Παραγοντικός σχεδιασμός και βελτιστοποίηση εξαγωγής υπολειμματικού ελαίου από διφασικά απόβλητα ελαιοτριβείων

Χρυσάγη, Ευδοκία; Chrysagi, Evdokia

dc.contributor.author	Χρυσάγη, Ευδοκία	el
dc.contributor.author	Chrysagi, Evdokia	en
dc.date.accessioned	2019-07-23T11:16:11Z
dc.date.available	2019-07-23T11:16:11Z
dc.date.issued	2019-07-23
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/49129
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.16799
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Απόβλητα ελαιοτριβείου	el
dc.subject	Υπολειμματικό λάδι	el
dc.subject	Οξίνιση	el
dc.subject	Βελτιστοποίηση	el
dc.subject	Κεντρικός σύνθετος σχεδιασμός	el
dc.subject	Κινητική εξίσωση	el
dc.subject	Olive mill waste	en
dc.subject	Two phase olive mill	en
dc.subject	Residual oil	en
dc.subject	Acidification	en
dc.subject	Central composite design	en
dc.subject	Optimization	en
dc.subject	Kinetic equation	en
dc.title	Παραγοντικός σχεδιασμός και βελτιστοποίηση εξαγωγής υπολειμματικού ελαίου από διφασικά απόβλητα ελαιοτριβείων	el
dc.title	Factorial design and optimization of residual oil extraction from two - phase olive mill waste	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Chemical engineering	en
heal.classification	Χημική μηχανική	el
heal.classification	Περιβαλλοντική μηχανική	el
heal.classification	Environmental engineering	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-02
heal.abstract	Ο ελαιοπαραγωγικός κλάδος αποτελεί έναν από τους σημαντικότερους τομείς της γεωργικής παραγωγής της χώρας μας ενώ σε παγκόσμιο επίπεδο η Ελλάδα είναι η τρίτη σε σειρά ελαιοπαραγωγός χώρα. Η γεωργική, όμως, αυτή δραστηριότητα είναι υπεύθυνη για τη δημιουργία παραπροϊόντων, τα οποία λόγω του υψηλού ρυπαντικού τους φορτίου και της τοξικότητας που προκαλούν, απαιτούν αποτελεσματική επεξεργασία, προτού διατεθούν στο περιβάλλον. Παρά την ανάπτυξη της σύγχρονης μεθόδου της φυγοκέντρησης δύο φάσεων, το πρόβλημα των αποβλήτων ελαιοτριβείου δεν έχει εξαλειφθεί. Για το λόγο αυτό, μελετώνται ποικίλες τροποποιήσεις στη διαδικασία εξαγωγής ελαιόλαδου. Στην Ισπανία, για παράδειγμα, εφαρμόζεται η μέθοδος "repaso", όπου μια σημαντική ποσότητα ελαίου μπορεί να ανακτηθεί με μια δεύτερη φυγοκέντρηση του υγρού ελαιοπυρήνα. Ωστόσο, το υπολειπόμενο απόβλητο έχει τόσο χαμηλό περιεχόμενο σε λάδι και τόσο υψηλό περιεχόμενο σε νερό που η ξήρανση και η εξαγωγή δεν είναι οικονομικά συμφέρουσες. Στην παρούσα διπλωματική εργασία εφαρμόζεται μια πρωτότυπη μέθοδος οξίνισης με βασικό στόχο την εύρεση των βέλτιστων συνθηκών για να επιτευχθεί η υψηλότερη εξαγωγή υπολειμματικού ελαίου από απόβλητα διφασικού ελαιοτριβείου. Αρχικά, πραγματοποιήθηκε μια σειρά αναλύσεων στο απόβλητο με σκοπό τον χαρακτηρισμό της πρώτης ύλης, από την οποία προκύπτει ότι το απόβλητο περιέχει υψηλό οργανικό φορτίο (COD = 30 kg/m3) καθώς και φαινολικές ενώσεις σε υψηλή συγκέντρωση (TPC = 10 g/L), στην οποία αποδίδεται συνήθως η τοξικότητα των αποβλήτων αυτών. Το περιεχόμενο του αποβλήτου σε λάδι μετρήθηκε 10.2%, γεγονός που σημαίνει πως σημαντική ποσότητα ελαίου μένει αναξιοποίητη. Με σκοπό την αξιοποίηση του, αναπτύχθηκε κεντρικός σύνθετος σχεδιασμός και μελετήθηκαν οι ακόλουθοι τέσσερεις παράγοντες: η αναλογία του στερεού αποβλήτου ως προς το προστιθέμενο υγρό, η προστιθέμενη ποσότητα θειικού οξέος, η προστιθέμενη ποσότητα ένυδρου θειικού σιδήρου και η θερμοκρασία. Με βάση τα αποτελέσματα του σχεδιασμού προσδιορίστηκαν οι βέλτιστες συνθήκες εκτέλεσης του πειράματος όπου εξάγονται 47.7 mg ελαίου ανά g στερεού αποβλήτου. Στις