Valorización de una corriente residual procedente de una industria de elaboración de aceite de oliva mediante la recuperación de polifenoles por osmosis inversa

Abstract

[ES] El desarrollo sostenible requiere impulsar la minimización de los residuos industriales con el objeto de mitigar su impacto ambiental sobre los recursos naturales y la salud de los ciudadanos. En la última década se ha impulsado un nuevo modelo productivo, en general, basado en la economía circular, que es un modo moderno de describir lo que antes era la recirculación de residuos. En dicho modelo se pone el énfasis en los aspectos económicos con el fin de hacer más atractivo este tipo de tratamientos, al obtener un beneficio industrial con la valorización de algunos materiales.

En este proyecto se estudia la recuperación de polifenoles, y de forma principal el hidroxitirosol, de una corriente residual procedente de las aguas de lavado de la segunda centrifugación de una almazara localizada en Andalucía.

Una vez analizadas las posibles técnicas de tratamiento se elige la osmosis inversa como proceso de concentración de una corriente rica en hidroxitirosol, una vez que el caudal bruto es acondicionado con una microfiltración, seguido de una ultrafiltración.

Para ello se van a proponer dos líneas de trabajo. Por una parte, una experimental en planta piloto para obtener los parámetros de funcionamiento de la membrana elegida, y por otra un diseño de instalación basado en el uso de un software profesional de una de las empresas más importantes del mercado.

En este caso, es importante señalar que la primera de las fases estaba prácticamente terminada antes de la situación de emergencia por el coronavirus, que en estos momentos regula la actividad docente de la universidad. Por ello, ante la imposibilidad de seguir con los ensayos previstos se finalizará con ayuda de la literatura científica que incluye este tipo de separación.

Las tareas propuestas se resumen en las siguientes:

T1. Revisión bibliográfica para establecer el estado del arte de los avances en la tecnología de osmosis inversa en los últimos 15 años. Se hará especial hincapié en lo concerniente a disoluciones acuosas polifenoles. T2. Dentro de un contexto de economía circular se establecerá la justificación socio-económica de la aplicación propuesta estudiando ventajas e inconvenientes. T3. Estudio experimental del comportamiento de una memrbaans de osmosis inversa de baja presión para la obteción de parámetros de diseño. T3. Análisis del funcionamiento de un sistema de osmosis inversa de baja presión utilizando software libre (IMSDesign© o WAVE©). Con ello se obtendrá el diseño pormenorizado de la instalación de osmosis inversa T4. Estudio económico para la optimización del diseño. T5. Conclusiones.

Con el trabajo propuesto el alumno podrá desarrollar las competencias asociadas al TFG al máximo nivel.

[EN] Sustainable development requires promoting the minimization of industrial waste in order to mitigate its environmental impact on natural resources and the health of citizens. In the last decade, a new production model has been promoted, in general, based on the circular economy, which is a modern way of describing what was previously the recirculation of waste. In this model the emphasis is focused on the economic issues in order to make this type of treatment more attractive, obtaining an industrial benefit with the valorization of some materials. This project studies the recovery of polyphenols, and mainly hydroxytyrosol, from a waste stream from the washing waters of the second centrifugation of a mill located in Andalusia. Once the possible treatment techniques have been analyzed, reverse osmosis is chosen as the process of concentration of a stream rich in hydroxytyrosol. Previously, the raw flow is conditioned with a microfiltration unit followed by ultrafiltration unit.

For this, two lines of work will be proposed. On the one hand, an experimental test in pilot plant to obtain the operating parameters of the chosen membrane, and on the other, an installation design based on the use of professional software from one of the most important companies on the membrane market.

In this case, it is important to note that the first of the phases was practically completed before the coronavirus emergency situation, which currently regulates the university's teaching activity. Therefore, given the impossibility of continuing with the planned work, it will be completed with the help of the scientific literature that includes this type of separation. The proposed tasks are summarized in the following:

T1. Bibliographic review to establish the state of the art of advances in reverse osmosis technology in the last 15 years. Special emphasis will be placed on aqueous polyphenol solutions. T2. Within a context of circular economy, the socio-economic justification of the proposed application will be established, studying advantages and disadvantages. T3. Experimental study of the behavior of a low-pressure reverse osmosis membrane to obtain design parameters. T3. Analysis of the operation of a low pressure reverse osmosis system using free software (IMSDesign © or WAVE ©). This will obtain the detailed design of the reverse osmosis installation T4. Economic study for the optimization of the design. T5. Conclusions.

With the proposed work, the student will be able to develop the skills associated with the TFG at the highest level.