ΠΤΗΝΟ-ΚΤΗΝΟΤΡΟΦΙΚΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ

Παρουσίαση με θέμα: "ΠΤΗΝΟ-ΚΤΗΝΟΤΡΟΦΙΚΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ΠΤΗΝΟ-ΚΤΗΝΟΤΡΟΦΙΚΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ
ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΣΤΕΡΕΩΝ ΠΤΗΝΟ-ΚΤΗΝΟΤΡΟΦΙΚΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ Σε κοπροσωρούς Σε κομποστοσωρούς ή σειράδια κομποστοποίησης

2 Ορισμοί Με τον όρο ΚΟΜΠΟΣΤΟΠΟΗΣΗ (COMPOSTING) χαρακτηρίζεται η διεργασία της ελεγχόμενης αερόβιας βιοαποδόμησης στερεών αποβλήτων και γενικότερα υπολειμμάτων οργανικής προέλευσης, προς ένα ‘ΣΤΑΘΕΡΟΠΟΙΗΜΕΝΟ’, ευχάριστης γαιώδους οσμής, οργανοχουμικό τελικό προϊόν γνωστό ως ‘ΚΟΜΠΟΣΤΑ’ Το τελικό προϊόν της διεργασίας είναι ‘ΣΤΑΘΕΡΟ’, κατάλληλο για αποθήκευση και εφαρμογή στο έδαφος, χωρίς δυσάρεστες συνέπειες στο περιβάλλον. Κατά συνέπεια, η διεργασία της ‘κομποστοποίησης’ συνιστά μια εξειδικευμένη μορφή ‘ΣΤΑΘΕΡΟΠΟΙΗΣΗΣ’ στερεών οργανικών αποβλήτων.

3

4

5 Απόβλητα κατάλληλα για κομποστοποίηση
Αστικές ιλύες Αφυδατωμένες κοπριές Βιοαποδομήσιμα οικιακά απορρίμματα Απορρίμματα βιομηχανιών τροφίμων Στρωμνή αχύρου Στερεά μηχανικού διαχωρισμού υγρών πτηνο-κτηνοτροφικών αποβλήτων Βιολογική επεξεργασία με κομποστοποίηση Βιολογία Παράμετροι της διεργασίας Τεχνολογία κομποστοποίησης Σταθερότητα και ποιότητα κομπόστας Ξένες ύλες στην κομπόστα

6 Bιολογικές αντιδράσεις
Αερόβια βακτήρια Οργανική ουσία + O2 Νέα βακτήρια + μη βιοαποδομήσιμο υλικό + CO2 + H2O + NH3 + NO3 + θερμότητα Σημαντικοί μικροοργανισμοί Ταξινόμηση με βάση το άριστο θερμοκρασιακό εύρος Θερμόφιλοι 50 – 60 oC Mεσόφιλοι – 45 oC Ψυχρόφιλοι – 25 oC Κατηγορίες μικροοργανισμών Bακτήρια (80 – 90 %) Μύκητες (απαιτούν μεγάλη ποσότητα O2 και μέτρια θερμοκρασία)

7 Φάσεις κομποστοποίησης - Ι
Αρχική φάση Η θερμοκρασία αυξάνεται λόγω πολύ έντονης μικροβιακής δραστηριότητας στους 50oC μέσα σε λίγες ημέρες Ενεργοί θερμόφιλοι και μεσόφιλοι μικροοργανισμοί Μικρή πτώση του pH, λόγω χαμηλής συγκέντρωσης οξυγόνου και παραγωγής οργανικών οξέων Βιοαποδόμηση λιπών, πρωτεϊνών, αμύλου, σακχάρων, κλπ. Θερμόφιλη φάση Πολύ δραστήριοι θερμόφιλοι μικροοργανισμοί Η θερμοκρασία αυξάνεται στους 70 – 85oC Μετατροπή των εύκολα βιοδιασπώμενων οργανικών υλών Το pH αυξάνεται στο 7,5 περίπου Η φάση αυτή διαρκεί κανονικά 2-4 εβδομάδες Η θερμοκρασία θα αρχίσει να πέφτει όταν οι εύκολα βιοδιασπώμενες ύλες εξαντληθούν

