ITGE990043A1 - Metodo di depurazione del sugo greggio di barbabietola. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE del brevetto per invenzione industriale avente per titolo: "Metodo di depurazione del sugo greggio di barbabietola"

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un metodo per la depurazione del sugo greggio di barbabietola da zucchero.

Nel processo tradizionale di depurazione dei sughi greggi ottenuti per diffusione dalle barbabietole da zucchero, i sughi vengono sottoposti a due trattamenti con CaO, detti predefecazione e defecazione, e a due successivi trattamenti con CO2, rispettivamente prima e seconda carbonatazione. Questi trattamenti presentano, come è noto, degli inconvenienti dal punto di vista sia ambientale che energetico. Ancora oggi tale procedimento è ancora di ampia utilizzazione, soprattutto a causa dei suoi costi operativi obiettivamente contenuti. Tuttavia appare evidente come le attuali tendenze normative in campo ambientale siano orientate a favorire lo sviluppo di tecnologie del tipo a basso impatto ambientale.

Scopo della presente invenzione è quindi un metodo per la depurazione dei sughi greggi di barbabietole che sia in grado di implementare il processo tradizionale contenendone gli aspetti più invasivi dal punto di vista ambientale.

Oggetto della presente invenzione è pertanto un metodo per la depurazione del sugo greggio ottenuto per diffusione dalle barbabietole da zucchero comprendente le fasi di predefecazione e defecazione con CaO, prima carbonatazione, filtrazione, seconda carbonatazione ed ulteriore filtrazione, caratterizzato dal fatto che, a monte di detta fase di predefecazione, una rilevante frazione del sugo ottenuto per diffusione viene prelevata, sottoposta ad una prefiltrazione e successivamente ad una filtrazione su membrane, il permeato ottenuto essendo miscelato al sugo limpido di prima carbonatazione e tale miscela essendo avviata alla seconda carbonatazione.

La frazione di sugo greggio che viene prelevata ed avviata al trattamento alternativo può arrivare al 50% del totale del sugo greggio trattato.

In una forma esecutiva la prefiltrazione è condotta su filtri a maglie con aperture nell'ordine dei 50-150 μm.

La fase di filtrazione su membrane comprende in genere una microfiltrazione od ultrafiltrazione tangenziale, eseguita con membrane che presentano un cut-off nell'ordine da 0.2 μm a 10 kDa; tali membrane possono essere polimeriche, ceramiche, di tipo multicanale o spiralate.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche della presente invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione di una forma esecutiva della medesima, eseguita, a scopo esemplificativo e non limitativo, con riferimento all'unica tavola di disegni allegati, in cui:

la figura 1 è un diagramma schematico del metodo secondo la presente invenzione.

Nella figura è illustrato il diagramma di flusso del metodo dell'invenzione; con 1 è designata la fase di diffusione delle bietole 101. Le polpe esauste 301 sono avviate alla pressatura mentre il sugo greggio 201 è destinato alla predefecazione 2 con CaO. Una frazione 108 del sugo greggio 201, pari a fino al 50% del sugo greggio totale, viene prelevata per essere trattata nelle fasi di lavorazione che in figura sono racchiuse nel riquadro I e che rappresentano la parte innovativa del presente metodo. La frazione 108 viene prima sottoposta ad una prefiltrazione 8, che può essere condotta con filtri di diversi tipi, ad esempio un filtro con aperture dell'ordine di 100 μm, oppure due filtri in serie, uno più grossolano, con maglie dell'ordine di 500 μm, ed uno più fine con maglie dell'ordine di 50-100 μm. Dopo questa prefiltrazione 8 il sugo filtrato 308 è sottoposto a microfiltrazione od ultrafiltrazione su membrane, mentre le parti in sospensione 208 sono mescolate con le polpe esauste 301 ed avviate a pressatura.

Le membrane utilizzabili possono essere membrane polimeriche tubolari, membrane ceramiche multicanale, e membrane a modulo spiralato, con un cut-off che può variare in un intervallo da 0.2 μιη a 10 kDa. In particolare con quest'ultimo tipo dì membrane, e tra queste con quelle aventi un cut-off intorno a 30 kDa, si sono ottenuti risultati piuttosto soddisfacenti.

Il retentato 109 della filtrazione su membrane può essere sottoposto a trattamenti quali diafiltrazione o simili per il ricupero del saccarosio. Il permeato 209 viene invece miscelato con il sugo 105, ovvero il sugo di prima carbonatazione liberato nella filtrazione 5 delle parti in sospensione 105. Questo sugo deriva dal normale iter del metodo tradizionale di depurazione. Dalla predefecazione 2 si ottiene un sugo 102 che è trattato nuovamente con CaO (defecazione 3). Il sugo 103 ottenuto subisce la prima carbonatazione 4, e viene filtrato (filtrazione 5).

