AmbiVap: Evaporador solar de efluentes e águas residuais das unidades de produção de azeite

Em declarações ao COMPETE 2020, Cândido Roque, CEO da TOJALTEC, entidade promotora líder, falou do projeto AmbiVap e das motivações por detrás da sua realização bem como da importância dos Fundos Europeus:

Cândido Roque | CEO da TOJALTEC

Verifica-se que uma boa parte dos efluentes resultantes da produção de azeite é lançada em solos e cursos de água de uma forma incontrolada. Estes efluentes têm uma elevada carga orgânica (cerca de 200 a 400 vezes superior à dos esgotos municipais) e caracterizam-se por uma difícil depuração natural. Existem vários processos de tratamento e/ou valorização destes efluentes, como por exemplo, rega de solos, lagoas de evaporação e sistemas mais complexos baseados em processos térmicos, físico-químicos e biológicos. No entanto, nenhum destes processos constitui uma solução única e universal para o tratamento eficaz dos resíduos e efluentes dos lagares de azeite e muitos deles são manifestamente ineficientes. Atentos a este problema estudamos uma possibilidade de realizar um conceito – o AMBIVAP, baseado no seu core na utilização de energia renovável, para separar os resíduos orgânicos da água contida nestes efluentes. 

O processo que o consórcio entre a UTAD e TOJALTEC pretende implementar com o AMBIVAP, faz o tratamento dos efluentes das unidades de produção de azeite para resolver os problemas ambientais criados por este processo e podendo também obter resultados na recuperação posterior do derivado obtido do tratamento para valorização posterior. 

A possibilidade de executar o incentivo do COMPETE 2020 permite à TOJALTEC, com este projeto, a aquisição de novos conhecimentos e experiencia em novas tecnologias e potenciar uma nova área de negócio alargando mercados e industrias a nível nacional e internacional. 

Enquadramento

A gestão dos resíduos do setor do azeite é uma questão muito problemática. A carga poluidora associada àqueles resíduos, agravada pela falta de soluções para o seu destino final, tem-se traduzido num elevado potencial de impacte ambiental deste setor. A nível europeu tem existido uma preocupação crescente com a sustentabilidade do setor do azeite que é fortemente dependente da resolução dos impactes ambientais a ele associados.

São conhecidos vários processos de tratamento para os resíduos do azeite, desde processos físicos e físico-químicos, térmicos, biológicos e processos combinados. No entanto, nenhum daqueles processos constitui uma solução global e eficiente para este problema, todos se traduzem em custos elevados (ou mesmo incomportáveis) e nalguns casos revelaram-se mesmo ineficientes (sobretudo quando aplicados a unidades de média e grande dimensão). As imposições por via legislativa e normativa, quer a nível interno quer a nível europeu, exigindo um tratamento apropriado destes resíduos (sobretudo no que se refere aos efluentes e águas residuais, normalmente denominados “águas ruças”), causou inclusivamente o encerramento de muitas unidades de produção de azeite e continua a provocar fortes constrangimentos e preocupação no setor.

As águas ruças são constituídas essencialmente pela água de vegetação do fruto e por efluentes líquidos do processo de produção. Daquela mistura, resulta um líquido escuro com uma composição complexa que se traduz numa carga orgânica que é cerca de 200 a 400 vezes superior à carga orgânica do esgoto doméstico. Da sua composição e propriedades sublinha-se a relativa acidez e a elevada concentração em compostos fenólicos, sendo que estes últimos, devido à sua atividade antimicrobiana, tornam as águas ruças resistentes à degradação ou depuração natural.

Apesar da evolução nos processos de extração de azeite e das várias abordagens para o tratamento dos seus efluentes, o destino final das águas ruças continua a ser um problema complexo para o setor do azeite, mesmo nos dias de hoje.

O Projeto

Neste contexto, este projeto pretende criar uma solução que contribua para a resolução deste problema (ambiental e económico), criando uma solução baseada em energia solar, com capacidade de tratamento de grandes volumes de efluentes e águas residuais e, não menos importante, com capacidade de ser adaptado à dimensão da unidade de produção através do número de coletores a instalar. Esta versatilidade, associada ao baixo custo de funcionamento da unidade de tratamento (existe praticamente só o investimento inicial) apresenta um potencial elevado de aplicabilidade e aceitação neste setor e poderá ser posteriormente adotado por outros setores.

Verifica-se atualmente que, não obstante as várias soluções existentes, o processo mais utilizado no tratamento das águas ruças é o seu armazenamento e posterior eliminação (ou redução) através de processos de evaporação natural. Consequentemente, foi sobre esta vertente da evaporação com energia solar que a empresa TOJALTEC em colaboração com a UTAD baseou a sua abordagem. No processo experimental, foram utilizados alguns conceitos inovadores, como um coletor solar de forma cónica e um permutador de calor de placas com circulação direta do efluente no seu interior.

Coletor solar de forma cónica

O sistema permite concentrar os raios solares num coletor, sendo colocado nesta zona de concentração um permutador de calor. Este sistema permite aquecer sob a ação dos raios solares o interior do componente onde circula o efluente ou água residual. A combinação do sistema cónico de concentração de raios solares e a circulação direta do efluente no interior do colector de energia permitem uma elevada eficiência na transferência de calor. Esta abordagem traduz-se também numa solução inovadora relativamente aos evaporadores solares tradicionais. O número de coletores solares, colocados em série, será o adequado para conseguir um incremento de temperatura (até à gama de 80ºC a 90ºC) que permita a subsequente evaporação do efluente ou água residual por pulverização.

Pretende-se assim, no âmbito deste projeto, construir um evaporador solar constituído por cinco coletores solares em série, integrados numa linha de evaporação automatizada para efluentes e águas residuais, que prove a sua elevada eficiência, confirme os baixos custos de funcionamento e a sua fácil adequação ao volume total de efluentes e águas residuais (produzidos por cada unidade de extração de azeite).

O grande objetivo será atingir a evaporação de caudais de efluente de cerca de 100L/h com a linha de cinco coletores cónicos em série de funcionamento autónomo (sem a necessidade permanente de um operador) e automatizado, que integra sistema de autolimpeza da linha de evaporação. Pretende-se validar a tecnologia a uma escala que permita avaliar de forma cabal a sua possível extrapolação para uma futura escala operacional.

O Apoio do COMPETE 2020

O projeto é promovido pela TOJALTEC - Fabrico de Máquinas Lda. em copromoção com a Universidade de Trás os Montes e Alto Douro e conta com o apoio do COMPETE 2020 no âmbito do Sistemas de Incentivos à Investigação e Desenvolvimento Tecnológico em Copromoção, envolvendo um investimento elegível de 311 mil euros o que resultou num incentivo FEDER de cerca de 215 mil euros.

Links

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07/02/2022 , Por Miguel Freitas
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