ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΚΑΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΠΤΗΝΟ-ΚΤΗΝΟΤΡΟΦΙΚΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ

ΕΞΩ ΑΠΟ ΤΟΥΣ ΧΩΡΟΥΣ ΕΚΤΡΟΦΗΣ  ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ ΣΕ ΚΕΝΤΡΙΚΗ ΔΕΞΑΜΕΝΗ ΣΥΛΛΟΓΗΣ  ΠΡΩΤΟΒΑΘΜΙΑ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ  ΔΕΥΤΕΡΟΒΑΘΜΙΑ ή ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ  ΤΡΙΤΟΒΑΘΜΙΑ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ (ΕΔΑΦΙΚΗ ΔΙΑΘΕΣΗ ΤΕΛΙΚΩΝ ΥΓΡΩΝ & ΣΤΕΡΕΩΝ) Διαχείριση Πτηνο-Κτηνοτροφικών Αποβλήτων

Διάγραμμα Ροής των Διαδοχικών Φάσεων Επεξεργασίας Υγρών Κτηνοτροφικών Αποβλήτων Συλλογή και Εξισορρόπηση Παροχής Μηχανικός Διαχωρισμός Χειρισμός Στερεών Διάθεση & Αξιοποίηση Βιολογική Επεξεργασία Υγρών Ι Βιολογική Επεξεργασία Υγρών ΙΙ - Αποθήκευση Διάθεση & Αξιοποίηση

ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΠΡΩΤΟΒΑΘΜΙΑΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΒΟΥΣΤΑΣΙΩΝ - ΧΟΙΡΟΣΤΑΣΙΩΝ

Διεργασίες φυσικού διαχωρισμού, οι οποίες απομακρύνουν αιωρούμενα, καθιζήσιμα και επιπλέοντα συστατικά έτσι, ώστε τα απόβλητα να οδηγηθούν στη δευτεροβάθμια (βιολογική) επεξεργασία, απαλλαγμένα κατά το δυνατόν από συστατικά, τα οποία θα προκαλούσαν σημαντικά προβλήματα στην παραπέρα πορεία της επεξεργασίας τους. Οι ίδιες διεργασίες εφαρμόζονται και στην περίπτωση της επεξεργασίας του πόσιμου νερού και μάλιστα, στην περίπτωση αυτή, συνιστούν την κύρια επεξεργασία, σε αντίθεση με τα προαναφερθέντα απόβλητα, στα οποία ως κύρια επεξεργασία θεωρείται η βιολογική ή δευτεροβάθμια, λόγω του μεγάλου οργανικού φορτίου τους. Οι διεργασίες αυτές συμπληρώνονται υποχρεωτικά, πλην των πτηνο- κτηνοτροφικών αποβλήτων, με απολύμανση των τελικών εκροών για λόγους υγειονομικής προστασίας, ιδιαίτερα στην περίπτωση της επεξεργασίας νερού. Διεργασίες Πρωτοβάθμιας ΕπεξεργασίαςI

Οι διεργασίες φυσικού διαχωρισμού, που εφαρμόζονται συνήθως στην πράξη, είναι:  Διαχωρισμός με μηχανικά μέσα (μηχανικός διαχωρισμός), κυρίως στα πτηνο - κτηνοτροφικά απόβλητα  Διαχωρισμός με καθίζηση – επίπλευση τόσο στα απόβλητα βιομηχανιών τροφίμων, όσο και στο νερό Η καθίζηση γίνεται με τη βοήθεια της βαρύτητας  Aπευθείας (περίπτωση χοντρόκοκκων καθιζήσιμων σωματιδίων βαρύτερων του νερού)  Μετά από κροκκίδωση –συσσωμάτωση, με προσθήκη χημικών ουσιών (περίπτωση λεπτόκοκκων αιωρούμενων σωματιδίων – διάμετρος από cm έως 5×10 -5 cm, κυρίως κολλοειδών) Στην επίπλευση εκτονώνεται πιεσμένο μίγμα αέρα-υγρών στον πυθμένα της δεξαμενής και οι δημιουργούμενες λεπτές φυσαλίδες ανεβάζουν γρήγορα στην επιφάνεια τις λιπαρές ουσίες των αποβλήτων (σύστημα Dissolved Air Flotation). Διεργασίες Πρωτοβάθμιας ΕπεξεργασίαςII

