Diapositiva 1

Πρόγραμμα PHOTOMEM
Φωτοκατάλυση και Τεχνολογία
Μεμβρανών για την Επεξεργασία Υγρών
Αποβλήτων Ελαιοτριβείου
http://www.photomem.eu
Η έρευνα αυτή χρηματοδοτήθηκε από την Ευρωπαική Ένωση και το έβδομο πλαίσιο στήριξης
(FP7/2007/2013) υπό το συμβόλαιο με αριθμό n° 262470
PH OT MEM
Το πρόγραμμα PHOTOMEM είναι ένα ευρωπαικό
πρόγραμμα στο πλαίσιο του FP7, και αποτελεί “ Έρευνα προς
όφελος των μικρομεσαίων επιχειρήσεων". Επίσημως,
ξεκίνησε τον Δεκέμβριο του 2010 και προβλέπεται να
ολοκληρωθεί τον Δεκέμβριο του 2012..
Το πρόγραμμα PHOTOMEM προτείνει μία αξιόπιστη και
οικονομική τεχνολογία επεξεργασίας των αποβλήτων,
εφαρμόζοντας ένα καινοτόμο και ολοκληρωμένο σύστημα
απομάκρυνσης των οργανικών ρύπων, μέσω της
φωτοκατάλυσης, σε τρία στάδια:
“Σκοπός του προγράμματος είναι να καθορίσει και
να υλοποιήσει τεχνολογία για την επεξεργασία
υγρών αποβλήτων που προέρχονται από αγροβιομηχανικά απόβλητα. Συγκεκριμένα, ένα από τα
τελευταία στάδια κατά την παραγωγή ελαιολάδου
είναι η καθαρισμός και ο τελικός διαχωρισμός του
ελαιολάδου από το στερεό υπόλειμμα και το
υδατικό διάλυμα, το οποίο αποκαλείται ως "Υγρό
Απόβλητο Ελαιοτριβείου (ΥΑΕ)"
Επιπτώσεις στο περιβάλλον:
 Τα ΥΑΕ χαρακτηρίζονται από υψηλό ποσοστό οργανικών
ενώσεων, υψηλά επίπεδα τοξικότητας καθώς και ισχυρή
παρουσία πολυφαινολικών ενώσεων. Μία μέση τιμή του
οργανικού και ανόργανου φορτίου τους ισούται με COD=80
g/L;
 Υψηλό ποσοστό των ΥΑΕ ελευθερώνεται στα εδάφη,
όπου η νομοθεσία επιτρέπει την απόρριψη των ΥΑΕ σε
κατάλληλα εδάφη προκαλώντας σοβαρή ρύπανση των
υπόγειων υδάτων;
 Μία εναλλακτική μέθοδος είναι η διεργασία της
εξάτμισης, η οποία απαιτεί μεγάλες δεξαμενές ή λίμνες
εξάτμισης, όπου το νερό εξατμίζεται φυσικά με τον ήλιο και
την πάροδο του χρόνου. Η τεχνική αυτή οδηγεί σε
δυσάρεστες οσμές που εκλύονται στην ατμόσφαιρα και σε
ένα ισχυρά ρυπασμένο στερεό υπόλειμμα του οποίου η
διαχείριση είναι δύσκολη;
 Οι παραδοσιακές διεργασίες μεμβρανών σε πολλαπλά
στάδια δεν είναι αποδοτικές, είναι πολύ ακριβές και
παρουσιάζουν το μεγάλο μειονέκτημα της επίστρωσης με
ρύπους της επιφάνειας των μεμβρανών (fouling effect).
Εξαιτίας αυτού απαιτείται συχνό πλύσιμο των μεμβρανών,
μειώνοντας έτσι τη διάρκεια ζωής των μεμβράνων και
αυξάνοντας παράλληλα το κόστος της επεξεργασίας.
Γενικό διάγραμμα της διεργασίας PHOTOMEM.
1ο στάδιο προ-επεξεργασίας
Τα ΥΑΕ υφίστανται προ-επεξεργασία με μια νέα
βελτιστοποιημένη μέθοδο κροκίδωσης όπου λάμβάνει χώρα
ένας προκαταρκτικός διαχωρισμός των αιωρούμενων
στερεών από το υγρό. Στη συνέχεια η κροκίδωση
πραγματοποιείται μέσω της θέρμανσης με οξίνιση του
αποβλήτου, επιτρέποντας την κατά 50% μείωση του CODκαι
την ανάκτηση του 90 % του όγκου του επεξεργασμένου νερού.
