Ολοκληρωμένη αξιοποίηση αποβλήτων από αγροτοβιομηχανίες. για την παραγωγή ενέργειας. Μιχαήλ Κορνάρος Αναπλ. Καθηγητής

Transcript

1 Ολοκληρωμένη αξιοποίηση αποβλήτων από αγροτοβιομηχανίες για την παραγωγή ενέργειας Μιχαήλ Κορνάρος Αναπλ. Καθηγητής ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ Τμήμα Χημικών Μηχανικών Εργαστήριο Βιοχημικής Μηχανικής και Τεχνολογίας Περιβάλλοντος (LBEET) Εργαλεία χρηματοδότησης της καινοτομίας στον Αγροδιατροφικό Tομέα Πάτρα, 2 Μαρτίου 2016

2 Το πρόβλημα (η παρούσα κατάσταση ) Περιβαλλοντικές επιπτώσεις από την ανεξέλεγκτη διάθεση των ανεπεξέργαστων ή ελλιπώς επεξεργασμένων αποβλήτων Πιθανές επιπτώσεις στη δημόσια υγεία Ρύπανση του υδροφόρου ορίζοντα Όχληση των κατοίκων τουριστών Επίδραση στα φυσικά οικοσυστήματαρύπανση φυσικού οικοσυστήματος π.χ. ποτάμια, θάλασσες Κοινωνικές: Δημόσια υγεία, υποβάθμιση εδάφους- περιοχών Πηνειός Βουραϊκός Αλιάκμονας Οικονομικές: τουρισμός, περιορισμός ανάπτυξης βιομηχανιών- περιορισμός στην ανάπτυξη γεωργικών & κτηνοτροφικών μονάδων Κοτύχι, Ηλιεία 2

3 Εναλλακτικές μορφές ενέργειας-βιομάζα Με τον όρο βιομάζα αναφερόμαστε σε οποιοδήποτε υλικό παράγεται από ζωντανούς οργανισμούς (ξύλο, υπολείμματα καλλιεργειών, κτηνοτροφικά απόβλητα κ.λπ.) και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο για παραγωγή ενέργειας. Αγροτο-βιομηχανικά απόβλητα: ελαιοτριβείου, τυροκομείου, σφαγείου Κτηνοτροφικά: χοιροστάσια, βουστάσια κ.τ.λ. Γεωργικά υπολείμματα: πορτοκάλια, πατάτες κ.τ.λ. Λοιπές πηγές βιομάζας: άχυρο, κλαδιά δένδρων, φλοιοί ξηρών καρπών, πυρήνες ροδάκινων (κονσερβοποιία), κλπ 3

4 Χαρακτηριστικά αγροτοβιομηχανικών αποβλήτων Ελαιοτριβείο Υψηλή συγκέντρωση φαινολών Τυροκομείο Πλούσιο σε σάκχαρα Βουστάσιο Υψηλή περιεκτικότητα σε άζωτο Υψηλή αλκαλικότητα Χοιροστάσιο Υψηλή περιεκτικότητα σε άζωτο Πτηνοτροφείο Υψηλή συγκέντρωση στερεών Υψηλή περιεκτικότητα σε άζωτο Ενεργειακά φυτά Υψηλή περιεκτικότητα σε σάκχαρα Λιγνοκυτταρινούχο υλικό Σφαγείο Πολύ υψηλό οργανικό φορτίο Πλούσιο σε άζωτο Πορτοκάλια Πλούσιο σε σάκχαρα Πατάτες Πλούσιο σε σάκχαρα Οινοποιείο Υψηλή συγκέντρωση φαινολών 4

5 Αναερόβια Χώνευση Αναερόβια χώνευση: μία από τις σημαντικότερες διεργασίες βιολογικής επεξεργασίας, δύο ή περισσότερων τύπων αποβλήτων με υψηλή οργανική φόρτιση Ταυτόχρονη παραγωγή μεθανίου (CH 4 ) και διοξειδίου του άνθρακα (CO 2 ) από οργανική ύλη με συνδυασμένη δράση μικτού μικροβιακού πληθυσμού, απουσία οξυγόνου Οργανική ύλη+ Η 2 Ο CH 4 + CO 2 + NH 3 + νέα κύτταρα Αναερόβιος χωνευτήρας ενσιρωμένου καλαμποκιού στη Γερμανία Κεντρική μονάδα επεξεργασίας αποβλήτων βουστασίου στη Δανία 5

