| Περίληψη: | Τα υγρά απόβλητα ελαιοτριβείου αποτελούν το παραπροϊόν της παραγωγής ελαιολάδου των ελαιοτριβείων τριών φάσεων. Το παραπροϊόν αυτό είναι αρκετά ρυπογόνο για το περιβάλλον εξαιτίας της υψηλής οργανικής φόρτισης και των φαινολικών ενώσεων που περιέχει. Σκοπός αυτής της εργασίας ήταν η ανάπτυξη ενός ταχύρρυθμου θερμόφιλου αναερόβιου συστήματος, το οποίο θα ήταν ικανό να αποδομήσει μεγάλα ποσοστά των περιεχόμενων οργανικών ενώσεων των υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείου, με ταυτόχρονη μετατροπή τους σε βιοαέριο.
Πρώτο στάδιο της μελέτης ήταν η συλλογή ιλύος από Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) αντιδραστήρα, ο οποίος είχε επιτύχει αντίστοιχα μεγάλα ποσοστά βιοαποδόμησης υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείου παράγοντας ταυτόχρονα βιοαέριο, υπό μεσόφιλες συνθήκες. Η ιλύς ελέγχθηκε ως προς την ύπαρξη θερμόφιλων υποπληθυσμών και έπειτα εγκλιματίσθηκε για διάστημα 70 ημερών.
Εν συνεχεία, η θερμόφιλη και η μεσόφιλη ιλύς του αντιδραστήρα UASB καθώς και λάσπη από βιολογικό συγκρίθηκαν ως προς την αποδοτικότητα αποδόμησης υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείου υπό θερμόφιλες και μεσόφιλες συνθήκες, με δοκιμασίες Βιοχημικού Μεθανογόνου Δυναμικού (ΒΜΡ). Οι αποδόσεις σημειώθηκαν σε κοντινές τιμές, με μικρές διαφορές. Μεγαλύτερο ποσοστό βιοαποδομισημότητας της τάξεως του 65.39% παρουσίασε η θερμόφιλη λάσπη UASB, αλλά όσον αφορά τον ειδικό ρυθμό παραγωγής μεθανίου οι διαφορές ήταν σημαντικά μεγάλες. Μέγιστη τιμή παρουσίασε η μεσόφιλη ιλύς UASB με 348.28±101.33 ml CH4/g VSSadded/d, ενώ ακολούθησαν η ιλύς βιολογικού στους 37oC, η θερμόφιλη UASB και τέλος η ιλύς βιολογικού στους 55oC.
Η επόμενη σειρά δοκιμών αφορούσε τον υδροδυναμικό χαρακτηρισμό του αντιδραστήρα που επρόκειτο να χρησιμοποιηθεί για την θερμόφιλη αναερόβια χώνευση των υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείου. Ο αντιδραστήρας που επιλέχθηκε είναι σταθερής κλίνης ανοδικής ροής (Upflow Packed-Bed Reactor, UPBR) με δυνατότητα ανακυκλοφορίας της επεξεργασμένης απορροής, και μελετήθηκε σε 4 διαφορετικές περιπτώσεις συνδυασμού απουσίας/παρουσίας πληρωτικού υλικού και ανακυκλοφορίας. Οι δοκιμές πραγματοποιήθηκαν με χρήση ιχνηθέτη F- ενώ τα αποτελέσματα συγκέντρωσης-χρόνου μετατράπηκαν σε καμπύλες χρόνου παραμονής (Εθ) έναντι αδιάστατου χρόνου (θ) και προσομοιάστηκαν με τα πρότυπα μοντέλα αξονικής διασποράς (ADM) και αντιδραστήρων σε σειρά (TIS). Το μοντέλο αξονικής διασποράς απορρίφθηκε για όλες τις περιπτώσεις, καταλήγοντας στο συμπέρασμα πως ο αντιδραστήρας λειτουργεί σχεδόν σαν ιδανικός CSTR υπολογίζοντας τον αριθμό των αντιδραστήρων (Ν) ίσο με 1 για κάθε περίπτωση όπου είχε εφαρμοστεί ανακυκλοφορία (παρουσία ή απουσία φορέων βιομάζας). Στις περιπτώσεις που η ανακυκλοφορία δεν λειτούργησε, απουσία πληρωτικού υλικού παρουσιάστηκε λειτουργία μη ιδανικής ανάμειξης, ενώ παρουσία αυτού σημειώθηκε τάση για εμφάνιση αυλωτής ροής (PFR).
Όσον αφορά την αναερόβια χώνευση υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείου χρησιμοποιώντας τον αντιδραστήρα UPBR, διάφορα σενάρια λειτουργίας δοκιμάστηκαν υπό θερμόφιλες συνθήκες εστιάζοντας στη μείωση του υδραυλικού χρόνου παραμονής (HRT) έτσι ώστε να επιτευχθεί ταχύρρυθμη λειτουργία. Ο ελάχιστος χρόνος παραμονής σημειώθηκε στις 8 ημέρες, με αξιόλογα ποσοστά αποδόμησης οργανικών ενώσεων και μετατροπής τους σε CH4 και CO2. Ο δείκτης απόδοσης της παραγωγής μεθανίου κυμάνθηκε από 0.20 έως 0.33 L CH4/ g t-CODremoved, ανάλογα με το σενάριο λειτουργίας που δοκιμαζόταν κάθε φορά.
|
|---|
