Απόστολος Βλυσίδης Καθηγητής ΕΜΠ

Transcript

1 Η ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΣΥΓΚΟΜΠΟΣΤΟΠΟΙΗΣΗΣ ΣΤΗΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ Απόστολος Βλυσίδης Καθηγητής ΕΜΠ Σχολή Χημικών Μηχανικών ΕΜΠ Εργαστήριο Τεχνολογιών Περιβάλλοντος και Καθαρών Τεχνολογιών

2 Περιβαλλοντικές επιπτώσεις από την παραγωγή του ελαιολάδου

3 Χαρακτηριστικά υγρών αποβλήτων Ρυπαντική παράμετρος Πιεστικά 3-φάσεων 1 ph 4,50 4,8 2 BOD 5, g/l 68,71 45,5 3 COD, g/l 158,18 92,5 4 Φαινολικές ενώσεις, g/l 17,15 10,65 5 Αγωγιμότητα, mmhos/cm 18,00 12

4 Εθνική Νομοθεσία διάθεσης υγρών αποβλήτων Ρυπαντική παράμετρος Διάθεση Στο δίκτυο λυμάτων Διάθεση σε επιφανειακ ά νερά Διάθεση στη θάλασσ α Διάθεση στο έδαφος ph BOD5, mg/l COD, m/l Διαλυτά στερεά mg/l

5 Αναγκαία χαρακτηριστικά της οποιασδήποτε περιβαλλοντικής λύσης Να είναι τεχνικά εφικτή Να είναι ολοκληρωμένη Να είναι βιώσιμη Να είναι περιβαλλοντικά αποδεκτή

6 Βασική ιδέα της «καθαρής» και αειφόρου ανάπτυξης του ελαιολάδου

7 Αρχή λειτουργίας της κομποστοποίησης

8 Παράγοντες που επιδρούν στην κομποστοποίηση Υγρασία Περιεκτικότητα σε αποδομήσιμο άνθρακα Λόγος C/N Λόγος C/p

9 Αρχή λειτουργίας της συν-κομποστοποίησης Temperature, oc

10 Μοντέλο επεξεργασίας υγρών αποβλήτων με συνκομποστοποίηση

11 Συγκομποστοποίηση υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων με πυρηνόξυλο

12 Συγκομποστοποίηση υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων με πυρηνόξυλο Βασική προϋπόθεση επιτυχίας OMW/OSWR > 2.5 Ρυθμός απομείωσης C> 0.16 kg/kg-d για να μπορεί να συντηρηθεί σταθερό το ισοζύγιο άνθρακα και ενέργειας Το τελικό προϊόν πρέπει να έχει ικανοποιητικές λιπαντικές και εδαφοβελτιωτικές ιδιότητες ώστε να καταστήσει την τεχνολογία βιόσιμη

13 Συγκομποστοποίηση υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων με πυρηνόξυλο Πιλοτική μονάδα στη Σητεία (1988-9) Σύστημα windrow

14 Συγκομποστοποίηση υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων με πυρηνόξυλο Τροφοδοσία υγρών αποβλήτων

15 Co-composting of OMW with OSWR Aeration system

16 Συγκομποστοποίηση υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων με πυρηνόξυλο Αποτελέσματα Συμπεράσματα από την πιλοτική εγκατάσταση της Σητείας Ο λόγος OMW/OSWR ήταν μόνο 0.75 Το τελικό προϊόν ήθελε δύο μήνες για να ωριμάσει Ο ρυθμός βιοαποδόμησης του C ήταν kg/kg-d Το τελικό προϊόν είχε καλές λιπαντικές και εδαφοβελτιωτικές ιδιότητες

17 Συγκομποστοποίηση υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων με πυρηνόξυλο Πλήρη εγκατάσταση στον Κουτσουρά ( ) Σύστημα in vessel

18 Συγκομποστοποίηση υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων με πυρηνόξυλο Εγκατάσταση Κουτσουρά ( )

