Industrial Wastewater Treatment 2006

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ Υ∆ΡΑΥΛΙΚΗΣ & ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ

ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ

Ευθύµιος Νταρακάς

Θεσσαλονίκη 2006

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

ΠΡΟΛΟΓΟΣ

Σελίδα 3

1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ........................................................................................................... Γενικά …………………………………………………………………………………... Το νοµικό πλαίσιο για τη βιοµηχανία ……………………………………………….. Αστικά λύµατα ………………………………………………………………………… Βιοµηχανικά απόβλητα ………………………………………………………………. Ισοδύναµος αριθµός κατοίκων – Ισοδύναµος πληθυσµός ……………………….

4 4 5 6 8 8

2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5

ΒΑΣΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ……………………. Γενικά στοιχεία επεξεργασίας υγρών αποβλήτων ………………………………… Βασικά κριτήρια επιλογής µεθόδων επεξεργασίας βιοµηχανικών αποβλήτων … Συνεπεξεργασία αστικών λυµάτων και βιοµηχανικών αποβλήτων ……………… Ρυπογόνες ουσίες βιοµηχανικών αποβλήτων …………………………………….. Κανόνες δειγµατοληψίας και ανάλυσης βιοµηχανικών αποβλήτων ……….........

11 11 12 13 16 16

3

ΚΑΤΗΓΟΡΙΟΠΟΙΗΣΗ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΩΝ ….…………………………………………

17

4 4.1 4.2 4.3

ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ………………………………………………………… Αέρια απόβλητα βιοµηχανιών τροφίµων …………………………………………… Υγρά απόβλητα βιοµηχανιών τροφίµων …………………………………………… Στερεά απόβλητα βιοµηχανιών τροφίµων ………………………………………….

19 19 22 34

5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 5.10

ΓΑΛΑΚΤΟΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ ….…………………………………………………………. Επεξεργασία και παραγωγή γάλακτος ……………………………………………... Παρασκευή βούτυρου ………………………………………………………………... Παρασκευή γιαουρτιού ……………………………………………………………….. Παρασκευή τυριού ………………………………………………………………........ Παρασκευή παγωτού ………………………………………………………………... Κατανάλωση νερού στις γαλακτοβιοµηχανίες ……………………………………... Κατανάλωση ενέργειας στις γαλακτοβιοµηχανίες …………………………………. Τα απόβλητα των γαλακτοβιοµηχανιών ……………………………………………. Υγρά απόβλητα γαλακτοβιοµηχανιών ................................................................. Στερεά απόβλητα γαλακτοβιοµηχανιών……………………………………………..

37 37 37 39 40 40 41 41 41 45 45

6

ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ – ΜΕΤΑΠΟΙΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ ∆ΙΑΤΡΟΦΗΣ ΑΠΟ ΖΩΙΚΕΣ ΠΡΩΤΕΣ ΥΛΕΣ ….………………… Εγκαταστάσεις παραγωγής, επεξεργασίας και συντήρησης κρέατος και προϊόντων κρέατος …………………………………………………………………… Εγκαταστάσεις επεξεργασίας και συντήρησης βρώσιµων αλιευµάτων και προϊόντων τους ………………………………………………………………………..

50

ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ – ΜΕΤΑΠΟΙΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ ∆ΙΑΤΡΟΦΗΣ ΑΠΟ ΦΥΤΙΚΕΣ ΠΡΩΤΕΣ ΥΛΕΣ ….………………… Εγκαταστάσεις παραγωγής ελαιόλαδου …………………………………………… Εγκαταστάσεις παραγωγής πυρηνέλαιου …………………………………………. Εγκαταστάσεις παραγωγής φυτικών ελαίων ……………………………………… Εγκαταστάσεις εξευγενισµού λιπών και ελαίων …………………………………… Παραγωγή προϊόντων αλευρόµυλων ………………………………………………. Παραγωγή αµύλου και προϊόντων αµύλου ………………………………………… Αρτοποιία (φρυγανιές, µπισκότα, διατηρούµενα είδη ζαχαροπλαστικής κ.ά.) …. Παραγωγή ζάχαρης …………………………………………………………………... Παραγωγή κακάο – σοκολάτας ……………………………………………………... Παραγωγή ζυµαρικών και παρόµοιων αλευροειδών προϊόντων ………………... Επεξεργασία καφέ …………………………………………………………………….

52 52 54 55 57 59 60 63 63 67 68 69

6.1 6.2

7 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9 7.10 7.11

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

46 46

1

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

7.12 7.13 7.14 7.15

Παραγωγή αιθυλικής αλκοόλης και αλκοολούχων ποτών ……………………….. Παραγωγή κρασιού …………………………………………………………………... Παραγωγή ζύθου ……………………………………………………………………... Παραγωγή µεταλλικών νερών και αναψυκτικών …………………………………...

69 70 74 78

8

ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΚΑΙ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ ΦΡΟΥΤΩΝ ΚΑΙ ΛΑΧΑΝΙΚΩΝ …………………………………………………………………………... Κονσερβοποίηση φρούτων και λαχανικών ………………………………………… Χυµοί φρούτων και λαχανικών ……………………………………………………… Κατανάλωση νερού στα κονσερβοποιεία ………………………………………….. Κατανάλωση ενέργειας στα κονσερβοποιεία ……………………………………… Εκποµπές (απόβλητα) κονσερβοποιείων …………………………………………..

80 80 82 84 84 84

8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 9 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6 9.7 9.8 9.9

10 10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 10.6 10.7 10.8 10.9 10.10 10.11 10.12 10.13 10.14

11 11.1 11.2 11.3 11.4 11.5 11.6 11.7 11.8

ΒΑΦΕΙΑ – ΦΙΝΙΡΙΣΤΗΡΙΑ …………………………………………………………… Πρώτες ύλες που χρησιµοποιούνται στην παραγωγική διαδικασία βαφείων – φινιριστηρίων ………………………………………………………………………….. Επεξεργασία βαµβακιού ……………………………………………………………... Κύρια στάδια επεξεργασίας βαµβακερών υφασµάτων …………………………… Κύρια στάδια επεξεργασίας µαλλιού και µάλλινων υφασµάτων ………………… Κύρια στάδια επεξεργασίας τεχνητών ινών ………………………………………... Αέρια απόβλητα βαφείων – φινιριστηρίων …………………………………………. Υγρά απόβλητα βαφείων – φινιριστηρίων …………………………………………. Τεχνικές επεξεργασίας υγρών αποβλήτων βαφείων – φινιριστηρίων …………... Τεχνικές διαχείρισης και επεξεργασίας στερεών αποβλήτων βαφείων – φινιριστηρίων …………………………………………………………………………..

88 88 89 89 89 94 94 97 99 102

ΒΥΡΣΟ∆ΕΨΕΙΑ ………………………………………………………………………. Πρώτες ύλες …………………………………………………………………………... Παραγωγική διαδικασία βυρσοδεψείων ……………………………………………. Κατεργασία δορών από βοοειδή ……………………………………………………. Κατεργασία αρνοδερµάτων …………………………………………………………. Κατεργασία αιγοδερµάτων …………………………………………………………... Κατεργασία χοιρινών δερµάτων …………………………………………………….. ∆ιαδικασία παραγωγής σολοδερµάτων ……………………………………………. Καταναλώσεις νερού και εκτιµήσεις παραγωγής αποβλήτων στα βυρσοδεψεία Αέρια απόβλητα βυρσοδεψείων …………………………………………………….. Υγρά απόβλητα βυρσοδεψείων …………………………………………………….. Στερεά απόβλητα βυρσοδεψείων …………………………………………………… Τεχνικές ελέγχου των αέριων εκποµπών στα βυρσοδεψεία …………………….. Τεχνικές επεξεργασίας υγρών αποβλήτων στα βυρσοδεψεία …………………… Τεχνικές επεξεργασίας και διάθεσης στερεών αποβλήτων και ιζηµάτων βυρσοδεψείων ………………………………………………………………………....

104 104 104 105 107 109 109 110 111 114 114 116 117 118

ΧΑΡΤΟΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ ………………………………………………………………... Παραγωγική διαδικασία στη χαρτοβιοµηχανία …………………………………….. ∆ιαδικασία παραγωγής χαρτοµάζας ……………………………………………….. ∆ιαδικασία παραγωγής χαρτιού …………………………………………………….. Κατανάλωση νερού στις χαρτοβιοµηχανίες ……………………………………….. Αέριες εκποµπές χαρτοβιοµηχανίας ………………………………………………... Υγρά απόβλητα χαρτοβιοµηχανίας …………………………………………………. Στερεά απόβλητα χαρτοβιοµηχανίας .………………………………………………. Τεχνικές επεξεργασίας και διαχείρισης αποβλήτων στη χαρτοβιοµηχανία ……..

124 124 124 125 129 129 129 130 131

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ – Η Ελληνική νοµοθεσία για τη βιοµηχανία………………………..

133

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ……………………………………………………...........................

138

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

122

2

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η εφαρµογή της αρχής της αειφόρου ανάπτυξης, επιβάλλει την ολοκληρωµένη προσέγγιση ελέγχου της ρύπανσης του περιβάλλοντος, η οποία πρέπει να έχει στόχο την πρόληψη των εκποµπών στην ατµόσφαιρα, στο νερό και στο έδαφος, συµπεριλαµβανοµένης και της διαχείρισης των αποβλήτων (αστικών και βιοµηχανικών). Η νοµοθεσία σύµφωνα µε την οποία αδειοδοτούνται και λειτουργούν οι βιοµηχανίες, θεσπίζει το γενικό πλαίσιο για την ολοκληρωµένη πρόληψη και έλεγχο της ρύπανσης, εντάσσοντας στο πεδίο εφαρµογής της τις πιο σηµαντικές βιοµηχανικές εγκαταστάσεις. Στους σπουδαιότερους τοµείς «παραγωγής» βιοµηχανικών αποβλήτων ανήκουν η επεξεργασία γάλακτος, η κονσερβοποίηση οπωροκηπευτικών προϊόντων, η παραγωγή και εµφιάλωση µη αλκοολούχων ποτών, η ζυθοποιία, η παραγωγή αλκοόλης και αλκοολούχων ποτών, τα γαλβανιστήρια, η βιοµηχανία κρέατος, η µεταποίηση γεωµήλων, η επεξεργασία δέρµατος, η παραγωγή ζελατίνας και κόλλας από δέρµατα και οστά ζώων, η κλωστοϋφαντουργία, τα βαφεία, η παραγωγή ζωοτροφών από φυτικά προϊόντα, η παραγωγή βύνης, η µεταποιητική βιοµηχανία ιχθύων κ.ά.

Με τις σηµειώσεις αυτές, οι οποίες απευθύνονται στους φοιτητές του Τµήµατος Πολιτικών Μηχανικών ου

στα πλαίσια του κατ' επιλογήν µαθήµατος του 9

εξαµήνου µε τίτλο «Επεξεργασία Βιοµηχανικών

Αποβλήτων» γίνεται µια προσπάθεια κάλυψης του γνωστικού αντικειµένου της επεξεργασίας και της διαχείρισης των βιοµηχανικών αποβλήτων. Η γνώση του αντικειµένου βοηθά τους νέους επιστήµονες στην εφαρµογή σωστών τεχνοοικονοµικών λύσεων ως προς τον τρόπο επεξεργασίας των βιοµηχανικών αποβλήτων επιτρέποντας την χωρίς επιπτώσεις διάθεσή τους στους φυσικούς αποδέκτες, καλύπτοντας τη θεµελιώδη ανάγκη της προστασίας του περιβάλλοντος. Στις σηµειώσεις εξετάζονται αντιπροσωπευτικά ορισµένες κατηγορίες βιοµηχανικών αποβλήτων από τους παραπάνω τοµείς βιοτεχνικής – βιοµηχανικής δραστηριότητας που ασκείται στη χώρα µας και είναι απόβλητα κυρίως µε οργανική φόρτιση. Στο τέλος κάθε κατηγορίας (κλάδου) βιοµηχανίας παρατίθενται διάφορες τεχνικές για την επεξεργασία των βιοµηχανικών τους αποβλήτων.

Θεσσαλονίκη, 2006

Ευθύµιος Νταρακάς Λέκτορας Α.Π.Θ.

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

3

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1 Γενικά Τα απόβλητα διακρίνονται γενικά σε στερεά, υγρά και αέρια (σχήµα 1.1.1). Οι σηµειώσεις επικεντρώνονται σε θέµατα διαχείρισης και επεξεργασίας κυρίως υγρών βιοµηχανικών αποβλήτων. Στη σχετική νοµοθεσία, η οποία αφορά την ίδρυση και λειτουργία βιοµηχανικών εγκαταστάσεων, την περιβαλλοντική αδειοδότηση, την ατµοσφαιρική ρύπανση, τα υγρά απόβλητα, τα στερεά και επικίνδυνα απόβλητα, τα καύσιµα κ.λ.π. δίνονται οι ορισµοί των αστικών λυµάτων, των βιοµηχανικών αποβλήτων και οδηγίες για τις µεθόδους επεξεργασίας και διαχείρισής τους. Αστικά λύµατα είναι τα υγρά απόβλητα που προέρχονται κυρίως από χώρους υγιεινής, κουζίνες, πλυντήρια και γενικά από διαδικασίες καθαριότητας κατοικιών, γραφείων, καταστηµάτων κ.λ.π. Υγρά βιοµηχανικά απόβλητα ονοµάζονται τα απόβλητα που απορρίπτονται από κτίρια και χώρους που χρησιµοποιούνται για οποιαδήποτε εµπορική ή βιοµηχανική δραστηριότητα και τα οποία δεν είναι οικιακά λύµατα ή όµβρια ύδατα (οδηγία 91/271/ΕΟΚ 21.05.1991). Είναι δηλαδή τα υγρά απόβλητα των βιοµηχανικών ή βιοτεχνικών εγκαταστάσεων, που δηµιουργούνται κατά την παραγωγική διαδικασία και µπορεί να περιέχουν υπολείµµατα των υλών που χρησιµοποιούνται. ∆εν συµπεριλαµβάνονται τα λύµατα του προσωπικού τα οποία κατατάσσονται στα αστικά λύµατα. ΑΕΡΙΑ ΑΠΟΒΛΗΤΑ

ΥΓΡΑ ΑΠΟΒΛΗΤΑ

ΑΠΟΒΛΗΤΑ

ΑΣΤΙΚΑ ΛΥΜΑΤΑ

ΣΤΕΡΕΑ ΑΠΟΒΛΗΤΑ

BIOMHXANIKA

ΑΣΤΙΚΑ ΑΠΟΒΛΗΤΑ

ΠΡΟΣΟΜΟΙΑΖΟΜΕΝΑ

ΕΙ∆ΙΚΑ ΑΠΟΒΛΗΤΑ

ΟΙΚΙΑΚΑ

ΟΙΚΙΑΚΑ

Βιοτεχνικά απόβλητα εµπορικά

Εµπορικά απόβλητα Απόβλητα ιδρυµάτων

ΜΗ ΕΠΙΚΙΝ∆ΥΝΑ

ΕΠΙΚΙΝ∆ΥΝΑ

ΑΛΛΑ ΜΗ ΕΠΙΚ. ΕΙ∆ΙΚΑ

BIOMHXANIKA

ΛΟΙΠΑ ΙΑΤΡΙΚΑ

Οικιακού τύπου

Απόβλητα καθαρισµού δρόµων, πάρκων κ.λ.π.

ΙΛΕΙΣ από ΕΕΛ

ΙΑΤΡΙΚΑ

ΜΕΤΑΧΕΙΡ. ΕΛΑΣΤΙΚΑ

ΟΤΚΖ

ΑΕΚΚ

ΑΗΗΕ

ΝΟΣΟΚΟΜΕΙΑΚΑ

Επικίνδυνα Ιατρικά

Ειδικά Ιατρικά

ΓΕΩΡΓΙΚΑ

Σχήµα 1.1.1. Κατηγοριοποίηση αποβλήτων Επεξεργασία των υγρών αποβλήτων ονοµάζεται κάθε τεχνική χειρισµού, που αποµακρύνει ή τροποποιεί κατάλληλα τα ποιοτικά χαρακτηριστικά τους ώστε να εξαλείφονται ή ελαττώνονται οι δυσµενείς συνέπειες από τη διάθεσή τους στο περιβάλλον. Η επεξεργασία των αστικών λυµάτων και των βιοµηχανικών αποβλήτων έχει σαν στόχο την προστασία όλων των φυσικών αποδεκτών από τη συνεχώς απειλούµενη ρύπανση. Η κατάλληλη µέθοδος επεξεργασίας προϋποθέτει ειδικές γνώσεις αναφορικά µε την προέλευση, την ποσότητα και το είδος των αποβλήτων, χαρακτηριστικά που αποτελούν τη βάση του σχεδιασµού µιας εγκατάστασης επεξεργασίας αποβλήτων. Μετά την επεξεργασία τους τα απόβλητα καταλήγουν σε φυσικούς υποδοχείς, επιφανειακά (ποταµοί, λίµνες, θάλασσα) ή υπόγεια νερά, έδαφος ή υπέδαφος. Οι υποδοχείς αυτοί ονοµάζονται αποδέκτες υγρών αποβλήτων.

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

4

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

∆υνατότητα αυτοκαθαρισµού ενός αποδέκτη είναι η ιδιότητά του να δέχεται τη µέγιστη δυνατή ποσότητα από µια ρυπαντική ή µολυσµατική ουσία η οποία µπορεί να αφοµοιωθεί χωρίς (µακροσκοπικά) να διαταράσσονται µόνιµα τα φυσικά, φυσιολογικά, βιοχηµικά και λοιπά χαρακτηριστικά του (ή γενικά η ισορροπία, ο βιοχηµικός κύκλος και η οικολογία του αποδέκτη). Ρύπανση ονοµάζεται η ανεπιθύµητη µεταβολή των ποιοτικών χαρακτηριστικών του νερού (φυσικών, χηµικών, ραδιολογικών, βιολογικών - µικροβιολογικών), εξαιτίας κυρίως των ανθρώπινων δραστηριοτήτων, σε βαθµό που µπορεί να δηµιουργηθεί κίνδυνος για την υγεία και να υποβαθµιστεί η ποιότητα ζωής του ανθρώπου. Η ρύπανση προκαλεί βλάβη στα φυσικά οικοσυστήµατα και παρεµποδίζει τις επιθυµητές χρήσεις των υδατικών πόρων. Μόλυνση ονοµάζεται η παρουσία στο νερό παθογόνων µικροοργανισµών ή και µικροοργανισµών δεικτών, που υποδηλώνουν τη πιθανότητα παρουσίας παθογόνων, εξαιτίας κυρίως των ανθρώπινων δραστηριοτήτων. 1.2 Το νοµικό πλαίσιο για τη βιοµηχανία Η νοµοθεσία για τη βιοµηχανία στη χώρα µας απαρτίζεται από νόµους (Ν), προεδρικά διατάγµατα (Π∆), κοινές υπουργικές αποφάσεις (ΚΥΑ), υπουργικές αποφάσεις (ΥΑ), πράξεις υπουργικού συµβουλίου (ΠΥΣ), διανοµαρχιακές αποφάσεις (∆ΝΑ) και νοµαρχιακές αποφάσεις (ΝΑ). Στο παράρτηµα των σηµειώσεων παρατίθεται το βασικό νοµοθετικό πλαίσιο, το οποίο σχετίζεται µε περιβαλλοντικά θέµατα της βιοµηχανίας και αφορά τους εξής τοµείς: – Ίδρυση και λειτουργία βιοµηχανικών εγκαταστάσεων – Περιβαλλοντική αδειοδότηση – Ατµοσφαιρική ρύπανση – Υγρά απόβλητα – Στερεά και επικίνδυνα απόβλητα – Καύσιµα – Ατυχήµατα, ασφάλεια και υγιεινή των εργαζοµένων και ελεύθερη πρόσβαση του κοινού στις δηµόσιες αρχές για πληροφορίες σχετικά µε το περιβάλλον. Πέρα από τα παραπάνω, υπάρχει η Ευρωπαϊκή νοµοθεσία (πλήθος οδηγιών) που αφορά την βιοµηχανία (περιβαλλοντική αδειοδότηση, περιβαλλοντική διαχείριση, ατµοσφαιρική ρύπανση, διαχείριση και επεξεργασία στερεών και επικίνδυνων αποβλήτων, διαχείριση και επεξεργασία υγρών αποβλήτων). Οι περισσότερες από τις οδηγίες αυτές έχουν ενσωµατωθεί στην Ελληνική νοµοθεσία. Ειδικότερα για την Οδηγία 96/61/ΕΚ (L257/10.10.96) Η οδηγία 96/61/ΕΚ, θεσπίζει το γενικό πλαίσιο για την ολοκληρωµένη πρόληψη και τον έλεγχο της ρύπανσης, εντάσσοντας στο πεδίο εφαρµογής της τις πιο σηµαντικές βιοµηχανικές εγκαταστάσεις. Προβλέπει µέτρα αποφυγής και όταν αυτό δεν είναι δυνατόν, µείωσης των εκποµπών στην ατµόσφαιρα, το νερό και το έδαφος και µέτρα για τα απόβλητα, ώστε να επιτευχθεί υψηλό επίπεδο προστασίας του περιβάλλοντος στο σύνολό του. Με την οδηγία πραγµατοποιείται υπέρβαση του παραδοσιακού πλαισίου ελέγχου της ρύπανσης από τη στιγµή που ενθαρρύνεται η πρόβλεψη των περιβαλλοντικών επιπτώσεων των εκποµπών, όχι απλώς στο τµήµα του περιβάλλοντος στο οποίο απελευθερώνονται (π.χ. στην ατµόσφαιρα), αλλά εξετάζεται και το ενδεχόµενο οι εν λόγω εκποµπές να προσβάλλουν και άλλα τµήµατα του περιβάλλοντος µε αρνητικές επιπτώσεις στα νερά και στο έδαφος. Οι βιοµηχανικοί κλάδοι που εντάσσονται στην οδηγία καλύπτουν το σύνολο των βιοτεχνικών – βιοµηχανικών δραστηριοτήτων που ασκούνται στη χώρα µας. Η οδηγία 96/61/ΕΚ αναφέρεται στην ολοκληρωµένη πρόληψη και τον έλεγχο της ρύπανσης (Integrated Prevention Pollution Control, IPPC) µε βάση την πρόγνωση και τη λήψη των αναγκαίων µέτρων, ώστε να επιτευχθεί ένας υψηλός βαθµός προστασίας του περιβάλλοντος. Ουσιαστικά προωθείται ο συνδυασµός της οικονοµικής ευηµερίας των επιχειρήσεων που εντάσσονται σε αυτήν, µε τη µείωση της χρήσης φυσικών πόρων και ενέργειας καθώς και της έκθεσης σε επικίνδυνες ουσίες και εκποµπές κάθε τύπου. Η οδηγία καθορίζει µεταξύ άλλων και την ενιαία περιβαλλοντική αδειοδότηση των πλέον ρυπογόνων βιοµηχανιών. Η αδειοδότηση της βιοµηχανίας σε ό,τι αφορά το περιβάλλον, στη χώρα µας υλοποιείται µέσω των αποφάσεων έγκρισης περιβαλλοντικών όρων και των αδειών λειτουργίας. Η υλοποίηση της έκδοσης των περιβαλλοντικών όρων (και κατ' επέκταση της αδειοδότησης της βιοµηχανίας) στην Ελλάδα γίνεται µέσω της ΥΑ 69269/5387/90 (οδηγία 85/337/ΕOΚ). Η οδηγία 96/61/ΕΚ θα πρέπει να λαµβάνεται υπόψη στη διαδικασία αυτή, για τις περισσότερο ρυπογόνες βιοµηχανικές µονάδες. Στα πλαίσια αυτά, για την έγκριση των περιβαλλοντικών όρων θα πρέπει η βιοµηχανία να περιλαµβάνει στην αίτησή της, ή στην µελέτη

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

5

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

περιβαλλοντικών επιπτώσεων τις βέλτιστες διαθέσιµες τεχνικές (Β∆Τ), οι οποίες θα καθορίζονται και θα ανανεώνονται σε ευρωπαϊκό επίπεδο. Οι βιοµηχανικές µονάδες θα λαµβάνουν άδεια λειτουργίας, στις οποίες θα λαµβάνονται σοβαρά υπόψη οι νέες ρυθµίσεις. Η οδηγία αποσκοπεί στην ολοκληρωµένη πρόληψη και τον έλεγχο της ρύπανσης που προκαλούν οι βιοµηχανικές δραστηριότητες που ασκούνται στη χώρα µας, βασικότερες από τις οποίες είναι: 1. Οι βιοµηχανίες ενεργειακών δραστηριοτήτων. 2. Οι βιοµηχανίες παραγωγής και µεταποίησης µετάλλων. 3. Οι βιοµηχανίες ορυκτών προϊόντων. 4. Οι χηµικές βιοµηχανίες. 5. Οι βιοµηχανικές εγκαταστάσεις παραγωγής χαρτοπολτού, χαρτιού και χαρτονιού. 6. Οι εγκαταστάσεις προεπεξεργασίας ή βαφής ινών και υφασµάτων. 7. Οι εγκαταστάσεις δέψης δερµάτων. 8. Τα σφαγεία. 9. Οι εγκαταστάσεις επεξεργασίας και µεταποίησης προϊόντων διατροφής από ζωικές και φυτικές πρώτες ύλες. 10. Οι εγκαταστάσεις επεξεργασίας και µεταποίησης γάλακτος. 11. Οι εγκαταστάσεις για την εξάλειψη ή αξιοποίηση σφαγίων και ζωικών απορριµµάτων. 12. Οι εγκαταστάσεις εντατικής εκτροφής πουλερικών και χοίρων. 13. Οι εγκαταστάσεις επεξεργασίας της επιφάνειας υλών, αντικειµένων ή προϊόντων µε τη χρησιµοποίηση οργανικών διαλυτών. 14. Οι εγκαταστάσεις για την παραγωγή σκληρού άνθρακα και ηλεκτρογραφίτη. Αναλυτικότερα η οδηγία 96/61/ΕΚ/24.9.96 – Στοχεύει στην ολοκληρωµένη πρόληψη και έλεγχο της ρύπανσης που προκαλούν οι πλέον ρυπογόνες βιοµηχανικές δραστηριότητες. – Καθορίζει τις βασικές αρχές των θεµελιωδών υποχρεώσεων του φορέα εκµετάλλευσης της εγκατάστασης. – Καθιερώνει ότι καµιά νέα εγκατάσταση δεν λειτουργεί χωρίς άδεια, µε τις εξαιρέσεις της οδηγίας 88/609/ΕOΚ/24.11.1998, τους όρους χορήγησης άδειας για τις υφιστάµενες εγκαταστάσεις και τις υποχρεώσεις των κρατών µελών, το περιεχόµενο της αίτησης αδείας και την ολοκληρωµένη προσέγγιση στην έκδοση αδειών. – Καθορίζει το περιεχόµενο της απόφασης των αρµόδιων αρχών και τους όρους της χορηγούµενης ή τροποποιούµενης άδειας. – Καθιερώνει τι γίνεται στην περίπτωση που ένα ποιοτικό πρότυπο περιβάλλοντος επιβάλλει αυστηρότερους όρους από τους επιτυγχανόµενους µε τη χρήση των βέλτιστων διαθέσιµων τεχνικών (Β∆Τ) και επιβάλλει τη µέριµνα από τα κράτη µέλη ώστε οι αρµόδιες αρχές να παρακολουθούν την εξέλιξη των Β∆Τ. – Καθορίζει τις υποχρεώσεις των κρατών µελών σε περίπτωση µεταβολής των εγκαταστάσεων εκ µέρους των φορέων εκµετάλλευσης. Καµία µεταβολή δε θα πραγµατοποιείται χωρίς άδεια µε τους όρους της Οδηγίας 96/61. – Καθορίζει πότε απαιτείται οπωσδήποτε επανεξέταση και αναπροσαρµογή της άδειας εκ µέρους της αρµόδιας αρχής και τον τρόπο τήρησης των όρων της άδειας. – Προβλέπει την πρόσβαση του κοινού στις πληροφορίες και τη συµµετοχή τους στη διαδικασία χορήγησης των αδειών. – Προβλέπει τον τρόπο ανταλλαγής πληροφοριών µεταξύ των κρατών µελών της Ευρωπαϊκής Ένωσης αλλά και των ενδιαφερόµενων βιοµηχανικών κλάδων για τις Β∆Τ (εξέλιξη, και διαθέσιµες οριακές τιµές εκποµπής ανά κατηγορία δραστηριοτήτων). Επίσης, µεριµνά για τις διασυνοριακές επιπτώσεις. – Επιβάλλει τον καθορισµό οριακών τιµών εκποµπής που ορίζει το Συµβούλιο για όλες τις κατηγορίες εγκαταστάσεων. – Επιβάλλει τη θέσπιση από τα κράτη µέλη των απαραίτητων νοµοθετικών κανονιστικών και διοικητικών διατάξεων που είναι απαραίτητες για την εφαρµογή της. 1.3 Αστικά λύµατα Τα αστικά λύµατα προέρχονται κυρίως από την κουζίνα (πλύσιµο τροφών, φρούτων, σκευών, πιάτων κ.λ.π.), το λουτρό, την τουαλέτα, το πλύσιµο των ρούχων και από διάφορους καθαρισµούς (δάπεδα, τοίχοι, τζάµια, µπαλκόνια κ.λ.π.). Στην κατηγορία των αστικών λυµάτων περιλαµβάνονται και αυτά των εστιατορίων, ξενοδοχείων, δηµοσίων υπηρεσιών, καταστηµάτων, γραφείων κ.λ.π. Τα λύµατα περιέχουν κυρίως υπολείµµατα τουαλέτας, απόνερα λουτρού και κουζίνας, απόνερα λάτρας και

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

6

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

καθαριότητας κ.λ.π. Στα κυριότερα συστατικά τους περιλαµβάνονται οργανικές κυρίως ουσίες σε διάλυση ή αιωρούµενα σωµατίδια, λίπη, έλαια, ανόργανες ουσίες και σε ελάχιστες ποσότητες διαλυµένα αέρια όπως αµµωνία (ΝΗ3) και υδρόθειο (H2S). Στον πίνακα 1.3.1, δίνονται τα χαρακτηριστικά των τυπικών αστικών λυµάτων. Η ποσότητα των αστικών λυµάτων µεταβάλλεται σηµαντικά κατά τη διάρκεια του 24ώρου. Ανάλογα µε το µέγεθος µιας πόλης µεταβάλλεται η ποσότητα των λυµάτων µεταξύ 100 - 300 lt ανά άτοµο και ηµέρα. Γενικά υπολογίζει κανείς µε 150 - 200 lt ανά άτοµο και ηµέρα λαµβάνοντας υπόψη το χωριστικό σύστηµα όπου κατασκευάζονται δύο ανεξάρτητα δίκτυα, ένα για την αποχέτευση των οµβρίων και ένα για τη συλλογή και αποµάκρυνση των λυµάτων. Στη χώρα µας κυριαρχεί το µικτό σύστηµα αποχέτευσης (αστικά λύµατα και όµβρια). Με σκοπό τη προστασία του περιβάλλοντος από τις αρνητικές επιπτώσεις της απόρριψης των λυµάτων, εκδόθηκε η οδηγία 91/271/ΕΟΚ του Συµβουλίου της 21/5/91 για την επεξεργασία των αστικών λυµάτων, η οποία αφορά τη συλλογή, την επεξεργασία και την διάθεσή τους. Πρωτοβάθµια επεξεργασία ονοµάζεται η επεξεργασία των υγρών αποβλήτων µε φυσική ή και χηµική µέθοδο που περιλαµβάνει την καθίζηση των αιωρούµενων στερεών, ή µε άλλες µεθόδους µε τις οποίες το BOD5 των εισερχοµένων αποβλήτων µειώνεται τουλάχιστον κατά 20 % πριν την απόρριψη και το συνολικό φορτίο των αιωρούµενων στερεών µειώνεται κατά 50 % τουλάχιστον. Πίνακας 1.3.1. Χαρακτηριστικά τυπικών αστικών λυµάτων ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΣ Ολικά στερεά

ΠΟΣΟΤΗΤΑ gr/κατ.-ηµ.

ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ mg/l

115 – 170

680 – 1.000

Πτητικά στερεά

65 – 85

380 – 500

Αιωρούµενα στερεά

35 – 50

200 – 290

ΒOD5

50 – 70

290 – 410

COD

115 – 125

680 – 730

Ολικό άζωτο

6 – 17

35 – 100

Αµµωνία

1–3

6 – 18

Νιτρώδη & Νιτρικά

0,5 sec για να επιτευχθεί η πλήρης οξείδωση των οργανικών. Μειονέκτηµα της καύσης είναι η υψηλή απαίτηση ενέργειας για τη διατήρηση συνεχώς της υψηλής θερµοκρασίας. Ο συνδυασµός των διατάξεων καύσης µε διατάξεις ανάκτησης και αξιοποίησης της θερµότητας µειώνει το κόστος λειτουργίας, αυξάνει όµως σηµαντικά το κόστος των εγκαταστάσεων και των δαπανών για τη συντήρησή τους. Συστήµατα αποµάκρυνσης αιωρούµενων σωµατιδίων Ξηρή συλλογή αιωρούµενων σωµατιδίων Τα αιωρούµενα σωµατίδια συλλέγονται σε στερεά µορφή προκειµένου είτε να ανακυκλωθούν ή να διατεθούν κατάλληλα. Οι διατάξεις, οι οποίες συνήθως χρησιµοποιούνται (κυκλώνες, σακκόφιλτρα, απονεφοποιητές, ηλεκτροστατικά φίλτρα) παρουσιάζονται στον πίνακα 4.1.2. Υγρή συλλογή αιωρούµενων σωµατιδίων Οι διατάξεις υγρού καθαρισµού είναι πλυντρίδες οι οποίες βασίζονται στη διέλευση των εκπεµπόµενων σωµατιδίων και άλλων αερίων ρύπων σε αντιρροή µε υδατικά διαλύµατα χηµικών ουσιών. Η αντίδραση του διαλύµατος µε τους αέριους ρύπους και η παράσυρση των σωµατιδίων από το υγρό εξασφαλίζει την εξουδετέρωση και την αποµάκρυνση ορισµένων σωµατιδίων και αέριων ρύπων. Το µειονέκτηµα της µεθόδου είναι ότι τελικά οι ρύποι µεταφέρονται στο υδατικό διάλυµα οπότε δηµιουργείται η ανάγκη επεξεργασίας των υγρών που δηµιουργούνται. Γενικά οι υγροί καθαριστές είναι αποτελεσµατικοί για τη µείωση οργανικών πτητικών, σταγονιδίων ελαιωδών ουσιών

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

19

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

καθώς και όξινων αέριων εκποµπών (π.χ. θειούχα, υδρόθειο). Υπάρχουν διάφοροι τύποι υγρών καθαριστών υψηλής ή χαµηλής ενέργειας ανάλογα µε την πτώση πίεσης µεταξύ εισόδου - εξόδου στο διερχόµενο ρεύµα καυσαερίων, κατακόρυφοι ή οριζόντιοι, καθώς και ενός ή δύο σταδίων όταν χρησιµοποιούν ένα ή δύο τύπους χηµικών. Συνήθη χηµικά που χρησιµοποιούνται είναι καυστική σόδα για την εξουδετέρωση των όξινων αερίων όπως H2S ή SO2 καθώς και απορρυπαντικά για τη συγκράτηση ελαιωδών ή οργανικών πτητικών ουσιών. Πίνακας 4.1.2. Συνήθεις διατάξεις για την ξηρή συλλογή αιωρουµένων σωµατιδίων

Κυκλώνες

∆ιατάξεις εντός των οποίων περιδινίζονται τα αέρια. Οι φυγόκεντρες δυνάµεις σωρεύουν στα τοιχώµατα τα αιωρούµενα σωµατίδια και τα σταγονίδια (διαµέτρου 15 – 40 µm) και τα συσσωρεύουν στον κωνικό πυθµένα. Η απόδοση είναι σχετικά µικρή, συγκρατούνται όµως µεγάλες ποσότητες σωµατιδίων.

Σακκόφιλτρα

Είναι διατάξεις διήθησης αερίων που χρησιµοποιούνται για την αποµάκρυνση σωµατιδίων και παρουσιάζουν υψηλή απόδοση της τάξης του 99 % ενώ µπορούν να συγκρατήσουν σωµατίδια διαµέτρου 1 µm και ακόµα µικρότερης.

Απονεφοποιητές

Είναι διατάξεις συγκράτησης σταγονιδίων (aerosol) µε απόδοση συγκράτησης 100 % για σταγονίδια άνω των 3 µm και απόδοση 95 – 99 % για µικρότερης διαµέτρου σταγονίδια.

