IT9047787A1

IT9047787A1 - PROCEDURE FOR THE TREATMENT OF VEGETATION WATERS GENERATED BY THE WORK ACTIVITY OF OIL MILLS.

Info

Publication number: IT9047787A1
Application number: IT047787A
Authority: IT
Inventors: Gualtiero Traversa
Original assignee: Holst Italia Spa
Priority date: 1990-03-23
Filing date: 1990-03-23
Publication date: 1991-09-23
Also published as: IT1239441B; IT9047787A0

Description

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE INDUSTRIALE AVENTE PER TITOLO: "PROCEDIMENTO PER IL TRATTAMENTO DELLE ACQUE DI VEGETAZIONE GENERATE DALL'ATTIVITÀ' LAVO-RATIVA DEI FRANTOI OLEARI" DESCRIPTION OF THE INDUSTRIAL INVENTION HAVING THE TITLE: "PROCEDURE FOR THE TREATMENT OF VEGETATION WATERS GENERATED BY THE LAVO-RATIVE ACTIVITY OF OIL MILLS"

Riassunto Summary

Viene descritto un processo per il trattamento completo e lo smaltimento delle acque di vegetazione delle olive basato sulle seguenti operazioni unitarie A process for the complete treatment and disposal of olive vegetation waters based on the following unitary operations is described

- Concentrazione per via termica delle acque di vegetazione appena prodotte dal frantoio in modo da ottenere un condensato· ed un residuo concentrato ; - Thermal concentration of the vegetation waters just produced by the mill in order to obtain a condensate · and a concentrated residue;

- Depurazione finale del condensato con trattamenti aerobici o anaerobici; - Final purification of the condensate with aerobic or anaerobic treatments;

- Miscelazione del concentrato alle sanse risultanti dal processo di molitura delle olive. - Mixing of the concentrate with the pomace resulting from the olive milling process.

Descrizione Description

La presente invenzione riguarda un processo per il trattamento e lo smaltimento delle acque di vegetazione dei frantoi oleari con il recupero d'energia, sottoforma di biogas prodotto da un reattore anaerobico, e dei prodotti merceologicamente validi in esse contenuti. The present invention relates to a process for the treatment and disposal of the vegetation waters of oil mills with the recovery of energy, in the form of biogas produced by an anaerobic reactor, and of the commercially valid products contained therein.

Dalla lavorazione delle olive si ottengono tre diversi prodotti: Three different products are obtained from the processing of the olives:

- l'olio destinato all'industria alimentare; - oil intended for the food industry;

- le sanse costituite dalle bucce, dalla polpa e dalla parte leguminosa delle olive, destinate ai sansifici nei quali subiscono ulteriori lavorazioni; - the pomace consisting of the skins, the pulp and the leguminous part of the olives, destined for the pomace factories in which they undergo further processing;

- le acque di rifiuto dei frantoi chiamate anche acque di vegetazione. - waste water from oil mills also called vegetation water.

Tali reflui hanno caratteristiche chimico-fisiche diverse a seconda del tipo di olive lavorate e del tipo di processo di estrazione dell'olio utilizzato nel frantoio. These effluents have different chemical-physical characteristics depending on the type of olives processed and the type of oil extraction process used in the mill.

Più precisamente: More precisely:

parametri processo processo tradizionale continuo pH 5,07 5,78 5,26 5,82 COD g/1 54,1 318,2 28,9 - 79,1 BOD5 " 19,2 - 134,8 17,0 - 41,2 Solidi totali " 41,2 - 252,8 18,7 75.2 Solidi sospesi " 2,49 - 69,1 0 , 69 process parameters traditional continuous process pH 5.07 5.78 5.26 5.82 COD g / 1 54.1 318.2 28.9 - 79.1 BOD5 "19.2 - 134.8 17.0 - 41, 2 Total solids "41.2 - 252.8 18.7 75.2 Suspended solids" 2.49 - 69.1 0, 69

