Proceso de tratamiento de residuos.
Un método para tratar el residuo acuoso producido por la extracción de 3 fases tradicional de aceite de oliva a partir de aceitunas,
que comprende las etapas de:
a) retirar el aceite de oliva del residuo acuoso mediante separador por succión de superficie y/o separadores centrífugos;
b) secar por atomización el residuo acuoso restante con la introducción de agentes antiaglomerantes para reducir la aglomeración del producto secado;
c) recoger el producto secado que resulta;
y el uso de los gases de escape calientes generados por un motor de combustión interna o por una turbina de gas o por un horno para realizar el calentamiento de la etapa b).
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E07013984.
Solicitante: Avgoustopoulos, Georgios.
Nacionalidad solicitante: Grecia.
Dirección: Peloponissou Str. 6 152 35 Vrilissia Attkis GRECIA.
Inventor/es: AVGOUSTOPOULOS,GEORGIOS, VASSILAKOS,NIKOLAOS, SEIMANIDIS,SAVVAS.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- B01D1/18 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL. › B01D SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda B03B, B03D, mesas o cribas neumáticas B03B, por vía seca B07; separación magnética o electrostática de materiales sólidos a partir de materiales sólidos o de fluidos, separación mediante campos eléctricos de alta tensión B03C; aparatos centrifugadores B04B; aparato de vórtice B04C; prensas en sí para exprimir los líquidos de las sustancias que los contienen B30B 9/02). › B01D 1/00 Evaporación (secado de materiales sólidos y objetos por evaporación de líquidos retenidos F26B). › para obtener sólidos secos (B01D 1/24 tiene prioridad).
- B01D17/02 B01D […] › B01D 17/00 Separación de líquidos, no previsto en otro lugar, p. ej. por difusión térmica. › Separación de líquidos no miscibles.
- C02F1/04 QUIMICA; METALURGIA. › C02 TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA O FANGOS. › C02F TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA O FANGOS (procedimientos para transformar las sustancias químicas nocivas en inocuas o menos perjudiciales, efectuando un cambio químico en las sustancias A62D 3/00; separación, tanques de sedimentación o dispositivos de filtro B01D; disposiciones relativas a las instalaciones para el tratamiento del agua, agua residual o de alcantarilla en los buques, p. ej. para producir agua dulce, B63J; adición al agua de sustancias para impedir la corrosión C23F; tratamiento de líquidos contaminados por radiactividad G21F 9/04). › C02F 1/00 Tratamiento del agua, agua residual o de alcantarilla (C02F 3/00 - C02F 9/00 tienen prioridad). › por destilación o evaporación.
- C02F1/40 C02F 1/00 […] › Dispositivos para separar o eliminar las sustancias grasas o aceitosas, o materias flotantes similares (limpieza de la superficie del agua, o medios para mantenerla limpia de aceite pesado o productos similares E02B 15/04; dispositivos en las alcantarillas para separar las materias líquidas o sólidas de las aguas residuales E03F 5/14).
- C02F103/32 C02F […] › C02F 103/00 Naturaleza del agua, el agua residual, las aguas de alcantarilla o los fangos a tratar. › procedente de la industria alimentaria, p. ej. aguas residuales de industrias cerveceras.
PDF original: ES-2531329_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Proceso de tratamiento de residuos
1. Campo de la invención
La presente invención se refiere al tratamiento del residuo líquido generado durante la extracción del aceite de oliva de las aceitunas. Este proceso tradicionalmente se ha realizado en las denominadas almazaras "de 3 fases" (en Grecia, este residuo líquido se denomina "katsigaros", "liozoumi", "mourka", en España se denomina alpechín y en Italia se denomina Jamila, etc.).
En las almazaras de 3 fases, el aceite de oliva virgen se produce prensando las aceitunas y extrayéndolas de la suspensión producida con adición de agua caliente. El proceso produce tres corrientes principales (fases), a) aceite de oliva virgen, b) orujo de oliva primario y c) "alpechín".
