Τύποι ελαιοτριβείων σήμερα

Οι ποιο ευρέως διαδεδομένες μέθοδοι είναι αυτές της φυγοκέντρισης και η κλασσική παραδοσιακή μέθοδος της πίεσης. Τα φυγοκεντρικά συστήματα, διακρίνονται σε τριών και δύο φάσεων, ανάλογα με τα προϊόντα που δίνουν στο τέλος της επεξεργασίας. Στα συστήματα πίεσης και στα 3 - φασικά φυγοκεντρικά συστήματα, τα απόβλητα είναι και υγρά και στερεά (κατσίγαρος και ελαιοπυρήνας) ενώ στα 2 - φασικά συστήματα το απόβλητο που προκύπτει είναι υγρός ελαιοπυρήνας. Τα τρία συστήματα διαφέρουν σημαντικά ως προς το ποσό των υγρών αποβλήτων και των άλλων παραπροϊόντων που παράγουν. Έτσι ανάλογα με τα συστήματα που χρησιμοποιούνται διακρίνονται και οι τύποι των ελαιοτριβείων σε κλασσικού τύπου ελαιοτριβεία και σε φυγοκεντρικά ελαιοτριβεία.

Ανάλογα με τα συστήματα που χρησιμοποιούνται διακρίνονται και οι τύποι των ελαιοτριβείων σε κλασσικού τύπου ελαιοτριβεία και σε φυγοκεντρικά ελαιοτριβεία

Η μέθοδος της φυγοκέντρισης στηρίζεται στη διαφορά του ειδικού βάρους που παρουσιάζουν τα συστατικά της ελαιοζύμης (ελαιόλαδο, νερό και στερεά συστατικά). Με τη μέθοδο αυτή η ελαιοζύμη μετά τη μάλαξη αραιώνεται με νερό και φυγοκεντρείται δια μέσου του φυγοκεντρητή, όπου γίνεται ο διαχωρισμός του ελαιολάδου από τα υπόλοιπα συστατικά.

Με το σύστημα τριών φάσεων, η ελαιόπαστα διαχωρίζεται σε φυτικά υγρά, λάδι και πυρήνα. Στο σύστημα αυτό για την εξαγωγή του ελαιολάδου απαιτείται προσθήκη νερού (1lt για κάθε kg ελαιοζύμης) για καλύτερο διαχωρισμό των συστατικών.

Με τα συστήματα δύο φάσεων, τα απόβλητα ελαττώνονται αρκετά δραστικά σε σχέση με τα συστήματα τριών φάσεων. Η αναλογία καρπού αποβλήτων που στα φυγοκεντρικά συστήματα τριών φάσεων είναι 1:1 ή 1:1,2 στα φυγοκεντρικά δύο φάσεων μειώνονται στο 1:0,2 ή 1:0,15. Έτσι έχουμε:

Παραδοσιακό σύστημα πίεσης ελαιοτριβείου

Η παραδοσιακή μέθοδος επεξεργασίας ελαιόλαδου είναι μια ασυνεχής (Batch) διαδικασία κατά την οποία παράγονται ελαιόλαδο, υγρά απόβλητα (κατσίγαρος) και στερεά απόβλητα (ελαιοπυρήνας). Ο ελαιόκαρπος υποβάλλεται σε υδραυλική πίεση που σταδιακά φτάνει τα 300 – 500 kg/cm2 ανάλογα με τα χαρακτηριστικά tου καρπού όπως η ωριμότητά του και το είδος του. Κατά την διάρκεια της συμπίεσης του ελαιόκαρπου, το μίγμα ελαιόλαδο – νερό κυλάει και συλλέγεται στο κέντρο των μύλων. Έτσι με αυτόν τον τρόπο, τα στερεά υπολείμματα διαχωρίζονται από το μίγμα ελαιόλαδου – νερού. Το μίγμα αυτό επεξεργάζεται περαιτέρω με την μέθοδο την καθίζησης και αργότερα με φυγοκέντριση.

Μια πιο σύγχρονη παραλλαγή της μεθόδου υδραυλικής πίεσης, επιτυγχάνεται με την χρήση διαδοχικών πιεστηρίων με διαφορετική πίεση. Η αποδοτικότητα των ελαιοτριβείων εξαρτάται άμεσα από τον αριθμό των πιεστηρίων που διαθέτει η κάθε μονάδα.

Ένα σημαντικό πλεονέκτημα της μεθόδου που αναφέρθηκε, είναι ότι δεν απαιτείται μεγάλη προσθήκη νερού στην ελαιοζύμη. Εάν οι ελαιόκαρποι είναι δύσκολο να επεξεργαστούν (πολύ ώριμοι καρποί) και η ελαιώδης φάση είναι δύσκολο να διαχωριστεί από τις άλλες φάσεις τότε κρίνεται σκόπιμη η προσθήκη μικρών ποσοτήτων νερού (3-5 l/100 kg καρπών) κατά την διαδικασία της σύνθλιψης, ζύμωσης και πλύσης των μύλων μετά την πίεση των ελαιοκάρπων.

Σε γενικές γραμμές, η διαδικασία της πίεσης για την εξαγωγή του ελαιόλαδου, παράγει τα ισχυρότερα υγρά απόβλητα, με συγκεντρώσεις της τάξης των 100 – 200 gCOD /l. Από 1.000 kg ελιών, παράγονται περίπου 350 kg στερεού κλάσματος (περιεκτικότητα νερού περίπου 25%) και περίπου 450 kg υγρών αποβλήτων. Όμως αυτή η διαδικασία συνδέεται επίσης και με την παραγωγή ελαιόλαδου υψηλής ποιότητας, εξαιτίας της χαμηλής θερμοκρασίας που απαιτείται για τη εξαγωγή του υπό την προϋπόθεση να διατηρείται ο χώρος πάντα όσο πιο καθαρός γίνεται. Εάν οι συνθήκες υγιεινής στης εγκαταστάσεις δεν είναι ικανοποιητικές και τα πιεστήρια δεν καθαρίζονται συχνά, η ποιότητα του ελαιόλαδου ελαττώνεται διότι έρχεται σε επαφή με ήδη οξειδωμένα παλαιά σωματίδια. Η συμβατική μέθοδος εξαγωγής του ελαιόλαδου παραμένει η οικονομικότερη από πλευράς εξοπλισμού αλλά όχι και από πλευράς εργατικών χεριών και συντήρησης. Τέλος θα πρέπει να τονιστεί ότι το γεγονός ότι η παραδοσιακή μέθοδος είναι μια ασυνεχής διαδικασία, σίγουρα δεν αποτελεί πλεονέκτημα για την σύγχρονη βιομηχανία.

Φυγοκεντρικό σύστημα ελαιοτριβείου τριών φάσεων

Η 3-φασική διαδικασία, που αντικαθιστά την παραδοσιακή μέθοδο, χρησιμοποιείται ευρέως σήμερα για την εξαγωγή του ελαιόλαδου και χρονολογείται από τη δεκαετία του 1960-1970. Ουσιαστικά αυτή η μέθοδος εκμεταλλεύεται την διαφορά του ειδικού βάρους ανάμεσα στο νερό και στο λάδι. Οι αλεσμένες ελιές τοποθετούνται σε ένα 3 - φασικό ελαιουργικό συγκρότημα που αποτελείται από μια σειρά φυγοκεντρικών διαχωριστών οριζόντιου άξονα (decanter), όπου διαχωρίζονται τα διάφορα κλάσματα. Η παραγωγική ικανότητα των ελαιοτριβείων φυγοκεντρικού τύπου εξαρτάται άμεσα από την απόδοση των οριζόντιων φυγοκεντρικών διαχωριστήρων.

Όλοι οι φυγοκεντρικοί διαχωριστές ελαιοζύμης χαρακτηρίζονται από:

Οριζόντιο άξονα και οριζόντιο τύμπανο

Εξωθητικό κοχλία, που περιστρέφεται με ελαφρά λιγότερες στροφές, αλλά κατά την ίδια φορά με το τύμπανο, έτσι ώστε να μετατοπίζει συνεχώς τις στερεές ύλες προς το άκρο του τυμπάνου.

Ο φυγοκεντρικός αυτός διαχωριστής χωρίζει την ελαιοζύμη σε τρεις χωριστές φάσεις, τον ελαιοπυρήνα, το ελαιόλαδο και τα φυτικά υγρά και νερά. Είναι συνεχούς λειτουργίας (continuous flow), με τη λάσπη (ελαιοπυρήνα), να ωθείται συνεχώς έξω από τον ελαιοδιαχωρηστή, με τη βοήθεια κοχλία μεταφοράς.

Τα μηχανήματα είναι συνδεδεμένα υπό μορφή συνεχούς γραμμής, πλήρως αυτοματοποιημένης σε ότι αφορά τη λειτουργία. Χαρακτηριστικό αυτού του τύπου ελαιοτριβείου είναι η συνεχής ροή του υλικού από το στάδιο του καρπού ως τα τελικά προϊόντα, το ελαιόλαδο και τον ελαιοπυρήνα. Ο ελαιοπυρήνας περιέχει 12% περίπου λάδι, γεγονός που τον καθιστά αξιοποιήσιμο και για αυτό το λόγο οδηγείται στα πυρηνελαιουργεία για εξαγωγή πυρηνελαίου με εκχύλιση. Το κατάλοιπο της διαδικασίας αυτής είναι το πυρηνόξυλο, υλικό με εμπορική αξία αφού χρησιμοποιείται για θέρμανση.

Από τις πρώτες κιόλας εφαρμογές, που πραγματοποιήθηκαν, δεν υπήρξαν βασικές διαφορές όσον αφορά στην ποσότητα του παραγόμενου ελαιόλαδου. Το κύριο μειονέκτημα όμως αυτής της μεθόδου είναι η μεγάλη ποσότητα του ζεστού νερού που απαιτείται και συνεπώς η μεγάλη παραγωγή υγρών αποβλήτων. Στο παρελθόν έχει γίνει προσπάθεια για ανακύκλωση των παραγόμενων φυτικών υγρών που προέρχονται από τις διαδικασίες της πλύσης του ελαιόκαρπου, του χώρου εξαγωγής και του εξοπλισμού, παρόλα αυτά δεν βρίσκει εφαρμογή διότι έχει αποδειχθεί ότι η οξειδωτική φύση των υγρών αυτών επηρεάζει σημαντικά την ποιότητα του εξαγόμενου ελαιόλαδου. Επίσης, με τη χρήση αυτής της μεθόδου εξαγωγής, χάνονται πολύτιμα συστατικά του ελαιοκάρπου (φυσικά αντιοξειδωτικά) όπου μεταβαίνουν στα υγρά απόβλητα.

Συστήματα και τύποι ελαιοτριβείων

Φυγοκεντρικό σύστημα ελαιοτριβείου δύο φάσεων

Πριν από μερικά χρόνια, εμφανίστηκε ένα νέο σύστημα στην αγορά, το 2φασικό ελαιουργικό συγκρότημα (αποκαλούμενο επίσης και "οικολογικό σύστημα") από την εταιρία Westfalia Separator A.G. Να σημειωθεί ότι στα φυγοκεντρικά ελαιοτριβεία τριών φάσεων για την παραλαβή του ελαιολάδου από τον ελαιόκαρπο απαιτείται αραίωση της ελαιοζύμης με μεγάλη ποσότητα νερού. Αντίθετα στα ελαιοτριβεία δύο φάσεων ο φυγοκεντριτής δεν χρειάζεται αραίωση της ελαιοζύμης με νερό και τη διαχωρίζει τελικά σε δύο μέρη. Σε αυτήν τη διαδικασία, τα τελικά προϊόντα είναι το ελαιόλαδο και ο ελαιοπυρήνας στον οποίο ενσωματώνονται τα απόνερα (2POMW).

Το σημαντικότερο πλεονέκτημα του συστήματος είναι η μειωμένη κατανάλωση νερού και η έλλειψη υγρών αποβλήτων παράλληλα όμως το πρόβλημα της διαχείρισης των αποβλήτων μετατοπίζεται από τα υγρά στα στερεά απόβλητα. Υπολογίζεται ότι για κάθε κιλό επεξεργασμένου ελαιόκαρπου παράγονται 800 κιλά υγρού ελαιοπυρήνα. Σοβαρό όμως μειονέκτημα της μεθόδου είναι ότι ο ελαιοπυρήνας που προκύπτει (alperujo) έχει αυξημένη υγρασία και είναι δύσκολος στο χειρισμό, στη μεταφορά και την επεξεργασία. Επιπλέον, ξηραίνεται με αργό ρυθμό και έχει υψηλό ρυπαντικό φορτίο.

Συγκριτικά, η 2-φασική επεξεργασία παρουσιάζει τα εξής πλεονεκτήματα σε σχέση με τα 3-φασικά συστήματα:

Έχει διαπιστωθεί ότι το ελαιόλαδο που παράγεται από τα 2-φασικά ελαιοτριβεία είναι καλύτερης ποιότητας. Έχουν υψηλότερη οξειδωτική σταθερότητα και καλύτερα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά.

Στα 2-φασικά συστήματα δεν απαιτείται η προσθήκη επιπλέον ποσοτήτων νερού για την παραγωγή της ελαιόπαστας ελαττώνοντας το λειτουργικό κόστος της εγκατάστασης.

Η απαίτηση των 2-φασικών συστημάτων σε ενέργεια είναι μικρότερη, λόγω της μικρότερης ποσότητας ελαιόπαστας που πρέπει να επεξεργαστεί.

Στα 2-φασικά συστήματα, δεν απαιτείται επιπλέον φυγοκεντρωτής για την επεξεργασία των φυτικών υγρών που παράγονται, καθώς αυτά ανακυκλώνονται.

Στα 3-φασικά συστήματα πριν την δεύτερη φυγοκέντριση απαιτείται η ανάμιξη των φυτικών υγρών και του ελαιόλαδου. Πτητικά συστατικά όμως από τα φυτικά υγρά δύναται να δημιουργήσουν ένα κολλώδες ίζημα στον decanter.

Η κατασκευή του 2-φασικού decanter είναι λιγότερο περίπλοκη, κάνοντάς τον σε λειτουργικά πιο αξιόπιστο και περισσότερο οικονομικό από τον 3φασικό.

Παρόλα αυτά υπάρχουν και μερικά μειονεκτήματα του 2-φασικού συστήματος έναντι των 3-φασικών. Τα κυριότερα είναι τα εξής:

Η 2-φασική τεχνολογία επεξεργασίας ελαιόλαδου, ουσιαστικά μετατοπίζει το πρόβλημα των αποβλήτων που παράγονται από τα ελαιοτριβεία, στις ραφιναρίες. Η ελαιόπαστα που παράγεται πρέπει να υποστεί επεξεργασία για την εξαγωγή του ελαίου που περιέχει, με συχνά αρκετά δαπανηρές σε ενέργεια και κόστος διαδικασίες.

Τα απόβλητα των 2-φασικών ελαιοτριβείων είναι μια σχετικά νέα μορφή αποβλήτων η οποία δεν έχει πλήρως χαρακτηρισθεί και μελετηθεί. Γενικά πάντως έχει διαπιστωθεί ότι πρόκειται για απόβλητα με υψηλό COD, υψηλό δείκτη θολότητας πλούσια σε λίπη, ξηρό περιεχόμενο, πλούσιο σε φαινόλες και ο-διφαινόλες.

Τα 2POMW περιέχουν 55-70% υγρασία, ενώ το στερεό υπόλειμμα από τα παραδοσιακά πιεστήρια περιέχουν μόλις 20-25% και τα 3-φασικά συστήματα 40-45%. Αυτό το χαρακτηριστικό των αποβλήτων από τα 2-φασικά συστήματα, τα καθιστά ασταθή στον χειρισμό, την μεταφορά και την αποθήκευσή τους.

Βιβλιογραφία

"Μέθοδοι επεξεργασίας υγρών και στερεών αποβλήτων ελαιοτριβείων" 

Μεταπτυχιακή εργασία της Βολικάκη Χρυσής, Πολυτεχνείο Κρήτης, Τμήμα Μηχανικών Περιβάλλοντος, Μεταπτυχιακό πρόγραμμα περιβαλλοντικής και υγειονομικής μηχανικής.

https://giorgoskatsadonis.blogspot.com/2020/11/blog-post_84.html?fbclid=IwAR0LiBJEWBoVAlLj9yqmXnJdBvqm5P2ML03C9W7fvX_hjvF2fxh_eYeSr-4

Να είστε όλες και όλοι καλά

εντός και εκτός Ελλάδας.