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a2009.09.10 20:05

바이오디젤 준비물



최근에 바이오디젤에 관하여 관심을 갖게 되었지.

식용유로 디젤차를 끌고 다닐수 있다?

그런데 폐식용유로?

 

기름값 비싼데 이럼 환상 아닌가 란 생각.

 

제조 방법에 관하여 인터넷을 검색해 보니 의외로 제조기가 있음을 발견 했었지.

싸게는 수십만원에서 4~5백만원까지..

 

제조기가 너무 비싸지 않냐는 생각에 의해 나도 한번 제조기를 만들어 볼 생각을 해 봤나..

그럼 제조기를 만들려면 제조 하는 방법을 알아야 겠다는 생각..

 

그래서 샘플 만들기를 시도 해 봤는데 의외로 쉬움을 알게 되었지.

 

대략적으로 폐식용유 5 : 촉매제 1

여기서 촉매제라고 한 것은 거창한 것이 아니지... 알콜에 가성소다 섞은 액체

 

지금은 간단히 원리만 설명해 나가지.. 차후 세세한 비율을 설명하고

알콜을 공업용 알콜이 저렴하고...가성소다는 시쳇말로 양잿물.. 화공약품상에 가면 가장 흔한 것들이지

 

1. 폐식용유에 촉매제를 섞고 세차게 흔든다..  (이때 식용유 온도를 4~50도 유지 하면 희석이 쉽다는 이야 

   기 가 있드만..

2. 혼합이 된 액체를 하루 정도 놔 두면 기름층과 글리세린층이 분리 된 것이 눈에 확연히 보인다.

   아랫부분이 글리세린층

3. 글리세린층을 제거 하고

4. 폐식용유의 세척

   이때 물을 식용유에 혼합하여 세차게 흔들면 물과 기름이 섞이면서 하얗게 변한 것을 확인 할 수 있지.

5. 하루정도 놔 두면 기름층과 물층 (하얗게 변한 액체) 가 분리 된 것이 보이고

    물층을 제거 하고... 이런 반복을 세번정도 하면 뿌옇던 물이 맑은 물로 분리 되는 것이 보이지.

    이걸 물세척이라고 하는데 이 세척을 해야 하는 이유는 기름에 가성소다 성분이 녹아 있기에 물로 알콜과

    가성소다를 흡수하여 제거 하는 방법..

 

6. 분리된 기름을 5~60도 정도로 2~30분 정도 가열하면 수분 제거 확실히 되고

7. 수분이 제거 된 기름을 바이오디젤이라고 하나..

8. 바이오디젤속에 뭍어 있는 찌꺼기를 제거 하기 위하여 휠터링 작업..

   이게 안심하고 쓸수 있는 소위 말하는 BD100 이라는 바이오 디젤...

 

이 원리를 이용하여 바이오디젤 제조기를 한번 만들어 볼까 한다.

 

가장 쉽게 만들수 있는 방법으로 처음엔 생수통과 그 기계를 생각해 봤지..

 

이때 필히 필요한 것이 생수통 뚜껑 ...인터넷 뒤져 보니 1개 7천원정도..

생수통으로 바이오디젤제조기를 만들때 꼭 필요한 게 생수통 뚜껑이지.

 

왜냐?  생수통을 거꾸로 들었을 때 기름이 �아지지 않아야 하기 때문이지..

 

생수통에 식용유와 촉매제를 넣고 한참동안 세차게 흔든 후 생수통 기계에 올려 놓고 몇시간 놔 두면

기름층과 글리세린층이 분리 된 것이 보이지..

이때 생수통꼭지를 통해 글리세린 제거..  생수통이 투명하니 제거 되는 과정이 적나라하게 보이고..

 

글리세린층이 분리 되면 물을 섞고 또다시 세차게 흔들어 희석한 후 또 다시 생수통 기계에 생수통을

올려 놓고... 이럼 물과 기름층이 분리된 것이 보이지..

역시 꼭지를 통해 물을 배출...

서너번 반복하면 물이 투명해 지지...이게 바이오디젤...

 

터보인터쿨러 같으면 여기서 바로 사용해도 되지만 커먼레일 같으면 수분제거와 휠터 작업을

필히 해야 하고,,

 

휠터는 간단히 만들면 되고... 이때 휠터는 얼음제조용 휠터하우징을 구입하면 되지..

