Ενεργειακή Αξιοποίηση Αστικών Στερεών Αποβλήτων: υνατότητες Εφαρµογής στην Ελλάδα

Transcript

1 Ενεργειακή Αξιοποίηση Αστικών Στερεών Αποβλήτων: υνατότητες Εφαρµογής στην Ελλάδα Π. Σαµαράς 1,2, Ε. Καλογήρου 2,3, Α. Καραγιαννίδης 2,4, Ν. Θέµελης 2,3, Σ. Καλλιώρα 2 1 Τµήµα Τεχνολογίας Τροφίµων, ΤΕΙ Θεσσαλονίκης, Θεσσαλονίκη, 2 Συµβούλιο Ενεργειακής Αξιοποίησης Αποβλήτων - Συνέργεια, Αθήνα, 3 Earth Engineering Center, Columbia University, NY, USA, 4 Τµήµα Μηχανολόγων Μηχανικών, ΑΠΘ, Θεσσαλονίκη ΠΕΡΙΛΗΨΗ Ένα από τα πιο σηµαντικά και κοινωνικά προβλήµατα σήµερα, σε παγκόσµια κλίµακα, είναι η ολοένα και περισσότερο αυξανόµενη παραγωγή των Αστικών Στερεών Αποβλήτων (ΑΣΑ), ιδιαίτερα στις µεγάλες πόλεις. Στην περιοχή της Αττικής, η ηµερήσια παραγωγή των ΑΣΑ εκτιµάται ότι ανέρχεται σε 6500 τόνους. Η ποσότητα αυτή αντιστοιχεί περίπου σε 2,4 εκατοµµύρια τόνους το χρόνο. Ποσοστό περίπου 90% αυτών διατίθεται σε ένα µοναδικό χώρο Υγειονοµικής Ταφής, ο οποίος όµως ήδη έχει πληρωθεί. Ωστόσο, σύµφωνα µε την Ευρωπαϊκή Νοµοθεσία για την απόθεση ΑΣΑ σε ΧΥΤΑ (1993/31/EC), ορίζεται ότι το βιοαποδοµήσιµο κλάσµα των ΑΣΑ που τελικά οδηγείται σε ΧΥΤΑ θα πρέπει να ελαττώνεται µε το χρόνο (το 2020 στο 35% της ποσότητας που παράχθηκε το 1995), έτσι ώστε τελικά η θερµική επεξεργασία να αποτελεί ενδεδειγµένη και βέλτιστη λύση για την αντιµετώπιση αυτού του σηµαντικού προβλήµατος. Η Ενεργειακή Αξιοποίηση των ΑΣΑ (Waste-To-Energy, WTE) παρουσιάζει µια σειρά από πλεονεκτήµατα έναντι της συµβατικής απόθεσης σε ΧΥΤΑ, όπως µείωση του όγκου των αποβλήτων περισσότερο από 90% και του βάρους µεταξύ 70 και 80%, έτσι ώστε να ικανοποιείται η νοµοθεσία, παραγωγή ενέργειας µε τη µορφή ηλεκτρικής ενέργειας και θερµότητας, που µπορούν να έχουν διαφορετικές εφαρµογές (τηλεθέρµανση, θέρµανση - ψύξη σε βιοµηχανικές εγκαταστάσεις κλπ). Η Ελληνική νοµοθεσία για την αποτέφρωση των αποβλήτων περιλαµβάνεται στην ΚΥΑ 22912/1117/2005 που αποτελεί εναρµόνιση στην Οδηγία της Ευρωπαϊκής Ένωσης για την αποτέφρωση (2000/76/EC). Στις µεγάλες πόλεις της Ευρώπης, η ενεργειακή αξιοποίηση των απορριµµάτων εφαρµόζεται σε µεγάλη κλίµακα, χωρίς αυτό να γίνεται εις βάρος της απόδοσης της ανακύκλωσης. Αντίθετα, σε χώρες όπου έχει εφαρµοστεί (Γερµανία, ανία κλπ), η ανακύκλωση και η ενεργειακή αξιοποίηση είναι στενά συνδεδεµένες για την ολοκληρωµένη αξιοποίηση των ΑΣΑ. Στην εργασία αυτή µελετάται η δυνατότητα εφαρµογής της ενεργειακής αξιοποίησης των ΑΣΑ σε µεγάλες πόλεις της Ελλάδας, µε ετήσια δυναµικότητα µεταξύ 200 και 400 χιλιάδες τόνους. Τα τέλη εισόδου σε τέτοιες µονάδες υπολογίζονται περίπου σε 40 µε 60 /ton, ενώ παράλληλα έσοδα προς µια τέτοια µονάδα µπορούν να προκύψουν από την πώληση της ηλεκτρικής ενέργειας πχ στη ΕΗ µε /ΜWh σύµφωνα και µε τον πρόσφατο νόµο για τις ανανεώσιµες πηγές ενέργειας (L. 3851/2010). Επιπλέον έσοδα µπορούν να προέλθουν από την πώληση των µετάλλων που µπορούν να ανακτηθούν από την τέφρα πυθµένα. ΜΕΘΟ OI ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΑΠΟΡΡΙΜΜΑΤΩΝ Ο κύριος σκοπός των µεθόδων διαχείρισης απορριµµάτων στις περισσότερες των χωρών της Ευρωπαϊκής Ένωσης των 27, είναι η όσο το δυνατόν µεγαλύτερη αξιοποίηση τους, µε αποτέλεσµα να µειώνεται το υπόλειµµα προς ταφή, καθώς και να ανακτώνται τόσο υλικά όσο 1

2 και ενέργεια. Κύριο ρόλο παίζει η ανακύκλωση, η οποία όµως στηρίζεται τόσο στη χωριστή διαλογή των προϊόντων στην πηγή από τους πολίτες, όσο και στον µετέπειτα διαχωρισµό τους από µηχανικές εγκαταστάσεις. Αρωγός της ανακύκλωσης είναι η κοµποστοποίηση προδιαλεγµένων οργανικών αποβλήτων (κλαδέµατα, υπολείµµατα τροφών, ιλύς κ.α.), µε σκοπό τη δηµιουργία εδαφοβελτιωτικού - compost (λίπασµα). Τα υπολείµµατα της ανακύκλωσης, αλλά και τα σύµµεικτα απορρίµµατα, οδηγούνται σε µονάδες επεξεργασίας, µε σκοπό την ελάττωση του όγκου και του βάρους τους, αλλά και την πιθανή παραγωγή ενέργειας. Το τελικό υπόλειµµα (τέφρα), καταλήγει σε χώρους διάθεσης υπολλειµµάτων, ενώ σε µερικές χώρες χρησιµοποιείται σε κατασκευαστικές χρήσεις. Πρακτικά αυτό σηµαίνει πως η απ ευθείας διάθεση απορριµµάτων σε Χώρους Υγειονοµικής Ταφής Απορριµµάτων (Χ.Υ.Τ.Α), θα πρέπει να αντικατασταθεί από µεθόδους ανάκτησης, οι οποίες συνεισφέρουν: 1. στην αντικατάσταση άλλων πηγών ενέργειας περισσότερο ρυπογόνων, όπως του λιγνίτη µε χαµηλότερη θερµογόνο δύναµη από τα απορρίµµατα. 2. στη σηµαντική µείωση όγκου και βάρους των απορριµµάτων. ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑ Α Ένα από τα σηµαντικότερα πολιτικά και κοινωνικά προβλήµατα σήµερα, είναι η συνεχώς αυξανόµενη ποσότητα των Αστικών Στερεών Αποβλήτων (ΑΣΑ), στις µεγάλες πόλεις και στις µητροπολιτικές πρωτεύουσες του κόσµου. Στην Ελλάδα, η ηµερήσια παραγωγή ΑΣΑ είναι περίπου τόνους τα οποία αντιστοιχούν σε 5,4 εκατοµµύρια τόνους ΑΣΑ ετησίως. Συγκεκριµένα, στην περιοχή της Αττικής η παραγωγή των ΑΣΑ φτάνει στους τόνους ηµερησίως, τα οποία αντιστοιχούν σε 2,4 εκατοµµύρια τόνους ΑΣΑ ανά έτος. Η διαχείριση ΑΣΑ στην Ελλάδα γίνεται κυρίως µέσα από Χώρους Υγειονοµικής Ταφής Αποβλήτων (ΧΥΤΑ). Σύµφωνα µε τις οδηγίες της Ευρωπαϊκής Ένωσης, οι Χώροι Ανεξέλεγκτης ιάθεσης Αποβλήτων (ΧΑ Α) χαρακτηρίζονται ως παράνοµοι και πρέπει να κλείσουν, ενώ ήδη εκκρεµούν πρόστιµα για τις περίπου 200 παράνοµες χωµατερές που βρίσκονται σε λειτουργία. Η µόνη εξαίρεση στην κατάσταση όπως περιγράφηκε παραπάνω είναι οι πέντε Μονάδες Μηχανικής και Βιολογικής Επεξεργασίας Αποβλήτων που λειτουργούν στα Άνω Λιόσια (Αθήνα), στα Χανιά και το Ηράκλειο (Κρήτη), στη Κεφαλλονιά και την Καλαµάτα. Εδώ είναι σηµαντικό να τονιστεί πως τα παράγωγα αυτών των µονάδων, όπως το απορριµµατογενές καύσιµο (RDF) και κοµποστ, δεν έχουν εµπορική αξία και ως αποτέλεσµα αυτού τις περισσότερες φορές διατίθενται σε Χώρους Υγειονοµικής Ταφής. Παράλληλα, η ανακύκλωση στην Ελλάδα βασίζεται στα σηµεία συλλογής των µπλε κάδων για γυαλί, χαρτί, χαρτόνι και πλαστικό, τα οποία υπάρχουν σε συγκεκριµένα σηµεία σε µεγάλες πόλεις. Τα συλλεγµένα υλικά συσκευασιών διαχωρίζονται µέσα στα κέντρα διαλογής ανακυκλώσιµων υλικών (Κ ΑΥ) και οδηγούνται στην ανακύκλωση. Το σύστηµα αυτό έχει προβλήµατα ενώ δεν περιλαµβάνει τη συλλογή απορριµµάτων για ανακύκλωση από µη αστικές περιοχές, χωριά και αγροτικές περιοχές. Η ανάπτυξη του δικτύου ανακύκλωσης θα πρέπει να προωθηθεί από τους αρµόδιους φορείς και να δοθούν περισσότερα κίνητρα για την ενθάρρυνση του ευρύτερου πληθυσµού, ώστε να η ανακύκλωση στη πηγή να αποτελέσει αναπόσπαστο κοµµάτι της διαχείρισης των απορριµµάτων. Η κατάσταση, όπως περιγράφηκε έως τώρα, έχει οδηγήσει την Ελλάδα στο κάτω µέρος της αειφόρου διαχείρισης των αποβλήτων σε σύγκριση µε τις υπόλοιπες µητροπολιτικές πόλεις της Ευρώπης. Αυτό επαληθεύεται από την Eurostat, η οποία στις στατιστικές για το έτος 2008 για την Ελλάδα αντιστοιχούν ποσοστά διαχείρισης ΑΣΑ 77% σε ΧΥΤΑ, 23% σε ανακύκλωση και κοµποστοποίηση. Στον παρακάτω Πίνακα 1 παρουσιάζονται τα στατιστικά στοιχεία της 2

