su complejidad; más aún si se trata de
contaminantes como los aceites vertidos a las redes de desagüe, cuyo estudio demanda
mucha más tiempo, economía, es por ello que quienes apenas incursionamos en los
intentos de brindar aportes que coadyuven en la minimización, ponemos de manifiesto el
presente trabajo titulado “Producción de Biodiesel a partir de Aceites Residuales
Domésticos” que implica el análisis minucioso de cada uno de los procesos y operaciones

5. unitarias de balance de masa, así como su modelamiento matemático respectivo con el
afán de deslindar una temática con precedentes en la investigación.
Sin embargo, frente a la problemática identificada, es preciso el planteamiento de
propuestas que contribuyan al mejoramiento de nuestro entorno, alternativas orientadas a
la reducción progresiva del consumo de petróleo, ampliando preferencias como el
biodiesel a partir de aceites residuales de cocina, que presenta beneficios ambientales: por
una parte el reciclaje y al mismo tiempo la generación de combustibles limpios.
Al respecto La National Biodiesel Board (la asociación de productores norteamericanos
de biodiesel) (2007) define al biodiesel como un combustible compuesto de ésteres
mono-alquílicos de ácidos grasos de cadena larga derivados de aceites o grasas, vegetales
o animales. Para su mejor entendimiento, resulta necesario recurrir al pasado para
entender los orígenes del presente combustible alternativo:
La idea de usar aceites vegetales como combustible para los motores de combustión
interna data de 1895, con el Dr. Rudolf Diesel, quien en la Exposición Mundial de París,
presenta un combustible a partir de aceite de maní usado en motores diesel. «El motor
diesel puede funcionar con aceites vegetales, esto podría ayudar considerablemente al
desarrollo de la agricultura de los países que lo usen así». Hacia 1912 afirmaría que «el
uso de los aceites vegetales como combustibles para los motores puede parecer
insignificante hoy en día, pero con el transcurso del tiempo puede ser tan importante
como los derivados del petróleo y el carbón en la actualidad» (Shay, 1993).
Sin embargo las predicciones de Diesel tomarían su tiempo para empezar a tomar cuerpo
y, en este lapso de, más o menos un siglo, los motores diesel evolucionarían y se
perfeccionarían utilizando fundamentalmente destilados medios de petróleo con mucha
menor viscosidad que los aceites vegetales. La principal razón por la que actualmente no

6. podríamos usar aceites vegetales directamente en los motores es, precisamente, su mayor
viscosidad. La química proporciona una solución para disminuir esta viscosidad: la
transesterificación desarrollado por los científicos E. Duffy y J. Patrick a mediados del
siglo XIX, expresan Paola Castro y Otros (2007).
Al respecto D. Bonet (2008) manifiesta sobre la transesterificación en un lenguaje
sencillo, como la acción de reemplazar el glicerol (alcohol trivalente) por un alcohol
monovalente («más ligero») usualmente metanol o etanol, formando moléculas más
pequeñas (ésteres monoalquílicos, comúnmente denominado biodiesel), con una
viscosidad similar a la del combustible diesel derivado del petróleo. Sin embargo, el
resurgimiento de la idea de Diesel, de emplear aceites vegetales en sus motores, empieza
a cobrar fuerza nuevamente hacia finales del siglo XX, esta vez bajo la forma de
biodiesel, e impulsado, principalmente, por preocupaciones ambientales relacionadas con
el cambio climático y la necesidad de encontrar alternativas al uso de combustibles
fósiles.
Oportunidades Ambientales que ofrece el Uso del Biodiesel
Resultaría impreciso resumir las oportunidades que ofrece el uso del biodiesel en meras
generalidades sin antes abordarla científicamente. Entonces, apoyados en los estudios
científicos, diremos que:
 The Environmental Protection Agency (EPA, 2002) expresa que el biodiesel reduce
las emisiones de partículas sólidas menores a 10 micrones (PM10), monóxido de
carbono (CO) y óxidos de azufre (SOx), peligrosos agentes contaminantes. En un
estudio compilatorio de diversas investigaciones sobre emisiones vehiculares con
biodiesel, concluyó que las emisiones vehiculares de material particulado se reducían
en un 47% cuando se usaba biodiesel, y las de monóxido de carbono en un 48%
como ilustra en la tabla Nº 01 Sheehan et al., (1998)

