Αναερόβια Συγχώνευση Αποβλήτων Χοιροστασίου, Ελαιοτριβείου και Τυροκομείου στο Μεσόφιλο Εύρος
Creators: name: Κασαμπαλής, Θεμιστοκλής Δημητρίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2017
Subjects: Αναερόβια Συγχώνευση
Βιοαέριο
Μεθάνιο
Υδρογόνο
Απόβλητα Χοιροστασίου
Απόβλητα Ελαιοτριβείου
Απόβλητα Τυροκομείου
Anaerobic co-digestion
Biogas
Methane
Hydrogen
Swine manure;
Olive mill waste;
Cheese whey

description: Τα ελαιοτριβεία, τα τυροκομεία και τα χοιροστάσια παίζουν καθοριστικό ρόλο στην οικονομία και την κοινωνία των χωρών της Μεσογείου. Το τεράστιο, όμως πρόβλημα της διάθεσης, τόσο των αποβλήτων των ελαιοτριβείων και των χοιροστασίων όσο και των υγρών αποβλήτων τυροκομείων (υψηλό ρυπαντικό φορτίο), οδήγησαν στην αναζήτηση αποτελεσματικών επεξεργασιών πριν τη διάθεσή τους στους φυσικούς αποδέκτες. Στην παρούσα έρευνα, διερευνήθηκε η ενεργειακή απόδοση της αναερόβιας συναποικοδόμησης διαφόρων αναλογιών λυμάτων χοιροστασίου και ελαιοτριβείου με αναλογία ανάμιξης 60:40 (%κ.β), με απόβλητα τυροκομείου. Αυτό είχε ως σκοπό, την εύρεση της βέλτιστης αναλογίας αλλά και της παραγωγής μεθανίου μέσω αναερόβιας συναποικοδόμησης στη μεσόφιλη περιοχή, ώστε να προκύψει ένα μείγμα κατάλληλο να αποικοδομηθεί επιτυχώς, παρέχοντας ταυτόχρονα τη μέγιστη ενεργειακή απόδοση. Το πείραμα της συναποικοδόμησης πραγματοποιήθηκε σε δεκατρείς (13) αντιδραστήρες διαλείποντος έργου, χωρητικότητας 1 L, στη θερμοκρασία των 37 oC. Η διακύμανση της παραγωγής βιοαερίου κυμάνθηκε από 0 έως 820 mL day-1. Ο μέσος όρος του περιεχόμενου μεθανίου στο βιοαέριο που παράχθηκε από όλους τους αντιδραστήρες διαλείποντος έργου ήταν περίπου 76.21%. Η υψηλότερη παραγωγή μεθανίου λήφθηκε από τη μεταχείριση με ποσότητα αποβλήτων τυροκομείων ίση με 20% του μίγματος (Τ20) και ήταν ίση με 540.79 L CH4 kg-1 πτητικών στερεών. Ακολουθούν η μεταχείριση με μηδενική ποσότητα αποβλήτων τυροκομείων (Τ0) και η μεταχείριση με ποσότητας αποβλήτων τυροκομείων ίση με 33.3% του μίγματος (Τ33.3), με παραγωγή μεθανίου 497.83 και 456.05 L CH4 kg-1 πτητικών στερεών αντιστοίχως. Το βιοαέριο που παράχθηκε, από τους αντιδραστήρες διαλείποντος έργου της μεταχείρισης με ποσότητα αποβλήτων τυροκομείων ίση με 66.7% του μίγματος (Τ2/3), αποτελούνταν αποκλειστικά από υδρογόνο και διοξείδιο του άνθρακα, ενώ δεν ανιχνεύθηκε καθόλου μεθάνιο δείχνοντας έτσι την πλήρη αναστολή της μεθανογένεσης κάτω από τις συγκεκριμένες συνθήκες λειτουργίας. Η εργασία αυτή στοχεύει στην προστασία του περιβάλλοντος και στη βελτίωση της παραγωγής μεθανίου από την αναερόβια χώνευση αποβλήτων με υψηλή περιεκτικότητα σε οργανική ύλη που παράγονται όμως εποχιακά για την Ελλάδα και άλλες χώρες της Μεσογείου: απόβλητα τυροκομείου (περίοδος παραγωγής: όλο το χρόνο), απόβλητα ελαιοτριβείου (περίοδος παραγωγής: Οκτώβριος-Φεβρουάριος) και κοπριά χοιροστασίου (περίοδος παραγωγής: όλο το χρόνο)
description: Olive mills, cheese factories and pig farms are playing a decisive role in the economy and society of Mediterranean countries. Effective treatment methods are required, due to the large amount of olive waste, swine manure and cheese whey and their high organic load, before their disposal to natural receptors. In the present study, the optimisation of the mesophilic anaerobic co-digestion process of swine manure (SM) and olive mill waste (OMW) standard mixing ratio 60:40 (wt%) with cheese whey (CW) was investigated. The aim of this study was to define an optimum mixing ratio and methane production under mesophilic conditions, for successful degradation, achieving highest energy efficiency. The co-digestion experiment was carried out in thirteen (13) batch reactors at 37 oC. The variation of the biogas production yields from 0 to 820 mL day-1, while the average methane production corresponds to 76.21%. The highest methane production equals to 540.79 L CH4 kg-1 of volatile solids and was obtained by the mixture with 20% CW (T20). Followed by the mixture with 0% CW (T0) and the mixture with 33.3% CW (T33.3), with obtained methane production of 497.83 and 456.05 L CH4 kg-1 volatile solids respectively. The main end-products produced by the mixture with 66.7% of CW (T2/3) were exclusively consisted of hydrogen and carbon dioxide, resulting the complete inhibition of methanogenesis under these specific operating conditions. This study aims for the environmental protection and methane production under mesophilic anaerobic co-digestion with high organic load waste produced seasonally in Greece and other Mediterranean countries: cheese whey (production period: January-June), olive mill waste (production period: from October to February) and swine manure (production period: all year)