استخراج روغن

G. Baskar ، ... I. Abarnaebenezer Selvakumari ، در پیشرفت در سوخت های زیست محیطی برای یک محیط پایدار ، 2019

7.4 تکنیک های استخراج

سه روش اصلی برای استخراج روغن از یک دانه یا هسته وجود دارد: مکانیکی ، شیمیایی یا آنزیمی. به غیر از این روش ها به طور گسترده ای استفاده می شود، برخی از روش های دیگر که در دسترس هستند که به طور خاص برای برخی از انواع نمونه طراحی شده است وجود دارد: شتاب استخراج با حلال (ASE)، SFE، یا استخراج-مایکروویو کمک (MAE) [30] .

7.4.1 استخراج مکانیکی

استخراج روغن توسط دفع های مکانیکی یا پرس معمول ترین روش است. در این روش برای استخراج روغن یا از یک فشار قوچ دستی یا از یک فشار پیچ موتور محرک استفاده می شود. مشاهده شده است که پرس قوچ می تواند در حدود 60٪ - 65٪ روغن استخراج کند در حالی که یک ماشین پیچ موتور محور می تواند حدود 68٪ - 80٪ روغن موجود از دانه ها را استخراج کند [30] .

طراحی پرس مکانیکی بسیار مهم است زیرا نقش مهمی در عملکرد روغن دارد. عملکرد را می توان با پیش تیمار بذرها با یک فرآیند پخت به حدود 89٪ در یک پاس و 91٪ در یک پاس دو افزایش داد [32] (Achten، 2008). روغن استخراج شده از یک پرس مکانیکی با فیلتر کردن و رفع رطوبت نیاز به تصفیه بیشتر دارد [30] .

7.4.2 استخراج شیمیایی یا حلال

7.4.3 استخراج سریع حلال

ASE را استخراج حلال تحت فشار (PSE) نیز می نامند ، این یکی از فرآیندهای استخراج مدرن است. طبق این روش ، روغن دانه ها با استفاده از حلال های آلی یا آبی در دما و فشار بالا استخراج می شود. مشاهده شد که فشار بالا مانع از جوش آمدن در دمای بالاتر از نقطه جوش نرمال حلال می شود اما دمای بالا سرعت استخراج روغن را تسریع می کند. این روش در مقایسه با سایر روشهای استخراج حلال باعث کاهش زمان و همچنین مصرف حلال می شود [40] . از ASE برای استخراج مواد مختلف از جمله جوانه گندم [34] و پوسته بذر کتان استفاده شده است.

7.4.4 استخراج آنزیمی

روش استخراج روغن آنزیمی آبی (AEOE) یک روش وقفی برای استخراج روغن از مواد گیاهی است [35] . مزایای اصلی این فرآیند طبیعت سازگار با محیط زیست و این واقعیت است که هیچ ترکیب آلی مضر یا فراری تولید نمی کند [36] . برای استخراج روغن از بذرهای پیش تصفیه شده از آنزیم های مناسب استفاده می شود. ترکیبی از استخراج آنزیمی با سونوگرافی نتایج بهتری در استخراج روغن از دانه ها نشان داده است. با این وجود می توان با استفاده از روش استخراج روغن آنزیمی آبی ، مشکلات مرتبط با استخراج حلال را کاهش داد. مشاهده می شود که این فرآیند استخراج روغن بیشتر زمان بر است ، که این مهمترین عیب آن است [37] .

7.4.5 استخراج مایعات فوق بحرانی

مشخص شده است که استخراج روغن از دانه ها با استفاده از تکنیک های مختلف استخراج حلال ، زمان بر و مشکل بیشتری در دفع حلال است. بنابراین ، مشکل استفاده از حلال و همچنین مصرف زمان ، اغلب در مقادیر زیاد و سمیت ، روش SFE توسعه یافته است. این روش از دهه 1980 در عمل برای جلوگیری از استفاده از حلال های آلی و همچنین افزایش سرعت استخراج وجود داشته است [38] . مشخص شده است که SFE با استفاده از CO 2 دارای مزایایی نسبت به استخراج با حلال است [39 ، 40] . با این حال ، محدودیت اصلی SFE هزینه بالای آن در مقیاس تولید است. این امر نه تنها به دلیل استفاده از تجهیزات فشار قوی بلکه به دلیل مواد اولیه مورد استفاده است که برای کاهش رطوبت باید خشک شود.

