Obtención de fibra alimentaria, antioxidantes y biogás de subproductos de la industria de vegetales

Page 1

Serie Documentos

Obtenciรณn de fibra alimentaria, antioxidantes y biogรกs de subproductos de la industria transformadora de vegetales: conservas, congelados y almazaras


Serie Documentos

Subproductos vegetales

Obtenciรณn de fibra alimentaria, antioxidantes y biogรกs de subproductos de la industria transformadora de vegetales: conservas, congelados y almazaras

(Spain) (Spain) (France)

www.poscosecha.com/es/publicaciones/ Grupo THM

2


Serie Documentos

Subproductos vegetales

Índice Introducción

4

El proyecto VALUE

5

Experiencia piloto de extracción de fibras y compuestos antioxidantes

7

Selección de subproductos

7

Extracción de fibra de cardo

10

Incorporación en producto

12

Obtención de biogás a partir de subproductos de almazara

14

Ensayos preliminares de potencial generador de biogás

15

Viabilidad económica del proceso de valorización energética

18

Biografía 20

Información Comercial

www.poscosecha.com/es/publicaciones/ Grupo THM

3


Serie Documentos

Subproductos vegetales

Introducción Un problema para las PYMES europeas del sector de transformados vegetales es la gestión y valorización de los residuos, que, actualmente, sigue sin estar resuelta para muchas de ellas en el área de desarrollo de este proyecto, el Sudoeste de Europa (en adelante, SUDOE). Entre las debilidades recogidas en el análisis DAFO del Programa SUDOE (programación del objetivo de cooperación territorial “Espacio Sudoeste

Europeo

2007-2013”,

12/03/2012,

http://www.interreg-

sudoe.eu) aparece el escaso nivel de tratamiento de los residuos con respecto a otros países europeos. Esta situación es más grave en algunas regiones, con una elevada concentración de empresas del sector de la industria alimentaria, que ocupa el primer lugar de la industria en Francia y Portugal y que en España supone el 17%, y preocupa en regiones del SUDOE con numerosas empresas de transformados vegetales como, por ejemplo, La Rioja, Navarra, Aragón. El sector de transformados vegetales genera volúmenes de residuos entre 5-50% en peso de la materia prima. Parte de estos residuos van a vertederos, con los consiguientes problemas o bien se destinan para su utilización en alimentación animal. Al mismo tiempo, existe una preocupación creciente de la industria de transformados vegetales por dar solución a sus residuos sin costes añadidos El proyecto VALUE tiene como principal objetivo aportar soluciones a la industria agroalimentaria que den valor a sus residuos, identificando, experimentando, validando y difundiendo las tecnologías de tratamiento y valorización. La legislación ambiental de la UE es exigente con el tratamiento de los residuos. La Directiva 2006/12/CE establece la obligación a los Estados Miembros de fomento de la reducción de residuos mediante, entre otros, valorización de los residuos por reciclado, nuevo uso, recuperación u otra acción destinada a obtener materias primas secundarias, o también la utilización de residuos como fuente de energía. Posteriormente la Directiva 2008/98/CE ya incluye la definición de subproducto. www.poscosecha.com/es/publicaciones/ Grupo THM

