Analisi e sviluppo dello stadio di osmosi inversa del processo di recupero di lattosio da siero di latte acido

Il recupero delle proteine e del lattosio dal siero di latte acido non ha ancora delle tecnologie consolidate. Al contrario, dal siero dolce queste sostante sono ricavabili attraverso la nanofiltrazione (NF), l’elettrodialisi (ED) e le resine a scambio ionico (IEX). In letteratura sono presenti diversi studi che analizzano il recupero delle proteine e del lattosio dal siero acido. Tuttavia, questo possiede delle quantità maggiori di acido lattico, di calcio e di sodio. Pertanto, la NF non riesce a demineralizzare il lattosio con un unico stadio. Il processo proposto da Roselli, 2025 sfrutta la membrana DK per la NF e la diafiltrazione (DF), ottenendo un rapporto tra acido lattico e lattosio inferiore a 0.042g/g. Il processo possiede anche uno stadio di osmosi inversa (RO) per il recupero dell'acqua necessaria alla DF. In questo lavoro, lo stadio di RO è stato analizzato e ottimizzato per minimizzare il suo consumo energetico. Sono stati considerati i moduli AD-90 e AG-90, ottenendo le prestazioni migliori tramite la configurazione con 6 moduli AG-90 in serie. In questo modo, si ottiene un consumo energetico della RO pari a 0.363 kWh/(m3 alimentazione impianto), aumentando il consumo energetico dell’impianto a 10.87 kWh/(m3 alimentazione impianto). Quest'ultimo valore è minore dei consumi dei processi con l'ED e l'IEX, i quali sono rispettivamente 12.66 e 35.23 kWh/(m3 alimentazione impianto). Infine, l'analisi economica dell'impianto ha determinato che lo stadio di RO copre il 59.23% del capitale d'investimento totale. Tuttavia, i costi operativi di questo sono molto più bassi rispetto a quelli della NF-DF, poiché sono solo il 17.93% dei costi operativi annui totali. Per di più, solo il 6.33% di tale quota è dovuto al consumo energetico dell'osmosi inversa.