만 몇천원 정도면 셋트로 구입가능하지..

 

아주 간단히 만든 바이오디젤 제조기...

 

여기에 조금만 변형 시키면 쉽게 바이오디젤을 만들수 잇는 제조기를 만드는데...

시중에 떠도는 제조기가 백만원이 넘고 4~5백만원......... 하품...

 

나는 이런 일련의 과정의 제조기 만드는데 든 비용이 불과 20여만원...

 

바이오디젤 제조에 관심이 있어 동호회에 가입했다가 이런 일련의 과정을 올렷더니 삭제...

왜 내글이 삭제 되었나 생각했더니..

 

이 간단한 방법...별거 아닌거 가지고 대단한 것 처럼 이야기 하면서 장사를 하드만..

제조 강의 한번에...일부 부품값 구입... 7~80만원씩 받고 강의...

장사 하는 방법도 참 가지 가지란 생각..

 

어려운거 같으면 폐식용유 한팻트 병으로 간단히 두어번 실험해 보면 바이오디젤 제조과정 별거

아니란 생각이 들게 되나...


바이오디젤 제조기를 만들려면 먼저 샘플 바이오디젤을 만들어 봐야 원리가 생각 난다.

앞에 설명 했던 대로 아주 간단히 만들어 보려면 팻트병으로 실험 해도 되고..

 

이때 팻트병에 가라앉은 글리세린을 확실하게 빼려면 병 밑바닥에 바늘구멍보다 조금 큰 구멍을 뚫고

실험 하면 됩니다. 구멍은 스카치 테입으로 붙히고 가라앉은 글리세린이나 물을 뺄 때 테입만 제거 하고

붙히고를 반복 하면 되니까.

 

몇차례 실험해 보면 금새 원리를 터득하게 되죠.

 

촉매제 :  이것은 인터넷 여러곳을 검색해 보니 폐식용유 1리터에 : 메틸알콜 200미리리터(가성소다 

약10g) 메칠알콜과 가성소다를 섞어 완전히 녹인 것을 촉매제라고 하더군요.

 

1. 폐식용유 분리 과정을 촉매제와 섞는 것이죠.

   이때 완전하게 섞이게 가급적이면 많은 시간을 섞는게 좋겠다는 생각이더군요.

   팻트병으로 실험 하려면 세차게 오래 흔들면 되고..

 

2. 침전 : 가만히 놔 둔 상태에서 두어시간 지나면 층이 분리 되는데 좀더 안전하게 하려면

   아예 하루를 그냥 놔두는게 안전하지 않을까 생각 합니다. 그래야 쓸데 없는 찌꺼기 조차도

   모두 가라 앉을 테니.

 

3. 세척 : 폐식용유에서 가라앉은 글리세린을 분리 하고..(팻트병 스카치 테입 제거 하면 분리 할 수 있음.)

            여기에 물을 붓고 또 다시 세차게 흔들고 하루 정도 놔 두면 물에 비누성분이 포함 되어 아래로

            가라 앉은 것을 볼수 있습니다.

            역시 스카치 테입을 제거 하여 물층을 분리 하면 됩니다.

            초기 분리만 하루정도를 놔 두고 다음은 몇시간만 하여도 상관 없더군요.

            두어번 반복 하면 맑은 물이 가라 앉는 것을 확인 하게 되죠.

 

4. 수분제거 : 온도를 높여서 (50~60도 정도) 수분을 제거 합니다.

          기름에 섞여 있던 미세한 수분은 수증기로 증발 할 것이고 무거운 입자의 물은 아래로 가라 앉은 것이

          니..

5. 휠터 작업 : 4번까지는 팻트병으로 가능하고 4번까지 무난히 만들었으면 제조기를 만들 구상을 해도

        되겠죠?

 

제가 만든 제조기는 이랬습니다.

참고로 이전 글에 생수기계로 간단히 만들수 있다고 했는데 이거 하면 안되겠더군요.

원리는 가능한데 메틸알콜에 가성소다를 섞고 희석 하는 중에 생수통이 쉽게 부숴지더군요.

녹으면서 부숴진다는 표현이 맞나..  이래서 아까운 알콜 약 2리터 정도 버려야 했음.

