ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΤΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΤΗΣ ΕΛΑΙΟΥΡΓΙΚΗΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΜΕΣΣΗΝΙΑΣ

Transcript

1 AΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗΣ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΚΑΙ ΒΙΩΣΙΜΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΤΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΤΗΣ ΕΛΑΙΟΥΡΓΙΚΗΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑΣ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΜΕΣΣΗΝΙΑΣ ΦΩΤΕΙΝΟΠΟΥΛΟΣ ΙΩΑΝΝΗΣ Διπλ. Πολιτικός Μηχανικός Θεσσαλονίκη, Νοέμβριος 2016

2 Περίληψη Η ελαιουργία στη Μεσσηνία είναι βασική δραστηριότητα με τους ελαιώνες να καλύπτουν το 71% της αγροτικής γης και τη μέση ετήσια παραγωγή να ανέρχεται σε τόνους ελαιολάδου. Η μονοκαλλιέργεια, η χρήση λιπασμάτων, φυτοφαρμάκων και η άρδευση προκαλούν επιπτώσεις στο έδαφος, το υπόγειο νερό, τη βιοποικιλότητα και το τοπίο. Από την καλλιέργεια προκύπτουν μεγάλες ποσότητες κλαδεμάτων τα οποία μπορούν να κομποστοποιηθούν ή να συλλεγούν για παραγωγή ενέργειας από καύση. Τα 250 ελαιοτριβεία της Μεσσηνίας είναι κυρίως μικρομεσαίες μονάδες διασκορπισμένες σε όλο το νομό. Για την παραγωγή ελαιολάδου χρησιμοποιούνται η τριφασική τεχνολογία που παράγει ελαιόλαδο, υγρά απόβλητα και ελαιοπυρήνα και η διφασική που παράγει ελαιόλαδο και υγρό ελαιοπυρήνα χωρίς υγρά απόβλητα. Τα φύλλα από τον καθαρισμό του ελαιοκαρπού αποβάλλονται ανεξαρτήτως της τεχνολογίας που ακολουθείται. Τα πέντε πυρηνελαιουργεία της Μεσσηνίας, επεξεργάζονται τον ελαιοπυρήνα και παράγουν πυρηνέλαιο και πυρηνόξυλο. Δεν παράγουν υγρά ή στερεά απόβλητα, μόνο αέριες εκπομπές που είναι κυρίως οι υδρατμοί των ξηραντηρίων. Ο ελαιοπυρήνας ξηραίνεται και εκχυλίζεται για λήψη του πυρηνελαίου. Ο υγρός ελαιοπυρήνας φυγοκεντρίζεται για λήψη του ελαιολάδου Repasso και ξηραίνεται. Το πυρηνέλαιο χρησιμοποιείται στη σαπωνοποιία ή εξευγενίζεται και αναμειγνύεται με άλλα έλαια. Το ελαιόλαδο Repasso είναι κατάλληλο για κατανάλωση. Το πυρηνόξυλο είναι καύσιμο με υψηλή θερμογόνο δύναμη. Ο ελαιοπυρήνας μπορεί εναλλακτικά να επεξεργαστεί με θερμικές μεθόδους ή αναερόβια χώνευση για ανάκτηση ενέργειας, ή να κομποστοποιηθεί μαζί και με άλλα υπολείμματα. Η ανεξέλεγκτη διάθεσή στο περιβάλλον των υγρών αποβλήτων των ελαιοτριβείων αποτελεί σοβαρό προβλημα. Έχουν μεγάλο οργανικό φορτίο, φαινολικό περιεχόμενο που τους προσδίδει τοξικότητα και προκαλούν σοβαρές επιπτώσεις στα νερά, τα φυτά και το έδαφος. Οι μέθοδοι επεξεργασίας τους είναι φυσικοχημικές, βιολογικές και θερμικές. Υπάρχουν και οι μέθοδοι της βιοαποκατάστασης, φυτοεξυγίανσης και φερτάρδευσης. Για τη διαχείριση του προβλήματος προτείνονται κεντρικές μονάδες επεξεργασίας υγρών αποβλήτων ανά 3-4 ελαιοτριβεία με λιποσυλλογή, κροκίδωση με ασβέστη, καθίζηση και φερτάρδευση. Είναι μέθοδος φθηνότερη από τις συμβατικές και οργάνωση πιο οικονομική από τις μεμονωμένες εγκαταστάσεις επεξεργασίας ανά ελαιοτριβείο. Επίσης, προτείνεται κομποστοποίηση των φύλλων, επεξεργασία των ελαιοπυρήνων στα πυρηνελαιουργεία και μονάδες παραγωγής ενέργειας με καύση πυρηνόξυλου και κλαδεμάτων. Στο μέλλον προτείνεται η λειτουργία μόνο διφασικών ελαιοτριβείων, πυρηνελαιουργείων και μονάδων βιομάζας. i

3 Abstract Olive oil production in Messenia prefecture is a major activity with olive farms covering the 71% of the agricultural land and the average annual olive oil production being at the level of tons. The single crop farming, use of fertilizers, pesticides and irrigation, cause impacts on soil, groundwater, biodiversity and landscape. Olive tree pruning residues are of great amount and can be composted or combusted for energy production. In Messenia the 250 olive oil mills are small or medium sized and spread all over the prefecture area. For olive oil production there are two types of olive oil mills used. Three phase olive mills produce olive oil, spent olives and wastewater. Two phase olive mills produce olive oil and moist spent olives. Olive leaves are produced from both types of olive mills. There are five second extraction industries in Messenia which use olive pomace to produce olive-kernel oil and olive stone. There are no solid wastes or wastewaters from the process, only vapor emissions from the drying process. Spent olives are dried and extracted with solvent in order to produce olive-kernel oil. Moist spent olives are centrifuged in order to produce Repasso oil and then dried. Olive-kernel oil is of low quality and used mainly for soap production. Repasso oil is good for consumption. Olive stone is a great fuel with high calorific power. Spent olives and moist spent olives can be alternatively processed and produce energy from thermal processes or anaerobic digestion or they can be composted together with other residues. Uncontrolled disposal of olive mill wastewaters is a serious problem. Oil mill wastewaters have high organic load, high phenol content which makes them toxic and cause serious impacts on water, crops and soil. There are physicochemical, biological and thermal treatment methods. There are also the treatment methods of bioremediation, fertirrigation and phytoremediation. It is proposed for teams of 3-4 oil mills to operate a communal treatment plant of their wastewaters. The proposed method is grease removal, lime treatment (flocculation), sedimentation and finally fertirrigation. This method is cheaper form conventional treatment methods and communal plants provide a more efficient organization than single plants for each olive oil mill. Additionally, composting of olive leaves is proposed, olive pomace processing will take place in second extraction industries and energy producing plants from combustion of olive stone and olive pruning residues. In the future it is proposed that only two phase olive oil mills, second extraction industries and biomass units will be operating. ii

4 Πρόλογος Η παρούσα διπλωματική εργασία εκπονήθηκε στα πλαίσια του προγράμματος μετπτυχιακών σπουδών «Προστασία περιβάλλοντος και βιώσιμη ανάπτυξη» του τμήματος Πολιτικών Μηχανικών του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης. Ο επιβλέπων καθηγητής μου ήταν ο κύριος Ευθύμιος Νταρακάς και μέλη της εξεταστικής επιτροπής οι καθηγητές, κύριοι Ιωάννης Υφαντής κα Αθανάσιος Κούγκολος. Η επιλογή του θέματος έγινε κατόπιν πρότασης και παρότρυνσης του επιβλέποντα μου, αλλά και της καθηγήτριας κυρίας Ελευθερίας Παπαχρήστου. Η πρώτη επαφή με το θέμα έγινε στα πλαίσια του μεταπτυχιακού μαθήματος «Τεχνολογίες διαχείρισης αποβλήτων» όπου εκπονήθηκε μια εργασία για τα απόβλητα των ελαιοτριβείων. Οπότε, η εκπόνηση της διπλωματικής αυτής ήταν η φυσική συνέχεια εκείνης της πρώτης εργασίας. Επιπλέον, η προσωπική μου μικρή επαφή με τον κλάδο των ελαιοτριβείων και της ελαιοπαραγωγής λόγω της καταγωγής μου από τη Μεσσηνία έδωσαν μια επιπλέον ώθηση για την επιλογή της διερεύνησης του συγκεκριμένου ζητήματος. Η διάθεση των αποβλήτων των ελαιοτριβείων αποτελεί ένα σημαντικό περιβαλλοντικό ζήτημα τόσο γενικά, όσο και για το νομό Μεσσηνίας όπου κλάδος είναι ιδιαίτερα ανεπτυγμένος. Στα πλαίσια της διπλωματικής αυτής, διερευνήθηκαν οι μέχρι τώρα γνωστές μέθοδοι επεξεργασίας των αποβλήτων και έγινε προσπάθεια κατάθεσης μιας ολοκληρωμένης πρότασης διαχείρισης των αποβλήτων, προσαρμοσμένης κατά το δυνατόν στα χαρακτηριστικά του ελαιουργικού κλάδου του νομού Μεσσηνίας. Επίσης, μια δεύτερη διευρεύνηση γίνεται σχετικά με το θέμα της εκμετάλλευσης της βιομάζας που προκύπτει από τη διαδικασία, για παραγωγή ενέργειας. Στο σημείο αυτό θα ήθελα να ευχαριστήσω τον κύριο Γεώργιο Αυρηλιώνη, ιδιοκτήτη ελαιοτριβείου στους Γαργαλιάνους Μεσσηνίας, για τις πληροφορίες που μου έδωσε και την οπτική γωνία της διερεύνησης του θέματος σε πρακτικό επίπεδο. Ιδιαίτερες ευχαριστίες πρέπουν στο φίλο και συνάδελφο, Γεωργόπουλο Κώστα που με τους συνεχόμενους διαλόγους μας, μου έδωσε ιδέες και προτάεις σχετικά με το θέμα. Οφείλω, τέλος, να ευχαριστήσω τον κύριο Νταρακά για την υποστήριξή του στη διάρκεια εκπόνησης της εργασίας και για τις εύστοχες παρατηρήσεις του που ήταν ιδιαίτερα βοηθητικές. iii

5 Περιεχόμενα Περίληψη Abstract Πρόλογος i ii iii 1 Εισαγωγή Η ελαιοκομική δραστηριότητα στη Μεσσηνία Το πρόβλημα των αποβλήτων της ελαιοκομικής δαστηριότητας Παραγωγή αποβλήτων και υποπροϊόντων στα διάφορα στάδια της διαδικασίας Προβλήματα που παρουσιάζονται στη διαχείριση των αποβλήτων Σκοπός της εργασίας Η καλλιέργεια των ελαιοδένδρων-περιβαλλοντικές επιπτώσεις και διαχείριση των αποβλήτων Η καλλιέργεια των ελαιοδένδρων Περιβαλλοντικές επιπτώσεις της ελαιοκαλλιέργειας Επιπτώσεις στο έδαφος Επιπτώσεις στα επιφανειακά και υπόγεια ύδατα Επιπτώσεις στην ατμόσφαιρα Επιπτώσεις στη βιοποικιλότητα και το τοπίο Διαχείριση αποβλήτων και υπολειμμάτων της ελαιοκαλλιέργειας Η παραγωγή ελαιολάδου στα ελαιοτριβεία Γενική περιγραφή της διαδικασίας Φυγοκεντρικά συστήματα τριών φάσεων Φυγοκεντρικά συστήματα δύο φάσεων Παραδοσιακά συστήματα πίεσης Ισοζύγια μάζας και παραγόμενα απόβλητα Τα ελαιοτριβεία της Μεσσηνίας...27 iv

6 4 Επεξεργασία του στερεού υπολείμματος των ελαιοτριβείων στα πυρηνελαιουργεία Ποσότητες και χαρακτηριστικά του στερεού υπολείμματος Επεξεργασία ελαιοπυρήνα Επεξεργασία διφασικού ελαιοπυρήνα Τα προϊόντα των πυρηνελαιουργείων και οι χρήσεις τους Περιβαλλοντικές επιπτώσεις των πυρηνελαιουργείων Χαρακτηριστικά, επίδραση στο περιβάλλον και μέθοδοι επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων των ελαιοτριβείων Γενικά Χαρακτηριστικά των υγρών αποβλήτων των ελαιοτριβείων Περιβαλλοντικές επιπτώσεις των υγρών αποβλήτων των ελαιοτριβείων Επιπτώσεις στο έδαφος Επιπτώσεις στα ύδατα Επιπτώσεις στα φυτά Επιπτώσεις στην ατμόσφαιρα Μέθοδοι επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων Φυσικές-μηχανικές μέθοδοι επεξεργασίας Θερμικές μέθοδοι επεξεργασίας Χημικές μέθοδοι επεξεργασίας Βιολογικές μέθοδοι επεξεργασίας Συνδυασμένες μέθοδοι επεξεργασίας Εναλλακτικές μέθοδοι και συστήματα διαχείρισης των αποβλήτων των ελαιοτριβείων Γενικά Εναλλακτικές μέθοδοι διαχείρισης υγρών αποβλήτων Βιοαποκατάσταση Διάθεση στο έδαφος, εδαφοβελτίωση και φυτοεξυγίανση Η μέθοδος της φερτάρδευσης Παραγωγή χρήσιμων προϊόντων από τα υγρά απόβλητα Εναλλακτικές μέθοδοι διαχείρισης στερεών αποβλήτων Επεξεργασία για ανάκτηση ενέργειας Επεξεργασία για την παραγωγή χρήσιμων προϊόντων Κομποστοποίηση Ολοκληρωμένη διαχείριση των αποβλήτων των ελαιοτριβείων...91 v

7 6.6 Τεχνικά και οικονομικά στοιχεία της διαχείρισης αποβλήτων Σύνοψη συμπεράσματα 102 Βιβλιογραφία 105 vi

8 Κεφάλαιο 1 Εισαγωγή 1.1 Η ελαιοκομική δραστηριότητα στη Μεσσηνία Ο νομός Μεσσηνίας βρίσκεται στο νοτιοδυτικό άκρο της Πελοποννήσου και συνορεύει με τους νομούς Ηλείας και Αρκαδίας στα βόρεια και βορειοανατολικά και με το νομό Λακωνίας στα ανατολικά. Αποτελεί την περιφερειακή ενότητα Μεσσηνίας η οποία υπάγεται διοικητικά στην περιφέρεια Πελοποννήσου. Εικόνα 1.1: Θέση της Μεσσηνίας ( 1

