GeneLab s.r.l. BioMolecular BioProcess Consulting
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- Fabiano Paoli
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1 GeneLab s.r.l. BioMolecular BioProcess Consulting
2 Sistemi di filtrazione a membrana per trattamento acque reflue in un oleificio Dr. Daniele Pizzichini GeneLab s.r.l. BioMolecular and BioProcess Consulting
3 Presentazioni.. Genelab è una realtà imprenditoriale nata in Sicilia nel 2004 dall incontro di giovani ricercatori, (biologi, ingegneri, economisti) con competenze specifiche negli ambiti della biologia molecolare vegetale e nell applicazione di processi di filtrazione a membrana in vari settori industriali. Lo staff di Genelab si è formato e ha costruito il proprio background tecnico-scientifico all interno dell ENEA. Il core-business della società consiste nel fornire servizi e consulenza tecnica qualificata sulle tematiche della biologia molecolare e dei processi a membrana, a soggetti impegnati in progetti di ricerca o a partner industriali interessati all innovazione di processo e prodotto.
4 Tecnologie di membrana Le tecnologie di membrana sono tecniche fisiche in grado di separare i soluti in soluzioni acquose, e in matrici liquide complesse; sono caratterizzate da un elevata capacità separativa, riuscendo ad discriminare le diverse specie in soluzione in base al loro peso molecolare o alla loro carica superficiale. Le tecnologie di filtrazione tangenziale a membrana consentono di recuperare sia l effluente permeato, che il concentrato senza impiego di calore, di solventi e reattivi chimici, sono pertanto tecnologie pulite e definite BAT (best available technologies). Lay-out of a membrane loop feed membrane permeate concentrate
5 Il nostro approccio Alcuni sottoprodotti della produzione industriale possono essere convertiti in vere e proprie materie prime Vinacce Siero di latte Scarti orticoli Reflui liquidi Processi di trattamento Acqua ultrapura Nuovi Prodotti Molecole ad alto valore aggiunto Le tecnologie di membrana rappresentano un valido strumento per la valorizzazione commerciale di numerosi sottoprodotti industriali
6 Il progetto S4Food Il progetto S4food ha come obiettivo la diffusione presso le aziende del settore agro-alimentare di buone Prassi nella gestione della risorsa idrica Genelab s.r.l. partecipa come consulente tecnico impegnato nella definizione di soluzioni di gestione razionale dell acqua basate sulle tecnologie di membrana Genelab s.r.l. è interessata alla diffusione della conoscenza nelle aziende del settore agro-alimentare delle potenzialità delle tecnologie di filtrazione a membrana, in quanto strumenti utili per l innovazione di prodotto e di prodotto e di processo
7 Water-management punti chiave PROBLEMATICHE METODI E APPROCCI OBIETTIVI Refluo liquido Processo di trattamento Recupero di acqua per il reimpiego R I Settore produttivo Tecnologie di processo Economicità ed efficienza C E A R Caratteristiche Protocollo di trattamento rendimento C
8 Water-management layout di processo Schema logico di un processo di trattamento basato su tecnologie di membrana Reflui dei settori: Latt.-caseario Viti-vinicolo Oleario Processo di trattamento Acqua ultrapura > 70% Valorizzazione scarti Molecole ad alto valore aggiunto Lay-out sistema pilota di filtrazione a membrana REFLUI DI PRODUZIONE PRE TRATTAMENTO MF UF/NF OI ACQUA ULTRAPUR A > 70 %
9 Il settore oleario in Italia 6000 frantoi distribuiti sul territorio nazionale Produzione annua di olio extra vergine : ton Valore medio dell olio extra vergine = 2,5 /L Le acque di vegetazione (AV) costituiscono il principale refluo dell industria olearia AV : 9 milioni di tonnellate/anno COD (chemical oxygen demand) AV= 160 g/m 3 Carico inquinante = 25 milioni di persone Lo smaltimento abituale delle AV è lo spargimento sui suoli Lo spargimento determina nel medio-lungo periodo l impoverimento dei suoli
10 Trattamento a membrana dei sottoprodotti oleari IL PROCESSO DI FRAZIONAMENTO DELLE AV, BREVETTATO DA ENEA, SI BASA SU 4 STADI SEQUENZIALI DI FILTRAZIONE A MEMBRANA (MASSIMO PIZZICHINI, CLAUDIO RUSSO WO 2005/ A1) Frazione di processo A MF Concentrato B MF UF Concentrato C D Descrizione Settore applicativo PRODOTTO RICCO IN FIBRE, PROTEINE,SALI MINERALI ALIMENTARE,ENERGIA UF NF OI E PRODOTTO RICCO IN ZUCCHERI, IMPOVERITO DI POLIFENOLI ALIMENTARE, ENERGIA NF Concentrato PRODOTTO RICCO IN POLIFENOLI AD ALTO PESO MOLECOLARE, E ZUCCHERI ALIMENTARE, COSMETICO, FARMACEUTICO OI Concentrato PRODOTTO RICCO IN IDROSSITIROSOLO AA 9 % OI Permeato E Feed 100% E 68% B B 8% C C 8% ACQUA ULTRAPURA D 7% ALIMENTARE, COSMETICO, FARMACEUTICO D ALIMENTARE, COSMETICO, FARMACEUTICO