4


Serie Documentos

Subproductos vegetales

En los últimos años se ha avanzado mucho en el desarrollo de tecnologías de aprovechamiento de residuos. Sin embargo, dichas tecnologías no están suficientemente difundidas y/o validadas entre las PYMES del sector agroalimentario y en concreto en el de transformados vegetales. A través del proyecto VALUE se ha puesto en común la experiencia técnica y los problemas que se encuentran las empresas con el fin de dar a conocer y transferir las diferentes tecnologías alternativas existentes de valorización para el aprovechamiento tanto alimentario como energético y de obtención de nuevos materiales. La tecnología permite que los residuos de las producciones de las empresas agroalimentarias se conviertan en materia prima para nuevos procesos de transformación. El proyecto VALUE El proyecto VALUE busca aportar soluciones tecnológicas contribuyendo a la reducción del problema de escaso nivel de tratamiento de residuos y permitir al sector avanzar en el cumplimiento de la normativa comunitaria en legislación ambiental. Con el fin de analizar la situación actual y detectar las necesidades existentes en materia de gestión de residuos y el potencial de aprovechamiento de subproductos, el proyecto VALUE se dirigió a PYMES de los territorios del espacio SUDOE (España, Francia y Portugal) que son representativas del sector de los transformados vegetales, con las que se ha realizado un diagnóstico de situación de la generación de residuos. Para ello se ha compilado la información disponible en relación a la generación, tratamiento y valorización de residuos procedentes de la industria de transformados vegetales en los territorios participantes y en el conjunto del SUDOE y se han identificado las mejores tecnologías disponibles (MTDs) para el tratamiento y valorización de los residuos en los ámbitos de la obtención de componentes de interés para la industria agroalimentaria y de la generación energética. Tanto los informes de los diagnósticos sobre la generación y gestión actual de los residuos vegetales como la revisión de la legislación vigente, así como la Guía para la selección de las MTDs www.poscosecha.com/es/publicaciones/ Grupo THM

5


Serie Documentos están

Subproductos vegetales

disponibles

en

la

página

web

del

proyecto

http://www.proyectovalue.eu

Tras este diagnóstico se seleccionaron aquellos subsectores o subproductos más interesantes para evaluar, de acuerdo a su potencial de valorización y grado de problemática en el conjunto del sector. Además,

se

han

realizando

experiencias

piloto

de

extracción,

valorización y aprovechamiento de subproductos con alto valor añadido como experiencias de valorización energética (biogás y bioetanol), con los residuos facilitados por las empresas participantes, con el fin de transferir posteriormente los resultados al sector como alternativas al aprovechamiento de estos subproductos en los distintos talleres planificados para la difusión de los resultados obtenidos a lo largo de todo el proyecto. El proyecto terminó a principios de 2013 y tiene su continuación en el proyecto PROVALUE, aprobado igualmente dentro del programa SUDOE. Los objetivos de PROVALUE son: capitalizar los resultados de su precedente, VALUE, mediante su difusión a través de una serie de jornadas realizadas en diferentes puntos de la geografía del marco SUDOE

(España,

Francia

y Portugal),

ampliar el universo

de

subproductos a otras industrias transformadoras como las cárnicas y pesqueras y, finalmente, crear un polo de excelencia transnacional en materia de valorización de subproductos de la industria alimentaria. Ver http://provalueproject.eu/ Con la información recogida en el proyecto VALUE se construyó, además, una base de datos de libre acceso que relaciona las tecnologías disponibles con los subproductos a los que se pueden aplicar y los productos que resultan de dicha valorización. Con el proyecto PROVALUE

se

ampliará

dicha

base

de

datos

incluyendo

los

subproductos que se identifiquen al incluir otros sectores de la industria alimentaria y las tecnologías de valorización aplicables. Dicha base de datos está disponible en la web del proyecto. Los resultados servirán como herramienta a las empresas para la toma de decisiones sobre

www.poscosecha.com/es/publicaciones/ Grupo THM

6


Serie Documentos

Subproductos vegetales

posibles inversiones para la implementación de las tecnologías de valorización propuestas. A continuación se presentan los resultados de dos de las experiencias piloto realizadas en el marco del proyecto VALUE: la obtención de fibra alimentaria y extractos vegetales antioxidantes y la producción de biogás utilizando