Η επιλογή της διεργασίας ή του συνδυασμού διεργασιών, που τελικά θα εφαρμοστεί σε κάθε περίπτωση, εξαρτάται από την κατάσταση των αποβλήτων, σε συνδυασμό με το συνολικά απαιτούμενο κόστος επεξεργασίας τους. Όσον αφορά στα πτηνο - κτηνοτροφικά απόβλητα, η πρωτοβάθμια επεξεργασία, που προτείνεται είναι η εξής: o Απόβλητα χοιροστασίων: μηχανικός διαχωρισμός και στη συνέχεια, εφόσον απαιτείται, φυσική καθίζηση (χωρίς προσθήκη χημικών συσσωμάτωσης ή διάλυση αέρα υπό πίεση) στα υγρά διαχωρισμού και πάχυνση του ιζήματος που προκύπτει o Απόβλητα βουστασίων: αραίωση των αποβλήτων με νερά πλυσίματος αμελκτηρίου και λοιπών χώρων και στη συνέχεια μηχανικός διαχωρισμός, συνήθως χωρίς την πρόβλεψη φυσικής καθίζησης στα υγρά διαχωρισμού Διεργασίες Πρωτοβάθμιας ΕπεξεργασίαςIII

Διεργασίες Πρωτοβάθμιας ΕπεξεργασίαςIV Η αποφυγή ανάμιξης μεγάλων ποσοτήτων νερού βροχής με τα απόβλητα των χοιροστασίων στα αποχετευτικά κανάλια ή με τα απόβλητα των βουστασίων στους υπαίθριους χώρους άσκησης, κατά το χειμώνα, με την τοποθέτηση υδρορροών ή περιορισμό των ζώων σε στεγασμένους χώρους, περιορίζει σημαντικά τον αρχικό όγκο των αποβλήτων. Η πρόβλεψη εσχαρισμού των αποβλήτων, πριν αυτά φτάσουν στις εγκαταστάσεις πρωτοβάθμιας επεξεργασίας, συνιστάται ιδιαίτερα για την απομάκρυνση χονδροειδών υλικών, όπως άχυρου, νεκρών νεογέννητων χοιριδίων, ξύλων, φτερών, τριχών, περιεχομένου στομαχιών σφαγίων, τεμαχίων ακατέργαστων προϊόντων, κλπ. Με τον εσχαρισμό διευκολύνονται σημαντικά η ομαλή διακίνηση και η επεξεργασία των υγρών αποβλήτων και μειώνεται ανάλογα το κόστος συντήρησης των εγκαταστάσεων και του εξοπλισμού.

Η πρωτοβάθμια επεξεργασία περιλαμβάνει μηχανικές και φυσικο - χημικές μεθόδους διαχωρισμού και απομάκρυνσης των αδιάλυτων στερεών συστατικών των υγρών αποβλήτων. Με τον τρόπο αυτό τα υγρά απόβλητα, απαλλαγμένα από το μεγαλύτερο μέρος των αιωρούμενων στερεών τους, μπορούν να διοχετευτούν πλέον, χωρίς προβλήματα, στην επόμενη βαθμίδα: τη δευτεροβάθμια επεξεργασία. Διεργασίες Πρωτοβάθμιας ΕπεξεργασίαςV

ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ ΠΡΩΤΟΒΑΘΜΙΑΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΒΟΥΣΤΑΣΙΩΝ - ΧΟΙΡΟΣΤΑΣΙΩΝ

