Ταχύρρυθμη κομποστοποίηση υπολειμμάτων διφασικού ελαιοτριβείου
Η αυξανόμενη παραγωγή αποβλήτων από αγροτοβιομηχανικές διεργασίες έχει αποτελέσε ένα πολύ μεγάλο πρόβλημα στη σύγχρονη κοινωνία. Η ανεξέλεγκτη απόρριψή τους προκαλεί πολλαπλά περιβαλλοντικά προβλήματα, τα οποία δημιουργούν ανησυχίες στην επιστημονική κοινότητα. Στα πλαίσια της κυκλικής οικονομίας, τ...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2021
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/15358 |
| id |
nemertes-10889-15358 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Κομποστοποίηση Διφασικό ελαιοτριβείο Διφασικός ελαιοπυρήνας Composting Two-phase olive pomace |
| spellingShingle |
Κομποστοποίηση Διφασικό ελαιοτριβείο Διφασικός ελαιοπυρήνας Composting Two-phase olive pomace Παπαπάνου, Μελίνα Ιωάννα Ταχύρρυθμη κομποστοποίηση υπολειμμάτων διφασικού ελαιοτριβείου |
| description |
Η αυξανόμενη παραγωγή αποβλήτων από αγροτοβιομηχανικές διεργασίες έχει αποτελέσε ένα πολύ μεγάλο πρόβλημα στη σύγχρονη κοινωνία. Η ανεξέλεγκτη απόρριψή τους προκαλεί πολλαπλά περιβαλλοντικά προβλήματα, τα οποία δημιουργούν ανησυχίες στην επιστημονική κοινότητα. Στα πλαίσια της κυκλικής οικονομίας, τα απόβλητα παύουν να αντιμετωπίζονται ως μία ανεπιθύμητη μάζα και αποκτούν πολύτιμη αξία.
Ένα από τα πιο ρυπογόνα απόβλητα της αγροτοβιομηχανίας είναι ο διφασικός ελαιοπυρήνας που προκύπτει από την παραγωγή ελαιόλαδου μέσω διφασικού συστήματος φυγοκέντρισης. Το υψηλό οργανικό φορτίο, η υψηλή περιεκτικότητα σε υγρασία και τα φυτοτοξικά του συστατικά το καθι-στούν επικίνδυνο για το περιβάλλον. Συνεπώς, καθίσταται επιτακτική η έρευνα και ανάπτυξη κατάλ-ληλων μεθόδων επεξεργασίας του, με στόχο τόσο την ασφαλή εναπόθεσή του στο έδαφος όσο και την παραγωγή χρήσιμων προϊόντων από αυτό. Παράλληλα, ένα από τα πιο συνήθη παραπροιόντα της παραγωγής ελαιόλαδου είναι τα φύλλα ελιάς, το οποία παραμένουν ανεκμετάλλευτα.
Η κομποστοποίηση αποτελεί μία από τις καλύτερες βιολογικές μεθόδους ανακύκλωσης οργανικών αποβλήτων, καθώς από αυτή προκύπτει ένα σταθερό και υγειονοποιημένο προϊόν, το κομπόστ. Πολλοί ερευνητές έχουν προτείνει την κομποστοποίηση του διφασικού ελαιοπυρήνα και των φύλλων σε διάφορα συστήματα. Εντούτοις, ο χρόνος της κομποστοποίησης ποικίλει και συνήθως ξεπερ-νάει τις 4 εβδομάδες. Κρίνεται, λοιπόν, απαραίτητη η μελέτη ενός συνεχούς ταχύρρυθμου συστή-ματος που θα παράγει ένα ποιοτικό κομπόστ.
Στην παρούσα διπλωματική εργασία εξετάστηκε η κομποστοποίηση διφασικού ελαιοπυρήνα με φύλλα ελιάς, σε πιλοτικό κλειστό αντιδραστήρα συνεχούς λειτουργίας, ο οποίος διαθέτει διάταξη παρακολούθησης της εσωτερικής θερμοκρασίας, παρέχει αερισμό στο υπόστρωμα και παράγει τε-λικό προϊόν σε 14 ημέρες. Η φυσικοχημική μελέτη του διφασικού ελαιοπυρήνα έδειξε ότι πρόκειται για ένα υλικό με χαρακτηριστικά που δεν ευνοούν την διεργασία της κομποστοποίησης. Τα φύλλα κρίθηκαν πιο κατάλληλα για την διεργασία από φυσικοχημικής άποψης. Ως υλικό διόγκωσης χρησιμοποιήθηκαν φλοιοί πεύκου. Εν συνεχεία της κομποστοποίησης, έγινε παρακολούθηση της ωρίμαν-σης του κομπόστ.