19 Συγκομποστοποίηση υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων με πυρηνόξυλο Εγκατάσταση Κουτσουρά ( )

20 Συγκομποστοποίηση υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων με πυρηνόξυλο Εγκατάσταση Κουτσουρά ( )

21 Συγκομποστοποίηση υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων με πυρηνόξυλο Αποτελέσματα Συμπεράσματα από την εγκατάσταση του Κουτσουρά Ο λόγος OMW/OSWR ανήλθε στο 1.8 Το τελικό προϊόν ήθελε τρεις μήνες για να ωριμάσει Ο ρυθμός βιοαποδόμησης του C ήταν 0.08 kg/kg-d Το τελικό προϊόν είχε καλές λιπαντικές και εδαφοβελτιωτικές ιδιότητες

22 Συγκομποστοποίηση υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων με πυρηνόξυλο Πιλοτική μονάδα με βιοαντιδραστήρα τύπου περιστρεφομένου τυμπάνου στην Λευκωσία Κύπρου ( )

23 Συγκομποστοποίηση υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων με πυρηνόξυλο Πιλοτική μονάδα, Λευκωσία Κύπρου ( )

24 Συγκομποστοποίηση υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων με πυρηνόξυλο Πιλοτική μονάδα, Λευκωσία Κύπρου ( )

25 Συγκομποστοποίηση υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων με πυρηνόξυλο Πιλοτική μονάδα, Λευκωσία Κύπρου ( )

26 Συγκομποστοποίηση υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων με πυρηνόξυλο Αποτελέσματα Συμπεράσματα από την πιλοτική μονάδα στην Λευκοσία Κύπρου Ο λόγος OMW/OSWR ανήλθε στο 4.5 Το τελικό προϊόν ήθελε πέντε μήνες για να ωριμάσει Ο ρυθμός βιοαποδόμησης του C ήταν 0.44 kg/kg-d Το τελικό προϊόν είχε καλές λιπαντικές και εδαφοβελτιωτικές ιδιότητες

27 Γενικά Συμπεράσματα Συγκομποστοποίησης ΟΜW με OSWR Πλεονεκτήματα Αποτελεί μία ολοκληρωμένη διαχείριση των αποβλήτων των ελαιοτριβείων Το τελικό προϊόν είναι αποδεκτό από τις Εθνικές Περιβαλλοντικές Προδιαραφές. Παράγεται ένα εμπορεύσιμο προϊόν το οποίο μπορεί να καταστήσει την τεχνολογία βιώσιμη

28 Γενικά Συμπεράσματα Συγκομποστοποίησης ΟΜW με OSWR Μειονεκτήματα Εξαρτώμενο από τον τύπο του βιοαντιδραστήρα το υγρό απόβλητο πρέπει να αποθηκεύεται για μικρό ή μεγάλο χρονικό διάστημα δημιουργώντας παρόμοια προβλήματα με τις εξατμησιοδεξαμενές. Ο πυρήνας δεν μπορεί να αντικαταστήσει το πυρηνόξυλο σαν στερεό υπόστρωμα της συγκομποστοποίσηης εξ αιτίας της υψηλής τοξικότητάς του η οποία δεν απομακρύνεται ικανοποιητικά μετά την κομποστοποίσηη οπότε το τελικό προϊόν δεν έχει ικανοποιητική αγορά. Σαν βιολογικό προϊόν. Η μέθοδος δεν είναι απλή ώστε να μπορεί να εφαρμοστεί σε μεμονωμένα ελαιοτριβεία.