7.  En el caso de las emisiones durante la combustión, las reducciones eran mucho más
significativas: 68% para las PM10, 46% el CO y 100% los SOx, ya que el biodiesel
no contiene azufre.
 En el caso de los hidrocarburos (HC), si bien el biodiesel produce mayor cantidad en
su ciclo de vida, durante la combustión las emisiones disminuyen en un 37%
(Sheehan et al., 1998).
 Asimismo; el estudio de la EPA (2002) encontró que las emisiones de HC durante la
combustión disminuyen un 67%. Las emisiones del biodiesel también tienen niveles
menores de hidrocarburos policíclicos aromáticos (HPA, posibles cancerígenos),
debido a que el biodiesel no contiene compuestos aromáticos de ningún tipo. Beer et
al., (2002)
 En lo que respecta al benceno, las emisiones se reducen prácticamente en un 95% en
todo el ciclo de vida del biodiesel, con una combustión totalmente libre de este
compuesto cancerígeno. Sheehan et al., (1998)
 La combustión del biodiesel produce menos humo visible y menos olores nocivos
que el diesel derivado del petróleo. Lin et al., (2006)
Demuestra alta bidegradabilidad y baja toxicidad:
 La concentración de biodiesel para que llegue a ser letal por ingestión oral es muy
elevada, alrededor de 17,4 g/kg de peso corporal, lo cual significa que una persona de
80 kg tendría que tomar alrededor de 1,6 l de biodiesel para que tenga efectos
mortales. La sal común (NaCl) es aproximadamente diez veces más tóxica, entonces
prácticamente no es tóxico en caso de ingestión, tanto para los peces como para los
mamíferos.
 En cuanto a la toxicidad acuática, ésta es muy baja. Se requieren concentraciones
altísimas en el agua, mayores a 1.000 mg/l, para llegar a niveles letales. Por ello el

8. biodiesel es bastante inofensivo para la fauna acuática, así lo afirma The National
Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) de los Estados Unidos
 Además el biodiesel es altamente biodegradable en el agua. En una prueba de la
Universidad Idaho de los EEUU en solución acuosa, a los 28 días se había degradado
el 95% del biodiesel, mientras que el diesel convencional se había degradado en un
40%.
 La mezcla de biodiesel con diesel o con gasolina incrementa la biodegradabilidad del
combustible, debido a efectos sinérgicos de «cometabolismo». Así, el tiempo
necesario para alcanzar un 50% de biodegradación se reduce de 28 a 22 días en el
caso del B5 (mezcla de 5% de biodiesel y 95% de diesel) y de 28 a 16 días en el caso
del B20 (Pasqualino et al., 2006). Estos efectos sinérgicos son importantes por dos
razones: El biodiesel se comercializa actualmente de manera principal mezclado con
diesel, y los riesgos de derrame son los mismos que para el diesel puro. El biodiesel
podría ser utilizado como un «acelerador» de la biodegradación en caso de derrames
de hidrocarburos en medios acuáticos.
 El aprovechamiento de los aceites residuales domiciliarios en la fabricación de
biodiesel, disminuye los volúmenes de aceite vertidos en las alcantarillas, ya que un
litro de aceite contamina mil litros de agua, creando una película sobre la superficie
del agua debido a la diferencia de densidades, evitando la oxigenación de la fuente e
incrementando la probabilidad de eutrofización de la fuente tal como lo expresa el
Instituto Nacional de Tecnología Industrial INTI.
Tabla 06
Variación de las Emisiones Contaminantes del Biodiesel respecto al
Diesel Convencional

9. RESULTADOS Y DISCUSIONES
Para la identificación del problema, ha sido precisa la aplicación de encuestas a una
muestra aleatoria de 40 domicilios y 20 lugares de expendio de alimentos como pollerías,
salchipaperías y restaurantes de la ciudad de Abancay, la que nos permitió la obtención
de datos significativos que nos permitieran entender la problemática abordada, sobre las
características y comportamiento del consumo de aceites domiciliarios y sobretodo la
disposición final.
He aquí, información básica producto de la tabulación de datos.
Tabla 01
Información General sobre Consumo de Aceites en Domicilios
de la ciudad de Abancay
DESCRIPCION CANTIDAD Unidad
Nº De Domicilios 40
Nº De miembros 185
Total volumen de consumo 31,75 Litros
Consumo Per cápita/semana 0,17 Litros persona/semana
Consumo Per cápita/mes 0,69 Litros persona/mes
Consumo Per cápita/año 8,86 Litros persona/año
Fuente Propia