9 Ο νομός Μεσσηνίας έχει έκταση 2991 τ.χλμ. και μόνιμο πληθυσμό κατοίκους (Απογραφή 2011). Οι κάτοικοι του νομού απασχολούνται και στους τρεις τομείς της οικονομίας. Κυριότερα όμως με την αγροτική παραγωγή, τη μεταποίηση και τα τελευταία χρόνια εντονότερα με τον τουρισμό. Σύμφωνα με τα στοιχεία της ΕΛΣΤΑΤ από την απογραφή του 2011 στον πρωτογενή τομέα απασχολούνται άτομα. Ο αριθμός αυτός φαίνεται μικρός, αλλά αφορά στα άτομα που απασχολούνται αποκλειστικά στον πρωτογενή τομέα, πολλοί καλλιεργητές (ίσως ο μεγαλύτερος αριθμός τους) δεν είναι κατ επάγγελμα αγρότες και διαθέτουν μικρές εκτάσεις. Η επικρατέστερη καλλιέργεια στη Μεσσηνία είναι η ελιά και η παραγωγή ελαιολάδου αποτελεί σημαντικό κομμάτι της τοπικής οικονομίας. Η ελαιοπαραγωγή στη Μεσσηνία ξεκινάει ήδη από τους μυκηναϊκούς χρόνους όπως φαίνεται από τα αρχαιολογικά ευρήματα της εποχής. Έκτοτε συνεχίζεται αμείωτη στη διάρκεια των αιώνων. Ιδιαίτερη άνθιση γνωρίζει στους αιώνες πριν και κατά τη διάρκεια της τουρκοκρατίας όπου η Μεσσηνία είναι η μεγαλύτερη ελαιοπαραγωγική περιοχή της Πελοποννήσου και τα λιμάνια της Κορώνης και Μεθώνης τα κυριότερα εξαγωγικά κέντρα. Από τα τέλη του 19 ου αιώνα και ύστερα, το κέντρο του εμπορίου και των εξαγωγών λαδιού γίνεται το λιμάνι της Καλαμάτας. Εκείνη την περίοδο αρχίζει μια μακρόχρονη ύφεση της ελαιοπαραγωγής και άνθιση άλλων καλλιεργειών. Στα μεταπολεμικά χρόνια η ελαιοπαραγωγή επανήλθε στην πρώτη θέση των αγροτικών δραστηριοτήτων της περιοχής. Σήμερα η Μεσσηνία είναι πρακτικά ένας απέραντος ελαιώνας. Οι καλλιέργειες ελιάς καλύπτουν έκταση 604 χιλιάδων στρεμμάτων σε σύνολο 847 χιλιάδων στρεμμάτων καλλιεργούμενων εκτάσεων, δηλαδή περίπου το 71% της αγροτικής γης, σύμφωνα με στοιχεία της ΕΛΣΤΑΤ (Απογραφή Γεωργίας-Κτηνοτροφίας 2009). Επίσης, προσεγγιστικά, αναφέρεται πως καλλιεργούνται συνολικά περίπου ελαιόδενδρα. Η μέση ετήσια παραγωγή ελαιολάδου ανέρχεται σε περίπου τόνους. Στον κλάδο της ελαιοπαραγωγής δραστηριοποιούνται περίπου 250 ελαιοτριβεία και πέντε πυρηνελαιουργεία. Με βάση την κατανομή του πληθυσμού στους διάφορους τομείς της οικονομίας στη απογραφή του 2011, φαίνεται πως η δυτική Μεσσηνία και οι περιοχές της Τριφυλίας, Πυλίας και κεντρικής Μεσσηνίας έχουν τον υψηλότερο αριθμό απασχολούμενων στον πρωτογενή τομέα. Σε αυτές τις περιοχές μάλιστα εμφανίζεται και η εντατικότερη ελαιοκαλλιέργεια, ειδικά σε Τριφυλία και Πυλία (Δυτική Μεσσηνία), πράγμα που επιβεβαιώνεται εμμέσως και από το παραπάνω στοιχείο της ΕΛΣΤΑΤ. Η ελαιοκομική και ελαιουργική δραστηριότητα καλύπτει όπως φάνηκε και από τα παραπάνω στοιχεία μεγάλο μέρος της έκτασης του νομού. Τα επακόλουθα περιβαλλοντικά προβλήματα, αποτελούν σημαντικό ζήτημα και προκαλούν αξιοσημείωτες οχλήσεις στους κατοίκους. Επιπλέον, η τουριστική ανάπτυξη της περιοχής είναι σίγουρα ασύμβατη με τέτοιες καταστάσεις οι οποίες επιζητούν κάποια λύση. Λύση η οποία να είναι κοινωνικά αποδεκτή, περιβαλλοντικά φιλική και οικονομικά βιώσιμη. 2

10 Εικόνα1.2: Χάρτης της Πελοποννήσου με εμφάνιση εκτάσεων ελαιοκαλλιέργειας ( 1.2 Το πρόβλημα των αποβλήτων της ελαιοκομικής δραστηριότητας Σε όλα τα στάδια της ελαιοκομικής δραστηριότητας, παράγονται υποπροϊόντα και απόβλητα των οποίων η διαχείριση και επεξεργασία είναι ένα σημαντικό πρόβλημα και ταυτόχρονα μια πρόκληση Παραγωγή αποβλήτων και υποπροϊόντων στα διάφορα στάδια της διαδικασίας: Στάδιο καλλιέργειας των ελαιοδένδρων: μπορούν να αναγνωρισθούν ως αιτίες ρύπανσης τα λιπάσματα και τα φυτοφάρμακα τα οποία χρησιμοποιούνται και διοχετεύονται στο έδαφος και το υπόγειο νερό. Επίσης εκπέμπονται και αέριοι ρύποι από τα μηχανήματα που συμμετέχουν στην καλλιέργεια. Στάδιο συγκομιδής του ελαιοκαρπού: μπορούμε να θεωρήσουμε απόβλητα τα αστικού τύπου στερεά απόβλητα που προέρχονται από τους εργαζόμενους στους ελαιώνες και τους αέριους ρύπους που εκπέμπονται από τα μηχανήματα που χρησιμοποιούνται στη συγκομιδή και μεταφορά του ελαιοκαρπού. Σημαντικό παραπροϊόν στο στάδιο αυτό είναι τα κλαδέματα που προκύπτουν τα οποία 3

11 συλλέγονται και καίγονται στα χωράφια συνήθως μετά το πέρας της συγκομιδής με αποτέλεσμα την εκπομπή αέριων ρύπων, προϊόντων καύσης. Στάδιο παραγωγής ελαιολάδου στα ελαιοτριβεία: εδώ υπάρχουν σημαντικές ποσότητες υγρών και στερεών αποβλήτων. Εδώ διακρίνουμε δύο τύπους ελαιοτριβείων με διαφορετικό είδος αποβλήτων/ παραπροϊόντων το καθένα. Στα ελαιοτριβεία τριών φάσεων προκύπτουν σημαντικές ποσότητες υγρών αποβλήτων που είναι φυτικά υγρά (κατσίγαρος) και στερεά που είναι ο τριφασικός ελαιοπυρήνας. Στα ελαιοτριβεία δύο φάσεων δεν υπάρχουν σημαντικές ποσότητες από υγρά απόβλητα που να περιέχουν φυτικά υγρά, καθώς αυτά είναι αναμεμειγμένα με τον ελαιοπυρήνα σε ένα ημίρευστο απόβλητο, τον υγρό ή διφασικό ελαιοπυρήνα. Λοιπά στερεά ή υγρά απόβλητα που υπάρχουν και στους δύο τύπους ελαιοτριβείων είναι τα φύλλα από την αποφύλλωση του καρπού, το νερό πλύσης του καρπού και το νερό που χρησιμοποιείται στους διαχωριστήρες για την τελική διαύγαση του ελαιολάδου. Στάδιο επεξεργασίας ελαιοπυρήνα από τα πυρηνελαιπουργεία: Το στάδιο αυτό είναι το τέλος του κύκλου της δραστηριότητας. Δεν υπάρχουν υγρά ή στερεά απόβλητα, μόνο αέριοι ρύποι που προκύπτουν από τις διεργασίες που λαμβάνουν χώρα στα πυρηνελαιουργεία. Τα παραπροϊόντα τους έχουν βρει χρήση ως θερμαντική ύλη ή ζωοτροφή. Στάδιο κατανάλωσης ελαιολάδου: είναι το τελικό στάδιο του κύκλου ζωής του ελαιολάδου, το οποίο αφήνει ως απόβλητα τα χρησιμοποιημένα λάδια από κουζίνες ή άλλες δραστηριότητες Προβλήματα που παρουσιάζονται στη διαχείριση των αποβλήτων Η διαχείριση των αποβλήτων της ελαιοκομίας είναι αρκετά δύσκολη διαδικασία καθώς πρόκειται για μια δραστηριότητα με μεγάλη κατανομή στο χώρο. Αφενός οι ελαιώνες καλύπτουν τεράστιες και πολλές φορές δύσκολα προσβάσιμες εκτάσεις, αφετέρου τα περισσότερα ελαιοτριβεία είναι μικρομεσαίες μονάδες διασκορπισμένες σε ολες τις περιοχές του νομού. Πολλές τεχνικές και μέθοδοι έχουν εφαρμοστεί, αλλά δεν φαίνεται να έχει υπάρξει μια συνολική πολιτική και ολοκληρωμένη λύση διαχείρισης στον κλάδο της ελαιοκομίας που να είναι ταυτόχρονα τεχνικά εφικτή, περιβαλλοντικά αποδεκτή και οικονομικά βιώσιμη. Το κυριότερο πρόβλημα είναι τα υγρά αποβλητα των ελαιοτριβείων, που αποτελούν σημαντική αιτία ρύπανσης και υποβάθμισης εν γένει του περιβάλλοντος. Έχουν εξαιρετικά υψηλό οργανικό φορτίο, οξέα και πολυφαινολικές ενώσεις που έχουν ως αποτέλεσμα τη δύσκολη ή αργή βιοαποδόμηση και την εμφάνιση φυτοτοξικότητας. Γενικότερα, πέρα από την αισθητική ρύπανση εμφανίζουν και έντονη ενοχλητική οσμή. Αυτά τα στοιχεία καθιστούν αναγκαία τη διαχείριση και επεξεργασία τους. 4

12 Σημαντικό στοιχείο είναι πως τα ελαιοτριβεία, ως μικρές ή μεσαίες μονάδες δε μπορούν εύκολα να υποστούν το επιπλέον κόστος επεξεργασίας των αποβλήτων τους. Το γεγονός αυτό, σε συνδυασμό με την έλλειψη κεντρικού σχεδιασμού για τη διαχείριση των αποβλήτων και τη μη ύπαρξη κεντρικών μονάδων επεξεργασίας αποβλήτων περισσότερων του ενός ελαιοτριβείων, οδηγεί τους ιδιοκτήτες σε περιβαλλοντικά μη αποδεκτές τακτικές. Τα υγρά απόβλητα τους και ειδικά ο κατσίγαρος διατίθενται συνήθως ανεξέλεγκτα στα αποχετευτικά δίκτυα ομβρίων των διαφόρων οικισμών, σε χειμάρρους, στη θάλασσα ή σε χωράφια. Το πρόβλημα είναι σαφώς μικρότερο όσον αφορά στα στερεά υπολείμματα της διαδικασίας. Τα φύλλα, υφίστανται συνήθως αερόβια επεξεργασία, καθώς αποθηκεύονται σε ανοικτούς χώρους και στο τέλος διατίθενται ως λίπασμα στους ελαιώνες. Ο τριφασικός ελαιοπυρήνας μεταφέρεται και επεξεργάζεται από τα πυρηνελαιουργεία από όπου προκύπτει το πυρηνέλαιο και το πυρηνόξυλο. Ο διφασικός ελαιοπυρήνας όμως είναι ένα νέο σχετικά παραπροϊόν της διαδικασίας και η διαχείρισή του εμφανίζει δυσκολίες. Πλέον, έχουν διαμορφωθεί κάποια πυρηνελαιουργεία ικανά για την επεξεργασία του, αλλά σε κάποιες περιπτώσεις όπου το κόστος μεταφοράς του είναι μεγάλο, διατίθεται και αυτός ως απόβλητο με εντελώς νέες απαιτήσεις και τεχνικές διαχείρισης και επεξεργασίας. Τέλος, όσον αφορά τη διαχείριση των κλαδεμάτων, αυτή είναι πολύ δύσκολη διαδικασία. Η δυσκολία έγκειται στο ότι οι ελαιώνες καλύπτουν τεράστιες εκτάσεις οι οποίες σε πολλές περιπτώσεις βρίσκονται σε εξαιρετικά απομακρυσμένες και δύσκολα προσβάσιμες περιοχές. Αυτό καθιστά πιθανά πολύ μεγάλο το κόστος συλλογής των κλαδεμάτων το οποίο μπορεί να είναι ως και απαγορευτικό. Σίγουρα, κάθε ιδέα διαχείρισης των κλαδεμάτων απαιτεί προσεκτική οικονομική μελέτη και προγραμματισμό της διαδικασίας. 1.3 Σκοπός της εργασίας Σκοπός της εργασίας αυτής είναι να επικεντρωθεί στην διαχείριση των παραπροϊόντων της ελαιοκομικής δραστηριότητας. Αρχικά, θα γίνει μια παρουσίαση όλων των παραγωγικών διαδικασιών που περιλαμβάνει η ελαιοκομική δραστηριότητα. Στη συνέχεια, θα αναγνωριστούν και θα περιγραφούν τα χαρακτηριστικά των υποπροϊόντων που προκύπτουν από κάθε στάδιο της δραστηριότητας αυτής. Επίσης, θα γίνει καταγραφή και συνοπτική περιγραφή των τρόπων διαχείρισης και επεξεργασίας των αποβλήτων αυτών. Τέλος, θα γίνει μια προσπάθεια να προταθεί μια ολοκληρωμένη λύση για τη διαχείριση των αποβλήτων της ελαιοκομίας. 5