3 Ευρωπαϊκής Στατιστικής Υπηρεσίας για τη διαχείριση των αποβλήτων σε ολόκληρη την Ευρώπη. Πίνακας 1 : Η διαχείριση των απορριµµάτων στις χώρες της ΕΕ, κατά το 2008 (Eurostat). Χώρα Ρυθµός παραγωγής (kg/κάτοικο) ΧΥΤΑ Αποτέφρωση Ανακύκλωση/ κοµποστοποίηση Βουλγαρία 467,00 94% 6% Λετονία 331,00 94% 1% 5% Μάλτα 696,00 93% 7% Λιθουανία 407,00 90% 10% Κύπρος 770,00 87% 13% Ελλάδα 453,00 77% 23% Σλοβακία 332,00 77% 9% 14% Ρουµανία 382,00 75% 25% Ουγγαρία 453,00 74% 9% 17% Σλοβενία 459,00 74% 2% 24% Τσεχία 306,00 71% 11% 18% Πολωνία 320,00 71% 1% 28% Πορτογαλία 477,00 64% 19% 17% Ιρλανδία 733,00 60% 3% 37% Ισπανία 575,00 57% 9% 34% Αγγλία 565,00 55% 10% 35% Φιλανδία 522,00 51% 17% 32% Ιταλία 561,00 49% 12% 39% Εστονία 515,00 48% 1% 51% EU27 524,00 40% 19% 41% Γαλλία 543,00 36% 32% 32% Λουξεµβούργο 701,00 19% 35% 46% Βέλγιο 493,00 5% 33% 62% ανία 802,00 4% 54% 42% Αυστρία 601,00 3% 27% 70% Σουηδία 515,00 3% 49% 48% Γερµανία 581,00 1% 33% 66% Ολλανδία 622,00 1% 33% 66% 3

4 ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ Σύµφωνα µε την Ευρωπαϊκή Νοµοθεσία για τους Χώρους Υγειονοµικής Ταφής Απορριµµάτων (Χ.Υ.Τ.Α.) (1999/31/EC), η Ελλάδα οφείλει να τροποποιήσει δραστικά το σύστηµα διαχείρισης των Αστικών Στερεών Αποβλήτων (Α.Σ.Α.) τα επόµενα χρόνια. Επιπλέον η λειτουργία των Χώρων Ανεξέλεγκτης ιάθεσης Αποβλήτων (Χ.Α..Α.) έπρεπε να σταµατήσει µέχρι την 31/12/2008, καθώς από 1/1/2009 η χώρα καλείται να πληρώνει πρόστιµο κάθε µέρα, για κάθε ανεξέλεγκτη χωµατερή που χρησιµοποιείται. Επιπλέον, η Ευρωπαϊκή Ένωση, από κατήργησε τη χρηµατοδότηση των ΧΥΤΑ, ενώ από κατήργησε την κατασκευή νέων ΧΥΤΑ και από , επιβάλει τη λειτουργία των υφισταµένων έως τότε ΧΥΤΑ, αποκλειστικά ως ΧΥΤΥ (Χώρος Υγειονοµικής Ταφής Υπολειµµάτων), µε υποχρεωτική προηγουµένως την εφαρµογή µεθόδων εναλλακτικής επεξεργασίας απορριµµάτων και µε σκοπό την ανάκτηση υλικών και ενέργειας από τα ΑΣΑ σε όσο το δυνατόν µεγαλύτερο ποσοστό. Η Ελλάδα µε πρόθεση να δώσει έµφαση στις Ανανεώσιµες Πηγές Ενέργειας προχώρησε τον Ιούνιο του 2010 στη ψήφιση του νέου Νόµου 3851/2010, για τις ΑΠΕ ο οποίος θα δώσει την ώθηση που απαιτείται στις επενδύσεις σε δηµόσιο και ιδιωτικό τοµέα προωθώντας την πράσινη ανάπτυξη. Η ενεργειακή αξιοποίηση θα βοηθήσει στον στόχο που έχει τεθεί για την παραγωγή ενέργειας από Α.Π.Ε, καθώς ένα σηµαντικό ποσοστό των απορριµµάτων είναι βιοαποδοµήσιµο, συνεπώς βιοµάζα σύµφωνα και µε τον ανωτέρω Νόµο Α.Π.Ε. Επιπλέον θα υπερκαλύψει τις ανάγκες της οδηγίας 99/31 η οποία επιβάλει σηµαντική µείωση του ποσοστού του βιοαποδοµήσιµου κλάσµατος των απορριµµάτων που οδηγείται προς υγειονοµική ταφή. υστυχώς, σήµερα η Ελλάδα θεωρείται από τα τελευταία µέλη της Ευρωπαϊκής Ένωσης όσον αφορά την επίτευξη των προαναφερθέντων στόχων, σε αντίθεση µε την πλειονότητα των Ευρωπαϊκών εταίρων της, οι οποίοι έχουν υιοθετήσει σύγχρονες τεχνολογίες διαχείρισης των αποβλήτων τους αντί των ξεπερασµένων Χ.Υ.Τ.Α.. H Νοµοθεσία της ΕΕ για τους ΧΥΤΑ (Χώροι Υγειονοµικής Ταφής Απορριµµάτων, 1999/31/EC), επιβάλλει την ελάττωση της ποσότητας των βιοαποικοδοµήσιµων αποβλήτων που καταλήγουν στους ΧΥΤΑ, µε αποτέλεσµα οι µέθοδοι θερµικής επεξεργασίας των σύµµεικτων οικιακών απορριµµάτων, να αποτελέσουν στο µέλλον σηµαντική µεθοδολογία στην αντιµετώπιση των ανωτέρω, παρέχοντας άµεση λύση σε ένα οξύτατο πρόβληµα για κυβέρνηση και τοπική αυτοδιοίκηση. Σήµερα έχουν θεσπιστεί ειδικοί όροι και προδιαγραφές για την εγκατάσταση, τη λειτουργία και τον έλεγχο εγκαταστάσεων θερµικής επεξεργασίας ΑΣΑ και άλλων ειδών αποβλήτων (Οδηγία 2000/76/ΕΚ «Για την Αποτέφρωση των Αποβλήτων», ΚΥΑ 22912/1117/2005 «Μέτρα και Όροι για την Πρόληψη και τον Περιορισµό της Ρύπανσης του Περιβάλλοντος από την Αποτέφρωση των Αποβλήτων»), προκειµένου να εξασφαλιστεί η προστασία του περιβάλλοντος από τους αέριους κυρίως ρύπους, που δύναται να παραχθούν κατά τη λειτουργία τους. Σε όλες σχεδόν τις µεγάλες πόλεις της Ευρώπης εφαρµόζεται µε επιτυχία η καύση των οικιακών απορριµµάτων (ακόµη και σύµµεικτων χωρίς διαλογή στη πηγή). Με τη µέθοδο αυτή αφενός µεν παράγεται ατµός