Βιολογικοί μέθοδοι επεξεργασίας αποβλήτων εξόρυξης υδρογονανθράκων

Abstract

Τα απόβλητα που δημιουργούνται από τη μονάδα εξόρυξης υδρογονανθράκων είναι πλούσια σε υδρογονάνθρακες και άλλα στοιχεία, γεγονός που τα καθιστά περιβαλλοντικά επικίνδυνα λόγω της υψηλής τοξικότητας του και είναι πολύ σημαντικά για τις επιπτώσεις που προκαλούν στο περιβάλλον. Για τον λόγο αυτό στόχος της παρούσας μεταπτυχιακης διατριβής είναι να διερευνηθεί και να αναπτυχθεί αερόβια διεργασία βιοαποικοδόμησης αποβλήτου από την εξόρυξη υδρογονανθράκων. Το απόβλητο μου μελετήθηκε στην προκείμενη έρευνα συλλέχθηκε από τη μονάδα επεξεργασίας της εταιρείας IESC - Innovating Environmental Solutions Center. Πραγματοποιήθηκαν χημικές εργαστηριακές αναλύσεις στο απόβλητο για τις φυσικοχημικές ιδιότητες του, οι οποίες είναι πολύ σημαντικό να μελετηθούν λόγω του ότι διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη μεταβολή της ποιότητας του. Στο πειραματικό μέρος γίνεται μια λεπτομερής ανάλυση των μεθόδων που χρησιμοποιήθηκαν για το φυσικοχημικό χαρακτηρισμό. Επίσης, στο πειραματικό μέρος γίνεται αναφορά και περιγραφή των καλλιεργειών που αναπτύχθηκαν για τη βιοαποικοδόμηση του αποβλήτου. Οι καλλιέργειες που αναπτύχθηκαν είναι η καλλιέργεια ελέγχου, η καλλιέργεια με προσθήκη ενεργής ιλύς για πηγή μικροοργανισμών και η καλλιέργεια με προσθήκη εμβολίου μικροοργανισμών. Στις πιο πάνω καλλιέργειες πραγματοποιήθηκαν για κάθε μέρα δειγματοληψίας μελέτες για τις φυσικοχημικές ιδιότητες του αποβλήτου. Για την αξιολόγηση της ικανότητας των καλλιεργειών να βιοαποικοδομούν τους ρύπους που βρίσκονται στο απόβλητο πραγματοποιήθηκε ανάλυση των δειγμάτων από κάθε καλλιέργεια για κάθε μέρα δειγματοληψίας στο GC. Τα αποτελέσματα συγκεντρώθηκαν σε πίνακες και αναλύθηκαν με κατάλληλα διαγράμματα, ώστε να εξαχθούν συμπεράσματα τόσο για την ποιότητα του αποβλήτου και των καλλιέργειών, όσο και για το βαθμό μείωσης των ρύπων στο απόβλητο. Το απόβλητο που μελετήθηκε στην παρούσα μελέτη έχει τύπο εδάφους αργιλώδες και χαρακτηρισμό εδάφους με βάση την οργανική ουσία υψηλό. Η σχετική υγρασία του αποβλήτου έχει ποσοστό 18 % και pH 9.0. Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Κύπρου - Τμήμα Επιστήμης και Τεχνολογίας Περιβάλλοντος viii Οι μέρες δειγματοληψίας για όλες τις καλλιέργειες είναι 0, 1, 2, 9, 30, 73, 140, 163 και 203 και οι χρόνοι που μελετήθηκαν από την ανάλυση του GC είναι 2.8, 7.9, 10.7, 11.0, 11.2, 12.6, 13.5 και 16.1. Από την ανάλυση των δειγμάτων στο GC διαπιστώθηκε ότι και στις τρεις καλλιέργειες η διαθεσιμότητα των στοιχείων μειώθηκε αρκετά. Ο βαθμός μείωσης και στις τρεις καλλιέργειες είναι μεγαλύτερο από το 60% και για χρόνο 2,8 παρατηρήθηκε η μεγαλύτερη μείωση με ποσοστό 99,3% και στις τρεις καλλιέργειες. Παρατηρώντας τα ποσοστά μείωσης η καλλιέργεια ελέγχου δεν είναι η αποδοτικότερη συγκριτικά με τις άλλες δύο καλλιέργειες. Αντιθέτως, η διαφορά των ποσοστών μείωσης από την βιοαποκοδόμηση για τις καλλιέργειες με προσθήκη ενεργής ιλύς και με προσθήκη εμβολίου μικροοργανισμών είναι αρκετά μικρή με μικρές διακυμάνσεις. Επομένως, και οι δύο πηγές μικροοργανισμών (ενεργή ιλύς και εμβόλιο συγκεκριμένων στελεχών μικροοργανισμών) είναι ισοδύναμες στη βιοαποικοδόμηση τέτοιων ρυπαντών.