PROCEDIMIENTO PARA EL TRATAMIENTO Y RECUPERACION DE ORUJO HUMEDO, PRODUCIDO EN MOLINOS DE ACEITE DE DOS FASES.

Procedimiento para el tratamiento y recuperación de agua de procedencia vegetal que procede de plantas tradicionales con dos o tres fases y/o agua de lavado de las aceitunas y/o agua utilizada para fluidificar la pasta de aceitunas (de cualquier tipo de aceitunas) durante el proceso,

que incluye las siguientes fases:

- pre-tratamientos físicos del agua de vegetales para eliminar el aceite de oliva residual;

- administración de aditivos y/o floculantes al agua de vegetales tratada físicamente para facilitar la separación de la fase sólida con respecto a la fase líquida y con sedimentación posterior de la fase sólida, realizada preferentemente mediante una centrifugadora de eje horizontal, a efectos de separar adicionalmente el agua residual de la fase sólida compuesta principalmente por poso;

- separación y clarificación mediante centrifugadora, preferentemente de eje vertical, de la fase líquida procedente de residuos sólidos groseros (posos);

- filtrado de la fase líquida, preferentemente con intermedio de un pre-recubrimiento, para retirar las partículas sólidas más pequeñas.

- ultrafiltración de la fase líquida a través de una membrana adoptada separando moléculas del agua con peso molecular más elevado, eventualmente recicladas en la etapa de floculación;

- nanofiltración del agua permeada, ultrafiltrada, separando mediante una membrana adoptada un permeado compuesto principalmente por agua extremadamente clarificada con un bajo contendido de BOD procedente de un concentrado que contiene principalmente una solución concentrada de sustancias químicas valiosas;

- oxidación biológica con posos activados del agua nanofiltrada y separación posterior de los posos obteniendo agua purificada

Procedimiento para el tratamiento y recuperación de orujo húmedo, producido en molinos de aceite de dos fases.

La presente invención se refiere a un procedimiento para el tratamiento y recuperación de orujo húmedo de dos fases y a un procedimiento, que puede ser eventualmente integrado con el anterior, para el tratamiento y recuperación de agua de desperdicio de vegetales procedente de molinos de aceite.

La industria del aceite produce aproximadamente 17-20 kg de aceite de oliva a partir de 100 kg de aceitunas tratadas. Los restantes 80 kg de materia prima son productos de desperdicio compuestos por una fase sólida, el orujo, y una fase líquida, agua de procedencia vegetal.

El orujo y el agua de procedencia vegetal presentan los siguientes problemas para la industria del aceite:

• Problemas de almacenamiento a causa de la dificultad de eliminación, por lo que las empresas se ven forzadas a acumular estos desperdicios in situ durante un largo periodo de tiempo;

• Su eliminación presenta costes industriales significativos que tienen impacto en el precio de venta del aceite de oliva;

• Sustancias orgánicas volátiles, malolientes se evaporan creando contaminación atmosférica a causa de los malos olores emitidos.

El orujo está constituido por un residuo sólido que se deriva de la fabricación de aceite de oliva y está compuesto por las pieles procedentes de las piedras de moler (hollejo) y partes de celulosa y leñosas de los huesos de las aceitunas.

El orujo puede contener una cantidad muy variable de agua dependiendo del tipo de producción de aceite de oliva utilizado.

Las aceitunas, una vez trituradas y transformadas en pasta, llegan a un separador centrífugo de eje horizontal, el decantador. El decantador, en un proceso de producción tradicional, separa por fuerza centrífuga y debido a su peso específico distinto las tres fases presentes en la pasta: aceite, agua y orujo.

Se añade agua hasta el 50% en peso de la pasta entrante en el decantador con tres salidas tradicionales para permitir una separación más completa del aceite con respecto a la pasta. Dado que hay dos salidas para el líquido, es necesario utilizar dos centrifugadoras para recuperar la cantidad máxima de aceite. Los productos de salida son los siguientes: orujo 55-57 kg/100 kg de aceitunas con una humedad del orujo del 48-54%, aceite y agua vegetal 80-100 kg/100 kg de aceitunas.

Un decantador con dos salidas lleva a cabo la separación de las tres fases de la pasta a través de solamente dos salidas, orujo húmedo y mosto de aceite. El procedimiento prevé que no se encuentre agua libre dentro de la máquina (en este caso se mezclarían el agua y el aceite en la salida) y permite la reducción de la viscosidad en el mayor grado posible para mejorar el proceso de separación del aceite al aumentar el tiempo de mezcla y con adición de agua a la máquina de mezcla en una cantidad del 10% con respecto a la cantidad coloidal presente. A causa del bajo contenido de agua en el aceite de salida de este tipo de decantador, la mezcla debe ser enviada solamente a una centrifugadora vertical, que separará las dos fases y recuperará el aceite.

En un procedimiento tradicional de dos fases, el agua añadida es del 0-10%, mientras que la salida de orujo es de 75-80 kg/100 kg de aceitunas (con una humedad del 58-65% y con 10-14% de aceite), aceite (que contiene entre 5 y 15% de agua con sólidos en suspensión) y sin producción de agua de vegetales. En un procedimiento de producción de tres fases existe una cantidad menor de agua en el orujo (50% del peso total) en comparación con un procedimiento de dos fases, no obstante, existe una cantidad superior de agua vegetal a tratar y/o a eliminar.