como

sustrato

diversos

subproductos

de

la

industria

transformadora de vegetales. Experiencia piloto de extracción de fibras y compuestos antioxidantes La fibra generalmente se incorpora en los alimentos para aumentar el contenido de fibra dietética del alimento y aportarle sus beneficios nutricionales. Por otro lado, la fibra dietética también se utiliza como ingrediente que confiere a la matriz alimentaria ciertas propiedades tecnológicas como son su capacidad gelificante, su capacidad de retención de agua o su poder espesante. El bajo consumo de frutas y hortalizas en las sociedades modernas ha hecho crecer la tendencia a lanzar al mercado productos ricos en fibra y a enriquecer los productos ya existentes. Las organizaciones como WHO/FAO (2008) y diversos comités de expertos coinciden en recomendar una ingesta diaria de fibra de al menos 25-30 g. La creciente demanda hace interesante el buscar nuevas fuentes de fibra y en los subproductos vegetales esta constituye precisamente la fracción mayoritaria. Selección de subproductos En una primera fase se seleccionaron para su caracterización los subproductos en los que había un mayor interés manifiesto de las empresas participantes en los talleres que tuvieron lugar en el marco de este proyecto en Extremadura, Murcia y La Rioja y por la importancia del volumen generado. Estos subproductos fueron los del procesado de los siguientes vegetales: Tomate, Brócoli, Coliflor, Cardo, Alcachofa, Zanahoria y Champiñón. A través de la caracterización de los subproductos, se adquirió el conocimiento del potencial de uso en aplicaciones alimentarias, así como el potencial de extracción de fibra alimentaria con el objetivo de www.poscosecha.com/es/publicaciones/ Grupo THM

7


Serie Documentos

Subproductos vegetales

conseguir una fibra alimentaria neutra en color y sabor y con buenas propiedades tecnológicas para su uso alimentario, principalmente la: capacidad de retención de agua y la capacidad de retención de aceite.

Figura 1. Subproductos del procesado de la alcachofa. Como co-producto de la extracción de fibra dietética, resultado de la extracción para su decoloración, se obtiene un extracto crudo compuesto por

polifenoles

y

carotenoides

fundamentalmente,

antioxidantes

naturales con potenciales aplicaciones en alimentación, cosmética y/o farmacia, por lo que se analizó también el contenido en polifenoles y carotenoides de los subproductos, así como su capacidad antioxidante total. Así, de cara a la obtención de una fibra con las características buscadas, es decir, neutra en color y sabor, el cardo y la alcachofa pueden ser la mejor opción dado su bajo contenido en carotenoides. El tomate presenta un alto contenido en fibra, sin embargo, su contenido en carotenoides puede dificultar la obtención de un producto con las características sensoriales buscadas. Su baja relación fibra soluble versus fibra insoluble, por otro lado, le confiere pobres propiedades tecnológicas. La coliflor y el brócoli presentan un contenido interesante de fibra soluble. Si bien, el inconveniente que puede presentar es desde el punto de vista sensorial, debido a los componentes azufrados que le dan su aroma característico cuando se somete a cocción (al igual que el brócoli) o la www.poscosecha.com/es/publicaciones/ Grupo THM

8


Serie Documentos

Subproductos vegetales

intensidad del color que presenta el brócoli. Por otro lado, su contenido en agua, al igual que en el caso del cardo, implica un mayor coste energético de secado. La zanahoria es una fuente importante de carotenoides pero presenta un contenido bajo en fibra. Por su alto contenido en azúcares podría considerarse en una ruta de valorización energética tras la extracción de carotenoides. El otro factor a tener en cuenta es el volumen generado. Otra observación importante es que en el escaldado previo al que se sometió a los subproductos para su estabilización frente a la oxidación y deterioro microbiológico se produce una importante pérdida de material soluble, incluyendo parte de los polifenoles.

80 70

Fibra total

60

Fibra insoluble

% m.s.

50 40 30 20 10 0

Figura 2. Contenido en fibra total, soluble e insoluble, de los subproductos analizados.