και ηλεκτρική ενέργεια, αφετέρου δε µειώνεται κατά 70-80% το βάρος των απορριµµάτων (και κατά 90% ο όγκος τους). Ειδικότερα, η Ευρωπαϊκή Ένωση, µέσω των οδηγιών που εκδίδει για τα κράτη µέλη της, προάγει έµµεσα την εφαρµογή των µεθόδων θερµικής επεξεργασίας, ως έναν αποτελεσµατικό τρόπο µείωσης των ποσοτήτων και των κλασµάτων των ΑΣΑ, που καταλήγουν σε χώρους υγειονοµικής ταφής µε στόχο την άµβλυνση του υφιστάµενου ενεργειακού προβλήµατος, µέσω της αξιοποίησης του θερµικού περιεχοµένου των απορριµµάτων για την παραγωγή θερµότητας και/ή ηλεκτρικής ενέργεια. 4

5 ΕΥΡΩΠΑΪΚΗ ΕΝΩΣΗ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΑΠΟΡΡΙΜΜΑΤΩΝ Τα στατιστικά του έτους 2008 για τη διαχείριση των απορριµµάτων στις χώρες της ΕΕ παρουσιάζονται στον Πίνακα 1. Στην Ευρώπη των 27, το έτος 2008, κάθε κάτοικος παρήγαγε κατά µέσο όρο 524 kg αστικών απορριµµάτων. Η Ελλάδα βρίσκεται χαµηλότερα του µέσου όρου µε ετήσια παραγωγή απορριµµάτων ανά κάτοικο της τάξης των 453,00 kg/κάτοικο. Η διαχείριση των απορριµµάτων περιλαµβάνει κυρίως τις ακόλουθες µεθόδους: α) διάθεση (υγειονοµική ταφή), β) θερµική επεξεργασία µε παραγωγή ενέργειας (Waste to Energy / WtE), γ) µηχανική ανακύκλωση (και ανακύκλωση στην πηγή) ή κοµποστοποίηση. Ο µέσος όρος προτίµησης των Ευρωπαϊκών χωρών στις τεχνολογίες διαχείρισης το έτος 2007 διαµορφώθηκε ως εξής: υγειονοµική ταφή 40%, ανακύκλωση και κοµποστοποίηση 41%, θερµική επεξεργασία 19% Στο Σχήµα 1 δίνεται επιπλέον, η έκταση εφαρµογής των διαφορετικών µεθόδων διαχείρισης απορριµµάτων στις χώρες της ΕΕ. Αναλυτικότερα, τα υψηλότερα ποσοστά διάθεσης (υγειονοµική ταφή-χυτα) των απορριµµάτων παρουσιάζουν οι χώρες Βουλγαρία (94%), Λιθουανία (94%), Μάλτα (93%) και Πολωνία (90%). Η Ελλάδα χρησιµοποιεί τη µέθοδο της διάθεσης σε ποσοστό 77%, ενώ αξίζει να επισηµανθεί πως περιλαµβάνεται και η ανεξέλεγκτη διάθεση σε χωµατερές για την οποία πληρώνονται βαρύτατα πρόστιµα. Τα υψηλότερα ποσοστά θερµικής επεξεργασίας (WtE) παρουσιάζουν οι χώρες ανία (54%), Λουξεµβούργο (35%), Σουηδία (49%), Ολλανδία (33% - στην οποία λειτουργεί και η µεγαλύτερη σε δυναµικότητα µονάδα θερµικής επεξεργασίας απορριµµάτων παγκοσµίως), Γαλλία (32%), Γερµανία (33%) και Βέλγιο (33%). Έξι από τις χώρες τις Ε.Ε. των 27 δεν διαχειρίζονται τα απορρίµµατα τους µέσω της θερµικής επεξεργασίας, µεταξύ αυτών και η Ελλάδα. Σχήµα 1 : Τεχνολογίες διαχείρισης απορριµµάτων στην ΕΕ, κατά το

6 Τα κράτη µέλη µε τα υψηλότερα ποσοστά ανακύκλωσης είναι η Αυστρία (70%), η Γερµανία (66%), η Ολλανδία (66%), το Βέλγιο (62%), η Εσθονία (51%), η Σουηδία (48%), το Λουξεµβούργο (46%), χώρες µε αντίστοιχα υψηλό ποσοστό στη µέθοδο θερµικής επεξεργασίας µε ταυτόχρονη παραγωγή ενέργειας (WtE). Το αντίστοιχο ποσοστό ανακύκλωσης της Ελλάδας είναι 23%. Αξίζει σε αυτό το σηµείο να αναφερθεί ότι η Στοκχόλµη και το Αµβούργο είναι οι πρώτες πόλεις που απέκτησαν τον τίτλο των πιο «πράσινων πρωτευουσών» της Ευρώπης. Η σουηδική πρωτεύουσα ήταν η Πράσινη Πρωτεύουσα της Ευρώπης για το 2010, ενώ το Αµβούργο έχει παραλάβει τη σκυτάλη για το Και οι δύο πόλεις που βραβεύτηκαν έχουν ως κύρια µέθοδο επεξεργασίας αστικών στερεών αποβλήτων την θερµική επεξεργασία (καύση) αποβλήτων µε ταυτόχρονη παραγωγή ενέργειας σε συνεργασία µε την ανακύκλωση στην πηγή. Αντίστοιχα η Κοπεγχάγη, η οποία θα αποτελεί την πιο οικολογική πόλη του κόσµου σε 7 χρόνια, χρησιµοποιεί τη µέθοδο θερµικής επεξεργασίας (WtE). Συνεπώς διαπιστώνεται πως η θερµική επεξεργασία απορριµµάτων µε παραγωγή ενέργειας αποτελεί συστατικό για µία «πράσινη» πόλη, σύµφωνα και µε αναφορές περιβαλλοντικών και οικολογικών οργανώσεων. Σύµφωνα µε τη CEWEP (Ευρωπαϊκή Συνοµοσπονδία Μονάδων Ενεργειακής Αξιοποίησης Αποβλήτων), κατά το έτος 2006, στην Ευρωπαϊκή Ένωση (Ε.