Ηλεκτροστατικά φίλτρα

Πρόκειται για διατάξεις, οι οποίες χρησιµοποιούνται για την αποµάκρυνση σωµατιδίων διαµέτρου µέχρι 0,1 µm µε απόδοση 95 – 99 %. Στις διατάξεις αυτές τα αέρια διοχετεύονται σε ιονισµένο πλέγµα όπου τα µόρια της σκόνης και τα σταγονίδια φορτίζονται θετικά και έλκονται από τις αντίθετα φορτισµένες εκατέρωθεν πλάκες. Τα υλικά που συγκρατούνται συλλέγονται σε υποδοχείς και αποµακρύνονται περιοδικά. Το µειονέκτηµα των διατάξεων αυτών είναι το υψηλό κόστος εγκατάστασης και σχετικά σηµαντικό κόστος λειτουργίας λόγω ενεργειακής κατανάλωσης.

Συστήµατα αποµάκρυνσης αερίων ρύπων Προσρόφηση Πρόκειται για διατάξεις επιλεκτικής προσρόφησης των ατµοσφαιρικών ρύπων όπως οργανικών διαλυτών (Volatile Organic Compounds VOCs) σε στερεά (π.χ. σε ενεργό άνθρακα). Οι διατάξεις αυτές µπορούν να εξασφαλίσουν συγκεντρώσεις VOCs < 1 ppm. Πλυντρίδες Οι διατάξεις υγρού καθαρισµού µε πλυντρίδες βασίζονται στη διέλευση των εκποµπών σωµατιδίων και άλλων αερίων ρύπων σε αντιρροή µε υδατικά διαλύµατα χηµικών ουσιών (όπως και για τα αιωρούµενα σωµατίδια). Συµπυκνωτήρες Είναι διάταξη µείωσης του όγκου των απαερίων µε υγροποίηση και µερική ανάκτηση και επαναχρησιµοποίηση µη ιδιαίτερα πτητικών υλικών που εµπεριέχονται στα απαέρια. Έκπλυση απαερίων σε τούνελ διαβροχής Είναι µια διάταξη καθαρισµού απαερίων και απόσµησης κυρίως απαερίων πυρηνελαιουργείων που βασίζεται στην έκπλυση και στη συνέχεια κατακρήµνιση των λιπαρών και συµπυκνώσιµων πτητικών ουσιών. Βιόφιλτρα Είναι διάταξη καθαρισµού απαερίων που βασίζεται στη διέλευση των εκποµπών αερίων ρύπων σε φίλτρο από βιολογικά ενεργό υλικό. Το υλικό αυτό λόγω των σύνθετων βιοχηµικών αντιδράσεων των µικροοργανισµών που εµπεριέχει, διασπά τους αέριους ρύπους (υδρογονάνθρακες) σε διοξείδιο του άνθρακα και νερό. Έγχυση αντιοσµητικών ουσιών Είναι διάταξη απόσµησης αλλά και καθαρισµού απαερίων. Βασίζεται στη έγχυση αντιοσµητικών ουσιών (φυτικής προέλευσης) στα υπό απόσµηση (και καθαρισµό) απαέρια. Συστήµατα καταλυτικής φωτοξείδωσης Είναι συστήµατα µε ειδικούς λαµπτήρες UV που διασπούν τις πτητικές οργανικές ενώσεις. Σε δεύτερο στάδιο, παρουσία καταλυτών, επιταχύνονται αντιδράσεις φωτοοξείδωσης οι οποίες µεγιστοποιούν την µείωση των ρυπογόνων αερίων ουσιών. Στους πίνακες 4.1.3 και 4.1.4 που ακολουθούν παρουσιάζονται οι εκποµπές αερίων ρύπων ανά διεργασία που απαντάται στη βιοµηχανία τροφίµων καθώς και δόκιµοι τρόποι αντιµετώπισής τους.

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

20

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

Πίνακας 4.1.3. Ατµοσφαιρική ρύπανση ανά διεργασία Εκπεµπόµενος ρύπος ∆ιεργασία

VOC

Οσµές

Σωµατίδια





Παραλαβή και διακίνηση πρώτων υλών Προπαρασκευή πρώτων υλών Dry cleaning Peeling





Ανάµιξη κόνεων Extrusion





 

  



 





NOx, SOx

 

∆ιεργασίας µεταφοράς θερµότητας µε χρήση ατµού ή νερού Ζεµάτισµα Εξάτµιση Παστερίωση / αποστείρωση ∆ιεργασίες µεταφοράς θερµότητας µε χρήση ζεστού αέρα Ξήρανση Έψηση Τηγάνισµα



   

Ελάττωση µεγέθους στερεών 

Εκχύλιση µε διαλύτες



∆ιεργασίες καύσης 

Συστήµατα επεξεργασίας υγρών αποβλήτων

Πίνακας 4.1.4. Τρόποι αντιµετώπισης της ατµοσφαιρικής ρύπανσης ανά διεργασία Εκπεµπόµενος ρύπος ∆ιεργασία

VOC

Οσµές

Παραλαβή και διακίνηση πρώτων υλών

Cy, FF C, TO, BO, CO

Ανάµιξη κόνεων Extrusion Εξάτµιση

Cy, FF C, TO, BO, CO C, TO, BO, CO

Παστερίωση / Αποστείρωση

Ξήρανση

Cy, FF Ad, C, TO, BO, CO

C, TO, BO, CO

Έψηση

Τηγάνισµα

Cy, FF Ab, Ad, C, TO, BO, CO

Ab, Ad, C, TO, BO, CO

Ελάττωση µεγέθους στερεών Εκχύλιση µε διαλύτες

Συστήµατα επεξεργασίας υγρών αποβλήτων

Cy, FF Ad, C, TO, BO, CO Ad, C, TO, BO, CO

(Ab:Απορρόφηση, Ad:Προσρόφηση, C:Συµπύκνωση, TO:Θερµική CO:Καταλυτική οξείδωση, Cy:Κυκλώνες, FF:Σακκόφιλτρα)

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

NOx, SOx

Cy, FF

Dry cleaning Peeling

Σωµατίδια

οξείδωση,

BO:Βιολογική

οξείδωση,

21

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

4.2 Υγρά απόβλητα βιοµηχανιών τροφίµων Τα απόβλητα των βιοµηχανιών τροφίµων φέρουν σηµαντικό ρυπαντικό φορτίο και παρουσιάζουν µεγάλη ποικιλία µεταξύ των διαφορετικών κλάδων της βιοµηχανίας τροφίµων ή ακόµη και µεταξύ µονάδων του ιδίου κλάδου. ∆ιαφοροποιήσεις στην παραγωγική διαδικασία αλλά και ο βαθµός στον οποίο µια µονάδα έχει προχωρήσει στην εφαρµογή βέλτιστων διαθέσιµων τεχνικών επιδρά στον όγκο και στην ποιότητα των αποβλήτων. Έτσι για παράδειγµα, σε ορισµένες περιπτώσεις ρεύµατα διαφορετικών πηγών, και εποµένως ειδών και φορτίων ρύπων, διαχωρίζονται και κάποια από αυτά ανακτώνται ή ανακυκλώνονται εντός της µονάδας, ενώ τα υπόλοιπα επεξεργάζονται µαζί ή ξεχωριστά. Προκειµένου να προσδιοριστεί η επεξεργασιµότητα των αποβλήτων και να προσδιορισθεί το βέλτιστο δυνατό σύστηµα επεξεργασίας είναι απαραίτητο να διερευνηθεί η ποιότητα και η µορφή των ρύπων και οι απαιτήσεις διάθεσης ανάλογα µε τα θεσπισµένα όρια για τον αποδέκτη. Επίσης θα πρέπει οπωσδήποτε να µελετηθεί το σύστηµα σε πειραµατική µονάδα (pilot plant) και να διεξαχθούν εργαστηριακές δοκιµές (π.χ. jar tests) για τον προσδιορισµό των ειδικών χαρακτηριστικών των αποβλήτων. Ο τελικός βαθµός καθαρισµού / επεξεργασίας στον οποίο θα προχωρήσει µια συγκεκριµένη εγκατάσταση εξαρτάται από τον καθορισµό της χρήσης του αποδέκτη και τις (νοµικές) απαιτήσεις που ισχύουν για την απόρριψη σε αυτόν (όρια εκποµπής ανά παράµετρο). Έτσι για παράδειγµα διαφορετική είναι η απαιτούµενη επεξεργασία όταν ο αποδέκτης είναι η εγκατάσταση επεξεργασίας αστικών λυµάτων ή όταν αυτός είναι ένας φυσικός αποδέκτης όπως η θάλασσα ή ένα ποτάµι ή µια λίµνη. Στα σχήµατα 4.2.1 έως 4.2.11 που ακολουθούν παρουσιάζονται συνοπτικά διάφορα συστήµατα τα οποία περιγράφονται αναλυτικά παρακάτω. Συστήµατα προεπεξεργασίας και πρωτογενούς επεξεργασίας υγρών αποβλήτων βιοµηχανιών τροφίµων Εξισορρόπηση Η εξισορρόπηση της ροής και η οµογενοποίηση των υγρών αποβλήτων των βιοµηχανιών τροφίµων είναι αναγκαία προϋπόθεση για την αποδοτική λειτουργία των συστηµάτων επεξεργασίας. Η εξισορρόπηση ροής µπορεί να αφορά στο σύνολο των παροχών από τις παραγωγικές διαδικασίες ή σε επιλεγµένες ροές που προέρχονται από ορισµένα στάδιά τους. Εξασφαλίζεται συνήθως σε δεξαµενές οι οποίες εξασφαλίζουν τον κατά µονάδα απαραίτητο υδραυλικό χρόνο παραµονής (3 - 10 ώρες). Εσχάρωση Οι αποδόσεις των διατάξεων αυτών εξαρτώνται από το άνοιγµα των σχαρών και την κατά µέγεθος κατανοµή των αιωρούµενων σωµατιδίων των αποβλήτων. Οι διατάξεις που συνήθως χρησιµοποιούνται είναι µηχανικά αυτοκαθαριζόµενες µε ικανότητα κατακράτησης σωµατίων διαµέτρου από 0,2 ως 25 mm. Η αποµάκρυνση αιωρουµένων στερεών (SS) είναι της τάξης 5 – 20 % και η αποµάκρυνση οργανικού φορτίου ως BOD5 της τάξης 0 ως 10 %. Μεγαλύτερες αποδόσεις επιτυγχάνονται µε πιο λεπτές σχάρες. Εξάµµωση Στοχεύει στον διαχωρισµό των κόκκων άµµου, των σωµατιδίων αργίλου ή των άλλων αδρανών υψηλής πυκνότητας, µε διάµετρο µεγαλύτερη από 200 µm που δεν είναι οργανικά και έχουν ταχύτητες καθίζησης σηµαντικά µεγαλύτερες από εκείνες των οργανικών στερεών. Ρύθµιση του pH Τα απόβλητα των βιοµηχανιών τροφίµων παρουσιάζουν αρκετές διακυµάνσεις του pH (3.5 - 12) λόγω των διαφόρων ενδιάµεσων ουσιών που ενδεχοµένως χρησιµοποιούνται, καθώς και των παραγόντων έκπλυσης που χρησιµοποιούνται στις διαδικασίες. Τα όξινα απόβλητα εξουδετερώνονται συνήθως µε την προσθήκη υδρασβέστου (Ca(OH)2) ή NaOH. Η χρήση της υδρασβέστου παρουσιάζει οικονοµικά πλεονεκτήµατα, µειονεκτεί όµως λόγω της µεγάλης παραγωγής ιζηµάτων. Τα αλκαλικά απόβλητα εξουδετερώνονται συνήθως µε προσθήκη CO2, H2SO4 ή ακόµα µε τη διοχέτευση απαερίων από τους ατµολέβητες που περιέχουν CO2 και SO2. Η εξουδετέρωση γίνεται στη δεξαµενή οµογενοποίησης ή σε χωριστή µικρότερη δεξαµενή µετά την οµογενοποίηση και υπό συνθήκες πλήρους ανάδευσης και συνεχούς ελέγχου του pH. Η εξουδετέρωση της αλκαλικότητας µε

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

22

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

CO2 πλεονεκτεί σε σχέση µε αυτή µε H2SO4 λόγω των µειωµένων συγκεντρώσεων θειικών στα απόβλητα, καλύτερων συνθηκών υγιεινής - ασφάλειας εργασίας, καλύτερου ελέγχου του pH και µικρότερου λειτουργικού κόστος. Η προσθήκη του CO2 σε αέρια µορφή µπορεί να γίνει µε εµφύσηση στον αγωγό µεταφοράς των αποβλήτων προς την δεξαµενή συγκέντρωσης ή στη δεξαµενή συγκέντρωσης. Αναφέρεται ακόµη η πρόσδοση CO2 σε υγρή µορφή µέσω των διατάξεων αερισµού (jet aeration).

∆εξαµενές εξισορρόπησης οµογενοποίησης ∆εξαµενές εξουδετέρωσης ρύθµισης του pH Μηχανικός καθαρισµός (Εσχάρωση – Κοσκίνισµα) Συστήµατα προεπεξεργασίας ή πρωτογενούς επεξεργασίας υγρών αποβλήτων βιοµηχανιών τροφίµων

Εξάµµωση (αµµοσυλλέκτης)

Λιποσυλλογή (Ελαιοδιαχωριστήρες) Επίπλευση

Πρωτοβάθµια καθίζηση

Σχήµα 4.2.1. Συστήµατα προεπεξεργασίας ή πρωτογενούς επεξεργασίας υγρών αποβλήτων βιοµηχανιών τροφίµων Λιποσυλλογή Στοχεύει στην αποµάκρυνση των ελαίων και λιπών για την αποφυγή προβληµάτων στο στάδιο της βιολογικής επεξεργασίας. Συνήθως χρησιµοποιείται η µέθοδος της επίπλευσης, όπου τα λίπη ξεχωρίζουν σαν στερεά µε την ικανότητά τους να επιπλέουν στην επιφάνεια των υγρών αποβλήτων 3 που συνήθως αποµακρύνονται µε αναρρόφηση σε ποσότητα 0,2 - 10 lt ανά 100 m αποβλήτων (φυσική επίπλευση). Η λιποσυλλογή µε επίπλευση εκµεταλλεύεται το φαινόµενο µείωσης της φαινόµενης πυκνότητας των συσσωµατωµάτων που δηµιουργούν τα αιωρούµενα σε υγρή µορφή λίπη µε εµφύσηση στην υγρή µάζα λεπτών φυσαλίδων αέρα. Τα συσσωµατώµατα ακολουθούν ανοδική πορεία και ανέρχονται στην επιφάνεια του διαυγαστήρα δηµιουργώντας επίπαγο, ο οποίος αποµακρύνεται µε τη ροή ή µε µηχανικές διατάξεις σάρωσης. Η απαιτούµενη παροχή αέρα συνήθως εξασφαλίζεται µε εκτόνωση υπέρκορου σε αέρα νερού (Dissolved Air Flotation, DAF) που παράγεται συµπιέζοντας σε πιεστικό θάλαµο νερό ή απόβλητα και ατµοσφαιρικό αέρα σε πίεση 4 - 5 atm. Στη συνέχεια το υπέρκορο σε αέρα νερό ή απόβλητο διοχετεύεται, µέσω βαλβίδας εκτόνωσης, σε διαχυτήρες, τοποθετηµένους στον πυθµένα της δεξαµενής επίπλευσης πλησίον της εισόδου των υγρών, απελευθερώνοντας πολύ λεπτές φυσαλίδες αέρα που ανέρχονται προς την επιφάνεια του διαυγαστήρα. Η επίπλευση εφαρµόζεται στα υγρά απόβλητα των βιοµηχανιών τροφίµων ως έχουν ή σε συνδυασµό µε διατάξεις κροκίδωσης - συσσωµάτωσης, οπότε αυξάνεται η αποδοτικότητά της. Στην περίπτωση αυτή αυξάνει και ο όγκος των ιζηµάτων που αποµακρύνονται καθώς και το κόστος επεξεργασίας. Η κυριότερη εφαρµογή της επίπλευσης γίνεται στα απόβλητα σφαγείων, λόγω της µεγάλης τους περιεκτικότητας σε λιπαρές ουσίες.

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

23

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

Πρωτοβάθµια καθίζηση Η πρωτοβάθµια καθίζηση γίνεται σε δεξαµενές όπου τα στερεά καθιζάνουν σε συνθήκες ηρεµίας κάτω από την επίδραση της βαρύτητας. Σε αρκετές εγκαταστάσεις η πρωτοβάθµια επεξεργασία είναι το µοναδικό είδος επεξεργασίας που γίνεται, ενώ σε άλλες εγκαταστάσεις, ανάλογα µε το είδος της επεξεργασίας που ακολουθεί, µπορεί να παραληφθεί. Στις βιοµηχανίες τροφίµων λόγω της κατανοµής του ρυπαντικού φορτίου των αποβλήτων (αιωρούµενα σωµατίδια, οργανικό φορτίο) η απόδοση στην µείωση του BOD και SS είναι σηµαντική (40 %, 60 % αντίστοιχα σε µονάδες επεξεργασίας φρούτων και λαχανικών). Συστήµατα δευτεροβάθµιας επεξεργασίας υγρών αποβλήτων βιοµηχανιών τροφίµων Η δευτεροβάθµια επεξεργασία των υγρών αποβλήτων των βιοµηχανιών τροφίµων ακολουθεί συνήθως την πρωτοβάθµια και αποσκοπεί στη περαιτέρω µείωση του διαλυτού οργανικού φορτίου και των αιωρούµενων στερεών, ενώ ακόµα µπορεί να στοχεύει στη µείωση των αζωτούχων και φωσφορικών ενώσεων, που µπορεί να υπάρχουν στα υγρά απόβλητα. Βασίζεται κυρίως στη µετατροπή των διαλυµένων ενώσεων και των αιωρούµενων σωµατιδίων σε µικροβιακή βιοµάζα και στη συνέχεια στην αποµάκρυνση της βιοµάζας µε καθίζηση. Σηµειώνεται ότι η δεξαµενή δευτεροβάθµιας καθίζησης και η ορθή της λειτουργία παίζει ιδιαίτερο ρόλο στη βιολογική επεξεργασία. Αφενός αποµακρύνει την βιοµάζα και αφετέρου µε ανακύκλωσή της στον βιοαντιδραστήρα κρατάει την συγκέντρωση της βιοµάζας µέσα στον αντιδραστήρα σε αναγκαίο επίπεδο ανάλογα µε την µέθοδο. Οι διατάξεις, οι οποίες εξασφαλίζουν το βιολογικό καθαρισµό είναι συνδυασµός βιολογικού αντιδραστήρα και δεξαµενής δευτεροβάθµιας καθίζησης. Οι βιολογικοί αντιδραστήρες χαρακτηρίζονται και διαστασιολογούνται από την ένταση και το είδος των διεργασιών (αερόβιοι, αναερόβιοι) ενώ οι διαυγαστήρες είναι κοινοί σε όλες τις περιπτώσεις. Συστήµατα βιολογικής επεξεργασίας υγρών αποβλήτων βιοµηχανιών τροφίµων Οι βιολογικές διεργασίες επεξεργασίας συνδέονται µε την βιολογική και βιοχηµική δράση. Συνιστούν την κεντρική διεργασία µιας εγκατάστασης καθαρισµού υγρών αποβλήτων, δεδοµένου ότι η ρύπανση στα απόβλητα είναι κατά το µεγαλύτερο µέρος (~ 70 %) οργανικής σύνθεσης. Από χηµική άποψη οι βιολογικές διεργασίες κατατάσσονται σε δύο γενικές κατηγορίες:
Αερόβιες (οξείδωση, υγρή καύση, αερόβια χώνευση).
Αναερόβιες (αναγωγή, αναερόβια χώνευση). Αντίστοιχα δηµιουργούνται οι αερόβιοι ή αναερόβιοι µικροοργανισµοί, οι οποίοι χρησιµοποιούν την οργανική ρύπανση ως τροφή ανάπτυξης. Με την βιολογική τους δράση διατηρούν και τη δύναµη της κατανάλωσης των ρυπαντικών ουσιών. Οι µικροοργανισµοί που αποτελούνται από βακτήρια, πρωτόζωα κ.α. αποικοδοµούν τους ρυπαντές παρουσία ή απουσία οξυγόνου για να παράγουν νέους µικροοργανισµούς και τελικά προϊόντα οξείδωσης ή αναγωγής. Για τον λόγο αυτό οι τεχνολογίες βιολογικής επεξεργασίας αποβλήτων κατατάσσονται στις εφαρµογές της βιοτεχνολογίας. Κύρια προϊόντα της οξείδωσης (αερόβιου βιολογικού καθαρισµού) είναι το διοξείδιο του άνθρακα 23(CO2), τα νιτρικά (ΝΟ3 ), τα θειικά (SΟ4 ), τα φωσφορικά (ΡΟ4 ) και η αερόβια ενεργός ιλύς (βιοµάζα). Τα βασικότερα προϊόντα της αναγωγής (αναερόβιου βιολογικού καθαρισµού) είναι το µεθάνιο (CH4), το διοξείδιο του άνθρακα (CO2), το υδρόθειο (H2S), η αµµωνία (ΝΗ3) και η αναερόβια βιοµάζα (ιλύς). Σε ενδιάµεσες καταστάσεις αναπτύσσονται επαµφοτερίζοντες (facultative) µικροοργανισµοί, που µπορούν να αλλάζουν από τη µια κατάσταση στην άλλη σε συνθήκες παρουσίας ή απουσίας διαλυµένου οξυγόνου. Στα συστήµατα βιολογικής επεξεργασίας, οι ρύποι αποικοδοµούνται µε τη βοήθεια µικροοργανισµών, υπό κατάλληλες συνθήκες. Τα συστήµατα αυτά διακρίνονται σε αερόβια και αναερόβια, ανάλογα µε το αν η αποικοδόµηση γίνεται παρουσία ή απουσία οξυγόνου, αντίστοιχα. Μετά την απαιτούµενη καλλιέργεια µικροοργανισµών και βιοµάζας (ιλύς), γίνεται η αποµάκρυνση αυτών από τα απόβλητα µε καθίζηση. Ανάλογα µε την τεχνολογία που εφαρµόζεται, η ποιότητα και η ποσότητα της παραγόµενης ιλύος είναι διαφορετική. Η τεχνολογία παρατεταµένου αερισµού έχει τον χαµηλότερο συντελεστής παραγωγής ιλύος από τις αερόβιες επεξεργασίες, ενώ ο χαµηλότερος συντελεστής παραγωγής ιλύος από όλες τις βιολογικές επεξεργασίες απαντάται στην αναερόβια επεξεργασία. Στη συνέχεια παρουσιάζονται τα συνηθέστερα απαντώµενα συστήµατα βιολογικής επεξεργασίας για την επεξεργασία αποβλήτων βιοµηχανίας τροφίµων (η οποία όπως και τα αστικά λύµατα χαρακτηρίζεται από µη ύπαρξη τοξικών ουσιών που να δρουν παρεµποδιστικά στις βιολογικές δράσεις). Οι τιµές των λειτουργικών χαρακτηριστικών είναι τυπικές τιµές σχεδιασµού συστηµάτων για την επεξεργασία αστικών λυµάτων ή αποβλήτων που προσοµοιάζουν µε αυτά ως προς τη σύνθεση.

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

24

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

Ενδεχοµένως απαιτείται προσαρµογή για την εφαρµογή τους σε απόβλητα βιοµηχανίας τροφίµων, ανάλογα µε τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά τους (βιοαποικοδοµησιµότητα, καθιζησηµότητα ιλύος, σχέση C : N : P κ.λ.π.).

Συστήµατα βιολογικής επεξεργασίας υγρών αποβλήτων βιοµηχανιών τροφίµων

Αερόβια συστήµατα

Αναερόβια συστήµατα

Αντιδραστήρες ενεργού ιλύος

Απλά συστήµατα – Σηπτικές δεξαµενές – ∆εξαµενές καθίζησης Imhoff

Βιολογικά φίλτρα – Χαλικοδιυλιστήρια & βιολογικοί πύργοι – Βιολογικοί δίσκοι

Λίµνες σταθεροποίησης – ∆εξαµενές σταθεροποίησης & οξείδωσης – Αεριζόµενες δεξαµενές

Σχήµα 4.2.2. Συστήµατα βιολογικής επεξεργασίας υγρών αποβλήτων βιοµηχανιών τροφίµων Αερόβια συστήµατα Η εφαρµογή των συστηµάτων ενεργού ιλύος στην επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων πιθανόν να απαιτεί τροποποιήσεις ορισµένων παραµέτρων σχεδιασµού, κατά τη φάση του σχεδιασµού του συστήµατος, αλλά και ειδικούς χειρισµούς κατά τη φάση της λειτουργίας για την αποφυγή λειτουργικών ανωµαλιών, όπως ανερχόµενης ιλύος, συσσωµάτωσης ιλύος ή αφρισµού. Οι δεξαµενές δευτεροβάθµιας καθίζησης, αποτελούν αναπόσπαστο τµήµα πολλών συστηµάτων αερόβιας επεξεργασίας. Αναερόβια συστήµατα Η βιολογική αποικοδόµηση του φορτίου πραγµατοποιείται απουσία οξυγόνου. ∆εξαµενές (λίµνες) σταθεροποίησης Οι δεξαµενές σταθεροποίησης είναι σχετικά µικρού βάθους λεκάνες µε επίπεδο πυθµένα και κατασκευάζονται µε χωµάτινο ανάχωµα σε µορφή συνήθως ορθογωνική. Λειτουργούν υπό συνθήκες φυσικού ή τεχνητού αερισµού ή και αναερόβια. Ο φυσικός αερισµός στηρίζεται στη διάλυση και διάχυση του ατµοσφαιρικού οξυγόνου στην ανεπτυγµένη επιφάνεια και στη διαδικασία της παραγωγής οξυγόνου µε φωτοσύνθεση από τα φύκη. Ο τεχνητός αερισµός γίνεται συνήθως µε επιπλέοντες αναµικτήρες. Οι δεξαµενές µεγάλου βάθους χωρίς µηχανικό αερισµό παρουσιάζουν είτε µικτή βιολογική δράση (αερόβια κοντά στην επιφάνεια, αναερόβια στον πυθµένα και επαµφοτερίζουσα στη µέση) είτε λειτουργούν πρακτικά ως αναερόβια, λόγω του υψηλού φορτίου και της φύσης των αποβλήτων. ∆ιακρίνονται σε δύο βασικές κατηγορίες, µε υποδιαιρέσεις:
∆εξαµενές σταθεροποίησης ή οξείδωσης (αερόβιες, αερόβιες-αναερόβιες και αναερόβιες. Υπάρχουν επίσης και οι δεξαµενές ωρίµανσης).
Αεριζόµενες δεξαµενές (αερόβιες, αερόβιες-αναερόβιες και τύπου παρατεταµένου αερισµού). Γενικά οι δεξαµενές σταθεροποίησης είναι κατάλληλες για µικρές εγκαταστάσεις, εφόσον υπάρχει αρκετή εδαφική έκταση µε πρόσφορη τοπογραφική διαµόρφωση και κατάλληλη φύση του εδάφους για την αποφυγή ρύπανσης του υπόγειου υδροφόρου ορίζοντα.

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

25

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

Πίνακας 4.2.2. Πλεονεκτήµατα και µειονεκτήµατα δεξαµενών (λιµνών) σταθεροποίησης Πλεονεκτήµατα

Μειονεκτήµατα

Μικρή αρχική δαπάνη

Μεγάλη εδαφική έκταση

Μικρό λειτουργικό κόστος

∆υσχέρεια επεξεργασίας ορισµένων βιοµηχανικών αποβλήτων

Απλή λειτουργία και παρακολούθηση

Πιθανά προβλήµατα δυσοσµιών

∆υνατή η ρύθµιση της απορροής για την εξοµάλυνση διαταραχών υδραυλικής φόρτισης

Πολλά αιωρούµενα στερεά στην απορροή (φύκη κ.λ.π.)

Συστήµατα χηµικής επεξεργασίας υγρών αποβλήτων βιοµηχανιών τροφίµων Η χηµική οξείδωση (και δευτερευόντως αναγωγή) εφαρµόζεται κυρίως για την επεξεργασία µη βιοδιασπώµενων αποβλήτων και στοχεύει στη µετατροπή συγκεκριµένων ρύπων, µετά από χρήση του κατάλληλου χηµικού µέσου, σε ουσία λιγότερο επικίνδυνη ή καλύτερα βιοεπεξεργάσιµη για το περιβάλλον. Η χηµική κατακρήµνιση εφαρµόζεται για την αποµάκρυνση των αιωρούµενων και κολλοειδών στερεών που δεν αποµακρύνονται µε απλή καθίζηση. Βασικό χαρακτηριστικό της είναι οι αυξηµένες ποσότητες της ιλύος που προκύπτουν και που οφείλονται τόσο στην προσθήκη χηµικών και στα σχηµατιζόµενα ιζήµατα, όσο και στην αυξηµένη αποµάκρυνση στερεών. Οι ποσότητες ιλύος από χηµική επεξεργασία εξαρτώνται από το χρησιµοποιούµενο χηµικό και τη δόση του, τα χαρακτηριστικά των αποβλήτων και την απόδοση των διαδικασιών επεξεργασίας. Ανάλογα µε το είδος των αποβλήτων, η εφαρµογή αυτού του τύπου των διεργασιών µπορεί να είναι σε αρχικό ή σε τελικό στάδιο ενός συστήµατος επεξεργασίας ή ακόµη να είναι το κύριο στάδιο επεξεργασίας. Κατά την εφαρµογή σε αρχικό στάδιο, µπορεί να επιδιώκεται η µείωση του λόγου COD / BOD (και εποµένως η αύξηση της βιοαποικοδοµησιµότητας των αποβλήτων), σε επίπεδα τέτοια ώστε να αποδίδει ικανοποιητικά η βιολογική επεξεργασία. Συχνά όµως, το είδος ρύπανσης ορισµένων αποβλήτων επιβάλλει την επεξεργασία τους µε χηµική µέθοδο καθώς η επεξεργασία τους µε βιολογική µέθοδο είναι είτε οικονοµικά ασύµφορη είτε αδύνατη. Οι συχνότερα εφαρµοζόµενες µέθοδοι αφορούν οξείδωση ή αναγωγή των ρύπων και χηµική κατακρήµνιση - κροκίδωση. Η µέθοδος χρησιµοποιείται κυρίως για την καταβύθιση σωµατιδίων ή κολλοειδών και εποµένως την αφαίρεσή τους από την υδατική φάση. Συνήθως η µονάδα κροκίδωσης συνοδεύεται από χωριστή µονάδα καθίζησης για την καταβύθιση των σχηµατιζόµενων κροκίδων. Ιδιαίτερη µέριµνα πρέπει να λαµβάνεται για την (αυξηµένη) ποσότητα παραγόµενης ιλύος.

Οξείδωση

Αναγωγή Συστήµατα χηµικής επεξεργασίας υγρών αποβλήτων βιοµηχανιών τροφίµων

Οξείδωση µε υγρό αέρα

Χηµική κατακρήµνιση (Κροκίδωση – Ιζηµατοποίηση)

Σχήµα 4.2.3. Συστήµατα χηµικής επεξεργασίας υγρών αποβλήτων βιοµηχανιών τροφίµων Κροκίδωση - κατακρήµνιση Η κροκίδωση για την κατακρήµνιση των ρύπων (αιωρούµενα, κολλοειδή) και στη συνέχεια η αποµάκρυνσή τους σε δεξαµενές καθίζησης, ως διάταξη τριτοβάθµιας επεξεργασίας, αποσκοπεί στην περαιτέρω αποµάκρυνση οργανικού φορτίου ως COD. Για την κροκίδωση, η οποία εξασφαλίζει και την κατακρήµνιση των ρύπων χρησιµοποιούνται συνήθως το θειικό αργίλιο (Al2(SO4)3 .18H2O), τα άλατα του σιδήρου (FeCl3 .6H2O και FeSO4 .7H2O) και η υδράσβεστος (Ca(OH)2). Η θρόµβωση

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

26

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

δηµιουργεί όµως σηµαντικές ποσότητες ιζηµάτων, ο όγκος και η µάζα των οποίων εξαρτώνται από το µέγεθος του οργανικού φορτίου που αποµακρύνεται και της δόσης των χηµικών που χρησιµοποιούνται. Σε κάθε περίπτωση η παραγωγή ιζηµάτων στην τριτοβάθµια επεξεργασία είναι σηµαντικά µικρότερη από την αντίστοιχη της πρωτοβάθµιας. Επιπλέον τα ιζήµατα περιέχουν κυρίως ανόργανα συστατικά και µικρό κλάσµα οργανικών ενώσεων, µε αποτέλεσµα να αφυδατώνονται µε σχετική ευκολία. Συστήµατα τριτοβάθµιας επεξεργασίας υγρών αποβλήτων βιοµηχανιών τροφίµων Η τριτοβάθµια επεξεργασία έπεται της δευτεροβάθµιας και αποσκοπεί στην περαιτέρω αφαίρεση στερεών, οργανικού φορτίου αλλά και χρώµατος. Οι διατάξεις που χρησιµοποιούνται είναι η διήθηση σε πολλαπλή κλίνη, η προσρόφηση ρύπων από ενεργό άνθρακα, η κατακρήµνιση ρύπων (χηµική επεξεργασία) και η αντίστροφη όσµωση. Στην τριτοβάθµια επεξεργασία περιλαµβάνεται και η απολύµανση των επεξεργασµένων αποβλήτων µε χρήση ισχυρών οξειδωτικών παραγόντων (Cl2, ClO2, O3, Η2Ο2) ή µε υπεριώδη ακτινοβολία (UV). ∆ιήθηση σε πολλαπλή κλίνη

Προσρόφηση από ενεργό άνθρακα Ιοντοεναλλαγή Συστήµατα τριτοβάθµιας επεξεργασίας υγρών αποβλήτων βιοµηχανιών τροφίµων

∆ιαχωρισµός µε εκλεκτικές µεµβράνες Αντίστροφη ώσµωση

Κατακρήµνιση ρύπων (Χηµική)

Σχήµα 4.2.4. Συστήµατα τριτοβάθµιας επεξεργασίας υγρών αποβλήτων βιοµηχανιών τροφίµων ∆ιήθηση σε πολλαπλή κλίνη Πρόκειται για την πιο διαδεδοµένη διάταξη προχωρηµένης επεξεργασίας των υγρών απόβλητων και αποσκοπεί κυρίως στην αποµάκρυνση των αιωρούµενων στερεών, τα οποία διαφεύγουν από τους διαυγαστήρες. Οι συνήθεις διατάξεις βασίζονται στη διήθηση των επεξεργασµένων αποβλήτων, µε βαρύτητα ή υπό πίεση, σε κλίνες αποτελούµενες από αλλεπάλληλα στρώµατα άµµου και ανθρακίτη. Προσρόφηση ρύπων από ενεργό άνθρακα Η προσρόφηση των ρύπων που περιέχουν τα επεξεργασµένα απόβλητα από ενεργό άνθρακα εξασφαλίζει την αφαίρεση διαλυτών οργανικών και ανόργανων ενώσεων καθώς και τον αποχρωµατισµό τους. Η προσρόφηση των ρύπων εξασφαλίζεται σε κλίνες, οι οποίες περιέχουν ενεργό άνθρακα σε κοκκώδη µορφή. Οι κλίνες που περιέχουν σκόνη ενεργού άνθρακα παρουσιάζουν προβλήµατα απόφραξης των πόρων τους από τα σωµατίδια που ενδέχεται να περιέχουν τα υγρά απόβλητα των βιοµηχανιών τροφίµων. Η υδραυλική παροχή των επεξεργασµένων αποβλήτων διοχετεύεται σε παράλληλες ή διαδοχικές διατάξεις διήθησης, οι οποίες περιέχουν ενεργό άνθρακα. Ο ενεργός άνθρακας πρέπει να ανανεώνεται περιοδικά, γεγονός που δηµιουργεί προβλήµατα γιατί στη χώρα µας δεν υπάρχουν εγκαταστάσεις για την αναγέννησή του.

