Αξιολόγηση τριφασικής και διφασικής µεθόδου ελαιοποίησης του. ελαιοκάρπου

Transcript

1 Αξιολόγηση τριφασικής και διφασικής µεθόδου ελαιοποίησης του Νασιούλα Χρυσοβαλάντου ελαιοκάρπου Η συνολική ετήσια παραγωγή ελαιολάδου στην Ελλάδα ανέρχεται στους τόνους/έτος, ενώ από την λειτουργία των ελαιοτριβείων παράγονται µεγάλες ποσότητες υγρών αποβλήτων, που ξεπερνούν τους τόνους/έτος. Καθότι τα ΥΑΕ περιέχουν υψηλό ρυπαντικό φορτίο, οργανικής προέλευσης, και ως επί το πλείστον η διάθεσή τους γίνεται ανεξέλεγκτα, δηµιουργούνται σοβαρά περιβαλλοντικά προβλήµατα, ιδιαίτερα στις αγροτικές περιοχές, όπου η ελαιοπαραγωγική δραστηριότητα είναι έντονη: - υψηλή κατανάλωση πόσιµου νερού - περιβαλλοντική υποβάθµιση εδαφών και ρύπανση επιφανειακών και υπόγειων νερών. Λόγω της αδυναµίας των υφιστάµενων πρακτικών διαχείρισης να εξασφαλίσουν στα ελαιοτριβεία µία µέθοδο επεξεργασίας των ΥΑΕ, τεχνολογικά απλή και οικονοµικά βιώσιµη, η ανεξέλεγκτη απόρριψη των ΥΑΕ συνεχίζεται, προκαλώντας την περιβαλλοντική υποβάθµιση των γειτονικών περιοχών. Οι κυριότερες µέθοδοι παραγωγής του ελαιολάδου είναι η φυγοκέντριση 3-φάσεων και η φυγοκέντριση 2-φάσεων. Τα 3-φασικά ελαιουργικά συγκροτήµατα καταναλώνουν σηµαντικές ποσότητες πόσιµου νερού για την παραγωγή λαδιού (1 η φάση), παράγοντας κατ επέκταση σηµαντικές ποσότητες υγρών αποβλήτων, γνωστά ως κατσίγαρος (2 η φάση). Επιπλέον, παράγεται η ελαιοπυρήνα (3 η φάση), που αντιστοιχεί στα στερεά συστατικά του ελαιοκάρπου, και επεξεργάζεται στα πυρηνελαιουργεία για την παραγωγή πυρηνελαίου και πυρηνόξυλου. Τα ΥΑΕ αποτελούνται από το νερό προσθήκης και τα φυτικά υγρά του καρπού. Για την παραγωγή του ελαιολάδου προστίθεται νερό που αντιστοιχεί στο 30-40% της πρώτης ύλης επεξεργασίας. Ο παραγόµενος όγκος του κατσίγαρου βρίσκεται σε αναλογία 1:0,8 µε την ποσότητα της πρώτης ύλης επεξεργασίας. Με σκοπό την εξάλειψη των σοβαρών περιβαλλοντικών προβληµάτων, που προκαλούνται από την ανεξέλεγκτη διάθεση των ΥΑΕ, τα τελευταία χρόνια, 1