6 Επεξεργασία αγροτοβιομηχανικών αποβλήτων Η επεξεργασία των αποβλήτων που παράγονται είναι εφικτή τεχνικά και οικονομικά αποδοτική. Παρόλα αυτά μη εφαρμόσιμη! Αιτίες : Οικογενειακού τύπου δραστηριότητες μικρής-μεσαίας δυναμικότητας Το κόστος εγκατάστασης και λειτουργίας υψηλό και μη ανεκτό Μονάδες διάσπαρτες χωρικά με εποχιακή λειτουργία Δύσκολη η σύνδεση με κεντρικό δίκτυο επεξεργασίας αποβλήτων και αδύνατη η λειτουργία μονάδων επεξεργασίας όλη τη διάρκεια του έτους Προτεινόμενες λύσεις: α) συν-επεξεργασία αποβλήτων β) μεμονωμένα ταχύρρυθμα συστήματα 6

7 Προτεινόμενη λύση : ενεργειακή αξιοποίηση αποβλήτων CHP Ελαιοτριβείο CH 4, H 2 Τυροκομείο Βουστάσιο Χοιροστάσιο Ενεργειακά φυτά Γεωργικά υπολείμματα ΚΕΝΤΡΙΚΗ ΜΟΝΑΔΑ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΑΝΑΕΡΟΒΙΑΣ ΣΥΓΧΩΝΕΥΣΗΣ Στερεό κλάσμα φυγόκεντρος Κομποστοποίηση Υγρό κλάσμα Σύστημα μεμβρανών Αερόβιος SBR Υγρό λίπασμα Ώριμο κομπόστ Διάθεση στο έδαφος ή σε υδάτινο αποδέκτη Άρδευση (επαναχρησιμοποίηση) Καλλιέργεια ενεργειακών φυτών 7

8 Πιλοτική Μονάδα στη ΒΙ.ΠΕ. Πατρών Δυναμικότητα μονάδας 10kW el 8

9 Ταχύρρυθμα συστήματα επεξεργασίας υγρών αποβλήτων από 3-φασικά και 2-φασικά ελαιοτριβεία Περιγραφή εξοπλισμού 1. Βιοαντιδραστήρας 2. Μετρητής βιοαερίου 3. Υδατόλουτρο 4. Αντλία τροφοδοσίας 5. Αντλία ανακυκλοφορίας 6. Δοσομετρική αντλία ρυθμ. δ/τος 7. Ρυθμιστής θερμοκρασίας 8. Δεξαμενή καθίζησης 9. Διαχωριστής αερίου/υγρού 10. Ρυθμιστής ph 11. Δοχείο απορροής 12. Χρονικός προγραμματισμός τροφοδοσίας 9

10 Συμπεράσματα - Προτάσεις Επιτακτική ανάγκη διαχείρισης αγροτοκτηνοτροφικών αποβλήτων σε ολόκληρη την Ελλάδα Η αναερόβια χώνευση αποτελεί μια διεργασία επεξεργασίας αποβλήτων αλλά ταυτόχρονα παραγωγής ενέργειας, ηλεκτρικής και θερμικής Η διεργασία έχει εφαρμοστεί με επιτυχία : α) στην συν-επεξεργασία μιγμάτων αγροτο-κτηνοτροφικών αποβλήτων β) στην αυτόνομη επεξεργασία και αξιοποίηση μεμονωμένων ρευμάτων αποβλήτων από αγροτοβιομηχανίες Η κατασκευή μίας τέτοιας μονάδας μπορεί να χρηματοδοτηθεί από το ΕΣΠΑ, από τον αναπτυξιακό νόμο κλπ Η προτεινόμενη τεχνολογία είναι μια πραγματικά ΒΙΩΣΙΜΗ ΛΥΣΗ! 10 Νοέμβριος 28, 2014 Ενεργειακή αξιοποίηση αγροκτηνοτροφικών αποβλήτων

11 Ευχαριστώ για την προσοχή σας Στοιχεία επικοινωνίας: Αναπλ. Καθ. Μιχάλης Κορνάρος Πανεπιστήμιο Πατρών Τμήμα Χημικών Μηχανικών Εργ. Βιοχημικής Μηχανικής & Τεχνολογίας Περιβάλλοντος July 22, 2012 Footer text here