Manejando la MSN

Valorización y tratamiento de residuos orgánicos

En la valorización del residuo, el objetivo es la generación de diversos productos con valor añadido, partiendo de residuos, y empleando a los insectos como biofactorías.

Entre los residuos que ya hemos valorado en mayor o menor medida, están aquellos provenientes de:

– la Fracción Orgánica de Residuos Sólidos Urbanos (RSU),

– Residuos vegetales provenientes de cultivos hortícolas,

– Residuos de frutos de cultivos hortícolas o frutales,

– Subproductos de la industria vitivinícola (orujo y sedimentos de levaduras),

– Desechos de la industria cervecera (bagazos y sedimentos de levaduras),

– Residuos obtenidos en la obtención de azúcar de caña, melaza o remolachas,

– Residuos de industralización de aceite de oliva o aceites provenientes de semillas

En este modelo de valorización, un residuo, o un grupo de ellos, son previamente caracterizados y bien por separado, o bien diseñando una mezcla balanceada de todos ellos, son dispuestos en el sistema de producción. Sobre este alimento se dispone una cantidad establecida de larvas, que en un ciclo de sólo 12 días son capaces de incrementar su masa en 50 veces.

Esta masa larvaria es posteriormente procesada para obtener productos con valor añadido:

Larvas frescas o secas que pueden ser comercializadas como aditivo en piensos para mascotas.

Harina con un contenido en proteínas del 37-43% y un contenido en grasa del 32-36%, para emplear en piensos animales.

Harina desgrasada con un porcentaje en proteína del 51-63% y un contenido en grasa del 3-6%, para emplear en piensos animales.

Grasa para su empleo en piensos animales.

Compost, que resulta de la digestión de los residuos por parte del insecto.

Hidrolizado de la larva, que supondría la comercialización de proteína pura para su inclusión en piensos animales o para consumo humano, independientemente del tipo de residuo empleado.

Otros productos que estamos investigando en estos momentos a través de un proyecto nacional CIEN: péptidos con capacidad antibiótica, quitosano, productos bio-activos, etc.

En el modelo de reducción del volumen de residuo, la aproximación es similar al modelo de valorización, pero subrayando que el objetivo es la reducción del residuo aprovechando la capacidad de conversión del insecto, y no la generación de productos con alto valor añadido.

En este modelo seleccionaremos residuos como estiércoles provenientes de ganadería (con especial interés en la gallinaza), purines, lodos provenientes de EDAR, digestatos, etc. Estos residuos plantean una problemática continua no sólo para los productores de estos residuos, si no para las gestoras que deben recolectarlos y procesarlos.

En este proceso, tras la caracterización de los residuos, éstos se introducirían en el sistema (mezclados o no con otros residuos), y una cantidad determinada de larvas serían establecidas sobre los residuos. En este caso, el ciclo larvario se alargaría a unos 20-27 días, ya que el contenido nutritivo de estos sustratos de alimentación es mucho menor, y la masa larvaria obtenida también será inferior.

La reducción de residuos se centra alrededor de dos criterios y objetivos.

1. Reducción de volumen: 60-70%

2. Reducción de carga microbiana patógena: ej. 109 102 *

*Depende de la carga inicial y fin deseada. Objetivo final depende si de le dará un tratamiento posterior.

Ambos objetivos deberán ser cuantificados y validados, ya que dependen de la mezcla especifica de residuos, cuan estándar es y su manejo previo y posterior. Por ejemplo, el lapso de tiempo tiempo total (almacenaje, transporte, temperatura, etc) previo ser todo mezclado y la aplicación de la larvas puede tener un efecto sobre el pH, y esto a su vez la cantidad y eficacia de las larvas.

La ventaja técnica de utilizar larvas de la especie Hermetia illucens es que haciendo mezclas ‘ideales’ de diferentes residuos, se pueden procesar mezclas que no podrían ser tratadas de otra forma o a costos muy altos.

La ventaja competitiva de este método de tratamiento es que se pueden desarrollar variantes para cada mezcla según las necesidades de cada región geográfica especifica; o requisitos legislativos. Abre un mercado hasta ahora no atendido y explorado.

PRODUCTOS DERIVADOS

Indicamos los productos principales que obtenemos de los insectos y cómo son procesados. Después del proceso de engorde de las larvas (apartado 5.2.4), el sustrato obtenido, que contiene compost con los detritus de los insectos, y la biomasa larvaria, pasa a un sistema de tamizado automático que separa el compost, de la biomasa larvaria.

El compost es un biofertilizante estabilizado con una humedad inferior al 25%, que puede ser empleado directamente para enmiendas orgánicas en cultivos. Se ha demostrado su actividad inmunoestimulante sobre los cultivos, aportando además un NPK 3:1:3.

La biomasa larvaria no es un producto del proceso que empleamos para extraer varios productos de alto interés.

La biomasa larvaria se transfiere automáticamente a nuestro sistema de renderizado, que consta de los siguientes pasos:

1. La biomasa larvaria disponible se introduce automáticamente en un autoclave de 150 litros para esterilización y trituración. El equipo es un esterilizador de riesgo biológico, que funciona con vapor saturado como agente esterilizante, y tiene un rango de temperatura de hasta 137°C y presión de hasta 2,7 bares (40 psi). La máquina está diseñada como un esterilizador médico a vapor de gran tamaño de acuerdo con la norma EN285, diseñado para funcionar de forma continua.

2. El equipo realiza tanto la trituración como la esterilización por vapor en un solo recipiente a presión. El recipiente está equipado con un eje motorizado, con potentes cuchillas de trituración/trituración que puede girar en dos direcciones. La trituración es importante ya que mejora la penetración de vapor por lo tanto, mejora la el resultado del proceso de esterilización. Al final del proceso, el material se convierte en una solución acuosa espesa, limpia de bacterias, virus y priones.

3. La “sopa” obtenida se transfiere a un depósito de acero inoxidable, denominado tanque de equilibrio, y fabricado en acero inoxidable 316L (grado alimenticio), conforme a la Directiva de Equipos a Presión (PED).

4. Desde el tanque de equilibrio, la sopa resultante se hace pasar a través de una bomba a un decantador, donde los sólidos se separarán de los líquidos. El decantador es una centrífuga para la inmersión rápida de sólidos. La centrifugadora es conducida por un tambor cilíndrico, parcialmente cónico, que gira rápidamente, y en su interior se encuentra un tornillo de Arquímedes, que gira a una velocidad diferente a la del tambor (velocidad diferencial), por lo que «atornilla» los sólidos en las paredes del tambor.

5. Los líquidos (aceite y agua) serán transferidos a un Separador, y la «torta» (sólidos) será transferida a un Secador. 

6. A continuación, en continuo, la parte sólida se envía a un secador de 1,5 Kw, que seca la pasta obtenida a una temperatura de 60 oC, pasando de una humedad inicial del 40-50 %, a una humedad final del 5%. En modo continuo, el secador es vaciado y su contenido empaquetado directamente. La harina obtenida, que puede ser hidrolizada, puede contener más del 65% de proteína.

7. El aceite obtenido del separador puede ser almacenado directamente en tanques al final del proceso, o ser tratado en un proceso posterior para la separación de ciertos ácidos grasos. El agua del proceso, que se encuentra totalmente limpia y desinfectada puede emplearse de nuevo en el sistema de autoclavado y trituración