7.4.6 استخراج با کمک مایکروویو

MAE را مایکروویو نیز می نامند. این یک روش جدید استخراج است که ترکیبی از مایکروویو و استخراج با حلال سنتی است [33] . فرآیند MAE مزایای بسیاری نسبت به سایر فرآیندهای استخراج دارد ، مانند هزینه کم تولید با مدت زمان پردازش کوتاه تر ، نیاز به حلال کمتر و میزان استخراج بالاتر با کاهش مصرف انرژی و انتشار CO 2 [33 ، 41] . دستگاه و طراحی آزمایشی برای MAE ساده و ارزان است و همچنین می تواند برای انواع مواد با محدودیت کمتر در قطبیت مواد استخراج کننده مورد استفاده قرار گیرد [33 ، 42] . استخراج روغن با استفاده از MAE در مقایسه با SFE به زمان کمتری نیاز دارد [43]. از این رو ، این روش استخراج جایگزین امیدوار کننده ای برای روش مرسوم استخراج روغن است ، به ویژه در مورد مواد گیاهی [33] .

پاتریشیا لوئیس ، در مدل سازی بنیادی سیستم های غشایی ، 2018

8.2.1 مثال 1: نانو فیلتراسیون-تقطیر ترکیبی برای غلظت عصاره ریز جلبک ها

استخراج روغن برای تولید سوخت زیستی از روغن های خوراکی مانند روغن پالم ، روغن آفتابگردان ، روغن کانولا یا روغن سویا می تواند سوال برانگیز باشد زیرا مستقیماً بر تأمین غذا تأثیر می گذارد. روغنریز جلبکهابه عنوان ماده اولیه جدیدی برای تولید بیودیزل و همچنین بیواتانول ، گاز بیوسنتز یا روغن زیستی از طریق فرآیندهای ترموشیمیایی و بیوشیمیایی ظاهر شده است (Lopresto et al.، 2017). استخراج روغن به طور کلی با استفاده از یک حلال انجام می شود ، که بازیافت آن یک مسئله مهم در روند کلی است. بازیابی حلال توسط نانو فیلتراسیون حلال آلیدر ادبیات مورد توجه قرار گرفته است (Lopresto et al.، 2017).لوپرسو و دیگران (2017)فرآیند مرسوم برای بازیافت حلال و ترکیبی ترکیبی از نانو فیلتراسیون و تقطیر را شبیه سازی کرد. مصرف انرژی و کل هزینه محاسبه شد. برای انجام شبیه سازی از Aspen Plus استفاده شد. اجزای روغن به دلیل کمبود اطلاعات در مورد روغن جلبک ، تریولئین در نظر گرفته شد و یونیفاک روش ترمودینامیکی برای انجام شبیه سازی بود. شکل 8.1 نشان می دهد flowsheet از روند معمولی و 8.1 شکل B فرآیند ترکیبی. جریان خوراک شامل 1000  لیتر در ساعت با 1  گرم در لیتر روغن بود.

برای بارگیری تصویر در اندازه کامل وارد سیستم شوید

شکل 8.1 . بازیابی حلال در غلظت روغن ریز جلبک: (A) فرآیند معمول. (B) فرآیند نانو فیلتراسیون ترکیبی - تقطیر.

تولید مجدد با مجوز از Lopresto، CG، Darvishmanesh، S.، Amelio، A.، Mazinani، S.، Ramazani، R.، Calabrò، V.، Van der Bruggen، B.، 2017. استفاده از نانو فیلتراسیون حلال آلی برای عصاره ریز جلبک ها تمرکز. سوخت های زیستی ، Bioprod. بیورفین 11 (2) ، 307–324.