10. Asimismo, con la finalidad de contrastar el consumo domiciliario con el área comercial,
se aplicó 20 encuestas a los principales lugares de expendio de alimentos de mayor
consumo de aceites, el cual se distribuyó de la siguiente manera:
Tabla 02
Información General sobre Consumo de Aceites en Zonas de Expendio
de la ciudad de Abancay
PRINCIPALES LUGARES DE Nº DE Cantidad de Vo. CONSUMO
EXPENDIO MUESTRAS Comensales (L/DIA)
1355 56,5
RESTAURANT (D. A. C.) 10
3200 54
POLLERIAS 5
710 14,5
SALCHIPAPERIAS 5
5265 125
TOTAL 20
CONSUMO PERCAPITA DE ACEITE DOMICILIARIO POR PERSONA/MES
0.71 L/MES
FUENTE PROPIA
De las tablas anteriores, podemos deducir que, en nuestra ciudad de Abancay, el
consumo per cápita de aceites comestibles domiciliarios por persona corresponde a 0.70
litros/mes promedio. Aún más, sabiendo que en la población del distrito de Abancay
según Censo del 2007 registra 51 225 habitantes; correspondiendo 45 864 habitantes a
la zona urbana, y 5 361 habitantes a la zona rural, y teniendo en cuenta que la tasa de
crecimiento anual de la zona urbana del distrito de Abancay corresponde a 3.9%,
podemos proyectamos el crecimiento poblacional al presente año además de la relación
con el consumo per cápita de aceites comestibles, que es como sigue:

11. Tabla 04
Resumen Informativo de CPA en la Zona Urbana
Abancay-Tamburco
DATOS
DESCRIPCION
(Proyección Unidad
al 2012)
Población Urbana total del distrito de Abancay 56 220 Habitantes
Población Urbana total del distrito de Tamburco 5 794 Habitantes
TOTAL DE HABITANTES ZONA URBANA 62 014 Habitantes
Consumo percápita de Aceites comestibles por Litros. persona/
0,69 mes
habitante por mes de en la ciudad de Abancay
VOLUMEN TOTAL PROMEDIO DE CONSUMO DE ACEITES
COMESTIBLES EN LA ZONA URBANA DEL DIST, ABANCAY y 42 789.66 Litros/mes
TAMBURCO POR MES
FUENTE PROPIA
Por consiguiente. A la pregunta ¿Cómo dispone los aceites residuales? según encuesta
aplicada a los dos tipos de ámbitos, obtuvimos que:
Gráfica N 01
DISPOSICIÓN DE ACEITES RESIDUALES DOMICILIARIOS DE LA ZONA
URBANA ABANCAY
2,50%
22,50%
42,50%
32,50%
VERTIDO A DESAGÜE MEZCLA CON RS ACOPIA EN ENVASES OTROS
FUENTE PROPIA.
Según la encuesta aplicada, del total de volumen de aceite utilizado, deducimos que el
42.5% disponen sus residuos directamente a la alcantarilla, mientras que el 32.5% de los
encuestados vierten a los residuos sólidos cuyo destino termina en el botadero de Quitasol
y clandestinos.

12. Un porcentaje considerable de 22.5% de personas encuestadas, acopian en envases
descartables, envases que en la mayoría de los casos terminan en los botaderos, o son
reutilizados como lubricantes o alimento de animales.
Por otra parte. en el ámbito comercial, observamos que de un total de 20 establecimientos
de expendio de alimentos, el 55% de los encuestados, afirman que vierten sus residuos de
aceite al desagüe, mientras que un 15 % mezcla sus fluidos con los residuos sólidos,
asimismo; el 30% de encuestados afirman que acopian en envases de plásticos para la
venta y rehuso de los mismos. El destino de los últimos, terminan muchas veces en la
reutilización para la preparación de alimentos (salchipaperías), alimento para animales
menores y mínimamente se dispone para el botadero de Quitasol o botaderos
clandestinos.
Grafica Nº 02
Disposición de Aceites Comestibles Comerciales de la Zona
Urbana - Abancay
30%
55%
0%
15%
VERTIDO A DESAGÜE MEZCLA CON RS ACOPIA EN ENVASES OTROS
Fuente Propia
Relacionando la variable vertido de aceites residuales con el volumen de agua potable:
Según información de la Empresa Municipal de Servicios de Agua Potable y
Alcantarillado (EMUSAP), nuestra ciudad es beneficiaria de agua para consumo humano
de 4 fuentes importantes:
Tabla Nº 05