13 Κεφάλαιο 2 Η καλλιέργεια των ελαιοδένδρωνπεριβαλλοντικές επιπτώσεις και διαχείριση των αποβλήτων 2.1 Η καλλιέργεια των ελαιοδένδρων Η καλλιέργεια της ελιάς στη Μεσσηνία όπως έχει ήδη αναφερθεί είναι η κυριότερη αγροτική δραστηριότητα που καλύπτει το μεγαλύτερο μέρος της αγροτικής γης και οικονομίας. Οι ελαιώνες εκτείνονται σε όλη την έκταση του νομού με κυριότερες ελαιοπαραγωγικές περιοχές την Τριφυλία και την Πυλία. Η ποικιλίες που καλλιεργούνται είναι η κορωνέικη για ελαιοποίηση και η βρώσιμη ελιά Καλαμών. Οι ελαιώνες για παραγωγή ελαιόλαδου έχουν επεκταθεί σε πολλές ημιορεινές και παράκτιες περιοχές με την κορονέικη ποικιλία να επικρατεί στις καλλιέργειες. Η τάση της ελαιοκαλλιέργειας είναι προς την κατεύθυνση της εντατικοποίησης της παραγωγής μέσω της μηχανοποίησης, της εξομάλυνσης του εδάφους, της στάγδην άρδευσης και της αυξημένης χρήσης εξωτερικών εισροών. Οι εισροές αυτές είναι κυρίως λιπάσματα και φυτοφάρμακα. Οι εκτάσεις των ελαιώνων αποτελούν περιοχές αποκλειστικής σχεδόν καλλιέργειας ελιάς. Οι παραδοσιακοί τρόποι καλλιέργειας εγκαταλείπονται και υιοθετούνται νέες πιο εντατικές πρακτικές. Επίσης υπάρχει και αξιοσημείωτο μέρος βιολογικής καλλιέργειας χωρίς όμως να έχει ακόμη αναπτυχθεί σημαντικά. Οι ελαιώνες της Μεσσηνίας ανήκουν σε πολλούς μικρούς ιδιοκτήτες όπου ο καθένας κατέχει και καλλιεργεί μικρές εκτάσεις. Δεν σπανίζουν όμως και περιπτώσεις ιδιόκτητων μεγάλων εκτάσεων. Επίσης, υπάρχει μεγάλο εύρος στον τρόπο καλλιέργειας, από παραδοσιακούς ελαιώνες χαμηλής έντασης κυρίως σε ορεινές περιοχές και την περιοχή της Μάνης έως εντατικές και εκμηχανισμένες καλλιέργειες. Διαφορές υπάρχουν ακόμη και στα 6

14 ίδια τα δένδρα, με άλλα να είναι μεγάλα αιωνόβια δένδρα και άλλα μικρότερα σε μέγεθος και σε ηλικία. Οι παραδοσιακές καλλιέργεις χαμηλών εισροών πολύ συχνά συναντούνται σε αναβαθμίδες. Η διαχείρισή τους γίνεται με ελάχιστες ή και καθόλου εισορές χημικών, αλλά με μεγάλη εισρροή εργασίας. Έχουν μεγάλη βιοποικιλότητα, φυσική αξία και αντίκτυπο στο περιβάλλον, αλλά δεν αποφέρουν οικονομικό όφελος και για το λόγο αυτό εγκαταλείπονται. Αντίθετα, οι εντατικές καλλιέργειες χρησιμοποιούν περισσότερα χημικά λιπάσματα και φυτοφάρμακα και εντατικότερες τεχνικές ελέγχου των παρασίτων και διαχείρισης του εδάφους. Αυξανεται η πυκνότητα των δένδρων, χρησιμοποιείται άρδευση και μηχανική συγκομιδή. Οι καλλιέργειες αυτές, δίνουν κάποια δυνατότητα οικονομικού οφέλους, αλλά δημιουργούν και περισσότερα περιβαλλοντικά προβλήματα σε σχέση με τις παραδοσιακές. Η πυκνότητα τοποθέτησης των δένδρων σε μια έκταση έχει σχέση με την ένταση της καλλιέργειας, τις εδαφοκλιματικές συνθήκες και τον τύπο του δένδρου. Έτσι, όπως είναι λογικό, σε εδαφοκλιματικές συνθήκες ευνοϊκές τα δένδρα μεγαλώνουν πιο γρήγορα και τοποθετούνται σε μεγαλύτερες αποστάσεις σε σχέση με εκτάσεις όπου δεν ευνοούν τη μεγάλη ανάπτυξη τους. Αντίστοιχα και με το επίπεδο έντασης της επιθυμητής παραγωγής, τα δένδρα τοποθετούνται πιο αραιά ή πιο πυκνά. Στους παραδοσιακούς ελαιώνες, τα δένδρα φυτεύονται με πυκνότητα περίπου 10 στο στρέμα ενώ στις σύγχρονες εντατικές καλλιέργειες φυτεύονται με πυκνότητα περίπου 30 δένδρα στο στρέμμα. Υπάρχουν και καλλιέργειες με υπέρ-πυκνή φύτευση συγκεκριμένων ποικιλιών ελιάς, οι οποίες δε χρησιμοποιούνται στη Μεσσηνία. Η καλλιέργεια των ελαιοδένδρων δεν έχει ουσιαστικό κεντρικό σχεδιασμό. Βασίζεται κυρίως σε παραδοσιακή γνώση και τεχνικές και υποστηρίζεται με ενημέρωση κυρίως από αρμόδιες κρατικές υπηρεσίες όπως οι διευθύνσεις αγροτικής ανάπτυξης και δευτερευόντως από ιδιώτες γεωπόνους ή εταιρίες εμπορίας αγροτικών ειδών όπως λιπάσματα και φυτοφάρμακα. Οι τεχνικές καλλιέργειας διαφέρουν από περιοχή σε περιοχή αλλά και από παραγωγό σε παραγωγό, ανάλογα με το είδος της καλλιέργειας (εντατική ή παραδοσιακή) τις εδαφικές και κλιματικές συνθήκες αλλά και τις καθιερωμένες σε κάθε περιοχή πρακτικές. Οι κυριότερες διαδικασίες που λαμβάνουν χώρα κατά την καλλιέργεια των ελαιοδένδρων είναι το κλάδεμα, η λίπανση, η χρήση φυτοφαρμάκων για διάφορους λόγους (αντιμετώπιση ασθενειών, κυρίως του δάκου και ζιζανίων), το όργωμα και η συγκομιδή. Το κλάδεμα των ελαιοδένδρων λαμβάνει χώρα συνήθως κάθε χρόνο. Γίνεται χειροκίνητα και σκοπό έχει τη διαχείριση της καρποφορίας του δένδρου. Το ελαιόδενδρο έxει το χαρακτηριστικό της παρενιαυτοφορίας, δηλαδή μια χρονιά υψηλης παραγωγής ακολουθείται από μια χρονιά μειωμένης παραγωγής, Το φαινόμενο αυτό μπορεί να μετριαστεί με κατάλληλο κλάδεμα, λίπανση και άρδευση. Όσον αφορά το κλάδεμα, σκοπός του είναι να διαχειρίζεται την ανάπτυξη βλαστών που την επόμενη χρονιά θα καρποφορήσουν. Κάποιες 7

15 βασικές αρχές είναι η αφαίρεση άρρωστων ζημιωμένων ή νεκρών κλαδιών και η εξασφάλιση επαρκούς φωτισμού. Επίσης, η ένταση του κλαδέματος εξαρτάται από τη ζωηρότητα του δένδρου, την ηλικία, την ποικιλία, τη γονιμότητα του εδάφους και τη διάρκεια της βλαστικής περιόδου. Όσο πιο αυστηρό είναι το κλάδεμα, τόσο πιο ζωηρή θα είναι η νέα βλάστηση, οπότε προτείνεται σε γηρασμένα ή μη ζωηρά δένδρα, αντίθετα δεν συστήνεται για νεαρά δένδρα ή σε αυτά που αναπτύσσονται σε γόνιμα εδάφη ή αρδευόμενες εκτάσεις. Το όργωμα των ελαιώνων έχει σκοπό τον έλεγχο των ζιζανίων και την ανάπτυξη αγριόχορτων ή άλλων φυτών που ανατγωνίζονται το ελαιόδενδρο. Γίνεται με μηχανικά μέσα χρησιμοποιώντας τρακτέρ και ειδικά μηχανήματα (περιστροφείς, άροτρα). Ο αριθμός των οργωμάτων ανά έτος ποικίλει σημαντικά, ανάλογα με τις τοπικές συνθήκες όπως η βροχόπτωση που εντείνει την ανάπτυξη ζιζανίων και άλλων φυτών. Επίσης το όργωμα βοηθάει στη βελτίωση της διείσδυσης του νερού στο έδαφος και τη μείωση της διαπνοής. Για τη μείωση των ζιζανίων χρησιμοποιούνται επίσης ζιζανιοκτόνα φυτοφάρμακα, όπου δύο ετήσιες εφαρμογές τους αρκούν για να διατηρήσουν τον αγρό χωρίς ζιζάνια. Όμως δεν χρησιμοποιούνται σε ιδιαίτερα ευρεία κλίμακα, συνήθως σε αγρούς οι οποίοι είναι δύσκολα προσβάσιμοι σε ημιορεινές περιοχές με μεγάλες κλίσεις όπου είναι δύσκολη η χρήση των τρακτέρ. Η λίπανση των ελαιοδένδρων είναι μια εξαιρετικά σημαντική διαδικασία, η οποία επηρεάζει σε σημαντικό βαθμό την απόδοσή τους, την ανάπτυξη και την καρποφορία τους. Η λίπανση μπορεί να γίνεται είτε με οργανικά λιπάσματα όπως το κομπόστ, κοπριές ή τεχνητά οργανικά λιπάσματα, είτε με χημικά λιπάσματα τα οποία περιέχουν κυρίως Ν, Κ, Ρ και εφαρμόζονται χειροκίνητα στο ελαιόδενδρο. Η χρήση λιπασμάτων διαφέρει σημαντικά από περιοχή σε περιοχή, ανάλογα με τον παραγωγό, το μέγεθος των δένδρων, τη βροχόπτωση και την άρδευση ή όχι των ελαιώνων. Η χρήση χημικών λιπασμάτων έχει ενταθεί λόγω της επιθυμίας για μεγάλη απόδοση των ελαιοδένδρων με κυριότερα στοιχεία το κάλιο, το νάτριο, το φώσφορο, το ασβέστιο, το βόριο, το θείο, το χλώριο και το νάτριο. Το άζωτο είναι το πιο σημαντικό από τα λιπαντικά στοιχεία για τη βλάστηση και την παραγωγή της ελιάς και ενισχύει την απόδοση του ελαιόδενδρου. Ο φώσφορος δεν παίζει τόσο σημαντικό ρόλο στις δενδρώδεις καλλιέρεγειες όπως τα ελαιόδενδρα. Δεν είναι απαραίτητο να χορηγείται στις περισσότερες ελαιοκαλλιέργειες, η χορήγησή του γίνεται μαζί με επαρκή ποσότητα αζώτου. Το κάλιο είναι επίσης σημαντικό στοιχείο για την ελαιοκαλλιέργεια. Αυξάνει το βάρος του καρπού, αυξάνει την παραγωγή, βελτιώνει την ποιότητα του ελαιολάδου, αυξάνει το ποσοστό της σάρκας στον καρπό και πρσδίδει ανθεκτικότητα στο δένδρο σε συνθήκες ξηρασίας ή ψύχους. Το ασβέστιο είναι απαραίτητο θρεπτικό στοιχείο και για την ανάπτυξη του δένδρου, αλλά και γιατί ως συστατικό του εδάφους γιατί ρυθμίζει το ph του. Επίσης, βοηθάει στην απορρόφηση άλλων θρεπτικών συστατικών. Το βόριο είναι σημαντικό ιχνοστοιχείο για το δένδρο, αυξάνει την καρπόδεση και την παραγωγή και περιεκτικότητα των καρπών σε λάδι. 8

16 Έλλειψη θείου παρατηρείται σπάνια μιας και περιέχεται στα λιπάσματα με τη μορφή θειικού καλίου και θειικής αμμωνίας. Μπορεί όμως να εμφανιστούν και φαινόμενα τοξικότητας σε ελαιώνες κοντά σε αστικές περιοχές λόγω αέριου διοξειδίου του θείου. Τέλος, χλώριο και νάτριο δε φαίνεται να έχουν έλλειψη στους ελαιώνες καθώς πολλές φορές βρίσκονται σε αλατούα εδάφη, ή αρδεύονται με υφάλμυρα νερά ή είναι εκτεθιμένοι σε θαλάσσιους ανέμους. Τα λιπάσματα γενικά πρέπει να εφαρμόζονται στους ελαιώνες πριν την περίοδο των βροχοπτώσεων ή πριν την άρδευση τους. Γενικά η άρδευση σε σχέση με τα λιπάσματα χριεάζεται ιδιαίτερη προσοχή, καθώς υπερβολική άρδευση μπορεί να οδηγήσει σε έκπλυση χημικών στοιχείων των λιπασμάτων και μεταφορά τους σε βαθύτερα εδαφικά στρώματα και σε ρύπανση του υπόγειου νερού. Η χρηση φυτοφαρμάκων είναι επίσης μια σημαντική διαδικασία, για την αντιμετώπιση ασθενειών του δένδρου επικίνδυνων εντόμων ή άλλων παραγόντων. Ο δάκος είναι το πιο γνωστό έντομο που απειλεί τα ελαιόδενδρα και εφαρμογές φυτοφααρμάκων για την αντιμετώπισή του γίνονται σχεδόν σε ετήσια βάση. Συνήθως εμφανίζεται σε περιοχές με υψηλή υγρασία, προσβάλλει τον καρπό και προκαλεί σημαντική μείωση της ποιότητας του ελαιολάδου. Η αντιμετώπισή του γίνεται είτε με καθολικούς ψεκασμούς είτε με δολώματα. Το κυριότερο εντομοκτόνο που χρησιμοποιείται εναντίον του είναι το ντιμεθοέιτ και η εφαρμογή του γίνεται μια ή δυο φορές το χρόνο, ανάλογα με την έκταση της απειλής από το έντομο και τα αποτελέσματα των ψεκασμών. Γενικότερα, άλλα χημικά φυτοφάρακα δεν χρησιμοποιούνται σε μεγαλη έκταση, πολλές φορές, γίνεται χρήση χαλκού ή ασβέστη για την αντιμετώπιση εντόμων ή άλλων ασθενειών. Τέλος, η συγκομιδή γίνεται με το χέρι είτε μηχανικά. Η συγκομιδή με τ χέρι γίνεται για τις επιτραπέζιες ελιές ενώ η μηχανική για τις ελαιοποιήσιμες. Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι, όπως ράβδισμα, με χτένια και συγκομιδή των καρπών από τα δίχτυα που απλωνονται κάτω από τα δέντα. Επίσης, έχουν αναπτυχθεί δονητές κρομού με ή χωρίς ανάστροφη ομπρέλα που συλλέγει τους καρπούς και μηχανές συγκομιδής που κινούνται πάνω από τα δένδρα, γα υπερ-πυκνές καλλιέργειες (η τεχνική αυτή δεν υπάρχει στη Μεσσηνία). Γενικότερα, η εικόνα της ελαιοκομίας δείχνει την τάση για αύξηση και εντατικοποίηση της παραγωγής και με επιθυμία μείωσης ή εξάλλειψης της παρενιαυτοφορίας. Αυτό επιτυγχάνεται με την συστηματική άρδευση, τη σημαντική χρήση λιπασμάτων, το συνεχές όργωμα και την διαμόρφωση προσιτού εδάφους για τις διάφορες διαδικασίες (European Forum on Nature Conservation and Pastoralism). 2.2 Περιβαλλοντικές επιπτώσεις της ελαιοκαλλιέργειας Η ελαιοκαλλιέργεια έχει επιπτώσεις στο έδαφος, τα επιφανειακά και υπόγεια ύδατα, τη διαμόρφωση του τοπίου, τη βιοποικιλότητα και την ατμόσφαιρα. 9