Solidi volatili " 33,8 - 252,8 18 , 7 Lipidi grezzi g/1 0,06 - 39,5 0,1 - 8,25 - 3 -Proteine grezze (Nx6,25) " o,4 - 14,1 0,9 - 3,5 Volatile solids "33.8 - 252.8 18, 7 Crude lipids g / 1 0.06 - 39.5 0.1 - 8.25 - 3 - Crude proteins (Nx6.25)" or, 4 - 14.1 0.9 - 3.5

Zuccheri riducenti « 3,0 - 56,6 1,4 - 3,5 Reducing sugars "3.0 - 56.6 1.4 - 3.5

Un trattamento di depurazione dei reflui in questione risulta particolarmente difficile da realizzare in quanto: A wastewater purification treatment in question is particularly difficult to carry out because:

a) il carico inquinante, espresso come COD, è a) the polluting load, expressed as COD, is

molto elevato ed è costituito da sostanze in very high and consists of substances in

grado di inibire l'abbattimento ad opera di able to inhibit killing by

flore microbiche aerobiche ed anaerobiche normalmente utilizzate nei processi di depurazione aerobic and anaerobic microbial flora normally used in purification processes

biologica; biological;

b) la stagionalità della produzione dell'olio b) the seasonality of oil production

d'oliva, concentrata in un periodo di 60 80 of olive, concentrated in a period of 60 80

giorni all'anno, non fornisce criteri di days a year, it provides no criteria

economicità validi nell'applicazione industriale cheapness valid in industrial application

di processi tradizionali; of traditional processes;

c) la frammentarietà della produzione, affidata c) the fragmentation of the production, entrusted

per lo più a piccoli e medi frantoi, non permette l'installazione, presso quest 'ultimi, di mostly in small and medium-sized oil mills, it does not allow the installation of

complicati impianti di trattamento; complicated treatment facilities;

d) non esistono, comunque, sul mercato valide d) however, there are no valid ones on the market

tecnologie in grado di risolvere in maniera technologies capable of solving in a manner

completa il problema. complete the problem.

Un trattamento delle acque di vegetazione basato A vegetation based water treatment

sulla concentrazione termica comporta l'ottenimento di un concentrato e di un distillato a basso carico inquinante, purché l'operazione venga compiuta sul refluo "fresco", appena prodotto dal frantoio. Un ritardo, anche di pochi giorni, provoca in realtà grossi inconvenienti. on the thermal concentration involves obtaining a concentrate and a distillate with a low polluting load, as long as the operation is carried out on the "fresh" wastewater, just produced by the mill. A delay, even of a few days, actually causes major inconveniences.

Tra questi il principale è che le acque di vegetazione, dopo un breve tempo di permanenza in eventuali vasche di stoccaggio, sviluppano processi naturali di fermentazione, aerobici ed anaerobici, con formazione di composti quali 1'etanolo ed acidi grassi volatili che poi, durante la fase di concentrazione, passano nel condensato elevando-ne il carico inquinante e vanificando cosi ogni tentativo di depurazione fino ad oggi tentato con tale metodo. Among these, the main one is that the vegetation waters, after a short time in any storage tanks, develop natural fermentation processes, aerobic and anaerobic, with the formation of compounds such as ethanol and volatile fatty acids which then, during the concentration phase, they pass into the condensate, raising the polluting load and thus nullifying any purification attempt attempted up to now with this method.

Viceversa, il concentrato, mantenendo inalterate tutte le proprie caratteristiche biologiche, del tutto comparabili con quelle delle sanse prodotte durante il processo di estrazione dell'olio, non trova nessuna difficoltà ad essere miscelato con esse e successivamente inviato ad un sansificio per le lavorazioni tradizionali che il prodotto richiede. Conversely, the concentrate, keeping all its biological characteristics unaltered, completely comparable with those of the pomace produced during the oil extraction process, does not find it difficult to be mixed with them and subsequently sent to a pomace factory for traditional processing that the product requires.