فرآیند مرسوم ( شکل 8.1 A) شامل دو ستون تقطیر است. ستون اول روغن را به غلظت 75  ٪ وزنی متمرکز می کند ، که به ستون تقطیر دوم ارسال می شود ، که به منظور جلوگیری از دناتوراسیون روغن در خلا کار می کند. در این ستون ، روغن تا خلوص بالا متمرکز شده است. از طرف دیگر ، فرآیند ترکیبی شامل یک واحد نانو فیلتراسیون است که در 20  بار کار می کند و روغن را قبل از ارسال به تقطیر ، از قبل متمرکز می کند. در جریان بازدارنده ، غلظت روغن 10 بود درصد وزنی در جریان نفوذ ، حلال تقریبا خالص بود. سپس در ستون تقطیر ، روغن خالص تولید شد. از نتایج شبیه سازی ، مشاهده شد که مصرف انرژی فرآیند ترکیبی بسیار کمتر از یک روش معمول است. با این وجود ، از نظر هزینه ، فرآیند ترکیبی به دلیل سرمایه گذاری روی واحدهای غشایی ، منجر به هزینه کلی بیشتری می شود. برای فرآیند متداول ، هزینه اصلی به مبدلهای حرارتی ستونهای تقطیر مربوط می شود. بنابراین حتی اگر هزینه کل هیبرید بیشتر از فرآیند مرسوم باشد ، هزینه بالاتر آب و برق در فرآیند متداول با گذشت زمان سنگین است و هیبرید پس از 5-10 سال کار جالب تر خواهد شد.

EF Aransiola ، ... BO سلیمان ، در پیشرفت در سوخت های زیست محیطی برای یک محیط پایدار ، 2019

3.3.3 روش آنزیمی استخراج

این فرآیند سازگار با محیط زیست است و ترکیبات آلی فرار تولید نمی کند [7] . به گفته عبدالکریم و همکاران [66] ، استخراج آنزیمی مزایای زیادی نسبت به استخراج با حلال دارد ، به عنوان مثال ، دمای استخراج پایین تر است ، به حلال های انفجاری نیازی نیست و مواد زائد مضر تولید نمی شود. همچنین جداسازی اجزای گیاهی استخراج شده را تسهیل می کند و شرایط خفیف فرآیند باعث می شود که اجزای استخراج شده بدون تغییر باقی بمانند و فقط تعداد کمی از محصولات جانبی که ممکن است بر طعم و بوی محصول نهایی تأثیر بگذارند تولید می شود. فرآیندهای استخراج آنزیمی در یک محیط آبی انجام می شود ، بنابراین فسفولیپیدها از روغن جدا می شوند تا دیگر نیازی به جازدایی نباشد. این امر باعث کاهش هزینه کلی فرآوری روغن تا محصول نهایی می شود.

شاه و همکاران [62] از ترکیبی از فراصوت سازی و روش استخراج روغن آنزیمی آبی برای استخراج روغن از دانه جاتروفا استفاده کرد. شارما و گوپتا [67] مزیت استفاده از پیش اشعه ماورا صوت قبل از استخراج روغن از دانه های بادام و زردآلو با فرایند استخراج روغن آنزیمی آبی را ارزیابی کردند. عبدالکریم و همکاران [66] استفاده از آنزیم ها در استخراج تجاری روغن از زیتون را گزارش داد. از معایب استفاده از آنزیم ها هزینه زیاد و زمان پردازش طولانی است [22 ، 57] .

E. Gnansounou ، JK Raman ، در ارزیابی چرخه زندگی Biorefineries ، 2017

7.2.2 استخراج و انتقال استریل روغن

استخراج روغن به عنوان فرآیند جداسازی لیپیدهای تری گلیسیرید (TAG) از زیست توده جلبکی برداشت شده و غلیظ تعریف می شود و می توان آن را از طریق انواع تکنیک های دستکاری مکانیکی یا شیمیایی انجام داد. استخراج روغن با استفاده از حلال هگزان در این مطالعه با استفاده از یک مدل ستون استریپر در نظر گرفته شده است [27].