Το μεγάλο πλεονέκτημα έναντι της παραδοσιακής μεθόδου
κροκίδωσης με θειικό αργίλιο (ακριβό και τοξικό
αντιδραστήριο) είναι το γεγονός ότι πρόκειται γι αμια φθηνή
μέθοδο.
2%
Ανόργανα συστατικά:
K, Na, Ca, Fe, Mn
Άλλα συστατικά:
σε ιοντική μορφή
συστατικά όπως
P, S, Cl
18%
80%
οργανικά συστατικά
Περιοχή μιας λίμνης εξάτμισης όπου απορρίπτονται ΥΑΕ.
Ολικό ποσό του ΥΑΕ επί της ξηρής του σύστασης.
2ο στάδιο
PH OT MEM
3ο στάδιο διεργασίας με μεμβράνες.
φωτοκατάλυσης
Το πρόγραμμα PHOTOMEM προτείνει μία καινοτόμα
επεξεργασία που στηρίζεται στη μείωση των οργανικών
ρύπων μέσω της φωτοκατάλυσης (UV ακτινοβολία) με χρήση
νανο-σωματιδίων τιτανίου με μαγνητικό περίβλημα ώστε να
μειώσει το COD από 80 g/L στα 25 g/L.
a)
b)
40nm
Η βελτιστοποιημένη διεργασία των μεμβρανών του
PHOTOMEM
(αντίστροφη
ώσμωση+
υπερδιήθηση+
νανοδιήθηση) είναι ικανή να διαχωρίζει τους ρύπους σε
ποσοστό άνω των 85% του αποβλήτου ενώ μειώνει το COD
από 25g/L στα 0,5g/L, το οποίο είναι και το ανώτερο όριο για
την απόρριψη τους στο αποχετευτικό σύστημα. Άλλα
οικονομικά οφέλη είναι τα εξής:
 Η παραγωγή λιγοτερο του 10% του περιαχομένου σε
οργανικά που προέρχονται από συμπυκνωμένο υγρό
απόβλητο είναι κατάλληλο για λίπασμα (κομπόστ) σε εδάφη;
Φωτοκαταλυτικά νανο-σωματίδια τιτανίου μαγνητικού περιβλήματος:
a) Fe3O4/SiO2/TiO2 πρότυπα νανο-σωματίδια τριών στρωμάτων
b) ΤΕΜ ανάλυση εικόνων.
 Η ανάκτηση των πολυφαινολών και η πώλησή τους στη
βιομηχανία φαρμακευτικών θα μειώσει το κόστος της
επεξεργασίας. Στην πραγματικότητα, η οξείδωση των
πολυφαινολών είναι χαμηλότερη, περίπου στο 40%, όσον
αφορά στην πλήρη οξείδωση τους χρησιμοποιώντας άλλες
βιολογικές προ-επεξεργασίες.
Η βιομηχανική εφαρμογή της φωτοκαταλυτικής επεξεργασίας
με μαγνητικά νανοσωματίδια καταλύτη βελτιστοποιήθηκε, τα
σωματίδια καλύφθηκαν εξωτερικά με οξείδιο του τιτανίου. Τα
πλεονεκτήματα αυτής της μεθόδου είναι τα εξής:
 Η φωτοκαταλυτική οξείδωση με TiO2 είναι αποδοτική υπό
UV ακτινοβολία και καταστρέφει ένα ευρύ φάσμα ρύπων που
βρίσκονται στην υδατική φάση: 70% του COD μπορεί να
απομακρυνθεί από τα ΥΑΕ, υπό την παρουσία 1-3 g/L ΤιΟ2 για
επεξεργασία λίγων ωρών;
 Το TiO2 έχει υψηλή ανθεκτικότητα στη διάβρωση, είναι
βιολογικά αδρανές και έχει χαμηλό κόστος. Τα σωματίδια
μπορούν να ανακτηθούν κατά 98% με τη βοήθεια μαγνητικών
φίλτρων;
 Η οξείδωση των οργανικών με νανοσωματίδια
φωτοκαταλύτη είναι πολύ πιο αποδοτική από τις συμβατικές
μεθόδους: μείωση του COD περίπου 2 φορές πιο γρήγορα.
