Designação do projeto | Valorização Energética e tratamento de Resíduos da PRodução do AZeite

Acrónimo | VERPRAZ

Código do projeto | NORTE-01-0247-FEDER-039789

Objetivo principal| Proteger o ambiente e promover a eficiência dos recursos

Região de intervenção | NORTE

Entidade beneficiária | ADVENTECH - ADVANCED ENVIRONMENTAL TECHNOLOGIES, LDA

Entidade beneficiária | FACULDADE DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE DO PORTO

 

 

Data de aprovação | 12-03-2019

Data de início | 01-11-2019
Data de conclusão | 31-10-2022

Custo total elegível | 464.675,64 EUR

Apoio financeiro da União Europeia | FEDER – 329.966,84 EUR

 

 

 

Síntese do Projeto:

 

Este projeto tem como principal objetivo concentrar as águas residuais geradas na produção de azeite, utilizando para tal um processo de destilação por membranas, e valorizar este concentrado de elevado potencial energético, através da produção de hidrogénio verde por reformação com vapor.

 

Para mais informações sobre o nosso projeto, descarregue a brochura, a monofolha e assista o vídeo abaixo.

 

 

 

Resultados esperados:

• Otimizar uma etapa de destilação por membranas – DM (membrane distillation) para concentrar águas residuais geradas na produção de azeite, obtendo assim uma corrente de elevado potencial energético para alimentação na etapa de reformação e outra corrente de água "limpa".
• Utilizar os efluentes líquidos concentrados resultantes do processo de DM para produzir hidrogénio por processos de reformação – RE (reforming), permitindo assim valorizar energeticamente as águas residuais provenientes da produção de azeite;
• Valorizar bioresíduos sólidos da indústria do azeite, fazendo uso dos caroços de azeitona como matéria-prima na preparação de suportes de catalisadores; 
• Desenvolver um protótipo laboratorial piloto para o desenvolvimento de testes utilizando águas provenientes desta indústria.  

 

Atividades a desenvolver:

• Otimização da etapa de destilação por membranas;
• Otimização da produção de hidrogénio por reformação;
• Valorização de resíduos sólidos e tratamento de efluentes;
• Testes à escala piloto;
• Avaliação técnico-económica do novo produto;
• Disseminação de resultados;
• Gestão do Projeto.

 

Artigos publicados no âmbito do projeto:

• B. Faria, C. Rocha (2023), “Olive Oil Mill Wastewater Degradation: Storage Effect”. Chem. Eng. Technol., 46 (2), 403–409. DOI: 10.1002/ceat.202200341.
• J. Carvalho, A. Nogueira, S. Castro-Silva, C. Rocha, L.M. Madeira (2023), “Process simulation and techno-economic analysis of olive oil mill wastewater steam reforming”. Energy, 278, 127895. DOI: 10.1016/j.energy.2023.127895.
• Esteves, B.M., Morales-Torres, S., Maldonado-Hódar, F.J., Madeira, L.M. (2022) Integration of catalytic wet peroxidation and membrane distillation processes for olive mill wastewater treatment and water recovery. Chemical Engineering Journal, 448, 137586 (DOI: 10.1016/j.cej.2022.137586).
• Esteves, B.M., Morales-Torres, S., Madeira, L.M., Maldonado-Hódar, F.J. (2022) Specific adsorbents for the treatment of OMW phenolic compounds by activation of bio-residues from the olive oil industry. Journal of Environmental Management, 306, 114490 (DOI: 10.1016/j.jenvman.2022.114490).
• Esteves, B.M., Morales-Torres, S., Maldonado-Hódar, F.J., Madeira, L.M. (2022) Sustainable iron-olive stone-based catalysts for Fenton-like olive mill wastewater treatment: development and performance assessment in continuous fixed-bed reactor operation. Chemical Engineering Journal, 435, 134809 (DOI: 10.1016/j.cej.2022.134809).
  
• Silva, J., Rocha, C., Soria, M.A., Madeira, L.M. (2022) Catalytic Steam Reforming of Biomass-Derived Oxygenates for H2 Production: A Review on Ni-Based Catalysts. ChemEngineering, 6 (3), art. no. 39 (DOI: 10.3390/chemengineering6030039).
  
• Rocha, C., Soria, M.A., Martins, F.G., Madeira, L.M. (2022) Techno-Economic Analysis of the Olive Oil Mill Wastewater Steam Reforming Process: A Case-Study. Chemical Engineering Research and Design, 184, 277-290 (DOI: 10.1016/j.cherd.2022.05.048).
  