 

참고로 제가 만든 제조기는 일반 가정에 놔 두기엔 조금 부담스럽지 않나 생각해 봅니다.

덩치가 워낙 커서... 드럼통 2개를 썼음.

 

비용은 약 20만원 정도 들었고..

준비물 : 플라스틱드럼통 150리터 1개  5천원 / 철드럼통 200리터 1개 만원 (고물상 구입)

            플라스틱 드럼통은 제조과정 1~4번까지 하기 위함.

            철 드럼통은 5번 휠터과정을 거친 바이오디젤을 보관하기 위함.

            주의) 1~4번 과정을 하기 위한 드럼통은 절대 철드럼통으로 하면 안됩니다.

            촉매제를 섞은 폐식용유의 부식성이 워낙 강해서 ...

            오일펌프 1/4마력 12만원에 구입  (부품중 제일 비쌌음.. 좀더 싸고 좋은 펌프가 있는데 제 경우에는

            휠터를 1차 5미크론 2차 1미크론 국산휠터 3차 1미크론 미제 훨터.. 이런 세개의 휠터를 한번에

            밀려면 펌프가 강해야 할 거 같아서 ..)

 

           겁나지 않우.. 폐식용유로 차를 달리게 하는데 휠터 한번만 거치는게... 안전이 최고란 생각으로

           3차휠터...하우징 포함한 휠터가 대략 만원 조금 넘었던거 같은 기억..

           휠터만은 대략 2~3천원이면 구입 가능함..  미제휠터는 조금 비싸고..

 

           휠터 하우징 3개 (인터넷에 얼음제조기용 휠터 검색해 보면 어떤 휠터인지 알수 있음.)

           휠터 선택 하기 위하여 무지 애 먹었는데 ..

 

          나머지 연결 부품은 몇푼 되지 않음..

 

구조 : 사진찍어 올리면 쉽게 이해가 갈 텐데 .. 다음에 사진으로 올리도록 하겠음.

 

드럼통을 사용한 이유 : 한번에 왕창 만들어 제조후 당분간 잊고 다니기 위함이고 또한 1차 드럼통에 왕창

        준비 하니 사용하는데 충분한 기간으로 인하여 침전기간이 길어짐으로 인하여 안전한 바이오디젤을

        확보 할 수 있기에..

 

1차 드럼통 (플라스틱드럼통)

바닥 : 가라앉은 글리세린과 물을 제거 하기 위하여 바닥에 구멍을 뚫음

        부품 드럼용닛쁠 15mm  + (잠금장치 볼밸브 15mm + 닛쁠 15mm

        닛쁠에 호스 연결하여 배수시 사용) 15미리 소켓 : 수도꼭지도 가능함. (설비가게 가면 있음.)

 

측면 : 폐식용유를 드럼통에서 휠터로 보내기 위함.

      바닥에서 전부 할수 있는데 바닥 찌꺼기가 겁이 나서 측면에 구멍을 다시 뚫음

      측면에 구멍을 뚫음으로 인하여 바닥에 고인 찌꺼기가 휠터를 통과할 우려는 전혀 없음.

     부품 : 드럼용닛쁠 15mm + (잠금장치 볼밸브 15mm) + 나사:스텐주름관용 소켓

 

휠터 : 3개 휠터 연결함...연결부품은 휠터 가게에서 구매 가능. 설비가게에도 있음. 15mm소켓

 

      주름관을 휠터까지 연결 (휠터 3개 조립..조립 별거 아님.) 1차 휠터 입구에 스텐주름관:소켓 부품 사

      용 1차 휠터 통과 2차휠터 통과 3차휠터 = 스텐주름관:소켓  (휠터:휠터의 연결은 15mm 닛쁠 사용하면 됨

      3차 휠터에서 소켓:주름관 부품을 이용하여 주름관을 펌프로 연결)

 

펌프 : 오일 펌프

      펌프 흡입구 스텐주름관:소켓 사용  배출구 역시 스텐주름관:소켓 사용하여 저장용 드럼통으로 연

      결

 

저장용드럼통:

      드럼통 윗부분에 구멍이 2개 있는데 큰 구멍은 놔 두고 작은 구멍 (사이즈 20mm) 20mm:15mm 소켓 연결

      20mm 쪽은 드럼통 마개에 연결하고 15mm쪽은 소켓:주름관 부품을 사용하요 스텐 주름관과 연결하여

      정제된 바이오디젤을 펌프 를 통하여 받음. 

