ΤΕΙ  Κρήτης
Σχολή Τεχνολογίας Γεωπονίας
Ε.Π.Ε.Α.Ε.Κ 
Πρόγραμμα Συμπληρωματικής Εκπαίδευσης   "Βιολογική Γεωργία" Ενέργεια 3.4.γ

Θεωδ. Αντωνίου,
Γεωπόνος
Στρατή Καλογερίδη 15, 71305 Ηράκλειο
Τηλ: 081-261974 / 238728

Κώστας Mανιαδάκης,
Τεχνολόγος  Γεωπόνος
Σαββαθιανών 44, Ηράκλειο
Τηλ:081-287933

Πτυχιακή Εργασία : Παρασκευή και αξιολόγηση κομπόστ από τα υπολείμματα θερμοκηπιακών λαχανοκομικών καλλιεργειών
 Πλήρες   Κείμενο   (htm format)                                         

Περίληψη

H βιοσταθεροποίηση, ή λιπασματοποίηση, ή χουμοποίηση, ή composting είναι η βιολογική αποδόμηση και σταθεροποίηση οργανικών υλικών διάφορης προέλευσης και μικροβίων (βακτηρίων, μυκήτων κ. ά. ) κάτω από συνθήκες που επιτρέπουν την ανάπτυξη θερμοκρασιών στην θερμοφιλική περιοχή, πού διασφαλίζεται από βιολογικά παραγόμενη θερμότητα, με τελικό αποτέλεσμα την παραγωγή ενός οργανοχουμικού υλικού ή compost, προϊόντος αρκετά σταθεροποιημένου για χρήση ως εδαφοβελτιωτικού χωρίς περιβαλλοντικές επιπτώσεις.

Διακρίνονται δύο τύποι βιοσταθεροποίησης:

·       Η αερόβια

·       Η αναερόβια

Διακρίνονται τρία βασικά συστήματα αερόβιας βιοσταθεροποίησης:

·       Το σύστημα των σειραδίων (windrows)

·       Το σύστημα των αεριζόμενων στατικών σωρών (static aeration piles)

·       Το σύστημα των κλειστών βιοαντιδραστήρων (closed bioreactors)

Διακρίνονται τρείς τεχνικές αναερόβιας αποσύνθεσης:

·       Συμβατική υγρή αποσύνθεση υπό μορφή αιωρήματος

·       Ξηρή αναερόβια αποσύνθεση

·       Αναερόβια αποσύνθεση δύο φάσεων

Το σύστημα των σειραδίων συνίσταται στην τοποθέτηση των οργανικών υλικών σε παράλληλους σωρούς τριγωνικής, τραπεζοειδούς ή ορθογώνιας διατομής, που αναδεύονται σε τακτά χρονικά διαστήματα με μηχανικό τρόπο για επίτευξη επαρκούς αερισμού και ομοιογένειας στο σωρό. Οι σωροί είναι δυνατόν να αερίζονται πρόσθετα από φυσητήρες προκειμένου να εξασφαλιστεί επαρκής παροχή οξυγόνου, ρύθμιση της θερμοκρασίας και απομάκρυνση της περίσσειας υγρασίας. Τα παραγόμενα υγρά (στραγγίσματα) παροχετεύονται με κατάλληλες σωληνώσεις.

Το σύστημα του αεριζόμενου στατικού σωρού διαφέρει από το σύστημα των σειραδίων στο ότι δεν υπάρχει ανάδευση, ενώ ο αερισμός επιτυγχάνεται με συνεχή παροχή αέρα διά μέσω του σωρού. Επίσης δεν χρησιμοποιείται ανακυκλοφορία προϊόντος.

Το σύστημα των κλειστών βιοαντιδραστήρων συνίσταται στην χρήση διαφόρων τύπων κινούμενης αναδευόμενης κλίνης, κινούμενης στερεής κλίνης, περιστρεφόμενου τυμπάνου και αναδευόμενης στερεής κλίνης, με ή χωρίς ανάδευση.

Η ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδος της ξηρής αναερόβιας αποσύνθεσης Dranco έχει ως εξής:

Tο οργανικό κλάσμα οδηγείται σε αντιδραστήρα όπου σήπτεται για 2-3 εβδομάδες. Το βιοαέριο που παράγεται καίγεται προς παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Το υπόλειμμα του αντιδραστήρα αφυδατώνεται ως 60%. Το υγρό κλάσμα χρησιμοποιείται για τη ρύθμιση της υγρασίας της τροφοδοσίας και τελικά οδηγείται σε μονάδα εξάτμισης. Το συμπύκνωμα της πρέσας και το υπόλειμμα του εξατμιστήρα αναμιγνύονται και το μείγμα αφήνεται να ωριμάσει οπότε σχηματίζεται το τελικό ώριμο κόμποστ. Το υλικό αυτό είναι σταθεροποιημένο και απαλλαγμένο από παθογόνους οργανισμούς. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί όπως και τα διάφορα κόμποστ της αερόβιας βιοστεθεροποίησης ως εδαφοβελτιωτικό ή ως επικαλυπτικό στην υγειονομική ταφή των αποριμμάτων.

Από οικονομοτεχνικές αναλύσεις έχει προκύψει ότι η οικονομικότερη λύση είναι κατά κανόνα το σύστημα των σειραδίων, στεγασμένο σε υπόστεγο και με δυνατότητα πρόσθετου αερισμού με φυσητήρες.