8 Φάσεις κομποστοποίησης - ΙΙ
Μεσόφιλη φάση Ενεργοί μεσόφιλοι μικροοργανισμοί, μύκητες και ακτινομύκητες Η θερμοκρασία μειώνεται στους 35 – 40oC Διάσπαση των δύσκολα βιοαποδομήσιμων οργανικών υλών Η φάση αυτή διαρκεί συνήθως 4 – 8 εβδομάδες Ψυχρόφιλη φάση Μύκητες και ακτινομύκητες παραμένουν ακόμα δραστήριοι και ανώτεροι οργανισμοί εγκαθίστανται στην κομπόστα Η θερμοκρασία μειώνεται και εξισώνεται με εκείνη του περιβάλλοντα αέρα Ο ρυθμός βιοδιάσπασης πλησιάζει εκείνον του φυσικού εδάφους Η φάση αυτή διαρκεί συνήθως 4 – 12 εβδομάδες

9 Φάσεις κομποστοποίησης - ΙΙΙ
Φάση ωρίμανσης Η μικροβιακή δραστηριότητα προσεγγίζει εκείνη του φυσικού εδάφους Οι υπολειπόμενες δύσκολα βιοαποδομούμενες ύλες εξουδετερώνονται Η θερμοκρασία εξισώνεται με εκείνη του περιβάλλοντα αέρα Η φάση αυτή μπορεί να διαρκέσει ένα χρόνο περίπου

10 Φάσεις κομποστοποίησης - IV
Αρχική φάση Θερμόφιλη φάση Μεσόφιλη φάση Ψυχρόφιλη φάση Βακτήρια Aκτινομύκητες Μύκητες Ανώτεροι οργανισμοί Θερμοκρασία Bιομάζα Χρόνος

11 Συντελεστές της διεργασίας - Παράμετροι - Ι
Συντελεστές της διεργασίας - Παράμετροι - Ι Θερμοκρασία Περιεκτικότητα σε νερό pH Λόγος C/N Συγκέντρωση oξυγόνου Περιεκτικότητα σε διογκωτικές ύλες Μόλυσμα

12 Συντελεστές της διεργασίας - Παράμετροι - ΙI
Θερμοκρασία Πρέπει να διατηρείται όσο υψηλότερη γίνεται για διασφάλιση γρήγορης βιοαποδόμησης και καταστροφής τυχόν παθογόνων μικροοργανισμών Η θερμοκρασία μπορεί να κρατηθεί ψηλά με διατήρηση της επάρκειας σε οξυγόνο Περιεκτικότητα σε νερό Μεγάλο ποσοστό σχετικής υγρασίας σημαίνει περιορισμένη διακίνηση οξυγόνου, μικρός βαθμός βιοαποδόμησης και αναερόβιες συνθήκες (παραγωγή οσμών) Μικρό ποσοστό σχετικής υγρασίας σημαίνει γρήγορη οξυγόνωση, αλλά περιορισμένο εφοδιασμό των μικροοργανισμών με θρεπτικά στοιχεία και επομένως χαμηλό ρυθμό βιοαποδόμησης και μεγάλο χρόνο κομποστοποίησης Πρακτικά η σχετική υγρασία θα πρέπει να κυμαίνεται μεταξύ 35 – 70% ανάλογα με το υλικό κομποστοποίησης

13 Συντελεστές της διεργασίας - Παράμετροι - ΙII
Ρύθμιση της σχετικής υγρασίας Διαβροχή, αν είναι πολύ χαμηλή Ανάμιξη με ξηρό υλικό, αν είναι πολύ υψηλή Αύξηση αερισμού, αν είναι πολύ υψηλή Κάλυψη των κομποστοσωρών για ευκολότερο έλεγχο Προσθήκη διογκωτικών υλών pH Το pH συνήθως δεν αποτελεί πρόβλημα σε μια καλώς διαχειριζόμενη διαδικασία κομποστοποίησης Χαμηλό pH προκύπτει κάτω από αναερόβιες συνθήκες, λόγω της παραγωγής οργανικών οξέων, συνήθως στην αρχική περίοδο της διαδικασίας Αύξηση του pH εμφανίζεται σταδιακά με την πρόοδο της διαδικασίας και οφείλεται στην παραγωγή αμμωνίας, λόγω της διάσπασης πρωτεϊνών Το pH μπορεί να διατηρηθεί σε επιτρεπτά επίπεδα διατηρώντας επαρκή αερισμό των κομποστοσωρών