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

27

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

Αντίστροφη ώσµωση Η αντίστροφη ώσµωση επιτυγχάνει την αποµάκρυνση των διαλυτών οργανικών και ανόργανων ρύπων, κατά την διαβίβαση των αποβλήτων από ηµιπερατή µεµβράνη, σε συνθήκες υπερπίεσης, οπότε τα µόρια του νερού και µικρό µέρος των διαλυτών ενώσεων διέρχονται από την µεµβράνη ενώ το µεγαλύτερο µέρος των διαλυτών ενώσεων δεν διέρχεται και συµπυκνώνεται. Η καλή λειτουργία των διατάξεων αντίστροφης ώσµωσης επηρεάζεται από την ύπαρξη κολλοειδών και αιωρουµένων σωµατιδίων, τα οποία φράζουν τους πόρους της µεµβράνης. Η απαίτηση αποµάκρυνσης των σωµατιδίων και των κολλοειδών επιβάλει οι διατάξεις αντίστροφης ώσµωσης να ακολουθούν τις διατάξεις διαύγασης (µετά από τις διεργασίες θρόµβωσης, αµµοδιύλισης, προσρόφησης σε ενεργό άνθρακα). Οι µεµβράνες αντίστροφης ώσµωσης κατασκευάζονται συνήθως από οξική κυτταρίνη (rayon) ή από ιδιοσκευάσµατα πολυµερών όπως τα πολυαµίδια. Κάθε µεµβράνη παρουσιάζει βέλτιστες τιµές απόδοσης σε ορισµένο εύρος θερµοκρασίας, pH και ποιοτικών χαρακτηριστικών ενός υγρού, γεγονός που απαιτεί πειραµατικά στοιχεία για την επιλογή της. Τα κυριότερα πλεονεκτήµατα της αντίστροφης ώσµωσης ως τριτογενούς επεξεργασίας υγρών αποβλήτων βιοµηχανιών τροφίµων είναι ο µεγάλος βαθµός αποµάκρυνσης οργανικού φορτίου και διαλυτών αλάτων που επιτρέπει την επαναχρησιµοποίηση των αποβλήτων για δευτερεύουσες χρήσεις στην παραγωγική διαδικασία. Τα σηµαντικότερα µειονεκτήµατα της αντίστροφης ώσµωσης, τα οποία περιορίζουν την ευρεία εφαρµογή της, είναι – Το υψηλό κόστος των διατάξεων. – Το υψηλό κόστος λειτουργίας που οφείλεται κυρίως στις µεγάλες καταναλώσεις ενέργειας για την επίτευξη της απαιτούµενης υπερπίεσης και στις απαιτήσεις για τακτικές αντικαταστάσεις ή καθαρισµό των µεµβρανών. – Η δυσκολία και το υψηλό κόστος στην επεξεργασία και διάθεση του παραγόµενου πυκνού διαλύµατος. Το διάλυµα αυτό αντιπροσωπεύει σε όγκο το 20 – 25 % του αρχικά διηθούµενου υγρού, ενώ η περιεκτικότητά του σε διαλυτά άλατα είναι περίπου τετραπλάσια της αρχικής, γεγονός που καθιστά δυσχερή την τελική του διάθεση. Ιοντοανταλλαγή Είναι µια διαδικασία κατά την οποία ιόντα συγκεκριµένου τύπου από ένα αδιάλυτο υλικό (ρητίνες) αντικαθιστώνται µε άλλα ιόντα που βρίσκονται εντός του διαλύµατος. Η µέθοδος αυτή εφαρµόζεται σπάνια σε απόβλητα βιοµηχανιών τροφίµων. Επίδραση οξειδωτικών παραγόντων Το όζον (Ο3) µέχρι σήµερα χρησιµοποιείται για την απολύµανση του πόσιµου νερού. Όµως η υψηλή οξειδωτική του ικανότητα το καθιστά ιδιαίτερα ελκυστικό για την αποικοδόµηση σύνθετων οργανικών ουσιών που παραµένουν στα υγρά απόβλητα µετά το στάδιο της βιολογικής επεξεργασίας. Η αποτελεσµατικότητα του όζοντος στη διάσπαση των υπολειµµατικών οργανικών ουσιών εξαρτάται από τη δόση, το pH των αποβλήτων και την συγκέντρωση του οργανικού φορτίου. Το βασικό µειονέκτηµα της χρήσης όζοντος είναι το υψηλό κόστος των εγκαταστάσεων παραγωγής του και το υψηλό κόστος λειτουργίας τους. Άλλος οξειδωτικός παράγοντας που χρησιµοποιείται ευρέως για απολύµανση είναι το χλώριο, γίνονται όµως προσπάθειες αντικατάστασής του µε άλλα υλικά απολύµανσης, λόγω των οργανοχλωριωµένων ενώσεων που παράγονται κατά την χλωρίωση. Σηµειώνεται ότι όταν τα απόβλητα δεν έχουν επεξεργαστεί βιολογικά, κατά την απολύµανση δηµιουργούνται και µικρές (αµελητέες) ποσότητες ιλύος. Συστήµατα διάθεσης υγρών αποβλήτων βιοµηχανιών τροφίµων Επιφανειακή απορροή Εφαρµόζεται σε µη υδροπερατά και κεκλιµένα εδάφη, µε τη χρήση φυτών µε αντοχή στην υγρασία (π.χ. καλάµια). Μέθοδος διήθησης Εφαρµόζεται σε υδροπερατά εδάφη και η µείωση του οργανικού φορτίου επιτυγχάνεται µε φυσικές, χηµικές και µικροβιολογικές δράσεις µέσα στο έδαφος. Άρδευση µε ψεκασµό Η χρήση επεξεργασµένων (ή ηµιεπεξεργασµένων) υγρών βιοµηχανικών αποβλήτων από βιοµηχανίες τροφίµων στη γεωργία, µε ψεκασµό, είναι η πλέον συνηθισµένη πρακτική σε πολλές χώρες της Ευρώπης και στις ΗΠΑ.

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

28

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

∆ιάθεση σε σύστηµα επεξεργασίας αποβλήτων Η διοχέτευση υγρών βιοµηχανικών αποβλήτων (ενδεχοµένως µετά από µερική προεπεξεργασία, σύµφωνα µε θεσπισµένα όρια) σε δίκτυα των τοπικών επιχειρήσεων αποχέτευσης (∆ΕΥΑ) ή δίκτυα αποχέτευσης Βιοµηχανικών Περιοχών (ΒΙΠΕ) είναι µια δόκιµη µέθοδος ενδιάµεσης διάθεσης υγρών βιοµηχανικών αποβλήτων. Στις περιπτώσεις αυτές θα πρέπει να συνυπολογιστεί και το κόστος του τελικού καθαρισµού των αποβλήτων πριν την διάθεση τους στον τελικό αποδέκτη, το οποίο επιβαρύνεται η βιοµηχανία ως ανταποδοτικό τέλος.

Επιφανειακή απορροή

Τρόποι διάθεσης υγρών αποβλήτων βιοµηχανιών τροφίµων στο έδαφος

Μέθοδος διήθησης

Άρδευση µε ψεκασµό

Σχήµα 4.2.5. Συστήµατα διάθεσης υγρών αποβλήτων βιοµηχανιών τροφίµων στο έδαφος

Συστήµατα προεπεξεργασίας ή πρωτογενούς επεξεργασίας

∆ΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗΣ ΕΛΕΥΘΕΡΩΝ ΕΛΑΙΩΝ - ΛΙΠΩΝ ΚΑΙ ΛΙΠΑΡΩΝ ΟΥΣΙΩΝ

– – –

Λιποσυλλογή (Ελαιοδιαχωριστήρες) Επίπλευση Φυγοκέντριση

Σχήµα 4.2.6. ∆ιεργασίες αντιµετώπισης ελεύθερων ελαίων – λιπών και λιπαρών ουσιών υγρών αποβλήτων βιοµηχανιών τροφίµων

Συστήµατα βιολογικής επεξεργασίας –

Αναερόβια συστήµατα

∆ΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗΣ ΓΑΛΑΚΤΟΠΟΙΗΜΕΝΩΝ ΕΛΑΙΩΝ – ΛΙΠΩΝ & ΛΙΠΑΡΩΝ ΟΥΣΙΩΝ

Συστήµατα χηµικής επεξεργασίας – –

Χηµική κατακρήµνιση Επίπλευση (Κροκίδωση – επίπλευση – καθίζηση)

Σχήµα 4.2.7. ∆ιεργασίες αντιµετώπισης γαλακτοποιηµένων ελαίων – λιπών και λιπαρών ουσιών υγρών αποβλήτων βιοµηχανιών τροφίµων

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

29

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

BOD

COD

∆ΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗΣ ΟΡΓΑΝΙΚΟΥ ΦΟΡΤΙΟΥ (∆ιαλυµένες βιοαποικοδοµήσιµες ουσίες που έχουν αρνητική επίδραση στο ισοζύγιο του διαλυµένου οξυγόνου)

Συστήµατα προεπεξεργασίας ή πρωτογενούς επεξεργασίας – – –

Συστήµατα βιολογικής επεξεργασίας – – – – – – – – – – – –

Αερόβια συστήµατα Αντιδραστήρες ενεργού ιλύος Βιολογικά φίλτρα Χαλικοδιυλιστήρια & βιολογικοί πύργοι Βιολογικοί δίσκοι Αναερόβια συστήµατα Απλά συστήµατα Σηπτικές δεξαµενές ∆εξαµενές καθίζησης Imhoff Λίµνες σταθεροποίησης ∆εξαµενές σταθεροποίησης & οξείδωσης, Αεριζόµενες δεξαµενές

– – – –

∆εξαµενές εξισορρόπησης – οµογενοποίησης ∆εξαµενές εξουδετέρωσης ρύθµισης του pH Μηχανικός καθαρισµός (Εσχάρωση & κοσκίνισµα) Εξάµµωση (αµµοσυλλέκτης) Λιποσυλλογή (Ελαιοδιαχωριστήρες) Επίπλευση Πρωτοβάθµια καθίζηση

Συστήµατα χηµικής επεξεργασίας – – –

–

Οξείδωση Αναγωγή Οξείδωση µε υγρό αέρα Χηµική κατακρήµνιση (κροκίδωση & ιζηµατοποίηση)

Συστήµατα φυσικής επεξεργασίας Τρόποι διάθεσης στο έδαφος – –

–

Επιφανειακή απορροή Μέθοδος διήθησης Άρδευση µε ψεκασµό

– – –

–

Προσρόφηση Ιοντοεναλλαγή ∆ιαχωρισµός µε εκλεκτικές µεµβράνες Απογύµνωση ατµού

Σχήµα 4.2.8. ∆ιεργασίες αντιµετώπισης οργανικού φορτίου υγρών αποβλήτων βιοµηχανιών τροφίµων

SS

Συστήµατα προεπεξεργασίας ή πρωτογενούς επεξεργασίας

∆ΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗΣ – ΑΙΩΡΟΥΜΕΝΩΝ ΣΩΜΑΤΙ∆ΙΩΝ ΚΑΙ ΒΙΟΑΠΟΙΚΟ∆ΟΜΗΣΙΜΩΝ ΟΥΣΙΩΝ ΣΕ ΑΙΩΡΟΥΜΕΝΗ ΜΟΡΦΗ

– – – – – –

Μηχανικός καθαρισµός (Εσχάρωση & κοσκίνισµα) Εξάµµωση (αµµοσυλλέκτης) Λιποσυλλογή (Ελαιοδιαχωριστήρες) Επίπλευση Πρωτοβάθµια καθίζηση ∆ευτεροβάθµια καθίζηση Φυγοκέντριση

Σχήµα 4.2.9. ∆ιεργασίες αντιµετώπισης αιωρούµενων σωµατιδίων και βιοαποικοδοµήσιµων ουσιών σε αιωρούµενη µορφή υγρών αποβλήτων βιοµηχανιών τροφίµων Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

30

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

Αποµάκρυνση θρεπτικών αλάτων Τα θρεπτικά άλατα (αζωτούχες και φωσφορικές ενώσεις) είναι απαραίτητα συστατικά για τη ζωή των βακτηρίων στη δεξαµενή αερισµού. Παρ’ όλα αυτά πρέπει οπωσδήποτε να αποµακρυνθούν από τα απόβλητα ώστε να µην δηµιουργήσουν πρόβληµα ευτροφισµού στον τελικό αποδέκτη. Αποµάκρυνση αζώτου (Αµµωνιοποίηση-Νιτροποίηση-Απονιτροποίηση) Η αµµωνία είναι βασικό συστατικό των υγρών αποβλήτων. Η βιολογική αποικοδόµηση των οργανικών ουσιών που περιέχουν πρωτεΐνες καταλήγει σε παραγωγή αµµωνίας. Η µετατροπή του οργανικού αζώτου σε αµµωνία ονοµάζεται αµµωνιοποίηση. Η αµµωνιοποίηση (nitrogen fixation) είναι µια βιολογική διαδικασία η οποία παρίσταται µε την εξίσωση: Cyan bacteria N 2 + 3H 2      → 2NH 3

Στα ούρα το άζωτο βρίσκεται µε τη µορφή της ουρίας (NH2CONH2) η οποία υδρολύεται από το ένζυµο urease σε ανθρακικό αµµώνιο ((NH4)2CO3). Λόγω αυξηµένης βιολογικής δραστηριότητας κατά τη διάρκεια του θέρους οι συγκεντρώσεις της αµµωνίας παρουσιάζουν αύξηση. Μετά την αµµωνιοποίηση, η αµµωνία και τα αµµωνιακά άλατα µετατρέπονται σε νιτρώδη (ΝΟ2 ) και νιτρικά (ΝΟ3 ) άλατα µε µια διαδικασία η οποία ονοµάζεται νιτροποίηση (nitrification). Αερόβια βακτηρίδια χρησιµοποιούν οξυγόνο µε σκοπό τη νιτροποίηση. Το αµµωνιακά άλατα µετατρέπονται σε νιτρώδη µε το βακτηρίδιο nitrosomonas και τα νιτρώδη σε νιτρικά άλατα µε το βακτηρίδιο nitrobacter. Οι αντιδράσεις έχουν ως εξής: Nitrosomonas 2NH 3 + 3O2      → 2NO2 − + 2H + + 2H 2O Nitrobacte r 2NO 2 − +O 2     → 2NO3 −

Η αλκαλικότητα των αποβλήτων αποτελεί περιοριστικό παράγοντα στη διαδικασία της νιτροποίησης και για το λόγο αυτό πρέπει να ελέγχεται. Τα νιτρικά άλατα αποµακρύνονται µε τη διαδικασία της απονιτροποίησης. Εάν δεν προστεθεί ατµοσφαιρικό οξυγόνο στα απόβλητα ή στην ενεργό ιλύ, τα βακτηρίδια (ειδικά αναερόβια όπως acrhromobacter, bacillus, denitrobacillus) παίρνουν οξυγόνο από τα νιτρικά τα οποία µετατρέπονται σε αέριο άζωτο το οποίο ελευθερώνεται στην ατµόσφαιρα. Denitrifyi ng bacteria NO3 − + HCHO + H +        →

1

2

N 2O + CO2 + 1 12 H 2O Συστήµατα βιολογικής επεξεργασίας

N ∆ΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗΣ ΕΝΩΣΕΩΝ ΑΖΩΤΟΥ + (NH4 , NO2 , NO3 ) (Ουσίες που συµβάλλουν στον ευτροφισµό)

– – – – – – – –

Αερόβια συστήµατα Αντιδραστήρες ενεργού ιλύος Βιολογικά φίλτρα Χαλικοδιυλιστήρια & βιολογικοί πύργοι Βιολογικοί δίσκοι Λίµνες σταθεροποίησης ∆εξαµενές σταθεροποίησης & οξείδωσης, Αεριζόµενες δεξαµενές Συστήµατα διάθεσης στο έδαφος

– – –

Επιφανειακή απορροή Μέθοδος διήθησης Άρδευση µε ψεκασµό

Σχήµα 4.2.10. ∆ιεργασίες αντιµετώπισης ενώσεων του αζώτου (ουσιών που συµβάλλουν στον ευτροφισµό) υγρών αποβλήτων βιοµηχανιών τροφίµων Αποµάκρυνση φωσφόρου Και ο φώσφορος (Ρ) πρέπει να αποµακρυνθεί από τα απόβλητα για τον ίδιο λόγο που αποµακρύνονται οι ενώσεις του αζώτου. Στα λύµατα ο φώσφορος βρίσκεται (~ 4 gr / κάτοικο την ηµέρα) κυρίως στις οργανικές ενώσεις και αποτελεί τα 3/4 περίπου του συνολικά υπάρχοντος

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

31

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

φωσφόρου. Ο υπόλοιπος (1/4 περίπου) βρίσκεται στα υγρά απόβλητα κυρίως µε τη µορφή των 32ορθοφωσφορικών (PO4 ) διαλυτών ιόντων 70 έως 90 % και πολυφωσφορικών (P2O7 ), αλλά και µε τη µορφή οργανικών φωσφορικών ενώσεων. O φώσφορος αποτελεί βασικό συστατικό για τη σύνθεση του κυτταρικού ιστού των µικροοργανισµών της ενεργού ιλύος και για την µεταφορά ενέργειας. Αυτό έχει ως αποτέλεσµα ένα ποσοστό της τάξης του 10 % έως 30 % της εισερχόµενης ποσότητας φωσφόρου να αποµακρύνεται κατά τη διάρκεια της βιολογικής επεξεργασίας στις δεξαµενές αερισµού, ενώ το σύνολο σχεδόν των φωσφορικών ενώσεων µετατρέπεται σε διαλυτά ορθοφωσφορικά ιόντα. H συγκέντρωση του φωσφόρου στην εκροή των εγκαταστάσεων επεξεργασίας υγρών αποβλήτων καθορίζεται από τον χαρακτηρισµό (ωφέλιµες χρήσεις) του αποδέκτη όπως ισχύει και για τους άλλους ρύπους. Αυτό σηµαίνει ότι ο βαθµός απόδοσης του συστήµατος και η διαδικασία επεξεργασίας που επιλέγεται είναι άµεσα συνυφασµένη µε τον αποδέκτη και τις χρήσεις του. Σε γενικές γραµµές, όταν πρόκειται για ευαίσθητους αποδέκτες θεωρείται ικανοποιητική η ποσότητα του φωσφόρου στην απορροή όταν αυτή δεν υπερβαίνει τα 2 mg/lt. H πρακτική που ακολουθείται πάντως, εφόσον αποφασίζεται αποµάκρυνση του φωσφόρου, αποβλέπει αποµάκρυνση της τάξης του 90 έως και 95 %. Οι επιστηµονικά παραδεκτές µέθοδοι αποµάκρυνσης του φωσφόρου από τα υγρά απόβλητα είναι τρεις: - η χηµική µέθοδος - η βιολογική µέθοδος - η φυσική αποµάκρυνση Κάθε µια έχει διαφορετικό βαθµό απόδοσης, αλλά και διαφορετικά λειτουργικά έξοδα.

Συστήµατα βιολογικής επεξεργασίας

P ∆ΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗΣ

– – – – – – – –

ΕΝΩΣΕΩΝ ΦΩΣΦΟΡΟΥ 3(PO4 ) (Ουσίες που συµβάλλουν στον ευτροφισµό)

Αερόβια συστήµατα Αντιδραστήρες ενεργού ιλύος Βιολογικά φίλτρα Χαλικοδιυλιστήρια & βιολογικοί πύργοι Βιολογικοί δίσκοι Λίµνες σταθεροποίησης ∆εξαµενές σταθεροποίησης & οξείδωσης, Αεριζόµενες δεξαµενές Συστήµατα χηµικής επεξεργασίας

–

Τριτοβάθµια χηµική κατακρήµνιση (Κροκίδωση – Καθίζηση) Συστήµατα διάθεσης στο έδαφος

– – –

Επιφανειακή απορροή Μέθοδος διήθησης Άρδευση µε ψεκασµό

Σχήµα 4.2.11. ∆ιεργασίες αντιµετώπισης ενώσεων του φωσφόρου (ουσιών που συµβάλλουν στον ευτροφισµό) υγρών αποβλήτων βιοµηχανιών τροφίµων Χηµική µέθοδος αποµάκρυνσης φωσφόρου Για χηµική αποµάκρυνση του φωσφόρου συνήθως χρησιµοποιούνται άλατα του σιδήρου (Fe) όπως τριχλωριούχος σίδηρος (FeCl3 .6H2O) ή θειικός σίδηρος (FeSO4 .7H2O) και άλατα του αργιλίου (Al2SO4 .18H2O). Τα φωσφορικά άλατα κατακρηµνίζονται µε τη µορφή αδιάλυτων αλάτων. Αν και η χηµική αποµάκρυνση µπορεί να γίνει σε οποιοδήποτε στάδιο της επεξεργασίας των λυµάτων, µε διαφορετικό βαθµό όµως στην απόδοση, προτιµάται αυτή να γίνεται µετά την βιολογική επεξεργασία, διότι αφενός δεν επηρεάζονται οι άλλες λειτουργίες της εγκατάστασης, αφετέρου επιτυγχάνεται η µεγαλύτερη απόδοση γιατί όλος ο φώσφορος έχει ήδη µετατραπεί από τη

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

32

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

δευτεροβάθµια επεξεργασία σε ορθοφωσφορικά άλατα που εύκολα κατακρηµνίζονται. Ανάλογα µε την χηµική ουσία που χρησιµοποιείται ως κροκιδωτικό, παράγονται αδιάλυτα άλατα του φωσφόρου που καθιζάνουν σαν ίζηµα. Από την διεθνή πρακτική το πιο αποτελεσµατικό κροκιδωτικό για την αφαίρεση του φωσφόρου είναι το θειικό αργίλιο, το οποίο χρησιµοποιείται κατά πρωτεύοντα βαθµό, ενώ σε επόµενη φάση χρησιµοποιείται το ασβέστιο. H ακριβής δόση του θειικού αργιλίου που απαιτείται για την αποµάκρυνση του φωσφόρου είναι ανάλογη του βαθµού αποµάκρυνσης. Από έρευνες που έχουν γίνει για αποµάκρυνση φωσφόρου της τάξης του 95% η σχέση Al / P είναι 2,0/1,0 και η σχέση θειικού αργιλίου / φωσφόρου 22/1. Εγκαταστάσεις χηµικής επεξεργασίας φωσφόρου Οι επιµέρους µονάδες της τριτοβάθµιας επεξεργασίας για τη χηµική αποµάκρυνση του φωσφόρου είναι οι ακόλουθες: α. Ταχεία ανάµειξη χηµικών. Γίνεται σε δεξαµενή εξοπλισµένη µε αναδευτήρα όπου αναµειγνύονται τα απόβλητα µετά την έξοδό τους από τον βιολογικό αντιδραστήρα µε πυκνό διάλυµα θειικού αργιλίου ή άλλου κροκιδωτικού. β. Κροκίδωση. H κροκίδωση γίνεται σε ειδική δεξαµενή εξοπλισµένη µε µηχανισµούς ανάµειξης, όπου επιτυγχάνεται η συσσωµάτωση αιωρουµένων και κολλοειδών στερεών σε µεγαλύτερες κροκίδες. γ. Καθίζηση. Σε µεγάλες ορθογώνιες δεξαµενές επιτυγχάνεται η κατακρήµνιση των κροκιδωτικών στερεών. δ. ∆ιύλιση. Τα απόβλητα µετά την κροκίδωση και καθίζηση οδηγούνται σε ταχυδιυλιστήρια άµµου, όπου µε την µέθοδο της διύλισης αποµακρύνονται τα στερεά που δεν συγκροτήθηκαν στη δεξαµενή καθίζησης. Βιολογική αποµάκρυνση του φωσφόρου H βιολογική αποµάκρυνση του φωσφόρου πραγµατοποιείται στις εγκαταστάσεις της ενεργού ιλύος, όπου γίνεται και η βιολογική αποµάκρυνση του οργανικού φορτίου. H αποφωσφόρωση συνήθως γίνεται µόνη της αλλά πολλές φορές συνδυάζεται και µε την αποµάκρυνση του αζώτου (νιτροποίηση απονιτροποίηση) που και αυτή γίνεται στην ίδια δεξαµενή. H διαδικασία είναι η εξής: Τα εισερχόµενα λύµατα έρχονται σε επαφή µε την ιλύ επανακυκλοφορίας (βιοµάζα) υπό αναερόβιες συνθήκες, οπότε σε ανταγωνιστικό περιβάλλον αναπτύσσεται µια κατηγορία ετεροτροφικών βακτηριδίων που ερχόµενα σε επαφή µε τον φώσφορο που περιέχεται στα λύµατα τον ελευθερώνουν υδρολύοντάς τον µε την µορφή διαλυτών φωσφορικών αλάτων. Στη συνέχεια γίνεται πρόσληψη του φωσφόρου από την κυτταρική µάζα των µικροοργανισµών στη δεξαµενή αερισµού. Τελικά ο φώσφορος αποµακρύνεται µε το ρεύµα της λάσπης που απάγεται από τις δεξαµενές τελικής καθίζησης. H µέθοδος της βιολογικής αποφωσφόρωσης επιτυγχάνει αποµάκρυνση φωσφόρου από τα λύµατα της τάξης του 80% περίπου. Εγκατάσταση βιολογικής επεξεργασίας φωσφόρου H µονάδα βιολογικής αποφωσφόρωσης αποτελείται από µια δεξαµενή κατασκευασµένη πριν από τη δεξαµενή της αερόβιας επεξεργασίας όπου τα λύµατα έρχονται σε επαφή κάτω από αναερόβιες συνθήκες µε την ιλύ επανακυκλοφορίας. H δεξαµενή είναι µαιανδρικού τύπου τριών ή περισσοτέρων διαδροµών, ώστε τα λύµατα να διατρέχουν τη µέγιστη δυνατή διαδροµή µέσα στη δεξαµενή. Τα λύµατα µετά από την δεξαµενή βιολογικής αποφωσφόρωσης εισέρχονται µέσω υποβρύχιας οπής στο δάπεδο της δεξαµενής απονιτροποίησης. Στον πυθµένα κάθε διαδρόµου της δεξαµενής βιολογικής επεξεργασίας εγκαθίσταται υποβρύχιος αναµικτήρας για καλή ανάµειξη των περιεχόµενων λυµάτων και ικανοποιητική επαφή βιοµάζας και λυµάτων. Φυσική αποµάκρυνση φωσφόρου H αποµάκρυνση του φωσφόρου στη φύση επιτυγχάνεται µε τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης. O φώσφορος µαζί µε το άζωτο αφοµοιώνεται από τα φυτά και χρησιµοποιείται ως θρεπτικό συστατικό 3+ για τη δόµηση του κυτταρικού τους ιστού, σύµφωνα µε την εξής διαδικασία: PO4 + NH4 + CO2 + Φως → πράσινα φυτά. Σε κατάλληλες αβαθείς δεξαµενές µπορεί µε καλλιέργεια ειδικών φυτών να δεσµευθεί ο φώσφορος των αστικών αποβλήτων µε τη µέθοδο της φωτοσύνθεσης. H µέθοδος είναι απλή αλλά παρουσιάζει αρκετά µειονεκτήµατα, όπως η δυσχέρεια ανάπτυξης των φυκιών λόγω έλλειψης της απαιτούµενης σχέσης C:P:N, της έλλειψης αρκετής ηλιακής ακτινοβολίας, καταλλήλου pH και θερµοκρασίας µε αποτέλεσµα η απόδοση να µην είναι πάντοτε ικανοποιητική. Προβλήµατα ακόµη προκαλούνται από τη µεγάλη έκταση που απαιτείται και από τον δαπανηρό µηχανισµό αφαίρεσης των φυκιών. Για τους λόγους αυτούς η παραπάνω µέθοδος εφαρµόζεται

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

33

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

επιπρόσθετα άλλων για να βελτιωθεί η συνολική απόδοση ή όταν δεν απαιτείται από τον αποδέκτη υψηλού βαθµού αποµάκρυνση φωσφόρου. 4.3 Στερεά απόβλητα βιοµηχανιών τροφίµων Τα στερεά απόβλητα των βιοµηχανιών τροφίµων περιλαµβάνουν και άχρηστα υλικά, παρόµοιας σύστασης µε τα αστικά απορρίµµατα, καθώς και στερεά ή ηµίρρευστα απόβλητα (ιλύες, υπολείµµατα επεξεργασίας αερίων αποβλήτων, κ.ά.), τα οποία χαρακτηρίζονται ως βιοµηχανικά στερεά απόβλητα. Τα άχρηστα υλικά παρόµοιας σύστασης µε τα αστικά απορρίµµατα, όπως τα υπολείµµατα από την καθαριότητα των χώρων, τα υλικά συσκευασίας από χαρτί και πλαστικό και τα υπολείµµατα των υφασµάτων, δεν απαιτούν ιδιαίτερη επεξεργασία και µπορούν να διατεθούν σε οργανωµένους χώρους υγειονοµικής ταφής απορριµµάτων που λειτουργούν µε νόµιµη άδεια. Τα στερεά απόβλητα βιοµηχανιών τροφίµων περιλαµβάνουν και µη άχρηστα υλικά, συνήθως εξαντληµένα αγροτικά προϊόντα ή υπολείµµατα αγροτικών προϊόντων (φλοιοί, πυρήνες κ.λ.π.). Τα απόβλητα αυτά είναι αξιοποιήσιµα (ενδεχοµένως µε µικρή προεπεξεργασία) και διατίθενται συνήθως προς παραγωγή ζωοτροφών ή αξιοποίηση από άλλες βιοµηχανίες (π.χ. οι πυρήνες βερίκοκου στη φαρµακοβιοµηχανία). Τεχνολογίες αντιµετώπισης της ρύπανσης από ιλύες βιοµηχανιών τροφίµων Η ιλύς, όπως αποβάλλεται από τα διάφορα στάδια έχει µεγάλη περιεκτικότητα σε νερό και παθογόνους µικροοργανισµούς. Υποβάλλεται σε ιδιαίτερες επεξεργασίες, έτσι ώστε να αποκτήσει την κατάλληλη ποιότητα για τελική διάθεση, χωρίς να προκαλεί περαιτέρω προβλήµατα ρύπανσης. Τα στάδια που ακολουθούνται για την επεξεργασία της ιλύος είναι:
Η πάχυνση (συµπύκνωση),
Η βιολογική χώνευση (αερόβια, αναερόβια),
Η βελτίωση, – χηµική βελτίωση, – θερµική επεξεργασία (αποστείρωση),
Η αφυδάτωση,
Η καύση. Γενικός στόχος είναι η µείωση του όγκου, η σταθεροποίηση της ιλύος και µετατροπή της σε αδρανή (βιολογικά σταθερή) µάζα. Είναι δυνατόν να µην ακολουθούνται όλα τα παραπάνω στάδια. Ορισµένα από αυτά παραλείπονται, ιδίως σε µικρές µονάδες, όπου λόγω των µεγάλων ηλικιών της ενεργού ιλύος, η παραγόµενη βιολογική µάζα είναι επαρκώς σταθεροποιηµένη και ο χειρισµός της απαιτεί µόνο διεργασίες που αποσκοπούν στην µείωση του όγκου της (πάχυνση, αφυδάτωση). Τα διάφορα στάδια επεξεργασίας ιλύος περιγράφονται παρακάτω. Η τυπική της σύσταση και τα χαρακτηριστικά της προ και µετά από τις διάφορες διεργασίες επεξεργασίας της δίδονται στον πίνακα 4.3.1. Προεπεξεργασία Περιλαµβάνει µίξη διαφόρων ειδών ιλύος και προσωρινή αποθήκευση. Θεωρείται προαιρετική, ανάλογα µε το µέγεθος της εγκατάστασης και την ποσότητα της παραγόµενης ιλύος. Συνήθως υποκαθίσταται από την πάχυνση. Πάχυνση Με την πάχυνση επιτυγχάνεται µείωση του όγκου, µε ταυτόχρονη αποµάκρυνση των περιεχοµένων υγρών και βελτίωση των χαρακτηριστικών της ιλύος, ώστε να είναι πιο αποτελεσµατικές οι µετέπειτα διεργασίες. Μπορεί να πραγµατοποιηθεί µε: – παχυντές βαρύτητας, – µηχανικούς παχυντές ή – παχυντές µε επίπλευση. Οι παχυντές βαρύτητας είναι κυκλικές ή ορθογωνικές δεξαµενές, µε µεγάλες κλίσεις πυθµένα, ώστε να διευκολύνεται η συσσώρευση και συµπύκνωση των στερεών στη χοάνη συλλογής απ’ όπου και αποµακρύνονται. Οι παχυντές αυτοί έχουν την µεγαλύτερη εφαρµογή µέχρι σήµερα, σε σύγκριση µε τους άλλους δύο τύπους. Επιτυγχάνεται συµπύκνωση σε περιεκτικότητα στερεών 2,5 - 5 % (συνήθως 2 - 3 %). Οι µηχανικοί παχυντές προσοµοιάζουν µε τις δεξαµενές καθίζησης, είναι όµως µικρότερης διαµέτρου και µεγαλύτερου βάθους. Ο µηχανισµός λειτουργίας τους είναι ίδιος µε τον παχυντή βαρύτητας µε τη διαφορά ότι η διαδικασία διευκολύνεται µε µηχανικό ξέστρο και αναδευτήρα. Επιτυγχάνεται συµπύκνωση σε περιεκτικότητα στερεών ως και 5 – 8 %.

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

34

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

Οι παχυντές µε επίπλευση είναι σκεπασµένες δεξαµενές, όπου η εισερχόµενη ιλύς παρασύρεται στην επιφάνεια από τις φυσαλίδες πεπιεσµένου αέρα που εισάγεται από τον πυθµένα. Στην επιφάνεια η ιλύς συµπυκνώνεται και αποµακρύνεται µε κατάλληλη διάταξη. Επιτυγχάνεται συµπύκνωση 3 - 5 %. Πίνακας 4.3.1. Τυπική σύσταση της ιλύος πριν και µετά από επεξεργασία +

Στερεά (%)

Οργανικά στερεά (% DS)

Ολικό Ν (% DS)

Ν-ΝΗ4 (% Ν)

C/N

1,5 - 2

60-80

3-5

12 min, ενώ η ισχύς ανάδευσης πρέπει να είναι ως 12 W/m . – ∆ιατάξεις διαύγασης των αιωρηµάτων αποτελούµενη από στατικούς διαυγαστήρες ή διατάξεις επίπλευσης. Οι στατικοί διαυγαστήρες πρέπει να διαθέτουν επαρκή επιφάνεια ώστε η 3 2 επιφανειακή φόρτιση να είναι µικρότερη των 0,85 m /m .h. Οι διατάξεις αυτές πρέπει είναι εφοδιασµένες µε αυτόµατες διατάξεις συλλογής και αποµάκρυνσης των ιζηµάτων. Η πυκνότητα 3 των ιζηµάτων λαµβάνεται κατά µέγιστο d0,3 h, οι φυσαλίδες αέρα 3 3 να έχουν διάµετρο d0,6 Nm /m .h. Οι διατάξεις αυτές πρέπει να είναι εφοδιασµένες µε αυτόµατες διατάξεις απαγωγής των υλών που συλλέγονται στην επιφάνεια του διαυγαστήρα και δηµιουργούν επίπαγο καθώς και των ιζηµάτων από τον πυθµένα. Τα στερεά που διαχωρίζονται ως ένυδρα ιζήµατα θεωρούνται µε µέγιστη πυκνότητα d450 kg/m . Η αφυδάτωση πρέπει να γίνεται µε µηχανικά µέσα (πρέσες, φυγοκέντριση, συστήµατα κενού), εφ’ όσον η µονάδα γειτνιάζει µε κατοικηµένες περιοχές, διαφορετικά µπορεί να γίνεται σε κλίνες ξήρανσης, µε παραµονή σ’ αυτές για διάστηµα µεγαλύτερο των 20 ηµερών. Τα ξηραµένα παραπροϊόντα του καθαρισµού των υγρών αποβλήτων καθώς και το σύνολο των στερεών αποβλήτων από τις παραγωγικές διαδικασίες διατίθενται σε οργανωµένους χώρους υποδοχής στερεών βιοµηχανικών αποβλήτων. Στην περίπτωση κατά την οποία τα υγρά απόβλητα, µετά την διέλευσή τους από τις εγκαταστάσεις φυσικοχηµικής και βιολογικής επεξεργασίας δεν πληρούν την απαιτούµενη ποιότητα που ορίζει η σχετική νοµοθεσία υπόκεινται σε τριτοβάθµια επεξεργασία, οι διατάξεις της οποίας περιλαµβάνουν: – ∆ιήθηση από αµµόφιλτρο για περαιτέρω αποµάκρυνση των στερεών. – ∆ιέλευση από φίλτρο κοκκώδους ενεργού άνθρακα για περαιτέρω αφαίρεση του χρώµατος και των οργανικών. – Απολύµανση µε όζον (Ο3) ή υπεροξείδιο του υδρογόνου (Η2Ο2). – ∆ιεργασίες αφαίρεσης διαλυτών αλάτων (χλωριούχο νάτριο, σόδα, κ.λ.π.), όπως η αντίστροφη όσµωση και η ιονανταλλαγή µε ρητίνες. Τέλος, απαιτείται αποτελεσµατική απολύµανση των αποβλήτων πριν την τελική τους διάθεση. Στον πίνακα 9.8.1 που ακολουθεί αναφέρονται συνοπτικά οι διεργασίες αντιµετώπισης της ρύπανσης από τα απόβλητα των βαφείων – φινιριστηρίων. Οι διεργασίες για την επεξεργασία των υγρών αποβλήτων παρίστανται διαγραµµατικά στο σχήµα 9.8.1. Πίνακας 9.8.1. Επεξεργασία και διάθεση αποβλήτων βαφείων φινιριστηρίων ∆ιεργασία

Τεχνική

Αποδέκτης

Επεξεργασία υγρών αποβλήτων

Εσχαρισµός, εξισορρόπηση - οµογενοποίηση, φυσικοχηµική και βιολογική επεξεργασία, απολύµανση, σταθεροποίηση και αφυδάτωση των ιζηµάτων. Τριτογενής επεξεργασία αναλόγως των απαιτήσεων διατήρησης ποιότητας του ενδιάµεσου και τελικού αποδέκτη και ιδίως για την τήρηση των ορίων σε διαλυµένα στερεά. Απολύµανση. Απόδοση Μείωση BOD5 έως 92%, COD έως 85%, SS έως 90%, Χρώµατος έως 90%.