Κεντρική Δεξαμενή Συλλογής Αποβλήτων Είναι τετράγωνη ή ορθογώνια τσιμεντένια υπόγεια δεξαμενή, χωρητικότητας ίσης με τον παραγόμενο όγκο αποβλήτων της μονάδας μίας ή το πολύ δύο ημερών. Συνιστάται να είναι στεγασμένη πλήρως για λόγους οσμής. Σε αυτήν καταλήγουν με φυσική ροή τα υγρά απόβλητα των χοιροστασίων, μέσω κλειστών αγωγών ή τα αραιωμένα ημιστερεά απόβλητα των βουστασίων γαλακτοπαραγωγής με νερά πλυσίματος του αμελκτηρίου. Συνιστά την πρώτη εγκατάσταση πρωτοβάθμιας επεξεργασίας στα χοιροστάσια και βουστάσια. Μπορεί να είναι εφοδιασμένη (όχι συχνά) με εσχάρα στην είσοδό της. Η δεξαμενή εξοπλίζεται με μηχανικό σύστημα ομογενοποίησης του περιεχομένου της (εμβαπτιζόμενη προπέλα ανάδευσης) και με αντλία βορβόρου (συνήθως υποβρύχια) με την οποία αντλούνται τα ομογενοποιημένα υγρά προς το μηχανικό διαχωριστή.

Μηχανικός Διαχωρισμός Στερεών – Υγρών I Ο μηχανικός διαχωρισμός είναι απαραίτητος για τα υγρά και ημιυγρά απόβλητα των κτηνοτροφικών μονάδων (χοιροστασίων και βουστασίων) γιατί επιτρέπουν την απομάκρυνση των χοντρόκοκκων αιωρούμενων σωματιδίων (υπολείμματα τροφής, κομμάτια άχυρου, κλπ.), που περιέχουν, σε μεγάλο ποσοστό. Μηχανικός διαχωρισμός εφαρμόζεται επίσης, σε απλούστερη όμως μορφή (απλές σχάρες, στατικές ή περιστρεφόμενες σίτες - κόσκινα) και στα υγρά απόβλητα των γεωργικών βιομηχανιών, όπως σφαγείων, εργοστασίων επεξεργασίας γάλακτος, τυροκομείων, αλλαντοβιομηχανιών, κλπ. Με την απομάκρυνση των σωματιδίων, με τη μορφή στερεών από την υγρή φάση, διευκολύνεται σε μέγιστο βαθμό η παραπέρα επεξεργασία των αποβλήτων και μειώνεται σημαντικά το οργανικής και ανόργανης προέλευσης ρυπαντικό τους φορτίο.

Μηχανικός Διαχωρισμός Στερεών – Υγρών ΙI Στην περίπτωση των χοιροστασίων, ο μηχανικός διαχωρισμός έχει επιβληθεί νομοθετικά και εφαρμόζεται πλέον υποχρεωτικά σε όλα τα χοιροστάσια της χώρας μας, για περισσότερα από 20 χρόνια, λόγω της καίριας συμβολής του στην επεξεργασία των αποβλήτων. Στην περίπτωση των βουστασίων, ο μηχανικός διαχωρισμός δεν έχει ακόμα καθιερωθεί σε μεγάλη κλίμακα στη χώρα μας, αντίθετα με ότι συμβαίνει στις κεντρικές και βόρειες χώρες της Ευρώπης. Τελευταία έχει αρχίσει δειλά - δειλά η εφαρμογή μηχανικών διαχωριστών εξελιγμένου τύπου τρίτης γενιάς (όπως είναι ο τύπος κοχλία συμπίεσης), με πολύ ενθαρρυντικά αποτελέσματα, παρά το σχετικά υψηλό τους κόστος.

Μειώνεται η συγκέντρωση των κύριων θρεπτικών συστατικών (Ν, P, K) και των ολικών στερεών στα υγρά απόβλητα. Έχουν αναφερθεί τιμές ελάττωσης φωσφόρου μέχρι 80% και αζώτου μέχρι 50%. Μειώνεται ο όγκος των αποβλήτων και βελτιώνεται η ομοιογένεια των υγρών διαχωρισμού. Παράγεται ένα, κατάλληλο για άμεση κομποστοποίηση, στερεό υπόλειμμα. Μειώνονται οι ανάγκες σε ενέργεια και διευκολύνεται η άντληση και η παραπέρα διαχείριση των υγρών διαχωρισμού. Μειώνεται η έκλυση αμμωνίας και άλλων οσμοαερίων κατά τη διαχείριση των υγρών διαχωρισμού. Γίνεται δυνατός ο ακριβής υπολογισμός του διαθέσιμου αζώτου των υγρών διαχωρισμού, κατά τη διάθεσή τους σε καλλιέργειες. Μηχανικός Διαχωρισμός Στερεών – Υγρών ΙII

