Extraction of lyophilized olive mill wastewater using supercritical CO2 processes

Fecha
2022-01-01
Autores
Dali, Imen
Aydi, Abdelkarim
Stamenic, Marko
Kolsi, Lioua
Ghachem, Kaouther
Irena, Zizovic
Manef, Abderrabba
Delgado, Daniel Ricardo
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Editor
Universidad Cooperativa de Colombia, Facultad de Ingenierías, Ingeniería Civil, Neiva
Resumen
The olive growing in Tunisia has an economic dominance and agricultural importance. However, the huge extraction of olive oil generates a large quantity of olive mill wastewater (OMW), which is discharged to the surroundings. The highly polluting potential (organic load) of OMW threatens the environment and requires an urgent solution. Supercritical fluid extraction (SFE) is a green extraction method that can be applied to purify OMW and, at the same time, to isolate a high quality oil from this wastewater. In order to explore and to valorize the compositions of Olive mill wastewater (OMW), extraction in different solvents (supercritical CO2, hexane) was carried out and chemical composition of the extracted oils were established by GC-FID. The Tunisia OMW were collected from two different zones namely Sousse and Sfax. In this work, we have investigated the effects pressure (P) and temperature (T) on the yield and the quality of oil. The suitable conditions for the extraction of oil from lyophilized OMW by Supercritical carbon dioxide (SC-CO2) were found to be the pressure of 30 MPa and the temperature of 60 °C. In order to simulate the process, the model of broken and intact cells (Sovova’s model) was applied. The model well represented the experimental data. Oil yields ranged from 21.3 % to 33.87 % depending on the extraction solvent used. Monounsaturated fatty acids (MUFA) were the major compounds of the oils, based on the fatty acid analysis. Chromatographic analysis revealed that the chemical compositions vary from one region to another, extraction solvent as well as the conditions of pressure and temperature.
Descripción
El cultivo de olivos en Túnez tiene un dominio económico y una importancia agrícola. Sin embargo, la enorme extracción de aceite de oliva genera una gran cantidad de aguas residuales de la fábrica de olivo (OMW), que se descargan en los alrededores. El potencial altamente contaminante (carga orgánica) de OMW amenaza el medio ambiente y requiere una solución urgente. La extracción de fluidos supercríticos (SFE) es un método de extracción verde que se puede aplicar para purificar OMW y, al mismo tiempo, para aislar un aceite de alta calidad de estas aguas residuales. Con el fin de explorar y valorar las composiciones de las aguas residuales de la fábrica de olivo (OMW), se llevó a cabo la extracción en diferentes disolventes (CO2 supercrítico2, hexano) y la composición química de los aceites extraídos se estableció por GC-FID. El OMW de Túnez se recogió en dos zonas diferentes, a saber, Sousse y Sfax. En este trabajo, hemos investigado los efectos de la presión (P) y la temperatura (T) sobre el rendimiento y la calidad del aceite. Se encontró que las condiciones adecuadas para la extracción de aceite de OMW liofilizado por dióxido de carbono supercrítico (SC-CO2) eran la presión de 30 MPa y la temperatura de 60 °C. Para simular el proceso, se aplicó el modelo de células rotas e intactas (modelo de Kosovo). El modelo representaba bien los datos experimentales. Los rendimientos de petróleo oscilaron entre el 21,3 % y el 33,87 % dependiendo del disolvente de extracción utilizado. Los ácidos grasos monoinsaturados (MUFA) fueron los principales compuestos de los aceites, basados en el análisis de ácidos grasos. El análisis cromatográfico reveló que las composiciones químicas varían de una región a otra, el disolvente de extracción, así como las condiciones de presión y temperatura.
Palabras clave
CO2 Supercritico , lípidos , Modelación , aguas residuales de molino de olivo , Modelo de Kosovo
Citación