Por otra parte, el orujo producido con el método de dos fases tiene un contenido de agua más elevado, aproximadamente del 65%, y se produce una cantidad extremadamente baja de agua de vegetales.

El almacenamiento del orujo aporta problemas significativos a quien desea tratarlo en su propia fábrica. Las razone son las siguientes:

• El orujo producido, especialmente con el método de dos fases, es demasiado húmedo para ser tratado para la extracción de aceite residual o quemado para la producción de energía;

• Se presentan problemas para el transporte a la planta de residuos de aceitunas a causa de las sustancias malolientes contenidas en el orujo y por los elevados costes de transporte;

• El orujo producido con los sistemas de dos fases es muy húmedo y, por lo tanto, necesita cantidades significativas de energía para su secado antes de continuar los tratamientos;

• El orujo es un material de desperdicio inestable en fermentación continua: necesita, por lo tanto, ser almacenado durante el mínimo tiempo posible en la fábrica a causa de las elevadas cantidades de productos orgánicos que se liberan debido a la fermentación. Estos productos no pueden ser liberados a la atmósfera porque son muy contaminantes; por lo tanto, los conductos de desperdicios deben ser equipados con una columna depuradora con agua ("scrubber") para eliminar la mayor parte de los vapores. Este agua no puede ser eliminada directamente al medio ambiente porque está contaminada, por lo que se requiere asociar una planta depuradora de agua a la columna.

El residuo de aceite de oliva que permanece en el orujo es extraído en la planta de residuos de aceitunas. El contenido de humedad del orujo obtenido de los molinos de aceite varía desde un mínimo de 45% para los procesos de tres fases hasta un máximo de 60-70% para los procesos de dos fases, que requerirán un secado más sustancial.

El aceite residual es extraído del producto seco mediante un disolvente y a continuación es destilado (rectificación). Después del rectificado se llevan a cabo otros procedimientos tales como la decoloración, la desacidificación y la desodorización obteniendo aceite de oliva de orujo. El orujo agotado puede ser utilizado como combustible o como fertilizante para las tierras en agricultura.

En procedimientos anteriores que se han descrito, es necesario utilizar una elevada cantidad de energía para evaporar el agua contenida en el orujo húmedo. En las plantas en las que se procesan aceitunas para obtener aceite de oliva como producto final, existe también la producción de agua de vegetales en cantidades mayores o menores, de acuerdo con el procedimiento utilizado. El agua de vegetales representa el agua de desperdicio procedente de la producción del aceite de oliva. Se compone del agua contenida en los huesos que se libera durante la trituración de las aceitunas, lavado y agua de proceso. Por lo tanto, la mayor cantidad de agua de vegetales se obtiene en plantas con producción de tres fases, en la que se añade de 40 a 560 kg de agua para cada 100 kg de pasta introducida para fluidificar la pasta de las aceitunas trituradas. Esta fluidificación es necesaria para una buena separación de la fase aceitosa del orujo húmedo y del agua de vegetales en el decantador. La eliminación de este alto volumen de subproductos de desperdicio representa un elevado coste para los molinos de aceite: se han publicado leyes estrictas para la protección del medio ambiente que prohíben la eliminación de los desperdicios procedentes de procesos agro-industriales a los cursos de agua o a los sistemas de desagües urbanos. El agua de desperdicios vegetales tiene una naturaleza predominantemente orgánica y, por lo tanto, además de ser considerada como un fuerte contaminante por la legislación actual, es difícil de purificar con las plantas utilizadas habitualmente para tratar desperdicios debido al elevado contenido de residuos secos presentes. Estas dificultades, junto con el objetivo lógico para el retorno de la biomasa a los suelos ha inducido a varios legisladores de varios países productores del Mediterráneo a permitir el vertido controlado y limitado de agua de vegetales en campos agrícolas.

Usualmente, el agua de procedencia vegetal producida en la industria del aceite es recuperada en grandes balsas y es enviada periódicamente por camiones a plantas especializadas en su eliminación, con elevados costes para la industria de aceite de oliva, o en caso de que se permita, para su distribución sobre la tierra.

Existen varios procedimientos de purificación para agua de vegetales en el propio molino. Todos estos procedimientos presentan diferentes problemas que hacen que su implementación no sea viable económicamente con un incremento subsiguiente del precio de reventa del aceite...