Por otro lado, en unas pruebas preliminares se vio que la capacidad de retención de agua de la fibra de cardo era muy superior a la de la fibra de alcachofa. Es por ello que la experiencia piloto de extracción de fibras se centró en el subproducto del procesado de cardo como fuente potencial de fibra con las propiedades tecnológicas deseadas, si bien los resultados podrían ser extrapolables a los otros candidatos potenciales como la coliflor o la alcachofa. www.poscosecha.com/es/publicaciones/ Grupo THM

9


Serie Documentos

Subproductos vegetales

Extracción de fibra de cardo El componente mayoritario del cardo es el agua pero, aún así, este vegetal tiene un gran contenido en fibra dietética (principalmente fibra insoluble con una proporción interesante en fibra soluble). Durante el procesado del cardo, en las operaciones de acondicionado y limpieza, se eliminan las hojas externas de la planta, lo que supone un 75% de la materia prima. Por lo tanto, el producto resultante de la limpieza del cardo es una muy buena fuente de fibra, pudiendo incluirse como ingrediente en la formulación de alimentos como panes, cereales, barritas de cereales, galletas, bollería, pastas, yogures y derivados lácteos, salsas, productos dietéticos en polvo o suplementos dietéticos entre otros. En la segunda fase de la experiencia piloto se procedió a realizar pruebas de extracción combinando dos procesos de extracción y dos procesos de secado diferentes con el fin de comparar los rendimientos, eficiencia y calidad del resultado y poder llegar a un diseño de proceso de extracción optimizado. Se trabajó, por un lado, en estudiar a escala de laboratorio la cinética de la extracción utilizando dos métodos diferentes, el proceso convencional de extracción sólido-líquido por maceración y la extracción asistida por ultrasonidos (UAE) (Khan et al, 2010). Igualmente se estudiaron dos tecnologías de secado diferentes: el secado convencional por aire forzado y el secado con microondas (MW). El proceso de secado resulta crítico a la hora de obtener fibras alimentarias debido a que la temperatura y el procedimiento de secado influyen significativamente en las propiedades sensoriales y tecnológicas del producto resultante, principalmente en la capacidad de retención de agua (Garau, MC, Simal S, et al., 2007). Al mismo tiempo, se procesó una cantidad de subproducto del cardo en las instalaciones piloto de CRT-CATAR por ambos métodos de extracción para, posteriormente, ser secada por cada uno de los dos procedimientos en AZTI y AIDIA (CITA LA RIOJA) para determinar qué combinación de tecnologías resultaba ser la más adecuada en función de las características de la fibra obtenida: color y propiedades tecnológicas. www.poscosecha.com/es/publicaciones/ Grupo THM

10


Serie Documentos

Subproductos vegetales

Además de comparar el color y la capacidad de retención de agua (WRC) de la fibra obtenida por diferentes métodos, esta se comparó con la de otras fibras comerciales de uso habitual en alimentos (figura 3). 25,00

WRC (mL/g M.S.) 20,00

15,00

10,00

5,00

0,00

Figura 3. Capacidad de retención de agua (WRC) de la fibra de cardo obtenida por diferentes combinaciones de métodos de extracción y secado. Comparación con otras fibras comerciales. MAC: extracción en maceración, UAE: extracción asistida por ultrasonidos, MW: secado por microondas, 65 y 80ºC: temperaturas de secado convencional por aire forzado. Los resultados indican que la extracción UAE resulta ser un método interesante a explorar industrialmente pues facilita y mejora la extracción. A su vez, se observó una mejora en el secado en las muestras que habían sido extraídas por ultrasonidos, reduciéndose el tiempo de secado. El procedimiento de secado parece ser lo que más influye en las propiedades tecnológicas de las fibras obtenidas. Así, las temperaturas más altas parecen perjudicar a la capacidad de retención de agua. Una combinación de extracción asistida por ultrasonidos (UAE) con el secado por aire forzado a 65ºC podría ser la mejor combinación, siempre y cuando se mejorara el rendimiento en la etapa de extracción para obtener una fibra con un color más neutro y con una alta capacidad de retención de agua.. El uso de varios ciclos de extracción podría permitir obtener una fibra con un color más adecuado. www.poscosecha.com/es/publicaciones/ Grupo THM

11


Serie Documentos

Subproductos vegetales

La fibra obtenida a partir de cardo, se diferencia de algunas de las que actualmente están en el mercado por su mayor contenido relativo en fibra soluble y por una mayor capacidad de retención de agua y de incremento de volumen lo que le convierte en un producto con un amplio rango de aplicaciones potenciales como ingrediente en la formulación de alimentos con finalidad tecnológica y/o dietética.

