Análisis de factibilidad y estudio de cadena de suministro para el aprovechamiento de lípidos residuales provenientes de trampas de grasa en una cadena de restaurantes en Bogotá

Abstract

Este estudio evaluó la viabilidad técnico-económica y la logística asociada a un modelo de negocio enfocado en la recolección y exportación de aceites y grasas residuales (FOGs) obtenidos de trampas de grasa en restaurantes en Bogotá. Inicialmente se hizo una revisión sobre el manejo de este tipo de residuos en el contexto global y nacional, revisando tecnologías de captación disponibles, estrategias de recolección, normativas locales y estudios previos. Actualmente, los restaurantes captan estos residuos en trampas de grasa pasivas, cuyos residuos no se aprovechan, sino que se paga por su recolección mediante camiones extractores tipo Vactor, y su posterior disposición. Esta forma de gestionar residuos es poco eficiente y representa un costo operativo alto. Como alternativa, se propone la implementación de trampas de grasa activa en las cuales se pueda promover la separación de las grasas y aceites, y se facilite su separación de los residuos líquidos y su posterior recolección. Para evaluar la factibilidad de implementación, el estudio consideró la ubicación de 178 restaurantes en Bogotá, de los cuales se seleccionaron dos casos específicos para desarrollar un análisis técnico y económico detallado.

Para el análisis de viabilidad se utilizaron como base la caracterización de los residuos líquidos que se generan, los balances de masa y energía considerando la generación típica (máxima o mínima) en una cadena de restaurantes de la ciudad de Bogotá, así como el análisis de inversión (CAPEX), costos operativos (OPEX) y retorno tras la implementación de las trampas activas de remoción de grasa. Se encontró que un restaurante típico de la cadena 1 presentó un ROI del 38% y un período de recuperación de 2,6 años, mientras que el restaurante de la cadena 2 obtuvo un ROI del 23,7% y un período de recuperación de 4,2 años. Estos resultados muestran que, aunque con distintos niveles de rentabilidad, ambos casos hacen viable la implementación de las trampas de grasa activas. Además de reemplazar el uso del Vactor, la recolección y posterior aprovechamiento de los residuos lípidos se convierten en una solución más sostenible.

Finalmente, se analizó la viabilidad del sistema de recolección de los FOGs residuales para su posterior exportación. Para ubicar el centro de acopio del aceite recolectado de los diferentes restaurantes se realizó un proceso de optimización para minimizar los costos, utilizando el método PJA, incluyendo restricciones del plan de ordenamiento territorial de la ciudad. Como resultado se encontró que la mejor ubicación sería el centro industrial de Puente Aranda. Igualmente se seleccionó un vehículo tipo MiniVan con capacidad de 800-1000 kg (e.g. Chevrolet N300; DFSK C35; Opel Combo) que resulta suficiente para cubrir la generación mensual de los diferentes puntos, respetando las restricciones de peso y volumen. A través del método de ahorros de Clarke & Wright, se estructuraron 12 rutas mensuales para recolectar los residuos de los 178 puntos. El análisis económico reveló un costo mensual total de $17.585.374 COP frente a ingresos por $26.166.000 COP, generando una ganancia neta de $8.582.940 COP y un margen de rentabilidad del 32.8%. Se encontró que el modelo de negocio no solo es operativo y logísticamente viable, sino también altamente rentable para los generadores de FOG residual, así como para los recolectores. (Texto tomado de la fuente)

This study evaluated the technical and economic feasibility, as well as the logistics, associated with a business model focused on the collection and export of residual fats, oils, and grease (FOGs) obtained from grease traps in restaurants in Bogotá. Initially, a review was conducted on the management of this type of waste in both global and national contexts, examining available capture technologies, collection strategies, local regulations, and previous studies. Currently, restaurants collect these residues in passive grease traps, whose waste is not utilized but instead requires payment for its removal using Vactor-type vacuum trucks and subsequent disposal. This method of waste management is inefficient and represents a high operational cost. As an alternative, the study proposes the implementation of active grease traps, which promote the separation of fats and oils and facilitate their extraction from liquid waste for later collection. To assess the feasibility of this implementation, the study considered the location of 178 restaurants in Bogotá, from which two specific cases were selected to conduct a detailed technical and economic analysis.

For the feasibility analysis, the characterization of the generated liquid waste, mass and energy balances based on the typical generation (maximum and minimum) of a restaurants chain in the city of Bogotá, as well as investment analysis (CAPEX), operational costs (OPEX), and return on investment (ROI) after implementing active grease removal traps were used as the basis. It was found that a typical restaurant from Chain 1 showed a ROI of 38% and a payback period of 2.6 years, while the restaurant from Chain 2 achieved a ROI of 23.7% and a payback period of 4.22 years. These results indicate that, despite differing levels of profitability, the implementation of active grease traps is viable in both cases. In addition to replacing the use of Vactor trucks, the collection and subsequent utilization of lipid waste becomes a more sustainable solution.

Finally, the feasibility of the residual FOG collection system for subsequent export was analyzed. To determine the location of the collection center for the oil gathered from various restaurants, an optimization process was carried out to minimize costs using the PJA method, taking into account the restrictions imposed by the city's land use planning regulations. As a result, the industrial center of Puente Aranda was identified as the most suitable location. A MiniVan-type vehicle with a 800-1000 kg capacity (e.g., Chevrolet N300; DFSK C35; Opel Combo) was selected, which is sufficient to handle the monthly waste volume from the various collection points, while complying with weight and volume restrictions. Using the Clarke & Wright savings method, 12 monthly routes were structured to collect waste from the 178 locations. The economic analysis revealed a total monthly cost of $17.585.374 COP against revenues of $26,166,000 COP, generating a net profit of $8.582.940 COP and a profit margin of 32.8%. The study concluded that the business model is not only operationally and logistically feasible but also highly profitable for both residual FOG generators and collectors.