Fluence Italy S.r.l. - Tecnologie per la filiera produttiva lattiero-casearia

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VALORIZZAZIONE DI SIERO, SCOTTA E ALTRI SOTTOPRODOTTI CASEARI

Lo smaltimento di scotta, latticello e altri sottoprodotti caseari è stato trascurato negli ultimi anni, e anzi, sta diventando un problema per un numero sempre maggiore di industrie casearie, che ne limitano di fatto l’uso all’alimentazione suina o, addirittura, cercano di smaltirli, con relativi costi di processo, non rispettando, spesso, le normative ambientali.

Fluence Italy S.r.l., forte della sua trentennale esperienza nelle tecnologie di produzione del biogas, ha condotto una serie di prove pilota su questi sottoprodotti, le quali hanno evidenziato che gli stessi, se sottoposti a trattamento anaerobico, generano biogas con un indice di rendimento molto elevato.

Visualizza il Simulatore di calcolo interattivo per la Valorizzazione di Siero, Scotta e altri sottoprodotti elaborato da Fluence Italy S.r.l..

IL PROCESSO

La scotta (o latticello o altro sottoprodotto) sarà innanzitutto sottoposta a fermentazione anaerobica. A digestione avvenuta, la scotta esausta (chiamata "digestato") sarà separata nelle sue componenti solida e liquida. La parte solida del digestato, che ha un volume molto più contenuto del liquido di partenza (e quindi più facilmente gestibile) sarà smaltito in agricoltura o tramite conferimento a ditte terze (compostaggio). La parte liquida sarà invece inviata all'impianto di depurazione esistente (al più, potenziato per poter far fronte al maggior carico) o direttamente al collettore fognario.

Il processo di digestione anaerobica è applicabile efficacemente anche al siero. Data l’esistenza di tecnologie alternative che permettono di valorizzare opportunamente le sue componenti chimiche e migliorare la produttività del caseificio stesso, è da considerarsi come soluzione alternativa, per esempio, alla demineralizzazione o alla separazione cromatografica.

DEMINERALIZZAZIONE DEL SIERO

Il siero contiene, oltre alle proteine, lattosio e sali minerali che possono essere recuperati e trasformati in sostanze ad alto valore aggiunto.

Il processo di demineralizzazione mira a conservare il lattosio e le proteine del siero diminuendo la carica minerale (fino a -90%). E’ basato sulle resine a scambio ionico, ossia sostanze organiche insolubili in grado di scambiare i propri ioni con altri ioni aventi la stessa carica e contenuti nella soluzione in cui sono immersi.

ll siero demineralizzato, successivamente cristallizzato ed essiccato, è ampiamente usato come ingrediente di base nell’alimentazione dei bambini, sostitutivo del latte materno, ed è impiegato come materia prima per diversi prodotti alimentari e nell’industria farmaceutica.

SEPARAZIONE CROMATOGRAFICA DEL PERMEATO DI SIERO

La separazione cromatografica è un processo innovativo in grado di ridurre al minimo la salinità del permeato massimizzando il recupero e la qualità del lattosio.

La tecnologia sviluppata da Fluence Italy S.r.l. si basa sul sistema cromatografico ISMB (Improved Simulated Moving Bed), che oltre a garantire una continuità nel processo, diminuisce notevolmente il consumo d’acqua, non utilizza agenti chimici e riduce il contenuto salino del materiale di partenza di oltre il 90%.

TRATTAMENTO AEROBICO

I processi aerobici si avvalgono della capacità delle popolazioni microbiche naturali di abbattere la sostanza biodegradabile presente nelle acque reflue in modo da ricavare materia ed energia per i propri accrescimento e riproduzione. Si formano così aggregati o fiocchi di sostanza organica e microorganismi che possono sedimentare rapidamente.

Uno dei più comuni e affidabili processi di depurazione aerobica è il sistema a fanghi attivi, con rimozione del carbonio e nutrienti (in primo luogo: azoto e fosforo), o noto anche come processo di nitrificazione-denitrificazione.

TRATTAMENTO ANAEROBICO

La digestione anaerobica è un processo biologico per mezzo del quale, in assenza di ossigeno, la sostanza organica è degradata da microrganismi con produzione di biogas (energia rinnovabile) costituito principalmente da metano (CH4) e anidride carbonica (CO2), convertibile in energia elettrica e termica.

Il materiale in uscita dal digestore è un fango liquido, non ancora del tutto stabilizzato (la materia organica non è completamente degradata), sarà separato nelle sue parti solida e liquida. La frazione liquida può essere sottoposta a trattamento di depurazione aerobico, o essere ricircolata nel processo di digestione

La frazione solida può essere utilizzata come ammendante o smaltita da ditte terze.

TECNICHE DI POTABILIZZAZIONE

L’acqua dolce destinata ad uso potabile proviene da bacini superficiali e/o profondi.
Le principali problematiche delle acque superficiali sono legate alla presenza di torbidità, di microinquinanti e di elevata carica batterica.

I processi di potabilizzazione da adottare in questo caso devono fornire acqua con caratteristiche fisico-chimico-batteriologiche imposte dalle normative vigenti. I principali sono:

  • Filtrazione su sabbia
  • Filtrazione su carbone attivo

L’inquinamento delle falde acquifere è dovuto a sostanze come ammoniaca, idrogeno solforato e metano, ferro, manganese, acido carbonico e sostanze umiche.
Per la rimozione di queste sostanze Fluence Italy S.r.l. ha sviluppato la tecnica della filtrazione biologica.

Infine sia in acque profonde che superficiali è possibile la presenza di Arsenico, la cui concentrazione ammessa nell’acqua potabile, a livello europeo, è 10 μg/lt.

Fluence Italy S.r.l. impiega attualmente due diverse tecnologie:

  • processo brevettato con resine anioniche rigenerate con salamoia;
  • processo a resine ibride.

DEMINERALIZZAZIONE ACQUE DI PROCESSO

L’acqua prelevata dalle falde e dalle sorgenti contiene disciolte sostanze di varia natura, la maggior parte delle quali sono sali di calcio, magnesio, sodio e potassio, che determinano la “salinità dell’acqua”, la quale può provocare seri inconvenienti, come corrosione e incrostazioni, provocando ostruzioni e perdite di rendimento nelle caldaie a vapore e negli scambiatori di calore.

Quindi per assicurarsi la produzione di un’acqua di processo di qualità è necessario eliminarne, totalmente o parzialmente, i sali disciolti, attraverso un processo di demineralizzazione, che può effettuato tramite:

  • resine a scambio ionico;
  • membrane osmotiche (osmosi inversa).

FLOTTAZIONE

La flottazione è un sistema di separazione solido- liquido attraverso l’introduzione di finissime bolle d’aria, le quali favoriscono ed accelerano la risalita in superficie dei solidi, degli oli e grassi presenti nell’acqua da trattare. Queste bolle aderiscono alle sostanze estranee riducendo la loro densità apparente e le trascinano in superficie.
La produzione delle bolle è ottenuta saturando con aria in pressione una parte del fluido ricircolato dalla coda dell’impianto; tale flusso è re-immesso a pressione atmosferica in testa all’impianto ove si avrà la formazione della nube di bollicine.
Nella fase iniziale del processo sono previsti dosaggi di coagulante e flocculante per facilitare la rimozione dei solidi sospesi e delle particelle colloidali.

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Aggiornata nel mese di maggio 2018

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