In the thesis are analyzed the by-products of the oil industry, with particular reference to industry of 'olive oil, which are subsequently used for the production of renewable energy through the process of anaerobic digestion. Firstly, it shows in which areas the production of olive oil is more developed, referring to the optimum environmental conditions for the cultivation of olives. Then, there is a brief mention on the spread of the oil industry in Europe, with average annual production of major producing countries of olive oil. Subsequently, there are explained the production methods of olive oil: From sorting and washing of feedstock, the preparation of the olive paste, through the extraction of oil from the olive paste, to separate the oil from the vegetation water, reaching the technological treatments of aging, which help to make an oil more pleasing to the final consumer. Below are analyzed by-products of the oil industry of olive oil, with particular relevance to the residue which, after having been treated in order to obtain the olive pomace oil, are used as biomass in order to produce renewable energy through biogas . It also dealt with the possible issues that occur nelllo disposal of agricultural wastewaters and their high risk of contamination in the soil. There is, also, the current regulations governing the definition of by-products of food industry, their disposal and their use in the energy sector. In the following part, are analyzed methods of heat treatment taking place on food by-products in preparing to use them for the production of energy; referring to, in particular, the three most common techniques used for the heat treatment on the byproduct residue: drying, incineration and biological treatments; for any of each technique there are explained the advantages and disadvantages that you will get on the by-product. According to the production of renewable energy, there is the description of the biological process of anaerobic digestion, which is conducted on food residues, with particular reference to the residues of the oil industry, finally able to produce biogas. The organic matrix (biomass) is inserted inside the digester and, by using four reactions, carried out by microorganisms under certain conditions of temperature and pH, permit the conversion of the organic matrix in gas (biogas) and thermal heat. The main reactions are: hydrolysis (conducted by hydrolytic bacteria), acidogenesis (conducted by acidogenic bacteria, such as Clostridia), acetogenesis (conducted by acetogenic bacteria) and methanogenesis (conducted by methanogenic bacteria, the most used is the Methanococcus). The biogas output from the digester is composed essentially of methane and carbon dioxide and can also contain traces of ammonia and hydrogen sulfide, in relation to the amount of protein matrix initially contained in the biomass. In conclusion, the thesis shows the overview of the use of biogas from food products in Europe, with the problems that still exist in Italy, such as the availability of sufficient quantities of food biomass for energy use and the lack of state funds for the construction of new plants.
La suddetta tesi si pone l'obbiettivo di analizzare i sottoprodotti dell'industria olearia, con particolare riferimento all'industria dell' olio d'oliva, che verranno in seguito utilizzati per la produzione di energia rinnovabile attraverso il processo di digestione anaerobica. Dapprima viene illustrato in quali territori avviene maggiormente la produzione di olio d'oliva, con riferimento alle condizioni ambientali ottimali per la coltivazione dell'ulivo. Viene poi fatto un breve accenno sulla diffusione dell'industria olearia in Europa, con le produzioni medie annuali dei principali paesi produttori di olio d'oliva. Vengono dunque affrontati i metodi di produzione dell'olio d'oliva: dalla cernita ed il lavaggio della materia prima, alla preparazione della pasta di olive, passando per l'estrazione dell'olio dalla pasta d'olive, alla separazione dell'olio dall'acqua di vegetazione, fino a giungere ai trattamenti tecnologici di affinamento,che aiutano a rendere un'olio più gradevole al consumatore finale. Di seguito vengono analizzati i sottoprodotti dell'industria olearia dell'olio d'oliva, con particolare rilevanza alle sanse che, dopo essere state trattate al fine di ottenere l'olio di sansa, vengono utilizzate come biomassa al fine di produrre energia rinnovabile tramite biogas. Vengono inoltre trattate le possibili problematiche che si riscontrano nello smaltimento agricolo delle acque di vegetazione ed il loro alto rischio di contaminazione nel suolo. Viene enunciata la normativa vigente che regola la definizione dei sottoprodotti dell'industria alimentare, il loro smaltimento ed il loro utilizzo in campo energetico. In seguito vengono analizzati i metodi di trattamento termico che si svolgono sui sottoprodotti alimentari in preparazione all'utilizzo per la produzione di energia; si fa riferimento, in particolar modo, alle tre tecniche più utilizzate per il trattamento termico sul sottoprodotto sansa: essicazione, incenerimento e trattamenti biologici, enunciando per ogni tecnica i vantaggi e gli svantaggi che si ottengono sulla matrice. Entrando nel vivo della produzione di energia rinnovabile, viene descritto il processo biologico della digestione anaerobica che viene condotta sui residui alimentari, con particolare riferimento ai residui dell'industria olearia, in grado infine di produrre biogas. La matrice organica (biomassa) viene inserita all'interno del digestore e, tramite quattro reazioni condotte da microrganismi a determinate condizioni di temperatura e pH, avviene la conversione della matrice organica in gas (biogas) e calore termico. Le principali reazioni sono: idrolisi (condotta da batteri idrolitici), acidogenesi (condotta da battero acidogenici, come i Clostridi), acetogenesi (condotta da batteri acetogenici) e metanogenesi (condotta da batteri metanogenici,il più usato è il Methanococcus). Il biogas in uscita dal digestore è composto essenzialmente da metano e diossido di carbonio e può, inoltre, contenere tracce di ammoniaca e acido solfidrico in relazione della quantità di matrice proteica presente dapprima nella biomassa. In conclusione, viene illustrata la panoramica sull'utilizzo del biogas derivante da sottoprodotti alimentari in Europa, con le problematiche che sussistono tutt'oggi in italia, come la reperibilità di sufficienti quantità di biomasse alimentari ad uso energetico e la scarsità di fondi statali per la realizzazione di nuovi impianti.