Μία τυπική μονάδα βιοσταθεροποίησης γενικά περιλαμβάνει τα εξής βασικά στάδια:

·       Προεπεξεργασία

·       Βιοδιάσπαση

·       Σταθεροποίηση / Ωρίμανση

·       Ραφινάρισμα / Βελτίωση προϊόντος

·       Εργαστηριακή αξιολόγηση του τελικού κόμποστ

Πρώτες ύλες κατάλληλες για κομποστοποίηση είναι:

·       Γεωργικά και κτηνοτροφικά απόβλητα

·       Οργανικά απόβλητα και απόβλητα αστικών δραστηριοτήτων

·       Βιομηχανικά απόβλητα φυτικής, ζωϊκής, μεικτής προέλευσης

·       Άλλα διάφορα υπολλείματα, απορίμματα, απόβλητα

Οι κυριότερες περιβαλλοντικές, σχεδιαστικές και λειτουργικές παράμετροι της βιοσταθεροποίησης γενικά είναι:

·       Οξυγόνο (παρουσία ή απουσία για αερόβια και αναερόβια αντίστοιχα)

·       Θερμοκρασία ( ψυχρόφιλοι, μεσόφιλοι, θερμόφιλοι μικροοργανισμοί)

·       Οξύτητα ( PH ) ( 6,5 – 7,5 για βακτήρια )

·       Υγρασία ( 50 – 60% )

·       Μέγεθος τεμαχιδίων ( 1,5 – 7,5 cm )

·       Σχέση άνθρακα προς άζωτο C / N = 25 / 1

·       Μικροχλωρίδα αρχικού υλικού και διερεύνηση εμβολιασμού

·       Απαιτούμενη έκταση, ανάδευση σωρών

·       Βαθμός αποικοδόμησης, σταθεροποίησης

·       Έλεγχοι οσμών, παθογόνων

Η ποιότητα του κόμποστ εξαρτάται κυρίως από το αρχικό υλικό αλλά και από την ορθή εφαρμογή τη κομποστοποίησης, γι’ αυτό απαιτείται σχολαστική εκτίμηση της πορείας της και διενέργεια των κατάλληλων διορθωτικών κινήσεων. Ο παράγοντας άνθρωπος επομένως είναι σημαντικός για την επιτυχία της κομποστοποίησης σε όλες τις φάσεις της από την προεπεξεργασία του αρχικού υλικού ως την αξιολόγηση και διάθεση του τελικού προϊόντος.

Οι κυριότερες παράμετροι που χρησιμοποιούνται διεθνώς για την πιστοποίηση των διαφόρων κομποστών είναι:

·       Φυσικές (φαινόμενο ειδικό βάρος, ξένες ύλες κ. ά. )

·       Χημικές (αποδομήσιμη οργανική ουσία, βαρέα μέταλλα, τοξικές και επικίνδυνες οργανικές ενώσεις κ. ά. )

·       Βιολογικές (φυτοανεκτικότητα, μικροβιολογική και παρασιτολογική επιβάρυνση)

·       Πιστοποίησης ( φορέας παραγωγής, είδος - σύνθεση, πεδία εφαρμογής του προϊόντος)

Γενικά τα κόμποστ συνεισφέρουν στην γεωργία:

·       Εξοικονομούν ενέργεια στις γεωργικές εκμεταλλεύσεις. Διατηρούν ή βελτιώνουν τη γεωργική παραγωγικότητα μεσομακροπρόθεσμα. Βελτιώνουν, ελαχιστοποιούν ή αποφεύγουν τις αρνητικές επιδράσεις στους φυσικούς πόρους των αγροοικοσυστημάτων και των άλλων οικοσυστημάτων γενικότερα.

·       Ελαχιστοποιούν τα υπολείμματα από τη χρήση χημικών λιπασμάτων.

·       Μεγιστοποιούν το κοινωνικό όφελος που προέρχεται από τη γεωργία.

·       Τα αγροοικοσυστήματα καθίστανται αρκετά ευέλικτα, ώστε να ανταπεξέρχονται στους κινδύνους που συνδέονται με τις αλλαγές του κλίματος και της αγοράς.

Ειδικότερα τα κόμποστ συνεισφέρουν στο έδαφος:

·       Προστατεύουν το έδαφος από τη διάβρωση και την έκπλυση

·       Βελτιώνουν τα συνεκτικά και βαρειά εδάφη

·       Αυξάνουν την απορροφητική ικανότητα των ελαφρών εδαφών Βελτιώνουν την δομή του εδάφους

·       Αυξάνουν την την υδατοχωρητικότητα του εδάφους

·       Επιβραδύνουν την πορεία ξήρανσης του εδάφους

·       Ενισχύουν την δραστηριότητα των μακρο και μικροοργανισμών του εδάφους

·       Τροφοδοτούν τα φυτά με απαραίτητα μακρο και μικρο στοχεία

·       Επιβραδύνουν την πορεία οξίνισης του εδάφους

·       Αυξάνουν την παραγωγικότητα του εδάφους

Κάλυψη των αναγκών του εδάφους σε οργανική ουσία και ταυτόχρονη αύξηση των αργιλο-χουμικών συμπλόκων.

Ροή μονάδας λιπασματοποίησης (μέθοδος σειραδίων)

wpe2.jpg (12373 bytes)