13. Información Fuentes de Agua Potable Abancay
VOLUMEN VOLUMEN
APORTANTES
(l/s) (L/DIA)
Marca Marca 72 6 220 800
Amaruyoc 25 2 160 000
Chinchichaca 15 1 296 000
Marcahuasi 8 691 200
Rontoccocha 40 3 456 000
TOTAL 13 824 000
VOLUMEN OBTENIDO DE AGUA AL MES
414’720 000 L
VOLUMEN DE AGUA VERTIDO A LA
ALCANTARILLA
(80% fuente EMUSAP)
331’776 000 L
FUENTE PROPIA
Del análisis de consumo de aceites en la población urbana de Abancay y Tamburco (42
789.66 litros/mes), el 50% en promedio se vierte a las alcantarillas; es decir un
promedio de 21 mil litros/mes. Esta información contrastamos con lo afirmado por el
Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI), quienes manifiestan que 1 litro de
RAUC (Residuos de Aceites Utilizados de Cocina) puede contaminar de 1000 a 10 000
litros de agua.
DEDUCIMOS QUE: en nuestra localidad se vierten al desagüe un promedio de 21 395
litros de aceite al mes para un volumen de 331’776 000 litros de agua /mes, por lo que se
estaría contaminando de 21’395 000 a 213’950 000 de litros al mes; es decir de 6 al 60 %
del total de agua que termina en el río Mariño.
Ahora bien, el tema de investigación para gran parte de la población es irrelevante; por la
falta de conocimiento o por la indiferencia que se observa; pero ante tales resultados
obtenidos y apoyados en la teoría científica, creemos que el caudal del río Mariño no
garantiza una resiliencia o autodepuración para este contaminante, por lo que urge el
tratamiento de las aguas residuales, de manera que se minimicen los impactos negativos
en el ambiente.

14. MATERIALES, INSUMOS
Tabla Nº 07
Materiales Utilizados en la Construcción del Proyecto
Dimensiones
Nº Concepto Descripción Unidad Cantidad
Espesor Largo Ancho Diámetro
1 Plancha Acero Inoxidable 2 Mm
2 Tubo PVC 1/2 " Pulgadas
3 Codo PVC 1/2 " Pulgadas 6
4 Válvulas PVC 1/2 " Pulgadas 5
5 Élice Acero Inoxidable 20 Cm 1
6 Frasco de pegamento Cemento 1/4 Fco. 1
7 Electrodos Punta azul 4
Estructura
8 Tubo cuadrado Fierro 6m 1/2 " Varilla 01
9 Argollas de soporte Fierro 30 Cm 04
Equipo
Batidora 02
10 Motor de Agitación acondicionada
12 Termómetro ambiental Digital 01
Sistema de Terminales de
01
13 calentamiento Termas
Fuente propia
Insumo
Aceite
El aceite es el principal insumo para la producción de biodiesel. Puede ser producido a
partir de cualquier aceite o grasa de origen orgánico (animal o vegetal), incluyendo
aceites residuales ya usados en frituras o recuperados de trampas de grasas, etc.
Sin embargo, de la calidad de este insumo dependerá la necesidad de un pre tratamiento
más o menos complejo que hará el proceso más o menos caro. No es posible elaborar
biodiesel a partir de aceites minerales como los lubricantes.
Alcohol
Se emplea alcohol metílico o metanol de 95% de pureza. La cantidad requerida para la
elaboración de biodiesel es de aproximadamente el 15% ó 20% del volumen de aceite a
procesar. Su manipulación debe hacerse tomando todas las precauciones del caso.