Επιφανειακά και υπόγεια ύδατα

Αντιµετώπιση αέριων εκποµπών

Ατµόσφαιρα

(Συνιστάται σε όλες αλλά ιδιαίτερα στις µεγάλες µονάδες)

Επιλογή χρήσης καθαρών καυσίµων στους λέβητες όπως αέριο, πετρέλαιο χαµηλής περιεκτικότητας σε θείο και τακτική συντήρηση λεβήτων. Μείωση των εκποµπών των VOC µε χρήση φίλτρων ενεργού άνθρακα ή µε καύση ή µε βιολογικό φίλτρο. Μείωση των ινών, σωµατιδίων και σκόνης µε χρήση σακκόφιλτρων.

∆ιαχείριση στερεών αποβλήτων

Χωριστή συλλογή και διάθεση των υπολειµµάτων χρωµάτων και παστών τυποβαφής.

Χώρος υποδοχής βιοµηχανικών αποβλήτων

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

101

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

Υγρά απόβλητα

Εσχάρωση

∆εξαµενή εξισορρόπισης οµογενοποίησης

Φυσικοχηµική επεξεργασία

Αντίστροφη όσµωση ή Ιοντοεναλλαγή

∆ιήθηση σε φίλτρο κοκκώδους ενεργού άνθρακα Τριτοβάθµια επεξεργασία

Αντλιοστάσιο σταθερής παροχής ∆ιήθηση σε αµµόφιλτρα Αντιδραστήρας κροκίδωσης

Αντιδραστήρας συσσωµάτωσης

∆ιατάξεις διαύγασης (δεξαµενές καθίζησης)

Απολύµανση (Ο3 ή Η2Ο2 ή UV)

∆ιατάξεις διαύγασης (δεξαµενές καθίζησης)

Αερόβιος βιολογικός αντιδραστήρας

Απολύµανση (Ο3 ή Η2Ο2)

Βιολογική επεξεργασία

∆ιάθεση επεξεργασµένων υγρών αποβλήτων βαφείων - φινιριστηρίων

Σχήµα 9.8.1. ∆ιάγραµµα ροής επεξεργασίας αποβλήτων βαφείων φινιριστηρίων 9.9 Τεχνικές διαχείρισης και επεξεργασίας στερεών αποβλήτων βαφείων - φινιριστηρίων Η παραγωγή στερεών αποβλήτων σε µονάδες βαφείων - φινιριστηρίων από τα στάδια της παραγωγικής διαδικασίας είναι περιορισµένες σε ποσότητα. Τα κύρια παραγόµενα στερεά είναι διάφορα απορρίµµατα από τους χώρους εργασίας και γραφείων, υπολείµµατα υφασµάτων, νηµάτων και κλωστών, πλαστικές µποµπίνες υφασµάτων καθώς και υλικά συσκευασίας πρώτων και βοηθητικών υλών τα οποία περιλαµβάνουν και υπολείµµατα χρωστικών και διαλυτών. Σηµαντική όµως ποσότητα στερεών αποβλήτων αποτελούν τα ιζήµατα που προέρχονται από τις εγκαταστάσεις επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων. Στην κατηγορία αυτή περιλαµβάνονται τα στερεά υπολείµµατα

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

102

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

του εσχαρισµού, τα ιζήµατα, ο επίπαγος από τις διατάξεις θρόµβωσης - διαύγασης, το πλεόνασµα της βιοµάζας από τους διαυγαστήρες των εγκαταστάσεων βιολογικής επεξεργασίας, ενώ µικρότερες ποσότητες στερεών προέρχονται από µονάδες διύλισης των υγρών. Τα άχρηστα υλικά των βαφείων - φινιριστηρίων παρόµοιας σύστασης µε τα αστικά απορρίµµατα, όπως τα υπολείµµατα από την καθαριότητα των χώρων, τα υλικά συσκευασίας από χαρτί και πλαστικό και τα υπολείµµατα των υφασµάτων, δεν απαιτούν ιδιαίτερη επεξεργασία και µπορούν να διατεθούν σε οργανωµένους χώρους υγειονοµικής ταφής απορριµµάτων (ΧΥΤΑ) που λειτουργούν µε άδεια. Τα στερεά βιοµηχανικά απόβλητα των βαφείων - φινιριστηρίων απαιτούν εξουδετέρωση των επικίνδυνων και τοξικών ουσιών, χηµική ή βιολογική σταθεροποίηση και διάθεση σε οργανωµένους χώρους υποδοχής στερεών βιοµηχανικών αποβλήτων που λειτουργούν µε νόµιµη άδεια. Οι διατάξεις εξουδετέρωσης των στερεών αποβλήτων που συνήθως χρησιµοποιούνται στα βαφεία φινιριστήρια περιλαµβάνουν χηµική, αερόβια ή αναερόβια βιολογική σταθεροποίηση των ιζηµάτων που προέρχονται από την επεξεργασία των υγρών αποβλήτων. Χρησιµοποιούνται επίσης φιλτρόπρεσες (µηχανισµοί συµπίεσης των ιζηµάτων σε διηθητικές επιφάνειες), ταινιοφιλτρόπρεσες (µηχανισµοί, οι οποίοι εξασφαλίζουν τη σταδιακή συµπίεση των ένυδρων ιζηµάτων µεταξύ δύο ατέρµονων ταινιών διήθησης που συµπιέζονται από κυλίνδρους), φυγοκεντρικές διατάξεις αφυδάτωσης (µηχανισµοί, οι οποίοι εξασφαλίζουν την περιστροφή των ένυδρων ιζηµάτων και τον κλασµατικό διαχωρισµό των στερεών και του νερού και διατάξεις θερµικής επεξεργασίας (αποτεφρωτικοί κλίβανοι).

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

103

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

10. ΒΥΡΣΟ∆ΕΨΕΙΑ 10.1 Πρώτες ύλες Το είδος της πρώτης ύλης που χρησιµοποιείται σ’ αυτή τη βιοµηχανία κατατάσσει τα βυρσοδεψεία σε διάφορες κατηγορίες. Σαν πρώτες ύλες χρησιµοποιούνται υγράλατες δορές βοοειδών (επανωδέρµατα), αρνοδέρµατα αερόξηρα ή υγράλατα (φορεµατικά και δερµάτινα είδη), αερόξηρα δέρµατα αιγοειδών (υποδηµατοποιία), χοιρινά υγράλατα δέρµατα (φορεµατικά και φόδρες), και υγράλατες δορές βοοειδών (σολοδέρµατα). Τα περισσότερα βυρσοδεψεία που επεξεργάζονται βοοειδή κατεργάζονται ελαφριές και βαριές δορές, µε µεσόβαρα που κυµαίνονται από 12 έως 40 kg, ακολουθώντας συνήθως την ίδια παραγωγική διαδικασία. Τα τελευταία χρόνια επιχειρείται η παραγωγή ελαφριών δερµάτων πλήρους φυτικής δέψης ή πιο συχνά µικτής δέψης (δηλαδή χρωµίου και φυτικών υλών) για την κατασκευή τσαντών και σάκων, αλλά και επανωδερµάτων γυαλιστικής, καθώς και βαρέων δερµάτων µικτής και πλήρους φυτικής δέψης για την κατασκευή ζωνών. 10.2 Παραγωγική διαδικασία βυρσοδεψείων Η απλοποιηµένη µορφή των παραγωγικών διαδικασιών των βυρσοδεψείων περιλαµβάνει µηχανικές και χηµικές διαδικασίες οι οποίες φαίνονται στο σχήµα 10.2.1.

Μηχανική παραγωγική διαδικασία

Χηµική παραγωγική διαδικασία

Αποκρεάτωση

Μαλάκωµα

Σχίσιµο

Αποτρίχωση

Ξήρανση

Απολίπανση

Σκέφισµα

Ασβέστωµα

Τρόχισµα

Απασβέστωση

Μηχανικό µαλάκωµα

Ενζυµάτωση

Ξηροβαρέλιασµα

Πικλάρισµα ∆έψη Εξουδετέρωση Μετάδεψη Βαφή Λίπανση Φινίρισµα

Σχήµα 10.2.1. Παραγωγική διαδικασία βυρσοδεψείων

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

104

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

10.3 Κατεργασία δορών από βοοειδή H επεξεργασία του δέρµατος σε όλα τα βυρσοδεψεία που παράγουν επανωδέρµατα από δορές βοοειδών χωρίζεται σε τρία στάδια (σχήµα 10.3.1). Το στάδιο των νερών (διαδικασίες µε τις οποίες επιτυγχάνεται η αποµάκρυνση από το δέρµα των ξένων συστατικών (ακαθαρσίες, κρέατα, τρίχες) και η προετοιµασία του για τις επόµενες παραγωγικές διαδικασίες), τα λαδώµατα (διαδικασίες υγρών µετεπεξεργασιών των δερµάτων σε βαρέλες, µε τις οποίες επιτυγχάνεται η βαφή και η λίπανση του δέρµατος, ενώ αποδίδονται σε αυτό µε την προσθήκη κατάλληλων φυτικών εκχυλισµάτων ή τεχνητών δεψικών ουσιών, πολλές από τις επιθυµητές οργανοληπτικές ιδιότητες του τελικού προϊόντος) και το φινίρισµα (καλλωπισµός των δερµάτων).

Λαδώµατα

Στάδιο νερών

Μαλάκωµα

Εξουδετέρωση & εκπλύσεις

Ασβέστωµα

Μετάδεψη

Αποσάρκωση

Βαφή & Λίπανση

Απασβέστωση – ενζυµάτωση

Στερέωση

Πικλάρισµα

∆έψη χρωµίου

Στίβασµα

Φινίρισµα

Καλλωπισµός σύµφωνα µε τον τύπο του τελικού προϊόντος, µε την εφαρµογή σειράς επιφανειακών διαδικασιών, χηµικών ή και µηχανικών, που αποβλέπουν στην κάλυψη ελαττωµάτων, την απόδοση της τελικής απόχρωσης και των απαιτούµενων αντοχών στη χρήση, ενώ το δέρµα καθίσταται ελκυστικό στην εµφάνιση και αφή.

∆ιάθεση

Αποστράγγιση – Σχίσιµο

Σκέφισµα

Σχήµα 10.3.1. ∆ιαδικασία επεξεργασίας δορών βοοειδών Τα διάφορα στάδια και οι επί µέρους διαδικασίες περιγράφονται πιο αναλυτικά στη συνέχεια. Στάδιο νερών Μαλάκωµα Με τη διαδικασία αυτή επιτυγχάνεται η ενυδάτωση των δορών σε βαρέλες, καθώς και η αποµάκρυνση ξένων σωµάτων (ακαθαρσίες, άλατα, κ.ά.). Οι δορές φορτώνονται σε βαρέλες µαλακώµατος ώστε να επιτευχθεί η επανύγρανσή τους, το πλύσιµο για αποµάκρυνση ακαθαρσιών, καθώς και η προετοιµασία τους για τα επόµενα υγρά στάδια, µε την προσθήκη και των απαραίτητων για αυτό τον σκοπό χηµικών υλών, όπως διαβρέκτες ή ήπια αλκαλικά µέσα.

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

105

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

Ασβέστωµα Σ’ αυτό το στάδιο, προετοιµάζονται οι δορές για την κατεργασία, αφαιρούνται οι τρίχες, τα λίπη, µέρος του υποδόριου ιστού, η ελαστίνη, καθώς και άλλες σκληροπρωτεΐνες. Aποσάρκωση (ξελέσασµα ) H αποµάκρυνση του λιπώδους υποδόριου ιστού ολοκληρώνεται µηχανικά µε τη βοήθεια βαριάς µηχανής (ξελεσάστρας) και παράγονται στερεά απόβλητα (λέσια). Μετά το στάδιο αυτό η δορά ονοµάζεται «ψίλα». Απασβέστωση - ενζυµάτωση Κατά την απασβέστωση-ενζυµάτωση επιτυγχάνεται η οµαλή και σταδιακή επαναφορά του πλέγµατος των ινών του κολλαγόνου στην αποδιογκωµένη αρχική τους κατάσταση, αφού προηγηθεί η έκπλυσή τους. Στη συνέχεια ακολουθεί ο καθαρισµός της στιβάδας του προσώπου των δορών µε την επίδραση ενζυµατικών σκευασµάτων. Πικλάρισµα Με το πικλάρισµα επιτυγχάνεται κατ' αρχήν η οξίνιση των δορών µε την προσθήκη κατάλληλης ποσότητας θειικού (H2SO4) και µυρµηκικού οξέος (HCOOH) καθώς και η συµπλήρωση της απασβέστωσης και προετοιµασία των «ψιλών» για τη δέψη χρωµίου. ∆έψη χρωµίου Kατ' αυτήν το δέρµα αποκτά σειρά από επιθυµητές ιδιότητες και άλλες αντοχές. Μετά τη δέψη, οι δορές επονοµάζονται διεθνώς "wet-blue" (χρωµοδέψες). Στίβασµα Οι χρωµοδέψες ξεφορτώνονται από τις βαρέλες της κατεργασίας, στοιβάζονται σε ξύλινους υποδοχείς, όπου παραµένουν για τουλάχιστον 24 ώρες ενώ ακολουθεί διαλογή τους κατά ποιότητα, ανάλογα µε τον τύπο του επιθυµητού τελικού προϊόντος. Aποστράγγιση - σχίσιµο Οι δέψες αποστραγγίζονται µε τη βοήθεια βαριάς µηχανής (ξεζουµιστήρα) ή αποθηκεύονται χωρίς να στραγγιστούν σαν δεψασµένες δορές (wet-blue). Στη συνέχεια αποκόπτονται µε µαχαίρια χειρός τυχόν άχρηστα µέρη της δέψας (ξάκρισµα). Ακολουθεί το σχίσιµο της δέψας, δηλαδή η οριζόντια διχοτόµηση ως προς το πάχος της δέψας κατά µήκος της σπονδυλικής στήλης του ζώου, µε τη βοήθεια βαριάς σχιστικής µηχανής, χωρίζεται δε η κάθε δέψα σε «κρούτα» και δέρµα. Οι «κρούτες» είτε πωλούνται ως έχουν, ή αφού υποστούν χειρονακτικό καθαρισµό (ξελούρισµα), ακολουθούν την ίδια διαδροµή µε τα δέρµατα στις υγρές µετεπεξεργασίες. Σκέφισµα Τα δέρµατα στη συνέχεια ισοπαχύνονται (σκέφισµα) κατά µήκος µε τη βοήθεια βαριάς σκεφιστικής µηχανής ακριβείας, αφού κοπούν εγκάρσια σε δύο ηµιδέρµατα (αριστερή και δεξιά µπάντα). Στάδιο λαδωµάτων Εξουδετέρωση και εκπλύσεις Οι χρωµοδέψες αρχικά εκπλύνονται και στη συνέχεια σε νέο λουτρό προστίθενται αλκαλικές βοηθητικές ύλες για την επαναφορά του pH των δεψών σε ασθενώς όξινες περιοχές. H χρονική διάρκεια της εξουδετέρωσης ποικίλει ανάλογα µε την προηγηθείσα κατεργασία και τον τύπο του τελικού προϊόντος. Ακολουθεί έκπλυση µε ανοιχτές τις βαλβίδες. Mετάδεψη H µετάδεψη καθορίζει σε µεγάλο βαθµό το χαρακτήρα του τελειωµένου δέρµατος, ειδικότερα σε ότι αφορά την πληρότητα, την συνοχή του προσώπου, κ.λ.π. Τα υλικά της µετάδεψης, είναι οι τεχνητές οργανικές δεψικές ουσίες αντικατάστασης, ρητίνες και φυσικές δεψικές ουσίες. Bαφή και λίπανση Από αυτή τη φάση ξεκινάει η διαδικασία του λεγόµενου «υγρού καλλωπισµού», όπου θα δοθεί στη δέψα το επιθυµητό χρώµα και η µαλακότητα. Η ποιότητα βαφής επηρεάζεται τόσο από τις συνθήκες της βαφής όσο και η επιλογή των χρωστικών ουσιών. Σκοπός της λίπανσης είναι να διαχωρίσει τις ίνες της δέψας, επικαλύπτοντας αυτές µε µια λιπαρή επίστρωση, που µειώνει τις τριβές µεταξύ τους και διευκολύνει την κινητικότητα του πλέγµατος. Έτσι, το δέρµα αποκτά την επιθυµητή τρυφερότητα και µαλακότητα, ενώ ενισχύεται η αντίσταση στη διάσχιση, η εκτατότητά του και η αντίστασή του στο νερό. Στερέωση H στερέωση των χρωστικών, των λιπαντικών και των άλλων βοηθητικών ουσιών στο πλέγµα του δεψασµένου κολλαγόνου. Μετά τη στερέωση ακολουθεί έκπλυση τουλάχιστον για 10 λεπτά και στοίβαγµα των δερµάτων σε παλέτες για τουλάχιστον 16 ώρες. Τα δέρµατα, µετά το λάδωµα, αποστραγγίζονται και λειαίνονται µε τη βοήθεια ειδικής µηχανής, ενώ είναι πλέον έτοιµα για τη ξήρανσή τους. Μετά την ξήρανση αποθηκεύονται ή προωθούνται για τον τελικό καλλωπισµό.

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

106

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

Στάδιο φινιρίσµατος (Καλλωπισµός) Καλλωπισµός σύµφωνα µε τον τύπο του τελικού προϊόντος, µε την εφαρµογή σειράς επιφανειακών διαδικασιών, χηµικών ή/και µηχανικών, που αποβλέπουν στην κάλυψη ελαττωµάτων, την απόδοση της τελικής απόχρωσης και των απαιτούµενων αντοχών στη χρήση, ενώ το δέρµα καθίσταται ελκυστικό στην εµφάνιση και αφή (οργανοληπτικά χαρακτηριστικά). Άλλες µηχανικές διεργασίες συνήθεις στη παραγωγή έτοιµων δερµάτων είναι το ξηροβαρέλιασµα, το τρόχισµα, µε κατάλληλη µηχανή, δηλαδή η µερική και ακριβής αφαίρεση µέρους της στοιβάδας προσώπου του δέρµατος. Το σταµπάρισµα των δερµάτων µε πρότυπες πλάκες σε κατάλληλη θερµοκρασία και πίεση, το σιδέρωµα, η επικάλυψη µε φύλλο, είναι µερικές από τις δόκιµες µεθόδους που ενδεικτικά µόνον αναφέρονται. Τα δέρµατα είναι πλέον «έτοιµα» για προώθηση στη µετρητική µηχανή, για συσκευασία και πώληση. 10.4 Κατεργασία αρνοδερµάτων Σ’ αυτή την ενότητα περιγράφεται η παραγωγική διαδικασία (σχήµα 10.4.1) για την επεξεργασία των αρνοδερµάτων. Τα αρνοδέρµατα που φτάνουν στα βυρσοδεψεία καθαρίζονται µε την κοπή των κεφαλιών και διαλέγονται σε παρτίδες. Το προµαλάκωµα – µαλάκωµα γίνεται µε την προσθήκη τασιενεργών και µε εκπλύσεις. Ακολουθεί νέο καθάρισµα, µε αφαίρεση άχρηστων τµηµάτων από τα πόδια. Με την αποσάρκωση (µε κατάλληλη µηχανή) γίνεται µηχανική αποµάκρυνση του λιπώδους υποδόριου ιστού. Με την αποµάλλωση αφαιρείται το µαλλί (µε τη βοήθεια της αποµαλλωτικής µηχανής). Οι αποµαλλωµένες ψίλες φορτώνονται σε ανέµες, ή στις πλέον σύγχρονες «µπετονιέρες» και «κοκτελιέρες», όπου µε ελάχιστη µηχανική κίνηση και µε την προσθήκη της απαραίτητης ποσότητας θειούχου νατρίου (Na2SO3), καταστρέφεται το µαλλί που παραµένει στους θύλακες του υποστρώµατος. Ακολουθούν εκπλύσεις µε ελάχιστη µηχανική κίνηση και οι ψίλες ξεφορτώνονται. Οι ψίλες αποδιογκώνονται µε την προσθήκη συνήθως θειικού αµµωνίου ((NH4)2SO4), ή οργανικών οξέων. H µηχανική κίνηση είναι ήπια, και τα δέρµατα αφήνονται όλο το βράδυ µέσα στο λουτρό. Στη συνέχεια οι ανέµες αδειάζουν, οι ψίλες ξεπλένονται, και προστίθεται εκ νέου νερό, ενώ διοχετεύεται ατµός στα κενά τοιχώµατα της ανέµης. Στο επόµενο στάδιο γίνεται η απολίπανση µε τη βοήθεια µη ιονικών τασιενεργών και το «πικλάρισµα». Στο λουτρό του «πικλαρίσµατος» χρησιµοποιούνται χλωριούχο νάτριο (NaCl) και θειικό οξύ (H2SO4). H διάρκεια της διαδικασίας είναι περίπου τέσσερις ώρες. Σε αρκετές περιπτώσεις η απολίπανση γίνεται µετά το πικλάρισµα µε τη χρήση µη ιονικών τασιενεργών. Σε νέο λουτρό προστίθεται χλωριούχο νάτριο, και µετά φορτώνονται τα πικλαρισµένα δέρµατα. Μετά προστίθενται «λιπαρή αλκοόλη» ή αλκυλ- πολυγλυκολ-αιθέρας και ακολουθεί η προσθήκη όξινου ανθρακικού νατρίου (NaHCO3) και αφοξίνηση. H βαρέλα στραγγίζει και ακολουθεί ξέπλυµα, δύο φορές µε νερό και µετά µε τασιενεργό. Σε νέο λουτρό προστίθεται µυρµηκικό νάτριο (HCOONa), όξινο ανθρακικό νάτριο (NaHCO3) και µη ιονικό τασιενεργό. Μετά την καλή ανάµειξη του µπάνιου, φορτώνονται τα πικλαρισµένα αρνιά και ακολουθεί η προσθήκη τροποποιηµένης χηµικά γλουταρ-δι-αλδεΰδης. H βαρέλα αδειάζει και ακολουθούν ξεπλύµατα µε ανοιχτές τις βαλβίδες µε νερό. Ανάλογα µε τη λιπαρότητα των αρνοδερµάτων µπορούν να ακολουθήσουν και 1 - 2 ξεπλύµατα µε την προσθήκη µη ιονικού τασιενεργού. Εφόσον η απολίπανση έχει γίνει αµέσως µετά την ενζυµάτωση η δέψη χρωµίου γίνεται στο ίδιο λουτρό µε το πικλάρισµα. Στη συνέχεια ακολουθούν ξεπλύµατα. Εφόσον η απολίπανση έχει γίνει µετά το πικλάρισµα, η συµβατική δέψη χρωµίου στα σύγχρονα βυρσοδεψεία γίνεται σε νέο λουτρό µετά από επανοξίνιση σε λουτρό που περιέχει χλωριούχο νάτριο (NaCl), θειικό οξύ (H2SO4) και µυρµηκικό οξύ (HCOOH) ή και χωρίς επανοξίνιση. Σαν δεψική ύλη χρησιµοποιείται βασικό θειικό χρώµιο (Cr2(SO4)3) σε σκόνη. H δέψη χρωµίου διαρκεί 4 - 6 ώρες, και η βασικοποίηση γίνεται συχνά µε όξινο ανθρακικό νάτριο. Στη συνέχεια ακολουθούν ξεπλύµατα. Για την εξουδετέρωση χρησιµοποιούνται αλκαλικά προϊόντα όπως όξινο ανθρακικό νάτριο. Η διεργασία ολοκληρώνεται µε τη βαφή (µε όξινες χρωστικές, άµεσες χρωστικές, βασικές χρωστικές, και αµµωνία), τη µετάδεψη (µε τεχνητές και φυτικές δεψικές ύλες), τη λίπανση (µε φυσικές και συνθετικές σουλφουρωµένες και µη-σουλφουρωµένες λιπαντικές ύλες) και τις εκπλύσεις.

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

107

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

Παραγωγική διαδικασία επεξεργασίας αρνοδερµάτων

Προµαλάκωµα

Μαλάκωµα

Αποσάρκωση Na2SO3

Αποµάλλωση

Αποδιόγκωση - Ενζυµάτωση

(NH4)2SO4 Οργανικά οξέα

Απολίπανση

Πικλάρισµα NaCl H2SO4 HCOOH Cr2(SO4)3 NaHCO3

∆έψη χρωµίου

NaCl H2SO4 Αλκοόλη Αιθέρας NaHCO3 HCOONa Μη ιονικά τασιενεργά Γλουταρ-δι-αλδεϋδη

Εξουδετέρωση

Εκπλύσεις

Βαφή

Όξινες χρωστικές Άµεσες χρωστικές Βασικές χρωστικές ΝΗ3

Μετάδεψη

Τεχνητές & φυτικές δεψικές ύλες

Λίπανση

Σουλφουρωµένες και µη σουλφουρωµένες λιπαντικές ύλες

∆ιάθεση

Σχήµα 10.4.1. ∆ιαδικασία επεξεργασίας αρνοδερµάτων

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

108

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

10.5 Κατεργασία αιγοδερµάτων Ακολουθείται η ίδια περίπου διαδικασία όπως περιγράφεται παραπάνω για τα αµνοδέρµατα, µε µικρές παραλλαγές. 10.6 Κατεργασία χοιρινών δερµάτων Η διαδικασία για τα χοιρινά δέρµατα είναι σε βασικές γραµµές παρόµοια, όπως για τα αµνοδέρµατα και τα αιγοδέρµατα, µε κάποιες διαφοροποιήσεις. Οι κυριότερες από τις διαφοροποιήσεις των χοιρινών από τις δορές άλλης ζωικής προέλευσης είναι οι εξής: ♦ Το περιεχόµενο φυσικό λίπος στον υποδόριο ιστό των χοιρινών ακατέργαστων δερµάτων πρέπει να αφαιρεθεί µε µηχανικές διαδικασίες. ♦ Οι ρίζες του τριχωτού των χοιρινών έχουν µεγαλύτερη διάµετρο και βάθος από άλλες πρώτες ύλες που προσδίδει ειδική µορφολογία στη στοιβάδα προσώπου και απαιτεί εξειδικευµένη πρακτική κατά την αποτρίχωση. ♦ H δοµή του πλέγµατος των ινών του κολλαγόνου και η πυκνότητα του τριχωτού των χοιρινών δερµάτων διαφέρει σηµαντικά ανά θέση ή περιοχή του δέρµατος. ♦ H περιεκτικότητα σε πρωτεΐνη ελαστίνη είναι αυξηµένη, έτσι τα χοιρινά δέρµατα παρουσιάζουν µεγάλη ελαστικότητα. ♦ H ηλικία του ζώου, µπορεί να αποτελεί και την αιτία για την εµφάνιση σηµαντικών αλλαγών στην ινώδη δοµή και ιδιότητες του πλέγµατος σε µεγάλο βαθµό και την έκταση. Τα υγράλατα ακατέργαστα δέρµατα καθαρίζονται, µε την αποµάκρυνση της κοιλιάς και της περιοχής της ουράς, και στη συνέχεια ακολουθούν τα εξής παραγωγικά στάδια: Σκέφισµα (Ισοπάχυνση) Τα βυρσοδεψεία παραγωγής χοιρινών δερµάτων, έχουν υιοθετήσει σαν πρότυπη πρακτική το σκέφισµα των υγράλατων ακατέργαστων χοιρινών δερµάτων από τη σάρκα µε τη χρήση σκεφιστικών µηχανών για την αποµάκρυνση όσον το δυνατόν νωρίτερα µεγάλου µέρους του λιπώδους υποδόριου ιστού. Στην περίπτωση που τα χοιρινά υγράλατα δεν «σκεφισθούν» πριν το µαλάκωµα, «ξύνονται» µετά το µαλάκωµα. H ισοπάχυνση των χοιρινών χρωµοδεψών αποτελεί ουσιαστική µηχανική διαδικασία για την απόδοση των τελικών ιδιοτήτων των έτοιµων χοιρινών δερµάτων. Έτσι, το σκέφισµα γίνεται από τη σάρκα και από το πρόσωπο ενώ για καστόρια ενδεχοµένως να είναι απαραίτητο και το υγρό τρόχισµα. H ισοπάχυνση γίνεται κατά µήκος και εγκάρσια προς την επιφάνεια του δέρµατος µε εναλλασσόµενη φορά εισαγωγής του δέρµατος στη µηχανή. Mαλάκωµα - ξύσιµο Τα υγράλατα ακατέργαστα χοιρινά δέρµατα φορτώνονται σε υδατικό λουτρό. H βαρέλα στραγγίζεται και τα µαλακωµένα χοιρινά δέρµατα, εάν δεν έχουν ήδη «σκεφισθεί», «ξύνονται» µε ειδική αποσαρκωτική µηχανή. Aπολίπανση Μετά το «ξύσιµο», τα µαλακωµένα δέρµατα φορτώνονται στη βαρέλα απολίπανσης, µε την προσθήκη τασιενεργών σε αλκαλικό περιβάλλον. Γυρίζουν για 1 ώρα, παραµένουν κατά τη διάρκεια της νύχτας στη βαρέλα µε περιοδικό γύρισµα και στη συνέχεια η βαρέλα στραγγίζεται. Ακολουθεί έκπλυση σε νέο µπάνιο και νέο στράγγισµα της βαρέλας. Αποτρίχωση - ασβεστερό Τα δέρµατα φορτώνονται σε υδατικό λουτρό, ενώ προστίθενται ικανές ποσότητες όξινου θειούχου νατρίου (NaHSO3) και κατάλληλου τασιενεργού. Τα δέρµατα γυρίζουν για περίπου 90 λεπτά, µένουν την νύχτα στη βαρέλα, και στη συνέχεια η βαρέλα στραγγίζεται. Ακολουθούν τουλάχιστον δύο εκπλύσεις µε νερό κάθε φορά, και στράγγισµα, αντίστοιχα. Aποσάρκωση - σχίσιµο Τα δέρµατα πρέπει ξανά να αποσαρκωθούν µε τη βοήθεια αποσαρκωτικής µηχανής. H αποσάρκωση µπορεί να γίνει και µετά την επανασβέστωση. Eπανασβέστωση Τα ξελεσιασµένα και σχισµένα δέρµατα, ζυγίζονται και φορτώνονται σε νέο λουτρό επανασβέστωσης (250 % σε νερό, 30 °C), όπου προστίθεται νέα ποσότητα υδρασβέστου (Ca(OH)2) και τασιενεργού. Τα δέρµατα, παραµένουν στη βαρέλα τη νύχτα και τις επόµενες τρεις ηµέρες. H βαρέλα στραγγίζεται και ακολουθούν εκπλύσεις, τουλάχιστον δύο φορές. Aπασβέστωση - ενζυµάτωση Τα δέρµατα φορτώνονται σε υδατικό λουτρό και στη συνέχεια προστίθεται θειϊκό αµµώνιο ((NH4)2SO4), ή χλωριούχο αµµώνιο (NH4Cl), ή χλωριούχο αµµώνιο και υδροχλωρικό οξύ (HCl).

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

109

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

Επίσης, στο λουτρό της απασβέστωσης προστίθεται ικανή ποσότητα τασιενεργού και µεταθειώδους νατρίου για την οξείδωση των θειούχων. Ακολουθεί έκπλυση µε νερό. Πικλάρισµα - δέψη χρωµίου Σε νέο λουτρό, προστίθεται χλωριούχο νάτριο (NaCl), τασιενεργό, και τα δέρµατα γυρίζουν, πριν προστεθούν µυρµηκικό οξύ (HCOOH) και θειικό οξύ (H2SO4). Μετά την προσθήκη των οξέων τα δέρµατα γυρίζουν, και προστίθεται βασικό θειικό χρώµιο σε σκόνη (Cr2(SO4)3), που περιέχει άλατα συγκάλυψης. H βασικοποίηση γίνεται µε αλκαλικά µέσα (NaHCO3). Εξουδετέρωση & εκπλύσεις Τα σκεφισµένα δέρµατα φορτώνονται στις βαρέλες λαδώµατος σε λουτρό µε την προσθήκη µη ιονικού τασιενεργού. Στη συνέχεια µπορεί να ακολουθήσουν ανάλογα µε τον τύπο του τελικού προϊόντος οι εξής διαδικασίες: ♦ Φόδρες, Εξουδετέρωση: σε νέο λουτρό µε την προσθήκη µυρµηκικού νατρίου (HCOONa), και τεχνητής δεψικής ύλης εξουδετέρωσης. H βαρέλα στραγγίζεται και ακολουθεί εξουδετέρωση σε νέο λουτρό, µε την προσθήκη συνθετικών ταννινών εξουδετέρωσης, HCOONa, NaHCO3 και ακολουθεί έκπλυση µε νερό. ♦ Φορεµατικά, Eπανάδεψη χρωµίου: γίνεται στο ίδιο µπάνιο µε την προσθήκη νερού, µε τεχνητές χρωµιούχες δεψικές ύλες και θειικό χρώµιο (Cr2(SO4)3), µε την προσθήκη δικαρβοξυλικών οξέων για µεγιστοποίηση της στερέωσης και εξάντλησης των λουτρών και θειωµένης λιπαντικής ύλης. Τα δέρµατα στη συνέχεια αφήνονται στο λουτρό της επανάδεψης ολόκληρη τη νύχτα. Την άλλη ηµέρα προστίθεται ανθρακικό νάτριο (Na2CO3). H εξουδετέρωση διαρκεί για 2 ώρες και ακολουθεί καλή έκπλυση. Mετάδεψη, βαφή, λίπανση & εκπλύσεις H µετάδεψη, βαφή και λίπανση ποικίλλει ανάλογα µε τον τύπο του τελικού προϊόντος. Έτσι, για τη παραγωγή φόδρας η µετάδεψη και βαφή γίνεται συνήθως σε νέο λουτρό, µε την προσθήκη ναφθαλινικών συνθετικών δεψικών υλών, όξινων χρωστικών και φυτικών δεψικών υλών και διαρκεί περίπου 1 ώρα. H βαρέλα στραγγίζεται και σε νέο λουτρό, γίνεται η λίπανση µε θειωµένες λιπαντικές ύλες και ωµό ποδέλαιο για επιφανειακή λίπανση. H λίπανση διαρκεί περίπου 1 ώρα συµπεριλαµβανοµένης της στερέωσης µε µυρµηκικό οξύ. H βαρέλα στραγγίζεται και τα δέρµατα ξεπλένονται καλά µε κρύο νερό. Ξήρανση - καλλωπισµός H ξήρανση των χοιρινών δερµάτων γίνεται κατ’ αρχήν µε κρέµασµα στον αέρα. Στη συνέχεια ξηροβαρελιάζονται και τελαρώνονται για την τελική ξήρανση. Ανάλογα µε τον τύπο του τελικού προϊόντος τα στεγνά δέρµατα τροχίζονται ή βάφονται µε χρώµατα ανιλίνης. Σε γενικές γραµµές ο καλλωπισµός των χοιρινών δερµάτων συνίσταται σε µηχανικές παρά σε χηµικές διαδικασίες. 10.7 ∆ιαδικασία παραγωγής σολοδερµάτων Παρά το γεγονός ότι τα δέρµατα φυτικής δέψης αντιπροσωπεύουν πλέον σε παγκόσµια κλίµακα µόνο ένα µικρό µέρος του συνολικού όγκου των παραγοµένων δερµάτων, η πλήρης φυτική δέψη, καθώς και οι µικτές δέψεις χρωµίου / φυτικών, φυτικών / χρωµίου και φυτικών / τεχνητών δεψικών υλών, χρησιµοποιούνται ευρύτατα για την παραγωγή ορισµένων τύπων ετοίµων προϊόντων. Τα «κρουπόν» (δέρµατα βοοειδών που προορίζονται για σολοδέρµατα), φορτώνονται στις βαρέλες µαλακώµατος και στη συνέχεια ακολουθείται η ίδια περίπου διαδικασία για το ασβέστωµα και την αποτρίχωση, όπως περιγράφεται παραπάνω για την παραγωγή βοοειδών επανωδερµάτων. Μετά την αποτρίχωση - ασβέστωµα, ακολουθεί συνήθως ένα στάδιο επανασβέστωσης, σε νέο λουτρό µε την προσθήκη ποσότητας υδρασβέστου (Ca(OH)2), για να επιτευχθεί η καλύτερη δυνατή διόγκωση και διάνοιξη του ινώδους πλέγµατος, καθώς και ο καλύτερος δυνατός καθαρισµός του προσώπου από τις υπολειπόµενες ακαθαρσίες. Τα «κρουπόν» ξελεσιάζονται µε αποσαρκωτική µηχανή, ζυγίζονται και ακολουθεί η απασβέστωση, κατά κανόνα µε θειικό αµµώνιο ((NH4)2SO4) και µεταθειώδες νάτριο, ενώ η ενζυµάτωση είναι ιδιαίτερα ήπια µε µικρές σχετικά ποσότητες ενζυµατικών σκευασµάτων. Στη συνέχεια ακολουθεί η πρόδεψη και φυτική δέψη, µε το σύστηµα «µποτόνια - βαρέλες». Τα δέρµατα µετά την απασβέστωση και ενζυµάτωση φορτώνονται στις βαρέλες της πρόδεψης, όπου µε τη βοήθεια τεχνητών και λευκαντικών δεψικών υλών, επέρχεται µερική βιοχηµική σταθεροποίηση των δορών. Εάν είναι απαραίτητο, ακολουθεί οξίνιση των προδεψασµένων δορών, µε ισχυρά ανόργανα ή οργανικά οξέα (θειικό και µυρµηκικό οξύ). Με την πρόδεψη αποφεύγεται η προσθήκη χλωριούχου νατρίου, που εάν χρησιµοποιείτο θα είχε δυσµενείς επιπτώσεις στη σταθερότητα και διασπορά του κολλοειδούς των φυτικών δεψικών υλών.