Figura 4. Comparación de color entre las muestras de fibra de cardo y alcachofa extraídas y secadas por diferentes métodos. De izquierda a derecha y de arriba abajo: alcachofa extracción asistida por ultrasonidos (UAE) y secada a 65ºC por aire forzado (AF), cardo UAE + AF 65ºC, cardo tras extracción clásica con disolventes (SE) + AF 65ºC, cardo (SE) + AF 80ºC, cardo UAE + FA 65ºC, cardo UAE + FA 80ºC, cardo SE+ secado con microondas (MW), cardo UAE+ MW. Incorporación en producto Para completar la experiencia piloto, la fibra de cardo obtenida se empleó en la formulación de productos de panadería y salsas, como agente texturizante y por el aporte de fibra dietética. Igualmente, el extracto de polifenoles obtenido como co-producto de la decoloración de la fibra fue incorporado en diversas formulaciones de productos de cosmética natural por la empresa francesa SIRIUS-BIO colaboradora en el proyecto VALUE. Gracias a las pruebas de aplicación se evidenciaron algunos puntos de mejora y optimización como son el color de la fibra y el tamaño de partícula, aspectos que resultan críticos para su aceptación sensorial.

www.poscosecha.com/es/publicaciones/ Grupo THM

12


Serie Documentos

Subproductos vegetales

Figura 5. Ejemplos de aplicaciones ensayadas para la fibra del cardo y el extracto de polifenoles. Fibra en productos de panadería, extractos de caro en productos de cosmética y fibra de cardo como agente texturizante en salsas de tomate. Finalmente, del estudio preliminar de viabilidad económica de esta ruta de valorización, realizado por Ingeniería Proyectos Navarra S.L., la principal conclusión que se desprende es que, debido a la estacionalidad de la producción y el volumen generado, principalmente, para garantizar la rentabilidad de la obtención de fibra de estos subproductos debe considerarse

ampliar

el

universo

de

materias

primas

a

otros

subproductos de empresas cercanas. Además, deberían considerarse los ingresos por la venta de los extractos polifenólicos crudos, para lo que habría que explorar el mercado que estos pueden tener en el campo de la cosmética y otras aplicaciones. Las propiedades y posibilidades que presenta la aplicación de la fibra de cardo así como los compuestos polifenólicos extraídos han despertado un importante interés tanto por parte de las empresas generadoras de subproductos como en las futuras usuarias de este nuevo ingrediente para productos enriquecidos. En este sentido, gracias a la colaboración de las empresas en el marco del proyecto VALUE ha sido posible la evaluación de la aplicabilidad del nuevo producto obtenido de la valorización de subproductos vegetales.

www.poscosecha.com/es/publicaciones/ Grupo THM

13


Serie Documentos

Subproductos vegetales

Obtención de biogás a partir de subproductos de almazara La digestión anaerobia es una proceso biológico de descomposición de la materia orgánica en condiciones de ausencia de oxigeno que permite reducir la carga orgánica de los subproductos biodegradables y generar al mismo tiempo un biogás con un contenido en metano en torno al 5565% que puede ser utilizado como combustible en calderas, vehículos o en motores para la generación de electricidad. Por otro lado el digestato obtenido puede ser aplicado directamente como enmienda o bien compostado para obtener un producto de mayor valor añadido. Se trata, en cualquier caso, de plantas con una inversión y costes de mantenimiento considerables por lo que es necesario, establecer en cada caso cual es el rendimiento y la calidad de los productos a obtener, por lo que la realización de pruebas preliminares de estimación del potencial y parámetros de diseño, son fundamentales para la posterior realización de los estudios de viabilidad técnico-económica. El alpeorujo o residuo generado durante la extracción del aceite de oliva en las almazaras, se caracteriza por una composición variable en función de la variedad de la aceituna, el tiempo de cosecha y los métodos de procesamiento. Entre sus componentes destacan la piel, la pulpa y el hueso. Posee una humedad alta y un contenido en materia orgánica elevado (45-220 g DQO L-1), de los cuáles, aproximadamente un 50 % son ligninas y un 2,5 % son grasas. Además, el alpeorujo contiene cantidades importantes de polifenoles (Cabrera et al., 2002), por lo que no puede aplicarse directamente al suelo por sus efectos fitotóxicos. Esto, junto con una producción estacional (entre los meses de diciembre y febrero) y la propia dispersión geográfica y tamaño de las almazaras, complican su gestión que, en la mayoría de los casos, implica un elevado coste para la almazara al tener que costear el transporte hasta la orujera o planta de valorización. En este trabajo se han llevado a cabo tanto pruebas experimentales como el posterior diseño de una planta de biogás para el caso concreto de una almazara y el correspondiente estudio de rentabilidad económica que permita obtener una aproximación sobre la viabilidad de este tipo de plantas. www.poscosecha.com/es/publicaciones/ Grupo THM

