Lakossági használt sütőolaj begyűjtésének és biodízellé való feldolgozásának életciklus elemzése Bodnárné Sándor Renáta Tudományos munkatárs Bay-Logi
Sütőolaj számokban (Magyarország) Fogyasztás: 13,9 kg/lakos 139,43 ezer tonna Ebből 9,2 kg/lakos a háztartások fogyasztása 92,28 ezer tonna ~35% válik hulladékká EWC 20 01 25 - nem veszélyes hulladék A 142/2011/EU rendelet szerint a használt sütőolaj élelmiszeripari hulladék - így az éttermekben, vendéglátó-ipari egységekben, konyhákban keletkező mennyiséget össze kell gyűjteni és kezelni kell
Használt sütőolaj begyűjtés Magyarországon ~8-9 ezer tonna/év begyűjtött mennyiség Ennek csupán 3-5%-a származik a lakosságtól Feldolgozási igény 40ezer tonna/év lenne Lakossági sütőolaj hulladék nagy része a lefolyórendszerben, majd a szennyvíztisztítóban köt ki, másik jelentős része a hulladék közé kerül. Ausztriában az AWV-Öli cég adatai alapján a begyűjtött mennyiség 34%-a származik a lakosságtól Másik része a HORECA-tól érkezik (Hotel-Restaurant- Cafe) nagy gyűjtőedényzetekben Bizonyos tartományokban elérheti az 1kg/fő/év begyűjtött mennyiséget.
http://www.oileco.eu/ elnevezésű projekt célja, hogy a résztvevő (6) európai országokban minél szélesebb körű együttműködések alakuljanak ki a magán és az állami szektor között a használt sütőolaj (HSO vagy angol rövidítéssel UCO = Used Cooking Oil) hatékony begyűjtésével és hasznosításával kapcsolatban. Hasznosítási lehetőségek: Szerződésszám: IEE/10/381/SI2.591103 A háztartásokból származó olaj begyűjtését több tényező befolyásolja: A hulladékgazdálkodási (begyűjtő) rendszer gazdaságossága Helyi hatóságok környezettudatossága Érdekeltek (lakosság) környezettudatossága Szociális előnyök (munkahelyteremtés, oktatás, stb.) Energetikai hasznosítás Biodízellé alakítás
Biodízel felhasználása A biodízel növényi olajokból vagy (állati) zsírokból rövid lánchosszúságú mono-alkohollal (metanollal, vagy etanollal) átészterezéssel (transzészterifikációval) előállított észter alapú bioüzemanyag dízelmotorok számára. Ez önmagában, fosszilis hajtóanyag helyettesítéseként, vagy azzal keverve annak pótanyagaként használható. Biodízel-fajták RME repce-metil-észter FAME - zsírsav-metil-észter (alapanyag: nyálkátlanított növényi olaj és használt sütőzsiradék) SFME napraforgó-metil-észter PME - pálma-metil-észter SME - szója-metil-észter AME - 100% használt sütőolaj (sütőzsiradék) Európában a repceolajmetilészter és napraforgóolajmetilészter terjedt el különösképpen.
Használt sütőolaj biodízellé alakításának előnye Fölösleges növényi olaj szakszerű elhelyezése Hulladéklerakók környezetterhelése csökken Csatornahálózat szennyezésének csökkentése Szennyvíztisztítás terhei csökkennek Helyben van Piacot teremt a használt sütőolajnak Új hasznos piacképes termék készül Biodízel előállítás globális felmelegedéshez való hozzájárulása elhanyagolható a dízel előállításhoz képest Szén-monoxid, nem elégetett szén-hidrogén, szemcsés anyag kibocsátása alacsonyabb, mint a dízelé Elegyítve pozitívan befolyásolja a dízel tulajdonságait Növényi biodízel előállítás nehézségei: növénytermesztés, szállítás, feldolgozás helyettesíthetők Biodízel negatív tulajdonsága a dízellel szemben Nitrogén-oxid (NO x ) kibocsátása magasabb Fűtőértéke alacsonyabb Motort jobban terheli Drágább (növényekből és nem hulladékból)
Az Európai Szabványozó Bizottság már 2003-ban létrehozott egy szabványt a FAME-nek (Fatty acid methyl ester) titulált zsírsav metil észter minőségének előírására. Lásd: EN14214. Ebben sűrűség, össz-szennyezés tartalom, víztartalom, és kémiai összetétel is szerepel. Az olajok észterezése vegyesen történik. A jelenlegi receptúra 35% repceolaj, 35%napraforgóolaj és 30%használt sütőzsiradék, mely évszaktól függően változik. A használt sütőzsiradékból előállított biodízel, a zsírsav-metil-észter (FAME), melynek bekeverési aránya jelenleg hazánkban forgalomba kerülő dízelolajba 5 v/v%. A vizsgálatok szerint 20% biodízel bekeverésig nem okoz semmiféle gondot a motorban, 30% felett indítási gondok jelentkeznek.