      정제된 기름을 큰 구멍을 이용하여 받지 않은 이유 : 공기중의 수분 및 오염물질이 드럼통 내부로

      유입되는 걸 차단 하기 위함.  (평상시 드럼통 큰마개는 살짝 막은 상태 유지..)

     

드럼통 아랫부분 : 만약에 생길지 모를 찌꺼기를 제거 하고 또.. 기름통 재고량을 확인 하기 위하여

     구멍을 낸 후 드럼니쁠을 사용하여 투명호스 연결하여 드럼통 측면부위에 세움..

     투명호스를 통하여 드럼통내 기름량 확인 가능.

 

드럼통 측면 부분 : 역시 드럼소켓을 사용하여 측면에 배수구 만듬. 바닥에서 약 5cm 이상.

   측면 배수구 만든 이유 역시 저장중에 가라앉은 찌꺼기가 차로 들어가는 걸 막기 위함.

   드럼니쁠-> 볼밸브 -> 니쁠 -> 호스연결..

 

여기서 말하는 연결 부품들은 전부 설비가게에 가면 쉽게 구할수 있는 것으로 가격 역시 몇푼 되지 않고

내 경우는 전부 신주를 사용함.

 

다음에 기회 있으면 제작된 제조기를 올리겠지만..

드럼통 하나로 혹은 그보다 적은 드럼통 100리터 혹은 70리터 드럼통 하나로 모든 과정을 처리 할수 있지만

제가 대형드럼통을 2개 사용한 것은 순전히 나의 편리에 의함.

실컷 준비하고 실컷 사용하겠다는 취지로...

 

바이오디젤을 만들기 위하여 준비된 비품.

1. 대형히터 청계천 히터가게 가면 2만원 내외로 살수 있음 (온도조절기 부착된거)

2. 전자저울 500g용 (용도 가성소다 량 측정 할 때) 2만2천원 구입.

 

소모재료 :

1. 메칠알콜 (공업용) 17리터 1말  15,000원

2. 가성소다 1포 25,000원..  대형 화공약품 도매상에 가면 이 가격에 살수 있음

동네 화공약품 가게에서는  메칠알콜 25,000원  가성소다 35,000원에 판매...휘유...

 

제작공구 : 드릴 / 깡기리 20mm (드럼통 구멍 뚫을 때 사용) 몽키스패너 / 테프론테입

공구가 간단 한 것 처럼 실제 만드는거 별거 아닙니다.

저 같은 경우 도면 구상하고 재료 준비 한 다음 제작하는데 꼭 두시간 걸렸나..

 

의외로 메칠알콜 소모량이 많은데... 메칠알콜 소모량만 줄여도 바이오디젤 생산원가 팍 줄일수 있음.

 

지금 메칠알콜 회수장치 구상중임...(재생)

가라앉은 글리세린에 알콜이 무자게 많이 포함 되어 있는데 증류수 만드는 방법으로 알콜 회수..

장치 역시 몇푼 들이지 않으면 충분히 가능함..

 

구조.. 밀폐된 용기 (글리세린 보관) 에어콘용 동파이프 (코일화 시켜서 찬물을 통과 시키면 알콜 분리됨.)

 

제조기 설치 환경..

필히 환기가 잘 되는 곳을 선택 할 것..

밀폐된 곳에서 알콜 만지다 담배 피우면 골로 가겠드만.. 필히 금연..

 

또 필히 고무장갑 사용 바람.

알콜과 가성소다를 섞다가 장갑에 흘렀는데 잠시 놔 뒀더니 손이 엉망진창 됨...

 

참고로 저는 상태가 좋은 폐식용유를 구할수 있어서 산도측정을 하지 않는데 통닭집에서 얻은 폐식용유는

필히 산도를 측정하여 ph 수치에 맞는 가성소다를 사용하는게 바람직 하지 않나 생각해 봄..

ph페이퍼 혹은 , ph측정기 사용하여..측정기는 종로계측기에서 12만원이라고 하드만요.

산도측정후 가성소다 섞는 비율은 인터넷에 널려 있음.

 

이기영씀

 

 


http://blog.daum.net/lgy8073/11406294


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