In accordo con ciò la presente invenzione riguardar/ un procedimento per il trattamento dei reflui generati dall’industria olearia, da eseguirsi presso quei frantoi medio-grandi in grado di fornire le utilies necessarie, oppure su piatteforme poste in posizione baricentrica rispetto ai centri di produzione, o presso sansifici, comprendente i seguenti stadi in successione: In accordance with this, the present invention relates to a process for the treatment of wastewater generated by the oil industry, to be carried out at those medium-large oil mills capable of providing the necessary utilies, or on platforms placed in a barycentric position with respect to the production centers. , or at oil mills, comprising the following stages in succession:

a) raccolta delle acque di vegetazione prodotte e concentrazione per via termica delle stesse in modo da ottenere un condensato caratterizzato da un COD inferiore od uguale a 2 g/1 ed un concentrato con un tenore di sostanza secca pari o maggiore del 50%. a) collection of the produced vegetation waters and their thermal concentration in order to obtain a condensate characterized by a COD lower than or equal to 2 g / 1 and a concentrate with a dry matter content equal to or greater than 50%.

b) depurazione del condensato attraverso un filtro anaerobico veloce od un reattore a letto fluidizzato. b) purification of the condensate through a fast anaerobic filter or a fluidized bed reactor.

c) recupero del biogas prodotto nella digestione anaerobica quale fonte di calore per il processo anaerobico . c) recovery of the biogas produced in anaerobic digestion as a source of heat for the anaerobic process.

d) miscelazione del concentrato con le sanse prodotte dal frantoio e loro invio al sansificio. Il trattamento termico deve essere preferibilmente eseguito nell'intervallo di temperatura compreso tra 65 e 110 C . d) mixing of the concentrate with the pomace produced by the mill and sending them to the pomace factory. The heat treatment should preferably be carried out in the temperature range between 65 and 110 ° C.

Il condensato prodotto, visto il valore del carico - 6 - inquinante, può essere depurato utilizzando, se disponibili, sistemi di trattamento aerobici tradizionali (fanghi attivi, ossidazione totale, etc.) 0 in alternativa filtri anaerobici o reattori a letto fluidizzato, oppure essere direttamente scaricato in pubbliche fognature. The condensate produced, given the value of the pollutant load - 6 - can be purified using, if available, traditional aerobic treatment systems (activated sludge, total oxidation, etc.) or alternatively anaerobic filters or fluidized bed reactors, or be directly discharged into public sewers.

Il concentrato può essere miscelato con la frazione di sanse prodotte nel frantoio destinate ai trattamenti previsti in un sansificio. The concentrate can be mixed with the fraction of pomace produced in the mill for the treatments provided in a pomace factory.

1 rapporti ponderali di miscelazione tra materiale liquido (concentrato) e materiale solido (sanse) utilizzabili sono compresi tra l'intervallo 15:85 e 50:50, preferibilmente nell'intervallo tra 25:75 e 35:55. The mixing weight ratios between usable liquid material (concentrate) and solid material (pomace) are comprised between the interval 15:85 and 50:50, preferably in the interval between 25:75 and 35:55.

Gli esempi, non limitativi, che seguono sono riportati con lo scopo di meglio chiarire l'invenzione. Esempio 1 The following non-limiting examples are reported with the aim of better clarifying the invention. Example 1

Un frantoio oleario produce un effluente che presenta le seguenti caratteristiche chimico-fisiche: PH 5 , 3 An oil mill produces an effluent that has the following chemical-physical characteristics: PH 5, 3

COD 120 g/i COD 120 g / i

BOD5 71 , 0 BOD5 71.0

Solidi totali 75 , 30 Total solids 75, 30

Solidi sospesi 15 , 38 Suspended solids 15, 38

Solidi volatili 73 , 50 Volatile solids 73, 50

Proteine grezze (Nx6,25) 4,25 g/1 Crude protein (Nx6.25) 4.25 g / 1

Lipidi grezzi 3,01 " Crude lipids 3.01 "

Zuccheri riducenti 6,10 " Reducing sugars 6.10 "

L'effluente prelevato in linea al sistema di centrifugazione del frantoio, viene introdotto in un contenitore da 100 litri, mantenuto a temperatura ambiente e sotto leggera agitazione. The effluent taken in line to the crusher's centrifugation system is introduced into a 100 liter container, kept at room temperature and under slight stirring.