Életciklus elemzés Célok End-of-life lehetőségek összehasonlítása Üzemanyagok összehasonlítása Rendszerhatár End-of-life szakaszok Bölcsőtől a kapuig életciklus elemzés Funkcionális egység: 1kg lakosságtól elszállított használt sütőolaj FELHASZNÁLÁS SZÁLLÍTÁS ELŐKEZELÉS, FELDOLGOZÁS NÖVÉNYTERMESZTÉS HULLADÉK ÜZEMANYAG
Gyűjtési rendszer Alapparaméterek Lakossági gyűjtés körzete: 700 ezer fő Begyűjtött fajlagos mennyiség: 0,97kg/fő/év (1,45liter/fő/év) Gyűjtőedény típusa: 3 literes polipropilén vödör Éves vödör veszteség: 15% Gyűjtés járműve: 12t kapacitású autó; rakodásnál: villás emelő A begyűjtött olaj 10%-a maradékanyag, mely biogáz hasznosításra kerül AWV Öli
Life-cycle of UCO GaBi process plan: Mass [kg] Modellépítés biogáz előállítás növényi olaj növényi olyaj felhasználása használt sütőolaj gyűjtése X előkezelés biodízel előállítás biodízel művelet észterifikálás Növényi olaj, használt sütőolaj feldolgozási technológiája biodízellé
Feldolgozási technológia szakaszainak környezeti hatásainak megoszlása: % ADP AP EP GWP ODP Gyűjtés 2,9 37,1 26,7 20,1 22,6 Előkezelés 31 35,1 35,4 29,9 4,8 Biodízel gyártás 66,2 27,7 38,8 50 72,6
Használt sütőolaj end-of-life lehetőségeinek összehasonlítása 100,00% 50,00% 0,00% -50,00% ADP [MJ] AP [kg SO2-Equiv.] EP [kg Phosphate- Equiv.] GWP 100 years [kg CO2-Equiv.] ODP [kg R11-Equiv.] -100,00% -150,00% -200,00% -250,00% -300,00% Biodiesel használt sütőolajból Használt sütőolaj hulladéklerakóba kerülése Használt sütőolaj hasznosítás Használt sütőolaj szennyvíz közé kerülése
100% Használt sütőolaj életciklusának környezeti értékelése 80% 60% 40% 20% 0% -20% ADP [MJ] AP [kg SO2-Equiv.] EP [kg Phosphate- Equiv.] GWP 100 years [kg CO2-Equiv.] ODP [kg R11- Equiv.] -40% -60% -80% -100% növényi olaj előállítás felhasználás gyűjtés előkezelés hasznosítás biogáz biodízel
100,00% Különböző anyagokból készült üzemanyagok környezet szempontú összehasonlítása 80,00% 60,00% 40,00% 20,00% 0,00% -20,00% ADP [MJ] AP [kg SO2-Equiv.] EP [kg Phosphate- Equiv.] ODP [kg R11-Equiv.] Biodiesel használt sütőolajból (növényi olaj gyártás nélkül) Biodízel repcéből Biodiesel használt sütőolajból (növényi olaj gyártás nélkül) (ecoinvent folyamat) Dízel előállítás
100,00% A különböző anyagokból előállított üzemanyagok összehasonlítása GWP 100years (kg CO 2 -Equiv) kategóriában 0,00% -100,00% -200,00% -300,00% -400,00% -500,00% Biodiesel használt sütőolajból (növényi olaj gyártás nélkül) Biodízel repcéből Biodiesel használt sütőolajból (növényi olaj gyártás nélkül) (ecoinvent folyamat) Dízel előállítás
Összefoglalás Megoldásra vár a lakossági használt sütőolaj begyűjtés rendszerének jól működő kialakítása, mely a begyűjtött mennyiségek növelését hozná A begyűjtött anyag hasznosítása mindenképp jobb környezeti szempontból is az ártalmatlanításnál A begyűjtött mennyiségek hasznosítása biodízellé (és nem energetikai célra) Biodízel előállításának környezeti előnyei a dízel üzemanyag előállításával szemben
KÖSZÖNÖM A FIGYELMET! www.lcacenter.hu www.bayzoltan.hu renata.sandor@bayzoltan.hu zsolt.istvan@bayzoltan.hu