15. Catalizador
El catalizador puede ser hidróxido de sodio (NaOH, soda cáustica) o hidróxido de potasio
(KOH, potasa cáustica), de grado industrial, en escamas o en perlas. Se sugiere el
hidróxido de potasio, pues sus ventajas al momento de disolverlo en el alcohol: favorece
una transformación más completa del aceite en biodiesel, en caso se desee purificar la
glicerina para su venta; permite obtener un subproducto utilizable como fertilizante
(fosfato de potasio); en caso de trabajar con grasas, la glicerina se mantiene en estado
líquido al enfriar, mientras que el NaOH se solidifica y hace difícil su separación del
biodiesel por decantación en el reactor.
La cantidad a aplicar de catalizador depende de la acidez del aceite a tratar. Tanto el
NaOH como el KOH son corrosivos para diversos materiales, y resultan irritantes para la
piel y las mucosas.
Agua
Se requiere agua corriente para el proceso de lavado del biodiesel. El efluente resultante
es alcalino y tiene un contenido significativo de jabones, grasas y trazas de metanol.
Energía Eléctrica
Se necesita energía eléctrica (monofásica o trifásica, de 220 voltios) para los motores,
bombas y otros equipos utilizados en el proceso de producción.
Equipos
Reactor
Comprende los siguientes componentes:

16. Dos tanques de almacenamiento de aceite (T1) cilindro de acero inoxidable, vertical
abierto y con una tapa. Por su parte, el tanque de metóxido (T2), reacción del catalizador
y metanol en proporciones especificadas.
El reactor propiamente dicho: corresponde al tercer tanque (T3), atravesado por la parte
superior por una hélice acondicionada a un motor, un termómetro ambiental y una terma
eléctrica de 220v.
Dos tanques de polipropileno, destinados al almacenamiento, sedimentación y lavado del
biodiesel (T4) y (T5)
GRAFICA Nº 03

17. METODOLOGÍA
Para la obtención del biodiesel a partir de aceites residuales domiciliarios, se tomó en
cuenta el método de Whitman Direct Action, así como referencias de la Técnica del Dr.
Pepper, que a continuación se detalla. El proceso de producción de biodiesel se resume
en el siguiente flujograma:
GRAFICA Nº 04
FLUJOGRAMA DEL PROCESO DE OBTENCIÓN DE BIODIESEL
Recolección
(De Aceite)
Filtración
(De sólidos gruesos)
Sólidos
Sedimentación
(En los cilindros)
Determinación de
acidez
Neutralización SI
> 2g KOH/L
(Ácidos grasos libres)
NO
Filtración (De ácidos Evaporación
saponificados (De agua del aceite)
Alcohol + Catalizador Transesterificación Glicerina
Produccion de
biodiesel
Lavado / Secado /
Filtrado
Uso
Operaciones unitarias
Procedimientos químicos
Insumos
Residuos de procesos
Actividades

18. Tabla 08
DESCRIPCION A DETALLE DEL PRETRATAMIENTO EN LA PRODUCCIÓN
DE BIODIESEL
Operación
Proceso Unitaria
Descripción
Pretratamiento:
 Acopio Para una fácil manipulación , recomendamos su almacenamiento
preferentemente en cilindros o baldes de 20 litros, previo registro
de la cantidad y calidad del aceite recibido, con la finalidad de
poder conocer las características de aceite por cada proveedor.
Filtración Se filtra manualmente tanto restos gruesos de alimentos con grados
de degradación variable (según la temperatura y el tiempo que se ha
usado para freír), en una malla metálica o filtro grueso (filtrables).
Si la viscosidad del el aceite es mayor, se procede al calentamiento.
Almacenamiento Sedimentación Procedemos a la sedimentación de los residuos finos.
El lodo será separado y destinado al compostaje o alimentación
animal.
Si se cree que la muestra tiene restos de agua, se toma una muestra
Determinación de pequeña de aceite de no más de medio litro, se pone en una cocina
la humedad
o plancha eléctrica y se calienta hasta llegar a los 100 ºC; entonces
habrá que secarlo antes de transformarlo en biodiesel
Secado Podemos optar dos maneras:
a) Se emplea un cilindro de 4 L abierto. Se calienta hasta 90ºC y
se deja que concluya el proceso de burbujeo y crujido; es
importante un cuidadoso control de la temperatura para evitar
que se queme el aceite, se acidifique o se rancie.
b) Empleando el mismo reactor de biodiesel (T3), se calienta hasta
60 ó 70 ºC, después dejamos sedimentar. Por diferencia de
densidades, se podrá separar manualmente por la válvula de
drenaje inferior V3.
Tabla 09
DESCRIPCION DEL PROCESO DE LABORATORIO
Proceso Materiales Descripción del Procedimiento
Pretratamiento:
 Determinación Equipo para Este paso es muy importante para saber qué cantidad de
de la Acidez titulación:
catalizador es necesaria para la reacción. Se necesita un
 Bureta, soporte,
vaso pequeño, equipamiento básico de laboratorio para medir pesos y
matraz.
volúmenes exactos
 Pipetas de 1 ml y
10 ml.  Tomar 1 ml de muestra de aceite con la pipeta y
 Solución al 0.1% ponerlo en el matraz.

