Экология/4.Промышленная экология и медицина труда

Семенова О.І., Вакула Ю.В.

Національний університет харчових технологій

Отримання біопалива з відходів олійно-жирової промисловості

Довгострокові прогнози науковців всього світу свідчать про появу великої кількості нових технологій виробництва біопалива, адже традиційне на сьогодні виробництво біопалива з рослинної сировини вимагає відведення під її посіви більше 10 % усіх площ, що зменшує можливість вирощування тих культур, які є основою виробництва продуктів харчування.

Екологічні переваги використання біопалива на сьогодні вже аргументовано доведені. Причиною підвищеної цікавості до біодизельного палива є його менший шкідливий вплив на довкілля в порівнянні з нафтовим дизельним паливом.[1]

Розвиток виробництва дизельного біопалива в Україні стимулюється державою, зокрема Законом України «Про альтернативні види рідкого та газового палива», Указом Президента України № 1094/2003 від 26.09.2003 р. «Про заходи щодо розвитку виробництва палива з біологічної сировини», Постановою Кабінету Міністрів України № 1774 від 22.12.2006 р. «Про затвердження Програми розвитку виробництва дизельного біопалива».

Біопаливо при потраплянні в воду чи ґрунт не наносить шкоди флорі та фауні. Крім того, воно піддається майже повному біологічному розкладу в довкіллі. В процесі його згоряння викидається залишкових вуглеводнів на

68 – 70 % менше, ніж у випадку згоряння звичайного дизельного палива; зменшується також на 70 % і димність відпрацьованих газів .

У олiйно-жировiй галузі заміна газу та мазуту спалюванням вiдходiв виробництва (лушпиння) дає великий економічний ефект. На даний час до 80 % пiдприємств переобладнали парові котли на спалювання лушпиння, це дало змогу скоротити споживання природного газу.

        В Україні можна виділити напрямок виробництва дизельного біопалива, що включає такі стадії: 
а) добування рослинної олії із зернових масляничних культур;
б) переетерифікацію гліцеридів насичених і ненасичених карбонових кислот під дією нижчих одноатомних спиртів (Alk–OH);
в) очищення і висушування алкілових естерів насичених і ненасичених карбонових кислот, які використовуються як добавки до дизельного пального з метою підвищення метанового числа, або як самостійний компонент дизельного пального;
г) виділення гліцерину як побічного продукту і надлишку нижчих спиртів жирного ряду;
д) утилізацію відходів виробництва.[2]
        В олієжировій промисловості з метою отримання біопалива другого покоління можна використовувати такі відходи виробництва : 
 соапстоки; олії та жири, вилучені з відпрацьованих адсорбентів; шрот.

        На олійнопресових та олійноекстракційних заводах одержують сиру олію. Якщо кислотне число олії не перевищує норми, передбаченої стандартом, обмежуються її первинною обробкою – гідратацією або дворазовою фільтрацією. Якщо кислотне число перевищує значення, передбачене стандартом, олію рафінують (нейтралізують) розчинами лугів. Олію рафінують після гідратації, при якій з неї видаляють білки, фосфатиди, а також слизисті речовини. Гідратація, яку проводять парою, значною мірою полегшує процес нейтралізації олії, зменшується також витрата лугу. При нейтралізації олію нагрівають до температури 60 ⁰С і перемішують. Потім до апарата подають луг невеликими порціями через душові пристрої. Краплі лугу, рухаючись з поверхні до конуса апарата, захоплюють домішки та вільні жирні кислоти, омилюють або зв’язують їх у вигляді дрібних пластівців мила (соапстоку) і осідають на дно апарата [3]. 
     В основі технології отримання біодизельного палива лежить реакція переетерифікації будь-якої рослинної олії , в присутності каталізатора в біодизель.

Етерифікація вільних жирних кислот метанолом

Найбільш актуальною на сьогодні є технологія одержання біодизеля із соапстоків, яка може бути представлена схемою (рисунок 1).

Рисунок 1 – Схема одержання біодизеля з відходів виробництва олії (соапстоків)

 Раціональне використання соапстоків ̶ важливе техніко-економічне завдання. Утилізовану частину соапстоку складають, в основному, солі жирних кислот (мила), нейтральний жир і луг, низька концентрація яких (в сумі 8-30%) є причиною того, що вони безпосередньо не знаходять широкого застосування в народному господарстві. На підприємстві середньої потужності щонеділі утворюється близько 30 тис. тонн соапстоку після рафінації соняшникової олії. Соапсток, утворений у результаті лужного рафінування рослинних олій, являється відносно недорогою вітчизняною сировиною для отримання з нього ненасичених жирних кислот та жирів для виробництва біопалива. Використання альтернативного палива з відходів олієжирової промисловості є актуальним, оскільки утилізуються побічні продукти рафінування рослинної олії, що поліпшує екологічну безпеку довкілля.[4]

Література

1.Мироненко В.Г. Технології виробництва біодизеля// В.Г. Мироненко, В.О. Дубровін, В.М. Поліщук, С.В. Драгнев/ курс лекцій для студ. Сільськогосп. вищ. навч. закл. – К.: ХОЛТЕХ, 2009 – 100с.

2. Садік М.Ш. Получение жирнокислых эфиров низкомолекулярных спиртов с использованием соапстока // И.Н. Демидов, С.М. Шавкат / Східно-Європейський журнал передових технологій. – Харків , 2012. - №6/6 (60). – С. 53-56.

3. Демидов И.Н. Перспективные технологи в масложировой промышленности / И.Н. Демидов // Олійно-жировий комплекс. – 2008 р. - № 4. – С. 42.
4.Поліщук В.М. Застосування біопалив для дизельних двигунів / В.М. Поліщук, С.В.Драгнєв, І.І. Убоженко, М.Ю. Павленко, О.А. Поліщук // Науковий вісник національного аграрного університету.− К.: НАУ, 2008. - №125. – 318с.