• Rocha, C., Soria, M.A., Madeira, L.M. (2022) Olive Mill Wastewater Valorization through Steam Reforming Using Multifunctional Reactors: Challenges of the Process Intensification. Energies, 15 (3), art. no. 920 (DOI: 10.3390/en15030920).
• Rocha, C., Soria, M.A., Madeira, L.M. (2022) Use of Ni-containing catalysts for synthetic olive mill wastewater steam reforming. Renewable Energy, 185, 1329-1342 (DOI: 10.1016/j.renene.2021.12.052).
• Rocha, C.; Soria, M.A.; Madeira, L.M. (2022) Olive mill wastewater valorization through steam reforming using hybrid multifunctional reactors for high-purity H2 production. Chemical Engineering Journal, 430, Part 2, 132651 (https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.132651).
• Cerqueira P.; Soria, M.A.; Madeira, L.M. (2021) Combined autothermal and Sorption-enhanced reforming of Olive mill wastewater for the production of hydrogen: Thermally neutral conditions analysis. International Journal of Hydrogen Energy, 46, 23629-23641 (DOI: 10.1016/j.ijhydene.2021.04.189).
• Cerqueira, P.; Soria, M.A.; Madeira, L.M. (2021) Hydrogen Production through Chemical Looping and Sorption-Enhanced Reforming of Olive Mill Wastewater: Thermodynamic and Energy Efficiency Analysis. Energy Conversion and Management, 238, 114146. (DOI: 10.1016/j.enconman.2021.114146). 
• Rocha, C.; Soria, M.A.; Madeira, L. M.(2021) Screening of commercial catalysts for steam reforming of olive mill wastewater. Renewable Energy, 169, 765-779 (DOI:10.1016/j.renene.2020.12.139).
• Esteves, B.M.; Morales-Torres, S.; Maldonado-Hódar, F.J.; Madeira, L.M. (2021) Integration of olive stones in the production of Fe/AC-catalysts for the CWPO treatment of synthetic and real olive mill wastewater. Chemical Engineering Journal, 411, 128451 (DOI: 10.1016/j.cej.2021.128451).
• Esteves, B.M.; Morales-Torres, S.; Maldonado-Hódar, F.J.; Madeira, L.M. (2020) Fitting biochars and activated carbons from residues of the olive oil industry as supports of Fe-catalysts for the heterogeneous Fenton-like treatment of simulated olive mill wastewater. Nanomaterials, 10, 876. (DOI: 10.3390/nano10050876)

 

Apresentação pública dos trabalhos realizados:

• Apresentação em poster: I.Oliveira-Inocêncio, M. Silva, A.R.T. Fernandes, C.S.D. Rodrigues, A.M.T. Silva, L.M. Madeira, A. G. Nogueira, S. Castro-Silva “Flotation and Fenton Process Pilot Technology for the treatment of Real Olive Mill Waste Water”. 6th IWA International Conference on Eco-Technologies for wastewater treatment – EcoSTP2023, 26-29 de junho de 2023, Girona, Espanha.
• Apresentação em poster: R. Fernandes, C.S.D. Rodrigues, A.M.T. Silva, L.M. Madeira, “Combination of Fenton's Process and Membrane Distillation for the Treatment of Olive Mill Wastewater”. 18th International Conference on Chemistry and the Environment - ICCE 2023, 11 - 15 de junho de 2023, Veneza, Itália.
• Apresentação em poster: P. Cerqueira, M.A. Soria, L.M. Madeira, “Autothermal Reforming of Olive Mill Wastewater: Energy Balance”, 16th International Conference on Chemical and Process Engineering - ICHEAP16, 21-24 de maio de 2023, Napoles, Itália.
• Apresentação em poster: B.M. Esteves, S. Morales-Torres, F.J. Maldonado-Hódar, L.M. Madeira, “Development of Fe-olive stone-based catalysts for olive mill wastewater treatment in continuous fixed-bed reactor operation”. IV Simposio de La Unidad de Excelencia de Química Aplicada a Biomedicina y Medioambiente, 21 de janeiro de 2022, Granada, Espanha.
• Apresentação em poster: B.M. Esteves, S. Morales-Torres, F.J. Maldonado-Hódar, L.M. Madeira, “Enhanced Fenton-like degradation of phenolic contaminants by carbon-supported Fe-Mn catalysts prepared from olive stones”. 9th International Symposium on Carbon for Catalysis - IX-CARBOCAT, 28-30 de junho de 2022, Saragoça, Espanha.
• Apresentação oral: C. Rocha, M.A. Soria, L.M. Madeira, “Olive Mill Wastewater Valorization through Steam Reforming using a Sorption-Enhanced Membrane Reactor”. International Symposium on Chemical Reaction Engineering - ISCRE27, 11-14 de junho de 2023, Quebec, Canadá.
• Apresentação oral: P. Cerqueira, M.A. Soria, L.M. Madeira, “Valorization of olive mill wastewater through autothermal reforming for renewable hydrogen production”. 11th World Congress of Chemical Engineering – WCCE11, 4-8 de junho de 2023, Buenos Aires, Argentina.
• Apresentação oral: C. Rocha, M.A. Soria, L.M. Madeira, “Steam Reforming of the Olive Mill Wastewater in Multifunctional Reactors”, Oral Communication, 16th International Conference on Chemical and Process Engineering - ICHEAP16, 21-24 de maio de 2023, Nápoles, Itália.
• Apresentação oral: R. Fernandes, A. Torres-Pinto, C.S.D. Rodrigues, L.M. Madeira, A.M.T. Silva, “Can olive mill wastewater be valorized? – Direct contact membrane distillation as an approach to concentrate value-added compounds and recover clean water”. International Conference and Expo on Recycling and Waste Management, 9-10 de novembro de 2022, Evento Virtual.
• Apresentação oral: C. Rocha, M.A. Soria, L.M. Madeira, “Catalytic Screening for Steam Reforming of Olive Mill Wastewater”. 12th Edition of Global Conference on Catalysis, Chemical Engineering & Technology - CAT 2022, 5-7 de setembro de 2022, Chicago, Estados Unidos da América.
• Apresentação oral: B.M. Esteves, S. Morales-Torres, F.J. Maldonado-Hódar, L.M. Madeira, “Tuning of olive stone-based Fe-catalysts for olive mill wastewater oxidation in a continuous fixed-bed reactor”. 9th International Symposium on Carbon for Catalysis - IX-CARBOCAT, 28-30 de junho de 2022, Saragoça, Espanha.
• Apresentação oral: P. Cerqueira, M.A. Soria, L.M. Madeira, "Combined autothermal and sorption-enhanced reforming of olive mill wastewater for the production of hydrogen: Thermally neutral conditions analysis". 23rd World Hydrogen Energy Conference - WHEC-2022, 26-30 de junho de 2022, Istambul, Turquia.
• Apresentação oral:C. Rocha, M.A. Soria, L.M. Madeira, "Hydrogen Production from Olive Oil Mill Wastewater through Steam Reforming in Multifunctional Reactors". 23rd World Hydrogen Energy Conference - WHEC-2022, 26-30 de junho de 2022, Istambul, Turquia.
• Apresentação oral: B.M. Esteves, S. Morales-Torres, F.J. Maldonado-Hódar, L.M. Madeira, “Valorization of olive stone by-product as Fenton-like catalysts for olive mill wastewater treatment”, 17th International Conference on Environmental Science & Technology (CEST-21), Greece, Athens, 1-4 de setembro de 2021.
• Apresentação oral: B.M. Esteves, S. Morales-Torres, F.J. Maldonado-Hódar, L.M. Madeira, “Treatment of olive mill wastewater by integration of agroindustrial residues: a circular economy approach”, 4th Doctoral Congress in Engineering (DCE-21) - Symposium on Environmental Engineering, Portugal, Porto, 28-29 de junho de 2021.
• Apresentação Oral: C. Rocha, M.A. Soria, L.M. Madeira, "Olive Mill Wastewater Valorisation through Steam Reforming using a Hybrid Sorption- Enhanced Membrane Reactor". 11th International Symposium on Catalysis in Multiphase Reactors - 10th International Symposium on Multifunctional Reactors, 21-24 de março de 2021, Milão, Itália.
• Workshop (apresentação "flash"): B.M. Esteves, S. Morales-Torres, F.J. Maldonado-Hódar, L.M. Madeira, Treatment and valorization of olive mill's residues: integration of Fenton-like oxidation and membrane processes, Apresentação oral (video-conferência) no International School of Chemistry (edição web) "Chemistry for everyday life", 1 de setembro de 2020.

 

Teses de Mestrado:

• Cerqueira, Pedro Pereira (2020) "Hydrogen Production through Chemical Looping Reforming of Olive Mill Wastewater: Thermodynamic Analysis Comparison with Conventional Process", Master Thesis in Chemical Engineering, Faculty of Engineering at University of Porto, Portugal; 
• Carneiro, Maria João Couto Fernandes (2021) "Treatment of wastewater generated in olive oil production using the heterogeneous Fenton process", Master Thesis in Chemical Engineering, Faculty of Engineering at University of Porto, Portugal;
• Rocha, Cláudio (2021) “Olive mill wastewater valorization through steam reforming reaction using a hybrid sorption-enhanced membrane reactor for high-purity hydrogen production”. Tese de Doutoramento em Engenharia Química e Biológica, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Portugal. 
• Carvalho, João Miguel Sousa (2021) “Process simulation and techno-economic analysis of olive oil mill wastewater steam reforming”, Tese de Mestrado Integrado em Engenharia Química, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Portugal. 
• Esteves, Bruno (2022). “Innovative approach for olive mill wastewater reclamation: integrated heterogeneous Fenton oxidation using olive mill solid residues and membrane filtration processes”. Tese de Doutoramento em Engenharia do Ambiente, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Portugal.
• Pedro Cerqueira (a decorrer). “Autothermal sorption-enhanced reforming for the production of hydrogen from agro-industrial wastewater”. Tese de Doutoramento em Engenharia Química e Biológica, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Portugal.
• Ana Rita Fernandes (a decorrer). “Carbon materials prepared from solid wastes to recover clean water and value-added compounds from agro-industrial wastewaters”. Tese de Doutoramento em Engenharia Química e Biológica, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Portugal.

 

Outras Atividades de Divulgação:

• Mostra da UP 2021 - Vídeo de apresentação do Projeto
• 90 segundos de ciência