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

110

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

Τα προδεψασµένα δέρµατα, εµβαπτίζονται µε µηχανικές κρεµάλες στο «µποτόνι» της προεπεξεργασίας που περιέχει ένα σχετικά αραιό χυµό µιµόζας. Τα δέρµατα στη συνέχεια µετακινούνται στο επόµενο πρώτο «µποτόνι» του συστήµατος που περιέχει υψηλές συγκεντρώσεις φυτικών δεψικών υλών, συνήθως µιµόζας, κεµπράχο και καστανιάς. H µετακίνηση γίνεται συστηµατικά µέχρι το τελευταίο «µποτόνι», οπότε και τα δέρµατα ξεκρεµιούνται από τις κρεµάλες και εκπλύνονται σε στέρνες µε καθαρό νερό χωρίς µηχανική κίνηση, ώστε να αποµακρυνθούν οι επιφανειακές περίσσειες των µη στερεωµένων φυτικών δεψικών υλών. Τα δέρµατα διχοτοµούνται και φορτώνονται σε ειδικές βαρέλες για την κυρίως δέψη, µε χυµούς εµπλουτισµένους µε µεγάλες ποσότητες φυτικών δεψικών υλών, που προστίθενται σαν σκόνη στις βαρέλες. O έλεγχος της τελικής θερµοκρασίας, του pH και της πυκνότητας των χυµών της δέψης στις βαρέλες είναι απαραίτητος για τη βελτιστοποίηση της διαδικασίας και τη στερέωση των ταννινών. Μετά το πέρας της δέψης (αποκατάσταση χηµικής ισορροπίας), τα δέρµατα ξεφορτώνονται, ενώ οι χυµοί εξάντλησης της κύριας δέψης στραγγίζονται σε ειδικά µποτόνια συλλογής των υπολειµµατικών χυµών, εγκατεστηµένα κάτω από τις βαρέλες της δέψης. Τα δέρµατα στη συνέχεια στοιβάζονται και προωθούνται σε ειδική µηχανή ξεζουµίσµατοςστρωσίµατος, όπου αποµακρύνεται υπό πίεση η περίσσεια των χυµών της δέψης και προετοιµάζονται για το σκέφισµα. H ισοπάχυνση (σκέφισµα) των δερµάτων είναι αποφασιστικής σηµασίας για την παραγωγή έτοιµων σολοδερµάτων, καθώς αυτά ταξινοµούνται σύµφωνα µε το πάχος τους και δεν είναι αποδεκτές παρά ελάχιστες διακυµάνσεις στην ίδια παρτίδα. Αυτή επιτυγχάνεται µε ειδικές βαριές σκεφιστικές µηχανές. Τα δέρµατα στη συνέχεια οδηγούνται στις βαρέλες λαδώµατος, για λεύκανση, διόρθωση της απόδοσης, λίπανση και τελευταία και για βαφή. H λεύκανση είναι απαραίτητη για την αποµάκρυνση λεκέδων σιδήρου από τα ρινίσµατα της σκεφιστικής µηχανής, γίνεται δε συνήθως µε τεχνητές λευκαντικές δεψικές ύλες. H διόρθωση της απόδοσης, γίνεται συνήθως µε την προσθήκη θειικού µαγνησίου (MgSO4), το οποίο αναµειγνύεται µε τις λιπαντικές ύλες και το χρώµα, προστίθεται δε στη βαρέλα λαδώµατος χωρίς νερά. Στη συνέχεια τα δέρµατα στρώνονται σε στρωτήρα όπου αποµακρύνεται η περίσσεια της υγρασίας υπό πίεση και αλείφονται επιφανειακά µε αντιοξειδωτικά γαλακτώµατα, πριν οδηγηθούν στο ξηραντήριο. H ξήρανση των δερµάτων είναι κρίσιµη παραγωγική διαδικασία, καθώς θα πρέπει να επιτευχθεί οµοιόµορφη αφύγρανση και να αποφευχθεί η οξείδωση των ταννινών στην επιφάνειά τους. Στα περισσότερα βυρσοδεψεία παραγωγής σολοδέρµατος τα δέρµατα κρέµονται σε αεριζόµενους χώρους χωρίς έλεγχο του ρυθµού ξήρανσης, της σχετικής υγρασίας και θερµοκρασίας ξήρανσης, µε αποτέλεσµα την υποβάθµιση της ποιότητας των σολοδερµάτων. Τα ξηραντήρια θερµικής αντλίας είναι και τα πλέον ενδεδειγµένα για τη ξήρανση όλων των τύπων δερµάτων, αλλά ιδιαίτερα των σολοδερµάτων και δερµάτων φυτικής δέψης γενικότερα, καθώς καταλαµβάνουν µικρό χώρο, ενώ επιτυγχάνεται η ξήρανση των δερµάτων σε σταθερή θερµοκρασία και ελεγχόµενη σχετική υγρασία. Ο καλλωπισµός των σολοδερµάτων περιορίζονταν στον κυλινδρισµό του προσώπου µε βαριά µηχανή - κύλινδρο υπό πίεση. Σήµερα επιβάλλονται µηχανικές διαδικασίες όπως το τρόχισµα, καθώς και την επικάλυψη και βαφή των σολοδερµάτων σε αυτόµατες διατάξεις ψεκασµού µε «πιστόλια». 10.8 Καταναλώσεις νερού και εκτιµήσεις παραγωγής αποβλήτων στα βυρσοδεψεία Οι εκτιµήσεις των συνολικών αναλώσεων νερού για την παραγωγή δέρµατος που υπάρχουν στη διεθνή βιβλιογραφία παρουσιάζουν σηµαντικές διακυµάνσεις, ενώ δεν είναι πάντοτε συνεπείς µε τη βιοµηχανική και βιοτεχνική πρακτική. H διασπορά των αντίστοιχων µεγεθών για τις ανάγκες και καταναλώσεις νερού ανά είδος πρώτης ύλης και ανά παραγωγικό στάδιο είναι εµφανώς ανάλογη των διακυµάνσεων. Επιπλέον, οι συνεχείς προσπάθειες των βυρσοδεψών σε παγκόσµια κλίµακα έχουν οδηγήσει στον περιορισµό των καταναλώσεων νερού στις απολύτως αναγκαίες ποσότητες, µε την εφαρµογή κατά πρώτο λόγο τεχνολογιών παραγωγής µε µικρούς όγκους λουτρών σε σύγχρονους αντιδραστήρες («µπετονιέρες», «κοκτελιέρες»), ακόµη και σε παραγωγικές διαδικασίες που κάτι τέτοιο φαινόταν ιδιαίτερα δύσκολο (π.χ. ασβέστωµα, δέψη κ.λ.π.) και κατά δεύτερο λόγο µέσα από την άρτια οργάνωση των παραγωγικών γραµµών. Ο πίνακας 10.8.1 παρουσιάζει καταναλώσεις νερού για σύγχρονες συµβατικές παραγωγικές διαδικασίες.

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

111

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

Πίνακας 10.8.1. Καταναλώσεις νερού κατά την παραγωγική διαδικασία Στάδιο παραγωγικής διαδικασίας

Μέσες τιµές κατανάλωσης νερού 3 (m /tn σε υγράλατο βάρος)

Τυπικές τιµές κατανάλωσης νερού σε διάφορα Ελληνικά βυρσοδεψεία

Υγράλατα Βοοειδή Μαλάκωµα έως ενζυµάτωση

7-25

20-26

∆έψη

1-3

1

Υγρές µετεπεξεργασίες

4-8

13

Καλλωπισµός

0-1

0-1

ΣΥΝΟΛΟ Μαλάκωµα έως ενζυµάτωση

12-37 Υγράλατα Χοιρινά

34-41

23-49

26,5

∆έψη

2-5

2,5

Υγρές µετεπεξεργασίες

5-10

9

Καλλωπισµός ΣΥΝΟΛΟ Μαλάκωµα έως ενζυµάτωση

2-5

3,5

32-69 Υγράλατα Προβατοειδή

41,5

65-150

33,5

Απολίπανση – ∆έψη

30-70

13

Υγρές µετεπεξεργασίες

15-35

18

Καλλωπισµός ΣΥΝΟΛΟ

0-10

2-10

110-265 Γουνοδέρµατα (Προβατοειδή)

66-74

Μαλάκωµα έως ενζυµάτωση

220

-

Απολίπανση – ∆έψη

40

-

Υγρές µετεπεξεργασίες

100

Καλλωπισµός ΣΥΝΟΛΟ

-

360

Πηγή: IUE COMMISSION, Λονδίνο, 1997

Σύµφωνα µε τα παραγωγικά µοντέλα για τις υφιστάµενες µονάδες, είναι δυνατόν να υπολογισθούν οι µέσες ηµερήσιες ανάγκες, κατανάλωσης νερού και να εκτιµηθεί ο όγκος των παραγοµένων αποβλήτων ανά είδος πρώτης ύλης και για τα στάδια των νερών και λαδωµάτων, αντίστοιχα µε βάσει στοιχεία από τη διεθνή βιβλιογραφία (πίνακας 4.8.2). Όσον αφορά το στάδιο του καλλωπισµού υπάρχουν και στη βιβλιογραφία σηµαντικές αποκλίσεις όσον αφορά την κατανάλωση νερού όπως αναλύεται παρακάτω. Εκτιµάται ότι περίπου το 75 % των όγκων του νερού που καταναλώνεται ηµερήσια στα στάδια του καλλωπισµού και για άλλες χρήσεις, καταλήγει στις εγκαταστάσεις καθαρισµού των υγρών αποβλήτων των βυρσοδεψείων. Όσον αφορά τα νερά της ψύξης των ξηραντηρίων και µηχανηµάτων, ανακυκλώνονται (µερικώς τουλάχιστον) και επαναχρησιµοποιούνται στην παραγωγή στις ίδιες τις µονάδες.

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

112

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

Πίνακας 10.8.2. Καταναλώσεις νερού και «παραγωγή» αποβλήτων σε βυρσοδεψεία Βοοειδή

∆ιαδικασία Καλλωπισµός

Απόβλητα 3

0 - 1 m /tn υγράλατου βάρους (Ευρώπη) 3

7 m /tn υγράλατου βάρους (Η.Π.Α.) 3

10 m /tn υγράλατου βάρους (Συνολικά)

Αµνοερίφια

Αιγοδέρµατα

Χοιρινά

Σολοδέρµατα

3

2

Καθαρισµός των ψεκαστήρων, καµπίνων βαφής και τυπωτικών µηχανών

0,5 m /1000 m τελειωµένου δέρµατος

Συγκράτηση της σκόνης τροχού

1m /1000 m τελειωµένου δέρµατος

Καλλωπισµός

0 - 10 lt/τεµ. υγράλατου αµνοεριφίου για σύγχρονες Ευρωπαϊκές µονάδες

Καθαρισµός γραµµών και καµπίνων βαφείου

5 lt/m έτοιµου δέρµατος, δηλαδή 3 3,5 m /tn αερόξηρου βάρους ή 2,5 lt/τεµ

Συγκράτηση σκόνης τροχού

10 lt/m έτοιµου δέρµατος, ή 7 m /tn αερόξηρου βάρους, ή 5 lt/τεµ

Καθαρισµοί δαπέδων, αποδυτηρίων

2,25 m /tn αερόξηρου βάρους ή 1,5 lt/τεµ

Νερά ψύξης ξηραντηρίων, φίλτρα αυτόµατων βαφείων

4,5 m /tn αερόξηρου βάρους

Καλλωπισµός

0 - 1 m /tn υγράλατου βάρους για σύγχρονες Ευρωπαϊκές µονάδες

Καθαρισµός γραµµών και καµπίνων βαφείου

5 lt/m έτοιµου δέρµατος, δηλαδή 3 7,2 m /tn αερόξηρου βάρους ή 3,6 lt/τµχ

Συγκράτηση σκόνης τροχού

10 lt/m έτοιµου δέρµατος, 15 m /tn αερόξηρου βάρους

Καθαρισµοί δαπέδων, αποδυτηρίων

2,5 m /tn αερόξηρου βάρους

Νερά ψύξης ξηραντηρίων, φίλτρα αυτόµατων βαφείων

5 m /tn αερόξηρου βάρους

Καλλωπισµός

2 - 5 m /tn υγράλατου βάρους

Καθαρισµός γραµµών και καµπίνων βαφείου

0,5 lt/m έτοιµου δέρµατος

Συγκράτηση σκόνης τροχού

1 lt/m έτοιµου δέρµατος, νερού 2,2 3 m /tn υγράλατου βάρους

Καθαρισµοί δαπέδων, αποδυτηρίων

5 m /tn υγράλατου βάρους

Νερά ψύξης ξηραντηρίων, φίλτρα αυτόµατων βαφείων

10 m /tn υγράλατου βάρους

Καλλωπισµός και άλλες χρήσεις

Μέση ανάλωση 15 m νερού/tn υγράλατου δέρµατος (Παραγωγή 3 11 m /tn υγράλατου βάρους, αποβλήτων που καταλήγουν στις εγκαταστάσεις καθαρισµού των υγρών αποβλήτων των βυρσοδεψείων)

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

3

2

2

2

3

3

3

3

2

2

3

3

3

3

2

2

3

3

3

113

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

10.9. Αέρια απόβλητα βυρσοδεψείων Η αέρια ρύπανση από την παραγωγή δέρµατος µπορεί να προκαλέσει επιβάρυνση του περιβάλλοντος και των εργασιακών χώρων µε οσµές, αέριες εκποµπές, ατµούς, καπνό, σκόνες και αιωρούµενα σωµατίδια. Εκποµπές υδρόθειου (H2S) Κατά την αποτρίχωση οι εκποµπές υδρόθειου είναι ελάχιστες και έχει ήδη υπάρξει πρόοδος για τη µείωση του συνολικού φορτίου σε θειούχα µε τη χρήση π.χ. µεθόδων ενζυµατικής αποτρίχωσης. Παρά ταύτα, εάν το pH του λουτρού της αποτρίχωσης πέσει κάτω από 8,5 είναι δυνατή η έκλυση υδρόθειου. Εκποµπές αµµωνίας Αυτές δύνανται να προκληθούν σαν προϊόν αντίδρασης των αµµωνιακών αλάτων που χρησιµοποιούνται για την απασβέστωση ή κατά τη ρύθµιση του pH πριν ορισµένες βαφές. Υδρογονάνθρακες και χλωριωµένοι υδρογονάνθρακες Εκποµπές υδρογονανθράκων µπορεί να προέλθουν κατά την απολίπανση µε διαλύτες ή χλωριωµένους υδρογονάνθρακες. Κατά την απολίπανση µε διαλύτες γίνεται κατά κανόνα ανάκτηση των απωλειών του διαλύτη. Μετρήσεις που έγιναν σε χώρους εργασίας και στο διαχεόµενο αέρα, 3 έδειξαν ότι οι εκποµπές σε υδρογονάνθρακες ανέρχονται σε 600 - 700 mg/m VOCs. Εκποµπές φορµαλδεΰδης (HCHO) Ο έλεγχος των εκποµπών φορµαλδεύδης που χρησιµοποιείται για τη σκλήρυνση της καζεΐνης στο στάδιο του καλλωπισµού των δερµάτων, είναι απαραίτητος λόγω των ανεπιθύµητων ιδιοτήτων (οσµή, ερεθισµός του βλεννογόνου, πιθανή καρκινογένεση). Οι έρευνες για την αντικατάσταση της φορµαλδεύδης έχουν υποδείξει σαν υποκατάστατο την εξα-µεθοξυ-µεθυλ-µελαµίνη (HMMM), που είναι αρκετά πιο ακριβή αλλά δεν ερεθίζει το δέρµα και τα µάτια. ∆ιαλύτες και καλλωπισµός Οι σηµαντικότερες αέριες εκποµπές παράγονται κατά τον καλλωπισµό των δερµάτων και οφείλονται στους χρησιµοποιούµενους διαλύτες. Τα διαλυτικά φεύγουν από το φινιριστήριο σχεδόν ποσοτικά, µε τον ακάθαρτο αέρα, εάν δεν έχουν ληφθεί ειδικά µέτρα. Εκποµπές σκόνης σωµατιδίων Οι σκόνες προέρχονται είτε από το δέρµα και µηχανικές παραγωγικές διαδικασίες, όπως το τρόχισµα και το σκέφισµα, είτε από την µεταφορά και ζύγιση χηµικών υλών. Οι περισσότερες γραµµές ψεκασµού έχουν απώλειες σε σωµατίδια πολύ µεγαλύτερες των 3 αποδεκτών ορίων για εκποµπές σωµατιδίων (5 mg/m ) στον αέρα του χώρου δουλειάς. Σύγχρονες 3 γραµµές ψεκασµού µειώνουν τις εκποµπές σωµατιδίων από τον ψεκασµό σε 2 mg/m . 10.10 Υγρά απόβλητα βυρσοδεψείων Κατά τη συµβατική παραγωγή δέρµατος ένα σηµαντικό ποσοστό της παραγόµενης ρύπανσης είναι αναπόφευκτη. Σε κάθε περίπτωση τα υγρά απόβλητα των βυρσοδεψείων περιέχουν τουλάχιστον το διπλάσιο φορτίο ρύπων από την ελάχιστη αναπόφευκτη ποσότητα, καθώς µε τη διαθέσιµη µέχρι σήµερα τεχνολογία, λόγω κυρίως των φυσικοχηµικών ιδιοτήτων και της µορφολογίας του ίδιου του δέρµατος, δεν είναι δυνατόν ακόµη να αποφευχθεί η χρήση σηµαντικής περίσσειας βοηθητικών υλών σε όλα τα παραγωγικά στάδια. Ενδεικτικά δίνεται στον πίνακα 10.10.1 η απογραφή ενός τυπικού ισοζυγίου µάζας µε προσεγγιστικές τιµές για ένα βυρσοδεψείο συµβατικής τεχνολογίας. Στον πίνακα 10.10.2 δίνονται οι θεωρούµενες βέλτιστες τιµές υγρών αποβλήτων και ρυπαντικών φορτίων για τις Ελληνικές µονάδες ανάλογα µε την κατεργαζόµενη πρώτη ύλη. Τα ποιοτικά χαρακτηριστικά του συνόλου των παραγοµένων αποβλήτων από τα διάφορα στάδια παραγωγής σολοδέρµατος είναι αντίστοιχα µε αυτά της παραγωγής έτοιµων δερµάτων (από βοοειδή) δέψης χρωµίου, µε µοναδική, αλλά σηµαντική εξαίρεση τα απόνερα της φυτικής δέψης, τα οποία, λόγω της χρήσης φυτικών δεψικών υλών, έχουν ιδιαίτερα χαρακτηριστικά. O σχετικός όγκος των απόνερων της φυτικής δέψης δεν ξεπερνά συνήθως το 5 % του συνολικού όγκου των αποβλήτων. Στον πίνακα 10.10.3, που ακολουθεί δίδονται οι µέσες τιµές των συγκεντρώσεων των ρύπων στα απόβλητα αντιπροσωπευτικών µονάδων παραγωγής σολοδέρµατος.

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

114

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

Πίνακας 10.10.1. Ισοζύγιο µάζας τυπικού βυρσοδεψείου Συνολικό βάρος (kg)

Στερεά (ξηρά) (kg)

Πρωτεΐνες (kg)

560

350

Εισροές Yγράλατες δορές

1.000

Χηµικές ύλες

521

Σύνολο εισροών

1.521 Εκροές

422

-

982

350

Έτοιµο ∆έρµα

230

202

192

Παραπροϊόντα & στερεά απόβλητα

530

180

107

Στα υγρά απόβλητα

729

600

51

Οργανικοί διαλύτες

32

-

-

1.521

982

350

Σύνολο εκροών

Πηγή: W. Frendrup, H. Faergermann, & S. Rydin, "Environmental Management In Tanneries - A Practical Handbook", DTI, 1995

Πίνακας 10.10.2. Τυπικές τιµές ρυπαντικού φορτίου ανά τόνο ακατέργαστης πρώτης ύλης Παράµετρος

Βοδινά

Αρνιά

Κατσίκια

Όγκος αποβλήτων (m /tn)

45

90

85

50

40

BOD5 (kg/tn)

90

67

120

113

128

COD (kg/tn)

220

204

360

325

309

3

Στερεά ως SS (kg/tn)

Χοιρινά

Κρουπόν

140

200

365

180

150

Θειούχα (kg S /tn)

3.8

7.4

7.6

6.3

3.8

Χρώµιο (kg Cr2O3/tn)

6.5

16

23.2

6.6

-

Χλωριούχα (kg Cl /tn)

163

240

215

180

102

Ολικό Ν2 (kg/tn)

14

24

24

24

13.5

2-

-

Πίνακας 10.10.3. Μέσες συγκεντρώσεις ρυπαντικών φορτίων σε µικτά απόνερα µονάδων παραγωγής σολοδέρµατος Παράµετρος

Μονάδες Σάµου

Μονάδες Χανίων

500 - 1.000

700 - 1.200

1.500 - 2.500

1.500 - 2.500

8 - 11

8 - 11

3.000 - 4.700

3.000 - 4.700

Θειούχα (S ) (mg/lt)

-

180 - 250

Ολικό άζωτο (mg/lt)

180 - 200

-

20 - 40

40

Στερεά ως SS (mg /lt) BOD5 (mg/lt) pH COD (mg/lt) 2-

Όγκος υγρών αποβλήτων 3 (m /tn υγράλατου βάρους)

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

115

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

10.11 Στερεά απόβλητα βυρσοδεψείων Στην βυρσοδεψεία παράγονται σηµαντικές ποσότητες στερεών αποβλήτων από τις διάφορες φάσεις της παραγωγικής διαδικασίας όπως: ♦ Αποκόµµατα µε την τρίχα ♦ Ξέσµατα αποσάρκωσης (λέσια) ♦ Αποκόµµατα αποτριχωµένα ♦ Αποκόµµατα δεψασµένα ♦ Σκεφίδια χρωµίου ♦ Ξελουρίδια τελειωµένου δέρµατος ♦ Σκόνη τροχίσµατος Για την εκτίµηση των παραγόµενων ποσοτήτων, παρατίθενται στοιχεία παραγωγής στερεών απορριµµάτων του Γαλλικού, Ιταλικού, Γερµανικού και Αγγλικού Κέντρου ∆έρµατος καθώς και στοιχεία της Ευρωπαϊκής Συνοµοσπονδίας Βυρσοδεψών (CO.TA.NCE.) τα οποία θεωρούνται και ως τα πλέον αξιόπιστα (πίνακας 10.11.1) Πίνακας 10.11.1. Μη δεψασµένα & δεψασµένα στερεά απόβλητα σε kg/tn υγράλατων δορών βοοειδών Γαλλικό Κ.∆. (1991)

Ιταλικό Κ.∆. (1985)

Γερµανικό Κ.∆. 1984/1988

Αγγλικό Κ. ∆. (1990)

CO.TA.NCE. (1991)

Αποκόµµατα µε την τρίχα

117

45

-

120

120

Ξέσµατα αποσαρκωτικής (λέσια)

303

150

-

70-230

150

Αποκόµµατα αποτριχωµένα

203

100

-

-

-

Αποκόµµατα δεψασµένα (µε Cr, υγρά)

191

110

86

115

115

Στερεά απόβλητα

Σκεφίδια

94

-

91

100

99

Ξελουρίδια (τεµ. δέρµα)

38

-

4

32

32

Σκόνη τροχίσµατος

21

-

0.45

2

2

Τα ιζήµατα που παράγονται κατά τις διαδικασίες επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων µπορεί να προέρχονται από τα παρακάτω στάδια επεξεργασίας: – από οµογενοποιηµένα απόβλητα και την προεπεξεργασία τους, – από την φυσικοχηµική επεξεργασία των αποβλήτων, – από την προεπεξεργασία θειούχων και χρωµιούχων αποβλήτων, – από τα πλεονάσµατα βιοµάζας της βιολογικής επεξεργασίας των αποβλήτων. Οι ποσότητες και σύσταση των παραγοµένων ιζηµάτων µπορεί να διαφέρουν σηµαντικά ακόµη και για το ίδιο εργοστάσιο και συνεπώς δεν αποτελούν σταθερή παράµετρο γιατί οι παραγωγικές χηµικές και µηχανικές διαδικασίες ποικίλουν ανάλογα µε το είδος της πρώτης ύλης, µε αποτέλεσµα η ποσότητα και οι αναλογίες µεταξύ ανόργανων και οργανικών υλών περιεχοµένων στα ιζήµατα να µεταβάλλονται. Ακόµα, η περιεχόµενη υγρασία µεταβάλλεται ανάλογα µε τον τύπο της δεξαµενής καθίζησης, το σύστηµα πάχυνσης και αφυδάτωσης, κ.λ.π. Η ποιοτική και ποσοτική σύσταση των παραγόµενων ιζηµάτων σε ανόργανα συστατικά, ποικίλλει ανάλογα µε την ακολουθούµενη παραγωγική διαδικασία και τις εφαρµοζόµενες διαδικασίες επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων. Βάσει της βιβλιογραφίας οι ποσότητες ιζηµάτων κατά την επεξεργασία βοοειδών κυµαίνονται από 120 – 150 g/kg ξηρού βάρους και κατά την επεξεργασία αιγοπροβατοειδών από 100 – 160 g/kg ξηρού βάρους.

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

116

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

10.12 Τεχνικές ελέγχου των αέριων εκποµπών στα βυρσοδεψεία Πτητικές οργανικές ενώσεις (VOCs) Οι τεχνολογίες ελέγχου και εξουδετέρωσης των πτητικών οργανικών ενώσεων είναι δυνατόν να επιτύχουν υψηλές αποδόσεις στη συγκράτησή τους. Όµως για κάθε µια από αυτές, υπάρχουν όρια, τεχνικά ή οικονοµικά, που βάζουν περιορισµούς στη χρησιµοποίησή τους στο βυρσοδεψικό παραγωγικό κύκλο, ως ακολούθως: – H απορρόφηση από το νερό, προϋποθέτει ότι οι οργανικές πτητικές ενώσεις είναι όλες εξαιρετικά διαλυτές στο νερό, ενώ η αποτελεσµατικότητα στην περισυλλογή αυτών των ενώσεων δεν είναι πάντοτε η καλύτερη δυνατή. – H καύση, δεν είναι συµβατή µε την ασυνεχή παραγωγική διαδικασία, όπως είναι αυτή της επεξεργασίας των δερµάτων. Επίσης δεν συνιστάται από την άποψη της ανάλωσης σε ενέργεια και από οικονοµική κόστους εγκατάστασης και λειτουργίας. – H προσρόφηση σε ενεργό άνθρακα, είναι µόνο φαινοµενικά απλή. Και αυτή η µέθοδος είναι σπάνια συµβατή µε ασυνεχείς διαδικασίες και απαιτεί, οπωσδήποτε, την έκπλυση των πτητικών οργανικών ενώσεων. Επειδή όµως πρόκειται για µίγµατα και περίπλοκες δοµές, η έκπλυση παράγει διαλύµατα διαλυτικών τα οποία πρέπει να υποστούν µετεπεξεργασία. Μόνο µε αυτόν τον τρόπο είναι εφικτή η ανακύκλωση και επαναχρησιµοποίησή των διαλυτικών που συγκρατήθηκαν από τον ενεργό άνθρακα. Η τεχνική είναι περίπλοκη στην εφαρµογή και διαχείρισή της και επί πλέον δαπανηρή. – H βιολογική αποικοδόµηση, είναι νέα τεχνολογία που βρίσκεται ακόµα σε πειραµατικό στάδιο και εποµένως δεν έχει αυρεία εφαρµογή, παρουσιάζει όµως πολυπλευρικότητα, και αξιοπιστία, παρά τη δεδοµένη ασυνέχεια των διαδικασιών του καλλωπισµού του δέρµατος. Όπως σε όλες τις βιολογικές διαδικασίες, πρέπει να δίνεται και σε αυτήν την επεξεργασία, µεγάλη προσοχή στον έλεγχο των παραµέτρων που ελέγχουν τη δραστηριότητα της βακτηριακής χλωρίδας. Βεβαίως, ορισµένες πτητικές οργανικές ενώσεις, είναι ελάχιστα βιολογικά αποικοδοµήσιµες. Γι' αυτές απαιτείται περαιτέρω έρευνα για την εκλεκτική προσαρµογή της χλωρίδας. Συνεπώς, το πρόβληµα των εκποµπών πτητικών οργανικών ενώσεων των βυρσοδεψείων, απαιτεί τεχνολογικά πρωτοποριακές λύσεις λιγότερο δαπανηρές, εύκολα ελεγχόµενες, και συµβατές µε το παραγωγικό σύστηµα. Οι προϋποθέσεις αυτές φαίνεται ότι περιέχονται στη σύγχρονη τεχνολογία της βιολογικής αποικοδόµησης, η οποία συνεχώς βελτιώνεται. Αιωρούµενα σωµατίδια Για την αναρρόφηση της σκόνης δέρµατος, οι σύγχρονες µηχανές τροχίσµατος περιλαµβάνουν κατάλληλες διατάξεις που επιτυγχάνουν ικανοποιητική αφαίρεση της σκόνης, έτσι ώστε οι 3 συγκεντρώσεις σκόνης στους εργασιακούς χώρους να µην ξεπερνούν τα 5 mg/m , που θεωρούνται αποδεκτές. Όλες οι µηχανές τροχίσµατος πρέπει να είναι εξοπλισµένες είτε µε υγρούς καθαριστές ή µε κατάλληλη εξωτερική εγκατάσταση κυκλώνα για την συγκράτηση της σκόνης δέρµατος. Το µειονέκτηµα των υγρών καθαριστών είναι ο εµπλουτισµός του νερού µε εκπλυνόµενες και εκχυλιζόµενες ουσίες από τη σκόνη δέρµατος, που απαιτεί στη συνέχεια επεξεργασία στην εγκατάσταση καθαρισµού των υγρών αποβλήτων. Επίσης, είναι απαραίτητη η συγκράτηση της σκόνης από τις χρωστικές επίστρωσης και τους δέτες στις συµβατικές γραµµές ψεκασµού, καθώς οι 3 µετρηθείσες εκποµπές αιωρούµενων σωµατιδίων (79 - 135 mg/m ) ξεπερνούν κατά πολύ το όριο 3 εκποµπών των 5 mg/m στις περισσότερες εµπορικά διαθέσιµες εγκαταστάσεις, ανεξάρτητα από το εάν φέρουν ενσωµατωµένες διατάξεις κατακράτησης των αέριων εκποµπών. Οι πλέον σύγχρονες διατάξεις συγκράτησης, επιτυγχάνουν µε συνδυασµό υγρών και ξηρών καθαριστών για τη µείωση των εκποµπών αιωρούµενων σωµατιδίων κατά τον ψεκασµό σε 3 συγκεντρώσεις κάτω των 2 mg/m . Μειονέκτηµα των διατάξεων υγρής συγκράτησης είναι η εκχύλιση υδατοδιαλυτών οργανικών διαλυτών, µε αποτέλεσµα την επιβάρυνση του χρησιµοποιούµενου νερού. Εναλλακτική λύση για τη δραστική µείωση των εκποµπών αιωρούµενων σωµατιδίων είναι η αντικατάσταση των κλασσικών γραµµών ψεκασµού µε γραµµές ψεκασµού χωρίς αέρα ή µε τυπωτικές µηχανές. Οι διατάξεις των σύγχρονων µηχανών τροχίσµατος για την αναρρόφηση της σκόνης δέρµατος είναι συχνά επαρκείς. Η εγκατάσταση µιας γραµµής ψεκασµού εξοπλισµένης από τον κατασκευαστή µε διατάξεις συγκράτησης των αιωρούµενων σωµατιδίων µπορεί να γίνει µε µικρό κόστος, χωρίς να υπάρξει ανάγκη προµήθειας νέων αυτόµατων βαφείων.

