Καλές προοπτικές για την ελληνική πραγματικότητα εμφανίζει το πρότυπο των κεντρικών μονάδων βιοαερίου (centralized biogas plants). Η ιδέα της κεντρικής μονάδας συνδυασμένης αναερόβιας χώνευσης βασίζεται στην παραγωγή βιοαερίου με τη διαδικασία της αναερόβιας χώνευσης (ΑΧ), χρησιμοποιώντας ένα ευρύ φάσμα οργανικών αποβλήτων, που αποτελούνται από κτηνοτροφικά και άλλα αγροτοβιομηχανικά απόβλητα, αστικά οργανικά απορρίμματα και λύματα μονάδων βιολογικών καθαρισμών.
Η κεντρική μονάδα εγκαθίσταται σε περιοχές με υψηλό δυναμικό αποβλήτων, με σκοπό τη μείωση του κόστους μεταφοράς τους. Σημαντικό είναι, να ληφθεί μέριμνα ώστε το τελικό υγρό χωνεμένο υπόλειμμα να είναι υψηλής ποιότητας και ασφαλές για ανακύκλωση ως λίπασμα. Για τον σκοπό αυτόν, πριν τη μεταφορά των αποβλήτων στις δεξαμενές, για το κάθε είδος αποβλήτων συγκεντρώνονται στοιχεία που αφορούν α) στην προέλευσή τους (στοιχεία της εταιρείας που τα παρήγαγε, πρώτες ύλες και τρόποι κατεργασίας, διαθέσιμες ποσότητες κ.ά.), β) περιεκτικότητά τους σε μακρο- και μικρο-στοιχεία, βαρέα μέταλλα, pH, ξηρή ουσία κ.ά., γ) οργανοληπτικές ιδιότητες, όπως χρώμα, οσμή, υφή κ.λπ. και δ) πιθανοί παθογόνοι μικροοργανισμοί που επηρεάζουν την κατεργασία ή την τελική χρήση του χωνεμένου υπολείμματος ως λίπασμα.
Τα κτηνοτροφικά απόβλητα συλλέγονται από διάφορες κτηνοτροφικές μονάδες και με κατάλληλα φορτηγά / βυτία μεταφέρονται σε δεξαμενές προσυλλογής στην κεντρική μονάδα, όπου αναμειγνύονται με άλλα οργανικά απόβλητα, ομογενοποιούνται και με σύστημα αντλιών οδηγούνται στους χωνευτήρες για να ξεκινήσει η διαδικασία της ΑΧ, που λαμβάνει χώρα σε θερμοκρασία 30-40ºC (μεσόφιλη) ή 50-55ºC (θερμόφιλη), κάτω από ελεγχόμενες συνθήκες υγιεινής, μειώνοντας τη δραστηριότητα των παθογόνων οσμών και της μόλυνσης του περιβάλλοντος.
Τα προϊόντα της ΑΧ είναι:
- Το βιοαέριο, το οποίο οδηγείται σε κατάλληλο αεριοφυλάκιο και, αφού υποστεί διαδικασίες καθαρισμού και αφύγρανσης, τροφοδοτεί μηχανές εσωτερικής καύσης ή αεριοστρόβιλους για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας.
- Το υγρό χωνευμένο υπόλειμμα, το οποίο με κατάλληλες διαδικασίες διαχωρισμού και εξάτμισης μπορεί να μετατραπεί σε στερεό και υγρό λίπασμα.
Η κεντρική μονάδα συνδυασμένης αναερόβιας χώνευσης αντιπροσωπεύει ένα ολοκληρωμένο σύστημα διαχείρισης κτηνοτροφικών και άλλων οργανικών αποβλήτων και υπολειμμάτων, με παραγωγή βιοαερίου και ανανεώσιμης ενέργειας και με σημαντικά περιβαλλοντικά και οικονομικά οφέλη, όπως:
-
Παραγωγή ενέργειας από ΑΠΕ, έτσι ώστε να επιτευχθούν οι στόχοι της Κοινοτικής Οδηγίας 2001/77/EC για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από ΑΠΕ.
-
Μείωση εκπομπών αερίων θερμοκηπίου, έτσι ώστε να επιτευχθούν οι στόχοι του πρωτοκόλλου του Κυότο για τη μείωση των εκπομπών του διοξειδίου του άνθρακα και των άλλων αερίων που ευθύνονται για το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Ενδεικτικά, αναφέρεται ότι για κάθε τόνο επεξεργασμένων αποβλήτων εξοικονομούνται 0,090 τόνοι ισοδυνάμου CO2 (RISO, 2005).
