CHARACTERIZATION OF SILAGE EFFLUENT AND ITS TREATMENT USING DOWNFLOW REED BEDS

Abstract

Η ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΕΙΝΑΙ ΕΠΙΚΕΝΤΡΩΜΕΝΗ ΣΤΗΝ ΑΝΑΖΗΤΗΣΗ ΜΕΘΟΔΩΝ ΕΥΚΟΛΑ ΕΦΑΡΜΟΣΙΜΩΝ ΣΤΙΣ ΑΓΡΟΤΙΚΕΣ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΛΥΣΗ ΤΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΟΥ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ ΠΟΥ ΔΗΜΙΟΥΡΓΕΙΤΑΙ ΑΠΟ ΤΑ ΥΓΡΑ ΑΠΟΒΛΗΤΑ ΤΗΣ ΕΝΣΙΡΩΣΗΣ ΧΟΡΤΟΥ (ΥΑΕ). ΠΕΡΙΛΑΜΒΑΝΕΙ ΧΗΜΙΚΕΣ ΑΝΑΛΥΣΕΙΣ ΤΩΝ ΥΑΕ ΚΑΙ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟ ΤΩΝ ΚΥΡΙΩΝ ΣΥΣΤΑΤΙΚΩΝ ΑΜΕΣΩΣ ΜΕΤΑ ΤΗΝ ΕΝΑΡΞΗ ΤΗΣ ΖΥΜΩΣΗΣ ΚΑΙ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΤΟΥ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΥ ΠΟΥ ΕΠΙΧΕΙΡΗΘΗΚΕ. ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΤΗΚΑΝ ΠΤΗΤΙΚΑ ΛΙΠΑΡΑ ΟΞΕΑ ΚΑΙ ΓΑΛΑΚΤΙΚΟ ΟΞΥ ΜΕ ΜΙΑ ΠΑΡΑΛΛΑΓΜΕΝΗ ΜΕΘΟΔΟ ΥΓΡΗΣ ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑΣ (HPLC). ΔΟΚΙΜΑΣΤΗΚΕ ΣΕ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΚΛΙΜΑΚΑ Η ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΑΡΑΙΩΜΕΝΟΥ ΥΑΕ ΜΕ BOD5 ΠΕΡΙΠΟΥ 8000 MG/L ΜΕΣΑ ΣΕ ΓΥΑΛΙΝΟ ΒΙΟΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΑ, ΜΕ ΠΤΩΣΗ ΤΟΥ BOD5 ΚΑΤΑ 91-95%. ΑΡΑΙΩΜΕΝΑ ΥΑΕ ΜΕ BOD5 ΑΠΟ 300 ΕΩΣ 7000 MG/L ΔΙΟΧΕΤΕΥΘΗΚΑΝ ΣΕ ΣΥΣΤΗΜΑ ΡΙΖΟΒΙΟΛΟΓΙΚΟΥ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΥ ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΗΣ ΡΟΗΣ ΦΥΤΕΜΕΝΟ ΜΕ ΚΟΙΝΟ ΚΑΛΑΜΙ PHRAGMITES AUSTRALIS. Η ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΑΥΤΗ ΜΕΙΩΝΕΙ ΤΟ BOD5 ΩΣ ΚΑΙ ΚΑΤΑ 99%. ΤΕΛΟΣ, ΠΡΟΤΕΙΝΕΤΑΙ ΕΝΑ ΣΥΣΤΗΜΑ ΡΙΖΟΒΙΟΛΟΓΙΚΟΥ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΥ ΓΙΑ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΣΤΟ ΑΓΡΟΚΤΗΜΑ ΠΟΥ ΠΕΡΙΛΑΜΒΑΝΕΙ ΣΥΝΔΥΑΣΜΟ ΚΛΙΝΩΝ ΚΑΛΑΜΙΩΝ ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΗΣ ΚΑΙ ΟΡΙΖΟΝΤΙΑΣ ΡΟΗΣ.

THIS THESIS IS FOCUSED ON AN INVESTIGATION OF WAYS TO SOLVE THE ENVIRONMENTAL PROBLEM CAUSED BY THE PRODUCTION OF SILAGE EFFLUENT, USING OF TECHNOLOGY EASILYAPPLIED IN FARM CONDITIONS. ANALYSES WERE MADE TO CHARACTERIZE SILAGE EFFLUENT AND IDENTIFY ITS MAJOR CONSTITUENTS, BOTH IN THE RAW STATE AND DURING TREATMENT PROCESSES. DETERMINATIONS OF VOLATILE FATTY ACIDS AND LACTIC ACID IN SILAGE EFFLUENT WERE MADE USING A MODIFIED HPLC METHOD. DILUTED SILAGE EFFLUENT WITH A BOD5 VALUE OF 8000 MG/L AND A PH OF 4,5 WAS TREATED AEROBICALLY IN A LABORATORY-SCALE GLASS FERMENTER WITH GLASS PACKING AND FORCED AERATION. THE RESULTS INDICATED A 91-95% DECREASE IN BOD5. DILUTED SILAGE EFFLUENT AT BOD5 LEVELSFROM 300 UP TO 7000 MG/L WAS TREATED BY SEVERAL SYSTEMS OF DOWNFLOW REED BEDS. THESE SYSTEMS INVOLVED PLANTS OF PHRAGMITES AUSTRALIS SET IN PLASTIC TUBES AND RESULTED IN BOD5 REMOVAL UP TO 99%. FINALLY, A REED BED SYSTEM IS PROPOSEDFOR THE TREATMENT OF SILAGE EFFLUENT ON FARMS. IT IS COMPOSED OF TWO SETS OF DOWNFLOW REED BEDS FOLLOWED BY A HORIZONTAL FLOW BED. A PILOT SCALE MODEL WAS CONSTRUCTED AND TESTED YIELDING ENCOURAGING RESULTS.