Ολοκληρωμένη διαχείριση υγρών αποβλήτων οινοποιείων. Η χρήση της τεχνολογίας βιοαντιδραστήρων μεμβρανών για την επαναχρησιμοποίηση του νερού

Integrated wastewater management in the winery industry. The use of membrane bioreactor systems technology to reuse water. (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. Καραχαλιος, Δημητρης
  3. Διαχείριση Αποβλήτων (ΔΙΑ)
  4. 15 Σεπτεμβρίου 2018 [2018-09-15]
  5. Ελληνικά
  6. 141
  7. Μάη, Σοφία
  8. Μάη, Σοφία | Μέρκος , Παναγιώτης
  9. Υγρά απόβλητα οινοποιείων Winery wastewaters, | Παραγωγή οίνου wine production | Τεχνολογία βιοαντιδραστήρα μεμβρανών membrane bioreactor technology | Αντίστροφη όσμωση reverse osmosis | Επαναχρησιμοποίηση νερού water reuse
  10. 42
  11. 91
  12. Πίνακες 33, Εικόνες 47
    • Η εξάπλωση των οινοποιητικών περιοχών σε χώρες εκτός του παραδοσιακού ευρωπαϊκού τόξου και η αύξηση της κατανάλωσης του οίνου στις αναπτυσσόμενες χώρες αύξησε κατακόρυφα της παγκόσμια παραγωγή οίνου αλλά και των αποβλήτων της οινοποιητικής διαδικασίας. Παρόλο που τα οινοποιεία δεν βρίσκονται στην πρώτη γραμμή τις βιομηχανικής ρύπανσης, ειδικά σε αμπελουργικές-οινοποιητικές ζώνες όπου η συγκέντρωση των οινοποιητικών μονάδων είναι μεγάλη, η μη τήρηση της νομοθεσίας και η ελλιπής επεξεργασία των υγρών αποβλήτων μπορεί να έχει δυσμενείς συνέπειες στο οικοσύστημα. Απόβλητα παράγονται σε όλα τα στάδια της οινοποιητικής διαδικασίας με κρισιμότερη περίοδο όπου και παράγονται οι μεγαλύτερες ποσότητες με την μεγαλύτερη οργανική συγκέντρωση, την περίοδο του τρύγου ακολουθούμενη με πολύ μικρότερη συνολική συνεισφορά από την διαδικασία της εμφιάλωσης. Τα υγρά απόβλητα των οινοποιείων αποτελούνται από 78% νερό και στο υπόλοιπο 22% επικρατούν τα οργανικά οξέα, τα σάκχαρα, οι αλκοόλες και οι υψηλού μοριακού βάρους πολυφαινόλες. Οι προαναφερθείσες ενώσεις καθιστούν τα υγρά απόβλητα όξινα, με υψηλό οργανικό φορτίο, χαμηλά ποσοστά θρεπτικών και υψηλό ποσοστό βιοαποικοδόμησης. Εάν απομονωθούν και εξαχθούν αντί να αποτεθούν στο περιβάλλον με σοβαρό κίνδυνο υποβάθμισης, μπορούν να αποτελέσουν χρήσιμα παραπροϊόντα με σημαντική εμπορική αξία. Οι μελέτες που έχουνε πραγματοποιηθεί και αφορούν τις ποσότητες αποβλήτων που παράγονται διαφέρουν σε μεγάλο ποσοστό και κυμαίνονται από 1-7 λίτρα υγρών αποβλήτων για κάθε λίτρο οίνου που παράγεται με το 25-80% των ποσοτήτων να παράγεται κατά την χρονική διάρκεια του τρύγου. Οι επιπτώσεις από την ανεξέλεγκτη απόθεση των οινοποιητικών αποβλήτων σε εδάφη και υδάτινους αποδέκτες (διάβρωση εδαφών, δημιουργία ανοξικών φαινομένων, φαινομένων ευτροφισμού, έντονη φυτοτοξική δράση, θάνατος υδρόβιων οργανισμών κ.α.) δημιούργησε την ανάγκη επέκτασης της περιβαλλοντικής νομοθεσίας με νόμους όπως ο Κ.Δ.Π. 38/2007 για προστασία των υδάτων από την ρύπανση. Κυρίως όμως δημιούργησε την ανάγκη για περαιτέρω έρευνα στον τομέα των αντιρρυπαντικών τεχνολογιών. Η σηπτική δεξαμενή και η κλασική μέθοδος ενεργούς ιλύος έχουν αντικατασταθεί κυρίως σε χώρες όπως η ΗΠΑ και η Αυστραλία με εξελιγμένες μεθόδους όπως η χρήση τεχνητών υγροτόπων, η χρήση προηγμένων διεργασιών οξείδωσης αλλά κυρίως η χρήση της τεχνολογίας μεμβρανών και των παραλλαγών της. Η τεχνολογία MBR απαιτεί μικρότερες απαιτήσεις σε χώρο και προσφέρει υψηλή ποιότητα εκροής με BOD≤10mg/l. Η συγκεκριμένη ποιότητα της επεξεργασμένης εκροής την καθιστά ικανή για επαναχρησιμοποίηση, καλύπτοντας μέρος των αναγκών άρδευσης και λίπανσης ή ακόμα και μέρος των υδατικών απαιτήσεων του οινοποιείου. Η μέθοδος της επαναχρησιμοποίησης εφαρμόζεται πλέον σε όλο και περισσότερες χώρες ειδικά σε περιοχές που οι όλο και αυξανόμενες θερμοκρασίες απαιτούν περισσότερες μέρες άρδευσης και τα ποιοτικά ύδατα γίνονται πλέον δυσεύρετα. Στο κυρίως μέρος της εργασίας περιγράφονται αναλυτικά οι περιπτώσεις εφαρμογής εξελιγμένων συστημάτων επεξεργασίας αποβλήτων στις Η.Π.Α. και στην Αυστραλία που πετυχαίνουν εκροή ικανή για επαναχρησιμοποίηση. Η συγκεκριμένη εργασία μελέτησε την κατανάλωση ύδατος στο οινοποιείο της εταιρείας Μπουτάρης οινοποιητική Α.Ε. στην περιοχή της Τρίπολης συναρτήσει της ετήσιας παραγωγής οίνου και διερεύνησε την χρήση της τεχνολογίας MBR. Οι ποσότητες που θα καταλήξουν στο σύστημα επεξεργασίας αυξάνεται πολύ λόγω των υψηλών βροχοπτώσεων της περιοχής και της έλλειψης συστήματος συλλογής όμβριων υδάτων. Οι ποσότητες για το 2015 είναι της τάξης των 2139.25 m3 και το 2016 της τάξης των 1992.8 m3. Το οικονομικό κόστος εφαρμογής της συγκεκριμένης τεχνολογίας υπολογίζεται από 0,38- 0,40 €/m3. Η επεξεργασμένη εκροή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για άρδευση του αμπελώνα των 700 στρεμμάτων τους θερινούς μήνες αλλά και σε εργασίες του οινοποιείου.
    • The spreading of winemaking areas in countries outside the common european arrow along with the increasing of wine consumption in developing counties, not only has increased sharply the worldwide wine production but also the waste of the winery process. Even though wineries are not in the front line of industrial pollution, especially in viticulture-winery areas where the number of winery units is huge, non-compliance with legislation along with poor treatment of wastewater could have adverse effects on the ecosystem. There is waste production in all stages of winery process with more critical the period that bigger amounts with bigger organic concentration are produced, that is the wine harvest period followed by the bottling process which has less total contribution of waste production. Winery liquid waste consists of 78% water and the rest 22% is composed by organic acids, sugars, alcohols and high molecular weight polyphenols. The compounds mentioned, make wastewater acid, with high organic load, low percentage of nutrients and a high level of biodegradation. If they are separated and extracted instead of being deposited in the environment with high danger of degradation, they can become useful byproducts with essential commercial value. Studies that have been performed and refer to the quantities of waste that is produced differ in high percentage and range from 1 to7 lt of wastewater per lt of wine that is produced with 25-80% of the quantities being produced during the wine-harvest season. The effects from uncontrolled dumping sites of winery waste on the ground and water bodies (soil erosion, creating anoxic phenomena, phenomena of eutrophication, intense phytotoxic action, death of aquatic organisms) has created the need of expanding the environmental legislation with laws such as K.Δ.Π. 38/2007 for water bodies protection from pollution. Alongside it has mostly created the need for further study on anti-pollution field. The septic tank and the classic method of activated sludge have completely been replaced mostly in counties such as the USA and Australia by advanced methods such as the use of artificial wetlands, the use of advanced oxidation process but mostly by the use of membrane technology and its variants. MBR technology has fewer requirements in space and it offers high quality of outflow with BOD≤10mg/l. The particular quality of processed outflow enables it to be reused, covering part of irrigation and fertilization needs or even part of the winery water requirements. The method of reuse is applied currently in even more countries, especially in areas that the growing temperatures require more days of irrigation and quality water is becoming even more rare. The particular project has studied water consumption in the winery of Boutaris winemaking company in the area of Tripolis according to the annual wine production and the use of MBR technology has been studied. The quantities that will end up in the process system are highly increased due to the high level of rainfall in the area and the lack of rainwater collector system. The quantities for 2015 are of 2139.25 m3 and for 2016 of 1992.8 m3. The economic cost of the particular technology application is estimated from 0,38- 0,40 €/m3. The processed outflow can be used for the 700 acre vineyard irrigation during the summer months but in winery procedures as well.
  14. Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Διεθνές