2 αναπτύχθηκε µία νέα µέθοδος παραγωγής ελαιολάδου, γνωστή ως διφασική µέθοδος ελαιοποίησης του ελαιοκάρπου (ευρέως διαδεδοµένη στην Ισπανία). Μετατρέποντας την εσωτερική δοµή των τριφασικών φυγοκεντρικών διαχωριστήρων και αλλάζοντας τα λειτουργικά χαρακτηριστικά τους, ο αλεσµένος ελαιόκαρπος τροφοδοτείται στον διφασικό φυγοκεντρικό διαχωριστήρα, χωρίς προσθήκη νερού, και διαχωρίζεται στο ελαιόλαδο (1 η φάση) και στα υπόλοιπα συστατικά της ελιάς (πούλπα, φυτικά υγρά), που στο σύνολο τους αντιστοιχούν στη διφασική ελαιοπυρήνα (2 η φάση) ή alperujo, µε ποσοστό υγρασίας 65% επί ξηρού. Η υψηλή περιεκτικότητα της διφασικής ελαιοπυρήνας σε υγρασία και σάκχαρα, καθώς και η κολλώδης υφή της, παρεµποδίζουν την οµαλή διεξαγωγή της ξήρανσής της στα συµβατικά ξηραντήρια των πυρηνελαιουργείων. Στην Ισπανία, η διφασική ελαιοπυρήνα επεξεργάζεται σε ειδικά σχεδιασµένα ξηραντήρια. Πριν το στάδιο της ξήρανσης, το περιεχόµενο λάδι εξάγεται µε µηχανικά µέσα, στο στάδιο repasso ή 2 ης φυγοκέντρισης. Κατόπιν, η εκχυλισµένη ελαιοπυρήνα, τροφοδοτείται στα ειδικά σχεδιασµένα περιστρεφόµενα ξηραντήρια και ξηραίνεται µέχρι ποσοστού 15%. Το τελικό ξηρό προϊόν χρησιµοποιείται ως καύσιµο για την παραγωγή θερµικής ενέργειας. Στην Ελλάδα, η τριφασική µέθοδος ελαιοποίησης εφαρµόζεται από το 90% των ελαιοτριβείων, ενώ το υπόλοιπο 10% έχει µεταβεί στη διφασική µέθοδο ελαιοποίησης. Στο Ν. Μεσσηνίας, πριν δύο χρόνια απαγορεύθηκε µε θεσµικά µέσα η διάθεση των ΥΑΕ στους υδάτινους αποδέκτες. Τη χρονιά που ακολούθησε, τα ελαιοτριβεία του νοµού εφάρµοσαν εξολοκλήρου τη διφασική µέθοδο ελαιοποίησης και µία µονάδα διαχείρισης διφασικής ελαιοπυρήνας εγκαταστάθηκε και τέθηκε σε λειτουργία την ίδια χρονιά, υιοθετώντας την "ισπανικού τύπου" µέθοδο διαχείρισης, όπως περιγράφηκε παραπάνω. Με αφορµή το γεγονός ότι αναµένεται τα επόµενα χρόνια ολοένα και περισσότερα ελαιοτριβεία να µεταβούν από την τριφασική στη διφασική µέθοδο ελαιοποίησης, προκειµένου να µην συνεισφέρουν στη περιβαλλοντική ρύπανση που προκαλείται από την ανεξέλεγκτη διαχείριση των ΥΑΕ, η ανάγκη εύρεσης µιας τεχνολογικά, οικονοµικά και περιβαλλοντικά αποδεκτής µεθόδου διαχείρισης της διφασικής ελαιοπυρήνας είναι επιτακτική. 2

3 Προς αυτή την κατεύθυνση, στόχος της διπλωµατικής εργασίας είναι η αποτίµηση του οικονοµικού και περιβαλλοντικού κόστους που προκύπτει από την εφαρµογή της τριφασικής και της διφασικής µεθόδου ελαιοποίησης για το σύνολο του κύκλου ζωής του ελαιοκάρπου, συµπεριλαµβάνοντας και τις υφιστάµενες διαχειριστικές επιλογές που εφαρµόζονται ανά περίπτωση για κάθε ένα από τα παραγόµενα απόβλητα. Στο πρώτο µέρος της εργασίας, διερευνήθηκαν οι υφιστάµενες µέθοδοι επεξεργασίας του ελαιοκάρπου για την παραγωγή του ελαιολάδου, σε ελαιοτριβεία µέσης και µεγάλης δυναµικότητας, και κατόπιν έγινε η τεχνική και οικονοµική αξιολόγηση αυτών. Σύµφωνα µε τα στοιχεία που συλλέχθηκαν, η διφασική µέθοδος ελαιοποίησης παρουσιάζει τα ακόλουθα πλεονεκτήµατα: - Χαµηλότερη ενεργειακή κατανάλωση, ως συνέπεια της χαµηλότερης ετήσιας συνολικής παροχής τροφοδοσίας - ραµατική µείωση της καταναλισκόµενης ποσότητας νερού (περιορίζεται στα στάδια του πλυσίµατος του καρπού και της διαύγασης του ελαιολάδου) - Χαµηλότερο λειτουργικό κόστος - Το παραγόµενο ελαιόλαδο είναι υψηλότερης ποιότητας, καθώς παρουσιάζει υψηλότερη σταθερότητα στην οξείδωση. Από την άλλη, η διφασική µέθοδος ελαιοποίησης παρουσιάζει τα ακόλουθα µειονεκτήµατα: - Η διφασική ελαιοπυρήνα περιέχει 60-70% υγρασία, καθιστώντας ιδιαίτερα δύσκολη την µεταφορά και αποθήκευσή της αποθηκεύεται σε δεξαµενές και όχι σε σωρούς, όπως στην περίπτωση της τριφασικής ελαιοπυρήνας. - Το αυξηµένο ποσοστό υγρασίας, σε συνδυασµό µε την υψηλή περιεκτικότητα σε σάκχαρα και λεπτά διαµοιρασµένα στερεά, δεν επιτρέπει την οµαλή διεξαγωγή της ξήρανσής της στα συµβατικά ξηραντήρια των πυρηνελαιουργείων, για το λόγο αυτό θα πρέπει να αναπτυχθούν νέες τεχνικές διαχείρισης. Στο δεύτερο µέρος της διπλωµατικής εργασίας, εκτιµήθηκε το συνολικό ετήσιο κόστος επεξεργασίας του ελαιοκάρπου, κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής του. Το συνολικό ετήσιο κόστος περιλαµβάνει το κόστος που απαιτείται για το στάδιο της 3