بیودیزل یا متیل استر اسید چرب (FAME) با ترانس استریفیشن از آسیل گلیسرول ها (گلیسیریدها) یعنی مونوآسیل گلیسرول ها (MAG) ، دیاسیگلگلیسرول ها (DAG) و تری اسیل گلیسرول ها (TAG) و همچنین اسیدهای چرب آزاد (FFA) و فسفولیپ ها ایجاد می شود . تری گلیسیریدها مطلوب ترین نوع لیپیدها با بیشترین عملکرد برای تولید بیودیزل در نظر گرفته می شوند [ 50 ]. اسیدهای چرب ترکیبات لیپیدها هستند و به طور کلی ، یک مولکول اسید چرب از یک زنجیره هیدروکربن متصل به یک گروه عملکردی کربوکسیل تشکیل شده است. اگر ساختار حداقل از یک پیوند دوگانه تشکیل شده باشد ، اسید چرب اشباع نشده است، و می تواند با هیدروژن پیوند یابد. در غیر این صورت اشباع می شود. روغن های گیاهی و چربی های حیوانی بیشتر حاوی تری گلیسیرید هستند که می توانند توسط آنزیم های طبیعی به سایر آسیگل گلیسرول ها و FFA تجزیه شوند. انواع مختلفی از غیر آسیل گلیسرول لیپیدها ممکن است در روغن زیستی استخراج شده مانند لیپیدهای قطبی ، FFA ها ، کتون ها ، رنگدانه ها و غیره وجود داشته باشد. اینها تأثیر نامطلوبی بر روند ترانس استریفیکاسیون دارند و اغلب قبل از ترانس استریفیکاسیون نیاز به تصفیه وجود دارد. مرحله [ 51 ].

استریستریفاسیون تجاری فعلی لیپیدها در حضور کاتالیزورهای قلیایی (KOH / NaOH) است. متانول به دلیل در دسترس بودن و هزینه کمتر در مقایسه با سایر گزینه ها معمولاً برای تولید در مقیاس وسیع استفاده می شود. عوامل اصلی موثر بر ترانس استریسیشن ، محتوای TAG ، میزان بازدارنده ها و محتوای آب است. فرآیند ترانس استریفیکاسیون معمولاً براساس روشهای صنعتی که قبلاً برای تبدیل روغنهای زیستی نسل اول مانند کلزا و سویا استفاده شده است ، مدل سازی می شود. روغن استخراج شده از این زیست توده ها به ترتیب دارای محتوای FFA کم (غالباً کمتر از 1٪) و TAG بالا در نظر گرفته می شود. روغن حاوی بیش از 2٪ FFA باید با حضور متانول در یک مرحله کاتالیزور سولفوریک برای کاهش محتوای FFA ، یک مرحله قبل از تصفیه (استریفیکاسیون) انجام شود.به دنبال ترانس استریفیکاسیون با متانول و هیدروکسید سدیم [52 ، 53 ]. برای روغن استخراج شده از جلبک ها ، درصد FFA و سایر بازدارنده ها معمولاً بسیار بیشتر از حداکثر مقدار مجاز است (حداکثر تا 14 درصد) [ 54 ، 55 ]. ظاهراً ، برای جلوگیری از صابون زدایی و هیدرولیز بیودیزل ، باید بازدارنده ها قبل از ترانس استریشن خالص سازی و از روغن خارج شوند. به منظور جلوگیری از واکنشهای نامطلوب صابون سازی و هیدرولیز ، ترانس استریفیکاسیون دو مرحله ای پیشنهاد شده است [ 56] بنابراین مواد شیمیایی و انرژی بیشتری در این فرآیند دخیل هستند. در این مطالعه مقدار متوسط 7٪ محتوای FFA در روغن جلبک فرض شد. مواد و انرژی مورد نیاز برای فرآوری تولید روغن و بیودیزل با 7٪ FFA با استفاده از یک فرآیند دو مرحله ای (استری سازی اسید و ترانس استریلیزاسیون قلیایی) در ژانگ و همکاران مدل سازی و گزارش شده است. [ 52 ] در این مطالعه LCA استفاده شد.

Richard C. Selley ، Stephen A. Sonnenberg ، in Elements of Petroleum Geology (چاپ سوم) ، 2015

چکیده

استخراج روغن از تراوشات سطحی به حدود 450 سال قبل از میلاد مسیح برمی گردد. شافتهای معدن نیز در اوایل اکتشاف و توسعه مورد استفاده قرار گرفت. اولین چاه حفر شده در دنیای غرب در Oil Creek ، پنسیلوانیا در سال 1859 بود. حفاری ابزار کابل در اوایل قرن نوزدهم توسعه یافت. عمق متوسط چاه های ابزار کابل در حدود 1000 متر بود. حفاری دوار تا حد زیادی جایگزین شد. این امر باعث می شود تا چاه ها با ایمنی بیشتر و عمق بسیار بیشتری حفر شوند. امروزه چاه های عمیق جهت دار نیز امری عادی است.

ارزیابی تشکیل از طریق سیاهههای مربوط سیم و انعطاف پذیر ، تشخیص تخلخل ، سنگ شناسی و مناطق اشباع شده با هیدروکربن را امکان پذیر می کند . سیاهههای مربوط به سیم نیز برای اهداف همبستگی استفاده می شود که امکان ایجاد نقشه های زیر سطح را فراهم می کند.

روش های ژئوفیزیکی شامل نقشه برداری مغناطیسی ، گرانشی و لرزه ای است. ظهور لرزه نگاری سه بعدی (3-D) و توانایی آن برای تجزیه و تحلیل ساختاری و چینه نگاری پیشرفت مهمی در صنعت نفت بود . اکنون چینه نگاری لرزه ای و توالی از اجزای مهم و جدایی ناپذیر اکتشاف نفت است. داده های لرزه ای چهار بعدی (4 بعدی) (بعد چهارم زمان است) اکنون نیز معمولاً بدست می آیند.

زمین شناسی زیرسطحی شامل ادغام سیاهههای مربوط به سیم و بررسی های ژئوفیزیکی با داده ها و مفاهیم زمین شناسی است. کارهای معمول زیر سطح شامل ساخت مقطع و نقشه (به عنوان مثال ، ساختار ، چینه نگاری ، تخلخل ، پرداخت خالص ، کیفیت سنگ منبع و غیره) است.

سنجش از دور ، مجموعه ای از داده ها بدون تماس واقعی با شی being مورد مطالعه است. سنجش از دور شامل بررسی های ژئوفیزیکی هوا و مغناطیسی ، بررسی های لرزه ای دو و سه بعدی ، اسکن بصری ، راداری و چند طیفی است. سنجش از دور یک روش ارزشمند در اکتشاف نفت است.

دبورا گوردون ، ... جاناتان كومي ، در دائرlop المعارف فن آوري هاي پايدار ، 2017

مدیریت روغنهای تهی شده

فرآیندهای استخراج روغن برای برداشتن روغن از مخازن زیر زمین به نیرو نیاز دارد. در ابتدا ، به اندازه کافی دیفرانسیل فشار بین مخزن و چاه وجود دارد که روغن به سمت بالا می رود ، با کمک پمپ هایی که فشار را در سطح بیشتر کاهش می دهد. این روش که به عنوان بازیابی اولیه شناخته می شود ، می تواند برای استخراج حدود 10٪ روغن موجود در مخزن مورد استفاده قرار گیرد. روش های بازیابی ثانویه با غرقابی مخزن با آب یا سایر حلال ها یا گازها برای جابجایی روغن ، فشار طبیعی را تکمیل می کنند. این می تواند تا 40٪ از روغن موجود در مخزن را بازیابی کند. 17

برای روغنی که باقیمانده است ، برای استخراج احتیاج به بازیافت سوم ، که به آن بازیافت روغن (EOR) نیز می گویند ، می باشد. بازیابی سوم از نظر اولیه و ثانویه متفاوت است زیرا هدف آن تغییر یک خاصیت شیمیایی روغن است - به طور کلی ، کاهش ویسکوزیته آن - یا با گرم کردن روغن با بخار ، یا با تزریق مخزن با گاز یا نوع دیگری از حلال. هنگامی که تولیدکنندگان از بازیابی اولیه به ثانویه به بازیابی سوم تبدیل می شوند ، منطق اقتصادی عقل سلیم استخراج در حال کار است: ابتدا کمترین هزینه ، به راحتی قابل دسترسی منابع استخراج می شود. روش خاص EOR مورد استفاده به ویژگی های زمین شناسی مخازنی که نفت از آن استخراج می شود و همچنین به هزینه فناوری های EOR بستگی خواهد داشت. تخمین OCI نشان می دهد که برخی از روش های EOR ، به ویژه سیل بخار ،می تواند تأثیر زیادی بر میزان انتشار گازهای گلخانه ای روغن های تخلیه شده داشته باشد.