Ο εσχαρισμός μπορεί να θεωρηθεί ως το απαραίτητο προ - στάδιο του μηχανικού διαχωρισμού. Οι εσχάρες συνιστώνται προληπτικά σ’ όλες τις περιπτώσεις αποβλήτων για την απομάκρυνση ογκωδών στερεών συστατικών που παρασύρονται με αυτά, τα οποία μπορούν να προκαλέσουν φθορές και προβλήματα στην ομαλή διακίνηση και επεξεργασία των αποβλήτων στις εγκαταστάσεις που ακολουθούν. Εν τούτοις εφαρμόζονται συστηματικά, κατά κανόνα, μόνο στα αστικά λύματα και τα βιομηχανικά απόβλητα. Υπάρχουν διάφορα είδη εσχαρών από μέταλλο ή πλαστικό. Είναι διαφόρου σχήματος από επίπεδες μέχρι κυρτές. Αποτελούνται από ράβδους, οι οποίες απέχουν μεταξύ τους 2,5 - 5,0 cm για να αποφεύγεται το συχνό καθάρισμά τους, λόγω έμφραξης των διακένων τους από τα διαχωριζόμενα στερεά. Μηχανικός Διαχωρισμός Στερεών – Υγρών ΙV

Τύποι Μηχανικών Διαχωριστών Διαχωριστές με βάση το κοσκίνισμα Διαχωριστές με βάση τη φυγοκέντρηση Διαχωριστές με βάση τη συμπίεση / φιλτράρισμα  Διαχωριστές με κυλίνδρους συμπίεσης  Διαχωριστές με κοχλία συμπίεσης

Διαχωριστές Κοσκινίσματος

Διαχωριστές Φυγοκέντρησης

Διαχωριστές Κυλίνδρων ΣυμπίεσηςI

Διαχωριστές Κυλίνδρων ΣυμπίεσηςII

Διαχωριστής Διπλού Τυμπάνου με Εναλλάξ Βούρτσες Σάρωσης και Κυλίνδρους Συμπίεσης (2 ης γενιάς)

Διαχωριστής Κοχλία ΣυμπίεσηςI

Διαχωριστής Κοχλία ΣυμπίεσηςII (3 ης γενιάς)

Επιλογή και Απόδοση Μηχανικών Διαχωριστών Η επιλογή ενός μηχανικού διαχωριστή βασίζεται στον ημερήσιο όγκο των υγρών αποβλήτων, την περιεκτικότητά τους σε στερεά, το βαθμό ελάττωσης των οσμών και της επιθυμητής αφυδάτωσης των διαχωριζόμενων στερεών, που επιτυγχάνονται, καθώς και στο κόστος εγκατάστασης και λειτουργίας του. Συνιστάται να είναι κλειστού τύπου ή τοποθετημένοι σε κλειστό υπόστεγο για λόγους οσμής. Όσο μεγαλύτερη είναι η περιεκτικότητα σε αιωρούμενα στερεά των αποβλήτων, τόσο συχνότερη είναι η ανάγκη επίβλεψης και συντήρησης και τόσο μικρότερη ποσότητα αποβλήτων μπορεί να εξυπηρετηθεί στη μονάδα του χρόνου από ένα μηχανικό διαχωριστή, λόγω ανάλογης μείωσης της απόδοσής του. Η ικανότητα διαχωρισμού, εκφρασμένη σε ποσοστό (%) απομάκρυνσης στερεών σωματιδίων ή θρεπτικών συστατικών από τη μάζα των υγρών αποβλήτων, χρησιμοποιείται συνήθως, ως μέτρο της απόδοσης λειτουργίας ενός μηχανικού διαχωριστή [(αρχική-τελική τιμή)*100/αρχική τιμή].