17 2.2.1 Επιπτώσεις στο έδαφος Η διάβρωση του εδάφους φαίνεται να οφείλεται ως ένα βαθμό στην ελαιοκαλλιέργεια.έχει διάφορες περιβαλλοντικές επιπτώσεις, κυρίως την απώλεια της παραγωγικής ικανότητας του εδάφους με αποτέλεσμα την ανάγκη για αυξημένες εξωτερικές εισροές όπως λιπάσματα, την ερημοποίηση και επακόλουθα την απώλεια του επιφανειακού εδάφους και τη διείσδυση των λιπασμάτων και φυτοφαρμάκων στα κατώτερα εδαφικά στρώματα και το υπόγειο νερό. Η διάβρωση προκύπτει από ένα συνδυασμό παραγόντων όπως ο τύπος του εδάφους, η κλίση του, οι βροχοπτώσσεις και οι καλλιεργητικές συνήθειες. Οι εντατικές καλλιέργειες εκθέτουν το έδαφος στις διαβρωτικές επιπτώσεις της βροχής αι αυξάνουν την τρωτότητά του ειδικά μειώνοντας την οργανική του ύλη. Η εντατική ελαιοκαλλιέργεια και σε ακατάλληλα εδάφη αυξάνει τους κινδύνους της διάβρωσης. Αυτό οφείλεται αφενός στην μη ύπαρξη βλάστησης στα ελαιοπερίβολα η οποία να μπορέι να συγκρατήσει το έδαφος και αφετέρου στη συμπύκνωση του εδάφους από γεωργικά μηχανήματα και τη μείωση του ρυθμού διήθησής του με αποτέλεσμα την εκθεσή του στις διαβρωτικές επιδράσεις της βροχής. Όλα αυτά εντείνονται σε ημιορεινές περιοχές όπου οι εαιώνες βρίσκοννται σε εδάφη με μεγάλη κλίση (European Forum on Nature Conservation and Pastoralism) Επιτπώσεις στα επιφανειακά και υπόγεια ύδατα Τα επιφανειακά νερά μπορεί να υποστούν έμμεσες επιπτώσεις από την ελαιοκαλλιέργεια. Η μεταφορά εδάφους λόγω υψηλών βροχοπτώσεων σε ποταμούς και επιφανειακούς ταμιευτήρες, μπορεί να ρυπαίνει τα επιφανειακά ύδατα. Διάφορα ζιζανιοκτόνα όπως το Simazine που χρησιμοποιείται σε εντατικές καλλιέργειες ελιάς, παραμένει σε υψηλές συγκεντρώσεις στα επιφανειακά εφαφικά στρώματα και παρασύρεται μαζί με το διαβρωμένο έδαφος στους επιφανειακούς υδάτινους αποδέκτες. Προστασία απέναντι σε αυτό το φαινόμενο προσφέρουν οι παραδοσιακές καλλιέργειες σε αναβαθμούς. Σε συνεχείς καλλιέργειες η υπερβολική χρήση αζωτούχων και φωσφορικών λιπασμάτων χωρίς επιφανειακό εδαφικό κάλυμα από φυτά, μπορεί να οδηγήσει σε ρύπανση από νάτριο. Η αποστράγγιση του νατρίου μπορεί να ρυπάνει τα εποφανειακά και υπόγεια νερά με επικίνδυνες ουσίες. Επίσης σημαντική επίδραση στα ύδατα έχει και η αυξανόμενη χρήση αρδευτικού νερού, ειδικά σε περιοχές όπως η Μεσσηνία όπου δε φαίνεται να υπάρχει αφθονία επιφανειακών και υπόγειων νερών. Η άρδευση χρησιμοποιείται για την αύξηση της απόδοσης των ελαιώνων, ενισχύει τη δράση των λιπασμάτων σε συνδυασμό με το κλάδεμα. Η στάγδην άρδευση είναι το πλέον ευρέως χρησιμοποιούμενο σύστημα. Η χρήση γεωτρήσεων έχει σα συνέπεια την πτώση του υδροφόρου ορίζοντα και είναι επικίνδυνη τόσο γοα υφαλμίρινση σε παραλιακές 10

18 περιοχές όσο και μείωση της ποσότητας των υπόγειων νερών. Είναι σημαντικός δείκτης για τον προσδιορισμό τόσο της κλιματικής όσο και ανθρωπογενούς αιτίας ερημοποίησης εκτάσεων ελαιώνων. Μια άλλη έμμεση επίπτωση είναι η κατασκευή ταμιευτήρων για αποθήκευση αρδευτικού νερού η οποία οδηγεί σε αλλοίωση του τοπίου(european Forum on Nature Conservation and Pastoralism) Επιπτώσεις στην ατμόσφαιρα Η ελαιοκαλλιέργεια δε φαίνεται να είναι μια δραστηριότητα η οποία υποβαθμίζει σημαντικά την ποιότητα της ατμόσφαιρας. Παρ όλ αυτά, έχει κάποιες επιπτώσεις στον αέρα από τις ακολουθούμενες διαδικασίες. Αυτές είναι η ρύπανση λόγω της καύσης των κλαδεμάτων σε μεγάλες ποσότητες η οποία προκαλεί εκπομπές αερίων καύσης. Επίσης ατμοσφαιρική ρύπανση προκύπτει από τα φυτοφάρμακα τα οποία ψεκάζονται στους ελαιώνες. Διοξείδιο του άνθρακα επίσης εκλύεται από τα αγροτικά μηχανήματα τα οποία χρησιμοποιούνται για την καλλιέργεια (European Forum on Nature Conservation and Pastoralism) Επιπτώσεις στη βιοποικιλότητα και το τοπίο Η βιοποικιλότητα τείνει να είναι υψηλή σε παραδοσιακούς ελαιώνες που παρέχουν ποικιλία βιοτόπων όπς τα τμήματα βλάστησης, τα ελαιόδενδρα και οι πιθανοί αναβαθμοί με ξερολιθιές. Φιλοξενούν ποικιλία πτηνών, εντόμων και ερπετών. Τα δένδρα παρέχουν αρκετή τροφή για την πανίδα καθώς φιλοξενούν αρκετά εντομα πέρνα των καρπών και των βλαστών των δέντρων. Η μειωμένη χρήση φυτοφαρμάκων ευνοεί την ανάπτυξη της βιοποικιλότητας. Ωστόσο, οι εντατικές καλλιέργειες που έχουν εισάγει τη χχρήση φυτοφαρμάκων και μηχανικής εκσκαφής, προκαλούν αρνητικό αντίκτυπο στην επιφανειακή χλωρίδα και μειώνοντας τους αριθμούς εντόμων και την ποικιλότητα της φιλοξενούμενης πανίδας. Η σημαντική αύξηση των εκτάσεων καλλιέργειας ελαιοδένδρων έχει προκαλέσει σημαντικές αλλιώσεις στο τοπίο και την ποικιλία των φυτικών ειδών που ενδημούν στην εκάστοτε περιοχή. Η φύτεσυη ελαιοδένδρων συνοδεύεται με την απομάκρυνση φυσικής βλάστησης μιας και η επέκταση των ελαιώνων γίνεται συνήθως σε βάρος φυσικών δασικών εκτάσεων με υψηλή αξία διατήρησης. Έτσι, κυριαρχούν στο τοπίο σχηματίζοντας τεράστιες εκτάσεις μονοκαλλιέργειας και όντας το μοναδικό είδος βλάστησης για ολόκληρη τη διάρκεια του έτους, περιορίζουν σημαντικά την ποικιλομορφία του τοπίου και των φυσικών βιοτόπων (European Forum on Nature Conservation and Pastoralism). 2.3 Διαχείριση αποβλήτων και υπολειμμάτων της ελαιοκαλλιέργειας Οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις της ελαιοκαλλιέργειας που αναφέρθηκαν στην προηγούμενη ενότητα είναι δυνατόν να περιοριστούν και να ελεγχθούν μόνο μέσω κεντρικού σχεδιασμού 11

19 της δραστηριότητας. Η ευθύνη αυτή εναπόκειται στις κρατικές υπηρεσίες και τις κατά τόπους διευθύνσεις αγροτικής οικονομίας και άλλους φορείς σχετικούς με το περιβάλλον τη διαχείριση των υδάτων κ.α.. Κεντρικός σχεδιασμός οφείλεται να υπάρχει σχετικά με τη διαχείριση του αρδευτικού νερού, την αδειοδότηση γεωτρήσεων, την κατασκευή ταμιευτήρων και άλλες τέτοιες ενέργειες προς αποφυγήν πτώσης της στάθμης του υδροφόρου ορίζοντα ή υφαλμίρινσης. Επίσης, κατευθυντήριες γραμμές και πδηγίες πρέπει να δίνονται για τη χρήση λιπασμάτων και φυτοφαρμάκων με σκοπό τόσο τη διατήρηση του επιθυμητού επιπέδου παραγωγής, όσο και της προστασίας του περιβάλλοντος από υποβάθμιση ή ανεπιθύμητες επιπτώσεις. Όσον αφορά τα απόβλητα και υπολείμματα της διαδικασίας της ελαιοκαλλιέργειας αυτά εντοπίζονται σε δύο κατηγορίες, η μια είναι τα αστικού τύπου απόβλητα που δημιουργούνται από την ύπαρξη εργατικού δυναμικού στους αγρούς κατά τη διάρκεια κυρίως της συγκομιδής και τα υπολείμματα της διαδικασίας κλαδέματος των ελαιοδένδρων. Η πρώτη κατηγορία αποτελείται από κάθε είδος πλαστικές, μεταλλικές ή χάρτινες συσκευασίες, υπολείμματα φαγητού, μπουκάλια, χαρτί ή κάθε άλλο είδος καθημερινής χρήσης των εργατών. Είναι δεδομένο πως τα απόβλητα αυτά πρέπει να συλλέγονται από τους ίδιους και να διατίθενται στους κάδους των αστικών απορριμμάτων που υπάρχουν στους κοντινούς οικισμούς. Κεντρικά σχεδιασμένη διαχείριση αυτών των απορριμμάτων δε μπορεί να υπάρξει και η συλλογή και διάθεσή τους αποτελεί αποκλειστική ευθύνη των παραγωγών και των εργατών. Η διαχείριση των υπολειμμάτων των κλαδεμάτων είναι μια διαδικασία δύσκολη στην εύρεση εναλλακτικών που να είναι πακτικά εφαρμόσιμες και να δικαιολογούνται οικονομικά. Σαν γενικές κατευθύνσεις, δύο εναλλακτικές μπορούν να καταγραφούν. Η μια είναι η συγκέντρωση των κλαδεμάτων και η διάθεσή τους σε εργοστάσια παραγωγής πέλλετ ή άλλου είδους καύσιμης ύλης ή σε εργοστάσια καύσης βιομάζας για παραγωγή ενέργειας ή θερμότητας. Παραγωγή θερμότητας από τα κλαδέματα μπορεί να γίνει και από τα ελαιοτριβεία κάθε περιοχής και να καλύπτουν με τον τρόπο αυτό μέρος ή ολόκληρες τις ανάγκες τους. Η δεύτερη εναλλακτική είναι η διάθεση των υπολειμμάτων αυτών στα ελαιοπερίβολα με σκοπό τον εμπλουτισμό της οργανικής ύλης του εδάφους μέσω της διαδικασίας αποδόμησής τους. Η σημερινή πρακτική της επί τόπου καύσης των κλαδεμάτων δε φαίνεται να είναι η καλύτερη δυνατή. Αφενός δημιουργεί αέρια καύσης έστω και σε μη σημαντικές ποσότητες, αφετέρου αποτελεί σημαντική ποσότητα καύσιμης ή οργανικής ύλης (ανάλογα με την επιλογή που θα γίνει) η οποία ουσιαστικά καταστρέφεται παραμένοντας αχρησιμοποίητη. Ενδεικτικά αναφέρεται πως στο νομό Μεσσηνίας παράγονται ετησίως τόνοι ξηρού υλικού από αγροτικά υπολείμματα, εκ των οποίων το 98% είναι από την ελαιοκομία. Επίσης, λειτουργούν δύο μονάδες βιομάζας στη ΒΙ.ΠΕ. Μελιγαλά εκ των οποίων η μια χρησιμοποιεί κλαδέματα ελαιόδενδρων ως καύσιμη ύλη (EUBIONET, 2003). 12

