Το έργο με τίτλο Διερεύνηση απόδοσης πιλοτικών μονάδων τεχνητών υγροβιότοπων για την επεξεργασία υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείου από τον/τους δημιουργό/ούς Douzi Anna διατίθεται με την άδεια Creative Commons Αναφορά Δημιουργού 4.0 Διεθνές
Βιβλιογραφική Αναφορά
Άννα Δούζη, "Διερεύνηση απόδοσης πιλοτικών μονάδων τεχνητών υγροβιότοπων για την επεξεργασία υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείου", Διπλωματική Εργασία, Σχολή Χημικών Μηχανικών και Μηχανικών Περιβάλλοντος, Πολυτεχνείο Κρήτης, Χανιά, Ελλάς, 2025
https://doi.org/10.26233/heallink.tuc.105017
Στο πλαίσιο της παρούσας διπλωματικής εργασίας, διερευνήθηκε και αξιολογήθηκε η απόδοση πιλοτικών μονάδων τεχνητών υγροβιότοπων, τόσο οριζόντιας όσο και κατακόρυφης υποεπιφανειακής ροής, με κεντρικό σκοπό την επεξεργασία υγρών αποβλήτων από τριφασικό ελαιοτριβείο, εστιάζοντας στη μείωση του οργανικού φορτίου και στην απομάκρυνση θρεπτικών και άλλων ρύπων, προκειμένου να εξαχθούν συμπεράσματα για την εγκυρότητα του σχεδιασμού και τη συνολική αποτελεσματικότητα των συστημάτων. Η πειραματική διάταξη, εγκατεστημένη σε υπαίθριο χώρο της σχολής Χημικών Μηχανικών & Μηχανικών Περιβάλλοντος του Πολυτεχνείου Κρήτης στα Χανιά, περιλάμβανε έξι μονάδες: τέσσερις οριζόντιας ροής και δύο κατακόρυφης ροής. Δοκιμάστηκαν διαφορετικές διαμορφώσεις πληρωτικών υλικών σε κάθε δεξαμενή, όπως ζεόλιθος, διογκωμένη άργιλος (LECA), βιοεξανθράκωμα (biochar) και ανακυκλωμένο πλαστικό (RHDPE), τόσο με βλάστηση όσο και χωρίς (P. Australis και A. Donax). Η πρώτη μονάδα (C) λειτούργησε ως μονάδα ελέγχου, χωρίς βλάστηση, με υπόστρωμα από ζεόλιθο και LECA, ενώ οι τρεις επόμενες (ZL, PB, P) ήταν φυτεμένες με καλάμι P. Αustralis και A. Donax και διέθεταν διαφορετικά υλικά πλήρωσης: η ZL είχε την ίδια σύσταση με την C (ζεόλιθος και LECA), η PB περιείχε RHDPE και βιοεξανθράκωμα, και η P μόνο RHDPE. Οι δύο μονάδες κατακόρυφης ροής, L και LPB -επίσης φυτεμένες με P. Αustralis και A. Donax-, αποτελούνταν από σκέτη LECA η πρώτη, και από συνδυασμό LECA, βιοεξανθρακώματος και RHDPE η δεύτερη. Κατά τη διάρκεια μιας περιόδου επτά μηνών (Νοέμβριος 2023 - Μάιος 2024), οι δεξαμενές φορτίζονταν ανά 2 μέρες με αραιωμένο μείγμα υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείου, προερχόμενο από τριφασικό ελαιουργείο της περιοχής Περιβολίων Χανίων. Τα υγρά απόβλητα, αραιώνονταν με νερό σε αναλογία 1:8 πριν την τροφοδοσία στις μονάδες. Πραγματοποιήθηκαν τακτικές δειγματοληψίες και αναλύσεις των εκροών των δεξαμενών, της αραιωμένης εισροής, καθώς και του ανεπεξέργαστου