14 Συντελεστές της διεργασίας - Παράμετροι - ΙV
C/N (gC/gN στο κομποστοποιημένο υλικό) Ο λόγος C/N βακτηρίων και μυκήτων είναι 5 και 7 αντίστοιχα Ο ιδανικός λόγος C/N της κομπόστας είναι 20 – 30 Εάν C/N > 30, το N καθίσταται οριακό και ο ρυθμός βιοδιάσπασης επιβραδύνεται Εάν C/N < 20, το N είναι σε περίσσεια, οπότε προκύπτει απώλεια NH3 (εξαέρωση) και NO3 (έκπλυση) Ο λόγος C/N μπορεί να ρυθμιστεί εξ αρχής κατά την ανάμιξη των πρώτων υλών για την δημιουργία του μίγματος κομποστοποίησης

15 Συντελεστές της διεργασίας - Παράμετροι - V
Ποιά ποσοστά πρώτων υλών θα πρέπει να αναμιχθούν ώστε να προκύψει ο επιθυμητός λόγος C/N? Επιθυμητός λόγος: C/N = 30:1 Άχυρο: C/N = 80:1 Κοπριά μόσχων πάχυνσης: C/N = 20:1 50 10 𝟏𝟎 𝟔𝟎 ×𝟏𝟎𝟎=𝟏𝟔.𝟔𝟕% πάχυνσης: 𝟓𝟎 𝟔𝟎 ×𝟏𝟎𝟎=𝟖𝟑.𝟑𝟑%

16 Συντελεστές της διεργασίας - Παράμετροι - VΙ
Συγκέντρωση οξυγόνου Διατήρησή της σε όσο το δυνατό πιο υψηλό επίπεδο, εντός οικονομικών ορίων Δεν υπάρχουν γνωστά όριά της στην πράξη Η κομπόστα δεν θα πρέπει να μεταπέσει σε αναερόβια κατάσταση Μπορεί να αυξηθεί με ανακάτεμα και ‘γύρισμα’ των κομποστοσωρών Μπορεί να εφαρμοστεί δυναμικός αερισμός των κομποστοσωρών Προσθήκη διογκωτικών υλών

17 Συντελεστές της διεργασίας - Παράμετροι - VIΙ
Διογκωτικές ύλες Πρέπει να διαθέτουν κενά γεμάτα αέρα σε ποσοστό 25 – 30 % του όγκου τους Ιδανικό ποσοστό σε υδαρή απορρίμματα (πχ αστικές ιλύες) 10 – 40 % διογκωτικές ύλες κατά βάρος Μέγεθος σωματιδίων 1 – 8 cm Οι διογκωτικές ύλες που συνήθως χρησιμοποιούνται είναι άχυρο, χαρτιά/χαρτόνια, πριονίδι, υπολείμματα καθαρισμού κήπων, κλπ. Mόλυσμα Διασφαλίζει ταχύτερο ξεκίνημα της διεργασίας κομποστοποίησης Μπορεί να χρησιμοποιηθεί φυσικό έδαφος ή ώριμη κομπόστα ή στερεά μηχανικού διαχωρισμού Δεν είναι συνήθως απαραίτητη η προσθήκη του, εκτός περιπτώσεων πολύ δύσκολα βιοαποδομήσιμων υλικών, π.χ. τρίμματα πριονιδίου, κλπ.

18

19 Συνολική παρουσίαση της διεργασίας κομποστοποίησης
Άμμος, έδαφος, θρεπτικά στοιχεία Aνάμιξη Τελικά προϊόντα (κομπόστες) Κλάσματα μεγέθους σωματιδίων κομπόστας Υλικά για κομποστοποίηση Διογκωτικές ύλες Μηχανικός διαχωρισμός Ανάμιξη Κομποστοποίση Διαχωρισμένο υλικό Ξένα σώματα (πλαστικά, πέτρες, κλπ.)