تحولات اخیر در EOR حرارتی خورشیدی امید به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای است. EOR انرژی خورشیدی به جای سوختن فسیلی برای تولید بخار ، با تمرکز انرژی خورشید با آینه های آینه ، آب را گرم می کند. بخار تولید شده سپس به مخزن پمپ می شود. 18 دو طرح EOR خورشیدی که در حال حاضر برای استفاده تجاری استفاده می شوند ، برج و سیستم های محفظه محصور هستند. 19 دیگر رمان نزدیک به ازدیاد برداشت در حال توسعه که هنوز با استفاده از OCI، مانند استفاده از دی اکسید کربن با هدف دوگانه ازدیاد برداشت به مدل سازی شود و به طور دائم ذخیره CO هستند 2 زیرزمینی به عنوان یکی دیگر از روش گرفتن و جداسازی کربن (CCS). 20

ولادیمیر ویشنیاکوف ، ... الدار زینالوف ، در Primer on Enhanced Recovery Oil ، 2020

چکیده

استخراج روغن صنعتی برای بیش از قرن ادامه دارد. در نتیجه ، اکثر مخازن مورد بهره برداری طولانی مدت دارای روغن استخراج بسیار دشوار هستند. می توان گفت هر دو نوع روغن - سنگین و چسبناک ، غالب هستند. تحرک کم روغن در محیط متخلخل به طور قابل توجهی سختی استخراج موثر است. در همان زمان ، گرانروی روغن به طور قابل توجهی دما را تعریف می کند ، زمانی که با افزایش دما گرانروی به طور قابل توجهی کاهش می یابد. بنابراین اگر گرانروی اولیه روغن در ناحیه بالای 100  cp باشد ، افزایش دما در تشکیلات از لحاظ اقتصادی قابل انجام است .

MA احمدی ، A. بهادری ، در رفتار فاز سیالات برای مخازن متعارف و غیرمتعارف نفت و گاز ، 2017

10.4.2 اصول پردازش

شیل استخراج نفت به عنوان تعریف فرایند تجزیه از نفت شیل و به نفت خام مصنوعی تبدیل کروژن آن است. فرآیند استخراج از طریق هیدروژناسیون ، پیرولیز و / یا انحلال حرارتی انجام می شود ( Koel، 1999 ؛ Luik، 2009 ؛ Gorlov، 2007 ؛ Prien، 1976 ). اثربخشی فرآیند استخراج از طریق تضاد محصولات آنها با محصولات تجزیه و تحلیل فیشر که بر روی نمونه شیل اجرا می شود ، ارزیابی می شود ( Speight، 2008 ؛ Baldwin et al.، 1984 ؛ Smith et al.، 2007 ؛ Francu et al.، 2007 ؛ Prien ، 1976؛ خلاصه سوختهای مصنوعی. شماره گزارش FE-2468-82 ، مارس 1981 ).

پیرولیز اولین و رایج ترین روش استخراج برای استخراج روغن های شیل است. در این فرآیند ، شیل روغن در غیاب اکسیژن گرم می شود تا زمانی که کروژن آن به گاز شیل قابل اشتعال غیر قابل چگال و بخارات روغن شیل قابل تغلیظ تجزیه می شود . سپس گاز شیل نفت و بخارات روغن جمع شده و خنک می شوند و روغن شیل را متراکم می کنند ( Koel، 1999؛ Qian et al.، 2007 ). ترکیب شیل روغن ممکن است از طریق بازیابی spin-off ها ، شامل آمونیاک ، گوگرد ،ترکیبات معطر ، زمین ، موم و آسفالت ( جانسون و همکاران ، 2004 ؛ بالدوین و همکاران ، 1984 ؛ اسمیت و همکاران ، 2007 ؛ فرانکو و دیگران ، 2007 ؛ پرین ، 1976 ؛ خلاصه سوختهای مصنوعی. گزارش شماره FE -2468-82 ، مارس 1981 ).

برای گرم کردن شیل روغن تا دمای تجزیه در اثر حرارت و انجام واکنشهای گرمازایی تجزیه کروژن ، منبع انرژی لازم است ( Burnham and McConaghy، 2006 ). برای کاهش و حتی از بین بردن نیازهای انرژی گرمایی خارجی ، از دو استراتژی استفاده شده است: محصولات شیل نفتی و گازهای کربنی تولید شده در اثر تجزیه در اثر حرارت ممکن است به عنوان منبع انرژی سوزانده شوند و گرمای موجود در شیل های نفتی گرم و خاکستر شیل های نفتی نیز ممکن است باشد. برای گرم کردن شیل روغن خام استفاده می شود ( کوئل ، 1999 ). شکل 10.12 نمای کلی تکنیک های استخراج روغن شیل را نشان می دهد ( Francu و همکاران ، 2007 ).

برای بارگیری تصویر در اندازه کامل وارد سیستم شوید

شکل 10.12 . مروری بر روشهای استخراج روغن شیل.

A. Cassano ، ... R. Castro-Muñoz ، in Membrane Technologies for Biorefining ، 2016

7.1 مقدمه

استخراج روغن زیتون یک صنعت کشاورزی باستانی در سراسر منطقه مدیترانه است و تاکنون برای بسیاری از کشورها از اهمیت اقتصادی اساسی برخوردار است ( مانتزاوینوس و کالوژراکیس ، 2005 ) چرخه های تولید شامل یکی از فرآیندهای استخراج زیر است: (1) سنتی که با فشار دادن تفاله زیتون و سانتریفوژ فیلتراسیون انجام می شود. و (2) مداوم ، با استفاده از سانتریفیوژ مستقیم (استخراج گریز از مرکز دو فاز یا سه فاز) تفاله زیتون رقیق شده با آب ( شکل 7.1 ) ( Takac and Karakaya، 2009 ).

برای بارگیری تصویر در اندازه کامل وارد سیستم شوید

شکل 7.1 . فرایندهای استخراج روغن زیتون. (الف) روند سنتی ؛ (ب) سیستم سانتریفیوژ دو فاز ؛ و (ج) سیستم سانتریفوژ سه فاز.

اقتباس از Alburquerque، JA، Gonzalvez، J.، Garcia، D.، Cegarra، J.، 2004. توصیف شیمیایی "alpeorujo" ، یک محصول جانبی جامد از روش سانتریفیوژ دو فاز برای استخراج روغن زیتون. فناوری زیستی منابع 91 ، 195–200.

سیستم های سانتریفوژ تحت فشار و سه فاز ، مقادیر زیادی فاضلاب آسیاب زیتون (OMWWs) را تولید می کنند که به دلیل غلظت بالای مواد آلی و سمیت گیاهی ممکن است تأثیر زیادی در محیط آب و خاک داشته باشد ( رحمانیان و همکاران ، 2014 ). برآورد شده است که برای هر تن از میوه های زیتون فرآوری شده، حدود 1.2-1.8  متر 3 از فاضلاب است توسط سیستم های سانتریفوژ سه فاز (تولید نصار، 2007 ).

OMWW ها از آب شستشوی زیتون (حدود 5٪ از وزن زیتونهای فرآوری شده) ، آب تفاله زیتون (40-50٪ از وزن اولیه زیتون) ، آب اضافه شده به رب زیتون در مرحله سانتریفیوژ و آب حاصل از شستن گیاهان استخراج کننده (5-10٪ وزن زیتون های فرآوری شده).

ویژگی های OMWW با توجه به انواع زیتون ، روش های رشد ، دوره برداشت و روش تولید روغن زیتون بسیار متفاوت است. آنها به صورت مایع قهوه ای تیره با بوی اسیدی شدید و مقادیر pH بین 3 تا 9/5 ظاهر می شوند. مشخصه اصلی OMWW وجود مقادیر زیادی مواد آلی مانند قندها ، تانن ها ، اسیدهای آلی و پلی فنول ها است: مقادیر اکسیژن شیمیایی (COD) و اکسیژن مورد نیاز بیوشیمیایی (BOD) در محدوده 40-220  و 35 است. -110  گرم / L، به ترتیب ( Niaounakis و Halvadakis، 2006 ). با این حال ، تا آنجا که به ترکیب مواد زائد کارخانه های روغن زیتون مربوط می شود ، ارزش آنهاپارامترهای ارائه شده در ادبیات به ندرت یکسان هستند. دلیل آن این است که کارخانه های تولید روغن زیتون دارای فصلی هستند که از فناوری متفاوتی استفاده می کنند ، در حالی که محصولاتی که روزانه فرآوری می شوند از ریشه ها ، تیمارها و انواع مختلفی برخوردار هستند.

