Gestión de los subproductos derivados del...
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Spanish National Research Council
Gestión de los subproductos derivados del olivar
España Sistemas de extracción Campaña 2012-2013
S.E.
Tradicional S.E. 2-Fases S.E. 3-Fases S.E. mixto TOTAL
Número de almazaras 119 1470 86 67 1742
% de Aceite de Oliva 6.83 84.39 4.95 3.85 100
% Produccion 1.16 90.10 3.18 5.55 100
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Almazaras en España(2012-13)
España es el mayor productor mundial de aceite de oliva: 39-42% de la producción mundial
Agencia del Aceite de Oliva (AAO) perteneciente al Ministerio Español de Agricultura, Alimentación y Medioambiente
Spanish National Research Council
S.E. 2-Fases 85.69%
S.E. 3-Fases 4.83%
S.E. Tradicional 5.84%
S.E. Mixto 3.64%
Campaña 2013-14
S.E. 2-Fases 84.39%
S.E. 3-Fases 4.94%
S.E. Tradicional 6.83%
S.E. Mixto 3.85%
Campaña 2012-13
90% de la
producción total del Aceite de Oliva en España
Agencia del Aceite de Oliva (AAO) perteneciente al Ministerio Español de Agricultura, Alimentación y Medioambiente
Spanish National Research Council
Producción de Aceite de Oliva en España(2000-2013)
0.97
MTn
1.41
MTn
0.86
MTn
1.42
MTn
0.98
MTn 0.83
MTn
1.11 MTn
1.24 MTn 1.02
MTn
1.35
MTn
1.38
MTn
1.60 MTn
0.59
MTn
1.70
MTn
Media:
1.18 MTn de Aceite/año
4.72 MTn de
subproductos/año
Agencia del Aceite de Oliva (AAO) perteneciente al Ministerio Español de Agricultura, Alimentación y Medioambiente
Spanish National Research Council
Subproductos del Aceite de Oliva en España
Efluentes líquidos
Agua de lavado de aceituna Agua de lavado del aceite de oliva
(centrífuga vertical)
Efluentes sólidos
Alperujo (70% H)
Alpechin o agua del sistema de extracción en tres fases
S. E. 3-fases
S. E. 2-fases
S. E. 3-fases and
S. E. 2-fases
S. E. 3-fases
Orujo (45% H)
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Efluentes líquidos
S.E. 2-Fases vs S.E. 3-Fases ↓ 80% del volumen total de líquido ↓ 42% del porcentaje de sólido ↓ 67% de la DQO (Demanda Química de Oxígeno)
S.E. Tradicional (1.16% production) S.E. 3-Fases (3.18% producción) S.E. 2-Fases (90.1% producción)
Proceso Solido
%
DQO
(g/Kg)
Volumen
(l/kg)
Solido
%
DQO
(g/Kg)
Volumen
(l/kg)
Solido
%
DQO
(g/Kg)
Volumen
(l/kg)
Agua de lavado de aceituna 0.67 10.35 0.04 0.51 7.87 0.09 0.54 8.69 0.05
Decánter 9.43 118.2 0.40 6.24 73.82 0.90 0 0 0.00
Agua de lavado del aceite 1.82 12.91 0.20 0 0 0.20 1.43 11.70 0.15
Limpieza general - - 0.02 - - 0.05 - - 0.05
Efluente final 7.96 98.16 0.66 4.86 68.61 1.24 2.82 22.53 0.25
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Aceitunas
AlMAZARAS
Subproductos: ALPERUJO
ORUJO
ORUJERAS o EXTRACTORAS de ORUJO
Sistema de extracción de dos Fases
→Subproducto sólido: ALPERUJO (70%) mayor humedad →Subproductos líquidos: menor volumen y menor carga orgánica: AGUA DE LAVADO DE ACEITUNA AGUA DE LAVADO DEL ACEITE AGUAS DE LIMPIEZA GENERAL
Ventajas Menor volumen de efluentes líquidos
Desventajas Alperujo con mayor humedad (70-80%)
Y mayor carga orgánica
Spanish National Research Council
Almazaras
90% de Alperujo (S.E. 2-Fases)
100% Agua de lavado de aceituna (S.E. 2 y 3-Fases)
100% Agua de lavado del aceite (S.E. 2 y 3-Fases)
10% Alpechín (S.E. 3-Fases)
Depuración/concentración en las propias almazaras
Agua de riego, vertido industrial.