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

117

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

Υδρόθειο Για τη µείωση των εκλύσεων υδρόθειου (H2S) στα βυρσοδεψεία (αλλά και σε όλους τους εργασιακούς χώρους) και την παράλληλη προστασία των εργαζοµένων, πρέπει να λαµβάνονται ορισµένα µέτρα πρακτικής φύσης όπως: – Όλα τα υλικά που περιέχουν θειούχα θα πρέπει να φυλάσσονται σε ικανή απόσταση από τα όξινα υλικά και κατά προτίµηση σε διαφορετικές αποθήκες. – Πριν οποιοσδήποτε εργαζόµενος εισέλθει σε ανέµες, µποτόνια, φρεάτια, υπονόµους, που θα µπορούσε να σχηµατισθεί αέριο υδρόθειο, θα πρέπει να προηγηθεί έλεγχος, όπως µε τη χρήση δεικτών οξικού µόλυβδου. – Στην περίπτωση που η αρχική δοκιµασία είναι αρνητική, τότε ο εργαζόµενος που θα κατέβει στη δεξαµενή, µποτόνι, ή υπόνοµο, θα πρέπει να φέρει ζώνη ασφαλείας, µε σχοινί που καταλήγει σε άλλο εργαζόµενο που παραµένει στο πάνω µέρος της δεξαµενής. Στις µεγάλες µονάδες είναι απαραίτητη η ύπαρξη µάσκας οξυγόνου για την προστασία από το υδρόθειο. – Για την αποφυγή δυνητικών εκλύσεων υδρόθειου κατά το άνοιγµα των βαρελών, είναι απαραίτητη η εγκατάσταση διατάξεων ventouri, µε αυτόµατη αναρρόφηση των αερίων από το χώρο της βαρέλας υπό µερικό κενό, πριν το άνοιγµα της πόρτας. 10.13 Τεχνικές επεξεργασίας υγρών αποβλήτων στα βυρσοδεψεία Τα µέτρα για την ολοκληρωµένη πρόληψη και περιορισµό της ρύπανσης από τη λειτουργία των βυρσοδεψείων εστιάζονται σε τεχνικές που αφορούν στην καλύτερη διαχείριση του νερού κατά την παραγωγική διαδικασία, στη µείωση της παραγωγής υγρών αποβλήτων και του ρυπαντικού τους φορτίου µε την βελτιστοποίηση των παραγωγικών διαδικασιών, στην βελτίωση των ποιοτικών χαρακτηριστικών των αποβλήτων µε τον περιορισµό της χρήσης επικίνδυνων ή τοξικών ουσιών ή ανάκτηση βοηθητικών υλών, στην καλύτερη διαχείριση - αξιοποίηση των στερεών αποβλήτων και λασπών και τέλος σε τεχνικές εξοικονόµησης ενέργειας και µείωσης των αέριων εκποµπών. Η µέγιστη ποσότητα ρύπων που επιτρέπεται στα απόβλητα, κατά την έξοδό τους από τα όρια του εργοστασίου, είναι συνάρτηση του είδους του αποδέκτη προς τον οποίο κατευθύνονται και καθορίζεται στην Απόφαση Περιβαλλοντικών Όρων. Ο αποδέκτης µπορεί να είναι το αποχετευτικό δίκτυο της πόλης ή της βιοµηχανικής περιοχής, ή και επιφανειακά νερά. Το σύστηµα κατεργασίας των υγρών αποβλήτων πρέπει να είναι προσαρµοσµένο στις επιβαλλόµενες απαιτήσεις καθαρισµού. Κάθε επιχείρηση µπορεί να εφαρµόσει το σύστηµα καθαρισµού που θα της επιτρέψει να καλύψει τις απαιτήσεις που τίθενται κατά περίπτωση. Τα στάδια καθαρισµού αναλύονται παρακάτω. Πρώτη προτεραιότητα είναι ο διαχωρισµός των αποχετευτικών δικτύων, στα οποία καταλήγουν τα 2θειούχα (S ) απόβλητα της αποτρίχωσης και ασβεστερού και τα απόβλητα της δέψης, από το σύνολο των υπόλοιπων αποβλήτων του βυρσοδεψείου. Είναι συνεπώς απαραίτητη η εγκατάσταση τριών δικτύων αποχετευτικών αγωγών, ως εξής: – Αγωγός θειούχων – Αγωγός χρωµιούχων – Γενικός αγωγός. Η επεξεργασία τους είναι διαφορετική τουλάχιστον στα πρώτα στάδια καθαρισµού (σχήµα 10.13.1). Στη συνέχεια ακολουθούν εγκαταστάσεις επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων (σχήµα 10.13.2) που πρέπει να περιλαµβάνουν διατάξεις φυσικοχηµικής, βιολογικής και τριτοβάθµιας επεξεργασίας. Η φυσικοχηµική επεξεργασία θεωρείται ότι έχει απόδοση όσον αφορά αποµάκρυνση των στερεών ως SS µικρότερη του 95 %, αποµάκρυνση των οργανικών ενώσεων ως BOD µικρότερη του 35 % και περιλαµβάνει: 2– ∆ιάταξη εσχαρισµού (S ) για θειούχα και γενικά απόβλητα µε ικανότητα κατακράτησης σωµατίων διαµέτρου µεγαλύτερης τουλάχιστον των 1,5 mm. H διάταξη αυτή πρέπει να εξασφαλίζει ταχύτητα προσέγγισης ως 0,5 m/s και ταχύτητα διέλευσης ως 1,0 m/s και να είναι εφοδιασµένη µε µηχανισµούς αφαίρεσης των στερεών που συγκρατούνται. Τα εσχαρίσµατα διαχειρίζονται σύµφωνα µε όσα ισχύουν για τη διαχείριση των στερεών βιοµηχανικών αποβλήτων. – ∆ιάταξη λιποσυλλογής για τα θειούχα και τα γενικά απόβλητα, αποτελούµενη από απλή αεριζόµενη δεξαµενή µε επιφανειακό εξαφρισµό των λιπών. Στις εγκαταστάσεις κατεργασίας δερµάτων µικρών ζώων (αρνιά, κατσίκια και χοιρινά) η διάταξη λιποσυλλογής πρέπει να αποτελείται από αντιδραστήρα επίπλευσης, ο οποίος εξασφαλίζει χρόνο παραµονής t>0,5 h και 3 3 πρόσδοση αέρα παροχής >0,6 Νm /m h. 2– Αντιδραστήρα καταλυτικής οξείδωσης θειούχων (S ) εφοδιασµένο µε διάταξη υποβρύχιου ή επιφανειακού αερισµού. Ο χρόνος αερισµού πρέπει να είναι t>6 h, η παροχή οξυγόνου >0,75 Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

118

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων 2

– – –

– –

– –

kgO /kg θειούχων. Στον αντιδραστήρα αυτό πρέπει να εξασφαλίζεται η δοσοµετρική πρόσδοση 2+ καταλύτη (MnSO4) τουλάχιστον 0,15 kgMn /kg θειούχων. Μετά την καταλυτική οξείδωση τα υγρά οδηγούνται στο ρεύµα των γενικών αποβλήτων. 3+ ∆εξαµενή συγκέντρωσης των χρωµιούχων (Cr ) αποβλήτων. ∆ιάταξη καταβύθισης και αποµάκρυνσης του χρωµίου των χρωµιούχων αποβλήτων. ∆εξαµενή εξισορρόπησης - οµογενοποίησης εφοδιασµένη µε σύστηµα διάχυτου αερισµού και ανάδευσης που θα έχει και δυνατότητα ρύθµισης του pH µε προσθήκη ηλεκτρολυτών. Η δεξαµενή 3 3 θα πρέπει να διασφαλίζει χρόνο παραµονής t>24 h και η παροχή αέρα >0,5 Nm /m h. Αντλιοστάσιο σταθερής παροχής από την δεξαµενή εξισορρόπησης προς την περεταίρω επεξεργασία. Αντιδραστήρα κροκίδωσης που διασφαλίζει υδραυλικό χρόνο παραµονής των απόβλητων t>3 min σε συνθήκες έντονης ανάδευσης από την κίνηση στροφείων ή την εµφύσηση αέρα. Τα 3 συστήµατα αυτά πρέπει να εξασφαλίζουν ισχύ ανάδευσης µεγαλύτερη από 20 W/m . Η απαίτηση των κροκιδωτικών πρέπει να προσδιορίζεται και να επιβεβαιώνεται µε πειραµατικά στοιχεία. Ως κροκιδωτικά µπορούν να χρησιµοποιηθούν θειικός υποσίδηρος (FeSO4 .7H2O), θειικό αργίλιο (Al2(SO4)3 .18H2O), τριχλωριούχος σίδηρος (FeCl3 .6H2O) και υδράσβεστος (Ca(OH)2) σε συνδυασµό µε πολυηλεκτρολύτες. Η πρόσδοση των χηµικών πρέπει να γίνεται µε δοσοµετρικά συστήµατα που επιτρέπουν µικροµετρική ρύθµιση. Ο έλεγχος των διεργασιών πρέπει να διασφαλίζεται ηλεκτρονικά. Αντιδραστήρα συσσωµάτωσης, που διασφαλίζει υδραυλικό χρόνο παραµονής των απόβλητων 3 t>1,5 h ενώ η ισχύς ανάδευσης πρέπει να είναι ως 12 W/m . ∆ιατάξεις διαύγασης των συσσωµατωµάτων αποτελούµενη από στατικούς διαυγαστήρες ή διατάξεις επίπλευσης. Οι στατικοί διαυγαστήρες πρέπει να διαθέτουν επαρκή επιφάνεια ώστε η 3 2 επιφανειακή φόρτιση να είναι 0,3 h, οι φυσαλίδες αέρα να έχουν διάµετρο d0,6 Nm /m .h. Οι διατάξεις αυτές πρέπει να είναι εφοδιασµένες µε αυτόµατες διατάξεις απαγωγής των υλών που συλλέγονται στην επιφάνεια του διαυγαστήρα και δηµιουργούν επίπαγο καθώς και των ιζηµάτων από τον πυθµένα του. Τα στερεά που 3 διαχωρίζονται ως ένυδρα ιζήµατα θεωρούνται µε µέγιστη πυκνότητα 10 - 30 kg SS/m και στην 3 περίπτωση του επίπαγου µε µέγιστη πυκνότητα 20 - 40 kg SS/m . Τα παραπροϊόντα αυτά, αν δεν γίνονται αντικείµενο βιολογικής σταθεροποίησης σε περαιτέρω διατάξεις, απαιτούν διαχείριση, σύµφωνα µε τις διατάξεις περί ένυδρων στερεών βιοµηχανικών αποβλήτων.

Σε περίπτωση κατά την οποία τα υγρά απόβλητα, µετά τη διέλευσή τους από τις διατάξεις φυσικοχηµικής επεξεργασίας δεν πληρούν την απαιτούµενη από την νοµοθεσία ποιότητα, υπόκεινται σε βιολογική επεξεργασία. Οι διατάξεις βιολογικής επεξεργασίας περιλαµβάνουν τουλάχιστον αερόβιο βιολογικό αντιδραστήρα ακολουθούµενο από διαυγαστήρα και αναερόβιο βιολογικό αντιδραστήρα ακολουθούµενο από διαυγαστήρα για τη σταθεροποίηση των ιζηµάτων. – Οι αερόβιοι βιολογικοί αντιδραστήρες πρέπει να διασφαλίζουν υψηλή φόρτιση βιοµάζας >1,0 kg BOD5/kg MLSS αποτελούµενη από ιθαγενείς του νερού αερόβιους οργανισµούς (D.O.>0,5 g 3 3 O2/m ), χαµηλή ογκοµετρική φόρτιση, συνθήκες πλήρους ανάµειξης >20 W/m .h), συγκέντρωση 3 βιοµάζας 15 ηµερών και να είναι εφοδιασµένοι µε διατάξεις συλλογής και αξιοποίησης του παραγώµενου βιοαερίου. – Οι διαυγαστήρες πρέπει να διαθέτουν επαρκή επιφάνεια ώστε η επιφανειακή φόρτιση να είναι 3 2 3 µικρότερη των 0,8 m /m .h. Η πυκνότητα των ιζηµάτων λαµβάνεται κατά µέγιστο σε 30 kg SS/m . Η παραγωγή πλεονάσµατος βιοµάζας που αποµακρύνεται ως ίζηµα από τους αερόβιους βιολογικούς αντιδραστήρες θεωρείται συµβατικά της τάξης των 1,2 kg MLSS/kgBOD5, ενώ από τους αναερόβιους της τάξης των 2 kg SS/kgBOD5. Η µέγιστη πυκνότητα των ιζηµάτων που 3 αποµακρύνονται από κάθε είδους διαυγαστήρα λαµβάνεται d10 /100 ml).

Αγωγός θειούχων

ΑΠΟΒΛΗΤΑ

Γενικός αγωγός

Αγωγός χρωµιούχων

Σχάρες

∆εξαµενή συγκέντρωσης χρωµιούχων

–

– ∆εξαµενή καταβύθισης χρωµιούχων

Λιποσυλλογή (Γενικά & Θειούχα) Απλή αεριζόµενη δεξαµενή µε επιφανειακό εξαφρισµό λιπών Αντιδραστήρας επίπλευσης (Για εγκαταστάσεις κατεργασίας δερµάτων µικρών ζώων)

∆εξαµενή συγκέντρωσης θειούχων

Αντιδραστήρας καταλυτικής οξείδωσης θειούχων

Χρωµιούχα ιζήµατα

Θειούχα ιζήµατα

∆εξαµενή εξισορρόπισης - οµογενοποίησης

Αντλιοστάσιο σταθερής παροχής

Αντιδραστήρας κροκίδωσης

Αντιδραστήρας συσσωµάτωσης

∆ιατάξεις διαύγασης (δεξαµενές καθίζησης)

Προς βιολογική επεξεργασία

Σχήµα 10.13.1. Προεπεξεργασία αποβλήτων βυρσοδεψείων

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

120

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

Στην περίπτωση κατά την οποία τα υγρά απόβλητα, µετά την διέλευσή τους από τις εγκαταστάσεις φυσικοχηµικής και βιολογικής επεξεργασίας δεν πληρούν την απαιτούµενη ποιότητα που ορίζει η σχετική νοµοθεσία υπόκεινται σε τριτοβάθµια επεξεργασία, οι διατάξεις της οποίας περιλαµβάνουν: – ∆ιήθηση από αµµόφιλτρο για περαιτέρω αποµάκρυνση των στερεών. – ∆ιέλευση από φίλτρο κοκκώδους ενεργού άνθρακα για περαιτέρω αφαίρεση χρώµατος και οργανικών. – Απολύµανση µε όζον (Ο3) ή υπεροξείδιο του υδρογόνου (Η2Ο2). – ∆ιεργασίες αφαίρεσης διαλυτών αλάτων (χλωριούχο νάτριο, σόδα, κ.λ.π.), όπως η αντίστροφη όσµωση και η ιονανταλλαγή µε ρητίνες.

Υγρά απόβλητα

Αερόβιος βιολογικός αντιδραστήρας

Αναερόβιος βιολογικός αντιδραστήρας

∆ιατάξεις διαύγασης (δεξαµενές καθίζησης)

Ιζήµατα

∆ιήθηση σε αµµόφιλτρα

Γραµµή επεξεργασίας ιλύος ∆ιήθηση σε φίλτρο κοκκώδους ενεργού άνθρακα

(Πάχυνση, χώνευση, αφυδάτωση)

Αντίστροφη όσµωση ή Ιοντοεναλλαγή

Τριτοβάθµια επεξεργασία

Απολύµανση (Ο3 ή Η2Ο2 ή UV)

∆ιάθεση επεξεργασµένων υγρών αποβλήτων βυρσοδεψείων

Σχήµα 10.13.2. Βιολογική και τριτοβάθµια επεξεργασία αποβλήτων βυρσοδεψείων

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

121

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

Σηµειώνεται ότι η χλωρίωση δεν αποτελεί ενδεδειγµένη λύση για την απολύµανση των αποβλήτων των βυρσοδεψείων, λόγω του σχηµατισµού αλογονούχων οργανικών ενώσεων, όπως χλωροφαινολών και χλωραµινών. Η χηµική οξείδωση µε O3 / H2O2 ή η χηµική οξείδωση µε UV / H2O2, 2+ παρουσία καταλύτη Fe αποτελούν την καλύτερη λύση. Τα σταθεροποιηµένα παραπροϊόντα της φυσικοχηµικής και βιολογικής επεξεργασίας πρέπει να αφυδατώνονται µε µηχανικά µέσα (πρέσες, φυγοκέντριση, συστήµατα κενού ή και κλίνες ξήρανσης), 3 ώστε να επιτευχθεί συγκέντρωση d>350 kg/ SS m . Τα αφυδατωµένα παραπροϊόντα του καθαρισµού των υγρών αποβλήτων καθώς και το σύνολο των στερεών αποβλήτων από τις παραγωγικές διαδικασίες διατίθενται σε οργανωµένους χώρους υποδοχής στερεών βιοµηχανικών αποβλήτων. Οι µέγιστες θεωρητικές αποδόσεις µερικών από τα συστήµατα βιολογικής επεξεργασίας, σύµφωνα µε συστηµατικές µελέτες δίνονται στον πίνακα 10.13.1.

Πίνακας 10.13.1. Μέγιστες θεωρητικές αποδόσεις συστηµάτων βιολογικής επεξεργασίας Μέθοδος βιολογικής επεξεργασίας Παράµετρος

Παρ/νος αερισµός – Τάφροι οξείδωσης

Aναερόβια συστήµατα

Παρατεταµένος αερισµός & NιτροποίησηAπονιτροποίηση

Ενεργός ιλύς υψηλής φόρτισης

∆ιυλιστήρια διαβροχής

Kαθιζ. στερεά

95%

-

95%

70%

50%

S.S.

98%

80%

98%

90%

98%

BOD5

95%

70%

95%

80%

50%

COD

85%

75%

85%

70%

45%

90 -100%

98%

90 -100%

90 -100%

90 -100%

100%

0%

100%

100%

100%

50%

-

90%

50%

50%

Cr

3+

(III) 2-

Θειούχα (S ) + NH4

Πηγή: L.Del Pezzo, G. De Simone, M. Tomaselli, G. Ummarino, "Proposta di un "modello" schematico per impianti di depurazione di acque di scarico conciarie", SSIP, Numero Speciale, 170, 1980

10.14 Τεχνικές επεξεργασίας και διάθεσης στερεών αποβλήτων και ιζηµάτων βυρσοδεψείων Ιζήµατα βιολογικής επεξεργασίας. Το πλεόνασµα της βιοµάζας από την βιολογική επεξεργασία καθώς και τα ιζήµατα από χηµική κατακρήµνιση περιέχουν σηµαντικό οργανικό φορτίο που δεν έχει αδρανοποιηθεί και εποµένως απαιτούν προηγούµενη σταθεροποίηση και στη συνέχεια πύκνωση και αφυδάτωση για τη µείωση του όγκου πριν από την τελική τους διάθεση. Οι κυριότερες διαθέσιµοι µέθοδοι για τη σταθεροποίηση των πλεονασµάτων της βιοµάζας είναι η αερόβια σταθεροποίηση και η χηµική επεξεργασία. H πύκνωση των ιζηµάτων είναι απαραίτητη για τη µείωση του όγκου της και επιτυγχάνεται σε παχυντές βαρύτητας µε σύστηµα αναµόχλευσης. H αφυδάτωση των ιζηµάτων γίνεται συνήθως µε µηχανικά µέσα ή εναλλακτικά για µικρότερες µονάδες σε κλίνες ξήρανσης εφ’ όσον δεν δηµιουργούνται προβλήµατα δυσοσµίας σε γειτονικές κατοικηµένες περιοχές και υπάρχει επάρκεια χώρου. Στερεά απόβλητα. Τα εσχαρίσµατα ταξινοµούνται στην ίδια κατηγορία µε τα ιζήµατα των βυρσοδεψείων. Για την τελική τους διάθεση απαιτείται προηγούµενα µείωση του όγκου τους µέσω πρέσας εσχαρισµάτων εφ’ όσον πρόκειται για σηµαντικές ποσότητες. Στερεά υπολείµµατα απολίπανσης. Κατά την αφαίρεση των λιπών, ελαίων και τασιενεργών στους λιποσυλλέκτες µε επίπλευση µε αέρα και εξαφρισµό, παράγεται µικρός όγκος ιζηµάτων µε υψηλή περιεκτικότητα σε λίπη. Τα ιζήµατα αυτά είναι αρκετά υδαρή και λόγω των λιπών δεν είναι δυνατή η αφυδάτωσή τους µε µηχανικά µέσα. Έτσι για τη µείωση του όγκου µε παράλληλη µερική σταθεροποίησή τους απαιτείται χηµική αφυδάτωση µε προσθήκη υδρασβέστου σε ειδική δεξαµενή υπό ανάδευση. Τα παραγόµενα ιζήµατα από την απολίπανση των θειούχων αποβλήτων θα πρέπει να συλλέγονται χωριστά µέχρι την επεξεργασία µε υδράσβεστο λόγω του κινδύνου έκλυσης υδρόθειου αν αναµιχθούν µε τα όξινα υγρά της δέψης. Τέλος τα συνολικά ιζήµατα της απολίπανσης µπορούν να αναµιχθούν για επεξεργασία και διάθεση επιλεκτικά µαζί µε τα λέσια και τα ασβεστωµένα αποκόµµατα ή µαζί µε το σύνολο των στερεών αποβλήτων. "Άδεπτα" στερεά απόβλητα. Τα ασβεστωµένα στερεά υπολείµµατα της µηχανικής αποµάκρυνσης του υποδόριου ιστού µετά το ασβέστωµα, περιέχουν σηµαντικές ποσότητες λίπους (έως 50 %), θειούχων

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

122

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

και ασβεστίου, ενώ η περιεκτικότητά τους σε υγρασία ξεπερνάει το 75 %. H απλή µηχανική αφυδάτωση των λεσιών και ασβεστωµένων αποκοµµάτων δεν προσφέρει επιθυµητά αποτελέσµατα, καθώς αποµακρύνονται µόνον µικρές ποσότητες δεσµικά ενωµένου νερού. Έτσι, η αφυδάτωσή τους είναι εφικτή µε χηµική αφυδάτωση, µε θερµική επεξεργασία ή µε ανάµιξη µε σκεφίδια. H ελεγχόµενη διάθεσή τους στο έδαφος, µε υγειονοµική ταφή, είναι εφικτή, ανάλογα µε το ισχύον νοµοθετικό πλαίσιο, κύρια σε ότι αφορά τα ανεκτά επίπεδα περιεχόµενης υγρασίας. Ακόµη, τα λέσια και ασβεστωµένα αποκόµµατα θα µπορούσαν θεωρητικά, λόγω της υψηλής περιεκτικότητάς τους σε άζωτο, να διατεθούν για γεωργική χρήση. Παρόλα αυτά, η λιπασµατοποίηση των λεσιών και αποκοµµάτων δεν είναι βιώσιµη λύση, καθώς ο απαιτούµενος χρόνος είναι υπερβολικά µεγάλος. Επεξεργασία σκεφιδίων και χρωµιωµένων αποκοµµάτων. Τα σκεφίδια και αποκόµµατα της δέψης θα πρέπει να υποστούν κατάλληλη επεξεργασία για την ελαχιστοποίηση των εκπλυνόµενων ποσοτήτων τρισθενούς χρωµίου. Αυτό επιτυγχάνεται είτε µε ανάµιξη µε τα ασβεστωµένα λέσια, αποκόµµατα και ιζήµατα της απολίπανσης (επιλέξιµη τεχνική, εφόσον τα στερεά απόβλητα και τα ιζήµατα διατεθούν στο σύνολό τους µε υγειονοµική ταφή) είτε µε χηµική σταθεροποίηση µε την προσθήκη υδρασβέστου (Ca(OH)2). Επεξεργασία σκόνης τροχού & αποκοµµάτων τελειωµένου δέρµατος. H σκόνη τροχού, ανεξάρτητα από τον τρόπο διάθεσής της, συλλέγεται υγρή, και θα πρέπει να υποστεί µηχανική ή θερµική επεξεργασία για τη ξήρανσή της. Τα αποκόµµατα τελειωµένου δέρµατος µπορούν να συλλεγούν σε κατάλληλους υποδοχείς σε κάθε µονάδα χωρίς επένδυση ή άλλο µέτρο προστασίας του υλικού κατασκευής τους, καθώς είναι αδρανή. Πίνακας 10.14.1. Συγκεντρωτικός πίνακας διεργασιών και τεχνικών για την αντιµετώπιση των αποβλήτων (αερίων, υγρών και στερεών) των βυρσοδεψείων ∆ιεργασία

Τεχνική

Αποδέκτης

Επεξεργασία υγρών αποβλήτων

Εσχαρισµός, λιποσυλλογή, καταλυτική οξείδωση θειούχων, κατακρήµνιση χρωµίου, εξισορρόπηση οµογενοποίηση, κροκίδωση, διαύγαση, βιολογική επεξεργασία, τελική διαύγαση, απολύµανση, βιολογική σταθεροποίηση και αφυδάτωση των ιζηµάτων. Τριτογενής επεξεργασία αναλόγως των απαιτήσεων διατήρησης ποιότητας του ενδιάµεσου και τελικού αποδέκτη και ιδίως για την τήρηση των ορίων σε διαλυµένα στερεά. Απολύµανση. Απόδοση 2Μείωση θειούχων (S ) έως 99%. 3+ Μείωση χρωµιούχων (Cr ) έως 99%. Μείωση BOD5 έως 95%, COD έως 92%, SS έως 98%, NH3 έως 90%, Ολικού Αζώτου έως 90%.

Επιφανειακά και υπόγεια ύδατα

Αντιµετώπιση αέριων εκποµπών

Επιλογή χρήσης καθαρών καυσίµων στους λέβητες όπως αέριο, πετρέλαιο χαµηλής περιεκτικότητας σε θείο και τακτική συντήρηση λεβήτων. Μείωση των εκποµπών υδρόθειου (H2S) µε αναρρόφηση αερίων από βαρέλες και υγρούς καθαριστές αλκαλικών διαλυµάτων. Μείωση των εκποµπών των VOC µε χρήση φίλτρων ενεργού άνθρακα ή µε καύση ή µε βιολογικό φίλτρο. Μείωση σκόνης και αιωρουµένων σωµατιδίων στα στάδια του λαδώµατος και του καλλωπισµού µε χρήση φίλτρων ή υγρούς / ξηρούς καθαριστές.

Ατµόσφαιρα

Αναγέννηση δεψικού χυµού από χρωµιούχα ιζήµατα µε οξίνιση. Ανάκτηση τρίχας και µαλλιού. Ανάκτηση λίπους και κολλαγόνου. Αποτέφρωση στερεών αποβλήτων. ∆ιάθεση των στερεών αποβλήτων σε χώρους αποδοχής βιοµηχανικών αποβλήτων.

Εξειδικευµένες βιοµηχανίες

(Συνιστάται σε όλες αλλά ιδιαίτερα στις µεγάλες µονάδες)

∆ιαχείριση στερεών αποβλήτων

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

123

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

11. ΧΑΡΤΟΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ 11.1 Παραγωγική διαδικασία στη χαρτοβιοµηχανία Με πρώτη ύλη τη χαρτοµάζα που παράγεται από ίνες ξύλου ή ίνες που προέρχονται από ανακύκλωση χρησιµοποιηµένου χαρτιού η χαρτοβιοµηχανία παράγει χαρτί και χαρτόνι. Ο βαθµός χρησιµοποίησης των πρώτων υλών εξαρτάται από τη διαθεσιµότητά τους αλλά και τη ζήτηση των τελικών προϊόντων. Η χαρτοµάζα, ανάλογα µε το είδος της επεξεργασίας που υφίσταται, διακρίνεται σε τρεις µεγάλες κατηγορίες προϊόντων που αναφέρονται ως µηχανικοί πολτοί, ηµιχηµικοί πολτοί και χηµικοί πολτοί. Στον κλάδο της χαρτοβιοµηχανίας περιλαµβάνεται η κατασκευή χαρτοµάζας, και διαφόρων ειδών χαρτιού (χαρτί γραφής – εκτύπωσης, χαρτί υγείας – καθαριότητας, χαρτί συσκευασίας – περιτύλιξης και χαρτόνι για διάφορες χρήσεις). Οι διαδικασίες παραγωγής της χαρτοµάζας διακρίνονται σε δύο µεγάλες κατηγορίες, αυτές που παράγονται κυρίως µε µηχανικές διεργασίες (µηχανικοί πολτοί ή µηχανικές χαρτoµάζες) και αυτές που παράγονται µε χηµικές διεργασίες (χηµικοί πολτοί ή χηµικές χαρτοµάζες). Η παραγωγική διαδικασία της παραγωγής χαρτοµάζας και χαρτιού παρουσιάζονται στο σχήµα 11.1.1.Τα διάφορα είδη και οι ποιότητες του χαρτιού παράγονται µε κατάλληλη µίξη χαρτοµάζας διαφορετικής σύνθεσης σε ίνες και µε επιµέρους διαδικασίες παραγωγής, τις οποίες εξασφαλίζουν διάφοροι τύποι παραγωγικού εξοπλισµού. Η παραγωγή του χαρτιού µπορεί να διακριθεί σε διαφορετικά στάδια, καθένα από τα οποία αποτελείται από διαφορετικές παραγωγικές διαδικασίες. Τα στάδια αυτά είναι: – Η παραγωγή χαρτοµάζας – Η προκατεργασία της χαρτοµάζας ή του χρησιµοποιηµένου χαρτιού – Ο σχηµατισµός του φύλλου και η αφυδάτωσή του – Η αφύγρανση του φύλλου στις πρέσες – Το στέγνωµα του φύλλου – Η τελική επεξεργασία Όπως προαναφέρθηκε οι βασικές πρώτες ύλες που χρησιµοποιούνται στην χαρτοποιία είναι το νερό, οι διάφορες χαρτοµάζες και το χαρτί που προέρχεται από ανακύκλωση. Η έλλειψη χαρτοµάζας ξύλου στην Ελλάδα και η διαθεσιµότητα χρησιµοποιηµένου χαρτιού οδηγούν την ελληνική χαρτοβιοµηχανία στην αξιοποίηση χρησιµοποιηµένου χαρτιού το οποίο προέρχεται κυρίως από την Αττική (~70 %) και δευτερευόντως από τη Θεσσαλονίκη (~10 %) και την υπόλοιπη Ελλάδα (~10 %). Οι συνήθεις βοηθητικές ύλες που χρησιµοποιούνται στην παραγωγική διαδικασία της χαρτοποιίας είναι πολλές (πίνακας 11.1.1) και εξαρτώνται από το παραγόµενο τελικό προϊόν. 11.2 ∆ιαδικασία παραγωγής χαρτοµάζας Για την παραγωγή της χαρτοµάζας, το ξύλο τεµαχίζεται σε κατάλληλες µηχανικές διατάξεις και τα τεµαχίδια που προκύπτουν υπόκεινται σε χηµική ή µηχανική επεξεργασία. Κατά τη χηµική επεξεργασία τα τεµαχίδια τοποθετούνται σε θερµά λουτρά νερού, όπου µε την προσθήκη ηλεκτρολυτών, η λιγνίνη, η οποία συγκρατεί τις ίνες, διασπάται σε υδατοδιαλυτές φαινολικές ενώσεις και επιτυγχάνεται ο διαχωρισµός των ινών. Οι ίνες αποµακρύνονται ως ίζηµα και ανάλογα µε την επιθυµητή ποιότητα του προϊόντος γίνονται αντικείµενο λεύκανσης, η οποία συνίσταται στην οξείδωση της λιγνίνης σε αλκαλικό περιβάλλον. Κατά την µηχανική επεξεργασία, τα τεµαχίδια αλέθονται σε περιβάλλον κορεσµένο µε υπέρθερµους υδρατµούς, το οποίο εξασφαλίζει την τήξη της λιγνίνης και την απελευθέρωση των ινών της κυτταρίνης. Οι ίνες διαχωρίζονται µεταξύ τους σχηµατίζοντας ένυδρο πολτό, ο οποίος στη συνέχεια υφίσταται λεύκανση. Ο παραγόµενος χαρτοπολτός µεταφέρεται, ως έχει, σε χαρτοποιητικές µηχανές για την παραγωγή χαρτιού, ή ξηραίνεται σε φύλλα, µε περιεκτικότητα σε υγρασία περίπου 90 % και στη συνέχεια µεταφέρεται υπό µορφή δεµάτων σε άλλους χώρους παραγωγής. Στην Ελλάδα, παράγεται µηχανικός πολτός µε τη θερµοµηχανική µέθοδο. Αποφλοιωµένοι κορµοί δένδρων τεµαχίζονται σε τεµαχίδια ξύλου ειδικών διαστάσεων και ύστερα από διαδικασίες διαλογής ως προς το µέγεθος και καθαρισµό, οδηγούνται στο στάδιο της προθέρµανσης, όπου διοχετεύεται χαµηλής πίεσης ατµός. Μετά την προθέρµανση, τα τεµαχίδια οδηγούνται στο στάδιο άλεσης, όπου µε τη βοήθεια του νερού και των υψηλών θερµοκρασιών που αναπτύσσονται στα αλεστικά µηχανήµατα προκαλείται διαχωρισµός των ινών. Η απόδοση της θερµοµηχανικής επεξεργασίας σε πολτό ανέρχεται, ανάλογα µε τις χρησιµοποιούµενες παραµέτρους, σε 92 – 95 %. Η λεύκανση του θερµοµηχανικού πολτού επιτυγχάνεται σε αναγωγικό ή οξειδωτικό περιβάλλον µε υψηλές αποδόσεις. Οι εφαρµοζόµενες διαδικασίες λεύκανσης στοχεύουν στην καταστροφή των χρωµοφόρων ενώσεων λιγνίνης που

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

124

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

βρίσκονται στην επιφάνεια της ίνας. Επειδή η λεύκανση των µηχανικών πολτών περιορίζεται µόνο στην επιφάνεια της ίνας, η λευκότητά της είναι ασταθής (κιτρινίζει) και µεταβάλλεται εύκολα µε την έκθεσή της στο φως, ή την αύξηση της θερµοκρασίας. Μεγαλύτερη σταθερότητα λευκότητας ανάµεσα στις µηχανικές χαρτοµάζες εµφανίζουν αυτές που ως τελικό στάδιο λεύκανσης έχει επιλεχθεί αναγωγικό µέσο. Πίνακας 11.1.1. ∆ιάφορες ύλες οι οποίες χρησιµοποιούνται στη χαρτοβιοµηχανία Υλικό

Χρήση

Άµυλο

Για την αύξηση της αντοχής του χαρτιού, τη συγκράτηση του καολίνη στις ίνες, την εξασφάλιση ευλυγισίας στο χαρτί και τη βελτίωση της µορφοποίησής του

Καολίνης (Αl2O3 και SiO2)

Είναι υλικό πλήρωσης στη µάζα του πολτού αλλά και για την επικάλυψη της επιφανείας των χαρτονιών

Τάλκης (ΜgO2 και CaO)

Στην µορφοποίηση του χαρτιού. Κατακρατείται στο χαρτί µετά την ξήρανσή του

Θειικό αργίλιο

Για τη συγκράτηση της κόλλας κολοφωνίου στο χαρτί καθώς και ως κροκιδωτικό στην επεξεργασία των υγρών αποβλήτων

Κόλλα κολοφωνίου

Για την ελάττωση της υγρασίας του χαρτιού

Βελτιωτικά υδροαντοχής

Πολυαµίνες που χρησιµοποιούνται στα χαρτιά κουζίνας για την αύξηση της υδροαντοχής του χαρτιού

Οπτικά λευκαντικά

Ενώσεις που προσδίδουν στο χαρτί αυξηµένη λευκότητα

Αντιαφριστικά

Γλυκόλες που χρησιµοποιούνται σε ελάχιστες ποσότητες, για την διάσπαση των αφρών στο νερό

Βακτηριοκτόνα

Για την πρόληψη ανάπτυξης µικροοργανισµών στο ανακυκλούµενο νερό

Πολυηλεκτρολύτες

Πολυµερή σαπώνων και γαλακτωµατοποιητή που χρησιµοποιούνται ως κροκιδωτικά ή ως σάπωνες στην αποµελάνωση (για την αποµάκρυνση των µελανιών από τις ίνες)

Υδροθειώδες νάτριο (Na2S2O4)

Για την λεύκανση του µηχανικού πολτού σε αλκαλικό περιβάλλον

Υδροξείδιο του νατρίου (NaOH)

∆ηµιουργεί αλκαλικό περιβάλλον κατά τη λεύκανση του πολτού

Υπεροξείδιο του υδρογόνου (H2O2)

Για την λεύκανση του µηχανικού ή αποµελανωµένου πολτού, σε αλκαλικό περιβάλλον

Κατιονικά άµυλα

Τροποποιηµένο άµυλο µε κατιονική ενεργό οµάδα, για την αύξηση της αντοχής της µάζας του χαρτιού

Ανιονικά άµυλα

Τροποποιηµένα άµυλα µε ανιονική ενεργό οµάδα, για την βελτίωση των οπτικών και εκτυπωτικών ιδιοτήτων της επιφανείας του χαρτιού και χαρτονιού

Χρώµατα

Στις λευκασµένες χαρτοµάζες συνήθως χρησιµοποιούνται χρώµατα του τύπου azo metal complex ενώ στις µη λευκασµένες χαρτοµάζες και τους πολτούς από χρησιµοποιηµένο χαρτί χρησιµοποιούνται χρώµατα direct

Υδρύαλος (NaSiO3)

Χρησιµοποιείται κατά την διάρκεια λεύκανσης των αποµελανωµένων πολτών

DTPA

Πρόκειται για σύµπλοκο του Fe και χρησιµοποιείται για την δέσµευση µετάλλων στη λεύκανση του αποµελανωµένου πολτού µε H2O2

Σάπωνες

Υλικά για την αποµάκρυνση των µελανιών από την επιφάνεια των ινών στις διαδικασίες αποµελάνωσης

CMC (carboxymethyl cellulose)

Για την ρύθµιση του ιξώδους στα διαλύµατα των επιχρίσεων

Calcon

Ως διασκορπιστές για τη ρύθµιση του ιξώδους στα διαλύµατα επιχρίσεων. Η σύνθεση των ουσιών αυτών ποικίλει

Latex

Μείγµα βουταδιένιου και στυρένιου που χρησιµοποιείται ως συγκολλητικό για τις επιχρίσεις του χαρτονιού και πολυµερίζεται κατά τη διάρκεια της ξήρανσης

Ανθρακικό ασβέστιο (CaCO3)

Πληρωτικό επιφάνειας, σε µορφή σκόνης. Χρησιµοποιείται στις επιχρίσεις χαρτονιού

11.3 ∆ιαδικασία παραγωγής χαρτιού Η χαρτοµάζα ή / και χαρτί από ανακύκλωση αναµειγνύονται σε νερό και βοηθητικές ύλες και το µείγµα οµογενοποιείται. Οι διεργασίες της προκατεργασίας διαφέρουν ανάλογα µε τη χρησιµοποιούµενη πρώτη ύλη, καθώς και τις επιθυµητές µηχανικές και οπτικές ιδιότητες του παραγόµενου προϊόντος. Η

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

125

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

πρώτη φάση των διεργασιών αυτών συνίσταται στη διάλυση σε µηχανικές διατάξεις της χαρτοµάζας ή του χρησιµοποιηµένου χαρτιού.