Ε.) αποτεφρώθηκαν 52 εκατοµµύρια τόνοι απορριµµάτων, µε ταυτόχρονη παραγωγή ενέργειας. ιαπιστώνεται λοιπόν ότι, η Ελλάδα είναι από τις λίγες χώρες στην Ε.Ε. που δεν διαθέτει καµία µονάδα Θερµικής Επεξεργασίας Αστικών Στερεών Αποβλήτων (ΑΣΑ) για την παραγωγή ενέργειας και επιπλέον κατέχει ένα από τα µικρότερα ποσοστά στην ανακύκλωση. Σε αυτό το σηµείο αξίζει να αναφερθεί η τελευταία κοινοτική οδηγία (2008/98), της 19 ης Νοεµβρίου 2008, σχετικά µε τη διαχείριση των αποβλήτων στα κράτη µέλη της Ευρωπαϊκής Ένωσης (Ε.Ε.), σύµφωνα µε την οποία ιεραρχούνται οι µέθοδοι επεξεργασίας απορριµµάτων ως ακολούθως: 1. πρόληψη 2. προετοιµασία για επαναχρησιµοποίηση 3. ανακύκλωση 4. άλλου είδους ανάκτηση π.χ. ανάκτηση ενέργειας 5. διάθεση Η ιεράρχηση αυτών των µεθόδων επεξεργασίας παρουσιάζεται γραφικά στο Σχήµα 2. Σύµφωνα µε τα παραπάνω, η Ελλάδα στηρίζει τη διαχείριση των απορριµµάτων της στην τελευταία βαθµίδα διαχείρισης των απορριµµάτων, τη διάθεση (ΧΥΤΑ). Ήδη σήµερα λειτουργούν παγκοσµίως περισσότερες από 800 µονάδες θερµικής επεξεργασίας µε παραγωγή ενέργειας, πολλές από τα οποία εντοπίζονται σε χώρες ιδιαίτερα ευαισθητοποιηµένες περιβαλλοντικά, όπως η Γερµανία, η ανία, η Γαλλία, η Σουηδία, το Βέλγιο, η Αυστρία και η Ολλανδία. Στην Ευρωπαϊκή Ένωση υπάρχουν περίπου 435 µονάδες ενεργειακής αξιοποίησης Αστικών Στερεών Αποβλήτων, τουλάχιστον 50 από τις οποίες κατασκευάστηκαν την τελευταία δεκαετία. Ακόµη 100 περίπου νέα εργοστάσια αναµένεται να κατασκευαστούν σε όλη την Ευρώπη µέσα στην επόµενη εξαετία. Οι µονάδες ενεργειακής αξιοποίησης αποβλήτων παραδοσιακά χωροθετούνται κοντά σε µεγάλα αστικά κέντρα και σε κάποιες περιπτώσεις ακόµα και µέσα στο κέντρο των µητροπολιτικών πόλεων. Είναι χαρακτηριστικό το παράδειγµα του Παρισιού, όπου η µονάδα θερµικής επεξεργασίας απέχει µόλις 2,5 χλµ. από τον πύργο του Άιφελ και βρίσκεται δίπλα στις όχθες του ποταµού Σηκουάνα, ενώ η αντίστοιχη µονάδα στο κέντρο της Βιέννης έφθασε να θεωρείται τουριστικό αξιοθέατο. 6

7 Σχήµα 2: Ιεραρχία Αειφόρου ιαχείρισης Απορριµµάτων ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ Η αποτέφρωση, ή πιο κοινά αποκαλούµενη ως καύση των στερεών απορριµµάτων/αποβλήτων, ουσιαστικά εκπροσωπεί µια αρκετά παλαιά και διαδεδοµένη διεργασία, η οποία περιλαµβάνει την ανάπτυξη υψηλών θερµοκρασιών (850 έως 1500 ο C), µε παρουσία φλόγας, για την οξείδωση των επιµέρους στοιχείων αυτών, δηλαδή την ένωσή τους µε το οξυγόνο. Στόχος της εν λόγω διεργασίας είναι η εξάτµιση, η αποσύνθεση και/ή η καταστροφή των οργανικών στοιχείων των απορριµµάτων, παρουσία οξυγόνου (είτε σε στοιχειοµετρική αναλογία, είτε σε περίσσεια), καθώς και η ταυτόχρονη µείωση του προς τελική διάθεση όγκου και βάρους τους. Τα προϊόντα της διαδικασίας της αποτέφρωσης περιλαµβάνουν αέριες ενώσεις (π.χ. CO 2, οξείδια αζώτου, όξινα αέρια, πολυκυκλικοί υδρογονάνθρακες κ.α.), οι οποίες χρήζουν κατάλληλης επεξεργασίας πριν την έκλυσή τους στην ατµόσφαιρα και σχετικά αδρανή στερεά υπολείµµατα (τέφρα), τα οποία εκπροσωπούν το 20-30% του βάρους της τροφοδοσίας του αποτεφρωτή και ενδέχεται να περιέχουν σηµαντικούς ανόργανους ρύπους, όπως βαρέα µέταλλα. Η ιπτάµενη τέφρα υφίσταται στη συνέχεια σταθεροποίηση/στερεοποίηση (φυσικο-χηµική επεξεργασία µε φωσφορικό άλας,κ.α.). Κατόπιν, αυτή η σταθεροποιηµένη και αδρανοποιηµένη ιπτάµενη τέφρα µπορεί να διατεθεί σε ΧΥΤΥ µαζί µε την τέφρα πυθµένα (η οποία συχνά χρησιµοποιείται κατά περίπτωση και σε οδοποιΐα και άλλες κατασκευαστικές χρήσεις όπως αναχώµατα, κατασκευή τοιχίων κ.