29 ΟΞΕΙΔΩΣΗ ΜΕ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΙΑ FENTON ΠΡΙΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΣΥΓΚΟΜΠΟΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ Fenton Fe 2+ + H 2 O 2 Fe 3+ + ΗO + ΗΟ

30 Συγκομποστοποίηση αποβλήτων ΟΜW μετά από αποτοξικοποίηση τους με αντιδράσεις fenton

31 Συγκομποστοποίηση αποβλήτων ΟΜW μετά από αποτοξικοποίηση τους με αντιδράσεις fenton SS = 150 g/l COD=150 g/l BOD= 45 g/l Phenolic comp. = 16 g/l Υγρά απόβλητα (OMW) FeSO 4 HO 2 2 SS = 10 g/l COD=30 g/l BOD= 15 g/l Phenolic comp. = 0.5 g/l 25 t/d Οξείδωση 22,5 t/d Αποθήκευση R.t.= 33 days Οργανικές και χημικές λάσπες 2,5 t/d 0,75 t/d Εδαφοβελτιωτικό Πυρήνας 12,5 t/d Συγκομποστοποίηση RT = 7 ημέρες Συγκομποστοποίηση R.t.= 30 ημέρες Ωρίμανση R.t.= 30 ημέρες 11.5 t/d Ισοζύγιο μάζας για ένα ελαιοτριβείο μέσης παραγωγικής δυναμικότητας (250 tn ελαιόλαδο/έτος

32 Συγκομποστοποίηση αποβλήτων ΟΜW μετά από αποτοξικοποίηση τους με αντιδράσεις fenton POMACE and LEAVES HP CO-COMPOSTING SCR M MATURATION AND STORAGE OF FINAL PRODUCT Influent OMW PUMP P-1 EB EQUALIZATION BASIN SLS SLUDGE/LIQUID SEPARATOR P-2 Sludges P-3 PUMP PUMP ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΡΟΗΣ ΣΥΓΚΟΜΠΟΣΤΟΠΟΙΗΣΗΣ ΜΕΤΑ ΑΠΟ ΟΞΕΙΔΩΣΗ ΜΕ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΙΑ Fenton SB B-4 OXIDIZED WASTEWATER STORAGE BASIN

33 Συγκομποστοποίηση αποβλήτων ΟΜW μετά από αποτοξικοποίηση τους με αντιδράσεις fenton Πιλοτική Μονάδα ΕΜΠ στον Ασπρόπυργο Αττικής ( )

34 Συγκομποστοποίηση αποβλήτων ΟΜW μετά από αποτοξικοποίηση τους με αντιδράσεις fenton Πιλοτική Μονάδα ΕΜΠ στον Ασπρόπυργο Αττικής ( )

35 Εφαρμογές της τεχνολογίας Η τεχνολογία έως τώρα έχει εφαρμοστεί σε ελαιουργεία, όπου επεξεργάζεται το σύνολο των αποβλήτων που παράγουν. ΕΛ.ΒΑ. ΑΕ, Βαμβακόπουλο Χανίων Α. Πατρινός & Υιός ΟΕ, Καταστάρι Ζακύνθου Αγροτικός Συνεταιρισμός Κουτσουρά «ΦΟΙΝΙΚΑΣ» ΣΠΕ, Κουτσουράς Λασιθίου Αφοί Πετσαλάκη ΟΕ, Μάλια Ηρακλείου

36 ΕΛ.ΒΑ. ΑΕ, Βαμβακόπουλο Χανίων

37 ΕΛ.ΒΑ. ΑΕ, Βαμβακόπουλο Χανίων

38 ΕΛ.ΒΑ. ΑΕ, Βαμβακόπουλο Χανίων

39 ΕΛ.ΒΑ. ΑΕ, Βαμβακόπουλο Χανίων

40 ΕΛ.ΒΑ. ΑΕ, Βαμβακόπουλο Χανίων

41 Συγκομποστοποίηση αποβλήτων ΟΜW μετά από αποτοξικοποίηση τους με αντιδράσεις fenton Έντονη Ζύμωση στο ελαιοτριβείο στον Βαμβακόπουλο Χανίων ( )