Πραγματοποιήθηκε η μελέτη τεσσάρων διαφορετικών σεναρίων τροφοδοσίας, με διαφορές στην αναλογία διφασικού ελαιοπυρήνα-φύλλων της τροφοδοσίας, ενώ στο τελευταίο σενάριο εξετάστηκε και η αφαίρεση των φλοιών πεύκου από την τροφοδοσία. Στόχο αποτέλεσε η εύρεση του καλύτερου σεναρίου, με βάση τις συνθήκες λειτουργίας του αντιδραστήρα και την σταθερότητα και ωριμότητα του κομπόστ.
Από τα τέσσερα σενάρια, το 1ο κρίθηκε ως το πιο ακατάλληλο, λόγω της καθυστέρησης σταθεροποίησης, του υψηλού λόγου C/N και της παρουσίας παθογόνων μικροοργανισμών. Τα σενάρια 2 και 3 απέδωσαν καλύτερα, αφού επιτεύχθηκε γρηγορότερα η σταθεροποίησή τους και τα φυσικοχημικά τους χαρακτηριστικά ήταν σαφώς βελτιωμένα συγκριτικά με το 1ο.
Tο 4ο σενάριο κρίθηκε ως το καταλληλότερο. Η αφαίρεση των φλοιών πεύκου λειτούργησε θετικά στην διεργασία, αφού συνέβαλε στην διατήρηση υψηλών θερμοκρασιών στο εσωτερικό του αντι-δραστήρα για περισσότερο χρονικό διάστημα, συγκριτικά με τα υπόλοιπα σενάρια, και επιτεύχθηκε η αποτελεσματικότερη θανάτωση των παθογόνων μικροοργανισμών. Παράλληλα, ο δείκτης σταθεροποίησης SRI εντοπίστηκε εντός των αποδεκτών ορίων, καθιστώντας το κομπόστ σταθερό. Ο λόγος C/N παρουσίασε μείωση και βρέθηκε ίσος με 32.82 g kg-1, τιμή που υποδηλώνει την υψηλή περιεκτικότητα του κομπόστ σε άζωτο. |
| author2 |
Papapanou, Melina Ioanna |
| author_facet |
Papapanou, Melina Ioanna Παπαπάνου, Μελίνα Ιωάννα |
| author |
Παπαπάνου, Μελίνα Ιωάννα |
| author_sort |
Παπαπάνου, Μελίνα Ιωάννα |
| title |
Ταχύρρυθμη κομποστοποίηση υπολειμμάτων διφασικού ελαιοτριβείου |
| title_short |
Ταχύρρυθμη κομποστοποίηση υπολειμμάτων διφασικού ελαιοτριβείου |
| title_full |
Ταχύρρυθμη κομποστοποίηση υπολειμμάτων διφασικού ελαιοτριβείου |
| title_fullStr |
Ταχύρρυθμη κομποστοποίηση υπολειμμάτων διφασικού ελαιοτριβείου |
| title_full_unstemmed |
Ταχύρρυθμη κομποστοποίηση υπολειμμάτων διφασικού ελαιοτριβείου |
| title_sort |
ταχύρρυθμη κομποστοποίηση υπολειμμάτων διφασικού ελαιοτριβείου |
| publishDate |
2021 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/15358 |
| work_keys_str_mv |
AT papapanoumelinaiōanna tachyrrythmēkompostopoiēsēypoleimmatōndiphasikouelaiotribeiou AT papapanoumelinaiōanna highratecompostingoftwophaseolivemillwastes |
| _version_ |
1771297333029371904 |
| spelling |
nemertes-10889-153582022-09-05T20:20:11Z Ταχύρρυθμη κομποστοποίηση υπολειμμάτων διφασικού ελαιοτριβείου High-rate composting of two-phase olive mill wastes Παπαπάνου, Μελίνα Ιωάννα Papapanou, Melina Ioanna Κομποστοποίηση Διφασικό ελαιοτριβείο Διφασικός ελαιοπυρήνας Composting Two-phase olive pomace Η αυξανόμενη παραγωγή αποβλήτων από αγροτοβιομηχανικές διεργασίες έχει αποτελέσε ένα πολύ μεγάλο πρόβλημα στη σύγχρονη κοινωνία. Η ανεξέλεγκτη απόρριψή τους προκαλεί πολλαπλά περιβαλλοντικά προβλήματα, τα οποία δημιουργούν ανησυχίες στην επιστημονική κοινότητα. Στα πλαίσια της κυκλικής οικονομίας, τα απόβλητα παύουν να αντιμετωπίζονται ως μία ανεπιθύμητη μάζα και αποκτούν πολύτιμη αξία. Ένα από τα πιο ρυπογόνα απόβλητα της αγροτοβιομηχανίας είναι ο διφασικός ελαιοπυρήνας που προκύπτει από την παραγωγή ελαιόλαδου μέσω διφασικού συστήματος