Ανάπτυξη μεθοδολογίας για την επεξεργασία οργανικών αποβλήτων πατάτας και ντομάτας μέσω πυρόλυσης για την παραγωγή Biochars

Abstract

Η παρούσα διατριβή ασχολείται με τις εφαρμογές, την παραγωγή και τον χαρακτηρισμό των biochars. Η μέχρι τώρα χρήση των biochars έχει δείξει ότι είναι ικανή να βοηθήσει στην αντιμετώπιση διαφόρων περιβαλλοντικών προβλημάτων, όπως της κλιματικής αλλαγής, της διαχείρισης των αποβλήτων, της υπογονιμότητας των εδαφών και της ρόφησης ρύπων. Τα biochars που παράγονται παρουσιάζουν παρόμοια αλλά και διαφορετικά φυσικοχημικά χαρακτηριστικά, λόγω του γεγονότος ότι προέρχονται από διαφορετικά είδη βιομάζας (πρώτη ύλη) και καθορίζονται από τις ιδιότητές της. Παρ’ όλες τις διαφορές των biochars μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τους ίδιους σκοπούς.

Μέσα από πολλές έρευνες προκύπτει ότι η παραγωγή και η εφαρμογή των biochars μπορεί να βελτιώσει τη γονιμότητα των εδαφών, όπως σε ασβεστολιθικά και αργιλοπηλώδη εδάφη, καθώς και να απομακρύνει ρύπους όπως, βαρέα μέταλλα, από εδάφη ή από ρυπασμένα υδατικά διαλύματα. Ταυτόχρονα, με την παραγωγή biochars μπορούν να αντιμετωπιστούν και προβλήματα, όπως η διαχείριση των αστικών ή γεωργικών ή δασικών αποβλήτων, τα οποία χρησιμοποιούνται ως πρώτη ύλη.

Στην παρούσα διατριβή έγινε προσπάθεια παραγωγής biochars από απόβλητα πατάτας και ντομάτας. Η πυρόλυσή τους έγινε σε θερμοκρασίες 350oC και 550oC. Η απόδοσή τους μειώθηκε, καθώς αυξήθηκε η θερμοκρασία. Στους 350oC, η απόδοση για τις φλούδες πατάτας ήταν 6,7% και για τις ντομάτες 7,99% και στους 550 oC ήταν 2,46% και 4,91% αντίστοιχα. Το pH των biochars φλούδας πατάτας και των biochars ντομάτας ήταν αλκαλικό. Το pH, στους 350 oC για τις φλούδες πατάτας ήταν 10,56 και για τις ντομάτες 10,61 και στους 550 oC ήταν 10,75 και 10,85 αντίστοιχα. Η πυκνότητα, στους 350 oC για τις φλούδες πατάτας ήταν 1,34gr/cm3 και για τις ντομάτες 1,51gr/cm3 και στους 550 ήταν 1,46gr/cm3 και 1,45gr/cm3 αντίστοιχα.

Τα τροφικά απόβλητα πατάτας και ντομάτας θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή biochars στην Κύπρο, στοχεύοντας στη βελτίωση της γονιμότητας των εδαφών, λόγω του γεγονότος ότι αντιμετωπίζει προβλήματα λειψυδρίας και υπογονιμότητας των εδαφών της και ταυτόχρονα να αποτελέσει και ένας τρόπος διαχείρισης των οργανικών αποβλήτων.