1. Procedimiento para el tratamiento y recuperación de agua de procedencia vegetal que procede de plantas tradicionales con dos o tres fases y/o agua de lavado de las aceitunas y/o agua utilizada para fluidificar la pasta de aceitunas (de cualquier tipo de aceitunas) durante el proceso, que incluye las siguientes fases:

sqbullet pre-tratamientos físicos del agua de vegetales para eliminar el aceite de oliva residual;

sqbullet administración de aditivos y/o floculantes al agua de vegetales tratada físicamente para facilitar la separación de la fase sólida con respecto a la fase líquida y con sedimentación posterior de la fase sólida, realizada preferentemente mediante una centrifugadora de eje horizontal, a efectos de separar adicionalmente el agua residual de la fase sólida compuesta principalmente por poso;

sqbullet separación y clarificación mediante centrifugadora, preferentemente de eje vertical, de la fase líquida procedente de residuos sólidos groseros (posos);

sqbullet filtrado de la fase líquida, preferentemente con intermedio de un pre-recubrimiento, para retirar las partículas sólidas más pequeñas.

sqbullet ultrafiltración de la fase líquida a través de una membrana adoptada separando moléculas del agua con peso molecular más elevado, eventualmente recicladas en la etapa de floculación;

sqbullet nanofiltración del agua permeada, ultrafiltrada, separando mediante una membrana adoptada un permeado compuesto principalmente por agua extremadamente clarificada con un bajo contendido de BOD procedente de un concentrado que contiene principalmente una solución concentrada de sustancias químicas valiosas;

sqbullet oxidación biológica con posos activados del agua nanofiltrada y separación posterior de los posos obteniendo agua purificada.

2. Procedimiento integrado para el tratamiento y recuperación del agua de procedencia vegetal procedente de la deshumidificación del orujo derivado de molinos de aceite con dos fases a efectos de obtener un orujo más seco, comprendiendo principalmente la deshumidificación del orujo húmedo, llevada a cabo en un equipo que utiliza fuerza centrífuga, funcionando preferentemente a temperaturas comprendidas entre 20 y 100ºC hasta obtener un orujo deshumidificado que tiene preferentemente entre 40 y 55% de humedad residual y el secado del orujo deshumidificado operando preferentemente a temperaturas comprendidas entre 80 y 250ºC hasta obtener un orujo seco con una humedad residual preferentemente inferior al 7% caracterizado porque comprende las siguientes etapas:

sqbullet pre-tratamientos físicos del agua de vegetales para eliminar el aceite de oliva residual;

sqbullet administración de aditivos y/o floculantes al agua de vegetales tratada físicamente para facilitar la separación de la fase sólida con respecto a la fase líquida y con sedimentación posterior de la fase sólida, realizada preferentemente mediante una centrifugadora de eje horizontal, a efectos de separar adicionalmente el agua residual de la fase sólida compuesta principalmente por poso

sqbullet separación y clarificación mediante centrifugadora, preferentemente de eje vertical, de la fase líquida procedente de residuos sólidos groseros (posos);

sqbullet filtrado de la fase líquida, preferentemente con intermedio de un pre-recubrimiento, para retirar las partículas sólidas más pequeñas.

sqbullet ultrafiltración de la fase líquida a través de una membrana adoptada separando moléculas del agua con peso molecular más elevado, eventualmente recicladas en la etapa de floculación;

sqbullet nanofiltración del agua permeada, ultrafiltrada, separando mediante una membrana adoptada un permeado compuesto principalmente por agua extremadamente clarificada con un bajo contendido de BOD procedente de un concentrado que contiene principalmente una solución concentrada de sustancias químicas valiosas;

sqbullet oxidación biológica con posos activados del agua nanofiltrada y separación posterior de los posos obteniendo agua purificada.

3. Procedimiento, según la reivindicación 2, en el que el orujo seco es sometido a extracción con un disolvente apropiado; preferentemente hexano, a efectos de recuperar el aceite residual presente.

4. Procedimiento, según la reivindicación 2, en el que el orujo seco es utilizado directamente como combustible.

5. Procedimiento, según la reivindicación 2, en el que el aparato utilizado para la deshumidificación del orujo húmedo es una centrifugadora de eje horizontal (decantador) con un husillo de extracción para los sólidos, funcionando con fuerza centrífuga comprendida entre 1500 y 3000 revoluciones.

6. Procedimiento, según las reivindicaciones 1 ó 2, en el que los pre-tratamientos físicos del agua de procedencia vegetal comprenden someter el agua a separación por sedimentación, preferentemente en un balsa de flotación, separando la parte principal de agua de la fase pesada que contiene residuos de aceite de oliva, llevando a cabo una etapa de separación adicional sobre la parte pesada, preferentemente con una centrifugadora de eje horizontal, separando de esta manera del agua todavía presente el aceite de oliva que tiene que ser rectificado.

7. Procedimiento, según las reivindicaciones 1 ó 2, en el que el floculante añadido a la fase acuosa es de base poliacrilamida, preferentemente en cantidades comprendidas entre 10 y 100 ppm.

8. Procedimiento, según la reivindicación 1 ó 2, en la que el aditivo añadido a la fase floculante acuosa es cloruro de polialuminio, preferentemente en cantidades comprendidas entre 0,05 y 0,25 kg.

9. Procedimiento, según la reivindicación 2, en el que los posos separados en la etapa de sedimentación, los separados por una centrifugadora vertical en la clarificación y los posos separados en la oxidación biológica son reunidos y enviados a la unidad de secado después de haber sido mezclados con el propio orujo deshumidificado, eliminando de esta manera los desperdicios a almacenar y eliminar.