Ξύλο

Χαρτοµάζα ή χαρτί από ανακύκλωση

Αποφλοίωση

Πολτοποίηση

Τεµαχισµός

Κλασµατικός διαχωρισµός

∆ιαλογή τεµαχιδίων

Αποίνωση

Προθέρµανση

Άλεση

ης

Άλεση 1 βαθµίδας

Κλασµατικός διαχωρισµός

ης

Άλεση 2 βαθµίδας

Χαρτοποίηση

Αποθήκευση

Συµπίεση

Κλασµατικός διαχωρισµός

Προστέγνωµα

Συµπύκνωση

Επίχριση

Λεύκανση

Στέγνωµα ∆ιάθεση προϊόντος

Σχήµα 11.1.1. Τυπικό διάγραµµα διαδικασιών παραγωγής θερµοµηχανικού πολτού και διαδικασιών παραγωγής χαρτιού Η πολτοποίηση γίνεται σε ειδικές διατάξεις (πολτοποιητές), όπου εξασφαλίζεται η ανάδευση του µείγµατος. Στις διατάξεις αυτές, η χαρτοµάζα, σε µορφή µεγάλων δεµάτων (µπάλες χαρτοµάζας) ή τα δέµατα του χρησιµοποιηµένου χαρτιού, διαχωρίζονται µε τη µηχανική ενέργεια που εξασφαλίζει η τύρβη του νερού, στις ίνες από τις οποίες αποτελούνται. Το νερό προκαλεί και διόγκωση των ινών. Ο πολτός καταθλίβεται σε δεξαµενή αποθήκευσης, αφού προηγουµένως διέλθει από σχάρες που παρεµβάλλονται στην αναρρόφηση. Το διήθηµα που διαχωρίζεται περιέχει τις µεγάλου µεγέθους προσµίξεις που συνοδεύουν τη χαρτοµάζα ή το χρησιµοποιηµένο χαρτί, όπως πέτρες, τεµάχια ξύλου, πλαστικά, σύρµατα κ.λ.π. Από τη δεξαµενή αποθήκευσης, το ένυδρο µίγµα µεταφέρεται σε φυγοκεντρικούς διαυγαστήρες, όπου η παροχή αναγκάζεται σε κυκλική πορεία, µε αποτέλεσµα την αποµάκρυνση των προσµείξεων που διέρχονται από ειδικές διατάξεις (άµµος, ρινίσµατα σύρµατος, ακίδες ξύλου κ.λ.π.). Τα ιζήµατα που αποµακρύνονται ως ανεπιθύµητα διατίθενται, µετά από ξήρανση, ως στερεά απόβλητα. Το αποδεκτό κλάσµα οδηγείται, µε πυκνότητα 4 – 5 %, σε διατάξεις διήθησης για τη διαλογή κατά µέγεθος. Οι διατάξεις αυτές είναι συνήθως περιστρεφόµενοι κόσκινα και η διήθηση γίνεται σε συνθήκες συµπίεσης ή υποπίεσης. Στη διηθητική επιφάνεια συγκρατούνται οι µεγάλου µεγέθους ίνες, οι οποίες, µετά από ξήρανση, αποµακρύνονται ως στερεά απόβλητα. Το καθαρισµένο µίγµα φέρεται,

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

126

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

στη συνέχεια, στο τµήµα της µηχανικής επεξεργασίας, όπου σχηµατίζεται οµοιογενής πολτός και διαµορφώνονται τα επιθυµητά επιφανειακά χαρακτηριστικά της ίνας κατά τέτοιο τρόπο, ώστε στη συνέχεια να σχηµατισθεί φύλλο χαρτιού µεγάλης αντοχής. Σε πολλές χαρτοβιοµηχανίες, της οµογενοποίησης του πολτού προηγείται η διάσπαση των συσσωµατωµάτων των ινών. Η διάσπαση εξασφαλίζεται σε ειδικές διατάξεις µηχανικής επεξεργασίας που αποτελούνται από δίσκους, η επιφάνεια των οποίων είναι εφοδιασµένη µε δόντια. Οι διατάξεις αυτές ονοµάζονται αποϊνωτές. Στη συνέχεια, ο πολτός οδηγείται στα µηχανήµατα άλεσης, όπου σε διατάξεις περιστρεφόµενων δίσκων µε οδοντωτή επιφάνεια επιτυγχάνεται η θραύση της εξωτερικής στοιβάδας της ίνας, ώστε να δηµιουργηθούν συνθήκες που επιτρέπουν την αύξηση της επιφάνειας πρόσφυσης µεταξύ των ινών και αύξηση της ικανότητας προσρόφησης ύδατος από την ίνα ώστε, µετά από αφυδάτωση να δηµιουργηθούν συνθήκες που επιτρέπουν την καλύτερη δυνατή συνένωση των ινών µεταξύ τους. Ταυτόχρονα, εξασφαλίζεται ελαστικότητα των ινών και δυνατότητα κοπής τους σε οµοιόµορφα µεγέθη. Μετά την άλεση, οι ίνες οδηγούνται σε διατάξεις µείξης όπου προστίθενται και βοηθητικές ύλες. Στη διάταξη αυτή δηµιουργούνται και τα µίγµατα των πρώτων υλών σε αναλογίες, ανάλογα µε την επιθυµητή ποιότητα του προϊόντος. Τα µίγµατα, µε περιεκτικότητα ινών στο διάλυµα, της τάξης του 2 %, οδηγούνται σε νέα στάδια καθαρισµού, κατά βάρος και µέγεθος. Ο καθαρισµός κατά βάρος γίνεται σε συστοιχίες υδροκυκλώνων και ο διαχωρισµός κατά µέγεθος σε περιστρεφόµενα κόσκινα. Τα ιζήµατα ανακτώνται και απορρίπτονται ένυδρα ως απόβλητα ή ανακυκλώνονται στην παραγωγική διαδικασία. Τα αποδεκτά κλάσµατα καταλήγουν σε διάταξη τροφοδοσίας των διατάξεων χαρτοποίησης, όπου επιτυγχάνεται η επιθυµητή συγκέντρωση των ινών στον πολτό µε την προσθήκη νερού. Σχηµατισµός φύλλου χαρτιού και αφυδάτωσή του Η χαρτοποιητική µηχανή είναι διάταξη που εξασφαλίζει τη διάστρωση και µορφοποίηση των ινών σε λεπτή στοιβάδα, µε παράλληλη αποµάκρυνση του νερού. Η διάταξη αυτή αποτελείται από πλέγµα, στο οποίο διαστρώνονται οι ίνες και σχηµατίζεται οµοιογενής στοιβάδα ινών. Το πλέγµα εξασφαλίζει ταυτόχρονα και την αποµάκρυνση του νερού. Οι χαρτοποιητικές µηχανές διακρίνονται σε επίπεδες ή κυλινδρικού τύπου. Η διάκριση αυτή αφορά τη µορφή της επιφάνειας στην οποία σχηµατίζεται η οµοιογενής στοιβάδα των ινών. Η επιφάνεια αυτή µπορεί να είναι περιστρεφόµενο και δονούµενο πλέγµα (επίπεδου τύπου) ή η εξωτερική επιφάνεια εντός περιστρεφόµενου κυλίνδρου (κυλινδρικού τύπου). Και στις δύο περιπτώσεις, στο πλέγµα δηµιουργείται ενιαία λεπτή στοιβάδα ινών και το νερό αποµακρύνεται µε βαρύτητα ή υπό πίεση. Το βάρος του σχηµατιζόµενου χαρτιού ανά τετραγωνικό µέτρο είναι συνάρτηση της πυκνότητας του πολτού, της ποσότητας του πολτού ανά µονάδα χρόνου που τροφοδοτείται στο πλέγµα και της ταχύτητας της χαρτοποιητικής µηχανής. Μετά την αφαίρεση του νερού, η λεπτή και οµοιογενής στοιβάδα των ινών µεταφέρεται σε διάταξη συµπίεσης, αποτελούµενη από περιστρεφόµενους κυλίνδρους (πρέσες). Αποµάκρυνση νερού από το υγρό φύλλο Το υγρό φύλλο οδηγείται στις πρέσες, όπου σε συνθήκες συµπίεσης ή υποπίεσης αυξάνει η συγκέντρωση των ινών, λόγω αποµάκρυνσης νερού. Ο τρόπος αφαίρεσης του νερού εξαρτάται από την επιθυµητή ποιότητα του τελικού προϊόντος. Για το λόγο αυτό, το µέγεθος της συµπίεσης ή υποπίεσης διαφέρει στις διάφορες παραγωγικές διαδικασίες. Στέγνωµα του φύλλου Το φύλλο, από το οποίο έχει αφαιρεθεί µέρος του νερού, οδηγείται στο στεγνωτικό τµήµα όπου θερµαίνεται κατά τη διέλευσή του από θερµαινόµενους περιστρεφόµενους κυλίνδρους. Με την επίδραση της θερµότητας, επιταχύνεται η αφυδάτωση και δηµιουργούνται δεσµοί υδρογόνου µεταξύ των ινών που εξασφαλίζουν την συνένωσή τους. Με τον τρόπο αυτό, το χαρτί αποκτά τις µηχανικές του ιδιότητες. Τελική επεξεργασία Το στεγνό φύλλο γίνεται αντικείµενο τελικής επεξεργασίας, η οποία διαφέρει ανάλογα µε την επιθυµητή ποιότητα του προϊόντος. Στην επεξεργασία αυτή συµπεριλαµβάνεται και η µορφοποίηση του τελικού προϊόντος. ∆ιαδικασίες παραγωγής επιµέρους προϊόντων Χαρτί γραφής – εκτύπωσης Οι παραγωγικές διαδικασίες για την παραγωγή βασικών κατηγοριών χαρτιού, δηλαδή χαρτί γραφής εκτύπωσης, υγείας - καθαριότητας, συσκευασίας - περιτύλιξης και χαρτονιού περιλαµβάνουν

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

127

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

διάφορες τεχνικές οι οποίες προσδίδουν ειδικές ιδιότητες και χαρακτηριστικά στα διάφορα προϊόντα. Για παράδειγµα τα χαρτιά ελεύθερα λιγνίνης, τα οποία κατασκευάζονται κυρίως από διάφορα είδη λευκασµένης χαρτοµάζας και προορίζονται για χρήσεις µεγάλης διάρκειας, όπως τα χαρτιά των εκτυπωτών, των βιβλίων, των χαρτών κ.λ.π. Χαρακτηριστικό των χαρτιών αυτών είναι ότι δεν κιτρινίζουν σηµαντικά µε την πάροδο του χρόνου. Τα χαρτιά που περιέχουν λιγνίνη, τα οποία κατασκευάζονται από τη µίξη λευκασµένων χηµικών και µηχανικών χαρτοµαζών και προορίζονται για χρήσεις µικρής χρονικής διάρκειας, όπως εφηµερίδες, περιοδικά, διαφηµιστικά φυλλάδια. Τα χαρτιά αυτά, όταν εκτεθούν στο φως, αρχίζουν να κιτρινίζουν σε σύντοµο χρονικό διάστηµα. Οι απαιτήσεις για τη διασφάλιση της µέγιστης οµοιογένειας των χαρτιών γραφής εξασφαλίζονται µε διαδοχικά στάδια οµογενοποίησης και µε την προσθήκη βοηθητικών υλών όπως καολίνη, κόλλα κολοφωνίου και άµυλο. Τα χαρτιά γραφής - εκτύπωσης, µετά την αφύγρανσή τους, υφίστανται την επιπλέον διαδικασία ξήρανσης. Στη συνέχεια, ακολουθεί η διαδικασία επιφανειακής επεξεργασίας, η οποία εναποθέτει εναιώρηµα αµύλου και λεπτόκοκκου καολίνη στο φύλλο χαρτιού, ώστε να επιτευχθούν οι απαιτούµενες εκτυπωτικές ιδιότητες. Από το µεταστεγνωτικό τµήµα, το χαρτί οδηγείται στην «καλάνδρα», όπου µε πίεση εν θερµώ, µεταβάλλονται οι οπτικές ιδιότητες του χαρτιού, ενώ παράλληλα ελαττώνεται ο όγκος του, αυξάνεται το ειδικό του βάρος και διορθώνονται τυχόν ανωµαλίες της επιφάνειάς του. Από την καλάνδρα, το χαρτί οδηγείται στην περιτύλιξη και στη συνέχεια στα κοπτικά µηχανήµατα. Εκτός από χηµικές και µηχανικές χαρτοµάζες, στην παραγωγή των χαρτιών γραφής - εκτύπωσης µπορούν να χρησιµοποιηθούν και ευγενή παλιόχαρτα, τα οποία πρέπει να υποστούν τη διαδικασία της αποµελάνωσης. Χαρτί υγείας - καθαριότητας Τα χαρτιά υγείας - καθαριότητας παράγονται συνήθως από τη µίξη λευκασµένων χαρτοµαζών διαφορετικής προέλευσης (χηµικοί πολτοί και αποµελανωµένοι πολτοί από ανακύκλωση χαρτιού. Οι απαιτούµενες ιδιότητες του προϊόντος είναι οι επιθυµητές µηχανικές αντοχές, κατά τα στάδια της παραγωγικής διαδικασίας και η απορροφητικότητα του τελικού προϊόντος. Οι βασικές διαδικασίες παραγωγής είναι οι τυπικές και διακρίνονται σε αυτές που χρησιµοποιούν χαρτοµάζες ξύλου και σε αυτές που χρησιµοποιούν αποµελανωµένους χαρτοπολτούς, που προέρχονται από ανακύκλωση χρησιµοποιηµένου χάρτου εφηµερίδων και περιοδικών. Το µικρό πάχος των χαρτιών αυτών, επιβάλει αποµάκρυνση κάθε ξένης πρόσµειξης στα πρώτα στάδια της προκατεργασίας. Για την αποµελάνωση, ο πολτός που προέρχονται από ανακυκλωµένο χαρτί, µετά τις διαδικασίες διαχωρισµού κατά βάρος και µέγεθος, γίνεται αντικείµενο ανάµειξης που εξασφαλίζεται από διάχυση στην υγρή µάζα λεπτών φυσαλίδων αέρα και την επενέργεια ουσιών µεγάλης επιφανειακής τάσης. Κατά τη διαδικασία αυτή προκαλείται διαχωρισµός µέρους της µελάνης από τις ίνες. Η µελάνη, δεσµευµένη στις τασιενεργές ουσίες, αποµακρύνεται ως επίπαγος (επιπλέοντα υλικά). Η αρχή λειτουργίας των εγκαταστάσεων που εξασφαλίζουν την επιλεκτική αποµάκρυνση µόνο των συσσωµατωµάτων µελάνης είναι η εξασφάλιση ταχύτητας ανόδου των φυσαλίδων ικανή να εκµεταλλευτεί τις µικρές διαφορές του φαινόµενου ειδικού βάρους των ινών από τα συσσωµατώµατα της µελάνης. Ο επίπαγος που σχηµατίζεται αποµακρύνεται προς την αποχέτευση. Ο βαθµός αποµάκρυνσης των σωµατιδίων µελάνης από την επιφάνεια των ινών εξαρτάται από τον χρόνο παραµονής του εναιωρήµατος στις διατάξεις επίπλευσης, το είδος των τασιενεργών, τα στάδια προκατεργασίας αλλά και το µέγεθος των παραγοµένων φυσαλίδων. Οι ίνες στη συνέχεια, οδηγούνται σε διατάξεις κλασµατικού καθαρισµού για την αποµάκρυνση των ξένων προσµείξεων. Οι καθαρισµένες ίνες τέλος, γίνονται αντικείµενο επεξεργασίας εν θερµώ, που στοχεύει στη διασπορά της µελάνης που δεν έχει αποµακρυνθεί στις προηγούµενες διεργασίες καθώς και χηµικής επεξεργασίας και λεύκανσης. Η λεύκανση επιτυγχάνεται µε την προσθήκη οξειδωτικών και αναγωγικών µέσων, σε θερµό υδατικό περιβάλλον. Ακολουθεί, εφόσον απαιτείται, ρύθµιση του pH και τέλος σταθεροποίηση της λευκότητας που επιτεύχθηκε. Οι χαρτοποιητικές µηχανές για την παραγωγή του χαρτιού υγείας - καθαριότητας αποτελούνται από κύλινδρο, µε διαπερατή από το νερό εξωτερική επιφάνεια στο εσωτερικό του οποίου δηµιουργείται υπό πίεση. Ο πολτός εκτοξεύεται στην εξωτερική επιφάνεια του κυλίνδρου, ο οποίος περιστρέφεται µε µεγάλη ταχύτητα. Στην επιφάνεια του κυλίνδρου δηµιουργείται το υγρό φύλλο χαρτιού. Ακολουθεί ελαφρά συµπίεση και αφύγρανση σε συνθήκες υποπίεσης. Το υγρό φύλλο χαρτιού µεταφέρεται µε ταινιόδροµο σε ξηραντικό τύµπανο, µεγάλης διαµέτρου. Η ξήρανση επιτυγχάνεται από τη θερµότητα που εκλύεται από αυτό και επιβοηθείται µε ρεύµα θερµού αέρα που προσπίπτει εξωτερικά. Το ξηρό φύλλο χαρτιού αποκολλάται µε την βοήθεια ξύστρας από τον κύλινδρο και στη συνέχεια τυλίγεται σε µεγάλους ρόλους και µορφοποιείται στα τελικά προϊόντα. Χαρτιά συσκευασίας - περιτύλιξης - χαρτόνια Πρόκειται για χαρτιά διαφόρων χρήσεων, µε σηµαντικές διαφορές στις µηχανικές και οπτικές ιδιότητές τους. Οι βασικές διαδικασίες παραγωγής είναι οι τυπικές. ∆ιαφορές αφορούν µόνο στο σχηµατισµό

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

128

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

του υγρού φύλλου, µε τη χρήση επίπεδων ή κυλινδρικών χαρτοποιητικών µηχανών ή σε συνδυασµό µεταξύ τους (παραγωγή χαρτιού σε πολλές στρώσεις). Επειδή οι ανακυκλωµένες πρώτες ύλες εµπεριέχουν µεγάλο ποσοστό ξένων υλών που προέρχονται από την περισυλλογή τους (γαιώδη υλικά, µέταλλα, πλαστικά, οργανικά υπολείµµατα κ.λ.π.), το τµήµα της προκατεργασίας περιέχει προωθηµένες διατάξεις διαχωρισµού τους από τις ίνες. Ο αριθµός και η σειρά των αναγκαίων σταδίων προκατεργασίας, εξαρτάται από το είδος του χρησιµοποιηµένου χαρτιού (εφηµερίδες ή περιοδικά, βιβλία, παλαιά χαρτοκιβώτια κ.λ.π.) καθώς και την επιδιωκόµενη ποιότητα χαρτιού. Τα χαρτόνια αποτελούνται από 3 - 5 στρώσεις χαρτιού, στην εξωτερική επιφάνεια των οποίων γίνεται ή όχι επίχριση. Κάθε στρώση χαρτιού που αποτελεί το χαρτόνι δηµιουργείται από διαφορετική πρώτη ύλη, µε αποτέλεσµα να χρησιµοποιούνται διαφορετικοί πολτοποιητές, ένας για κάθε πρώτη ύλη και διαφορετική προκατεργασία των ινών ώστε να επιτευχθούν οι επιθυµητές ιδιότητες. Συνήθως, η µια πλευρά του χαρτονιού σχηµατίζει στρώση από λευκασµένο µηχανικό πολτό, ενώ η ή άλλη από λευκασµένη µακρόϊνη χαρτοµάζα. Οι ενδιάµεσες στρώσεις συνήθως αποτελούνται από πολτούς που προέρχονται από εφηµερίδες, καφέ χαρτιά, ιζήµατα από την επεξεργασία του νερού της χαρτοποιίας κ.λ.π. Η επίχριση γίνεται όπως στα χαρτιά γραφής - εκτύπωσης ή σε ειδικές µηχανές που εξασφαλίζουν περισσότερα του ενός επιχρίσµατα. Για την επίχριση χρησιµοποιείται συνήθως καολίνης, ανθρακικό ασβέστιο, υδροξείδιο του νατρίου, οπτικά λευκαντικά καθώς και χηµικές ενώσεις, για την εξασφάλιση της πρόσφυσης της επίχρισης στην επιφανειακή στρώση. Οι υπόλοιπες διατάξεις χαρτοποίησης συµπίπτουν µε αυτές των χαρτιών γραφής - εκτύπωσης. 11.4 Κατανάλωση νερού στις χαρτοβιοµηχανίες 3

Η κατανάλωση νερού στη χαρτοβιοµηχανία κυµαίνεται από 15 - 20 m /tn προϊόντος, ανάλογα µε τις χρησιµοποιούµενες πρώτες ύλες και το βαθµό καθετοποίησης της βιοµηχανίας. Η παραγωγή 3 χαρτοµάζας απαιτεί κατά µέσο όρο 12,5 m H2O/tn προϊόντος και η παραγωγή χαρτιού κατά µέσο όρο 3 13,5 m H2O/tn προϊόντος. Στις επιµέρους διαδικασίες παραγωγής, η παραγωγή χαρτιού 3 συσκευασίας από χρησιµοποιηµένο χαρτί απαιτεί µέσες καταναλώσεις από 6 - 11 m H2O/tn 3 προϊόντος. Η παραγωγή χαρτιών υγείας - καθαριότητας απαιτεί κατανάλωση 9 – 15 m H2O/tn προϊόντος. Η βιβλιογραφία αναφέρει και παραγωγικές διαδικασίες χαρτοποιίας, στις οποίες η 3 κατανάλωση του νερού έχει περιοριστεί σε 7 - 9 m /tn προϊόντος. Οι χαµηλές σχετικά καταναλώσεις ύδατος στην Ελλάδα αποδίδονται στο ότι δεν υπάρχουν εργοστάσια που υδρεύονται κατευθείαν από ποτάµια ή λίµνες, όπως συµβαίνει σε άλλες ευρωπαϊκές χώρες. Οι απώλειες νερού από την εξάτµιση 3 στις στεγνωτικές διατάξεις, ανέρχονται περίπου σε 2 m /tn παραγοµένου προϊόντος. Με τη θεώρηση 3 αυτή, η συνολική κατανάλωση νερού στη χαρτοβιοµηχανία θα µπορούσε να περιοριστεί σε 5 - 6 m /tn παραγοµένου προϊόντος. Η κατανάλωση αυτή αντιστοιχεί στις απαιτήσεις για το πλύσιµο του πλέγµατος και των φανέλων, στην ψύξη των αντλιών καθώς και στην τροφοδοσία των ακροφυσίων κοπής του χαρτιού στο πλέγµα. Το απαιτούµενο για την παραγωγή νερό στην ελληνική χαρτοβιοµηχανία εξασφαλίζεται από δίκτυα υδροδότησης ή από ιδιωτικές γεωτρήσεις. Από τη χρήση του νερού παράγονται υγρά απόβλητα. 11.5 Αέριες εκποµπές χαρτοβιοµηχανίας Από το είδος των παραγωγικών διαδικασιών της χαρτοβιοµηχανίας δεν παράγονται αερολύµατα, εκτός από τα απαέρια των καυσίµων για παραγωγή ενέργειας ή θερµότητας. Η κατανάλωση ενέργειας φτάνει τις 2700 - 3000 kWh/ton προϊόντος. Η κατανάλωση πετρελαίου ή µαζούτ διαφέρει σηµαντικά µεταξύ των εργοστασίων µε τις ίδιες παραγωγικές διαδικασίες. Από την καύση ξύλου εκπέµπονται ατµοσφαιρικοί ρύποι, είναι όµως λιγότεροι σε σχέση µε τα υγρά καύσιµα. Η διάθεση των απαερίων γίνεται µε απαγωγούς, χωρίς ιδιαίτερες διατάξεις απορρύπανσης. Οσµές από τις παραγωγικές διαδικασίες της χαρτοβιοµηχανίας δεν δηµιουργούνται σε κανονικές συνθήκες λειτουργίας. Προβλήµατα οσµών προκύπτουν σε περιπτώσεις κακής λειτουργίας των εγκαταστάσεων βιολογικού καθαρισµού ή των διατάξεων επεξεργασίας υδάτων, καθώς και από την σήψη των ιζηµάτων. 11.6 Υγρά απόβλητα χαρτοβιοµηχανίας Η παραγωγή υγρών αποβλήτων στις ελληνικές χαρτοβιοµηχανίες είναι ανάλογη µε την κατανάλωση νερού, µε δείκτη µετατρεψιµότητας της κατανάλωσης νερού σε απόβλητα 0,89. Τα απόβλητα της χαρτοβιοµηχανίας είναι οι υγρές βιοµηχανικές απορροές που αποτελούνται από νερό που έχει επιβαρυνθεί µε ενέργεια (συνήθως θερµοκρασία), υποπροϊόντα και παραπροϊόντα της παραγωγικής διαδικασίας, σε µη οικονοµικά εκµεταλλεύσιµο βαθµό που πρέπει να διατεθούν µε αποµάκρυνση από

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

129

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

τους χώρους παραγωγής. Η σύσταση των υγρών αποβλήτων της χαρτοβιοµηχανίας ποικίλλει, ανάλογα µε την ακολουθούµενη παραγωγική διαδικασία, τις πρώτες και βοηθητικές ύλες, την τεχνολογία που χρησιµοποιείται σε κάθε εργοστάσιο, τους χρόνους παραµονής του νερού στις εγκαταστάσεις, τους ρυθµούς επαναχρησιµοποίησής του κ.λ.π. Ποικίλλει ακόµα το οργανικό και ανόργανο φορτίο των αποβλήτων, τόσο σε απόλυτες τιµές, όσο και σε συγκεντρώσεις, όχι µόνο από βιοµηχανία σε βιοµηχανία αλλά και στην ίδια τη βιοµηχανία ή εγκατάσταση και από ώρα σε ώρα. Τα υγρά απόβλητα της χαρτοβιοµηχανίας παρουσιάζονται σαν πολυφασικό µείγµα, στο οποίο συνυπάρχουν στερεά, τέλεια διαλύµατα και κολλοειδείς διασπορές. Η κύρια µάζα των λυµάτων είναι το νερό. Οι οργανικές ενώσεις που περιέχουν τα ανεπεξέργαστα απόβλητα της χαρτοβιοµηχανίας εξαρτώνται από το είδος των πρώτων και βοηθητικών υλών, τις παραγωγικές διεργασίες που εφαρµόζει κάθε εργοστάσιο και το είδος του παραγόµενου προϊόντος. Η επίδραση του νερού και ηλεκτρολυτών στη χαρτοµάζα ή το χρησιµοποιηµένο χαρτί προκαλεί τη διαλυτοποίηση των οργανικών και ανόργανων συστατικών. Η ύπαρξη οργανικού υποστρώµατος στα απόβλητα, µικροοργανισµών και CO2 που προέρχεται από την ατµόσφαιρα, προκαλούν βιολογικές διεργασίες, οι οποίες συντελούν ώστε οι αρχικές οργανικές ενώσεις να συνυπάρχουν µε τα προϊόντα της αποσύνθεσής τους, δηλαδή αµινοξέα, αµµωνία, υδρόθειο, αλκοόλες, λιπαρά οξέα, φαινόλες, ινδόλη, CO2, µεθάνιο, υδρογόνο, νιτρικά και νιτρώδη άλατα, θείο και θειικά άλατα καθώς και µε διάφορες άλλες οργανικές και ανόργανες ενώσεις. Σε κάθε περίπτωση, το είδος των πρώτων και βοηθητικών υλών (κυρίως κυτταρίνη) συντελεί στην έλλειψη στα απόβλητα των αναλογιών αζώτου και φωσφόρου προς τον άνθρακα που επιτρέπουν τη βιολογική αποσύνθεση. Ανασταλτικό παράγοντα για την επεξεργασία των αποβλήτων της χαρτοβιοµηχανίας αποτελούν οι βιοκτόνες ενώσεις που χρησιµοποιούνται στην παραγωγή και διαφεύγουν στα υγρά απόβλητα. Οι συγκεντρώσεις ρύπων στα υγρά απόβλητα που δεν έχουν υποστεί βιολογική επεξεργασία, είναι: 3 3 10,5 kg BOD/tn προϊόντος ή 775 g BOD/m , 26,7 kg COD/tn ή 1.980 g COD/m , 17,8 kg SS/tn ή 3 1.312 g SS/m . Η Παγκόσµια Οργάνωση Υγείας (WHO), για τη χαρτοβιοµηχανία που διαθέτει συστήµατα ανάκτησης νερού και ινών, προσδιορίζει τους ρύπους του νερού ως εξής: BOD: 6,4 kg/tn και SS: 6,4 kg/tn, δηλαδή σε σηµαντικά κατώτερες συγκεντρώσεις. Αναλυτικότερα, οι συγκεντρώσεις ρύπων στα απόβλητα της ευρωπαϊκών χαρτοβιοµηχανιών που δεν έχουν υποστεί βιολογική επεξεργασία και αναφέρονται στη βιβλιογραφία, φαίνονται στον πίνακα 11.6.1. Πίνακας 11.6.1. Χαρακτηριστικές µέσες τιµές αποβλήτων χαρτοβιοµηχανίας Χαρτί

SS 3 (g/m )

COD 3 (g/m )

BOD 3 (g/m )

Συσκευασίας

< 200

6.750-9.000 ή 27-36 kg/tn

-

Υγείας

< 200

2.600-3.500 ή 26-35 kg/tn

-

Χωρίς αποµελάνωση

-

3.800 ή 3,5 kg /tn

1.900 ή 1,8 kg /tn

Με αποµελάνωση

-

1.100 ή 20 kg /tn)

550 ή 10 kg /tn

Γραφής – εκτύπωσης

11.7 Στερεά απόβλητα χαρτοβιοµηχανίας Τα στερεά απόβλητα της χαρτοποιίας διακρίνονται σε απορρίµµατα, τα οποία αποµακρύνονται από την παραγωγική διαδικασία και εξισώνονται µε τα αστικά απορρίµµατα και παραπροϊόντα της παραγωγικής διαδικασίας και της επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων που αποτελούν βιοµηχανικά απορρίµµατα. Από τη διάθεση των στερεών και ένυδρων στερεών τους αποβλήτων (λάσπες), οι χαρτοβιοµηχανίες προκαλούν ρύπανση του εδάφους και των υπόγειων υδροφορέων. Τα εξοµοιούµενα µε οικιακά απορρίµµατα αποτελούνται συνήθως από υλικά, τα οποία συνοδεύουν τις πρώτες ύλες, όπως σύρµατα, σχοινιά, χώµα, άµµος, πέτρες, φελιζόλ, πλαστικά, τεµαχίδια ξύλου κ.λ.π. Το µεγαλύτερο ποσοστό των υλικών αυτών αποµακρύνεται από τις σχάρες των πολτοποιητών και στη συνέχεια από τους υδροκυκλώνες και τα δονούµενα κόσκινα. Τα υλικά αυτά συγκεντρώνονται συνήθως σε υπαίθριους χώρους, συσκευάζονται και διαθέτονται, από κοινού µε τα συνήθη οικιακά απορρίµµατα ή µετά από διαλογή, στο εµπόριο. Τα εξοµοιούµενα µε βιοµηχανικά απορρίµµατα παράγονται στις διαδικασίες αποµάκρυνσης των ξένων προσµείξεων από τις πρώτες ύλες, στις

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

130

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

διεργασίες επεξεργασίας του νερού χρήσης και στις εγκαταστάσεις βιολογικού καθαρισµού των αποβλήτων. Από το είδος των υλικών και των διεργασιών που χρησιµοποιεί η χαρτοβιοµηχανία, εκτιµάται ότι το µεγαλύτερο ποσοστό των οργανικών καταλοίπων που καταλήγει στα ένυδρα ιζήµατα συνίσταται σε διαφυγές ινών, ενώ τα ανόργανα συνίστανται κυρίως από καολίνη. Στην περίπτωση παραγωγής χαρτιού υγείας - καθαριότητας από χαρτοµάζες, στη σύνθεση των ένυδρων ιζηµάτων συµµετέχουν κατά 99 % ίνες µικρού µήκους. Όταν χρησιµοποιούνται και πρώτες ύλες που απαιτούν αποµελάνωση, τότε στις λάσπες, εκτός από ίνες, εµπεριέχονται σαπούνια, µελάνια, κόλλες, καολίνης κ.λ.π. Στην περίπτωση παραγωγής χαρτιών γραφής - εκτύπωσης από χαρτοµάζες, η ιλύς που δηµιουργείται µετά την επεξεργασία των αποβλήτων συντίθεται κυρίως από ίνες και κόκκους καολίνης. Στις περιπτώσεις παραγωγής χαρτιών γραφής - εκτύπωσης, συσκευασίας - περιτύλιξης και χαρτονιών από ανακυκλωµένα χαρτιά, η σύνθεση της ιλύος ποικίλλει, µε κύρια συστατικά τον καολίνη και τις ίνες. 11.8 Τεχνικές επεξεργασίας και διαχείρισης αποβλήτων στη χαρτοβιοµηχανία Υγρά απόβλητα Οι διεργασίες που χρησιµοποιούνται διεθνώς για την επεξεργασία των υγρών αποβλήτων των εγκαταστάσεων παραγωγής χαρτοµάζας, είναι συστήµατα φυσικοχηµικού καθαρισµού, βιολογικός καθαρισµός και συστήµατα επεξεργασίας ιλύος. Οι µεγάλες παροχές των αποβλήτων της χαρτοποιίας καθιστούν προβληµατική τη χηµική τους επεξεργασία, λόγω των αυξηµένων απαιτήσεων σε χηµικά και φυσικοχηµικές διατάξεις που βασίζονται στην προσρόφηση και επιρρόφηση ρύπων από κλίνες ενεργού άνθρακα. Ανάλογα ισχύουν και για διατάξεις επιλεκτικού διαχωρισµού µε µεµβράνες, σε συνθήκες υπερπίεσης ή υποπίεσης (αντίστροφη όσµωση). Συστήµατα φυσικοχηµικού καθαρισµού Τα συστήµατα φυσικοχηµικού καθαρισµού χρησιµοποιούνται ως αυτοτελή συστήµατα επεξεργασίας υγρών αποβλήτων, ενσωµατωµένα στην παραγωγική διαδικασία, όταν αποσκοπούν στην ανάκτηση υδάτων ή υλικών. Χρησιµοποιούνται ακόµα αυτοτελώς, όταν δεν απαιτείται η διασφάλιση υψηλού βαθµού απορρύπανσης, ή ως στάδια για τη µείωση των φορτίων που καταλήγουν σε διατάξεις βιολογικής επεξεργασίας ή προέρχονται από αυτές (πρωτογενής ή τριτογενής καθαρισµός). Επίσης, χρησιµοποιούνται και ως διατάξεις επεξεργασίας παραπροϊόντων από την επεξεργασία υγρών αποβλήτων. Οι διηθήσεις εξασφαλίζονται µε τη διέλευση των υγρών αποβλήτων από διηθητικές επιφάνειες, µε ικανότητα κατακράτησης σωµατίων µε διάµετρο µεγαλύτερη των 600 µm. Χρησιµοποιούνται συνήθως, µηχανοκίνητες διατάξεις, αποτελούµενες από περιστρεφόµενες διηθητικές επιφάνειες, εφοδιασµένες µε µηχανισµούς αφαίρεσης και αποµάκρυνσης των στερεών που συγκρατούνται. Τα εσχαρίσµατα συλλέγονται και αποµακρύνονται ή επαναφέρονται στην παραγωγή µε υδραυλικά δίκτυα. Για το διαχωρισµό ευµεγεθών αιωρούµενων στερεών (ίνες) και βαρέων σωµατιδίων γεωλογικής ή άλλης προέλευσης, χρησιµοποιούνται οι κλασικές δεξαµενές καθίζησης, συνήθως κυκλικής διατοµής µε πυθµένα, µορφής ανεστραµµένου κώνου και ιδίως διατάξεις που επιτρέπουν το διαχωρισµό των στερεών αυτών σε συνθήκες περιστροφικής ροής της εισερχόµενης παροχής (υδροκυκλώνες). Επίσης, σε ορισµένες περιπτώσεις χρησιµοποιούνται και διατάξεις µηχανικής φυγοκέντρισης. Ακόµα, χρησιµοποιούνται διατάξεις θρόµβωσης - συσσωµάτωσης και επίπλευσης όλων των τύπων. Τα συστήµατα διαύγασης λειτουργούν αποδοτικότερα όταν εξασφαλίζεται η συνένωση των σωµατιδίων σε θρόµβους, έτσι ώστε να µεγαλώσουν οι διαστάσεις. Η θρόµβωση επιτυγχάνεται µε προσθήκες στα υγρά απόβλητα κροκιδωτικών ουσιών. Οι τυπικές εγκαταστάσεις επίπλευσης που χρησιµοποιούνται στην χαρτοποιία βασίζονται στην εκτόνωση στην υγρή µάζα υπέρκορου σε αέρα ύδατος. Ο υπερκορεσµός του ύδατος σε αέρα εξασφαλίζεται σε πιεστικό θάλαµο, µε παροχή ίση προς το 15 – 30 % της παροχής που διέρχεται από το διαυγαστήρα. Οι φυσαλίδες οδεύουν προς τα πάνω συµπαρασύροντας το αιώρηµα. Το αιώρηµα σχηµατίζει επίπαγο που απάγεται µε επιφανειακό αποξεστήρα προς τη δεξαµενή συγκέντρωσης επίπαγου. Το καθαρισµένο νερό αποµακρύνεται συνήθως από τα 2/3 του ύψους της δεξαµενής επίπλευσης µε σιφωνισµό. Τα επιπλέοντα υλικά που αποµακρύνονται ως επίπαγος, δεν µπορούν να διατεθούν σε τελικούς αποδέκτες χωρίς επεξεργασία, µπορούν όµως, στην περίπτωση της παραγωγής χαρτιού συσκευασίας, να ανακυκλωθούν στην παραγωγή. Τα στερεά που διαχωρίζονται, ως ένυδρα ιζήµατα ή ως επίπαγος στην περίπτωση των επιπλεύσεων αποµακρύνονται µε άντληση και οδηγούνται σε διατάξεις που εξασφαλίζουν τη σταθεροποίησή τους.

