Επεξεργασία αποβλήτων ελαιοτριβείων με υβριδικά συστήματα τεχνητών υγροτόπων κάθετης–οριζόντιας ροής

Abstract

Η ελαιουργία αποτελεί μία από τις βασικότερες αγροτοβιομηχανικές δραστηριότητες η οποία συμβάλλει στην ανάπτυξη του οικονομικού τομέα των χωρών της Μεσογείου. Ειδικότερα, η Ελλάδα συνιστά την τρίτη ελαιοπαραγωγό χώρα σε παγκόσμιο επίπεδο. Ωστόσο, η λειτουργία των ελαιοτριβείων επισύρει αρνητικές συνέπειες στον περιβαλλοντικό τομέα διαμέσου των παραγόμενων αποβλήτων και κυρίως του κατσίγαρου. Ο κατσίγαρος αποτελεί ένα όξινο, δύσοσμο υγρό το οποίο έχει ως χαρακτηριστικό τις υψηλές συγκεντρώσεις οργανικού φορτίου, αιωρούμενων στερεών και ελαίων. Το βασικό συστατικό που εμπεριέχει είναι οι φαινόλες οι οποίες σε υψηλές συγκεντρώσεις δρουν βιοτοξικά. Η ανεξέλεγκτη διάθεσή του στους φυσικούς αποδέκτες χωρίς να υπόκειται σε κάποιου είδους επεξεργασία έχει δημιουργήσει την ανάγκη διερεύνησης εναλλακτικών τρόπων διαχείρισης αποβλήτων με μεθόδους επεξεργασίας χαμηλού κόστους και προσαρμοσμένους στο εκάστοτε φυσικό περιβάλλον. Στα πλαίσια της προστασίας του περιβάλλοντος η παρούσα πτυχιακή εργασία στοχεύει στην διεξαγωγή πειράματος για την ανάπτυξη εναλλακτικού συστήματος επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείου προκειμένου να επιτευχθεί η απομάκρυνση και η αντιμετώπιση του ρυπαντικού φορτίου. Αυτό επιτυγχάνεται με τη μελέτη υβριδικού συστήματος τεχνητών υγροτόπων κάθετης και οριζόντιας ροής που τροφοδοτείται με κατσίγαρο και με ένα πιο επιβαρυμένο απόβλητο. Αρχικά, πραγματοποιείται μία αναφορά στην ιστορία και την εξέλιξη της παραγωγικής διαδικασίας του ελαιόλαδου στο πέρασμα των χρόνων. Έπειτα, ακολουθεί ανάλυση όσον αφορά τα ελαιοτριβεία και τα παραγόμενα υγρά απόβλητα που προκύπτουν από την ελαιοκομία. Στη συνέχεια, αναφέρονται οι τύποι των ελαιοτριβείων και τα παραπροϊόντα που δημιουργούνται κυρίως τα υγρά απόβλητα και τα χαρακτηριστικά τους. Ακόμη, επισημαίνονται οι επιπτώσεις που απορρέουν από την απερίσκεπτη διάθεση τους. Πιο συγκεκριμένα, δίνεται έμφαση στον κατσίγαρο ο μπορεί να καταστεί επιζήμιος εξαιτίας των φαινολικών ενώσεων που λειτουργούν ως πρόσκομμα στην αποτοξικοποίηση των αποβλήτων των ελαιοτριβείων. Επίσης, αναφέρεται η ισχύουσα νομοθεσία που σχετίζεται με αυτό το κομμάτι και αναλύονται οι διάφορες μέθοδοι επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων. Παρατίθενται η μεθοδολογία, οι φυσικοχημικές αναλύσεις που χρησιμοποιήθηκαν κατά την εκπόνηση της εργασίας και τα αποτελέσματα του πειράματος. Τέλος, δίνονται τα συμπεράσματα που απορρέουν.

Olive production is one of the most basic agro-industrial activities which contributes to the development of the economic sector of the Mediterranean countries. In particular, Greece is the third olive producing country in the world. However, the operation of the olive mills has negative consequences in the environmental sector through the produced waste and mainly the olive mill wastewater. Olive mill wastewater is an acidic, foul- smelling liquid characterized by high concentrations of organic matter, suspended solids and oils. The main ingredient it contains are phenols, which in high concentrations are biotoxic. Its uncontrolled distribution to natural recipients without being subjected to any kind of treatment has created the need to investigate alternative ways of waste management with low-cost treatment methods adapted to the respective natural environment. In the context of environmental protection, this thesis aims to carry out an experiment for the development of an alternative treatment system for olive mill wastewater in order to achieve the removal and treatment of the pollutant load. This is achieved by studying a hybrid system of vertical and horizontal flow man-made wetlands fed with cattail and a heavier effluent. First, a reference is made to the history and evolution of the olive oil production process over the years. Then follows an analysis regarding olive mills and the produced liquid waste resulting from olive cultivation. Then, the types of oil mills and the by-products that are created, mainly liquid waste, and their characteristics are listed. Furthermore, the consequences resulting from their reckless disposition are highlighted. More specifically, emphasis is placed on olive mill wastewater which can become harmful due to the phenolic compounds that act as an obstacle in the detoxification of olive mill waste. Also, the current legislation related to this part is mentioned and the various methods of liquid waste treatment are analyzed. The methodology, the physicochemical analyzes used during the preparation of the work and the results of the experiment are listed. Finally, the resulting conclusions are given.