19. de KOH en agua  Diluir con 10 ml de metanol. Mezclar bien. Si no se
destilada (1 gr de
diluye totalmente, calentar ligeramente.
KOH diluido en 1
L de agua  Aplicar 5 gotas de fenolftaleína y volver a mezclar.
destilada).
 Fenolftaleína.  Llenar la bureta con solución de KOH 0.1%.
 Metanol.  Dejar caer la solución de la bureta a la mezcla de
 Muestra de aceite
aceite y alcohol gota a gota hasta que el color se
torne rosado (este procedimiento se denomina
titulación).
 Anotar el gasto de KOH. Llamaremos a este valor X.
 Repetir la prueba un mínimo de tres veces para
asegurar que los resultados sean exactos.
Interpretación de la  La cantidad 3.5g de NaOH gastado en la titulación
prueba
indica la acidez del aceite, causada por la presencia
de ácidos grasos libres, liberados cuando se fríe en
exceso. Esta es también la cantidad de catalizador
necesaria para neutralizar la acidez del aceite, la cual
se expresa de esta manera: “3.5 g de NaOH / litro de
aceite”.
 Si X es menor a 2 gr NaOH/litro, entonces se hace la
transesterificación directamente. En este caso, la
cantidad de catalizador a utilizar sería de 7+X por
cada litro de aceite que se vaya a procesar.
 Si X es mayor a 2 gr NaOH/litro, puede haber
problemas de formación de jabones, lo cual interfiere
en la producción de biodiesel, lo que requiere su
neutralización.
Neutralización del aceite
 Se pone el aceite en un recipiente grande, de preferencia de acero inoxidable, y
nunca de aluminio, pues este se corroe de forma rápida con el KOH o el NaOH.
 Por cada litro de aceite a procesar, disolver X gramos de KOH en 20 ml de agua.
Este procedimiento debe hacerse con cuidado, utilizando guantes y lentes de
protección, pues el KOH es irritante y podría quemar las manos.

20.  Cuando la solución esté bien disuelta, esta se debe agregar lentamente y con
mucho cuidado al aceite, removiendo con constancia.
 Se verá que se empiezan a formar pequeños grumos, que son jabones producidos
al reaccionar el KOH con los ácidos grasos libres.
 Después de que todo esté bien mezclado, filtrar nuevamente el aceite a fin de
separar el jabón que se formó.
 Por último, volver a titular el aceite para determinar si disminuyó la acidez. Si
esta es menor a 2 gr KOH/litro, se procederá a la transesterificación.