14


Serie Documentos

Subproductos vegetales

Ensayos preliminares de potencial generador de biogás Existen diversos factores a tener en cuenta para la correcta aplicación de la tecnología a los alpeorujos, como son el bajo contenido en nitrógeno, la presencia de polifenoles que conjuntamente con un pH ligeramente ácido podrían provocar la caída del proceso (Borja R et al. 2003). Para ello, diversos autores proponen la co-digestión del alpeorujo con purines porcinos u otros sustratos ricos en carbono con el fin de estabilizar el proceso debido a una mayor capacidad tampón del sistema y con el consiguiente aumento en la producción de biogás (Sampaio M.A. et al. 2011, Boubaker F. et al. 2006; Gelegenis et al, 2007). Previamente a los ensayos de obtención de biogás se llevó a cabo una caracterización inicial de diversos parámetros físico-químicos con el fin de determinar el grado de adecuación de los subproductos así como las proporciones de las mezclas a utilizar. Se utilizaron el alpeorujo de una almazara colaboradora en el proyecto y los purines de una granja cercana a aquella. A continuación, se llevó a cabo una prueba de generación de biogás en discontinuo con el fin de obtener una idea preliminar del potencial de generación de biogás estimado, así como del efecto de la incorporación de purines en las mezclas. Se prepararon mezclas de alpeorujos (A) y purines (P) en diferentes porcentajes calculados en base a volumen (A/P: 100/0, A/P: 40/60, A/P: 60/40 y A/P: 80/20). Como inóculo se utilizó un purín de vacuno digerido cedido por Ultzama Bioenergía (Navarra) con un 3,4% de sólidos volátiles. La mezcla de alpeorujos y purines en las correspondientes proporciones se diluyó hasta un contenido de sólidos volátiles (SV) de 3,4 % y se mezcló con el inóculo en proporción 50/50 respecto a sólidos volátiles. Los resultados obtenidos en este tipo de ensayos indican que el alpeorujo presenta a priori un mayor potencial de metanización que las mezclas con purín (entre un 18 y 38% más). Sin embargo, se decidió confirmar estos resultados en pruebas en semi-continuo debido al posible efecto inhibitorio de los polifenoles presentes en el alpeorujo y su escaso contenido en nitrógeno. www.poscosecha.com/es/publicaciones/ Grupo THM