PHOTOMEM Επιστημονικοί και Τεχνικοί Σκοποί
 Εγκατάσταση πιλοτικής μονάδας: υλοποίηση μιας απλής στη χρήση πιλοτικής μονάδας δυναμικότητας 1m3/ημέρα για την πεξεργασία
ΥΑΕ;
 Χαμηλή επένδυση και λειτουργικό κόστος: το κόστος της 40m3/ημέρα δυναμικότητας, μονάδας θα είναι περίπου 300000€ ενώ το
κόστος της λειτουργίας θα είναι περίπου 40% χαμηλότερο από το πραγματικό κόστος της απόριψης των ΥΑΕ;
 Μικροί χρόνοι αποπληρωμής: εκτιμάται ότι ο χρόνος αποπληρωμής για μια μονάδα δυναμικότητας 65 m3/ημέρα που θα επεξεργάζεται
μόνο ΥΑΕ θα είναι περίπου 5 με 6 χρόνια, με κέρδος για τον ιδιοκτήτη του ελαιοτριβείου να ανέρχεται στο 50%;
 Ευελιξία της μονάδας επεξεργασίας: η πιθανότητα μεταφοράς της μονάδας σε διάφορες τοποθεσίες θα είναι εφικτή για τους
συνεργατες-εταιρείες, που θα έχουν την ίδια δυναμικότητα με το 20% του πραγματικού μαγάθους της μονάδας επεξεργασίας;
 Πλήρως αυτοματοποιημένη η λειτουργία της μονάδας: απλές λειτουργίες on/off και αυτοματισμοί για τον έλεγχο από απόσταση,
χωρίς να είναι απραίτητη η παρουσία τεχνικού, η συνεχούς συντήρησης της μονάδας, θα είναι εφικτά (η φωτοκατάλυσης δεν απαιτεί
εκπαιδευμένο προσωπικό κατά τη διάρκεια της λειτουργίας της, όπως άλλα βιολογικά συστήματα);
 Υψηλός χρόνος ζωής των μεμβρανών: χάρη στην ειδική προ-επεξεργασία ςτου αποβλήτου, ο χρόνος ζωής των μεμβρανών θα είναι
παραπών των 24 μηνών καλύπτοντας περίπου 4 παραγωγικές περιόδους όπου η λειτουργία των μεμβρανών έχει υψηλή απόδοση (20%
λιγότερη περιοχή μεμβρανών για να επεξεργαστεί την ίδια ροή αποβλήτου, 10% υψηλότερη επιλεκτικότητα λόγω των πιθανών αυξήσεων
των πιέσεων);
 Μικροί χρόνοι επεξεργασίας: ανάμεσα στις 4-6 ώρες, έναντι των 1-3 ημερών που απαιτούνται στην περίπτωση χημικής ή βιολογικής
προ-επεξεργασίας;
 Χαμηλή κατανάλωση ενέργειας: μέτρια κατανάλωση ενέργειας για το σύστημα ανάδευσης και την πηγή ακτινοβολίας.
JOHN FRANTZESKAKIS
& BROS
Επαφές
Συντονίστρια Εταιρεία:
ECOSYSTEMS SRL
Ιστοσελίδα: www.ecosystems.it
Συντονιστής Προγράμματος: Eng. Luca Matteoni
Email: luca.matteoni@eco-systems.it
Τηλ: +39-06 9100636-7
Ιστοσελίδα του Προγράμματος PHOTOMEM:
http://www.photomem.eu
Μια συνεργασία Ευρωπαικών ετσιρειών πραγματοποιήθηκε.
Πρόκειται για μια ολοκληρωμένη συνεργασία, με 4
διεξαγωγείς έρευνας που εκπονούν όλο το ερευνητικό
κομμάτι, ώστε να επιτευχθούν οι στόχοι του προγράμματος
και 4 μικρομεσαίες επιχειρήσεις (ΜΜΕ) που στηρίζουν και
εκπαιδεύονται πάνω στο πρόγραμμα ώστε να μπορεσει να
γίνει ανταγωνιστικό και προωθηθεί αργότερα στην αγορά.
Οι 4 ΜΜΕ είναι οι Ecosystems από Ιταλία, Bioazul από
Ισπανία, Ιωάννης Φραντζεσκάκης από Ελλάδα και Marion
Technologies από Γαλλία.
Οι 4 διεξαγωγείς έρευνας είναι οι Armines από Γαλλία, Labor
και το Πανεπιστήμιο της Ρώμης "Sapienza" από Ιταλία και το
Πολυτχνείο Κρήτης από Ελλάδα.
Για το περιεχόμενο του παρόντος υπεύθυνοι είναι οι συγγραφείς και δεν αντικατοπτρίζει απαραιτήτως την άποψη της
Ευρωπαικής Επιτροπής. Αυτή δε φέρει ευθύνη για περαιτέρω χρήση των εν λόγω πληροφοριών.

Download Report