21. Tabla 10
DESCRIPCION DEL PROCESO DE TRATAMIENTO EN A
PRODUCCION DE BIODIESEL
Operación
Proceso Unitaria
Descripción
Tratamiento
 Operación del Transesterificación  Asegurarse de que todas las válvulas que entran al reactor
Reactor (T3) y salen de él están cerradas.
 Transferir el aceite desde el tanque de almacenamiento
(T1) hasta el reactor (T3), manualmente abriendo la
válvula (T1).
 Encender el sistema de calentamiento (SC) y el motor de
agitación del reactor (M1) y calentar el aceite hasta 50ºC
con agitación constante.
 Usar un mínimo de 3 litros de aceite o una cantidad que
cubra por completo el sistema de calentamiento para que
este no se malogre.
 Incorporar en el tanque (T2) el metóxido (catalizador con
metanol) en las proporciones calculadas con el método de
la titulación. Considerando que se utilizara el 200 mL de
etanol por cada litro de aceite neutro y seco.
 Registrar las cantidades de insumos utilizados (aceite,
metanol y catalizador) cualquier otro parámetro que
afecte la reacción.
 Cuando el aceite llegue a los 50ºC, se debe abrir las
válvulas que comunican el tanque de metóxido (V2) con
el reactor (T3).
 Cuando se haya transferido todo el metóxido al reactor
(T3), volver a cerrar la válvula del tanque de metóxido.
 Dejar la mezcla en agitación por 1.5 horas manteniendo
una temperatura constante.
 Apagar los equipos y abrir la válvula (V3) para transferir
la disolucion al tanque decantador (T4) y dejar reposar
hasta el día siguiente (mínimo 6 horas). Luego del reposo,
se habrán separado dos productos: el biodiesel (arriba) y
la glicerina (abajo).
 Drenar primero la glicerina abriendo las válvulas (V4).
Almacenar la glicerina en una galonera aparte. Cuando el
líquido se empiece a aclarar y hacer menos espeso, es que
ya está saliendo una mezcla de glicerina y biodiesel. En
este momento, se debe cerrar la válvula que se esté
utilizando, esperar unos segundos a que el contenido del
reactor se asiente y, luego, volver a abrirla ligeramente,
para drenar lo último que quede de glicerina.
 Transferir el biodiesel al tanque de lavado (T5)
manualmente. Para esto, asegure cerrar la válvula
correspondiente a este tanque.

22. 1.3. Control de calidad del proceso de transesterificación
Para verificar que la transesterificación se haya realizado con éxito, se deben
controlar dos puntos:
 Se debe observar una separación de fases marcada de biodiesel y glicerina. Si no
hay separación, entonces no ha habido reacción. En este caso se debe evaluar cuál
es el motivo de este problema.
 Observar que la prueba de lavado del biodiesel sea exitosa. La prueba de lavado
consiste en tomar una pequeña muestra de biodiesel (100 a 200 ml), ponerla en
una botella limpia de vidrio o plástico, agregar aproximadamente la misma
cantidad de agua, agitar por 10 a 15 segundos hasta que el agua y el biodiesel se
mezclen completamente, y dejar reposar por algunos segundos. Si se da una
separación rápida de ambos líquidos (30 minutos aproximadamente), significa que
el biodiesel es de buena calidad. Si se separan, pero entre ambas fases hay una
capa de espuma o jabón, se puede continuar con el lavado de todo el lote
añadiendo ácido fosfórico al agua para facilitar la separación, y se debe procurar
mejorar el proceso de transesterificación. Si el agua y el biodiesel no se separan
adecuadamente, sino que permanecen mezclados formando una emulsión lechosa,
quiere decir que el proceso de transesterificación no ha sido completo.