α.). Η διαχείριση µπορεί να γίνεται δίπλα στη µονάδα ενεργειακής αξιοποίησης (η απαίτηση γης είναι µόλις 2-3 στρέµµατα). Οι µονάδες τύπου µαζικής καύσης (mass-fired) αποτελούν την πλειοψηφία των εγκατεστηµένων ανά την Ευρώπη µονάδων. Το µεγάλο τους πλεονέκτηµα είναι ότι τα απορρίµµατα εισάγονται χωρίς καµία προεπεξεργασία στον θάλαµο καύσης, µε αποτέλεσµα η λειτουργία της όλης µονάδας να είναι απλή. Για την αξιοποίηση της παραγόµενης θερµότητας και την ανάκτηση ενέργειας, οι σύγχρονοι αποτεφρωτές διαθέτουν ειδικούς λέβητες (boilers), µε τη βοήθεια των οποίων η παραγόµενη θερµότητα χρησιµοποιείται για την παραγωγή ατµού. Στη συνέχεια, ο παραγόµενος ατµός χρησιµοποιείται είτε ως πηγή θέρµανσης, είτε ως µέσο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας µε την χρήση ατµοστρόβιλων και γεννητριών. Στο παρακάτω Σχήµα 3 παρουσιάζεται γραφικά µια ολοκληρωµένη µονάδα αποτέφρωσης ΑΣΑ µε ταυτόχρονη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. 7

8 Σχήµα 3. Θερµική αξιοποίηση οικιακών απορριµµάτων µε ταυτόγχρονη παραγωγή ενέργειας Ιδιαίτερα σηµαντικό τµήµα των εγκαταστάσεων αποτέφρωσης ΑΣΑ αποτελούν οι µονάδες επεξεργασίας (χηµικού καθαρισµού) των παραγόµενων καυσαερίων, οι οποίες περιλαµβάνουν διάφορες διατάξεις, όπως πλυντρίδες, ηλεκτροστατικά φίλτρα, φίλτρα ενεργού άνθρακα, κυκλώνες, σακκόφιλτρα, συστήµατα υγρού/ξηρού χηµικού καθαρισµού, συστήµατα καταλυτικής ή µη καταλυτικής αναγωγής των αζωτοξειδίωνκ.α., η επιλογή των οποίων βασίζεται στη σύσταση των προς επεξεργασία απαερίων και στα επιτρεπτά όρια εκποµπών της όλης εγκατάστασης, σύµφωνα και µε την κοινοτική Οδηγία 2000/76 ΕΚΠΟΜΠΕΣ ΚΑΥΣΑΕΡΙΩΝ ΑΠΟΤΕΦΡΩΣΗΣ Οι πλέον σύγχρονες διαθέσιµες τεχνολογίες αντιρρύπανσης, η ορθολογική διαχείριση και η επεξεργασία των παραγόµενων απορριµµάτων, καθώς επίσης και η θέσπιση αυστηρών ορίων εκποµπών από µονάδες αποτέφρωσης ΑΣΑ από τη διεθνή νοµοθεσία, καθιστούν τις µεθόδους θερµικής επεξεργασίας περιβαλλοντικά φιλικότερες, τουλάχιστον σε σχέση µε άλλες ανθρώπινες δραστηριότητες, όπως τη βιοµηχανία και την κυκλοφοριακή ρύπανση. Μάλιστα, πριν 4 έτη, η Αµερικανική ΕΡΑ δηµοσίευσε στοιχεία σύµφωνα µε τα οποία, οι συγκεκριµένες εγκαταστάσεις παράγουν MW ηλεκτρικής ενέργειας, µε λιγότερες εκποµπές από σχεδόν οποιαδήποτε άλλη δυνατή µονάδα παραγωγής ηλεκτρισµού. Η Ελλάδα αποτελεί τη µοναδική χώρα της Ευρωπαϊκής Ένωσης που δεν έχει συµπεριλάβει καθόλου τη συγκεκριµένη µέθοδο στο πρόγραµµα διαχείρισης και επεξεργασίας των παραγόµενων απορριµµάτων της, το οποίο ουσιαστικά εκπροσωπείται σχεδόν εξ' ολοκλήρου από την υγειονοµική ταφή (µε εξαίρεση δύο µονάδες µηχανικής ανακύκλωσης και κοµποστοποίησης στα Α. Λιόσια και στα Χανιά, χωρίς ωστόσο την επιτυχή εµπορική αξιοποίηση των προϊόντων τους κόµποστ και RDF). Πρωτοπόρες χώρες στην εφαρµογή µεθόδων ενεργειακής αξιοποίησης απορριµµάτων/wte παρουσιάζονται να είναι η Ελβετία, η Σουηδία, η Ολλανδία, η ανία, η Γαλλία, η Γερµανία, η Αυστρία, το Βέλγιο και η Νορβηγία, χώρες δηλαδή µε ιδιαίτερη περιβαλλοντική ευαισθησία. 8

9 Στην Ευρώπη η συνεισφορά των εγκαταστάσεων θερµικής επεξεργασίας ΑΣΑ σε διοξίνες είναι µόλις 0,7% της ολικής παραγωγής διοξινών. Στη Μπρέσια της Ιταλίας έχει δηµιουργηθεί δηµοτική επιχείρηση που κατασκεύασε και λειτουργεί ένα υπερσύγχρονο εργοστάσιο Παραγωγής Ενέργειας από Απόβλητα, δυναµικότητας 510,000 Τον/έτος ΑΣΑ (δύο γραµµές µε έναρξη λειτουργίας το 1998 και µία γραµµή µε έναρξη λειτουργίας το 2004), που απέχει µόνο 300 µέτρα από τις κατοικηµένες περιοχές της πόλης. Η µονάδα αυτή παράγει θερµική ενέργεια 277 MW th. Στον Πίνακα 2 παρουσιάζονται διεξοδικά οι εκποµπές Αέριων Ρύπων, οι οποίες είναι σαφώς κατώτερες των ορίων της ΕΕ (ενδεικτικά οι διοξίνες ανέρχονται σε ποσοστό µόλις 2% των ορίων της Οδηγίας 2000/76/Ε.