20 Τα κλαδέματα θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή πέλλετ καθώς έχουν θερμογόνο δύναμη περίπου 4000Kcal/Kg που είναι αρκετά ικανοποιητική για ανάγκες θέρμανσης. Το σημαντικότερο θέμα εδώ είναι η διαδικασία συγκέντρωσης των κλαδεμάτων. Πρόκειται για μια τεράστια ποσότητα, διασκορπισμένη σε πολλά μικρά τμήματα σε μια επίσης τεράστια έκταση η οποία τις περισσότερες φορές είναι δύσκολα προσβάσιμη μέσω αγροτικών δρόμων σε κακή κατάσταση. Μια πρόταση είναι η θέσπιση σημείων συγκέντρωσης των κλαδεμάτων, κοντά σε κεντρικούς επαρχιακούς δρόμους, ώστε να είναι πιο εύκολη η συγκέντρωσή τους. Από εκεί και πέρα, ειδικά οχήματα μεταφοράς τους σε συμπιεσμένη μορφή μπορούν να τα μεταφέρουν στις εγκαταστάσεις δημιουργίας των πέλλετ. Μια δεύτερη εναλλακτική είναι ένα κινούμενο μηχάνημα αποφλοίωσης-θρυματισμού να κάνει τη διαδικασία αυτή επί τόπου σε κάθε αγρό. Επίσης, αντί για πελλετοποίηση, τα κλαδέματα θα μπορούσαν να καίγονται στα ελαιοτριβεία για κάλυψη των θερμικών τους αναγκών. Μάλιστα, η περίοδος της μεγαλύτερης παραγωγής κλαδεμάτων συμπίπτει με την περίοδο λειτουργίας των ελαιοτριβείων. Η δεύτερη εναλλακτική διαχείρισης των κλαδεμάτων είναι η κομποστοποίησή τους. Αυτό σε μεγάλο βαθμό αποτελεί επιλογή του εκάστοτε παραγωγού. Γιατί χρειάζεται ειδικός εξοπλισμός τεμαχισμού τους πριν τη διασπορά τους στο ελαιοπερίβολο. Η κομποστοποίηση μπορεί να βοηθήσει τον εμπλουτισμό του εδάφους με οργανική ύλη, γεγονός που αποτελεί όφελος για την παραγωγή. Κάθε μεμονωμένος παραγωγός ή ομάδα παραγωγών μπορεί να την πραγματοποιήσει χρησιμοποιώντας τον κατάλληλο εξοπλισμό. Μια εναλλακτική σε αυτή την περίπτωση είναι να δημιουργηθούν κεντρικές εγκαταστάσεις κομποστοποίησης στις οποίες να μεταφέρονται τα κλαδέματα και να κομποστοποιούνται. Πάλι, για τη μεταφορά τους, προτείνουμε σημεία συγκέντρωσης κοντά σε κεντρικούς δρόμους ώστε να είναι εύκολη η συλλογή τους. Στις κεντρικές εγκαταστάσεις μπορούν να κομποστοποιούνται και με μείξη με άλλα υπολείμματα όπως τα φύλλα που ξεχωρίζουν στα ελαιοτριβεία ή και άλλα αγροτικά υπολείμματα, αλλά αυτό φαίνεται δύσκολο καθώς την ίδια περίοδο δεν υπάρχει στη Μεσσηνία άλλη σημαντική παραγωγή υπολειμμάτων από κάποια άλλη παράλληλη αγροτική δραστηριότητα. Η βασική παράμετρος διαχείρισης των κλαδεμάτων είναι η συγκέντρωσή τους. Είναι μια διαδικασία δύσκολη, καθώς τα κλαδέματα είναι διασκορπισμένα σε μια τεράστια έκταση ελαιώνων. Οι ελαιώνες είναι δύσκολα προσβάσιμοι πολλές φορές και καθίσταται αδύνατη είτε λόγω συνθηκών είτε λόγω κόστους συγκέντρωσης και μεταφοράς. Έτσι θεωρείται πως είναι αναγκαίο να συγκεντρώνονται από τους ίδιους τους παραγωγούς σε δεδομένα σημεία συγκέντρωσης από τα οποία θα μεταφέρονται αργότερα σε συμπιεσμένη μορφή που είναι ο μόνος αποδοτικός τρόπος μεταφοράς τους. Άλλη εναλλακτική είναι μηχανήματα τα οποία τεμαχιζουν ξύλα και προσαρμόζονται σε τρακτέρ και έτσι υπάρχει η δυνατότητα του επί τόπου τεμαχισμού τους. 13

21 Εικόνα: Πρόταση πιθανών σημείων συγκέντρωσης στην περιοχή των Γαργαλιάνων Ενδεικτικό είναι πως θεωρώντας θερμογόνο δύναμη 4000Kcal/Kg και παραγόμενη ετήσια ποσότητα τόνους εκ των οποίων εκμεταλλεύσιμο να είναι το 40% δηλαδή τόνοι, η συνολική θερμογόνος δύναμη ανέρχεται σε 320εκ. Kcal/Kg ή MWh. Μια μονάδα βιομάζας θα μπορούσε να κατασκευαστεί στην περιοχή των Γαργαλιάνων. Η τοποθεσία αυτή ενδείκνυται γιατί έχει μεγάλη παραγωγή και καλλιέργεια ελαιοδένδρων, λειτουργεί πυρηνελαιουργείο που επίσης παράγει βιομάζα και οι ελαιώνες είναι σε σχετικά εύκολα προσβάσιμη πεδινή περιοχή και αρκετά καλά οργανωμένοι. Μια εκτίμηση είναι πως tn πυρηνόξυλου θερμογόνου δύναμης 3.500kcal/kg και περίπου tn κλαδεμάτων θερμογόνου δύναμης 4000kcal/kg θα μπορούσαν να χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ενέργειας MWh. 14

22 Κεφάλαιο 3 Η παραγωγή του ελαιολάδου στα ελαιοτριβεία 3.1 Γενική περιγραφή της διαδικασίας Παρακάτω θα περιγραφούν συνοπτικά τα βασικά στάδια της διαδικασίας επεξεργασίας ελαιοκαρπού και παραγωγής ελαιολάδου στα ελαιοτριβεία. Παραλαβή και αποθήκευση ελαιοκάρπου Ύστερα από τη συγκομιδή της ελιάς στο χωράφι, οι καρποί παραδίδονται στα ελαιοτριβεία. Η μεταφορά γίνεται κατά κόρον σε πάνινους σάκους αν και το προτεινόμενο μέσο είναι ανοικτά πλαστικά κιβώτια. Γενικά ο καρπός τόσο κατά τη μεταφορά όσο και κατά την αποθήκευσή του πρέπει να βρίσκεται σε συνθήκες συνεχούς αερισμού. Επίσης η αποθήκευσή του πρέπει να διαρκεί μικρό χρονικό διάστημα ώστε να μην αλλοιώνεται (RAC/CP, 2001, Χρυσοβαλάντου, 2010). Προετοιμασία του ελαιοκάρπου Ο καρπός τοποθετείται στη χοάνη παραλαβής και με ατέρμονα κοχλία, μεταφορική ταινία ή αναβατόριο οδηγείται στο αποφυλλωτήριο. Στο στάδιο της αποφύλλωσης απομακρύνονται τα φύλλα και άλλα υλικά όπως μικρά κλαριά, πέτρες κλπ. Στη συνέχεια ο καρπός περνάει από το πλυντήριο όπου γίνεται πλύση του και στη συνέχεια ζυγίζεται. Το στάδιο της αποφύλλωσης και του πλυσίματος είναι απαραίτητα καθώς η ύπαρξη ξένων υλών όπως φύλλα ή κλαριά δίνει στο ελαιόλαδο μια πικρίζουσα γεύση. Το νερό της πλύσης μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί μετά την καθίζηση ή διήθηση των στερεών συστατικών του. Συνήθως απαιτούνται λίτρα νερού για την πλύση 1000 κιλών ελαιοκάρπου (RAC/CP, 2001, Χρυσοβαλάντου, 2010). 15

23 Εικόνα 3.1: Παραλαβή, αποφύλλωση και πλύση ελαιοκάρπου ( Εικόνα 3.2: Πλύση και ζύγιση ελαιοκάρπου ( Άλεση και μάλαξη του ελαιοκάρπου Η άλεση του καρπού στα σύγχρονα ελαιοτριβεία γίνεται σε μεταλλικούς σπαστήρες με σφυρόμυλους ή οδοντωτούς δίσκους. Στα παραδοσιακά ελαιοτριβεία η άλεση γίνονταν με μυλόπετρες. Την άλεση ακολουθεί η διαδικασία της μάλαξης που είναι και από τις πιο σημαντικές για την παραγωγή του ελαιολάδου. Οι μαλακτήρες είναι λεκάνες με διπλά τοιχώματα ανάμεσα στα οποία κυκλοφορεί ζεστό νερό, ώστε να διατηρεί τη θερμοκρασία της ελαιοζύμης σε επιθυμητά υψηλό επίπεδο. Η σχετικά υψηλή θερμοκρασία είναι απαραίτητη ώστε να επιτευχθεί θερμική διάσπαση του ελαιολάδου και συνένωσή του σε μεγαλύτερες σταγόνες. Η ανάμειξη γίνεται με ελικοειδείς αναδευτήρες με μικρά πτερύγια που κινούνται με αργό ρυθμό (RAC/CP, 2001, Χρυσοβαλάντου, 2010). 16

24 Εικόνα 3.3: Σπαστήρας (άνω) και οι μαλακτήρες ( Διαχωρισμός ελαιολάδου Υπάρχουν τρεις μέθοδοι και τύποι συστημάτων για το διαχωρισμό των φάσεων της ελαιοζύμης. Τα υδραυλικά πιεστήρια ή παραδοσιακή μέθοδος πίεσης και τα φυγοκεντρικά συστήματα διαχωρισμού τριών ή δύο φάσεων συνεχούς λειτουργίας. Τα υδραυλικά πιεστήρια έχουν εγκαταλειφθεί ως μέθοδος και ήδη από το 1970 έχουν αρχίσει να αντικαθίστανται από τα ελαιοτριβεία τριών φάσεων και από τη δεκαετία του 1990 ήδη άρχισαν να εμφανίζονται και τα πρώτα ελαιοτριβεία δύο φάσεων τα οποία πλήθυναν σημαντικά μετά το Εκτενής αναφορά στα συστήματα δύο και τριών φάσεων θα γίνει παρακάτω (RAC/CP, 2001, Χρυσοβαλάντου, 2010). Εικόνα 3.4: Φυγοκεντρικοί διαχωριστές ελαιολάδου ( 17

25 Καθαρισμός/ διαύγαση ελαιολάδου Πρόκειται για το τελικό στάδιο του καθαρισμού του ελαιολάδου από τα στερεά υπολείμματα των προηγούμενων σταδίων της επεξεργασίας. Στα σύγχρονα ελαιοτριβεία πραγματοποιείται σε κατακόρυφους φυγοκεντρικούς διαχωριστήρες. Στο στάδιο αυτό γίνεται και χρήση νερού, το οποίο αναμειγνύεται με καταλοιπα φυτικών υγρών και αποτελεί ένα επιπλέον υγρό απόβλητο, κοινό για τα ελαιοτριβεία τριών και δύο φάσεων (RAC/CP, 2001, Χρυσοβαλάντου, 2010). Εικόνα 3.5: Κάθετοι φυγοκεντρικοί διαχωριστές για τον τελικό καθαρισμό του ελαιολάδου ( Γενικά, η παραγωγή ελαιολάδου στα ελαιοτριβεία είναι μια βιομηχανική διαδικασία με διάφορες εισροές και εκροές. Στον παρακάτω πίνακα περιγράφεται συνοπτικά η διαδικασία και εμφανίζονται και οι εισροές και εκροές σε κάθε στάδιο της διαδικασίας. Επίσης σημαντική εισροή είναι και η κατανάλωση ενέργειας η οποία δεν εμφανίζεται στον πίνακα. Παρακάτω, θα περιγραφούν και τα ισοζύγια μάζας και η κατανάλωση ενέργειας για κάθε τύπο ελαιοτριβείου. 18

26 Πίνακας 3.1: Συνοπτική παρουσίαση της παραγωγής ελαιολάδου στα ελαιοτριβεία. ΧΩΡΟΣ/ ΕΙΣΡΟΗ ΕΝΕΡΓΕΙΕΣ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ ΕΚΡΟΗ 1. ΠΑΡΑΛΑΒΗ/ ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑ ΕΛΑΙΟΚΑΡΠΟΥ Ελαιοκαρπός Υποδοχή Χοάνη, ιμάντες Αποφύλλωση Διαχωρισμός με αέρα Φύλλα, κλαριά Έλεγχος Αποθήκευση Ζύγισμα, μετρήσεις Χοάνες Πλύσιμο Σύστημα πλύσης Νερό πλύσης 2. ΕΞΑΓΩΓΗ ΕΛΑΙΟΛΑΔΟΥ Νερό, σύστημα 1 Άλεση 1. Μυλόπετρες 2. Σφυρόμυλοι 3. Μεικτά συστήματα Μάλαξη Νερό, συστήματα 1 και 2 Διαχωρισμός Μαλακτήρας 1. Πιεστήρια Ελαιόλαδο- Κατσίγαρος- 2. Φυγοκέντριση 3-Φ Ελαιοπυρήνας 3. Φυγοκέντριση 2-Φ Ελαιόλαδουγρός ελαιοπυρήνας Νερό Διαύγαση Κάθετος φυγοκεντρικός διαχωριστήρας 3. ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ Αποθήκευση Ανοξείδωτα δοχεία Ελαιόλαδο- Φυτικά υγρά (κατσίγαρος) 19

27 3.2 Φυγοκεντρικά συστήματα τριών φάσεων Στο σύστημα αυτό, η ελαιοζύμη που προκύπτει από την άλεση και τη μάλαξη, αραιώνεται με αρκετή ποσότητα νερού και στη συνέχεια εισάγεται σε οριζόντιο φυγοκεντρικό διαχωριστή. Ο φυγοκεντρικός διαχωριστής χωρίζει την ελαιοζύμη σε τρεις χωριστές φάσεις: ελαιόλαδο, ελαιοπυρήνα και φυτικά υγρά (κατσίγαρος) διαλυμένα στο νερό που χρησιμοποιήθηκε. Εικόνα 3.6: Παράσταση φυγοκεντρικού συστήματος τριών φάσεων (RAC/CP, 2001) Στα τριφασικά ελαιοτριβεία η επεξεργασία 1000 κιλών ελιάς, δίνει 200 κιλά ελαιόλαδο, κιλά στερεά απόβλητα/ ελαιοπυρήνα και κιλά υγρά απόβλητα. Στη Μεσσηνία αποτελούν περίπου το 60% της ελαιοπαραγωγής. Στα τριφασικά ελαιοτριβεία παράγονται τόνοι ελαιολάδου, τόνοι ελαιοπυρήνα και τόνοι φυτικά υγρά. Πλεονεκτήματα της τριφασικής λειτουργίας: Μεγαλύτερη δυναμικότητα του ελαιοτριβείου συγκριτικά με τη διφασική λειτουργία. Προκύπτει ελαιοπυρήνας που έχει χαμηλή περιεκτικότητα σε υγρασία, σε ποσοστό 45-55%. Η αποθήκευση και μεταφορά του ελαιοπυρήνα είναι σχετικά εύκολη καθώς γίνεται με απλά φορτηγά. Ο ελαιοπυρήνας έχει υψηλή εμπορική αξία και υπάρχουν κατάλληλα πυρηνελαιουργεία για την επεξεργασία του. 20