Orujeras o Extractoras 10% de Orujo
(S.E. 3-Fases)
Aceite de Orujo Producción de Energía (Cogeneración)
Compostaje Fuente de compuestos bioactivos
Cómo se gestionan los efluentes?
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Gestión de los efluentes líquidos en las Almazaras
- Depuración mediante: - Evaporación (evaporadores industriales y fundamentalmente con balsas)
- Procesos biológicos (aeróbicos o anaeróbicos) - Procesos físicoquímicos (agentes floculantes y precipitación…)
- Procesos químicos (oxidación…)
- Procesos fotoquímicos y de oxidación (UV y O3, H2O2 o Fenton)
- Procesos electroquímicos (electro coagulación)
Existen plantas privadas de depuración en cada industria o cooperativa para llegar a las especificaciones para su vertido industrial seguido de plantas
municipales de depuración para aguas urbanas
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Límites para el vertido de los efluentes líquidos
Ley Nacional del Agua 9/1985; 849/1986 y 46/1999: límites para vertidos industriales
Parámetros Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3
pH 5.5-9.5
Sólidos en suspensión (mg/L) 300 1 0.5
Material sedimentado (mg/L) 2 1 0.5
Contenido graso (mg/L) 40 25 20
Demanda Química de Oxígeno DQO (mg/L) 500 200 160
Demanda Bioquímica de Oxígeno DBO (mg/L) 300 60 40
Confederación Hidrográfica del Guadalquivir 2004: límites para
uso como agua de riego
Parámetros Valores
pH 6-9
Sólidos en suspensión (mg/L) 500
Demanda Química de Oxígeno DQO (mg/L) 500
Dosis (m3 /hectárea) 30
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Extractoras de Aceite de Orujo en España
Orujeras
Número de plantas 63
Capacidad de tratamiento 3-5 MTn/campaña
Producción de aceite de Orujo 120.000 Tn/ campaña
Extracción química 77%
Extracción física 23%
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SUBPRODUCTOS SÓLIDOS: ALPERUJO y ORUJO
EXTRACTORAS U ORUJERAS
Extracción Química
Aceite de Orujo
Bajos rendimientos
Sólido final: Biomasa
Producción de electricidad
Polución
Secado
Costos elevados
Problemas en el secado
Extracción física Centrifugación
Aceite de Orujo
Rico en componentes minoritarios
Sólido final: Biomasa
Producción de electricidad
Polución
Tratamiento clásico:
Últimas tendencias:
Secado
Costos elevados algo menores
(Disminuye la humedad desde 70 hasta 55%)
Spanish National Research Council
Ley Nacional del aire 38/72, 833/75 y 79/96límites de emisión
Central térmica (MW) Partículas en suspensión (mg/Nm3) CO (ppm de volumen)
0 < MW10 400 1445
10 < MW 30 300 1445
30 < MW 50 200 1445
Para llegar a cumplir los límites de emisiones estipulados en la Unión Europea y en los estándares locales, los gases producidos de la combustión deben ser
filtrados.
Generación de energía por combustión del subproducto sólido: Para producir 1MW→7000 Tn de Biomasa
(Costo de la planta: 1.2 M€/MW)
En España 250-350 MW/año se producen a partir de subproductos sólidos del aceite de oliva
Gestión insuficiente de los subproductos sólidos
Los incentivos gubernamentales se están reduciendo Problemas en la combustión (humedad y carga orgánica)
Contaminación atmosférica
Se precisa de nuevos sistemas para la gestión de los subproductos sólidos
Spanish National Research Council
Gestión eficiente de los efluentes líquidos
La mayor parte de las almazaras trabajan en 2-Fases Se genera poco volumen de líquidos
Spanish National Research Council
Nuevas tecnologías y avances industriales
Dieta Mediterránea
PROPIEDADES BENEFICIOSAS
Previene la formación y el desarrollo de enfermedades cardiovasculares
Previene frente a desordenes metabólicos
Algunos tipos de cáncer
3-5 millones toneladas /año
Baja cantidad de componentes minoritarios
~1-2% Compuesto fenólicos
98-99 % fenoles
Composición en ácidos grasos (A. Oleico)
Componentes Minoritarios (fenoles)
No es un residuo sino una fuente valiosa de componentes
bioactivos
Spanish National Research Council Aprovechamiento del alperujo
Spanish National Research Council Aprovechamiento del alperujo
LA ALTERNATIVA PARA EL APROVECHAMIENTO INTEGRAL DEL ALPERUJO SE BASA:
1. Recuperación de sus componentes de interés.
Ventaja: PRESENCIA DE COMPUESTOS FENÓLICOS
2. Aplicación de bioprocesos. Problema: PRESENCIA DE COMPONENTES TÓXICOS: FENOLES
SOLUCIÓN
Recuperar los componentes fenólicos eliminándolos del sólido
Tratamientos térmicos Spanish National Research Council
Ventajas
Uso de altas presiones y temperaturas
Descompresión explosiva
180-240 °C ~ 12-40 kg/cm2
Fácil separación de fases (sólida y líquida)
Alta solubilización de componentes de alto valor añadido: • Fenoles • Azúcares fermentables, oligo- y polisacáridos • Otros compuestos interesantes
Reducción de la fracción sólida
Facilita el secado del alperujo
• Aumenta su contenido graso: nuevo aceite de orujo: mayor concentración en componentes minoritarios.
• Se concentran en el sólido otros componentes (celulosa,
proteínas ..)
Desventajas
Steam Explosion
Escalado industrial
~ 9 kg/cm2
Sistemas más económicos
Tratamientos térmicos Spanish National Research Council
• Mayor capacidad de tratamiento. • Trabaja a más bajas temperaturas y presiones (120-170 °C and 5-8 kg/cm2).
• Sin complicaciones técnicas. •Permite la utilización de todas sus fases. •Económicamente viable. •Fácil escalado a nivel industrial. •El sistema ha sido patentado y puesto en marcha en una de las orujeras más importantes de España.
Nuevo tratamiento térmico
Actualmente se está implantando industrialmente.
Subproducto del aceite de Oliva Spanish National Research Council
Tratamiento térmico
L S
Utilización del líquido Utilización del sólido
Fenoles (Hidroxitirosol)
Azúcares:
Monosacáridos
Oligosacáridos
Aceite 20%
Sólido desgrasado rico en celulosa 20%
Antioxidantes Naturales
Glu Etanol
Agentes prebióticos
Refinación (Aceite de Orujo)
Glu
Alimentación Animal Aplicación de
bioprocesos
Otros compuestos interesantes En estudio
Glu
Etanol
Producción de Biodiesel
Alperujo
Fracción volátil
Fase sólida tratada térmicamente Spanish National Research Council
Sólido tratado 20% Aceite
EXTRACCIÓN CON DISOLVENTES Aceite de Orujo
SÓLIDO DESGRASADO 25% CELULOSA
GLUCOSA
ALIMENTACIÓN ANIMAL
BIOPROCESOS: NUEVOS COMPUESTOS, FERTILIZANTE, COMPOST,
etc..
SACARIFICACIÓN
DIGERIBLE DETOXIFICACIÓN
ETANOL
FERMENTACIÓN
La fracción lipídica no se afecta con el tratamiento y aumenta su
contenido en componentes minoritarios.
El tratamiento mejora la obtención de glucosa a
partir de la celulosa.
El tratamiento térmico mejora la digestibilidad
de la celulosa. El tratamiento térmico disminuye la toxicidad.
ACEITE DE ORUJO O PRODUCCIÓN DE
BIODIESEL
Subproductos sólidos del Aceite de Oliva Spanish National Research Council
Alperujo
SUBPRODUCTO SÓLIDO
ANTIOXIDANTES
Y OTROS INTERESANTES COMPUESTOS
AZÚCARES ACEITE
SÓLIDO FINAL RICO EN CELULOSA
Aprovechamiento integral
Spanish National Research Council
Gracias por su atención