15


Serie Documentos

Subproductos vegetales

Pruebas en semi-contínuo Así, se llevó a cabo un ensayo a largo plazo en régimen de alimentación semi-continuo, en un reactor de 10 litros, que permitiera obtener datos fiables sobre los parámetros de operación para el posible escalado industrial o piloto del proceso. Los porcentajes ensayados fueron de 40/60 (alpeorujo/purín), 60/40 (A/P) y 80/20 (A/P). Tras un periodo de aclimatación de aproximadamente un mes con alimentaciones por debajo de 1 g SV/L•día, se comenzaron a alimentar cantidades crecientes de alpeorujo diluido con agua hasta una concentración del 8-9% de sólidos totales (ST) y SV, debido al alto contenido de sólidos inicial del alpeorujo. El seguimiento de los parámetros de control indicaba una cierta inhibición del proceso por acumulación de polifenoles por lo que se procedió a recuperar el reactor alimentando únicamente purines de cerdo con el fin de establecer una estrategia de enriquecimiento progresivo de la mezcla en alpeorujos y permitir la aclimatación de la biomasa. Los valores de biogás y metano obtenidos con mezclas de alpeorujo y purín resultaron muy por encima de los obtenidos para el purín y también para el alpeorujo solos (Figura 6). La concentración de metano se mantuvo prácticamente en valores por encima del 55 %, con una media en torno al 62 %. En la última etapa el porcentaje alcanzado fue del 63%, con valores de SH2 muy reducidos, inferiores a 500 ppm.

www.poscosecha.com/es/publicaciones/ Grupo THM

16


Serie Documentos

Subproductos vegetales

NL/g SV

0,400 0,350

PEB (NL biogas/g SV)

0,300

PEM (NL CH4/g SV)

0,250 0,200 0,150 0,100 0,050 0,000

Figura 6: Producción Específica de Biogás (PEB) y Metano (PEM) obtenida para cada mezcla y porcentaje de generación de metano respecto al alpeorujo (A) sin purines (P). Con respecto a los polifenoles, se observó una acusada acumulación inicial que generó la caída en la producción de biogás. La alimentación de purines redujo drásticamente su concentración en el reactor mientras que de nuevo el paulatino enriquecimiento de la mezcla en alpeorujo generó un ligero repunte de estos valores aunque sin llegar a sobrepasar las 1.500 ppm. La eliminación de sólidos se situó alrededor del 40-50%, dentro de lo esperado para este tipo de procesos con sólidos medios o altos (9% ST) mientras que en la reducción de la DQO se obtuvieron valores cercanos al 60%. Como dato interesante cabe mencionar que, en el último periodo del ensayo, se consideró el sustituir el agua de red por un agua oleosa que se genera en la propia almazara con el fin de tratar conjuntamente este residuo. Los resultados indican que el rendimiento es similar al caso anterior por lo que el agua oleosa puede ser utilizada sin problemas en la mezcla de digestión.

www.poscosecha.com/es/publicaciones/ Grupo THM

17


Serie Documentos

Subproductos vegetales

Viabilidad económica del proceso de valorización energética El número de plantas de biogás que utilizan residuos agroindustriales en España es relativamente bajo respecto a otros países. Así, por ejemplo, de las 6.500 plantas de biogás que existen en Europa, 5.000 se encuentran en Alemania y el número de plantas en España no llega a 20. La entrada en vigor en enero de 2012 del Real Decreto Ley 1/2012, de 27 de enero, por el que se procede a la supresión de las primas a la generación de energía, ha contribuido en gran medida a frenar las iniciativas de puesta en marcha de nuevas plantas. Con los datos de rendimiento en biogás obtenidos en los ensayos la ingeniería FALERO & LAIN, S.L. de Badajoz realizó un estudio de viabilidad económica de una planta de biogás tomando como datos de partida la producción de una almazara que genera 7.000 t/año de alpeorujos, utilizando purines de cerdo de una granja cercana 1.750 m3/año y 2.450 m3/año de agua oleosa de la misma almazara. Los productos que obtendría dicha planta serían: - 932.400 m3/año de biogás (63% de metano) -

Digestato: 11.250 m3 (Compost: 1.680 t/año)

-

Huesillo: 400 t

Con respecto a la Energía a generar la producción esperada sería: - 1.971.000 kWh eléctricos -

1.805.000 kWh térmicos

Con respecto al balance económico de la planta propuesta, los datos de partida han sido: la Inversión estimada: 1.161.000 Euros y los Ingresos esperados: 362.000 Euros (electricidad, compost, huesillo, ahorro gestión). Con estos datos, el estudio de viabilidad indica que es posible rentabilizar una instalación de biogás para una almazara, con las cantidades y especificaciones detalladas, aunque es necesario el mantenimiento de las primas por generación de electricidad actualmente en suspensión, así como ayudas a la inversión (25%) para que la amortización sea posible en un periodo de tiempo inferior a 7 años.