28 Μειονεκτήματα της τριφασικής λειτουργίας: Πολύ μεγάλη κατανάλωση νερού. Μεγάλες ποσότητες υγρών αποβλήτων (κατσίγαρος). Με τη μεγάλη προσθήκη νερού, γίνεται και έκπλυση σημαντικών χημικών ουσιών που είναι ευεργετικές για την ποιότητα του ελαιολάδου, όπως οι φαινόλες. (RAC/CP, 2001, Ντόλια, 2006). 3.3 Φυγοκεντρικά συστήματα δύο φάσεων Αποκαλείται και οικολογικό σύστημα μιας και παράγει πολύ μικρές ποσότητες υγρών αποβλήτων. Σχεδιάστηκε από την ειταιρία Westfalia Separator (EP , 1993). Σήμερα, αποτελεί ιδιαίτερα διαδεδομένο σύστημα ειδικά στην Ισπανία όπου η συντριπτική πλειοψηφία των ελαιοτριβείων είναι δύο φάσεων. Στην Ελλάδα τα διφασικά ελαιοτριβεία δεν είναι τόσο διαδεδομένα ακόμη, αλλά φαίνεται να κερδίζουν έδαφος έναντι των τριφασικών λόγω κυρίως της μη παραγωγής υγρών αποβλήτων. Το διφασικό σύστημα χρησιμοποιεί έναν φυγοκεντρητή ο οποίος διαχωρίζει την ελαιοζύμη χωρίς αυτή να χρειάζεται αραίωση με επιπλέον νερό όπως στα τριφασικά συστήματα. Τα προϊόντα του διαχωρισμού είναι το ελαιόλαδο και ένα μείγμα στερεών και υγρών που λέγεται διφασικός ελαιοπυρήνας. Στα διφασικά ελαιοτριβεία η επεξεργασία 1000 κιλών ελιάς δίνει 200 κιλά λάδι και κιλά διφασικού ελαιοπυρήνα. Στη Μεσσηνία τα διφασικά ελαιοτριβεία είναιι το 40% περίπου της ελαιοπαραγωγής. Δηλαδή τόνοι ελαιολάδου και τόνοι διφασικού ελαιοπυρήνα. Εικόνα 3.7: Παράσταση φυγοκεντρικού συστήματος δύο φάσεων (RAC/CP, 2001) 21

29 Πλεονεκτήματα της διφασικής λειτουργίας: Είναι τεχνολογία φιλική στο περιβάλλον καθώς δεν παράγει μεγάλες ποσότητες υγρών αποβλήτων. Το ελαιόλαδο που παράγεται στα διφασικά ελαιοτριβεία είναι καλύτερο ποιοτικά και πιο πλούσιο σε πολυφαινόλες. Γίνεται σημαντική οικονομία στην κατανάλωση νερού. Έχουν μικρότερα έξοδα λειτουργίας, λόγω μικρότερης κατανάλωσης νερού και ενέργειας. Ο βιομηχανικός εξοπλισμός που απαιτείται για τη διφασική διαδικασία είναι πιο απλός, οπότε και πιο αξιόπιστος. Μειονεκτήματα της διφασικής λειτουργίας: Ο ελαιοπυρήνας δύο φάσεων έχει υγρασία 65-75% με αποτέλεσμα τη δύσκολη μεταφορά και αποθήκευσή του. Ο διφασικός ελαιοπυρήνας είναι χαμηλής ποιότητας και εμπορικής αξίας. Το κόστος μεταφοράς του είναι ίσο με την εμπορική του αξία πολλές φορές, ειδικά αν πρόκειται για ελαιοτριβεία σε απομακρύσμενες περιοχές. Γενικά, η χαμηλή του εμπορική αξία δημιουργεί θέματα οικονομικής βιωσιμότητας στο ελαιοτριβείο. Απαιτούνται σημαντικά κεφάλαια για την προσαρμογή των ελαιοτριβείων στη διφασική λειτουργία. Η μετατροπή αυτή πρακτικά μπορεί να γίνει μόνο με επιδότηση της, όπως άλλωστε έγινε και στο παρελθόν. Ο διφασικός ελαιοπυρήνας είναι ένα νέο παραπροϊόν το οποίο δεν έχει χαρακτηρισθεί ή μελετηθεί πλήρως. Το πρόβλημα μεταφέρεται στα πυρηνελαιουργεία όπου χρειάζονται μεγαλύτερο ενεργειακό κόστος (ως και διπλάσια ποσότητα ενέργειας) για την ξήρανση και επεξεργασία διφασικού ελαιοπυρήνα. (RAC/CP, 2001, Ντόλια, 2006) 3.4 Παραδοσιακά συστήματα πίεσης Τα παραδοσιακά συστήματα πίεσης είναι μια τεχνολογία η οποία έχει πλέον εγκαταλειφθεί με άγνωστο τον αριθμό -των σίγουρα ελάχιστων- πιεστικών ελαιοτριβείων. Πρόκειται για μια ασυνεχή διαδικασία, γεγονός που αποτελεί και το κυριότερο μειονέκτημά της. Απαιτεί πιο φθηνό εξοπλισμό από τα φυγοκεντρικά ελαιοτριβεία, αλλά έχει σαφώς υψηλότερο εργατικό κόστος. Τέλος, η ποιότητα ελαιολάδου που παράγεται από τα πιεστικά ελαιοτριβεία είναι η καλύτερη μεταξύ των τριών τύπων, γιατί δεν απαιτείται υψηλή θερμοκρασία κατά τη διαδικασία. Τα πιεστικά ελαιοτριβεία παράγουν ελαιόλαδο, ελαιοπυρήνα και φυτικά υγρά (κατσίγαρος). 22

30 Η διαδικασία περιλαμβάνει αρχικά την άλεση και τη μάλαξη του ελαιοκάρπου, χωρίς να απαιτείται η προσθήκη νερού ή ύπαρξη υψηλής θερμοκρασίας. Στη συνέχεια η παραχθείσα ελαιοζύμη απλώνεται σε ειδικά ελαιόπανα τα οποία στοιβάζονται το ένα πάνω στο άλλο κααι υφίστανται υψηλή υδραυλική πίεση. Μέσω της αποστράγγισης αυτών των ελαιόπανων διαχωρίζεται η υγρή από τη στερεά φάση της ελαιοζύμης. Η υγρή φάση περιέχει το ελαιόλαδο και τα υπόλοιπα φυτικά υγρά. Ο διαχωρισμός τους γίνεται είτε σε συστοιχίες δεξαμενών μέσω του μίγματος εντός αυτών και την επίπλευση και συλλογή του ελαιολάδου, είτε σε φυγοκεντρικό διαχωριστή. Στα παραδοσιακά συστήματα πίεσης 1000 κιλά ελαιοκάρπου παράγουν 200 κιλά ελαιολάδου, κιλά ελαιοπυρήνα και κιλά φυτικών υγρών. Τα φυτικά υγρά που προκύπτουν από τα πιεστικά ελαιοτριβεία είναι και τα πιο ισχυρά από πλευράς ρυπαντικού φορτίου (RAC/CP, 2001, Ντόλια, 2006). Εικόνα 3.8: Παράσταση συστήματος πίεσης (RAC/CP, 2001) 23

31 3.5 Ισοζύγια μάζας και παραγόμενα απόβλητα Κατά την παραγωγή ελαιολάδου στα ελαιοτριβεία προκύπτουν ταυτόχρονα και διάφορα υποπροϊόντα, κάποια εκ των οποίων διατίθενται ως απόβλητα και κάποια άλλα δέχονται περαιτέρω επεξεργασία. Εδώ αναφέρονται συνοπτικά και σε επόμενο κεφάλαιο θα γίνει εκτενέστερη αναφορά στα χαρακτηριστικά τους, τα προβλήματα που δημιουργούν και τους τρόπους διαχείρισής τους. Φύλλα: προκύπτουν από την αποφύλλωση, συνήθως διατίθενται ως εδαφοβελτιωτικό στους ελαιώνες. Η ποσότητά τους είναι 30Kg ανά τόνο επεξεργαζόμενου ελαιοκαρπού. Νερό πλυσίματος: προκύπτει από το πλύσιμο της ελιάς, συνήθως διατίθεται ανεξέλεγκτα σε διάφορους αποδέκετες ύστερα από κάποια ανεπαρκή επεξεργασία (συνήθως μια απλή καθίζηση των στερεών συστατικών). Φυτικά υγρά: ο λεγόμενος κατσίγαρος προκύπτει από τα ελαιοτριβεία τριων φάσεων είναι το σημαντικότερο απόβλητο των ελαιοτριβείων, διατίθεται ανεξέλεγκτα σε διάφορους αποδέκετες ή ύστερα από κάποια ανεπαρκή επεξεργασία και δημιουργεί σοβαρά προβλήματα. Ελαιοπυρήνας: διατίθεται στα πυρηνελαιουργεία για περαιτέρω επεξεργασία και εξαγωγή πυρηνέλαιου και πυρηνόξυλου. Διφασικός ελαιοπυρήνας: προκύπτει από τα διφασικά ελαιοτριβεία, η διαχείρισή του είναι προβληματική λόγω της υψηλής του υγρασίας, πλέον όμως διατίθεται σε πυρηνελαιουργεία με κατάλληλο εξοπλισμό για την επεξεργασια του και εξάγεται πυρηνέλαιο και πυρηνόξυλο. Υγρά απόβλητα διφασικών ελαιοτριβείων: αποτελούνται από το νερό πλυσίματος του καρπού και το νερό που χρησιμοποιείται στον τελικό καθαρισμό του ελαιολάδου, συνήθως διατίθενται ανεξέλεγκτα ύστερα από κάποια ανεπαρκή επεξεργασία (συνήθως απλή καθίζηση των στερεών τους συστατικών). Παρακάτω θα δούμε τα ισοζύγια μάζας για τριφασικό και διφασικό ελαιοτριβείο καθώς και τα παραγόμενα υποπροϊόντα. Είναι σημαντικό να γνωρίζουμε τα ισοζύγια μάζας για τα ελαιοτριβεία, καθώς μας δίνουν την εικόνα των ποσοτήτων παραπροϊόντων που παράγονται, αλλά και της ενέργειας και νερού που καταναλώνεται για τη λειτουργία τους. Στον παρακάτω πίνακα εμφανίζονται συγκεντρωτικά τα ισοζύγια μάζας που ενδιαφέρουν. Αναφέρονται ισοζύγια μάζας για τα συστήματα πίεσης και τα συνεχή φυγοκεντρικά συστήματα δύο και τριών φάσεων. Αναφέρονται οι ποσότητες και τα είδη εισροών και εκορών. Οι εισροές είναι ελαιοκαρπός, ενέργεια και νερό και οι εκροές είναι ελαιοπυρήνας, φυτικά υγρά (ως υγρά απόβλητα) και ελαιόλαδο. Εκτιμώνται με βάση μια μέση απόδοση σε ελαιόλαδο της τάξης του 20%. 24

32 Πίνακας 3.2: Ισοζύγια μάζας ελαιοτριβείων (RAC/CP, 2001) Σύστημα Εισροή Ποσότητα Εκροή Ποσότητα Πίεσης Ελιές Νερό πλυσίματος Ενέργεια 1000 Kg L kwh Ελαιόλαδο Ελαιοπυρήνας (26% νερό, 7% έλαιο) Φυτικά υγρά 200 Kg Kg L (88% νερό) 3-Φάσεων Ελιές Νερό πλυσίματος 1000 Kg L Ελαιόλαδο Ελαιοπυρήνας (40% νερό, 4% έλαιο) 200 Kg Kg Νερό στον L Φυτικά υγρά L φυγοκεντρητή (94% νερό, 1% έλαιο) Ενέργεια kwh 2-Φάσεων Ελιές Νερό πλυσίματος 1000 Kg L Ελαιόλαδο Διφασικός ελαιοπυρήνας (60% νερό, 3% έλαιο) 200 Kg 800 Kg Υγρά απόβλητα (νερό L Ενέργεια kwh πλύσης και διαύγασης ελαιολάδου) Μας ενδιαφέρουν τα ελαιοτριβεία δύο και τριών φάσεων τα οποία αποτελούν και τη συντριπτική πλειοψηφία ελαιοτριβείων. Στον παραπάνω πίνακα είναι εμφανής η διαφορά μεταξύ των δύο τύπων, με αυτά των δύο φάσεων να «κερδίζουν τη μάχη». Καταναλώνουν πολύ λιγότερο νερό και λιγότερη ενέργεια και παράγουν σημαντικά μικρότερες ως και μηδενικές ποσότητες υγρών αποβλήτων. Σαφέστερη εικόνα δίνει ο παρακάτω πίνακας: Πίνακας 3.3: Υπολείμματα ελαιοτριβείων ανάλογα με τη μέθοδο παραγωγής (Κάλφας, 2007) Διαδικασία Εξαγωγής Ελαιολάδου Δυναμικότητα ανάκτησης του ελαιολάδου (%) Στερεό υπόλειμμα Ποσότητα (κιλά/100 κιλά καρπού) Διφασικά Ελαιοτριβεία 25 Τριφασικά Ελαιοτριβεία Υγρασία (%) Λάδι (%)