συνθήκες αυτές βρέθηκε επίσης πως η κινητική της εξαγωγής ακολουθεί μοντέλο 2ης τάξης. Τέλος, πραγματοποιήθηκε ανάλυση του ελαίου ως προς τα λιπαρά οξέα και σε σύγκρισή του με το παρθένο ελαιόλαδο εξήχθη το συμπέρασμα πως έχουν αντίστοιχα χαρακτηριστικά. Συμπερασματικά, από τα αποτελέσματα της διπλωματικής εργασίας καθίσταται σαφές ότι η εφαρμοζόμενη μέθοδος αποτελεί έναν οικονομικά συμφέροντα τρόπο διαχείρισης των αποβλήτων των ελληνικών ελαιουργείων. Λέξεις κλειδιά: απόβλητο ελαιοτριβείου, διφασικό ελαιοτριβείο, υπολειμματικό λάδι, οξίνιση, κεντρικός σύνθετος σχεδιασμός, βελτιστοποίηση, κινητική εξίσωση	el
heal.abstract	The olive oil industry is one of the most important fields of agricultural production in our country, while Greece is the third largest producer of olive oil in the world. However, it is this agricultural activity that is re-sponsible for the production of by-products which, due to the high pol-luting load and toxicity they cause, require effective treatment before being released into the environment. Despite the development of the modern method of two-phase decanting, the problem of olive mill waste has not been eliminated. Various modifi-cations to the olive oil extraction process are therefore being studied. In Spain, for instance, the "repaso" method is applied, where a significant amount of oil can be recovered by a second decanting of fresh alpeorujo diluted with water. However, the residual waste has such a low oil content and such a high water content that the drying and ex-traction are not economically advantageous. In this thesis, a novel acidification method is applied, with its main purpose being the determination of the optimal conditions in order to achieve the highest extraction of residual oil from olive mill waste of a two-phase olive mill. At first, a few analyses were carried out in order to characterize the ol-ive mill waste, which showed that it contains a high organic load (COD = 30 kg/m3) as well a high concentration of phenolic compounds (TPC = 10 g/L), which are usually the cause of the toxicity of these wastes. The oil content was found to be 10.2%, meaning that a significant amount of oil remains unused. In order to utilize it, a central composite design was developed and the four following factors were studied: the ratio of solid waste to added liquid, the added amount of sulfuric acid, the added amount of ferrous sulphate and the temperature. Based on the results of the composite design the optimal conditions for the experiment were determined, where 47.7 mg oil per g of solid waste were extracted. At those conditions, it was also found that the kinetics of the extraction follow the second order model. Finally, an analysis of the residual olive oil was carried out and showed a similar fatty acid profile with that of virgin olive oil. In conclusion, it is made clear from the results of this thesis that the method applied is an economically beneficial way of managing olive mill waste in Greece. Key words: olive mill waste, two phase olive mill, residual oil, acidification, Central Composite Design, optimization, kinetic equation	en
heal.advisorName	Βλυσίδης, Απόστολος	el
heal.committeeMemberName	Λυμπεράτος, Γεράσιμος	el
heal.committeeMemberName	Παυλάτου, Ευαγγελία	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Σύνθεσης και Ανάπτυξης Βιομηχανικών Διαδικασιών (IV). Εργαστήριο Οργανικής Χημικής Τεχνολογίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	67 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true