19 febrero, 2018

Aprovechamiento de subproductos y tratamiento de residuos

 

Grupo CSIC – 641367
Departamento de Biotecnología de Alimentos
Línea – Biotecnologia y Procesos Agroalimentarios

Descripción breve

El grupo de investigación “Aprovechamiento de Subproductos y Tratamiento de Residuos” del Instituto de la Grasa (CSIC) de Sevilla desarrolla desde el año 1986 distintas líneas de investigación relacionadas con el aprovechamiento y tratamiento de aguas residuales y residuos sólidos procedentes de industrias agroalimentarias.  Se estudian y optimizan procesos de digestión anaerobia o biometanización de aguas residuales procedentes de este tipo de industrias (alpechines, aguas de lavado del proceso de elaboración de aceite de oliva en dos fases, vinazas, melazas, purines de cerdo y vacuno, etc.) utilizando reactores de alta velocidad, desarrollando distintas líneas de investigación relacionadas con la cinética, control, estabilidad y fundamentos bioquímicos de este tipo de procesos. También se investiga el aprovechamiento de algunos residuos sólidos agroalimentarios (harinas de girasol desengradas, alperujos, etc.) mediante procesos de digestión anaerobia en una y dos etapas.

 

Responsable

Rafael Borja Padilla

 

Equipo investigador

  • Fernando González Fermoso
  • Francisco Raposo Bejines

Componentes

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Objetivos

El objetivo general del grupo se centra en el desarrollo de distintas líneas de investigación relacionadas con el aprovechamiento y tratamiento de aguas residuales y residuos sólidos procedentes de industrias agroalimentarias mediante procesos biológicos, fundamentalmente de digestión anaerobia.  Entre los objetivos y las líneas de investigación más recientes iniciadas y desarrolladas por el grupo destacan:

  • Estudio y optimización de procesos de digestión anaerobia en distintos intervalos de temperatura (psicrófilo, mesófilo y termófilo) para el tratamiento y depuración de distintas aguas residuales procedentes de industrias agroalimentarias mediante reactores de alta velocidad. Entre los efluentes objeto de estudio destacan: alpechines procedentes del sistema de elaboración de aceite de oliva por centrifugación en tres fases, aguas de lavado de aceitunas y aceite resultantes del proceso de elaboración por centrifugación en dos fases, aguas residuales de industrias queseras, lácteas, cárnicas, vinazas de destilerías vínicas, melazas de remolacha azucarera, purines de cerdo, vacuno, efluentes resultantes de la obtención de concentrados, aislados e hidrolizados de proteínas, etc. Para ello se utilizan reactores de alta velocidad, tanto con biomasa suspendida (reactores de lecho expandido de granulos o UASB), como con biomasa inmovilizada (lechos fijo, fluidizado) utilizando distintos materiales de soporte para la inmovilización de los microorganismos responsables del proceso. También se estudia y optimiza el uso de nuevas configuraciones de reactores anaerobios híbridos en los que una parte de la biomasa se encuentra suspendida y otra inmovilizada.
  • Tratamiento integral de residuos sólidos procedentes de industrias agroalimentarias (harinas de girasol desengrasadas, alperujos de distintas características, extrusionado residual de fresa, etc.) mediante la combinación de distintos pretratamientos (mecánicos, térmicos, químicos, termoquímicos, ultrasonidos y microondas) y procesos de digestión anaerobia. Los mencionados pretratamientos tienen como objetivo fundamental degradar los compuestos orgánicos complejos presentes en estos residuos (lignina, celulosa y hemicelulosa, etc.) para su transformación en compuestos orgánicos más simples y fácilmente biodegradables mediante procesos de digestión anaerobia. Se estudia la influencia de distintas condiciones operacionales de cada pretratamiento sobre los coeficientes de rendimiento en metano, biodegradabilidad del sustrato, cinética y estabilidad de los procesos de biometanización de los sustratos pretratados.
  • Digestión anaerobia de microalgas para la obtención de biogás, así como utlización de las mismas como co-sustrato en procesos de digestión anaerobia de algunos residuos deficitarios en nitrógeno (como el alperujo) con objeto de incrementar la producción de metano con respecto a los sustratos tratados de forma individual, mejorando la biodegradabilidad, eficiencia y rapidez de los procesos anaerobios.
  • Tratamiento de efluentes del proceso de elaboración del aceite de oliva por centrifugación en dos fases mediante bioreactores que funcionan como pilas de combustible (“Microbial fuel cells”) para producir electricidad.
  • Desarrollo de ejercicios interlaboratorio para la estandarización de algunos parámetros de control utilizados conmunmente en procesos de digestión anaerobia (DQO, acidez volátil, alcalinidad, nitrógeno amoniacal, solidos, etc.).