Ε.). Σύµφωνα µε στοιχεία του 2008, οι µονάδες παραγωγής ενέργειας από θερµική επεξεργασία ΑΣΑ ανέρχονται στην Γερµανία µόνο στις 86, αριθµός ο οποίος αναµένεται να αυξηθεί στο µέλλον, καθώς η Γερµανία είναι ίσως η µοναδική χώρα, η οποία απαγόρευσε πλήρως την υγειονοµική ταφή απορριµµάτων. Πίνακας 2. Εκποµπές Αερίων Ρύπων από την Εγκατάσταση της Brescia, Ιταλία ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΕΣ ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ WtE Όλες οι εκποµπές των εργοστασίων WtE διατηρούνται σε εξαιρετικά χαµηλά επίπεδα από τα συστήµατα αντιρρύπανσης και ελέγχονται συνεχώς, ενώ δεν υπάρχουν διαρροές στο υπέδαφος ούτε µετακύλιση της περιβαλλοντικής και υγειονοµικής επιβάρυνσης στις επόµενες γενιές όπως στους ΧΥΤΑ. Επιπλέον, το µεγαλύτερο τµήµα της τέφρας που προκύπτει από την θερµική επεξεργασία (τέφρα πυθµένα) µπορεί να χρησιµοποιηθεί σε κατασκευαστικά έργα (εφόσον θεωρείται αδρανές/σταθεροποιηµένο υλικό το οποίο σήµερα χρησιµοποιείται σε κατασκευές δρόµων και πεζοδροµίων, δοµικό υλικό κ.λ.π.), και το υπόλοιπο πολύ µικρό ποσοστό (ιπτάµενη τέφρα) να ενταφιαστεί (µετά από φυσικοχηµική σταθεροποίησηστερεοποίηση) σε Χ.Υ.Τ.Υ. (Χώρο Υγειονοµικής Ταφής Υπολειµµάτων), συνεισφέροντας µε τον πιο αποδοτικό τρόπο και στην υλοποίηση της πολιτικής µηδενικών αποβλήτων (Zero- Waste). 9

10 Οι προκύπτουσες, κατά την θερµική επεξεργασία, εκποµπές τοξικών συστατικών (διοξίνες, φουράνια, βαρέα µέταλλα, κ.λπ.), ελέγχονται πλήρως από τα υπερσύγχρονα συστήµατα χηµικού καθαρισµού των απαερίων, σε επίπεδα αρκετά χαµηλότερα από τα όρια των Οδηγιών της Ε.Ε. (ενδεικτικά οι διοξίνες στις Ευρωπαϊκές WTE µονάδες ανέρχονται σε ποσοστό 1-10% των ορίων της Οδηγίας 2000/76/Ε.Ε.). Όσον αφορά τις διοξίνες ενδεικτικά αναφέρονται τα παρακάτω στοιχεία: 1. Στην Ευρώπη η συνεισφορά των εγκαταστάσεων θερµικής επεξεργασίας ΑΣΑ σε διοξίνες είναι λιγότερο από 1% της συνολικής παραγωγής διοξινών από όλες τις βιοµηχανικές και µη δραστηριότητες. 2. Στη Γερµανία από τη λειτουργία 72 µονάδων το 2005 η συνολική ποσότητα διοξινών είναι µόλις 0,5 γρ. (0,7% της ολικής παραγωγής διοξινών της χώρας) σύµφωνα µε το Γερµανικό Υπουργείο Περιβάλλοντος. 3. Σύµφωνα µε νεώτερα δε στοιχεία στην περιοχή της Θεσσαλονίκης, η ανεξέλεγκτη φωτιά από τον ΧΥΤΑ της Θεσσαλονίκης, στους Ταγαράδες, το καλοκαίρι του 2006 παρήγαγε 3 γραµµάρια τοξικών διοξινών κάθε µέρα. Συγκριτικά, 88 εργοστάσια ενεργειακής αξιοποίησης απορριµµάτων της Αµερικής (Waste to Energy/WTE), τα οποία χειρίζονται τριάντα εκατοµµύρια τόνους ( ton.) ΑΣΑ, παράγουν λιγότερο από δέκα γραµµάρια διοξινών συνολικά σε 365 ηµέρες. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Όσον αφορά τη διαχείριση απορριµµάτων, η Ελλάδα έχει την ευκαιρία να µεταβάλλει την θέση της στην Ευρωπαϊκή Ένωση και να προωθηθεί από την προτελευταία θέση στην ιεράρχηση των εφαρµοζόµενων τεχνικών που είναι τώρα, µεταξύ των πρώτων. Η λειτουργία οποιουδήποτε νέου ΧΥΤΑ πλέον αποτελεί προσωρινή λύση µέχρι την κατασκευή υπερσύγχρονων µονάδων θερµικής επεξεργασίας απορριµµάτων µε ταυτόχρονη παραγωγή ενέργειας / WTE. Όπως αναφέρθηκε, η ανακύκλωση αποτελεί αποτελεσµατική µέθοδο µόνο όταν γίνεται σε συνδυασµό µε τη διαλογή απορριµµάτων στην πηγή, ενώ από τις πρακτικές που εφαρµόζονται στις χώρες της ΕΕ, η ενεργειακή αξιοποίηση µπορεί να συνδυαστεί άµεσα µε την ανακύκλωση των απορριµµάτων. Η τεχνολογία της θερµικής επεξεργασίας ΑΣΑ µε ταυτόχρονη παραγωγή ενέργειας, σε συνεργασία µε την ανακύκλωση στην πηγή, αποτελεί την πλέον ορθολογική και µόνη ολοκληρωµένη και δοκιµασµένη τελική λύση διαχείρισης απορριµµάτων, µε εφαρµογή σε 800 µονάδες παγκοσµίως, σε χώρες µε τα υψηλότερα ποσοστά ανακύκλωσης (Ελβετία, Σουηδία, Ολλανδία, Βέλγιο, ανία, Γαλλία, Γερµανία, Αυστρία, κ.