Un'aliquota delle acque di vegetazione raccolte, pari a 100 mi, viene sottoposta immediatamente ad un trattamento di concentrazione per via termica alla temperatura di 103 °C ed alla pressione di 1 Atm., fino ad ottenere un residuo concentrato con un tenore di sostanza secca uguale o maggiore al 50% (peso/peso). Il condensato prodotto viene raccolto in quattro frazioni sulle quali vengono determinati i relativi COD (espressi in g/1), secondo lo STANDARD METHOD ASTM, con i seguenti risultati: An aliquot of the collected vegetation water, equal to 100 ml, is immediately subjected to a concentration treatment by thermal means at a temperature of 103 ° C and a pressure of 1 Atm., Until a concentrated residue with a content of substance is obtained. dry equal to or greater than 50% (weight / weight). The condensate produced is collected in four fractions on which the relative COD (expressed in g / 1) are determined, according to the STANDARD METHOD ASTM, with the following results:

Frazioni COD Fractions COD

N g/1 N g / 1

1 2,05 1 2.05

2 1,1 2 1.1

3 0,54 3 0.54

4 1,20 4 1.20

Tutte le condense vengono poi riunite in un unico 8 campione che presenta le seguenti caratteristiche: pH 5,0 All the condensates are then combined into a single 8 sample which has the following characteristics: pH 5.0

,COD 1,23 g/i , COD 1.23 g / i

BOD5 0,98 BOD5 0.98

Solidi totali assenti Total solids absent

Solidi sospesi assenti No suspended solids

Solidi volatili assenti Volatile solids absent

Proteine grezze (Nx6,25) 0,25 Crude protein (Nx6.25) 0.25

Lipidi grezzi assenti Crude lipids absent

Zuccheri riducenti assenti No reducing sugars

Metanolo 0,05 Methanol 0.05

Etanolo 0,75 Ethanol 0.75

Ac. acetico tracce B.C. acetic traces

Ac. propionico assente B.C. propionic absent

Ac. butirrico assente B.C. butyric absent

La stessa operazione viene ripetuta in ogni sua parte, su campioni prelevati dallo stesso contenitore a distanza di 12 ore l'uno dall'altro, con i seguenti risultati in termini di COD (g/1): The same operation is repeated in all its parts, on samples taken from the same container at a distance of 12 hours from each other, with the following results in terms of COD (g / 1):

Frazioni Ore dal prelievo Fractions Hours from sampling

N 12 24 36 48 60 72 84 96 108 121 132 144 1 2,30 2,86 3,01 4,20 4,54 4,80 5,05 5,31 5,51 5,87 6,20 6,50 2 1,57 1,80 1,95 2,10 2,30 2,40 2,57 2,87 2,95 2,99 3,00 3,20 3 0,70 0,80 1,00 2,12 2,21 2,30 2,33 2,38 2,45 2,55 2,90 3,75 4 1,65 1,85 2,00 3,10 3,20 3,30 3,41 350 3,53 3,65 3,7/ 3,19 Il campione formato dall'insieme delle frazioni di condensato ottenute per concentrazione termica dell 'aliquote di acque di vegetazione "fresche" appena prodotte dal frantoio, dopo correzione del pH a valori vicino alla neutralità con NaOH 0,01 M, viene sottoposta a digestione anaerobica. Tale operazione avviene in mesofilia, a 35 °C, in un reattore di 2 litri di volume contenente un letto di sabbia di circa 0,7 litri formato da granuli di 0,3 mm colonizzati con flora anaerobica mista adesa inoculata con un terreno sintetico costituito per ogni litro da: N 12 24 36 48 60 72 84 96 108 121 132 144 1 2.30 2.86 3.01 4.20 4.54 4.80 5.05 5.31 5.51 5.87 6.20 6.50 2 1.57 1.80 1.95 2.10 2.30 2.40 2.57 2.87 2.95 2.99 3.00 3.20 3 0.70 0.80 1.00 2.12 2.21 2.30 2.33 2.38 2.45 2.55 2.90 3.75 4 1.65 1.85 2.00 3.10 3.20 3.30 3.41 350 3.53 3.65 3.7 / 3.19 The sample formed by the set of condensate fractions obtained by thermal concentration of the aliquots of "fresh" vegetation water just produced by the mill, after correcting the pH to values close to neutral with NaOH 0.01 M, is subjected to anaerobic digestion. This operation takes place in mesophilicity, at 35 ° C, in a 2 liter volume reactor containing a sand bed of about 0.7 liters formed by 0.3 mm granules colonized with mixed anaerobic flora adhered inoculated with a synthetic medium consisting of for each liter of:

4 g. di sodio acetato, 6 g. di glucosio, 4 g. di estratto di lievito, 5 g. di peptone, 2 g. di amido solubile, 3 g. di sodio cloruro, 0,5 g. di cisteina. 4 g. sodium acetate, 6 g. of glucose, 4 g. of yeast extract, 5 g. of peptone, 2 g. of soluble starch, 3 g. sodium chloride, 0.5 g. of cysteine.

Utilizzando in alimentazione volumi di campione tali da avere tempi di ritenzione idraulica di circa 30 ore, si sono registrati abbattimenti del COD superiori al 90%. Using in feed volumes of sample such as to have hydraulic retention times of about 30 hours, COD abatements of over 90% were recorded.

Il concentrato ottenuto dal trattamento di concentrazione termica delle acque di vegetazione viene miscelato nel rapporto ponderale di 20:80 con le sanse risultanti dal processo di estrazione dell'olio di oliva. The concentrate obtained from the thermal concentration treatment of the vegetation waters is mixed in a weight ratio of 20:80 with the pomace resulting from the olive oil extraction process.

Sul prodotto così ottenuto si esegue una caratterizzazione chimico-fisica i cui risultati non si discostano in modo significativo da quelli relativi alla sansa tal quale. A chemical-physical characterization is carried out on the product thus obtained, the results of which do not differ significantly from those relating to the pomace as it is.

Esempio 2 Example 2

Campioni di acque di vegetazione prodotte da un frantoio oleario sono trattati come descritto nell'esempio 1, con la differenza che prima del trattamento termico è stato corretto il pH con NaOH 0,1 M a valori di neutralità (pH 7), di media basicità (pH 9) e di alta basicità (pH 12). Samples of vegetation water produced by an oil mill are treated as described in example 1, with the difference that before the heat treatment the pH was corrected with 0.1 M NaOH to neutrality values (pH 7), of medium basicity (pH 9) and high basicity (pH 12).

I risultati ottenuti sono confrontabili con quelli precedentemente descritti nell'esempio 1, rilevando 1'ininfluenza del pH ai fini del processo. Più precisamente: The results obtained are comparable with those previously described in Example 1, detecting the influence of the pH for the purposes of the process. More precisely:

Frazioni COD (q/1) COD fractions (q / 1)

N pH 7 pH 9 pH 12 N pH 7 pH 9 pH 12

1 2,0 1,98 1,95 1 2.0 1.98 1.95

1,12 1,15 1,18 1.12 1.15 1.18

0,61 0,65 0,60 0.61 0.65 0.60

1,18 1,20 1,23 1.18 1.20 1.23

Claims

Claims 1) Process for the treatment of vegetation waters from the oil industry, including the following stages of successio a) storage of vegetation waters for a period of time not exceeding 36 hours. b) treatment of the same at the production center, or in a platform placed in a barycentric position with respect to the reality of the mill or at a oil mill, by means of thermal concentration in order to obtain a condensate characterized by a COD lower than or equal to 2 g / 1 and a concentrate with a dry matter content equal to or greater than 50%. c) Purification of the condensate through aerobic or anaerobic biological systems. d) Mixing the concentrate with the pomace produced by the olive oil extraction process and sending the product thus obtained to the pomace factory. e) Recovery of the biogas produced in the anaerobic digestion phase.

2) Process according to claim 1 characterized in that the anaerobic purification of the condensate takes place, in the impossibility of direct discharge into the public sewer system or of aerobic treatment in a consortium plant, on a fixed anaerobic filter.

3) Process according to claim 2 characterized in that the anaerobic treatment is carried out by using a fluidized bed reactor.

4) Process according to claim 1 characterized in that the heat treatment takes place between 65 and 110 ° C.

5) Process according to claim 1 characterized in that the mixing ratios of concentrate and pomace are comprised in the interval between 15:85 and 50:50.