به طور معمول ، به دلیل عدم وجود فن آوری های تصفیه مناسب در حال حاضر ، OMWW به طور مستقیم در سیستم های فاضلاب ، دره ها و استخرهای کنترل نشده تخلیه می شوند ، حتی اگر چنین روش های دور انداختن در بسیاری از کشورهای مدیترانه ای ممنوع باشد ( حنیفی و الحدرمی ، 2009 ).

دفع OMWWs یک مشکل زیست محیطی قابل توجهی به دلیل حضور مواد آلی و فعالیت سمی است فنلی ترکیبات: برآورد شده است که اثر آلاینده از 1  متر 3 از OMWWs شبیه به 200 است  متر 3 از فاضلاب خانگی ( تساگاراکی و دیگران ، 2007 ). برای این منظور ، چندین فرآیند فیزیکوشیمیایی ، بیولوژیکی و ترکیبی برای درمان آنها مورد بررسی قرار گرفته است ، که منجر به کاهش قابل توجه بار آلی و سمیت می شود ( آزبر و همکاران ، 2004 ؛ پاراسکووا و دیامادوپولوس ، 2006 ؛ رویگ و همکاران ، 2006 ). گزینه های مدیریت شامل کاربرد مستقیم روی خاک است ( Paredes و همکاران ، 1999) ، تبخیر ( Cegarra و همکاران ، 1996 ؛ Jarboui و همکاران ، 2008 ، 2010 ) ، تقطیر خورشیدی ( Potoglou و همکاران ، 2004 ) ، سانتریفیوژ ، فیلتراسیون ، لخته سازی ، جذب ( Aktas و همکاران ، 2001 ؛ Azzam و همکاران . ، 2004 ؛ ناصر و همکاران ، 2014 ) ، الکترو انعقاد ( اینان و همکاران ، 2003 ) ، هضم بی هوازی ( آمریار ، 2005 ؛ بورجا و همکاران ، 2003 ؛ فضانی و چیخ ، 2007 ؛ حمدی ، 1996 ) ، درمان های هوازی ( بنیتز و همکاران ، 1997 ؛ گاریدو هویوس و همکاران ، 2002 ) ، درمان های زیستی ( Ramos-Cormenzana et al.، 1996؛ Sayadi et al.، 2000؛ Scioli and Vollaro، 1997 ) ، اکسیداسیون و پیشرفتهفرآیندهای اکسیداسیون ( Rivas و همکاران ، 2001 ؛ مرت و همکاران ، 2010 ) ، ازن سازی ( Chedeville و همکاران ، 2009 ) ، فرآیندهای غشایی ( Borsani and Ferrando، 1996؛ Canepa et al.، 1988؛ Stoller، 2008 ) و فرآیندهای یکپارچه ( برسان و همکاران ، 2004 ؛ ظیب و همکاران ، 2006 ).

کارایی ، پیچیدگی و مقرون به صرفه بودن این روش ها ممکن است به طور قابل توجهی متفاوت باشد. اساساً به نظر می رسد سیستم های ترکیبی فیزیکوشیمیایی و بیولوژیکی کارایی بالا از نظر کنترل آلودگی را تضمین می کنند. با این حال ، مقدار زیاد لجن تولید شده همچنان یک مشکل قابل توجه در درمان OMWW است. علاوه بر این ، به دلیل مقیاس کوچک و ماهیت پراکنده کارخانه های زیتون سازی و فصلی بودن فرآیند ، راه حل های مقرون به صرفه هنوز کیفیت لازم را برای مطابقت با استانداردهای محیطی سخت به دست نیاورده اند ( Paraskeva و Diamadopoulos ، 2006 ).