-
Μείωση των οργανικών αποβλήτων και της ρύπανσης που αυτά προκαλούν. Δοκιμές έδειξαν ότι τα επεξεργασμένα κτηνοτροφικά απόβλητα σε χωνευτήρες πιλοτικής κλίμακας, αλλά και σε επίπεδο γεωργικής εκμετάλλευσης, παρουσιάζουν BOD5 μειωμένο κατά 55% για απόβλητα βουστασίων, 75% για απόβλητα χοιροτροφείων και κατά 80% για απόβλητα πτηνοτροφείων (epa 2005).
-
Μείωση παθογόνων οργανισμών: Με τη διαδικασία της αναερόβιας χώνευσης καταστρέφεται ένα μεγάλο εύρος των παθογόνων οργανισμών. Σύμφωνα με την Κοινοτική Οδηγία 1774/2002, οι μονάδες βιοαερίου πρέπει να περιλαμβάνουν μονάδες παστεριοποίησης / εξυγείανσης με ελάχιστη επεξεργασία στους 700C για μισή ώρα (epa, 2005).
-
Μείωση οσμών και οπτικής ρύπανσης. Με τη διαδικασία της αναερόβιας χώνευσης μειώνονται δραστικά οι οσμές των κτηνοτροφικών αποβλήτων έως και κατά 80%. Ενώσεις που χαρακτηρίζονται από δυσάρεστες οσμές, όπως τα πτητικά λιπαρά οξέα και οι μερκαπτάνες, διασπώνται σε μεθάνιο και διοξείδιο του άνθρακα από αναερόβια βακτήρια (epa, 2005).
-
Αυξημένη απόδοση λίπανσης. Μέσω της νιτροποίησης που λαμβάνει χώρα κατά την αναερόβια χώνευση των ζωικών αποβλήτων, οργανικά συσσωματώματα με ισχυρούς χημικούς δεσμούς διασπώνται σε ανόργανες ενώσεις που είναι άμεσα απολήψιμες από τα φυτά. Για παράδειγμα, τα επεξεργασμένα απόβλητα έχουν κατά 25% πιο αυξημένα τα ανόργανα NH4-N σε σχέση με τα αρχικά απόβλητα.
-
Εξοικονόμηση χρημάτων για τους αγρότες. Ανάλογα με το μίγμα των κτηνοτροφικών αποβλήτων σε μία περιοχή (βουστάσια, χοιροτροφεία, πτηνοτροφεία), η περιεκτικότητα των επεξεργασμένων αποβλήτων σε ανόργανα στοιχεία μπορεί να είναι περισσότερο κατάλληλη για χρήση στη γεωργία. Κάτι τέτοιο έχει ως επακόλουθο την μείωση των αναγκών σε λιπάνσεις με χημικά σκευάσματα και επομένως στην εξοικονόμηση χρημάτων από τους αγρότες. Με εκτιμήσεις του Δανικού Ινστιτούτου Γεωργικών Ερευνών (Danish Institute of Agricultural Sciences), η εφαρμογή επεξεργασμένων αποβλήτων ως λίπασμα σε ένα εκτάριο αγροστοδών εξασφαλίζει κέρδος 20 € από την εξοικονόμηση 34 κιλών αζωτούχου λιπάσματος.
Δυναμικό κυριότερων οργανικών αποβλήτων στην Ελλάδα
Στην Ελλάδα, σήμερα, υπάρχουν περίπου 33.000 αγελαδοτροφικές μονάδες με 723.000 ζωικό πληθυσμό, 36.000 χοιροτροφικές μονάδες με 970.000 ζωικό πληθυσμό, 2700 ελαιοτριβεία, 25 πυρηνελαιουργεία και ένας σημαντικός αριθμός βιομηχανιών τροφίμων.
Εκτίμηση του δυναμικού βιομάζας των κυριότερων οργανικών αποβλήτων παρουσιάζεται στον επόμενο πίνακα.
Πηγές
|
Αριθμός εκμεταλεύσεων*
|
Δυναμικότητα *
|
Απόβλητα
(τόνοι/χρόνο)
|
Εγκατεστημένη
ισχύς (ΜW)
|
Βουστάσια
|
32.875
|
727.040 βοοειδή
|
14.540.800
|
278
|
Χοιροτροφεία
|
36.593
|
140.645 χοιρομητέρες
|
2.268.220
|
37
|
Σφαγεία
|
101
|
77.242 τόνοι/χρόνο (Κατ.2)
127.690 τόνοι/χρόνο (Κατ. 3)
|
204.932
|
28
|
Τυροκομεία
(μεταποίηση γάλακτος)
|
548
|
160.362,4 τόνοι/χρόνο
επεξεργασία γίδινου γάλακτος
447.705,2 τόνοι/χρόνο
επεξεργασία πρόβειου γάλακτος
για παραγωγή τυριού
|
425.647
|
7,21
|
Σύνολο
|
|
|
17.439.599
|
350,21
|
* Πηγή: Υπουργείο Αγροτικής Ανάπτυξης και Τροφίμων