Επεξεργασία υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων σε ειδική βιοκλίνη

Abstract

Olive oil mill wastes are characterized by extremely high organic loads (almost twice compared to domestic waste), huge production volumes with exceptionally non-uniform annual distribution (most of the waste are produced almost exclusively during the three winter months) and toxicity effects in natural and agricultural ecosystems. The above characteristics give these liquid wastes a high pollutant load and require the development and implementation of strict management and treatment measures. However, olive oil mill wastes are still a simple aqueous wash of olive juice, and therefore, it is a ‘natural’ product that contains neither by-products of synthetic processes foreign to natural biological systems, nor pathogens. This specificity is an important factor in the choice of treatment and management methods, since the problem to be solved is not a problem of application of synthetic non-biodegradable pollutants foreign to the ecosystem, nor a problem of removal of pathogens, but a problem of rational recycling of plant by-products, which could have beneficial effects after their controlled management and disposal. Within the framework of this research, a pilot biomixture tank (biobed) was designed and constructed, as a system for treatment, purification and detoxification of olive oil mill waste. Research was carried out to fill the biobed with a special biomixture of suitable thickness, based on straw, compost and soil. A pilot irrigation system was constructed for the instillation of the oil mill waste onto the biobed, as well as a system of initial supply tanks and storage of the recirculating waste respectively, by applying a certain number of treatment cycles. Concentration, waste feed supply and instillation dose were calculated. In addition, the overall degree of treatment after some recirculation cycles of the waste was studied, as well the behavior of the biobed due to blockage and placenta buildup of solids in the upper part. Finally, the final disposal of waste from the tanks was investigated, either in fields for irrigation/fertilization or for disposal in natural recipients, as well as for the used biomixture, either for soil improvement or for composting, since the quality of the effluent produced from the last treatment cycle, as well as the biomixture meets the requirements of the relevant legislation on waste disposal and use as soil amendment.

Τα υγρά απόβλητα των ελαιοτριβείων χαρακτηρίζονται από εξαιρετικά υψηλό οργανικό φορτίο (σχεδόν διπλάσιο σε σύγκριση με αυτό των αστικών αποβλήτων), τεράστιο όγκο παραγωγής με αξαιρετικά ανομοιόμορφη ετήσια κατανομή (όλος ο όγκος των αποβλήτων παράγεται σχεδόν αποκλειστικά κατά τους τρεις χειμερινούς μήνες) και πρόκληση φαινομένων βιοτοξικότητας σε φυσικά και γεωργικά οικοσυστήματα. Τα παραπάνω χαρακτηριστικά αποδίδουν στα υγρά αυτά απόβλητα ένα υψηλό ρυπαντικό φορτίο και επιβάλλουν την ανάπτυξη και εφαρμογή αυστηρών μέτρων διαχείρισης και επεξεργασίας. Παρόλα αυτά, δεν παύουν να αποτελούν ένα απλό υδατικό έκπλυμα χυμού ελαιοκάρπου και επομένως, είναι ένα ‘φυσικό’ προϊόν που δεν εμπεριέχει ούτε υποπροϊόντα συνθετικών διεργασιών ξένα προς τα φυσικά βιολογικά συστήματα, ούτε παθογόνους οργανισμούς. Η ιδιαιτερότητα αυτή αποτελεί σημαντικό παράγοντα για την επιλογή μεθόδων επεξεργασίας και διαχείρισης, αφού το πρόβλημα που πρέπει να επιλυθεί δεν είναι πρόβλημα εφαρμογής στο περιβάλλον συνθετικών μη βιο-αποικοδομήσιμων ρυπαντών ξένων προς το οικοσύστημα, ούτε πρόβλημα απομάκρυνσης παθογόνων οργανισμών, αλλά πρόβλημα ορθολογικής ανακύκλωσης τεράστιου όγκου φυτικών υποπροϊόντων, τα οποία θα μπορούσαν να έχουν ευεργετικά αποτελέσματα μετά από ελεγχόμενη διαχείριση και διάθεσή τους. Στα πλαίσια αυτής της διδακτορικής διατριβής σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε πιλοτική εδαφοδεξαμενή (βιοκλίνη), ως σύστημα επεξεργασίας, καθαρισμού και αποτοξικοποίησης των αποβλήτων ελαιοτριβείων. Έλαβε χώρα έρευνα για την πλήρωση της βιοκλίνης με ειδικό βιομίγμα κατάλληλου πάχους, με βάση το κομπόστ και το χώμα. Κατασκευάστηκε πιλοτικό αρδευτικό σύστημα για την ενστάλαξη των αποβλήτων ελαιουργείων πάνω στη βιοκλίνη, καθώς και σύστημα δεξαμενών αρχικής τροφοδοσίας και αποθήκευσης των επανακυκλοφορούμενων αποβλήτων αντίστοιχα, με εφαρμογή ορισμένου αριθμού κύκλων επεξεργασίας. Υπολογίσθηκαν η συγκέντρωση, η παροχή τροφοδοσίας του αποβλήτου και η δόση ενστάλαξης. Επιπρόσθετα, μελετήθηκε ο συνολικός βαθμός επεξεργασίας μετά από κάποιους κύκλους επανακυκλοφορίας του αποβλήτου, καθώς και η συμπεριφορά της βιοκλίνης στην έμφραξη και τη δημιουργία πλακούντα από τη συσσώρευση στερεών στο άνω τμήμα της. Τέλος, μελετήθηκε η τελική διάθεση των αποβλήτων από τις δεξαμενές, είτε σε αγρούς για άρδευση-υδρολίπανση είτε για απόρριψη σε φυσικούς αποδέκτες, καθώς και του χρησιμοποιούμενου βιομίγματος, είτε για εδαφοβελτίωση είτε για κομποστοποίηση, αφού η ποιότητα του υγρού από τον τελευταίο κύκλο επεξεργασίας και το βιομίγμα καλύπτουν τις απαιτήσεις της σχετικής νομοθεσίας για τη διάθεση αποβλήτων και τη χρήση ως εδαφοβελτιωτικό.