33 Διαδικασία Εξαγωγής Ελαιολάδου Διφασικά Ελαιοτριβεία Τριφασικά Ελαιοτριβεία Λάδι (κιλά/100 κιλά καρπού) Λάδι (% ανά ξηρό υλικό) Ξηρό στερεό υπόλειμμα (κιλά/100 κιλά καρπού) Υγρά απόβλητα Ποσότητα (λίτρα/100 κιλά καρπού) Λάδι (γραμμάρια/λίτρο) Λάδι (κιλά/100 κιλά καρπού) Ξηρό υπόλειμμα (κιλά/100 κιλά καρπού) Λάδι στα παραπροϊόντα (κιλά/100 κιλά καρπού) Με βάση τα παραπάνω ισοζύγια μάζας μπορούν να γίνονται και υπολογισμοί για κάθε ελαιοτριβείο μεμονωμένα, βάσει της δυναμικότητάς του σε ελαιοκαρπό και να υπολογίζονται οι αναμενόμενες ποσότητες αποβλήτων. Μια τυπική μικρομεσαία μονάδα, για παράδειγμα, έχει συνήθως δυναμικότητα σε ελαιοκαρπό περίπου 3000Kg/h. Στην περίπτωση της τριφασικής λειτουργίας και για 3000Kg/h έχουμε παραγωγή 600Kg ελαιολάδου, 1800Kg ελαιοπυρήνα και 3600Kg φυτικά υγρά. Ελαιοτριβείο της ίδιας δυναμικότητας, αλλά με διφασική λειτουργία, παράγει 600Kg ελαιολάδου και 2400Kg διφασικού ελαιοπυρήνα. Στα διφασικά ελαιοτριβεία, υγρά απόβλητα είναι το νερό της πλύσης του ελαιοκάρπου και αυτό που χρησιμοποιείται για την τελική διαύγαση του ελαιολάδου. Για τον υπολογισμό της ποσότητάς τους χρησιμοποιούνται ποσοστά επί της δυναμικότητας σε ελαιοκαρπό και αυτά είναι 5% για την πλύση και 12% για το διαχωριστήρα (σύμφωνα με τη μελέτη αδειοδότησης του ελαιοτριβείου του Αυρηλιώνη). Έτσι σε ένα διφασικό ελαιοτριβείο δυναμικότητας 3000Kg/h έχουμε: 3000Kg/h * 0.17=510 Kg/h ο ρυθμός παραγωγής των υγρών αποβλήτων. Είναι απαραίτητο να τονιστεί πως τα αναφερόμενα ισοζύγια μάζας είναι καθαρά ενδεικτικά και προκύπτουν προσεγγιστικά. Στην πράξη εμφανίζουν αποκλίσεις που οφείλονται σε διάφορους λόγους. Αυτοί μπορεί να είναι ο τρόπος καλλιέργειας της ελιάς, οι καιρικές και κλιματικές συνθήκες που επικρατούν στην περιοχή καλλιέργειας, ο βαθμός ωριμότητας της ελιάς κατά τη συγκομιδή και ελαιοποίησή της. Επίσης σημαντικό ρόλο παίζουν και οι τρόποι λειτουργίας των ελαιοτριβείων. Αρκετές φορές εμφανίζονται διαφορετικές τεχνικές από ελαιοτριβείο σε ελαιοτριβείο, διαφορετικοί χρόνοι μάλαξης, μικρότερη ή περισσότερη εισαγωγή νερού. Τέλος ο εξοπλισμός κάθε ελαιοτριβείου είναι διαφορετικός και μπορεί να εμφανίζει άλλη απόδοση. 26

34 3.6 Τα ελαιοτριβεία της Μεσσηνίας Ο Νομός Μεσσηνίας είναι ο πλέον ελαιοπαραγωγικός νομός της Ελλάδας. Δραστηριοποιούνται στον τομέα αυτό περιπου 250 ελαιοτριβεία. Περίπου τα μισά κ των οποίων ειναι διφασικά και τα υπόλοιπα τριφασικά. Σύμφωνα με τον Αντώνη Κορακάκη, το 40% της ελαιοπαραγωγής προκύπτει από τα διφασικά και το 60% από τριφασικά. Η αναλογία αυτή φαίνεται να έχει μεταβληθεί σε περίπου 55% τριφασικά και 45% διφασικά. Την πρώτη δεκαετία του 2000 έγινε μια προσπάθεια μετατροπής των τριφασικών ελαιοτριβείων σε διφασικά από την τότε Νομαρχία Μεσσηνίας. Η μετατροπή στηρίχθηκε με επιδοτήσεις μιας και η προσαρμογή αυτή είναι εξαιρετικά δαπανηρή. Ιδιαίτερη προτεραιότητα δόθηκε σε ελαιοτριβεία εντός ή πλησίον οικισμών και ευαίσθητων περιοχών. Επίσης τα μεγαλύτερα σε δυναμικότητα και παραγωγή ελαιοτριβεία μετατράπηκαν σχεδόν εξ ολοκλήρου σε διφασικά. Τριφασικά ελαιοτριβεία έμειναν τα μικρότερης ως και μεσαίας δυναμικότητας. Η προσαρμογή στη διφασική λειτουργία έλυσε περιβαλλοντικά προβλήματα όπως η μεγάλη παραγωγή και συνήθως ανεξέλεγκτη διάθεση υγρών αποβλήτων από τριφασικά ελαιοτριβεία. Δημιούργησε όμως οικονομικά προβλήματα στα ελαιοτριβεία, ιδίως αν πρόκειται για μικρής ή μεσαίας δυναμικότητας μιας και η τιμή του διφασικού ελαιοπυρήνα πωλείται σε χαμηλή σχετικά τιμή στα πυρηνελαιουργεία. Η γενικότερη τάση όμως φαίνεται να είναι η καθολική εφαρμογή του διφασικού συστήματος στο σύνολο των ελαιοτριβείων. Μια τέτοια κίνηση θα έλυνε οριστικά το πρόβλημα της επεξεργασίας και διάθεσης των υγρών αποβλήτων των τριφασικών ελαιοτριβείων. Απαιτεί βέβαια την ύπαρξη ππυρηνελαιουργείων ικανών να επεξεργαστούν διφασικό ελαιοπυρήνα, βιομηχανίες οι οποίες υπάρχουν ήδη στη Μεσσηνία. Η εφαρμογή όμως μιας τέτοιας πολιτικής φαίνεται να καθυστερεί εξαιτίας των οικονομικών συγκυριών και έτσι το πρόβλημα των υγρών αποβλήτων παραμένει. Επιπλέον, απαιτεί μια ριζική αναδιάρθρωση του τομέα των ελαιοτριβείων μιας και μικρά ελαιοτριβεία δεν μπορούν να είναι βιώσιμα με διφασική λειτουργία. Αυτό σημαίνει πως με μια καθολική εφαρμογή της διφασικής λειτουργίας, οδηγούμαστε στη συγκρότηση μεγάλων ελαιουργικών μονάδων που χρησιμοποιούν διφασική τεχνολογία επεξεργασίας. Η καθολική εφαρμογή φαίνεται ομως να καθίσταται σχεδόν υποχρεωτική ειδικά μετά την ΚΥΑ του 2011 που ουσιαστικά υποχρέωνε την προσαρμογή σε διφασική λειτουργία καθώς αφαιρούσε φυσικούς αποδέκτες για τα λύματα των τριφασικών ελαιοτριβείων. Η σημερινή κατάσταση των ελαιοτριβείων δίνει ανάμεικτη εικόνα, αφενός υπάρχουν διφασικά ελαιοτριβεία και πυρηνελαιουργεία με δυνατότητα επεξεργασίας διφασικού ελαιοπυρήνα, αφετέρου υπάρχει και σημαντικός αριθμός τριφασικών ελαιοτριβείων. Τα τριφασικά ελαιοτριβεία λειτουργούν σε ένα καθεστώς σχεδόν παρανομίας, καθώς διαθέτουν τα απόβλητά τους είτε ανεπεξέργαστα, είτε με μη ολοκληρωμένη επεξεργασία σε υδάτινους ή 27

35 εδαφικούς αποδέκτες ή ακόμη και στις αποχετεύσεις με όλα τα επακόλουθα περιβαλλοντικά προβλήματα. Πολύ σημαντικό στοιχείο είναι πως τα περίπου 250 ελαιοτριβεία βρίσκονται διασκορπισμένα σχεδόν σε όλη την έκταση του νομού σε διάφορες θέσεις εντός, εκτός ή πλησίον οικισμών με την πλειοψηφία τους να είναι μικρές ή μεσαίες μονάδες. Αυτό δηλώνει πως τα τριφασικά ελαιοτριβεία τα οποία είναι πηγές σημαντικής ρύπανσης είναι διασκορπισμένα ως σημειακές πηγές σε όλη σχεδόν την έκταση του νομού, γεγονός που επιτείνει το πρόβλημα και καθιστά ακόμα δυσκολότερη την επεξεργασία των υγρών τους αποβλήτων σε κεντρικές μονάδες. Γενικότερα, η λογική της οργάνωσης και του σχεδιασμού του κλάδου είναι η μετατροπή των ελαιοτριβείων μεγάλης δυναμικότητας σε διφασικά και η θέσπιση ομάδων τριφασικών ελαιοτριβείων για την από κοινού επεξεργασία των αποβλήτων τους. Η διαδικασία αυτή απαιτεί χωρικό σχεδιασμό και οργάνωση με βάση τις θέσεις και τη δυναμικότητα των ελαιοτριβείων και με βάση κάποια κριτήρια επιλογής των κατάλληλων θέσεων για κατασκευή και λειτουργία μονάδων επεξεργασίας των υγρών τους αποβλήτων. Τα στερεά απόβλητα των ελαιοτριβείων δε φαίνεται να είναι τόσο σημαντικό πρόβλημα μιας και ο ελαιοπυρήνας διατιθεται στα πυρηνελαιουργεία και πλέον κάποια πυρηνελαιουργεία έχουν τη δυνατότητα επεξεργασίας και διφασικού ελαιοπυρήνα. Στα πυρηνελαιουργεία ο κύκλος της όλης διαδικασίας κλείνει χωρίς σοβαρά περιβαλλοντικά προβλήματα τα οποία θα αναλυθούν στο επόμενο κεφάλαιο. Σημαντικό στοιχείο είναι πως με τη λειτουργία των πυρηνελαιουργείων, τα όποια περιβαλλοντικά προβλήματα υπάρχουν εντοπίζονται μόνο σε πέντε μονάδες σε όλο το νομό και όχι σε 250 διασκορπισμένες μονάδες όπως τα ελαιοτριβεία. Αυτό καθιστά και πιο εύκολη τη διαχείριση των όποιων προβλημάτων. Εικόνα 3.9: Κατανομή των ελαιοτριβείων στο νομό Μεσσηνίας 28

36 Κεφάλαιο 4 Επεξεργασία του στερεού υπολείμματος των ελαιοτριβείων στα πυρηνελαιουργεία 4.1 Ποσότητες και χαρακτηριστικά στερεού υπολείμματος Η επεξεργασία του ελαιοκαρπού στα ελαιοτριβεία δίνει σε μεγάλες ποσότητες στερεό παραπροϊόν το οποίο περιέχει την επιδερμίδα, την ψύχα και τον πυρήνα της ελιάς. Ο ελαιοπυρήνας διαφέρει ανάλογα με τον τύπο του ελαιοτριβείου. Μας ενδιαφέρουν κύρια ο ελαιοπυρήνας που προκύπτει από τα τριφασικά ελαιοτριβεία και ο διφασικός ή υγρός ελαιοπυρήνας που προκύπτει από τα διφασικά ελαιοτριβεία. Τόσο στον ελαιοπυρήνα όσο και στον υγρό ελαιοπυρήνα, περιέχεται σε κάποιο ποσοστό έλαιο το οποίο δεν μπορεί να αποληφθεί με τις μεθόδους των ελαιοτριβείων, έτσι η επεξεργασία γίνεται από τα πυρηνελαιουργεία με σκοπό την απόληψη αυτού του ελαίου που ονομάζουμε πυρηνέλαιο. Ο ελαιοπυρήνας που προκύπτει από τα τριφασικά ελαιοτριβεία ανέρχεται συνολικά σε περίπου τόνους στη Μεσσηνία. Επίσης, από τα ισοζύγια μάζας που έχουν αναφερθεί, στα τριφασικά ελαιοτριβεία, από την επεξεργασία 1000Kg ελαιοκαρπού, προκύπτουν Kg ελαιοπυρήνα. Εμφανίζει σχετικά χαμηλές υγρασίες, στη βιβλιογραφία οι τιμές που δίνονται είναι 45-55% (Ντόλια), 50% για τα παλαιού τύπου τριφασικά συστήματα και 52% για τα νέας γενιάς (Καλογεράκης) και 35-45% (Olive oil production). Σύμφωνα με τον Αυρηλιώνη περίπου 47% και με τον Κορακάκη 45-55%. Ο υγρός ελαιοπυρήνας που προκύπτει από τα διφασικά ελαιοτριβεία ανέρχχεται συνολικά σε τόνους στη Μεσσηνία. Επίσης από τα ισοζύγια μάζας που έχουν αναφερθεί, στα διφασικά ελαιοτριβεία, από την επεξεργασία 1000Kg ελαιοκαρπού, προκύπτουν 800Kg υγρού ελαιοπυρήνα. Εμφανίζει σχετικά υψηλή υγρασία, στη βιβλιογραφία οι τιμές που δίνονται είναι 55-70% (Ντόλια), 62-65% (Καλογεράκης), 60-70% (Olive oil production). Σύμφωνα με τον Αυρηλιώνη περίπου 63-70% και με τον Κορακάκη 65-75%. 29

37 Εικόνα 4.1: Ελαιοπυρήνας από τριφασικό ελαιοτριβείο (Κάλφας, 2007) Εικόνα 4.2: Διφασικός ελαιοπυρήνας (Κάλφας, 2007) Πίνακας 4.1: Χαρακτηριστικά πυρήνα ανάλογα με τη μέθοδο παραγωγής (Κάλφας, 2007) Eπεξεργασία παραγωγής του ελαιόλαδου Παραδοσιακή 3 Φάσεων 2 Φάσεων Υγρασία (%) Περιεκτικότητα σε ελαιόλαδο (%) Ποσοστό λιπών στο ξηρό δείγμα (%) Ποσοστό λιπών στο υγρό δείγμα (%) Κουκούτσια (%) Θερμική αξία πυρηνόξυλου (Kcal/Kg) Σύμφωνα με τα παραπάνω θα μπορούσαμε ενδεικτικά να πούμε πως ο ελαιοπυρήνας διαθέτει υγρασία περίπου 50% και ο υγρός (διφασικός) ελαιοπυρήνας διαθέτει υγρασία περίπου 65%. Παρακάτω δίνεται και ένας πίνακας που αναφέρει κάποια χαρακτηριστικά του ελαιοπυρήνα που προκύπτει από τις διαδικασίες δύο και τριών φάσεων. Ο παρακάτω πίνακας διαθέτει συγκεντρωτικά τα χαρακτηριστικά των στερεών υπολειμμάτων με κάποια επιπλέον στοιχεία που αναφέρονται. 30