El alpechín es un licor acuoso negruzco que contiene aproximadamente un 5-10 % en peso de los sólidos finos y que tiene una alta carga contaminante (demanda bioquímica de oxígeno (BOD), demanda química de oxígeno
(COD), etc.).
El orujo de oliva primario se somete a un tratamiento más para extraer el aceite adicional usando hexano en plantas de procesamiento secundarias diferentes.
La presente invención intenta mejorar los problemas que se han asociado previamente con el residuo líquido de alpechín (como se describirá a continuación). Ventajosamente, la presente invención puede usarse para producir subproductos útiles de valor comercial (aceite, combustible sólido, electricidad y calor utilizable) durante el tratamiento del residuo líquido de alpechín (en lo sucesivo en este documento denominado simplemente "residuo líquido o "alpechín").
2. Estado de la técnica
Una gran cantidad del procesamiento primario de las aceitunas para la producción de aceite de oliva (alrededor de la cuenca mediterránea pero también en otras regiones productoras de aceite de oliva del mundo) se realiza en unidades de molienda de aceitunas descentralizadas y autónomas; estas unidades tradicionalmente usan un proceso de prensado y extracción de 3 fases que se ha descrito brevemente en lo anterior. El proceso de prensado y extracción tradicional se representa esquemáticamente en la Figura 1.
Uno de los subproductos del proceso de prensado y extracción es el orujo de oliva primario (hollejo de aceituna, en griego pyrínas) que aún contiene una cantidad significativa de aceite (6-8 % en peso). Este aceite se extrae adicionalmente mediante procesadores secundarios en grandes complejos agroindustriales o Plantas de Procesamiento de Orujo de Oliva (OPPP). En estas plantas, el orujo de oliva aguado (contenido de humedad aproximadamente 40-45 % en peso) se seca en primer lugar y después se lixivia con hexano. El producto principal de este proceso secundario es aceite de oliva secundario. Un subproducto significativo de este procesamiento secundario es carozo de oliva seco (en griego pyrinoxilo), u orujo secundario, que es un combustible muy bueno (tiene un contenido energético de aproximadamente 15 MJ/kg, al 15% en peso de humedad) con un mercado significativo y un valor como combustible para fines de calentamiento (por ejemplo, hogares, grandes espacios, invernaderos, instalaciones industriales etc.). El procesamiento secundario del orujo de oliva se presenta esquemáticamente en la Figura 2.
En su mayor parte, las almazaras de aceite de oliva son propiedad y funcionan independientemente de las uniones agrícolas locales y cooperativas. Aunque las cooperativas pueden representar a un número de agricultores y almazaras, solo unas pocas cooperativas poseen realmente almazaras de aceite de oliva. El propietario de la almazara de aceite generalmente forma contratos individuales con los agricultores para procesar las aceitunas. Cabe destacar que en países tales como Grecia, es el agricultor individual el que posee el aceite de oliva y no el propietario de la almazara de aceite; mientras que por ejemplo, en España es al contrario.
Los costes de procesamiento (trabajo manual, coste de combustible y depreciación) los asume el procesador (es decir, el propietario de la almazara de aceite), que retiene una porción del aceite del agricultor como honorarios (a menudo aproximadamente el 8-10% de la cantidad del aceite primario). El aceite restante se le da después al agricultor, que lo vende él mismo o comercializa el aceite a través de una unión o cooperativa.
El propietario de la almazara de aceite retiene el control de todos los subproductos del procesamiento de la aceituna (es decir, el orujo de oliva primario, las hojas y ramitas y el alpechín, véase la Figura 1). El orujo de oliva primario normalmente se vende a los procesadores secundarios (OPPP), véase la Figura 2), mientras que las hojas y las ramitas y especialmente el alpechín generalmente se consideran subproductos no útiles y frecuentemente se desechan de una manera no regulada, lo que provoca una contaminación significativa (por ejemplo, en cursos de agua, campos y estanques etc.).
