Παρουσίαση διπλωματικής εργασίας της κας Μαρίας Θεοδωράκη

"Εφαρμογή βιολογικών και φυσικοχημικών μεθόδων στην επεξεργασία στερέων αποβλήτων θερμοκηπίου"

με θέμα Εφαρμογή βιολογικών και φυσικοχημικών μεθόδων στην επεξεργασία στερέων αποβλήτων θερμοκηπίου

Τρίτη 12 Φεβρουαρίου 2019, Ώρα:12:00 Αίθουσα: Κ1.119

Εξεταστική Επιτροπή

  • Καθηγητής Ευάγγελος Γιδαράκος (επιβλέπων)
  • Επίκουρος Καθηγητής Νικόλαος Ξεκουκουλωτάκης
  • Δρ. Φραντσέσκα-Μαρία Πελλέρα

Περίληψη:

Σε πολλές ευρωπαϊκές χώρες, όπως και στην Ελλάδα, γεωργικά και κτηνοτροφικά παραπροϊόντα και υπολείμματα δραστηριοτήτων, συνήθως απορρίπτονται σαν άχρηστα απόβλητα προκαλώντας σοβαρά προβλήματα ρύπανσης στο περιβάλλον. Πολλά από τα παραπάνω, μετά από κατάλληλη επεξεργασία, θα μπορούσαν να αποτελέσουν νέο οικονοµικό πόρο εκπληρώνοντας ταυτόχρονα τους κανόνες περιβαλλοντικής προστασίας.

Αντικείμενο της παρούσας εργασίας αποτελεί η διαχείριση των φυτικών και πλαστικών υπολειμμάτων, που προκύπτουν κατά την καλλιέργεια του φυτού τομάτας σε κλειστό θερμοκήπιο. Πιο συγκεκριμένα, διερευνήθηκε η δυνατότητα εφαρμογής βιολογικών και φυσικοχημικών μεθόδων επεξεργασίας σε στερεά απόβλητα θερμοκηπίου.

Όσο αφορά τη βιολογική επεξεργασίας αποβλήτων, η μέθοδος που χρησιμοποιήθηκε ήταν η αναερόβια χώνευση. Ως εμβόλιο στη διεργασία της αναερόβιας χώνευσης χρησιμοποιήθηκε βιολογική ιλύς που προερχόταν από μεσοφιλικό αναερόβιο χωνευτήρα εγκατάστασης αστικών λυμάτων. Η ιλύς αναμείχθηκε με τα υποστρώματα προκειμένου να υπάρξει επαρκής ποσότητα μικροβιακής μάζας.

Αρχικά, προσδιορίστηκαν τα βασικά χαρακτηριστικά των υποστρωμάτων και του εμβολίου που χρησιμοποιήθηκαν για την πραγματοποίηση των δοκιμών, καθώς επηρεάζουν άμεσα την ομαλή λειτουργία της διεργασίας. Κατόπιν, έλαβαν χώρα οι δοκιμές βιοχημικού δυναμικού μεθανίου (Biochemical Methane Potential-BMP) οι οποίες αποσκοπούσαν στον προσδιορισμό της βιοαπoδομησιμότητας των υποστρωμάτων κατά την αναερόβια χώνευση και της δυνατότητας παραγωγής μεθανίου από αυτά. Οι παραπάνω δοκιμές, που διήρκησαν 60 ημέρες, διεξήχθησαν υπό μεσόφιλες συνθήκες (35 °C) σε αντιδραστήρες διαλείποντος έργου ονομαστικού όγκου 250 mL και λειτουργικού όγκου 100 mL.

Η πειραματική διαδικασία κατέδειξε ότι τα δείγματα PEMW (Polyethylene Microwave- προεπεξεργασμένο απόβλητο πολυαιθυλενίου), PPMW (Polypropylene Microwave- προεπεξεργασμένο απόβλητο πολυπροπυλενίου), PE (απόβλητο πολυαιθυλενίου) και PP (απόβλητο πολυπροπυλενίου) οδήγησαν στην παραγωγή μεθανίου με τιμές απόδοσης ίσες με 150, 138, 127  και 120 mL CH4, αντίστοιχα.

Στη συνέχεια, μελετήθηκε η δυνατότητα αποδόμησης των υπολειμμάτων θερμοκηπίου μέσω υδροθερμικής επεξεργασίας. Στα πλαίσια του πειράματος χρησιμοποιήθηκαν 3 σπειρωτοί αντιδραστήρες από χάλυβα των 25 mL που σφραγίζονταν αεροστεγώς. Η πειραματική διαδικασίας προέβλεπε τη διεξαγωγή δοκιμών σε φυτικά υπολείμματα θερμοκηπίου στα οποία έγινε προσθήκη διαφορετικών πλαστικών υπολειμμάτων. Έτσι, για κάθε ένα από τα πολυμερή, δημιουργήθηκαν μείγματα με περιεκτικότητα σε πλαστικό 1 και 5% αντίστοιχα. Παράλληλα, διερευνήθηκε η επίδραση δύο διαφορετικών χρόνων επεξεργασίας (6 και 24 h) στα υπολείμματα θερμοκηπίου.

Υπολογίζοντας τη θερμογόνο δύναμη των υλικών που εξετάστηκαν, παρατηρήθηκε ότι στην περίπτωση των δειγμάτων με περιεκτικότητα 5% πλαστικού, επεξεργασία πάνω από 6 ώρες οδηγεί στη μείωση της θερμογόνου δύναμης τους, ενώ σε όλα τα δείγματα που περιέχουν ποσοστό 1% πλαστικού, παρατηρείται η τιμή θερμογόνου δύναμης να παραμένει σχετικά σταθερή παρά τη διαφορά στο χρόνο επεξεργασίας.