υγρού αποβλήτου, για την αξιολόγηση φυσικών και χημικών παραμέτρων, όπως του pH, της ηλεκτρικής αγωγιμότητας (EC), των ολικών αιωρούμενων στερεών (TSS), του χρώματος, της βιοχημικής και χημικής ζήτησης οξυγόνου (BOD5, COD), του ολικού αζώτου (TN) , του αμμωνιακού αζώτου (NH₄⁺- N), του νιτρικού αζώτου (NO₃⁻-N ), του ολικού φωσφόρου (TP) , των φωσφορικών ιόντων (PO₄³⁻- P) και των ολικών φαινολών. Επιπλέον, πραγματοποιήθηκαν και αναλύσεις της φυτικής βιομάζας, ύστερα από συγκομιδή της, που αποσκοπούσαν στον προσδιορισμό ολικού αζώτου (TN), ολικού φωσφόρου (TP), μετάλλων και μεταλλοειδών. Τα πειραματικά αποτελέσματα έδειξαν ότι η μέση απόδοση απομάκρυνσης ρύπων παρουσίασε σημαντικές διαφοροποιήσεις, οι οποίες συνδέονται άμεσα με τη σύσταση, τον τύπο ροής κάθε συστήματος και τις τοπικές περιβαλλοντικές συνθήκες. Ειδικότερα, η μονάδα C παρουσίασε εξαιρετικά υψηλά ποσοστά απομάκρυνσης, επιτυγχάνοντας 91.4 ± 3.9% για το COD, 97 ± 1.8% για το BOD₅, 90.8 ± 5.6% για τον TP, 95.4 ± 6.0% για τα PO₄³⁻-P και 83 ± 8.2% για τις ολικές φαινόλες, μαζί με σημαντική μείωση των TSS. Η μονάδα ZL, με το ίδιο υπόστρωμα αλλά με βλάστηση, εμφάνισε παρομοίως υψηλή απόδοση, με απομάκρυνση 89.8 ± 4.7% για το COD, 97.7 ± 2.0% για το BOD₅, 87.6 ± 11.9% για τον TP, 83.2 ± 14.8% για τα PO₄³⁻-P και 83 ± 8.2% για τις ολικές φαινόλες. Αντίθετα, οι μονάδες PB και P, που βασίστηκαν στο ανακυκλωμένο πλαστικό, παρουσίασαν συγκριτικά χαμηλότερες επιδόσεις, με την PB να καταγράφει απομακρύνσεις 75.7 ± 14.3% (COD), 94.8 ± 2.5% (BOD₅), 71.2 ± 28.9% (TP), 48.5 ± 22.2% (PO₄³⁻-P) και 59.1 ± 20.5% (φαινόλες), και την P να εμφανίζει τιμές 76.1 ± 11.4% (COD), 93.3 ± 4.2% (BOD₅), 38 ± 15.3% (TP), 39.6 ± 14.7% (PO₄³⁻-P) και 60 ± 18.9% (φαινόλες). Οι μονάδες κατακόρυφης ροής έδειξαν επίσης ικανοποιητική απόδοση, με τη μονάδα L να επιτυγχάνει αποδοτικότερη απομάκρυνση 82.5 ± 7.8% (COD), 95.3 ± 1.9% (BOD₅), 61.9 ± 21.1% (TP), 63.9 ± 21.7% (PO₄³⁻-P) και 76.7 ± 9.6% (φαινόλες), ενώ η μονάδα LPB κατέγραψε απομακρύνσεις 81.8 ± 9.8% (COD), 97.6 ± 1.3% (BOD₅), 51.5 ± 18.4% (TP), 53.4 ± 19.7% (PO₄³⁻-P) και 69.1 ± 16.1% (φαινόλες). Συμπερασματικά, οι πιλοτικές μονάδες που περιείχαν ζεόλιθο και LECA ως υλικά πλήρωσης, είχαν την υψηλότερη αποδοτικότητα στην απομάκρυνση οργανικών και θρεπτικών ρύπων, χωρίς η παρουσία της φυτικής κάλυψης να αποτελεί παράγοντα καθοριστικής σημασίας, επιβεβαιώνοντας έτσι ότι οι τεχνητοί υγροβιότοποι αποτελούν μια αποδοτική και περιβαλλοντικά φιλική και βιώσιμη λύση για τη διαχείριση των υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείου.