Διερεύνηση της επίδραση της διεργασίας της ξήρανσης στα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά των οικιακών διατροφικών απορριμάτων

Abstract

Τα αποτελέσματα της αξιολόγησης των φυσικοχημικών χαρακτηριστικών οικιακών διατροφικών απορριμμάτων προεπεξεργασμένα με τη μέθοδο της οικιακής ξήρανσης παρουσιάζονται στα πλαίσια της παρούσας εργασίας. Τα διατροφικά απορρίμματα, εμπεριέχουν υψηλά ποσοστά υγρασίας η οποία κυμαίνεται μεταξύ 75-95 % κ.β. (Zhang et al., 2007; NTUA, 2006). Η οικιακή ξήρανση αποτελεί μια καινοτόμο τεχνική η οποία περιλαμβάνει το διαχωρισμό και αφυδάτωση των οικιακών διατροφικών αποβλήτων στην πηγή με αποτέλεσμα τη σημαντική μείωση της μάζας και του όγκου αυτών μέσω της αφαίρεσης της περιεχόμενης σε αυτά υγρασίας. Το καινοτόμο σύστημα οικιακής ξήρανσης που αναπτύχθηκε στη Μονάδα Περιβαλλοντικής Επιστήμης και Τεχνολογίας του Ε.Μ.Π. στα πλαίσια του Ευρωπαϊκού προγράμματος LIFE+ 08 ENV/GR/000566 “DRYWASTE” λειτούργησε για χρονική περίοδο 7 μηνών στα εργαστήρια του Ε.Μ.Π. Με τη χρήση του συστήματος παρατηρήθηκε ότι, η μείωση της μάζας των οικιακών διατροφικών απορριμμάτων, μέσω της αφαίρεσης της περιεχόμενης σε αυτά υγρασίας, είναι ίση με 78,52% κ.β. Το ποσοστό κυμάνθηκε στο εύρος τιμών μεταξύ 76,08-80,2% κ.β., γεγονός που οφείλεται στη διαφορετική ποσότητα του υλικού που τοποθετούνταν σε κάθε κύκλο ξήρανσης στο εσωτερικό του θαλάμου ξήρανσης. Η μείωση του όγκου των οικιακών βιοαποβλήτων προσδιορίστηκε ίση με 58,77% ενώ το ποσοστό κυμάνθηκε στο εύρος τιμών μεταξύ 52,38-64,28%. Η μείωση της υγρασίας των οικιακών βιοαποβλήτων προσδιορίστηκε ίση με 77,13% κ.β. ενώ κυμάνθηκε στο εύρος τιμών 76,97–77,33% κ.β. Τέλος, η ενεργειακή κατανάλωση της συσκευής στο σύνολο των εργαστηριακών δοκιμών που πραγματοποιήθηκαν, προσδιορίστηκε ίση με 1,4 kWh/kg ενώ το εύρος τιμών κυμάνθηκε μεταξύ των τιμών 1,08-1,68 kWh/kg. Η μέθοδος της οικιακής ξήρανσης, αποδεικνύεται ότι θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως αναπόσπαστο κομμάτι ενός σχεδίου διαχείρισης απορριμμάτων για την παραγωγή βιοαιθανόλης καθώς η εφαρμογή της διατηρεί το περιεχόμενο των οικιακών διατροφικών απορριμμάτων σε σάκχαρα αυξάνοντας την απόδοση των υπαρχόντων τεχνολογιών παραγωγής βιοαιθανόλης από βιοαπόβλητα.

Τhe results of the evaluation of the physicochemical characteristics of household food waste pretreated with the domestic food drying method are presented within the framework of this thesis. Food waste contains a large amount of water which varies between 75-95 % w/w. (Zhang et al., 2007; NTUA, 2006). Domestic waste drying is an innovative approach which involves the source separation and dehydration of household food waste in order to reduce their mass and volume at source through the efficient removal of their moisture content. The innovative waste drying system was developed in the Unit of Environmental Science and Technology of the NTUA during the implementation of the DRYWASTE project (LIFE+ 08 ENV/GR/000566) while it was tasted for a period of 7 months at the NTUA laboratories. The use of the system revealed that the mass reduction of food waste reached 78,52% w/w while it varied between 76,08-80,2% w/w which was caused by the fact that different food waste mass was used as input material throughout the process. The volume decrease of household biowaste was determined equal to 58,77% while the rate fluctuated in the range between 52,38 to 64,28% w/w. The moisture reduction of household biowaste determined equal to 77,13% w/w fluctuated in the range of 76,97 to 77,33 % w/w. Finally, the energy consumption of the appliance in the laboratory trials was determined equal to 1,4 kWh/kg while it varied between 1,08-1,68 kWh/kg. The method of domestic waste drying could be used as an inextricable part of a waste management strategy for bioethanol production as its use preserves the carbohydrate content of household food waste, thus improving the efficiency of existing technologies for biowaste to bioethanol production.