42 Α. Πατρινός & Υιός ΟΕ, Καταστάρι Ζακύνθου

43 Α. Πατρινός & Υιός ΟΕ, Καταστάρι Ζακύνθου

44 Α. Πατρινός & Υιός ΟΕ, Καταστάρι Ζακύνθου

45 Α. Πατρινός & Υιός ΟΕ, Καταστάρι Ζακύνθου

46 Διαβροχή υλικών με επεξεργασμένο κατσίγαρο

47 Αρχικό στάδιο ζύμωσης

48 Ζύμωση σε εξέλιξη

49 Αφοί Πετσαλάκη ΟΕ, Μάλια Ηρακλείου

50 Αφοί Πετσαλάκη ΟΕ, Μάλια Ηρακλείου

51 Αφοί Πετσαλάκη ΟΕ, Μάλια Ηρακλείου

52 Αγροτικός Συνεταιρισμός Κουτσουρά «ΦΟΙΝΙΚΑΣ» ΣΠΕ, Κουτσουράς Λασιθίου

53 Αγροτικός Συνεταιρισμός Κουτσουρά «ΦΟΙΝΙΚΑΣ» ΣΠΕ, Κουτσουράς Λασιθίου

54 Αγροτικός Συνεταιρισμός Κουτσουρά «ΦΟΙΝΙΚΑΣ» ΣΠΕ, Κουτσουράς Λασιθίου

55 Αγροτικός Συνεταιρισμός Κουτσουρά «ΦΟΙΝΙΚΑΣ» ΣΠΕ, Κουτσουράς Λασιθίου

56 Συμπεράσματα από την συγκομποστοποίηση OMW με πυρήνα ή OSWR μετά από αποτοξικοποίησή τους με αντιδραστήρια Fenton Το τελικό προϊόν απαιτεί μόνο έναν μήνα για ωρίμανση Ο λόγος OMW/OSWR είναι μεγαλύτερος από 8 Ο ρυθμός βιοαποδόμησης ανέρχεται σε 0.65 kg C/kg-d Το τελικό προϊόν έχει πολύ καλή λιπαντική και εδαφοβελτιωτική ικανότητα Απλές εγκαταστάσεις τύπου windrow είναι ικανοποιητικές

57 Οικονομικά αποτελέσματα 12,0 cents/kg ελαιολάδου 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0, αριθμός ελαιοτριβείων Εκτίμηση κόστους

58 Πλεονεκτήματα της μεθόδου Ολοκληρωμένη λύση Κάλυψη περιβαλλοντικών απαιτήσεων Παραγωγή εμπορεύσιμου προϊόντος Απλή εγκατάσταση - Εύκολη λειτουργία Εφαρμογή σε μεμονωμένα ελαιοτριβεία και σε κεντρικές μονάδες Μπορεί να εφαρμοστεί τόσο σε ελαιοτριβεία 3-φάσεων όσο και σε ελαιοτριβεία 2-φάσεων ΣΥΜΠΟΣΙΟ «To Ε.Μ.Π. στην Πρωτοπορία της Έρευνας και Τεχνολογίας»

59 Πλεονεκτήματα για την καλλιέργεια της ελιάς Προώθηση της βιοκαλλιέργειας της ελιάς Παραγωγικό κύκλωμα του ελαιολάδου «καθαρή παραγωγή» ιατήρηση του παραδοσιακού τρόπου καλλιέργειας της ελιάς και παραγωγής του ελαιολάδου

60 Εμπορικό προϊόν

61 Χαρακτηριστικές ιδιότητες του προϊόντος συγκομποστοποίησης Είναι Βελτιωτικό της δομής και της υδατοϊκανότητας του εδάφους Προσθέτει Δυναμικό οικοσύστημα βιολογικής δράσης (μικροοργανισμοί, αρθρόποδα) Είναι Πηγή παροχής οργανικής ύλης Ειναι Πηγή θρεπτικών στοιχείων (άζωτου, φωσφόρου, καλίου)