20 Ισοζύγιο μάζας - I Κομπόστα (25-40 %) = Νερό (10–15 %)
Οργανική ύλη (10–15 %) Ανόργανη ύλη (5–10 %) Α’ ύλες (100 %) = Νερό (50–70 %) Οργανική ύλη (20–35 %) Ανόργανη ύλη (10–15 %) Διεργασία Διαχωρισμός Απώλειες (45-75 %) = Νερού (40–60 %) Οργανική ύλη (5–15 %) Ανόργανη ύλη (0–2 %) Διαχωρισμένο υλικό (π.χ. τρίμματα κομπόστας και ξένες ύλες, 5 -30%)

21 Ισοζύγιο μάζας - II Μια γρήγορη εκτίμηση σε σχέση με τις αρχικές τιμές
30% τελικό ώριμο προϊόν(κομπόστα) 50% υπόλοιπο οργανικού άνθρακα 90% υπόλοιπο αζώτου

22 Τεχνολογίες κομποστοποίησης
Σειράδια κομποστοποίησης (επιμήκεις κομποστοσωροί – παθητικός αερισμός) ενεργητικός αερισμός) Koμποστοποίηση σε matresses Κομποστοποίηση σε containers

23 Σειράδια κομποστοποίησης (παθητικός αερισμός - Ι)
Επιμήκης τομή κομποστοσωρού Εγκάρσια τομή Κατακευή σειραδιών κομποστοποίησης Τριγωνική ή τραπεζοειδής διατομή Mηχανικό ‘γύρισμα’: 3 – 4 m πλάτος πυθμένα και 2-2,5 m ύψος Χειροκίνητο ‘γύρισμα’: 2.5 m πλάτος πυθμένα και 1,6 – 1,8 m ύψος 50 – 100 m μήκος ή υλικό ενός μηνός

24 Σειράδια κομποστοποίησης (παθητικός αερισμός - IΙ)
Διεργασία παθητικού αερισμού Αέρας Καυτή κεντρική εσωτερική ζώνη

25 Σειράδια κομποστοποίησης παθητικός αερισμός - IΙΙ)
Προϋποθέσεις καλής λειτουργία των σειραδιών ‘Γύρισμα’ 7 – 10 φορές κατά τις πρώτες 15 εβδομάδες Έκθεση σταδιακά όλου του υλικού στις υψηλές θερμοκρασίες στο κέντρο του κομποστοσωρού Eξασφάλιση επαρκούς ομοιόμορφου αερισμού

26 Σειράδια κομποστοποίησης (ενεργητικός αερισμός)
Πλευρική όψη Φίλτρο από κομπόστα) Κατασκευή σειραδιών Πανομοιότυπη με εκείνη των σειραδιών παθητικού αερισμού Λειτουργία σειραδιών ΄Γύρισμα’ 3 – 5 φορές κατά τις πρώτες 15 εβδομάδες Έκθεση όλου του υλικού στις υψηλές θερμοκρασίες της καυτής εσωτερικής ζώνης στο κέντρο Παρεμπόδιση σχηματισμού καναλιών διαφυγής αέρα δια μέσου του υλικού

27

28

29

30

31

32 Ρύποι ή ξένα σώματα στην κομπόστα
Βαριά μέταλλα Δεν μπορούν να αφαιρεθούν και αυξάνεται η συγκέντρωσή τους κατά την κομποστοποίηση Οργανοχημικά Μπορούν να απομακρυνθούν εν μέρει κατά την βιοαποδόμηση της οργανικής ύλης Ξένα σώματα (γυαλί, πλαστικό, κλπ.) Μπορούν να απομακρυνθούν εν μέρει με μηχανικό διαχωρισμό Ακόμα κι αν το 70% των ρύπων και ξένων σωμάτων απομακρυνθεί, η συγκέντρωσή τους στην κομπόστα θα παραμείνει στα ίδια περίπου επίπεδα με εκείνα του αρχικού υλικού

33 Χρήσεις κομπόστας Οργανοχουμικό βελτιωτικό γεωργικών εδαφών
Στρωμνή ατομικών θέσεων αγελάδων Εμπλουτισμός μιγμάτων κομπόστας για εφαρμογή σε κήπους Εφαρμογή σε βιόφιλτρα Εφαρμογή σε θερμοκήπια

34 Σταθεροποίηση κομπόστας
BOD5 κάτω από 10 – 20 mg/g κομπόστας Παραγωγή θερμότητας : Η άνοδος της θερμοκρασίας σε ένα θερμικά μονωμένο σωρό σε διάστημα 10 ημερών θα πρέπει να είναι μικρότερη από 30 – 40 oC Ο λόγος διαλυμένου C/διαλυμένο Ν θα πρέπει να είναι κάτω από 7/1

35