φυγοκέντρισης. Το υψηλό οργανικό φορτίο, η υψηλή περιεκτικότητα σε υγρασία και τα φυτοτοξικά του συστατικά το καθι-στούν επικίνδυνο για το περιβάλλον. Συνεπώς, καθίσταται επιτακτική η έρευνα και ανάπτυξη κατάλ-ληλων μεθόδων επεξεργασίας του, με στόχο τόσο την ασφαλή εναπόθεσή του στο έδαφος όσο και την παραγωγή χρήσιμων προϊόντων από αυτό. Παράλληλα, ένα από τα πιο συνήθη παραπροιόντα της παραγωγής ελαιόλαδου είναι τα φύλλα ελιάς, το οποία παραμένουν ανεκμετάλλευτα. Η κομποστοποίηση αποτελεί μία από τις καλύτερες βιολογικές μεθόδους ανακύκλωσης οργανικών αποβλήτων, καθώς από αυτή προκύπτει ένα σταθερό και υγειονοποιημένο προϊόν, το κομπόστ. Πολλοί ερευνητές έχουν προτείνει την κομποστοποίηση του διφασικού ελαιοπυρήνα και των φύλλων σε διάφορα συστήματα. Εντούτοις, ο χρόνος της κομποστοποίησης ποικίλει και συνήθως ξεπερ-νάει τις 4 εβδομάδες. Κρίνεται, λοιπόν, απαραίτητη η μελέτη ενός συνεχούς ταχύρρυθμου συστή-ματος που θα παράγει ένα ποιοτικό κομπόστ. Στην παρούσα διπλωματική εργασία εξετάστηκε η κομποστοποίηση διφασικού ελαιοπυρήνα με φύλλα ελιάς, σε πιλοτικό κλειστό αντιδραστήρα συνεχούς λειτουργίας, ο οποίος διαθέτει διάταξη παρακολούθησης της εσωτερικής θερμοκρασίας, παρέχει αερισμό στο υπόστρωμα και παράγει τε-λικό προϊόν σε 14 ημέρες. Η φυσικοχημική μελέτη του διφασικού ελαιοπυρήνα έδειξε ότι πρόκειται για ένα υλικό με χαρακτηριστικά που δεν ευνοούν την διεργασία της κομποστοποίησης. Τα φύλλα κρίθηκαν πιο κατάλληλα για την διεργασία από φυσικοχημικής άποψης. Ως υλικό διόγκωσης χρησιμοποιήθηκαν φλοιοί πεύκου. Εν συνεχεία της κομποστοποίησης, έγινε παρακολούθηση της ωρίμαν-σης του κομπόστ. Πραγματοποιήθηκε η μελέτη τεσσάρων διαφορετικών σεναρίων τροφοδοσίας, με διαφορές στην αναλογία διφασικού ελαιοπυρήνα-φύλλων της τροφοδοσίας, ενώ στο τελευταίο σενάριο εξετάστηκε και η αφαίρεση των φλοιών πεύκου από την τροφοδοσία. Στόχο αποτέλεσε η εύρεση του καλύτερου σεναρίου, με βάση τις συνθήκες λειτουργίας του αντιδραστήρα και την σταθερότητα και ωριμότητα του κομπόστ. Από τα τέσσερα σενάρια, το 1ο κρίθηκε ως το πιο ακατάλληλο, λόγω της καθυστέρησης σταθεροποίησης, του υψηλού λόγου C/N και της παρουσίας παθογόνων μικροοργανισμών. Τα σενάρια 2 και 3 απέδωσαν καλύτερα, αφού επιτεύχθηκε γρηγορότερα η σταθεροποίησή τους και τα φυσικοχημικά τους χαρακτηριστικά ήταν σαφώς βελτιωμένα συγκριτικά με το 1ο. Tο 4ο σενάριο κρίθηκε ως το καταλληλότερο. Η αφαίρεση των φλοιών πεύκου λειτούργησε θετικά στην διεργασία, αφού συνέβαλε στην διατήρηση υψηλών θερμοκρασιών στο εσωτερικό του αντι-δραστήρα για περισσότερο χρονικό διάστημα, συγκριτικά με τα υπόλοιπα σενάρια, και επιτεύχθηκε η αποτελεσματικότερη θανάτωση των παθογόνων μικροοργανισμών. Παράλληλα, ο δείκτης σταθεροποίησης SRI εντοπίστηκε εντός των αποδεκτών ορίων, καθιστώντας το κομπόστ σταθερό. Ο λόγος C/N παρουσίασε μείωση και βρέθηκε ίσος με 32.82 g kg-1, τιμή που υποδηλώνει την υψηλή περιεκτικότητα του κομπόστ σε άζωτο. The increasing production of agro-industrial organic residues is proving problematic to modern society. The uncontrolled disposal of organic wastes causes multiple environmental problems, which raise concerns in the scientific