11 L esperienza Phenofarm L Esperienza Phenofarm Nel 2009 si costituisce la società Phenofarm s.r.l Novembre 2009 primo esercizio dell impianto basato sul brevetto ENEA. Genelab gestisce l impianto nella prima campagna olearia Giugno 2010 Genelab conduce il training formativo del nuovo personale Phenofarm Attualmente Genelab è consulente stabile per l ottimizzazione dell impianto e per il controllo qualità dei prodotti finiti
12 Phenofarm attualità Phenolea TM Active F Estratto da foglie fresche di Olea Europaea, standardizzato e quantizzato Contenuto in Oleuropeina >70% Der. Idrossicinnamici, Verbascoside >3% sul totale dei polifenoli Phenolea TM Preserve Estratto da drupe fresca di Olea Europaea post frangitura Phenolea TM SkinCare Estratto da drupe fresca di Olea Europaea post frangitura
13 Settore Oleario Frazionamento delle acque di vegetazione COMPOSIZIONE CHIMICA DELL ACQUA ULTRA PURA DERIVANTE DALLE AV PARAMETERS RO PERMEATE Solidi totali(%) 0,004 Conducibilità (µs/cm) 60,1 COD (ppm di O 2 ) 85 Sostanze azotate(g/l) 0,01 Zuccheri ( Brix) 0 Sali (g/l) 0,033 KCl (mg/l) 35 Polifenoli totali(ppm) 10,6 Idrossitirosolo (ppm) 2,0 SPECIE IONICA CONCENTRAZIONI (mg/l) Fluoruri 6,30 Cloruri 109,3 Nitrati 20,2 Fosfati 22,6 Solfati 10,6 Sodio 1,02 Potassio 123,3 Magnesio 0,12 Calcio 0,2
14 FINO AL 70 % IN VOLUME DELLE A.V Settore Oleario applicazioni dell acqua recuperata dal processo di osmosi ADATTA PER L IPERTENSIONE Na/K = 0,0082 BASE PER BEVANDE IPOTONICHE ACQUA DI ORIGINE VEGETALE IPOSALINA MA RICCA DI POTASSIO CLORURO UTILIZZO, COSMETICO, ALIMENTARE: BASE PER BEVANDE IPOTONICHE CON TRACCE DI POLIFENOLI, STERILE ALL ORIGINE,
15 Conclusioni I reflui derivanti dalla produzione agroalimentare costituiscono in volume % del volume di materie prime lavorate. Questi reflui possono essere valorizzati sia per il recupero di sostanze di interesse commerciale che per il recupero di acqua. Le tecnologie di membrana costituiscono uno strumento valido per la valorizzazione di scarti liquidi di produzione, in particolare per il recupero di acqua. L acqua recuperata può costituire una risorsa tecnica o commerciale Il processo di trattamento basato sulle tecnologie di membrana deve essere adeguato alla natura del refluo per soddisfare i criteri di economicità ed efficienza. Effettuare studi preliminari di caratterizzazione del refluo è indispensabile per la definizione di un processo valido, efficiente e economicamente sostenibile. Il recupero di acqua rappresenta uno snodo importante per, incrementare la sostenibilità della la produzione industriale in particolar modo del settore agro-alimentare.
16 Le nostre partnership Silac Manfredonia (FG): Trattamento delle acque di filatura con tecnologie di membrana per l'abbattimento del carico inquinante ed il recupero di proteine. ENEA Roma: Sviluppo di processi di separazione a membrana nel processo di frazionamento di refluidel settore lattiero caseario, per il recupero selettivo di componenti proteiche del siero di latte e la loro trasformazione in peptidi bioattivi Urbani Tartufi srl Scheggino (PG): progettazione e supporto tecnico per il ripristino delle apparecchiature e delle strutture del depuratore biologico presente presso lo stabilimento produttivo. Cantine Calatrasi S. Cipirello (PA): Studio di fattibilità per un impianto di recupero e riutilizzo delle risorse idriche nell'ambito del ciclo di produzione del vino Calatrasi. Industria olearia Mataluni Montesarchio (BN): Impianto a membrane (capacità 3m 3 /g) Estrazione molecole polifenoliche da acque di vegetazione Phenofarm s.r.l. Scandriglia (RI): Impianto a membrane (capacità 10m 3 /g) Estrazione molecole polifenoliche da sottoprodotti della produzione olearia
17 Grazie per la vostra attenzione!
18 Polifenoli nei sottoprodotti oleari I polifenoli sono un gruppo di metaboliti secondari sintetizzati dalle piante per lo più a scopo di difesa Nell organismo umano agiscono come potenti antiossidanti. Fonti naturali di polifenoli sono infatti bacche, tè, birra, uva / vino, olio d'oliva, cioccolato / cacao, caffè, noci, arachidi, melograni, ed altri frutti e verdure. Hydroxytyrosol Specie polifenolica Bio-attività Osservazione Hydroxytirosol Antiossidante Protezione contro il danno ossidativo Cardioprotettiva Chemio protettiva Anti-microbica Rimozione dell anione superossido Inibizione del danno al DNA, inibizione della proliferazione di cellule cancerose Azione di contrasto contro patogeni umani e agronomici Anti-infiammatoria Inhibizione dei leucociti leucotrieni B 4 Dermo-sbiancante Utilizzato in preparazioni cosmetiche Obied et al. 2005, J. Agric. Food Chem. 53, 4,
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