Innovative approach for olive mill wastewater reclamation: integrated heterogeneous Fenton oxidation using olive mill solid residues and membrane filtration processes
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Universidad de Granada
Departamento
Universidad de Granada. Programa de Doctorado en Química; University of PortoMateria
Aceite de oliva Olive mill wastewater Gestión de residuos Waste management
Date
2022Fecha lectura
2022-04-11Referencia bibliográfica
Miranda Esteves, Bruno Miguel. Innovative approach for olive mill wastewater reclamation: integrated heterogeneous Fenton oxidation using olive mill solid residues and membrane filtration processes. Granada: Universidad de Granada, 2022. [http://hdl.handle.net/10481/74600]
Patrocinador
Tesis Univ. Granada.; LA/P/0045/2020 (ALiCE) and UIDB/00511/2020 UIDP/ 00511/2020 (LEPABE) funded by national funds through FCT/MCTES (PIDDAC); Project NORTE-01-0247- FEDER-39789 funded by European Regional Development Funds (ERDF) through North Portugal Regional Operational Programme (NORTE 2020); Project NORTE-01-0145-FEDER-000069, supported by NORTE 2020, under the PORTUGAL 2020 Partnership Agreement, through the ERDF; Spanish Project ref. RTI2018-099224-B-I00 from ERDF/Ministry of Science, Innovation and Universities State Research Agency (MCIN/AEI/10.13039/501100011033/FEDER); FCT for the financial support through the PhD grant (SFRH/BD/129235/2017), with financing from National and the European Social Funds through the Human Capital Operational Programme (POCH)Résumé
The management of effluents generated by the olive oil industry – olive mill wastewater (OMW) –
poses a complex and persistent environmental challenge to this sector due to OMW intrinsic
properties, including high organic load, acidic pH, and presence of toxic and hardlybiodegradable
substances such as phenolic compounds. The main goal of this work was to study the oxidative
treatment of OMW by the heterogeneous Fentonlike
process (also known as catalytic wet
peroxide oxidation, CWPO), repurposing solid by products of the same agroindustry
as
precursors for the preparation of Fesupported
carbonbased
materials. Envisaging a circular
economy model for the sector, the integration of a downstream direct contact membrane
distillation (DCMD) unit was also evaluated to potentially recover water suitable to be reused in
the same industry (e.g., for crops irrigation or machinery/facilities washing activities). A gestão das águas residuais geradas pela indústria de extração de azeite – águas ruças (olive
mill wastewater, OMW) – constitui uma problemática ambiental que persiste neste setor dadas
as características intrínsecas deste tipo de efluentes, como a elevada carga orgânica, o pH ácido
e o alto teor em substâncias tóxicas e dificilmente biodegradáveis, nomeadamente compostos
fenólicos. O objetivo principal deste trabalho foi o estudo do tratamento de OMW pelo processo
oxidativo tipoFenton
(em sistema heterogéneo), reaproveitando para tal os subprodutos sólidos
deste setor como precursores para a preparação de materiais de carbono como suporte da fase
ativa de ferro. Com vista à adoção de um modelo de economia circular para este setor, foi ainda
avaliada a integração de uma unidade de destilação por membrana após o processo catalítico
de modo a recuperar água com características potencialmente adequadas para a sua reutilização
na mesma indústria (por exemplo, para irrigação de cultivos ou atividades relacionadas com a
lavagem de máquinas/lagar). El tratamiento de las aguas residuales generadas por la industria oleícola durante la extracción
del aceite de oliva (OMW, por sus siglas en inglés) resulta en un reto complejo para el sector, ya
que su vertido produce importantes problemas ambientales debido a su intrínseca alta carga
orgánica, pH ácido y altos contenidos en fenoles, que inducen una alta actividad fitotóxica y
antibacteriana. El principal objetivo de este trabajo ha sido el desarrollo de tratamientos
oxidativos del OMW mediante procesos tipo Fenton heterogéneos (oxidación catalítica con
peróxido de hidrógeno, CWPO), reutilizando otros residuos sólidos de la producción de aceite
(huesos de aceituna, restos de poda) como materiales de partida en la preparación de los
catalizadores usados, catalizadores de Fe soportados en materiales de carbón. Siguiendo este
modelo de economía circular, también se evaluó la integración de una unidad de destilación por
membrana de contacto directo (DCMD) aguas abajo para recuperar potencialmente agua apta
para ser reutilizada para riego de cultivos o actividades de lavado de maquinaria.