4 παραγωγής του ελαιολάδου (το οποίο υπολογίστηκε στο πρώτο µέρος), αλλά και την επεξεργασία της ελαιοπυρήνας, τριφασικής και διφασικής, ανά περίπτωση. Καθώς η επεξεργασία των ελαιοπυρήνων λαµβάνει χώρα σε κεντρικές µονάδες επεξεργασίας, καταστρώθηκαν τα ακόλουθα δύο σενάρια, προκειµένου να υπολογιστεί το επί µέρους ετήσιο κόστος: ΣΕΝΑΡΙΟ A Στο Σενάριο Α, έγινε η υπόθεση ότι 40 ελαιοτριβεία µεγάλης δυναµικότητας, τα οποία βρίσκονται στην περιοχή X, εφαρµόζουν την τριφασική µέθοδο ελαιοποίησης, τα χαρακτηριστικά της οποίας παρουσιάζονται αναλυτικά στο πρώτο µέρος της εργασίας. Τα παραγόµενα ΥΑΕ θεωρήθηκε ότι επεξεργάζονται µε τη µέθοδο της εξάτµισης σε λιµνοδεξαµενές στο χώρο κάθε ελαιοτριβείου, ενώ η παραγόµενη ελαιοπυρήνα συλλέγεται στο πυρηνελαιουργείο της περιοχής X. Βάσει των στοιχείων που συλλέχθηκαν, έγινε η αποτίµηση του κόστους επεξεργασίας της διφασικής ελαιοπυρήνας. Προσθέτοντας το ετήσιο κόστος επεξεργασίας της τριφασικής ελαιοπυρήνας µε το κόστος επεξεργασίας του ελαιοκάρπου για την παραγωγή του ελαιολάδου και τη διαχείριση των ΥΑΕ στα ελαιοτριβεία, η ανηγµένη τιµή του συνολικού κόστους επεξεργασίας του ελαιοκάρπου, βάσει του Σεναρίου Α, σε ετήσια βάση είναι 0,051 /kg/έτος. ΣΕΝΑΡΙΟ B Εν συνεχεία, στο Σενάριο B, έγινε η υπόθεση ότι τα 40 ελαιοτριβεία που λειτουργούν στην περιοχή X, εφαρµόζουν τη διφασική µέθοδο ελαιοποίησης, τα χαρακτηριστικά των οποίων παρουσιάζονται αναλυτικά στο πρώτο µέρος της εργασίας. Η συνολική παραγόµενη ποσότητα διφασικής ελαιοπυρήνας συλλέγεται στην κεντρική µονάδα διαχείρισης της περιοχής X. Αρχικά, εκτιµήθηκε το ετήσιο κόστος επεξεργασίας αυτής και αφετέρου προστέθηκε στο κόστος επεξεργασίας του ελαιοκάρπου για την παραγωγή του ελαιολάδου (το οποίο υπολογίστηκε στο πρώτο µέρος της εργασίας). Η ανηγµένη τιµή του συνολικού κόστους επεξεργασίας του ελαιοκάρπου σε ετήσια βάση, βάσει του Σεναρίου Β, είναι 0,0476 /kg/year. 4

5 Λαµβάνοντας υπόψη ότι η νέα εναλλακτική µέθοδος επεξεργασίας του ελαιοκάρπου (διφασική µέθοδος παραγωγής ελαιολάδου και διαχείριση της διφασικής ελαιοπυρήνας σε κεντρική µονάδα επεξεργασίας) εµφανίζει πιο θετικούς οικονοµικούς δείκτες, συγκριτικά µε της κυρίαρχης µεθόδου, και δεδοµένου ότι δεν σηµειώνονται αρνητικές περιβαλλοντικές επιδράσεις από την εφαρµογή της, τα ΥΑΕ µπορούν να εξαλειφθούν οριστικά, αυξάνοντας συγχρόνως την αποδοτικότητα των ελαιοτριβείων και των µονάδων επεξεργασίας των παραγόµενων αποβλήτων. 5