El alpechín es una molestia ambiental particularmente grave por tres (3) razones principales (entre otras):
1. Se genera en cantidades muy grandes en las almazaras de 3 fases, debido a la proporción relativamente alta de agua callente a aceitunas que se usa para fines de extracción (por ejemplo, 60 kg de agua por 100 kg de aceitunas). Esto da como resultado una corriente de residuo efluente líquido, cuya cantidad es aproximadamente 4-5 más
grande que la del aceite de oliva virgen primario producido por el proceso. La cantidad real de residuo líquido dependerá del método de extracción de las aceitunas particular utilizado en la almazara, así como de las condiciones locales del cultivo de los olivos.
2. Se caracteriza por una carga contaminante muy alta de origen orgánico (los fenoles son especialmente difíciles de degradar) y, asimismo, mediante una concentración extremadamente alta de potasio. En menor medida, también
están presentes en el residuo líquido sodio, calcio, magnesio y hierro (véase la Tabla 1.1 que indica los resultados de un análisis del residuo líquido (alpechín) y está basado en Tsavdaris y Georgakakis, 1988). Además, debido a la baja concentración de nitrógeno y fósforo en el residuo líquido de alpechín, surge la necesidad de añadir aditivos nitrogenados (para mejorar la mala proporción de carbono a nitrógeno (C/N), así como el calcio y sodio, para efectuar un tratamiento biológico apropiado de este residuo (algo que raramente se realiza, véase el punto 3 a 15 continuación). Debe observarse también que el nivel de pH del alpechín es relativamente bajo (4,5-5,5), haciendo difícil manipular la solución ácida.
3. La gran mayoría del residuo de alpechín generado en las almazaras de 3 fases normalmente se desecha de una manera incontrolada y medioambientalmente dañina que es conveniente para los propietarios de la almazara; por ejemplo, el líquido se arroja a los ríos o arroyos cercanos, lechos de ríos secos, estanques abiertos o directamente
al suelo. De acuerdo con los datos existentes en Grecia (Balis, 1993), el 58 % de todas las almazaras de 3 fases arrojaban su residuo de alpechín en arroyos cercanos (desde donde inevitablemente acababan en reservas de agua mayores), el 11,5 % de todas las almazaras arrojaban este residuo directamente a los ríos o al mar y el 19,5 % al suelo.
TABLA 1.1 ___________
| Análisis fisicoquímico del residuo líquido (alpechín) generado en las almazaras de 3 fases (Ref: Tsavdaris y Georgakakis, 1988) | ||
| Análisis del residuo líquido (alpechín) | Unidades | Valor |
| Sólidos Totales (TS) | (% en peso) | 6,39 |
| Sólidos Volátiles | (% en peso) | 5,60 |
| COD (Demanda Química de Oxígeno) | (mg/l) | 99399 |
| BOTtot (Demanda Biológica de Oxígeno Total) | (mg/l) | 42738 |
| Ácidos Volátiles | (mg/l) | 5953 |
| Amonio - N | (mg/l) | 47,87 |
| Nítrico - N | (mg/l) | 65,50 |
| Total N | (% TS) | 1,21 |
| C Orgánico | (% TS) | 61,23 |
| Relación C/N | 57,71 | |
| P (en forma de P2O2) | (mg/l) | 22,2 |
| K (en forma de K2O) | (mg/l) ... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:1. Un método para tratar el residuo acuoso producido por la extracción de 3 fases tradicional de aceite de oliva a partir de aceitunas, que comprende las etapas de: a) retirar el aceite de oliva del residuo acuoso mediante separador por succión de superficie y/o separadores centrífugos; b) secar por atomización el residuo acuoso restante con la introducción de agentes antiaglomerantes para reducir la aglomeración del producto secado; c) recoger el producto secado que resulta; y el uso de los gases de escape calientes generados por un motor de combustión interna o por una turbina de gas o por un horno para realizar el calentamiento de la etapa b). 2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la etapa (a) comprende separar el aceite de oliva de la superficie de un cuerpo de residuo acuoso. 3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la etapa (a) comprende centrifugación. 4. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la etapa (a) comprende retirar una fracción del aceite de oliva contenido en el residuo acuoso. 5. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la etapa b) va precedida de la agitación del residuo acuoso restante para provocar la suspensión de los sólidos. 6. Un método de acuerdo con la reivindicación 5, en el que la agitación se realiza en el residuo acuoso en la balsa de almacenamiento, mediante una bomba de circulación. 7. Un método de acuerdo con la reivindicación 5, en el que la agitación se realiza en el residuo acuoso en una balsa de almacenamiento mediante una bomba de circulación, boquillas y eductores. 8. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los gases de escape generados por uno o más motores de combustión interna o turbinas de gas u hornos se utiliza en la etapa (b) para proporcionar la generación de gases de combustión calientes como calor utlllzable. 9. Un método de acuerdo con la reivindicación 8, en el que se usan uno o más motores de combustión interna o turbinas de gas para la cogeneración de electricidad y calor. 10. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el producto secado contiene entre el 0 y el 40 % en peso de humedad. 11. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el producto secado contiene entre el 5 y el 10 % en peso de humedad. 12. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa (c) va seguida de la etapa de comprimir el producto secado para formar gránulos o briquetas para su uso como combustible. 13. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el producto secado se usa como pienso para animales. 14. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el residuo acuoso es katsigaros, o liozoumi, o mourka, o alpechín ojamila. 15. Un sistema para el tratamiento del residuo acuoso producido por extracción de 3 fases tradicional de aceite de oliva a partir de aceitunas, comprendiendo el sistema: un recipiente de almacenamiento para contener el residuo acuoso y permitir que una fracción del aceite de oliva contenido en su interior forme una capa encima del residuo acuoso de manera que al menos alguna porción del volumen de aceite pueda separarse del residuo acuoso; y un recipiente de secado unido al recipiente de almacenamiento que comprende a) una disposición de calentamiento que comprende un sistema de gas de escape caliente para calentar el residuo acuoso producido en la extracción del aceite de oliva, b) una disposición para secar por atomización el residuo acuoso y añadir un agente antiaglomerante al residuo acuoso para reducir la aglomeración del producto secado, de manera que se deposite un producto secado a partir del residuo acuoso; y una disposición de recogida para recoger el producto secado depositado a partir del residuo acuoso. 16. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 15 en el que el recipiente de almacenamiento incluye un drenaje para la retirada de al menos una porción del residuo acuoso para retener al menos una porción del volumen de aceite dentro del recipiente de almacenamiento. 17. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 15 en el que el recipiente de almacenamiento incluye uno o más separador por succión de superficie que funcionan para separar al menos una porción del volumen de aceite de oliva de la parte superior del residuo acuoso para su retirada desde el recipiente de almacenamiento. 18. Un sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 17 que comprende además un separador centrífugo para separar el residuo acuoso de al menos una porción del volumen de aceite de oliva contenido en su Interior. 19. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 15 que comprende además un sistema de filtración para filtrar los gases callentes para la retirada de al menos una porción de cualquier residuo contenido en su interior. 20. Un sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 19, en el que el sistema de gas caliente comprende un motor de combustión Interna o una turbina de gas o un horno que funciona para producir los gases de escape callentes. 21. Un sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 19 o 20 en el que el sistema de gas caliente permite que un gas caliente el residuo acuoso por contacto directo o indirecto. 22. Un sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 21 que comprende además un área de almacenamiento que incluye agitadores, estando unida el área de almacenamiento al recipiente de almacenamiento y al recipiente de secado y que funciona para almacenar el residuo acuoso y agitar el residuo acuoso para asegurar una distribución generalmente uniforme de residuo dentro del residuo acuoso antes de que el residuo se envíe al recipiente de secado. 23. Un sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 22 en el que el recipiente de secado funciona para provocar que el producto secado depositado a partir del residuo acuoso tenga un contenido de agua generalmente del 0 % - 40 % en peso. 24. Un sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 22 en el que el recipiente de secado funciona para provocar que el producto secado depositado a partir del residuo acuoso tenga un contenido de agua generalmente del 5 % -10 % en peso. 25. Un sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 24 en el que el residuo acuoso es katslgaros, o llozouml, o mourka, o alpechín, ojamlla. 26. Un sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 25 en el que el recipiente de secado comprende una cámara de secado por atomización.
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