Producción sustentable de biodiesel empleando grasas residuales de la industria
láctea
Nahum Andrés Medellín Castillo”, Bladir Salomón Rangel-Nava*, Alejandro Rocha Uribe”, Miguel Mauricio
Aguilera Flores”, Verónica Avila Vázquez'
“Centro de Investigación y Estudios de Posgrado, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Av. Dr. Manuel Nava 8, Zona Universitaria, C.P. 78290, San
Luis Potosi, S.L.P., México.
PFacultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Av. Dr. Manuel Nava 6, Zona Universitaria C.P. 78210, San Luis Potosí,
S.L.P., México.
“Ingeniería Ambiental, Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería Campus Zacatecas, Instituto Politécnico Nacional, B lvd. del Bote 202 Cerro
del Gato Ejido La Escondida, Ciudad Administrativa C.P. 98160, Zacatecas, Zac., México.
*nahum.medellin: auaslp.mx
Recibido 17 diciembre 2021, Aceptado 24 enero 2022
Resumen
En este trabajo se evaluó la recuperación de grasas de una empresa pasteurizadora de leche para su uso en la producción de biodiesel con
la finalidad de aprovechar los residuos lácteos y reducir los problemas relacionados con la generación de biosólidos en la planta de
tratamiento de aguas residuales (PTAR) de dicha empresa. La producción de biodiesel se realizó por transesterificación en fase
homogénea y heterogénea utilizando como materia prima los residuos grasos. Para los dos procesos, se evaluó el rendimiento de
producción de biodiesel y la calidad del biodiesel de acuerdo a la norma europea EN 14214. La reacción en fase homogénea se realizó
empleando metanol y grasa residual en una proporción molar de 6:1 (metanol:grasa), NaOH como catalizador al 0.8 % p/p con respecto a
la masa de la grasa, temperatura de 60 *C y un tiempo de reacción de 60 minutos. Para la reacción en fase heterogénea, se utilizó un
hidróxido doble laminar (HDL) como catalizador heterogéneo al 3.5 % p/p, una relación metanol -grasa de 21:1, temperatura de 60 *C y
tiempo de 60 min. Los rendimientos de la reacción fueron del 97.5 y 98.5 % p/p, con base en el peso de la grasa empleada, para la
reacción homogénea y heterogénea, respectivamente. Además, se encontró que el biodiesel sintetizado en las dos reacciones cumple con
los parámetros de calidad de la norma EN14214. Finalmente, la tecnología desarrollada en este estudio constituye una alternativa de
producción de una fuente de energía con beneficios sustentables.
Abstract
In this work, the recovery of fats from a milk pasteurizing company was evaluated for their use in the production of biodiesel in order to
take advantage of the dairy waste and reduce the problems related to the generation of biosolids in the wastewater treatment plant
(WWTP) of that company. Biodiesel production was carried out by homogeneous and heterogeneous phase transesterification using fatty
wastes as raw material. For both processes, biodiesel production yield and biodiesel quality were evaluated according to the European
standard EN 14214. The homogeneous phase reaction was carried out using methanol and residual fat in a molar ratio of 6:1
(methanol:fat), NaOH as catalyst at 0.8 % w/w with respect to the fat mass, temperature of 60 *C and a reaction time of 60 min. For the
heterogeneous phase reaction, double hydroxide laminar (HDL) was used as heterogeneous catalyst at 3.5 % w/w, a methanol:fat ratio of
21:1, temperature of 60 *C and time of 60 min. The reaction yields were 97.5 and 98.5 % w/w, based on the weight of fat used, for the
homogeneous and heterogeneous reaction, respectively. In addition, it was found that the biodiesel synthesized in the two reactions
complies with the quality parameters of standard EN14214. Finally, the technology developed in this study constitutes an alternative for
the production of an energy source with sustainable benefits.
Palabras clave:Residuos Lácteos; Biodiesel; Transesterificación;
generada y masa de producto lácteo que se procesa se han
empleado para comparar la generación de agua residual de la
industria láctea [2-4]. El intervalo de valores de estos parámetros
es muy variado y están determinados, en su mayoría, por las
diferentes estrategias de gestión que se toman en cada planta [4].
El valor medio de estas relaciones es de 1.26 m? de agua
residual/tonelada de producto procesado. Sin embargo, los
valores oscilan desde 0.31 a 2.29 m'/tonelada de producto [3,4].
A partir de información obtenida de la planta procesadora de
lácteos de este estudio, se estimó que la empresa trata un
promedio mensual de 2,215 mi de agua residual y genera
aproximadamente entre 7.0 y 8.2 toneladas de lodos al mes que
contienen un alto contenido de grasa.
El término biocombustibles se usa para referirse a
combustibles líquidos o gaseosos para su uso en el sector de
transporte y que en su mayoría son producidos de la biomasa
1. Introducción
En México, la industria de lácteos es la tercera actividad más
importante del ramo alimenticio teniendo un consumo anual per
cápita de 98 kg de leche y sus derivados [1]. Esta industria se
caracteriza por tener fuertes descargas de agua residual con altos
valores de Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO) y Demanda
Química de Oxígeno (DQO), en donde la lactosa y la grasa
pueden considerarse como los constituyentes principales de estos
parámetros [2,3]. Además, sus efluentes son muy ricos en
nitrógeno y fósforo [2,4].
En la industria de procesamiento de lácteos, gran parte de la
generación de agua residual es atribuible al lavado de equipos,
pipas, tanques de leche y tuberías que transportan la leche y los
productos lácteos [2,3]. Relaciones de volumen de agua residual