community. In the context of circular economy, waste ceases to be treated as an unwanted mass and acquires major value. One of the most polluting wastes of the agricultural industry is the two-phase olive pomace, known as alperujo, that results from the production of olive oil through a two-phase centrifuge system. The high organic load, high moisture content, and phytotoxic components of the alperujo are some of the most crucial factors that contribute to its high pollutant nature. Therefore, it becomes imperative to research and develop appropriate treatment methods, aiming for both its safe deposi-tion in the soil and the production of useful products. At the same time, one of the most common by-products of olive oil production is olive leaves, which remain unexploited. Composting is one of the best biological methods of recycling organic waste, as it results in a stable and hygienic product, the compost. Many researchers have proposed the composting of alperujo and leaves in various systems. However, the composting time varies and usually exceeds 4 weeks. There-fore, it is necessary to study a high-rate system that will produce a compost of high quality. In this study, the composting of alperujo with olive leaves is conducted in a pilot scale in-vessel high-rate composter, which monitors the internal temperature, provides ventilation to the substrate and produces compost in 14 days. The physicochemical study of the alperujo showed that its characteristics do not favor the composting process. The leaves were considered more suitable for the pro-cess from a physicochemical point of view. Pine pellets were used as the bulking agent. Following composting, the maturation of the compost was closely monitored for 6 weeks. Four different feeding scenarios were studied, with differences in the alperujo-leaf ratio of the feed, while the removal of pine bark from the feed was examined in the last scenario. The objective of the study is to examine the different scenarios and conclude which one is optimal, based on the operating conditions of the composter as well as the stability and maturity of the compost. Of the four scenarios, the first was found to be the most unsuitable, due to the stabilization delay, the high C/N ratio, and the presence of pathogenic microorganisms. Scenarios two and three per-formed better, as their stabilization was achieved within a shorter timeframe and their physicochem-ical characteristics were clearly improved, compared to the first scenario. The fourth scenario was deemed the most appropriate. The removal of the pine bark had a posi-tive effect on the process, as it helped to maintain high temperatures for a longer period, compared to the other scenarios. This resulted in the killing of pathogens more efficiently. At the same time, the stabilization index (SRI) was calculated and found to be within acceptable limits. The C/N ratio decreased and was found to be equal to 32.82 g kg-1, a value that indicates the high nitrogen content of the compost. 2021-10-18T07:46:56Z 2021-10-18T07:46:56Z 2021-10-11 http://hdl.handle.net/10889/15358 gr application/pdf |