23. TABLA Nº 11
DESCRIPCION DEL POSTRATAMIENTO EN LA OBTENCION DEL
BIODIESEL
Operación
Proceso Unitaria
Descripción
Lavado Se realizarán tres lavados durante los tres días posteriores a la
transesterificación. La metodología para cada lavado es la siguiente:
 Agregar 1,5 litros de agua al tanque de lavado al que previamente se
ha transferido el biodiesel para 3 litros de biodiesel.
 Encender el motor de agitación (M2) y dejar funcionar por lo menos
durante 3 horas.
 Una vez terminado el tiempo desconectar el motor de agitación
(M2)
 Dejar reposar por varias horas hasta que el agua se asiente al fondo.
 Drenar el agua sucia por la válvula (V5) y desechar.
 Cuando se haya drenado toda el agua de lavado, volver a echar
otros 1,5 litros de agua al tanque y conectar de nuevo el motor de
agitación (M2). En la tarde volver a desconectar.
 Al siguiente día drenar el agua, volver a echar 1,5 litros de agua
limpia y conectar el motor de agitación (M2). En la tarde volver a
desconectar.
 Cuando se separa el agua de lavado, en algún momento empezará a
salir una mezcla de biodiesel con agua, posiblemente en forma de
emulsión (color blanco a amarillo lechoso). Colectar esta emulsión
en un balde o recipiente aparte y dejar reposar por 2 a 3 días.
Lentamente, se separará una capa de biodiesel en la parte superior.
Recuperar este biodiesel y mezclarlo con el que se esté lavando.
Postratamiento  Desechar el agua con el jabón restante.
Secado El secado se realizará una vez se hayan terminado los tres lavados y se
haya dejado tiempo suficiente (mínimo 4 a 6 horas) para que el agua y el
biodiesel se separen completamente.
 Primero verificar que salga biodiesel y no agua, y que el biodiesel
esté relativamente transparente, no mezclado con agua. Si esto no es
así, puede deberse a dos causas:
 Demasiada agua en el tanque y por lo tanto aún estamos drenando la
capa de agua en lugar de drenar la capa de biodiesel. En este caso,
utilizando la válvula (V5) para drenar un poco de agua de lavado y
descartar.
 Una capa de emulsión, es decir mezcla de biodiesel con agua, que
se produce por la presencia de impurezas. Esta emulsión (líquido de
color lechoso, amarillento o blancuzco) se debe separar del
biodiesel limpio. En este caso, drenar la emulsión hasta que
empiece a salir biodiesel limpio y dejar reposar durante unos días
para que el biodiesel se vaya separando en la parte de arriba. Este
biodiesel se recupera y el resto se puede descartar.
 Después de realizar el lavado, se prende el sistema de calentamiento
(SC2) y se calienta el biodiesel manteniendo una temperatura
constante de 90 ºC, evitando llegar a temperaturas mayores a 100 ºC
pues el biodiesel se degrada y acidifica. Mientras se va calentando,
hay que purgar poco a poco el secador abriendo la válvula del
tanque de secado (V5) para eliminar el agua que se vaya

24. acumulando en la base, con esta operación se ahorra tiempo y
energía.
 El biodiesel estará totalmente seco cuando:
 No se vea formación de burbujas ni se oigan crujidos del agua
hirviendo.
 El líquido esté totalmente translúcido (y se pueda ver el fondo). Si
está un poco turbio, es que aún tiene agua o jabón
Filtrado  Luego del secado, el biodiesel se filtra para evitar todo tipo de
impurezas.
 Asegurarse de que el biodiesel no esté demasiado caliente antes del
filtrado (la temperatura no debe superar los 50 ºC).
 Rotular y controlar adecuadamente la cantidad obtenida. Asimismo,
llevar el registro de la cantidad de biodiesel obtenido en cada lote.
Cálculo Matemático de los procesos:
Los aceites recuperados para efectos de producción de biodiesel, requieren de procesos u
operaciones unitarias físicas y químicas, según la fase pre tratamiento, tratamiento y post
tratamiento, en razón a la calidad de los insumo, las cuales se detallan en el siguiente
balance da materia:
a) Titulación de la calidad del Aceite Residual.
b) Proporción para la Reacción
Conclusión
1. Según encuesta realizada a una muestra representativa de domicilios y comercio de
expendio en la localidad de Abancay (domiciolios, pollerías, restaurantes y
salchipaperías), se obtuvo que el consumo promedio de aceites comestibles es 42
789.66 litros; del cual, según encuesta, el 50% es vertido a las redes de alcantarilla.
2. El volumen de RAUC (Residuos de Aceites Utilizados de Cocina) vertidos a la
alcantarilla es de 21 394.83 litros por mes, en razón al volumen promedio de aguas
del río Mariño 331’776 000, presenta una grado de contaminación del 6 al 60% del
volumen total, considerándose una fuente importante de contaminación.

25. 3. Una de las alternativas eficientes para el tratamiento de Aceites Residuales de
Cocina, es la implementación de un sistema de aprovechamiento y fabricación de
biodiesel, por las oportunidades ambientales que ofrece, por su alta
biodegradabilidad y baja toxicidad para el medio; así como los beneficios
económicos y sociales que muestra.
4. El combustible obtenido a partir de aceites residuales de cocina ….

26. FOTOGRAFÍAS
Proceso de Construcción del Sistema de Producción de Biodiesel a partir de Aceites Residuales
de Cocina.
Tanque Nº 01 Contiene el Aceite Residual Pre tratado

27. Tanque Nº 02, contiene el Metóxido
Tanque Reactor, contiene la turbina de Agitación, la Resistencia y el Termómetro
digital

28. Depósito y tanque de lavado de Biodiesel
LITERATURA CITADA
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en el Perú (1ª ed.)
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