Waste recovery processes

1. Overview

Separation processes in column are designed for recovery of ions, biological products, as proteins, and other compounds. Methodology used begins with the synthesis or election of the column support. Much work has been carried out in the development of new polymeric resins for protein retention in ion exchange chromatography. In other cases, commercial supports are used. Then equilibrium and kinetics tests are carried out; batch experiments are used in order to determine equilibrium and kinetics constants using different models and calculation techniques.

One important fact to know the column performances is to define the hydrodynamics of the beds taking into account axial and radial dispersion, and not ideal flows. The operation mode is also determinant in the process design. Parallel or counter-current flow for charge and elution steps must be defined. Breakthrough and elution curves are finally simulated using bed models taking into account all the parameters previously determined in order to predict the behavior of the systems at preparative or industrial scale.

The work is carried out in fields as the fertilizer industry, using ion exchange techniques to change ions of the brines to more interesting, from the agronomic point of view, salts. Production of potassium sulphate from the glasserite methods is an example. Recovery of hazardous ions as cyanide from mining industry by ion exchange is other example of inorganic ions separation in which our group is working.

Recovery of proteins from wastes as blood from slaughterhouses or whey from dairy industries by chromatographic techniques in order to obtain protein concentrates or pure proteins with commercial worth is another aim. This recovery implies a decrease in the pollutant charge of the liquid wastes of the food industries.

All the separation processes designed treat to avoid environmental problems, in some cases treating to recover the pollutant products prior to their waste and in other cases studying the effect of the pollutant deposition in the soil, considering this as a fixed bed column. Transport and capacity retention is then determined and studied in order to know the behavior of organic and inorganic contaminants in the soil.

2. Objectives

Recovery of products
Decontamination
Modeling
Separation sequences

3. Subjects (and research projects)

Recovery of ions for fertilizers
Recovery of cyanide
Separation of proteins and ions from whey/milk
Separation of proteins from blood: slaughterhouse
Selection of separation processes and sequences
Percolations of contaminants in soil

4. Dissertations

Doctoral Thesis:

TITULO: Comportamiento del sistema metal/H+/proteína sobre resina iminodiacética
DOCTORANDO: Eugenio Arévalo López
UNIVERSIDAD: Oviedo FACULTAD/ESCUELA: Facultad de Química
AÑO: 1997 CALIFICACIÓN: Sobresaliente cum laude

TÍTULO: – «Separación de proteínas de sangre. Análisis de alternativas».
DOCTORANDO: : Fernando Moure Fernández
UNIVERSIDAD: Oviedo FACULTAD/ESCUELA: Facultad de Química
AÑO: 2000 CALIFICACIÓN: Sobresaliente cum laude

TÍTULO: Diseño y funcionalización de resinas de base metacrilato-dimetacrilato para la separación por intercambio iónico de proteínas residuales de la industria alimentaria
DOCTORANDO: Benjamín Paredes García-Viniegras
UNIVERSIDAD: Oviedo FACULTAD/ESCUELA: Facultad de Química
AÑO: 2003 CALIFICACIÓN: Sobresaliente cum laude

TÍTULO: Transporte en medios porosos saturados de materias particuladas e inmiscibles

DOCTORANDO: Jaime Díaz Fernández
UNIVERSIDAD: Oviedo FACULTAD/ESCUELA: Facultad de Química
AÑO: 2006 CALIFICACIÓN: Sobresaliente cum laude

TÍTULO: Biorremediación ex-situ de suelos arenosos contaminados con compuestos fenólicos

DOCTORANDO: Federico Agustín Gularte Hernández.
UNIVERSIDAD: Oviedo FACULTAD/ESCUELA: Facultad de Química
AÑO: 2006 CALIFICACIÓN: Sobresaliente cum laude

Research projects:
«Efectos Térmicos e iónicos en el equilibrio de retención de metales con resinas de intervalo quelatantes iminodiacetado»
A.Fernández, Junio 1989, Univ. Oviedo. (M.Díaz).
«Estudio del sistema K+/Na+-Cl-/SO42- a altas concentraciones con resina catiónica fuerte»
M. Rendueles, Marzo 1993, Univ. Oviedo (M.Díaz, A. Fernández)
«Aprovechamiento de residuos de mataderos. Obtención, caracterización y procesado de plasma»
F. Moure, Junio 1997, Univ. de Oviedo (M. Díaz, M. Rendueles)
«Procesos iónicos en el sistema agua-lodo estabilizado-suelo»
D. Suarez Sampedro, Julio 1999, Univ. de Oviedo (M. Díaz, M. Rendueles)
«Caracterización de nuevas resinas poliméricas funcionalizadas con urea para la separación de proteínas «
E. Súarez, Julio 1999, Univ. de Oviedo (M. Díaz, M. Rendueles, M.A. Villa-García)
«Caracterización de nuevas resinas poliméricas funcionalizadas con urea para la separación de proteínas»
B. Paredes, Octubre 1999, Univ. de Oviedo (M. Díaz, M. Rendueles, M.A. Villa-García)
«Separaciones de proteínas de sangre de animales de abasto. Propiedades funcionales y aplicaciones «
M. Bances, Junio 2001, Univ. de Oviedo (M. Díaz, M. Rendueles)
«Interacciones en procesos de intercambio aniónico en altas concentraciones. Aplicaciones industriales»
L. Seré, Junio 2001, Univ. de Oviedo (M. Díaz, M. Rendueles)
«Obtención de derivados ácidos por fermentación de suero lácteo «. Saúl Alonso, Oviedo Septiembre 2009 (Manuel Rendueles, Mónica Herrero y Mario Díaz).

Master thesis:

«Hidrodinámica en una columna hueca líquido-líquido-gas en contracorriente»
R.Alvarez, Julio 1983, Univ. País Vasco. (M.Díaz, A.T.Aguayo)
«Equilibrio de protones y cobalto en la resina quelatante Duolite ES 346 (grupos amidoxina)»
F.Miganjos, Noviembre 1983, Univ. País Vasco. (M.Díaz, A.Irabien)
«Cinética de retención de metales de una mezcla compleja sobre resina de intercambio iònico quelatante»
J.Mateos, Noviembre 1986, Univ. País Vasco. (M.Díaz, F.Mijangos)

5. Group members

Professor Díaz Fernández, Mario 985103439 mariodiaz@uniovi.es
Lecturer Rendueles de la Vega, Manuel 985103440 mrenduel@uniovi.es
Senior Lecturer
(Collaborator) Menéndez Pérez, Cesar Omar 985103339 omar@orion.ciencias.uniovi.es
Researcher (Ph. D.) Laca Pérez, Adriana 985102914 lacaadriana@uniovi.es
Researcher (Ph. D.) Paredes García-Viniegras, Benjamín 985103440 bparedes2@telecable.es
Researcher (Ph. D.) Herrero Vázquez, Mónica 985103440 herreromonica@uniovi.es

6. Contact person

Prof. Manuel Rendueles de la Vega
Phone: 34 985103440
E-Mail:  mrenduel@uniovi.es