project - Research and innovation

INNOVATIVE MANAGEMENT MODEL FOR A SUSTAINABLE MANAGEMENT OF DAIRY WASTE
MODELLO GESTIONALE INNOVATIVO PER UNA GESTIONE SOSTENIBILE DEI REFLUI LATTIERO CASEARI

Completed | 2019 - 2020 Italy, Puglia
Completed | 2019 - 2020 Italy, Puglia
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Objectives

The disposal of dairy waste is a long and unsolved problem in many areas of Southern Europe. Unfortunately, an incorrect management is not simple, especially in marginal areas and wherever there is "pulverization" of factories and the absence of industries specialized in the exploitation of these wastewater. Puglia is among these areas: it produces about 5 million quintals of milk a year, and transforms about 8 million, but has no centers for the valorization of wastewater. This mass of processed milk produces an equivalent mass of whey, sheet, and spinning water (Faccia & Losacco, 2008): it is at least 2,000 tons a day. In the absence of alternative solutions, the destination of these waste is the landfill, but the costs are unsustainable. Yet, it, s important to underline that membrane technologies and anaerobicasian fermentation are two optimal technologies for sustainable management. Why in Puglia these technologies have not solved the problem, indeed some recent initiatives to use them, have failed? Because there are some difficulties related to the pulverization of companies and some specific technical problems of the Apulian territory that need to be resolved. In the case of treatment with membrane technologies, the main problem to be solved is the quality of the permeated and retentates that derive from it, which determines the possibility of using them in an economically sustainable way.

In the case of anaerobic fermentation the main problem is represented by the fact that the existing plants unwillingly accept the dairy waste due to the excessive dilution of the "nutrients" (sugars and proteins in the first place) and the excessive presence of salt. The solution to these problems is the development of a sustainable management model based on existing technologies and directly applicable to the small / medium-sized dairy

Objectives

Com’è noto, un caseificio che realizza formaggi a pasta filata e ricotta produce reflui di svariati tipi: quelli di processo (siero, scotta ed acqua di filatura) sono prodotti in volumi quanto meno uguali alla quantità di latte lavorato (Faccia & Losacco, 2008). Per caratteristiche compositive e volumi, questi reflui non possono essere convogliati nella rete fognaria e devono essere trattati con procedura specifica: se configurati come rifiuto (speciale ma non pericoloso), vanno prelevati e smaltiti da ditta autorizzata, con costi difficilmente sostenibili nel lungo periodo.Qualora venga posto in essere un trattamento alternativo certo e tracciato, con tecnologia idonea, i reflui possono costituire un “sottoprodotto” ed essere valorizzati, sfuggendo alla costosa dinamica del “rifiuto”. E’ questo l’obiettivo ultimo del progetto: testare un modello gestionale innovativo da introdurre all’interno del caseificio, che garantisca una gestione “virtuosa” del refluo dalla sua produzione al suo trattamento, a costi sostenibili. Obiettivi specifici saranno:

1) introdurre modifiche al ciclo di produzione dei formaggi a pasta filata (semplici, a costi accettabili e facilmente recuperabili una volta a regime) in grado di ridurre i volumi di reflui prodotti e migliorarne la qualità (controllando la qualità microbiologica ed abbattendo il contenuto in sale), al fine di renderli idonei al successivo trattamento;

2) trattare i reflui su impianto a membrana ad osmosi inversa/nanofiltrazione opportunamente modificato per ottenere concentrati ad elevato titolo in proteina e/o lattosio, poveri in sale, e permeati “puliti”, in parteriutilizzabili in processo e in parte scaricabili in fogna. L’impianto pilota dovrà essere concepito in modo tale da poter essere utilizzato in aziende di piccolo/media dimensione, sia a livello di costi di investimento e funzionamento, sia a livello di ingombro e sostenibilità tecnologica. I concentrati ottenuti, non “minati” dalla eccessiva presenza di sale, e il permeato di altissima qualità (acqua osmotizzata), potranno avere svariate destinazioni, sia all’esterno che all’interno dell’azienda stessa. Questo consentirà idealmente di azzerare la quota di reflui da smaltire in discarica, ma realisticamente il contenimento di tale quota al di sotto del 10% rappresenta già un risultato sostenibile.

3) testare l’impiego del concentrato di massima qualità (cioè ad elevato tenore in proteina) in caseificazione onde ottenere un prodotto caseario a basso costo ed alto valore aggiunto dal punto di vista nutrizionale; testare l’impiego dei concentrati salini in processo (base per salamoie e integrazione del sale in fase di filatura); testare l’uso dell’acqua osmotizzata in vari punti del processo in modo che essa vada arappresentare una risorsa alternativa di acqua, riducendo drasticamente i consumi idrici e gli stessi volumi di reflui prodotti. Il tutto, ovviamente, dovrà partire da una validazione sotto l’aspetto igienico sanitario: laddove necessario saranno impiegate tecniche innovative di risanamento a basso costo (ozonizzazione e/o raggi UV).

4) sviluppare un sistema gestionale informatizzato (che si integri ai sistemi gestionali aziendali) in grado di tracciare i reflui della caseificazione, realizzare un bilancio di massa tra materie prime in ingresso, reflui prodotti e reflui "risparmiati" a seguito dell'introduzione delle modifiche di processo.

5) Effettuare una valutazione economica finale che ne dimostri la sostenibilità in rapporto alla dimensione aziendale

Project details
Main funding source
Other public (national, regional) research funds
Project acronym
Dairy - Waste lnnogest
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Contacts

Project coordinator