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

131

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

Τα συστήµατα φυσικοχηµικής επεξεργασίας εξασφαλίζουν αποµάκρυνση των στερεών, ως SS, της τάξης του 90 – 95 %, µείωση των οργανικών ενώσεων, ως BOD, της τάξης του 25 % και αµελητέα µείωση των διαλυµένων ενώσεων. Bιολογικός καθαρισµός Τα συστήµατα βιολογικού καθαρισµού χρησιµοποιούνται ως αυτοτελή συστήµατα επεξεργασίας υγρών αποβλήτων και ως διατάξεις επεξεργασίας παραπροϊόντων από την επεξεργασία υγρών αποβλήτων. Η βιολογική επεξεργασία απαιτεί σύστηµα διατάξεων αποτελούµενο από σειρά βιολογικών αντιδραστήρων και διαυγαστήρων. Οι βιολογικοί αντιδραστήρες είναι συνήθως δεξαµενές, που διασφαλίζουν τη διέλευση των υγρών αποβλήτων µε ταυτόχρονη διατήρηση βιοµάζας, αποτελούµενη από ιθαγενείς του νερού αερόβιους ή αναερόβιους οργανισµούς. Η βέλτιστη τεχνικοοικονοµικά λύση για την επεξεργασία των αποβλήτων από τις εγκαταστάσεις παραγωγής χαρτοµάζας είναι η κατασκευή αερόβιων εγκαταστάσεων βιολογικού καθαρισµού πολύ χαµηλής φόρτισης, διότι δεν απαιτεί την κατανάλωση ενέργειας, ενώ το κόστος των εγκαταστάσεων προέρχεται αποκλειστικά από την αξία των γηπέδων. Ακολουθεί ο συνδυασµός αερόβιας επεξεργασίας σε συνθήκες πολύ υψηλής φόρτισης µε αναερόβια επεξεργασία. Η κατανάλωση ενέργειας για την αναερόβια επεξεργασία είναι της τάξης των 10 - 14 kWh/tn χαρτοµάζας. Η κατανάλωση αυτή αντισταθµίζεται από την παραγωγή βιοαερίου και προκύπτει όφελος επιπλέον 15 - 20 kWh/tn χαρτοµάζας, από την καύση του. Μειονέκτηµα του συνδυασµού αυτού είναι το υψηλό κόστος κατασκευής των αναερόβιων αντιδραστήρων. Η πλέον ασύµφορη ενεργειακά λύση είναι οι αντιδραστήρες χαµηλής φόρτισης της βιοµάζας, όπου η κατανάλωση ενέργειας είναι της τάξης των 25 - 35 kWh/tn χαρτοµάζας. Επεξεργασία ιλύος Η σταθεροποίηση των παραπροϊόντων καθαρισµού γίνεται χηµικά ή βιολογικά. Η χηµική σταθεροποίηση επιτυγχάνεται µε χηµικές αντιδράσεις συνήθως οξείδωσης ή αναγωγής που αποσκοπούν στη δηµιουργία αδιάλυτων ενώσεων που µπορούν να θροµβωθούν και στη συνέχεια να διαχωριστούν µε διαδικασίες διαύγασης. Οι διατάξεις χηµικής σταθεροποίησης είναι ίδιες µε αυτές για τις θροµβώσεις (κροκίδωση, συσσωµάτωση, διαύγαση). Η βιολογική σταθεροποίηση επιτυγχάνεται µε την αυτόλυση των κυττάρων που αποτελούν τη βιοµάζα. Επιτυγχάνεται σε διατάξεις που διασφαλίζουν χρόνο παραµονής των ιζηµάτων ή του επίπαγου, σε βιολογικό αντιδραστήρα. Τα σταθεροποιηµένα παραπροϊόντα αφυδατώνονται, στη συνέχεια, σε διατάξεις συµπίεσης (φιλτρόπρεσες) ή υπό την επίδραση ατµοσφαιρικών παραγόντων. Η πλέον αποδοτική ενεργειακά αφυδάτωση είναι σε κλίνες ξήρανσης, όπου δεν καταναλώνεται ενέργεια, εκτός από τις αντλήσεις για τη µεταφορά και διάστρωση των ιζηµάτων, ενώ η πλέον ενεργοβόρος είναι η µηχανική αφυδάτωση. Στερεά απόβλητα Τα στερεά απόβλητα από την παραγωγή χαρτοµάζας, εκτός από τους φλοιούς, υπολείµµατα ξύλου και τα παραπροϊόντα από την επεξεργασία αποβλήτων, είναι οι στάχτες από τις καύσεις και οι συσκευασίες βοηθητικών υλών. Τα προϊόντα αυτά υφίστανται διαχείριση µε τις προδιαγραφές διάθεσης στερεών βιοµηχανικών αποβλήτων. Αέρια απόβλητα Απαέρια από τις εγκαταστάσεις παραγωγής χαρτοµάζας προέρχονται από τους λέβητες παραγωγής ατµού. Συνήθως δεν υφίστανται διαδικασίες επεξεργασίας και διαχέονται στην ατµόσφαιρα, µε διατάξεις αποτελεσµατικής διασποράς (καµινάδες). Η χρήση καθαρών καυσίµων στους λέβητες όπως φυσικό αέριο, πετρέλαιο χαµηλής περιεκτικότητας σε θείο και η τακτική συντήρηση λεβήτων για υψηλή απόδοση περιορίζει σηµαντικά τους αέριους ρύπους.

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

132

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Η ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ ΓΙΑ ΤΗ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ (Ν: Νόµος, Π∆: Προεδρικό ∆ιάταγµα, ΚΥΑ: Κοινή Υπουργική Απόφαση, ΥΑ: Υπουργική Απόφαση, ΠΥΣ: Πράξη Υπουργικού Συµβουλίου)

Για ίδρυση και λειτουργία βιοµηχανικών εγκαταστάσεων – Π∆ 44/87 (ΦΕΚ 15/Α): «Καθορισµός τεχνικών προδιαγραφών διαµόρφωσης, σχεδίασης, κατασκευής και ασφαλούς λειτουργίας των µηχανολογικών εγκαταστάσεων εναποθήκευσης υγρών καυσίµων των επιχειρήσεων που δεν αποτελούν Εταιρίες Εµπορίας Πετρελαιοειδών Προϊόντων». – Ν. 2516/97 (ΦΕΚ 159/Α): «Ίδρυση και λειτουργία βιοµηχανικών και βιοτεχνικών µονάδων». – Ν. 2545/97 (ΦΕΚ 254/Α): «Βιοµηχανικές και Επιχειρηµατικές περιοχές και άλλες διατάξεις». – Ν. 2465/97 (ΦΕΚ 28/Α): «Περί συνεργείων αυτοκινήτων, πρατηρίων υγρών καυσίµων, σταθµών υπεραστικών λεωφορείων και φορτηγών, ΚΤΕΟ και άλλες διατάξεις». – ΥΑ Φ15/οικ.5242/248/98 (ΦΕΚ 238/Β): «∆ικαιολογητικά για τη χορήγηση αδειών εγκατάστασης των δραστηριοτήτων που εντάσσονται στο Ν. 2516/97». – ΚΥΑ 22308/78/98 (ΦΕΚ 691/Β): «Καθορισµός τεχνικών και οικονοµικών προϋποθέσεων που θα πρέπει να πληροί ο φορέας ΒΕΠΕ κ.λ.π. δικαιολογητικών, εγγράφων και στοιχείων σύµφωνα µε το άρθρο 4, παρ.3, του Ν.2545/97». – Ν. 2965/01 (ΦΕΚ 270/Α): «Βιώσιµη ανάπτυξη Αττικής και άλλες διατάξεις». – Ν. 2963/01 (ΦΕΚ 268/Α): «Περί δηµόσιων και ιδιωτικών εγκαταστάσεων τεχνικού ελέγχου οχηµάτων (ΚΤΕΟ) και άλλες διατάξεις». Για περιβαλλοντική αδειοδότηση – Π∆ 1180/81 (ΦΕΚ 293/Α): «Περί ρυθµίσεως θεµάτων αναγοµένων εις τα της ιδρύσεως και λειτουργίας βιοµηχανιών, βιοτεχνιών, πάσης φύσεως µηχανολογικών εγκαταστάσεων και αποθηκών και της εκ τούτων διασφαλίσεως περιβάλλοντος εν γένει». – Ν. 1650/86 (ΦΕΚ 160/Α): «Για την προστασία του περιβάλλοντος». – Ν. 3010/02 (ΦΕΚ 91/Α): «Εναρµόνιση του Ν.1650/1986 µε τις Οδηγίες 97/11/ΕΕ και 96/61/ΕΕ, διαδικασία οριοθέτησης και ρυθµίσεις θεµάτων για τα υδατορέµατα και άλλες διατάξεις» – ΚΥΑ 69269/5387/90 (ΦΕΚ 678/Β): «Κατάταξη έργων και δραστηριοτήτων σε κατηγορίες, περιεχόµενο Μελέτης Περιβαλλοντικών Επιπτώσεων (Μ.Π.Ε.), καθορισµός περιεχοµένου ειδικών περιβαλλοντικών µελετών (Ε.Μ.Π.) και λοιπές συναφείς διατάξεις, σύµφωνα µε το Ν.1650/1986». – ΚΥΑ Η.Π. 15393//2332/02 (ΦΕΚ 1022/Β): «Κατάταξη δηµόσιων και ιδιωτικών έργων και δραστηριοτήτων σε κατηγορίες σύµφωνα µε το άρθρο 3 του Ν.1650/1986 όπως αντικαταστάθηκε µε το άρθρο 1 του Ν.3010/2002». – ΚΥΑ H.Π. 11014/703/Φ104/03 (ΦΕΚ 332/Β): «∆ιαδικασία Προκαταρκτικής Περιβαλλοντικής Εκτίµησης και Αξιολόγησης (Π.Π.Ε.Α.) και Έγκρισης Περιβαλλοντικών Όρων (Ε.Π.Ο.) σύµφωνα µε το άρθρο 4 του Ν.1650/1986 (Α'160) όπως αντικαταστάθηκε µε το άρθρο 2 του Ν.3010/2002». – ΚΥΑ Η.Π. 37111/2021/03 (ΦΕΚ 1391/Β): «Καθορισµός τρόπου ενηµέρωσης των πολιτών και φορέων εκπροσώπησής τους για το περιεχόµενο της Μελέτης Περιβαλλοντικών Επιπτώσεων των Έργων και ∆ραστηριοτήτων σύµφωνα µε την παράγραφο 2 του άρθρου 5 του Ν.1650/86». – ΚΥΑ 17327/724/03 (ΦΕΚ 1087/Β): «Αντιστοίχηση των κατηγοριών των βιοµηχανικών και βιοτεχνικών δραστηριοτήτων µε τους βαθµούς όχλησης που αναφέρονται στα πολεοδοµικά διατάγµατα». – ΚΥΑ 25535/3231/02: «Έγκριση περιβαλλοντικών όρων από το Γενικό Γραµµατέα της Περιφέρειας των έργων και δραστηριοτήτων που κατατάσσονται στην υποκατηγορία 2 της Α' κατηγορίας σύµφωνα µε την υπ' αρ. Η.Π. 15393/ 2332/2002 ΚΥΑ "Κατάταξη δηµόσιων και ιδιωτικών έργων σε κατηγορίες κ.λ.π." (ΦΕΚ 1022/Β)». – Εγκύκλιος 17/59862/1687/94: «Οδηγίες για την εφαρµογή διατάξεων της ΚΥΑ 69269/5387/90 (ΦΕΚ 678 Β/2-10-90). – Ν. 1561/85 (ΦΕΚ 148/Α): «Ρυθµιστικό Σχέδιο και πρόγραµµα προστασίας περιβάλλοντος της ευρύτερης περιοχής της Θεσσαλονίκης και άλλες διατάξεις». – Ν. 1515/85 (ΦΕΚ 18/Α): «Ρυθµιστικό Σχέδιο και πρόγραµµα προστασίας περιβάλλοντος της ευρύτερης περιοχής της Αθήνας και άλλες διατάξεις».

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

133

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

Για την ατµοσφαιρική ρύπανση – ΚΥΑ Η.Π. 11641/1942/02 (ΦΕΚ 832/Β): «Μέτρα και όροι για τον περιορισµό των εκποµπών πτητικών οργανικών ενώσεων (ΠΟΕ) που οφείλονται στη χρήση οργανικών διαλυτών σε ορισµένες δραστηριότητες και εγκαταστάσεις». – ΚΥΑ 10245/703/97 (ΦΕΚ 311/Β): «Μέτρα και όροι για τον περιορισµό των εκποµπών πτητικών οργανικών ενώσεων (VOC) που προέρχονται από την αποθήκευση βενζίνης και τη διάθεσή της από τις τερµατικές εγκαταστάσεις στους σταθµούς διανοµής καυσίµων». – ΚΥΑ 11535/93 (ΦΕΚ 328/Β): «Επιτρεπόµενα είδη καυσίµων στις βιοµηχανικές, βιοτεχνικές και συναφείς εγκαταστάσεις, στους αποτεφρωτήρες νοσηλευτικών ιδρυµάτων και µέτρα για τις ανοιχτές εστίες καύσης» – ΚΥΑ 76802/1033/96 (ΦΕΚ 596/Β : «Τροποποίηση και συµπλήρωση της ΚΥΑ 58751/2370/93 περί καθορισµού µέτρων και όρων για τον περιορισµό της ατµοσφαιρικής ρύπανσης που προέρχεται από Μεγάλες Εγκαταστάσεις Καύσης». – ΚΥΑ 58751/2370/93 (ΦΕΚ 264/Β): «Καθορισµός µέτρων και όρων για τον περιορισµό της ατµοσφαιρικής ρύπανσης που προέρχεται από Μεγάλες Εγκαταστάσεις Καύσης». – ΚΥΑ 11294/93 (ΦΕΚ 264/Β): «Όροι λειτουργίας και επιτρεπόµενα όρια εκποµπών αερίων αποβλήτων από βιοµηχανικούς λέβητες ατµογεννήτριες, ελαιόθερµα και αερόθερµα που λειτουργούν µε καύσιµο µαζούτ, ντήζελ ή αέριο». – ΚΥΑ 10315/93 (ΦΕΚ 369/Β): «Ρύθµιση θεµάτων σχετικών µε τη λειτουργία των σταθερών εστιών καύσης για τη θέρµανση κτιρίων και νερού». – ΥΑ 40786/2143/1988 (ΦΕΚ 341/Β): «Εφαρµογή µέτρων αντιρρύπανσης στους λιγνιτικούς σταθµούς της ∆ΕΗ στους νοµούς Κοζάνης και Φλώρινας και άλλες συναφείς διατάξεις» – ΥΑ 47943/1988 (ΦΕΚ 807/Β): «Όροι λειτουργίας εγκαταστάσεων απολίπανσης επιφανειών που λειτουργούν σε καταστήµατα επιφανειακής επεξεργασίας µετάλλων στην ευρύτερη περιοχή της Αθήνας – ΥΑ 47942/1988 (ΦΕΚ 807/Β): «Μείωση εκποµπών καύσης µέσω µέτρων εξοικονόµησης καυσίµου σε βαφεία - φινιριστήρια υφανσίµων της ευρύτερης περιοχής της Αθήνας». – ΚΥΑ 82805/2224/93 (ΦΕΚ 699/Β): «Καθορισµός µέτρων και όρων για την πρόληψη της ατµοσφαιρικής ρύπανσης που προέρχεται από εγκαταστάσεις καύσης στερεών αποβλήτων». – ΚΥΑ 8243/1113/91 (ΦΕΚ 138/Β): «Καθορισµός µέτρων και µεθόδων για την πρόληψη και µείωση της ρύπανσης του περιβάλλοντος από εκποµπές αµιάντου – ΠΥΣ 34/02 (ΦΕΚ 125/Α): «Όρια και κατευθυντήριες τιµές σε διοξείδιο του θείου, διοξείδιο του αζώτου και οξειδίων του αζώτου, σωµατιδίων και µολύβδου». – ΠΥΣ 5/03 (ΦΕΚ 58/Α): «Έγκριση εθνικού προγράµµατος εκποµπών αερίων θερµοκηπίου (20002010) σύµφωνα µε τι άρθρο 3 (παρ.3) του Ν.3017/2002 (ΦΕΚ 117/Α)». – ΠΥΣ 25/88 (ΦΕΚ 52/Α): «Οριακές και κατευθυντήριες τιµές ποιότητας της ατµόσφαιρας σε διοξείδιο του αζώτου και τροποποίηση των αρ. 98 και 99/10.7.1987 Πράξεων του Υ.Σ». – ΠΥΣ 98/87 (ΦΕΚ 135/Α) : «Οριακές και κατευθυντήριες τιµές ποιότητας της ατµόσφαιρας σε διοξείδιο του θείου και αιωρούµενα σωµατίδια». – ΠΥΣ 99/87 (ΦΕΚ 135/Α): «Οριακή τιµή ποιότητας της ατµόσφαιρας της ατµόσφαιρας σε µόλυβδο». – ΠΥΣ 11/97 (ΦΕΚ 19/Α): «Μέτρα για την αντιµετώπιση της ατµοσφαιρικής ρύπανσης από όζον». – Ν. 2052/92 (ΦΕΚ 94/Α/5-6-1992): «Μέτρα για την αντιµετώπιση του νέφους και πολεοδοµικές ρυθµίσεις». Για τα υγρά απόβλητα – ΚΥΑ 5673/400/97 (ΦΕΚ 192Β): Καθορίζει τα µέτρα και τους όρους για την επεξεργασία αστικών λυµάτων. Επίσης αφορά ορισµένα βιοµηχανικά απόβλητα περιέχοντα κυρίως οργανικό φορτίο και τα οποία µπορούν να διοχετευτούν σε αποχετευτικά δίκτυα και σταθµούς επεξεργασίας αστικών λυµάτων, αφού προηγουµένως έχουν υποβληθεί σε προκαταρκτική επεξεργασία. – Υγειονοµική ∆ιάταξη Ε1β 221/65 (ΦΕΚ 138/Β): «Περί διαθέσεως λυµάτων και βιοµηχανικών αποβλήτων», όπως τροποποιήθηκε µε την Υ.Α. Γ1/17831/71 (ΦΕΚ 986/Β) και Υ.Α. Γ4/1305/74 (ΦΕΚ 801/Β). – ΚΥΑ 4859/726/01 (ΦΕΚ 253/Β): «Μέτρα και περιορισµοί για την προστασία του υδάτινου περιβάλλοντος από απορρίψεις και ειδικότερα καθορισµός οριακών τιµών ορισµένων επικίνδυνων ουσιών που υπάγονται στον κατάλογο ΙΙ της Οδηγίας 74/464/ΕΟΚ του Συµβουλίου ης της 4 Μαΐου 1976». – ΚΥΑ 55648/2210/91 (ΦΕΚ 323Β): «Μέτρα και περιορισµοί για την προστασία του υδάτινου περιβάλλοντος και ειδικότερα καθορισµός οριακών τιµών και επικίνδυνων ουσιών στα υγρά απόβλητα».

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

134

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

–

–

–

– – –

– –

–

–

ΠΥΣ 255/94 (ΦΕΚ 123/Α): Συµπλήρωση του παραρτήµατος του άρθρου 12 της υπ' αριθ. 55648/2210/1991 ΚΥΑ «Μέτρα και περιορισµοί για την προστασία του υδάτινου περιβάλλοντος και ειδικότερα καθορισµός οριακών τιµών και επικίνδυνων ουσιών στα υγρά απόβλητα». ΥΑ 90461/2193/94 (ΦΕΚ 843/Β): Συµπλήρωση του παραρτήµατος του άρθρου 12 της υπ' αριθ. 55648/2210/1991 ΚΥΑ «Μέτρα και περιορισµοί για την προστασία του υδάτινου περιβάλλοντος και ειδικότερα καθορισµός οριακών τιµών και επικίνδυνων ουσιών στα υγρά απόβλητα». ΠΥΣ 73/90 (ΦΕΚ 90/Α): «Καθορισµός των κατευθυντήριων και οριακών τιµών ποιότητας των νερών από απορρίψεις ορισµένων επικίνδυνων ουσιών, που υπάγονται στον κατάλογο Ι του παραρτήµατος Α του άρθρου 6 της αριθ. 144/2.11.1987 Πράξης του Υπουργικού Συµβουλίου». ΠΥΣ 144/87 (ΦΕΚ 197/Α): «Προστασία υδάτινου περιβάλλοντος από τη ρύπανση που προκαλείται από επικίνδυνες ουσίες που εκχέονται στο υδάτινο περιβάλλον». ΚΥΑ 26857/553/88 (ΦΕΚ 196/Β): «Μέτρα και περιορισµοί για την προστασία των υπόγειων νερών από απόρριψη επικίνδυνων ουσιών». ΚΥΑ 18186/271/88 (ΦΕΚ 126/Β): «Μέτρα και περιορισµοί για την προστασία του υδάτινου περιβάλλοντος και ειδικότερα καθορισµός οριακών τιµών των επικινδύνων ουσιών στα υγρά απόβλητα». ΥΑ 45/2280/83 (ΦΕΚ 720/Β): «Προστασία των νερών που χρησιµοποιούνται για την ύδρευση της περιοχής Πρωτευούσης από ρυπάνσεις και µολύνσεις». ΥΑ 15519/83 (ΦΕΚ 455/Β): «Περί των όρων διάθεσης λυµάτων και υγρών βιοµηχανικών αποβλήτων σε φυσικούς αποδέκτες και καθορισµού των ανωτάτων επιτρεπτών ορίων ρυπαντών». Π∆ 179182/656/79 (ΦΕΚ 582/Β): «Περί διαθέσεως υγρών αποβλήτων από τις παραγωγικές διαδικασίες των βιοµηχανιών περιοχής Μείζονος Περιοχής Πρωτευούσης δια του δικτύου υπονόµων και των ρευµάτων που εκτρέπονται στον Κ.Α.Α. και που εποπτεύονται από τον ΟΛΠ µε αποδέκτη τη θαλάσσια περιοχή Κερατσινίου Πειραιώς». Ν. 743/77 (ΦΕΚ 319/Α): «Περί προστασίας του θαλασσίου περιβάλλοντος και ρυθµίσεως συναφών θεµάτων».

Για τα στερεά και επικίνδυνα απόβλητα – Ν.2939/01 (ΦΕΚ 179/Α): «Συσκευασίες και εναλλακτική διαχείριση των συσκευασιών και άλλων προϊόντων - Ίδρυση Εθνικού Οργανισµού Εναλλακτικής ∆ιαχείρισης Συσκευασιών και Άλλων Προϊόντων (ΕΟΕ∆ΣΑΠ) και άλλες διατάξεις». – Π∆ 109/04 (ΦΕΚ 75/Α): «Μέτρα και όροι για την εναλλακτική διαχείριση των οχηµάτων στο τέλος του κύκλου της ζωής τους, των χρησιµοποιηµένων ανταλλακτικών τους και των απενεργοποιηµένων καταλυτικών µετατροπέων σε συµµόρφωση µε τις διατάξεις της Οδηγίας 2000/53/ΕΚ». – Π∆ 116/04 (ΦΕΚ 81/Α): «Μέτρα, όροι και πρόγραµµα για την εναλλακτική διαχείριση των µεταχειρισµένων ελαστικών των οχηµάτων. Πρόγραµµα για την εναλλακτική διαχείρισή τους». – Π∆ 82/04 (ΦΕΚ 64/Α): «Αντικατάσταση της 98012/2001/96 ΚΥΑ (Καθορισµός µέτρων και όρων για τη διαχείριση των χρησιµοποιηµένων ορυκτελαίων - ΦΕΚ 40 Β). Μέτρα, όροι και πρόγραµµα για την εναλλακτική διαχείριση των αποβλήτων λιπαντικών ελαίων». – Π∆ 115/04 (ΦΕΚ 80/Α): «Αντικατάσταση της 73537/1438/95 ΚΥΑ (∆ιαχείριση των ηλεκτρικών στηλών και των συσσωρευτών που περιέχουν ορισµένες επικίνδυνες ουσίες - ΦΕΚ 781/Β) και της 19817/2000 ΚΥΑ (Τροποποίηση της 73537/1438/95 ΚΥΑ - ΦΕΚ 963 Β). Μέτρα, όροι και πρόγραµµα για την εναλλακτική διαχείριση των χρησιµοποιηµένων ηλεκτρικών στηλών και συσσωρευτών». – Π∆ 117/04 (ΦΕΚ 82/Α): «Μέτρα, όροι και πρόγραµµα για την εναλλακτική διαχείριση των αποβλήτων ειδών ηλεκτρικού και ηλεκτρονικού εξοπλισµού σε συµµόρφωση µε τις διατάξεις των Οδηγιών 2002/95 και 2002/96)». – ΚΥΑ 50910/2727/03 (ΦΕΚ 1909/Β): «Μέτρα και όροι για τη διαχείριση στερεών αποβλήτων. Εθνικός και Περιφερειακός Σχεδιασµός ∆ιαχείρισης». – ΚΥΑ 114218/97 (ΦΕΚ 1016/Β): «Κατάρτιση πλαισίου προδιαγραφών και γενικών προγραµµάτων διαχείρισης στερεών αποβλήτων». – ΚΥΑ 19396/1546/97 (ΦΕΚ 604/Β): «Μέτρα και όροι για τη διαχείριση επικίνδυνων αποβλήτων». – ΚΥΑ 72751/3054/85 (ΦΕΚ 665/Β): «Τοξικά και επικίνδυνα απόβλητα και εξάλειψη πολυχλωροδιφαινυλίων και πολυχλωροτριφαινυλίων». – ΚΥΑ 7589/731/00 (ΦΕΚ 514/Β): «Περί διαθέσεως πολυχλωροδιφαινυλίων και ης πολυχλωροτριφαινυλίων σε συµµόρφωση µε την Οδηγία 96/59/ΕΚ του Συµβουλίου της 16 Σεπτεµβρίου 1996».

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

135

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

– – – – – – –

ΚΥΑ ΗΠ 2940/3508/02 (ΦΕΚ 1572/Β): «Μέτρα και όροι για την υγειονοµική ταφή των αποβλήτων». ΚΥΑ ΗΠ 3418/07/02 (ΦΕΚ 712/Β): «Μέτρα και όροι για τις λιµενικές εγκαταστάσεις παραλαβής αποβλήτων που παράγονται στα πλοία και καταλοίπων φορτίου». Π∆ 329/83 (ΦΕΚ 118/Α): «Ταξινόµηση συσκευασία και επισήµανση των επικίνδυνων ουσιών ΚΥΑ 2487/45/99 (ΦΕΚ 196/Β): «Περί καύσεως επικινδύνων αποβλήτων σε συµµόρφωση µε την ης Οδηγία 94/67/ΕΚ του Συµβουλίου της 16 ∆εκεµβρίου 1996». ΚΥΑ 80568/91 (ΦΕΚ 641/Β): «Μέθοδοι, όροι και περιορισµοί για τη χρησιµοποίηση στη γεωργία της ιλύος που προέρχεται από επεξεργασία οικιακών και αστικών λυµάτων». ΚΥΑ 49541/1424/86 (ΦΕΚ 444/Β): «περί στερεών αποβλήτων, σε συµµόρφωση προς την Οδηγία ης 75/442/ΕΚ του Συµβουλίου της 15 Ιουλίου 1975». ΚΥΑ Ε1β 301/64 (ΦΕΚ 63/Β): «Υγειονοµική διάταξη περί συλλογής, αποκοµιδής και διαθέσεως απορριµµάτων».

Για τα καύσιµα – ΚΥΑ 1166/94 (ΦΕΚ 336/B): «Προδιαγραφές και µέθοδοι ελέγχου, πετρελαίου κίνησης». – ΚΥΑ 42/94 (ΦΕΚ 320/Β): «Προδιαγραφές και µέθοδοι ελέγχου µαζούτ». – ΚΥΑ 526/96 (ΦΕΚ 887/Β): «Μείωση θείου στο µαζούτ». ∆ιανοµαρχιακές Αποφάσεις – 5340/85 Κοινή Απόφαση Νοµαρχών Ηµαθίας, Θεσσαλονίκης και Πέλλας Αριθ. Οικ. 5340/85 "Ειδικοί όροι διάθεσης λυµάτων και βιοµηχανικών αποβλήτων και καθορισµός της ανώτερης τάξης χρήσης των νερών του ποταµού Λουδία" – 552/84 Κοινή Απόφαση Νοµαρχών Γρεβενών, Ηµαθίας, Θεσσαλονίκης, Καστοριάς, Κοζάνης και Πιερίας Αριθ. Οικ. 552/84 "Καθορισµός ανωτέρας τάξης χρήσης των νερών του ποταµού Αλιάκµονα" – 330/81 ∆ιανοµαρχιακή Απόφαση, νοµαρχών Αχαΐας, Αιτωλίας & Ακαρνανίας, Βοιωτίας, ∆υτικής Αττικής, Κορινθίας και Φωκίδος "Περί ∆ιάθεσης υγρών βιοµηχανικών αποβλήτων και λυµάτων στους κόλπους Κορινθιακό και Πατραϊκό" – ΥΓ/119/91 ∆ιανοµαρχιακή Απόφαση, νοµαρχών Πρεβέζης, Άρτης και Ιωαννίνων "Περί χαρακτηρισµού των νερών του Λούρου ποταµού και των παραποτάµων αυτού" – 2277/2004 ∆ιανοµαρχιακής Απόφασης των Νοµαρχών ∆ράµας, Καβάλας, Ξάνθης µε αρ. Πρ. ∆ΠΠ 2277/2.6.2004 µε θέµα "Καθορισµός χρήσεων του ποταµού Νέστου των παραποτάµων του και των ταµιευτήρων τους και ορισµός ποιοτικών χαρακτηριστικών υδάτων του και των προς διάθεση σ' αυτόν επεξεργασµένων υγρών αποβλήτων" – ΦΕΚ 1733 (23/11/2004) ∆ιορθώσεις επί της ∆ιανοµαρχιακής Απόφασης των Νοµαρχών ∆ράµας, Καβάλας, Ξάνθης µε αρ. Πρ. ∆ΠΠ 2277/2.6.2004 µε θέµα "Καθορισµός χρήσεων του ποταµού Νέστου των παραποτάµων του κ.λ.π." – ∆ΥΠ/ Β3/ Φ75/ οικ. 36726 ∆ιανοµαρχιακή απόφαση των νοµαρχών Πέλλας και Φλώρινας "Ειδικοί όροι διάθεσης λυµάτων και βιοµηχανικών αποβλήτων και καθορισµός της ανωτέρας τάξης χρήσης των νερών της λίµνης Βεγορίτιδας" – 6550/81 Κοινή Απόφαση Νοµαρχών Σερρών και ∆ράµας Αριθ. 6550/81 "Περί χρήσεως των νερών του ποταµού Αγγίτη και των χειµάρρων, τάφρων και διωρύγων που καταλήγουν σ' αυτόν και ειδικών όρων διαθέσεως λυµάτων ή βιοµηχανικών αποβλήτων σ' αυτούς". – 17823/81 ∆ιανοµαρχιακή Απόφαση, νοµαρχών Ανατολικής Αττικής, ∆υτικής Αττικής, Πειραιώς και Κορινθίας "Περί διαθέσεως υγρών βιοµηχανικών αποβλήτων και λυµάτων στο Σαρωνικό Κόλπο" Ατυχήµατα µεγάλης έκτασης – ΚΥΑ 5697/590/2000 (ΦΕΚ 405/Β) (καταργεί τις ΚΥΑ 18187/272/88 και 77119/4607/93): «Καθορισµός µέτρων και όρων για την αντιµετώπιση των κινδύνων από ατυχήµατα µεγάλης έκτασης σε εγκαταστάσεις ή µονάδες λόγω της ύπαρξης επικίνδυνων ουσιών». Νοµαρχιακές Αποφάσεις – Αρκαδίας: 8983/87, 6067/85 – Έβρου: 1251/95 – Ηµαθίας: 41633/84 – Ηρακλείου: 269/2004 – Θεσπρωτίας: 3694/99 – Θεσσαλονίκης: ∆Υ/22374/91/94, 3344/95, 24/58373/96, 30/1585/02 – Ιωαννίνων: 2935/81, 6854/80, 758/81, 8022/78

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

136

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

– – – – – – – – – – – – – – –

Καβάλας: 6924/87 Κιλκίς: 3019/87 Κυκλάδων: 4458/2004 &4456/2004 & 4457/2004 Λακωνίας: 4138/03, 2725/01, 4610/99, 8133/01, 308/04, 6421/87 Μαγνησίας: 8440/96 Μεσσηνίας: 8486/88 Ξάνθης: 3014/85, 6718/86 Πέλλης: 3610/84 Πρεβέζης: 3371/85, 1899/04 Σάµου: 7841/94, ΥΓ/1679/04 Σερρών: 1413/81, 1472/81 Τρικάλων: 4813/98, 4391/2004 Φλώρινας: Απόφαση της 26/3/90 Χαλκιδικής: 96400/85 Χανίων: 10794/85, 4124/89, 6310/85, 2014/86, 6352/86, 2673/91, 5891/94, 8319/94, 2117/00, 3841/03, 10965/89

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

137

Επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. Οδηγία 75/442/ΕΟΚ του Συµβουλίου της 15/7/75 περί των στερεών αποβλήτων 2. Οδηγία 76/403/ΕΟΚ του Συµβουλίου της 6/4/76 περί εξαλείψεως των πολυχλωροδιφαινυλίων και των πολυτριχλωροφαινυλίων 3. Οδηγία 78/176/ΕΟΚ του Συµβουλίου της 20/2/78 περί των αποβλήτων που προέρχονται από τη βιοµηχανία του διοξειδίου του τιτανίου 4. American Public Health Association Standard methods for the examination of water and th wastewater: American Public Health Association, Washington, D.C. 15 edition, 1981 5. «Σύστηµα καθαρισµού λυµάτων» Φοιτητικές σηµειώσεις, Ε. Κολοβέα – Παπαχρήστου, Θεσσαλονίκη 1982 6. «Ενόργανη Χηµική Ανάλυση», Θεµιστοκλή Α. Κουϊµτζή, 1982 7. «Βιοµηχανικά απόβλητα» Φοιτητικές σηµειώσεις, Ε. Κολοβέα – Παπαχρήστου, Θεσσαλονίκη 1983 8. K. Grasshoff, M. Erhardt, K. Kremling. Methods of Seawater Analysis, Second Revised and Extended Edition, Verlag Chemie, Weinheim, 1983 9. Οδηγία 84/631/ΕΟΚ του Συµβουλίου της 6/12/84 για την επιτήρηση και τον έλεγχο εντός της Ε.Ε. των διασυνοριακών µεταφορών επικίνδυνων αποβλήτων 10. Οδηγία 85/339/ΕΟΚ του Συµβουλίου της 27/6/85 για τις συσκευασίες υγρών τροφίµων 11. Οδηγία 85/469/ΕΟΚ του Συµβουλίου της 22/7/85 για την προσαρµογή στην τεχνική πρόοδο της οδηγίας 84/631/ΕΟΚ σχετικά µε την επιτήρηση και τον έλεγχο εντός της Ε.Ε. των διασυνοριακών µεταφορών επικίνδυνων αποβλήτων 12. Οδηγία 86/278/ΕΟΚ του Συµβουλίου της 12/6/86 σχετικά µε την προστασία του περιβάλλοντος και ιδίως του εδάφους κατά τη χρησιµοποίηση της ιλύος καθαρισµού λυµάτων στη γεωργία 13. «Μέθοδοι ελέγχου ρυπάνσεως περιβάλλοντος», Γ. Βασιλικιώτης, 1986 14. «Επεξεργασία και διάθεση υγρών αποβλήτων», Γ. Μαρκαντωνάτος, 1990 15. Οδηγία 91/271/ΕΟΚ του Συµβουλίου της 21/5/91 για την επεξεργασία των αστικών λυµάτων 16. Economopoulos A., Assessment of sources of air, water and land pollution, Α guide to rapid source inventory techniques and their use in formulating environmental control strategies, World Health Organization, Geneva, Switzerland, 1993 17. Λειτουργία & Συντήρηση µικρών µονάδων επεξεργασίας λυµάτων, PETRA II, Action Business Center Ltd, 1994) 18. Οδηγία 96/61/ΕΚ του Συµβουλίου της 24/9/96 για την ολοκληρωµένη πρόληψη και τον περιορισµό της ρύπανσης (Integrated Prevention Pollution Control, IPPC 19. «Στοιχεία βιοχηµείας – βιοτεχνολογίας περιβάλλοντος για µηχανικούς» Συλλογή εντύπων κατά τις παραδόσεις Τεχνικής Περιβάλλοντος του ΣΤ’ εξαµήνου, Χατζηαγγέλου, Η., Χατζηαγγέλου, Α., 1996 20. «Τεχνολογία επεξεργασίας και διάθεσης ιλύος» Συλλογή εντύπων κατά τις παραδόσεις Τεχνικής Περιβάλλοντος του ΣΤ΄ εξαµήνου ∆ερµίση - Λεπτίδου Ν., Θεσσαλονίκη, 1996 21. “Water and Wastewater Management in a Dairy Processing Plant”, North Carolina Cooperative Extension Service, North Carolina State University, March 1996 22. «Αποχετεύσεις» (Τεύχος 4), Συλλογή εντύπων κατά τις παραδόσεις Υδραυλικών Έργων Ι, του Ε’ εξαµήνου, Χατζηαγγέλου Η., Θεσσαλονίκη, 1996 23. Οδηγία 2000/60/ΕΚ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συµβουλίου της 23/10/2000 για τη θέσπιση πλαισίου κοινοτικής δράσης στον τοµέα της πολιτικής των υδάτων (L 327 EL 22.12.2000) 24. Ιστοσελίδα Υ.ΠΕ.ΧΩ.∆.Ε., Οδηγός ανεύρεσης Βέλτιστων ∆ιαθέσιµων Τεχνικών – Οριακές Τιµές Εκποµπών (BAT – ELVs), http://natura.minenv.gr/batelv 25. «Ποιότητα του νερού ανθρώπινης κατανάλωσης» ΦΕΚ 892 τεύχος Β’, 11/07/2001

Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ.

138