Κομποστοποίηση προεπεξεργασμένων φυτικών υπολειμμάτων.

Abstract

Αντικείμενο της παρούσας εργασίας αποτελεί η εξέταση και αξιολόγηση της διαδικασίας της κομποστοποίησης, που θα επιτρέπει την αξιοποίηση προ-επεξεργασμένων φυτικών και αγροτο-βιομηχανικών υπολειμμάτων μετά από ηλιακή ξήρανση και τη μετατροπή αυτών σε ένα προϊόν εμπλουτισμένο σε θρεπτικά, προκειμένου αυτό να μπορεί να χρησιμοποιηθεί συμπληρωματικά της χημικής λίπανσης, κυρίως στην καλλιέργεια της ελιάς. Σκοπός της παρούσας πτυχιακής εργασίας είναι η αξιολόγηση του προϊόντος αυτού, όπως προκύπτει, μετά από κομποστοποίηση φυτικών και αγροτοβιομηχανικών υπολειμμάτων, κυρίως ως προς τις συγκεντρώσεις συγκεκριμένων θρεπτικών και πολυφαινολών. Το προς κομποστοποίηση προϊόν έχει προκύψει μετά από ηλιακή ξήρανση φυτικών υπολειμμάτων, με προσθήκη υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων. Καινοτόμος διεργασία που διερευνάται στο πλαίσιο της παρούσας εργασίας είναι η αξιοποίηση ενός ήδη εμπλουτισμένου προϊόντος (μετά από ηλιακή ξήρανση) με σημαντικές ποσότητες θρεπτικών που περιέχονται στα υγρά απόβλητα των ελαιοτριβείων, καθώς και το γεγονός της αξιοποίησης υπολειμμάτων του αγροτικού τομέα, τα οποία σε κάθε περίπτωση επιβαρύνουν τον «παραγωγό» και το περιβάλλον, όταν δε διαχειρίζονται ορθά. Επιπρόσθετα, στην παρούσα γίνεται αναφορά στην αξιοποίηση υπολειμμάτων τα οποία είναι εμπλουτισμένα σε θρεπτικά στοιχεία, προκειμένου τα θρεπτικά αυτά να συμπυκνωθούν και να χρησιμοποιηθούν και όχι να «χαθούν». Γίνεται δηλαδή προσπάθεια ανακύκλωσης και επαναχρησιμοποίησης των θρεπτικών στοιχείων, που σε κάθε άλλη περίπτωση θα χάνονταν και δε θα αξιοποιούνταν ανάλογα. Στο πλαίσιο της παρούσας εργασίας, έλαβε χώρα η διαδικασία της κομποστοποίησης ενός προϊόντος, το οποίο έχει προκύψει μετά από ηλιακή ξήρανση φύλλων ελιάς με προσθήκη υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείου (κατσίγαρος), σε κομποστοποιητή με δακτυλίους. Το προς κομποστοποίηση προϊόν, το οποίο μετά από την ηλιακή ξήρανση είναι ήδη εμπλουτισμένο σε θρεπτικά, θα αξιολογηθεί ως προς τη μεταβολή των φυσικοχημικών παραμέτρων και των συγκεντρώσεων θρεπτικών κατά την πορεία, αλλά και κατά την ολοκλήρωση της διαδικασίας της κομποστοποίησης. Κατά την πορεία της υλοποίησης της πειραματικής εργασίας, πραγματοποιήθηκαν σε καθημερινή βάση μετρήσεις της θερμοκρασίας του υλικού, σε δυο διαφορετικά βάθη του κομποστοποιητή, ενώ ανάδευση του προς κομποστοποίηση υλικού γινόταν ανάλογα με την υγρασία αυτού, σχεδόν σε εβδομαδιαία βάση. Μετά από κάθε ανάδευση, γινόταν δειγματοληψία υλικού, προκειμένου να μετρηθούν συγκεκριμένες φυσικοχημικές παράμετροι. Πιο συγκεκριμένα, οι παράμετροι που παρακολουθήθηκαν κατά την πορεία της κομποστοποίησης ήταν, το pH, η ηλεκτρική αγωγιμότητα (Ec), το ολικό άζωτο (ΤN), ο ολικός φώσφορος (ΤP), το ολικό κάλιο (ΤK), ο ολικός οργανικός άνθρακας (TOC) και η συγκέντρωση πολυφαινολών του υλικού. Στο τέλος και με την ολοκλήρωση της διαδικασίας της κομποστοποίησης πραγματοποιήθηκε αξιολόγηση του παραγόμενου προϊόντος, ως προς τη μεταβολή των παραμέτρων αυτών καθ’ όλη την πορεία της κομποστοποίησης. Με την ολοκλήρωση της πειραματικής διαδικασίας, προέκυψε ότι, οι συγκεντρώσεις των θρεπτικών στοιχείων (ΤK, ΤP, ΤN) στο νέο παραχθέν οργανικό προϊόν παρουσίασαν σημαντική αύξηση, ενώ παράλληλα παρατηρήθηκε μείωση της συγκέντρωσης των πολυφαινολών, λόγω αποδόμησής τους κατά την κομποστοποίηση, οι οποίες δρουν τοξικά στα φυτά σε αυξημένες συγκεντρώσεις. Αυτό το γεγονός αναδεικνύει ότι, κατά την κομποστοποίηση των συγκεκριμένων υλικών παρατηρήθηκε συμπύκνωση των υπό μελέτη θρεπτικών στοιχείων. Απώτερος στόχος της όλης διεργασίας, αποτελεί η παραγωγή ενός εμπλουτισμένου σε θρεπτικά στοιχεία και οργανική ουσία προϊόντος, προκειμένου να αξιολογηθεί, όχι μόνο ως εδαφοβελτιωτικό, αλλά και ως ένα εμπλουτισμένο προϊόν, το οποίο θα μπορούσε να αντικαταστήσει μέρος της απαιτούμενης χημικής λίπανσης σε διαφορετικές καλλιέργειες.

The aim of this thesis is the exploitation of solar dryed plant residues (liquid waste of oil mill) which have undergone the process of composting and their role as a competitive soil-improver product with the chemicals. Furthermore, we assessed the product, mainly on the concentrations of nutrients and phenols. It is worth-mentioned that the exploitation of residues, which burden in any case the producer, thus desires to throw these away and in this way to affect negatively the environment. In the context of this dissertation, it took place the process of composting of a product that has originated from solar drying of olive leaves with the addition of liquid waste of oil mills (OMW) in the compost with rings. The final product after solar drying, enriched in nutrients, will be composted, so as to be investigated and assessed the physicochemical characteristics of the final product. Moreover, we performed in daily routine measurements of the temperature of the material, in two different depths of the compost and approximately weekly, the vortex of the material. Following each vortex, we performed sampling and then analysed these samples. The analyses included the measurement of pH, Electrical Conductivity (EC), total Nitrogen (N), Phosphorus (P), Potassium (K), Total Organic Carbon (TOC) and the phenols of the material. Finally, it takes place the assessment of the final product. The successful conduction of experiments, demonstrates that the concentrations of the nutrients (K,P,N) in the new organic biologic product have elevated significantly. This fact reveals the condensation of nutrients of the material which mixed throughout the compost. The ultimate aim of this procedure is the production of an enriched in nutrients and organic substance product, so as to be assessed, not only as a soil improver, but also as a product which could replace a part of the needed chemical fertiliser in different crops.