Analisi dei sottoprodotti dell'industria olearia, con riferimento al processo di digestione anaerobica, per la creazione di energia rinnovabile.
DELTON, FEDERICO
2011/2012
Abstract
La suddetta tesi si pone l'obbiettivo di analizzare i sottoprodotti dell'industria olearia, con particolare riferimento all'industria dell' olio d'oliva, che verranno in seguito utilizzati per la produzione di energia rinnovabile attraverso il processo di digestione anaerobica. Dapprima viene illustrato in quali territori avviene maggiormente la produzione di olio d'oliva, con riferimento alle condizioni ambientali ottimali per la coltivazione dell'ulivo. Viene poi fatto un breve accenno sulla diffusione dell'industria olearia in Europa, con le produzioni medie annuali dei principali paesi produttori di olio d'oliva. Vengono dunque affrontati i metodi di produzione dell'olio d'oliva: dalla cernita ed il lavaggio della materia prima, alla preparazione della pasta di olive, passando per l'estrazione dell'olio dalla pasta d'olive, alla separazione dell'olio dall'acqua di vegetazione, fino a giungere ai trattamenti tecnologici di affinamento,che aiutano a rendere un'olio più gradevole al consumatore finale. Di seguito vengono analizzati i sottoprodotti dell'industria olearia dell'olio d'oliva, con particolare rilevanza alle sanse che, dopo essere state trattate al fine di ottenere l'olio di sansa, vengono utilizzate come biomassa al fine di produrre energia rinnovabile tramite biogas. Vengono inoltre trattate le possibili problematiche che si riscontrano nello smaltimento agricolo delle acque di vegetazione ed il loro alto rischio di contaminazione nel suolo. Viene enunciata la normativa vigente che regola la definizione dei sottoprodotti dell'industria alimentare, il loro smaltimento ed il loro utilizzo in campo energetico. In seguito vengono analizzati i metodi di trattamento termico che si svolgono sui sottoprodotti alimentari in preparazione all'utilizzo per la produzione di energia; si fa riferimento, in particolar modo, alle tre tecniche più utilizzate per il trattamento termico sul sottoprodotto sansa: essicazione, incenerimento e trattamenti biologici, enunciando per ogni tecnica i vantaggi e gli svantaggi che si ottengono sulla matrice. Entrando nel vivo della produzione di energia rinnovabile, viene descritto il processo biologico della digestione anaerobica che viene condotta sui residui alimentari, con particolare riferimento ai residui dell'industria olearia, in grado infine di produrre biogas. La matrice organica (biomassa) viene inserita all'interno del digestore e, tramite quattro reazioni condotte da microrganismi a determinate condizioni di temperatura e pH, avviene la conversione della matrice organica in gas (biogas) e calore termico. Le principali reazioni sono: idrolisi (condotta da batteri idrolitici), acidogenesi (condotta da battero acidogenici, come i Clostridi), acetogenesi (condotta da batteri acetogenici) e metanogenesi (condotta da batteri metanogenici,il più usato è il Methanococcus). Il biogas in uscita dal digestore è composto essenzialmente da metano e diossido di carbonio e può, inoltre, contenere tracce di ammoniaca e acido solfidrico in relazione della quantità di matrice proteica presente dapprima nella biomassa. In conclusione, viene illustrata la panoramica sull'utilizzo del biogas derivante da sottoprodotti alimentari in Europa, con le problematiche che sussistono tutt'oggi in italia, come la reperibilità di sufficienti quantità di biomasse alimentari ad uso energetico e la scarsità di fondi statali per la realizzazione di nuovi impianti.I documenti in UNITESI sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
https://hdl.handle.net/20.500.14240/56894