Απόδοση Λειτουργίας Μηχανικών Διαχωριστών 1.Ποσοστό απομάκρυνσης συστατικών (%) Για παράδειγμα, αν η αρχική περιεκτικότητα των αποβλήτων σε Ο.Σ. είναι 5,0% κ.β. και η τελική μετά το διαχωρισμό 3,5% κ.β., τότε η % απομάκρυνση θα είναι : [(5 - 3,5) / 5,0] x 100 = 30%. Αυτό σημαίνει πρακτικά ότι τα απόβλητα μετά τη διέλευσή τους από το μηχανικό διαχωριστή περιέχουν 30% λιγότερα Ο.Σ. 2.Συγκέντρωση συστατικών στα στερεά διαχωρισμού Διάφορες παράμετροι, όπως Ο.Σ., Π.Σ., ολικό Ν, ολικός P, κλπ., προσδιορίζονται στα στερεά διαχωρισμού για να δείξουν την αποτελεσματικότητα του μηχανικού διαχωρισμού στα συγκεκριμένα απόβλητα. Το ποσοστό των ολικών στερεών (%κ.β. Ο.Σ.) δείχνει το βαθμό αφυδάτωσης ή ξήρανσης, που επιτυγχάνεται με το μηχανικό διαχωρισμό στα στερεά διαχωρισμού.

ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΣΜονάδες Οπές σίτας 0,50 mm Οπές σίτας 0,75 mm Οπές σίτας 1,00 mm Παροχή αποβλήτων m 3 /h10,5012,5013,20 Στερεά διαχωρισμού t/h0,700,60 Υγρά διαχωρισμού m 3 /h9,8011,7012,60 Ελάττωση όγκου αποβλήτων %6,606,404,50 Ελάττωση ολικών στερεών %29,9026,9020,10 Ελάττωση ολικού P%16,4013,806,80 Αποτελέσματα Δοκιμής Διαχωριστών Τύπου Κοχλία Συμπίεσης σε Απόβλητα Χοιροστασίου με 4,1 - 4,9%κ.β. ΟΣ

ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΣΜονάδες Οπές σίτας 0,50 mm Οπές σίτας 0,75 mm Οπές σίτας 1,00 mm Παροχή αποβλήτων m 3 /h 6,10 6,80 7,10 Στερεά διαχωρισμού t/h 1,501,40 Υγρά διαχωρισμούm 3 /h 4,605,405,70 Ελάττωση όγκου αποβλήτων % 24,6020,6019,70 Ελάττωση ολικών στερεών % 58,2052,3054,00 Ελάττωση ολικού P % 21,9020,1019,20 Αποτελέσματα Δοκιμής Διαχωριστών Τύπου Κοχλία Συμπίεσης σε Απόβλητα Βουστασίου με 8,1 - 8,6%κ.β. ΟΣ

Νωπά απόβληταΥγρά διαχωρισμούΣτερεά διαχωρισμού Μήνας% κ.β. Ο.Σ.% (Ο.Σ.) Π.Σ.% κ.β. Ο.Σ.% (Ο.Σ.) Π.Σ.% κ.β. Ο.Σ.% (Ο.Σ.) Π.Σ. 12 ος 20047,3774,486,8974,4826,2994,15 3 ος 20056,3792,245,7386,0321,3394,81 6 ος 20054,5680,923,8877,4132,0596,61 9 ος 20056,2881,314,4480,4731,6194,77 12 ος 20056,2881,314,8982,2231,6194,77 3 ος 20067,3774,487,4377,8126,2994,15 6 ος 20066,3686,164,6582,7632,5695,38 9 ος 20064,5680,923,8877,4122,6695,21 Μέσος όρος 7,0582,056,0579,5428,3194,61 Τιμές Ο.Σ. και Π.Σ. των Αποβλήτων δύο Βουστασίων Γαλακτοπαραγωγής στα Φάρσαλα Θεσσαλίας – Μηχανικός Διαχωριστής Τύπου Κοχλία Συμπίεσης (Εργαστήριο Γ. Κατασκευών ΓΠΑ, Ελβανίδη, 2007)