Questo sugo limpido 105, che ha un pH nell’ordine di 10.5-11.0 viene dunque miscelato con il permeato 209, avente un pH tra 6.0 e 7.5, e tale miscela subisce la seconda carbonatazione 6. Il sugo 106 risultante, che ha un pH tra 8.5 e 9.0, è sottoposto alla filtrazione 7 che produce il sugo depurato 107 ed i residui di filtrazione 207.

Esempio 1

Durante una prova è stato ottenuto, dalla filtrazione su membrane del sugo greggio secondo il metodo dell'invenzione, un permeato avente la seguente composizione:

Qz = 84.7 Mg<2+ >= 12.3 mmoli/100 g sostanza secca (SS) pH = 6.3 PO4<3- >= 4.5 mmoli/100 g SS

C2O4<2- >= 3.0 mmoli/100 g SS.

Questo permeato è stato miscelato con un sugo limpido di prima carbonatazione ottenuto secondo il procedimento tradizionale in diversa misura, ovvero una miscela comprendente 90% di sugo di prima carbonatazione e 10% di permeato, ed una miscela comprendente l'80% di sugo di prima carbonatazione ed il 20% di permeato, le due miscele sono state quindi sottoposte alla seconda carbonatazione.

Sono riportati in Tabella 1 i dati relativi ai sughi depurati ottenuti nei due casi, confrontati con i dati del sugo depurato ottenuto dal trattamento del sugo di prima carbonatazione senza aggiunta di permeato.

Tabella 1

Esempio 2

In un'altra prova si è partiti da un sugo greggio di purezza molto più elevata:

Qz = 92.6 Mg<2+ >= 3.1 mmoli/100 g sostanza secca (SS) pH = 6.3 PO4<3- >= 3.5 mmoli/1 00 g SS

C2O4<2- >= 1.2 mmoli/100 g SS.

Dopo una leggera alcalinizzazione con soda ed un trattamento di ultrafiltrazione su membrane polimeriche da 30 kDa si è ottenuto un sugo permeato avente la seguente composizione: Qz = 93.6 Mg<2+ >= 3.0 mmoli/1 00 g sostanza secca (SS) pH = 7.1 PO4<3- >= 3.2 mmoli/100 g SS

C2O4<2- >= 1.4 mmoli/100 g SS.

La tabella 2 riporta la composizione dei sughi depurati ottenuti con diverse aggiunte di permeato nel sugo limpido di prima carbonatazione.

Sono state verficate le miscele di sugo di prima carbonatazione e sugo permeato nei rapporti 1+0, 4+1, 2+1.

Tabella 2

Come risulta chiaramente dall'esempio riportato, il sugo depurato ottenuto secondo il metodo della presente invenzione non presenta differenze sostanziali da quello ottenuto con il metodo tradizionale. Infatti sono rimasti negli stessi ambiti i valori di dati quali la purezza, il pH, il colore e lalcalinità.

In compenso, la potenzialità di depurazione di un impianto che adotti il presente metodo viene sensibilmente aumentata senza aumentare il consumo di calce e quindi senza aumentare l'impatto ambientale dovuto alle melme. Inoltre, viene ridotto il consumo di CO2 con conseguente diminuzione delle emissioni.

Vantaggiosamente, la maggiore quantità di Mg<2+ >nel sugo depurato migliora le caratteristiche del sugo stesso in vista dei trattamenti cui successivamente è destinato ad essere sottoposto

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per la depurazione di sugo greggio ottenuto per diffusione dalle barbabietole da zucchero comprendente le fasi di predefecazione e defecazione con CaO, prima carbonatazione, filtrazione, seconda carbonatazione ed ulteriore filtrazione, caratterizzato dal fatto che, a monte di detta fase di predefecazione, una rilevante frazione di sugo greggio ottenuto per diffusione viene prelevata, sottoposta ad una fase di prefiltrazione e successivamente ad una fase di filtrazione su membrane, il permeato ottenuto essendo miscelato al sugo limpido di prima carbonatazione e tale miscela essendo avviata alla seconda carbonatazione.
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1 , in cui detta frazione di sugo greggio comprende fino al 50% del sugo greggio ottenuto per diffusione delle barbabietole.
3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui la fase di prefiltrazione è condotta su di un filtro avente aperture dell'ordine di 50-100 μm.
4. 4. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui la fase di prefiltrazione è condotta su di una batteria di filtri comprendente un filtro a maglie grossolane, con aperture dell'ordine di 200-1000 μm, in serie con un filtro con aperture dell'ordine di 50-100 μm.
5. 5. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui detta fase di filtrazione su membrane consiste nella microfiltrazione od ultrafiltrazione tangenziale su membrane del detto sugo.
6. 6. Metodo secondo la rivendicazione 5, in cui dette membrane presentano un cut-off nell'ordine di 0.2 μm a 10 kDa, e preferibilmente 30 kD.
7. 7. Metodo secondo la rivendicazione 6, in cui dette membrane sono membrane a modulo spiralato.