www.poscosecha.com/es/publicaciones/ Grupo THM

18


Serie Documentos

Subproductos vegetales

En cualquier caso, y a la espera de que se aclare el panorama eléctrico español, la digestión anaerobia sigue siendo una opción aplicable como tecnología de tratamiento de residuos, ya que el biogás obtenido puede ser utilizado así mismo en aplicaciones térmicas estando también pendiente el R.D. que regule el autoconsumo eléctrico.

AGRADECIMIENTOS Este proyecto ha sido financiado por el Programa Operativo de Cooperación Transnacional «Sudoeste de Europa 2007-2013» que forma parte del Objetivo de Cooperación Territorial Europea y que está cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER). El Programa de cooperación transnacional ofrece apoyo comunitario a 30 regiones NUTS II de los países participantes, que incluyen España (a excepción de las Islas Canarias), Portugal, las regiones del sur de Francia y Gibraltar. Agradecemos a Almazara Cooperativa La Milagrosa de Badajoz, a Ultzama Bioenergía, al Grupo Riberebro, Eurochamp, a HEINZ Ibérica, a Congelados de Navarra S.A. y a la empresa francesa SIRIUS BIO su colaboración en las experiencias piloto del proyecto. Las opiniones presentadas en este documento comprometen únicamente a los socios del proyecto VALUE y no representan en ningún caso la opinión oficial de los órganos de gestión del programa de Cooperación Territorial del Espacio Sudoeste Europeo (SUDOE).”

www.poscosecha.com/es/publicaciones/ Grupo THM

19


Serie Documentos

Subproductos vegetales

BIBLIOGRAFÍA Borja R., Rincón B., Raposo F., Alba J., Martin A (2003). Kinetics of mesophilic anaerobic digestion of two phase olive mill solid waste. Bichemical Engineering Journal 15 (2): 139-145. Boubaker F., Ridha B.C. (2007). Anerobic co-digestion of olive mill wastewater with olive mill solid waste in a tubular digester at mesophilic temperature. Bioresource Technology, 98: 769-774. Cabrera F., Madejón E., Romero S.A., López R. (2002). Diagnóstico y estudio

de

alpechines,

orujos

y

alpeorujos.

Jornadas

de

investigación y transferencia de tecnología al sector oleícola. Córdoba. pp 159-199. FAO/WHO, Food and Agriculture Organization and World Health Organization (2008). Carbohydrates in human nutrition. Report of a Joint FAO/WHO expert consultation. FAO Food and Nutrition Paper. Garau, M. C., S. Simal, et al. (2007). "Effect of air-drying temperature on physico-chemical properties of dietary fibre and antioxidant capacity of orange (Citrus aurantium v. Canoneta) by-products." Food Chemistry 104(3): 1014-1024. Gelegenis J., Georgakakis D., Angelidaki I., Chistopoulou N., and Goumenaki M. (2007). Optimization of biogas production from olive oil mill wastewater by codigesting with diluted poultry manure. Applied Energy, 84: 646-663. Khan M. K., Abert-Vian M., Fabiano-Tixier A-S., Dangles O., Chemat F. (2010). Ultrasound-assisted extraction of polyphenols (flavanone glycosides) from orange (Citrus sinensis L.) peel. Food Chemistry 119: 851–858. Sampaio M. A., Goncalves, M. R., Marques, I.P. (2011). Anaerobic digestion challenge of raw olive mill wastewater. Bioresource Technology, 10: 10810-10818.

www.poscosecha.com/es/publicaciones/ Grupo THM

20


Serie Documentos

Subproductos vegetales

(Spain) (Spain) (France)

www.poscosecha.com/es/publicaciones/ Grupo THM

21


Serie Documentos

www.poscosecha.com/es/publicaciones/ Grupo THM

Subproductos vegetales

22