62 Πρώτες ύλες Το προϊόν προέρχεται αποκλειστικά από παραπροϊόντα επεξεργασίας του ελαιοκάρπου, δηλ. ο ελαιοπυρήνας, τα φύλλα ελιάς και τα φυτικά υγρά (λιόζουμο ή κατσίγαρος) Στο προϊόν δεν υπάρχουν εδαφικοί φυτοπαθογόνοι οργανισμοί και σπόροι ζιζανίων διότι οι πρώτες ύλες για την παραγωγή του προέρχονται από τα εναέρια τμήματα του ελαιοδέντρου. Η χρησιμοποίηση πάντοτε των ίδιων πρώτων υλών (πυρήνας, φύλλα, φυτικά υγρά) σε συγκεκριμένες αναλογίες και με τυποποιημένη διαδικασία εξασφαλίζουν σταθερή ποιότητα.

63 Εδαφοβελτιωτική δράση Επιτυγχάνεται ικανοποιητικός αερισμός της ρίζας των φυτών. Βελτιώνεται η συγκράτηση και απόδοση του νερού στο έδαφος με αποτέλεσμα την αναγκαία αποστράγγιση και τη διατήρηση της σωστής υγρασίας του εδάφους. Αυξάνεται η ικανότητα ανταλλαγής κατιόντων (IAK CEC) που είναι ιδιαίτερα σημαντική για την αποδοτική διαχείριση των θρεπτικών συστατικών του εδάφους από το φυτό. Σταδιακή και δυναμική αποδέσμευση των θρεπτικών συστατικών του προϊόντος, ανάλογα με τις ανάγκες ανάπτυξης του φυτού. Η υψηλή περιεκτικότητα σε χουμικά του προϊόντος ενισχύει τη δέσμευση θρεπτικών (άζωτο, φώσφορο, κάλιο) και μικροθρεπτικών (χαλκό, ψευδάργυρο, σίδηρο, ασβέστιο, μαγγάνιο), που περιέχονται στο έδαφος.

64 Δράση δυναμικού οικοσυστήματος στο έδαφος Φυτοπροστατευτική λόγω της ύπαρξης ωφέλιμων μικροοργανισμών που παρεμποδίζουν καταστέλλουν την ανάπτυξη παθογόνων στις ρίζες των φυτών. Συμβολή στην υγεία του τροφικού κύκλου του εδάφους και του οικοσυστήματος γύρω από το φυτό. Προσθήκη οργανικής ουσίας και κατάλληλων μικροοργανισμών στο έδαφος, ικανών να συντηρήσουν και να αναπτύξουν το οικοσύστημα του εδάφους, γεγονός που αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για την ορθολογική ανάπτυξη των φυτών. Προσθήκη στο έδαφος αρπακτικών ακάρεων που συμβάλουν στην καταπολέμηση επιβλαβών εντόμων, για τα φυτά, που νυμφεύονται στο έδαφος. Επαναφορά προβληματικών εδαφών από εντατικές καλλιέργειες. Εξυγίανση εδαφών από τοξικούς ρύπους.

65 Αναγνώριση Ακάρεων Τάξη Mesostigmata Οικογένεια Digamasellidae Dendrolelaps sp. Οικογένεια Ascidae Cheiroseius sp. Arctoseius sp. Lasioseius sp. Οικογένεια Marcochelidae Marcocheles sp. Τάξη Astigmata Οικογένεια Acaridae Tyrophagus sp. Acarus sp. Τάξη Prostigmata Γένους Diversipes, Οικογένειας Scutacaridae

66 Καλλιέργεια αμπέλου Σταφύλι για οινοποίηση Χρήση μίγματος 10% με αργιλικό χώμα μετά από δύο μήνες

67 Καλλιέργεια αμπέλου Επιτραπέζιο σταφύλι Χρήση μίγματος 10% με αργιλικό χώμα μετά από δύο μήνες

68 Καλλιέργεια εσπεριδοειδών

69

70

71