α., χώρες δηλαδή µε ιδιαίτερη περιβαλλοντική ευαισθησία). Επιπλέον, µια σύγχρονη µονάδα WTE µειώνει την εξάρτηση από την εξόρυξη άνθρακα ή τις εισαγωγές πετρελαίου. Αυτή τη στιγµή, τριάντα εκατοµµύρια µετρικοί τόνοι ΣΑ αποτεφρώνονται ετησίως στις αµερικανικές εγκαταστάσεις, παράγοντας έτσι είκοσι δισεκατοµµύρια kwh. Αυτό είναι ισοδύναµο µε µια αποταµίευση σχεδόν σαράντα εκατοµµυρίων βαρελιών πετρελαίου ετησίως. Παράλληλα, οι σύγχρονες εγκαταστάσεις WTE µπορούν να ανακτήσουν τα περισσότερα από τα σιδηρούχα µέταλλα που περιέχονται στα ΑΣΑ και µερικά από τα µη σιδηρούχα µέταλλα, ενώ εκπέµπουν λιγότερο από 15 γραµµάρια TEQ διοξινών και φουρανίων ετησίως. Τέτοιες εκποµπές έχουν µειωθεί δραστικά την τελευταία δεκαετία λόγω της εγκατάστασης συστηµάτων ελέγχου απαερίων, που υπερτερούν των περισσότερων εγκαταστάσεων παραγωγής ενέργειας µε καύση άνθρακα. Συνοψίζοντας, γίνεται φάνερο ότι η αποτέφρωση σύµµεικτων απορριµµάτων µε ταυτόχρονη παραγωγή ενέργειας και ανάκτηση µετάλλων είναι, σε συνεργασία µε την ανακύκλωση στην πηγή, µια εναλλακτική τελική (και όχι προσωρινή) λύση διαχείρισης έναντι της ταφής και όλων των άλλων µεθόδων επεξεργασίας που παράγουν ενδιάµεσα δευτερογενή καύσιµα και 10

11 κοµπόστ χωρίς καµία εµπορική αξία. Επιπλέον, η συνεισφορά από την εφαρµογή µιας τέτοιας µεθόδου στο ενεργειακό ισοζύγιο µιας περιοχής είναι αρκετά σηµαντική και απαραίτητη, ειδικά σε περιόδους αιχµής, µε το πλεονέκτηµα ότι η ενέργεια αυτή παράγεται από µια Ανανεώσιµη Πηγή Ενέργειας (Α.Π.Ε.), τα απορρίµµατα. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. Themelis Ν. Koroneos C., Assessing Waste To Energy and Lanfilling. Technic Chronics, Kalogirou E., Mathematical models for the determination of different physicochemical quantities related with air pollution, using the reversed-flow gas chromatography technique'', Ph.D. dissertation N.T.U.A., Athens. 3. Bilitewski B., State of the Art and New Developments of Waste to Energy Technologies. Proceedings Venice 2006: Biomass and Waste to Energy Symposium, November 29 December 1, Venice, Italy 4. Stengler E., Developments and Perspectives for Energy Recovery from Waste in Europe, Proceedings Venice 2006: Biomass and Waste to Energy Symposium, November 29 December 1, Venice, Italy 5. Themelis N., An Overview of the Global Waste-to-Energy Industry. Waste Management World, Review Issue, p Vehlow J., State of the Art of Ιncineration Technologies, Proceedings Venice 2006: Biomass and Waste to Energy Symposium, November 29 December 1, Venice, Italy 7. Lalas D., Gidarakos E., Evaluation of General Effects and Cost of Solid Waste Management, Local Government Institute, Athens. 8. Themelis N., Thermal Treatment Review, Global Growth of Traditional and Novel Thermal Treatment Technologies, Waste Management World, p Karagiannidis Α., Bilitewski B., Tchobanoglous G., Themelis N.J., Wittmaier M., Tsasarelis Th., Waste To Energy on Thermal Treatment and Energetic Utilization of Solid Wastes, Nova Science Publishers Inc. 10. Tim Byrne, Waste the Greek and Cypriot Way, Waste Management World, 54-58, July August A. Papageorgiou, A. Karagiannidis, R. Barton and E. Kalogirou, "Municipal Solid Waste management scenarios for Attica and their Greenhouse Gas emission impact", Waste Management& Research, Vol. 27, No. 9, , A. Karagiannidis, E. Kalogirou, K. Psomopoulos, N. Themelis, Waste-to-Energy in United States of America - An analysis on the current situation, Technic Annals, Technical Chamber of Greece, pp , March-April