38 Πίνακας 4.2: Σύσταση στερεού υπολείμματος ανάλογα της μεθόδού (Vlyssides et al, 2004) Παράμετροι Σύστημα πίεσης Φυγοκέντρηση 3-φάσεων Φυγοκέντρηση 2-φάσεων Υγρασία, % 27.2 ± ± ± Λίπη και έλαια, % 8.72 ± ± ± Πρωτεΐνες, % 4.77 ± ± ± Oλικά σάκχαρα, % 1.38 ± ± ± Κυτταρίνη, % 24.1 ± ± ± Ημικυτταρίνη, % 11.0 ± ± ± Στάχτη, % 2.36 ± ± ± Λιγνίνη, % 14.1 ± ± ± Ν Kjendahl, % 0.71 ± ± ± Φώσφορος ως P 2 O 5, % 0.07 ± ± ± Φαινολικά συστατικά, % 1.14 ± ± ± 0.15 Κάλιο σαν K 2 O, % 0.54 ± ± ± Ασβέστιο ως CaO, % 0.61 ± ± ± Ολικός άνθρακας, % 42.9 ± ± ± Λόγος C/N 60.7 ± ± ± Λόγος C/P ± ± ± Η διαφορά περιεκτικότητας σε υγρασία μεταξύ ελαιοπυρήνα και διφασικού ελαιοπυρήνα, έχει και κάποιες προεκτάσεις σε πρακτικό επίπεδο. Αφενός ο ελαιοπυρήνας θεωρείται καλύτερης ποιότητας και έχει μεγαλύτερη αξία έναντι του διφασικού. Ο διφασικός, είναι ένα χαμηλής ποιότητας υδαρές υλικό και με μικρή εμπορική αξία. Σημαντικό ζήτημα είναι η μεταφορά του η οποία πρέπει να γίνεται με ειδικά-στεγανά φορτηγά. Η διαδικασία της μεταφοράς του είναι πιο ακριβή. Πολλές φορές το κόστος της μπορεί να ξεπερνάει και την αξία της μεταφερόμενης ποσότητας, ειδικά σε περιπτώσεις απομακρυσμένων ελαιοτριβείων. Όσον αφορά τα πυρηνελαιουργεία, πρέπει να διαθέτουν στεγανές δεξαμενές αποθήκευσης του και κατάλληλο εξοπλισμό για την επεξεργασία του. 31

39 Σημαντικό κόστος για τα πυρηνελαιουργεία έχει η ξήρανσή του η οποία απαιτεί σχεδόν διπλάσια ενέργεια σε σχέση με τον ελαιοπυρήνα. Συνήθης πρακτική στα πυρηνελαιουργεία είναι η ανάμειξη ελαιοπυρήνα και διφασικού ελαιοπυρήνα σε αναλογία τέτοια ώστε το ποσοστό υγρασίας του μείγματος να είναι περίπου 50%. Αυτό γίνεται για να είναι το μείγμα σε κατάσταση όσο το δυνατόν πλησιέστερη στον ελαιοπυρήνα και να μπορεί να επεξεργαστεί από τα πυρηνελαιουργεία. Τέλος, πρέπει να τονιστεί πως η επεξεργασία διφασικού ελαιοπυρήνα από τα πυρηνελαιουργεία είναι προβληματική εν γένει καθώς είναι λίγα αυτά που έχουν τον κατάλληλο εξοπλισμό αποθήκευσης και επεξεργασίας του. Στη Μεσσηνία το πρώτο πυρηνελαιουργείο με ικανότητα επεξεργασίας διφασικού ελαιοπυρήνα λειτούργησε την ελαιοκομική περίοδο 2009/ Επεξεργασία ελαιοπυρήνα Η επεξεργασία του ελαιοπυρήνα που προκύπτει από τα τριφασικά ελαιοτριβεία γίνεται σε μεγαλύτερες βιομηχανικές μονάδες, τα πυρηνελαιουργεία. Οι μονάδες αυτές αγοράζουν ποσότητες ελαιοπυρήνα από πολλά ελαιοτριβεία με σκοπό την εξαγωγή πυρηνελαίου και άλλων προϊόντων. Όπως φαίνεται και στα αναφερόμενα στην προηγούμενη παράγραφο, στον ελαιοπυρήνα περιέχεται έλαιο σε ένα ποσοστό της τάξης του 5% περίπου. Η παραγωγική διαδικασία σε γενικές γραμμές περιλαμβάνει το διαχωρισμό υγρών και στερεών με θερμική επεξεργασία, και την εκχύλιση του πυρηνέλαιου με τη χρήση εξανίου. Έπειτα από την εκχύλιση το διάλυμα πυρηνελαίου-εξανίου διαχωρίζεται με απόσταξη. Ακολουθεί πιο αναλυτική περιγραφή των σταδίων της διαδικασίας παραγωγής που ακολουθείται στα πυρηνελαιουργεία: Παραλαβή, αποθήκευση και ξήρανση ελαιοπυρήνα Τα πυρηνελαιουργεία παραλαμβάνουν με φορτηγά τον ελαιοπυρήνα ο οποίος αποθηκεύεται σε ανοικτούς συνήθως χώρους. Αυτό αποτελεί πρόβλημα πολλές φορές, γιατί αυξάνεται η υγρασία του υλικού λόγω των βροχοπτώσεων. Επίσης δημιουργούνται προβλήματα οσμών και πιθανές διαρροές από την περιεχόμενη υγρασία του ελαιοπυρήνα ή πολύ περισσότερο αν αυτός εκτεθεί στη βροχή. Σε πολλές εγκαταστάσεις πριν την ξήρανση του ελαιοπυρήνα, γίνεται διαχωρισμός του στην ψίχα (πούλπα) και στο ξυλάκι. Αυτό γίνεται γιατί το ξυλάκι έχει πολύ μικρή περιεκτικότητα σε έλαια. Έτσι η απόδοση της μονάδας ανεβαίνει καθώς διαχειρίζεται υλικό με μεγαλύτερη περιεκτικότητα σε έλαιο. Συνήθως όμως, ο διαχωρισμός γίνεται αμέσως μετά την ξήρανση και με χρήση ρεύματος αέρα που διαχωρίζει τα υλικά λόγω του διαφορετικού βάρους τους (Regional Energy Agency of Central Macedonia, 2008, EUBIONET 2, 2007). 32

40 Εικόνα 4.3: αποθήκευση τριφασικού ελαιοπυρήνα (EUBIONET 2, 2007) Εικόνα 4.4: Διαχωρισμός ψίχας από το ξυλάκι (EUBIONET 2, 2007) Εικόνα 4.5: Ξυλάκι (EUBIONET 2, 2007) 33

41 Η ξήρανση του ελαιοπυρήνα γίνεται σε περιστρεφόμενους, εσωτερικά θερμαινόμενους μεταλλικούς κυλίνδρους. Στο εμπρόσθιο μέρος του κυλίνδρου υπάρχει ο θάλαμος καύσης από τον οποίο εξέρχονται θερμές αέριες μάζες που κυκλοφορούν εντός του κυλίνδρου. Η θερμοκρασία των αερίων μπορεί να ξεπεράσει ακόμα και τους 427 C και η διαδικασία γίνεται μέχρι να επιτευχθεί υγρασία περίπου 8% στο τελικό ξηραμένο υλικό. Για τη λειτουργία του θαλάμου καύσης, χρησιμοποιείται μέρος του τελικού ξηρού προϊόντος (πυρηνόξυλο). Στο τέλος του κυλίνδρου είναι εγκατεστημένο σύστημα επεξεργασίας των αερίων και των ατμών της καύσης που με τη δημιουργία και χρήση κυκλώνων απομακρύνει τα υπάρχοντα αιωρούμενα σωματίδια και καθιστά τον ατμό και τα αέρια της ξήρανσης κατάλληλα για εκπομπή στην ατμόσφαιρα. Στο στάδιο αυτό υπάρχει μεγάλη εκπομπή των προαναφερθέντων υδρατμών, που συνήθως έχουν χαρακτηριστική έντονη οσμή (Regional Energy Agency of Central Macedonia, 2008, EUBIONET 2, 2007). Εικόνα 4.6: Ξηραντήρες πυρηνελαιουργείου (RAC/CP, 2001) Εκχύλιση ελαιοπυρήνα κι απόληψη πυρηνέλαιου Ο ξηραμένος ελαιοπυρήνας οδηγείται στα εκχυλιστήρια όπου γίνεται η απόληψη του πυρηνέλαιου. Εδώ χρησιμοποιείται διαλύτης, το εξάνιο, του οποίου η χρήση είναι επικίνδυνη καθώς είναι εξαιρετικά εύφλεκτο. Από την εκχύλιση παραλαμβάνονται ο εκχυλισμένος ελαιοπυρήνας (πυρηνόξυλο) και ένα μείγμα πυρηνελαίου και εξανίου που ονομάζεται βενζινόλαδο ή μισέλα στα Ισπανικά. Η μισέλα οδηγείται για απόσταξη και διαχωρισμό σε πυρηνέλαιο και ατμούς εξανίου ενώ ο εκχυλισμένος ελαιοπυρήνας που ακόμα περιέχει εξάνιο δέχεται περεταίρω επεξεργασία για την ανάκτηση του εξανίου. Στη διαδικασία της απόσταξης λαμβάνονται ως προϊόντα κορυφής οι ατμοί εξανίου και στο κάτω μέρος του 34

42 αποστακτήρα λαμβάνεται το πυρηνέλαιο. Ο εκχυλισμένος ελαιοπυρήνας δέχεται διαδικασία εξάτμισης για να απομακρυνθεί το εξάνιο(regional Energy Agency of Central Macedonia, 2008, EUBIONET 2, 2007). Εικόνα 4.7: Διατάξεις πυρηνελαιουργείου για εκχύλιση ελαιοπυρήνα (EUBIONET 2, 2007) Απόσταξη και ανάκτηση εξανίου Με το τέλος της εκχύλισης, η μισέλα διηθείται για τη συγκράτηση αιωρούμενων στερεών που πιθανόν να περιέχει και οδηγείται σε πύργους απόσταξης. Επίσης πριν την απόσταξη αφαιρούνται τα πτητικά οργανικά συστατικά της μισέλας γιατί σε υψηλές θερμοκρασίες προσδίδουν στο πυρηνέλαιο χαρακτηριστικά που υποβαθμίζουν την ποιότητά του. Η απόσταξη γίνεται με τη βοήθεια ατμού, όπου ως προϊόντα κορυφής αποβάλλονται οι τυχόν υδρατμοί και το εξάνιο, ενώ το πυρηνέλαιο παραλαμβάνεται από τον πυθμένα του αποστακτήρα. Το μείγμα ατμών νερού και εξανίου ψύχεται ώστε να συμπυκνωθεί και στη συνέχεια με αποθήκευση σε δεξαμενές καθιζησης, διαχωρίζεται το εξάνιο από το νερό ως πιο ελαφρύ. Για τη συμπύκνωση του ατμού αυτού, χρησιμοποιούνται μεγάλες ποσότητες νερού, με αποτέλεσμα πολλά πυρηνελαιουργεία να χρησιμοποιούν πύργους ψύξης κλειστού τύπου για να μειώσουν αυτή την κατανάλωση (Regional Energy Agency of Central Macedonia, 2008, EUBIONET 2, 2007).. 35

43 Εικόνα 4.8: Αποστακτήρες (EUBIONET 2, 2007) Τελική επεξεργασία προϊόντων και αποθήκευσή τους Το πυρηνέλαιο ψύχεται και αποθηκεύεται σε δεξαμενές για να μεταφερθεί για περεταίρω επεξεργασία στις εγκαταστάσεις εξευγενισμού του (ραφινάρισμα). Ο εκχυλισμένος ελαιοπυρήνας περιέχει ακόμα ποσότητες εξανίου οι οποίες ανακτώνται μέσω θέρμανσης του μίγματος και εξάτμισης του εξανίου Το εξάνιο που έχει εξατμιστεί απομακρύνεται με την ώθηση ατμού που το παρασύρει. Ο εκχυλισμένος ελαιοπυρήνας από την άλλη, οδηγείται στους τελικούς χώρους αποθήκευσής του εκτός της εγκατάστασης (Regional Energy Agency of Central Macedonia, 2008, EUBIONET 2, 2007). Εικόνα 4.9: Δεξαμενές αποθήκευσης πυρηνέλαιου (EUBIONET 2, 2007) 36

44 Εικόνα 4.10: Αποθήκευση εκχυλισμένου ελαιοπυρήνα (EUBIONET 2, 2007) 4.3 Επεξεργασία διφασικού ελαιοπυρήνα Ο διφασικός ελαιοπυρήνας όπως έχει ήδη αναφερθεί διαφέρει σημαντικά ως προς την περιεχόμενη υγρασία σε σχέση με τον τριφασικό. Αυτό σημαίνει πως η επεξεργασία του απαιτεί διαφορετικό εξοπλισμό και άλλη ακολουθία διεργασιών. Το τελικό αποτέλεσμα είναι παρόμοιο με αυτό της επεξεργασίας ελαιοπυρήνα καθως προκύπτει πυρηνέλαιο και πυρηνόξυλο. Ακολουθεί αναλυτική περιγραφή των σταδίων επεξεργασίαας διφασικού ελαιοπυρήνα: Παραλαβή, μεταφορά και αποθήκευση Η διφασικός ελαιοπυρήνας συλλέγεται από τα διάφορα διφασικά ελαιοτριβεία της περιοχής με ειδικά διαμορφωμένα στεγανά φορτηγά. Αποθηκεύεται επίσης σε στεγανές δεξαμενές. Η στεγανότητα των δεξαμενών είναι απαραίτητη λόγω της υψηλής υγρασίας του υλικού και πρέπει να ελέγχεται συνεχώς για τυχόν διαρροές που μπορεί να δημιουργήσουν προβλήματα ρύπανσης στη γύρω περιοχή. Εκπυρήνωση Ο διφασικός ελαιοπυρήνας μεταφέρεται από τη δεξαμενή αποθήκευσής του σε φυγοκεντρικό διαχωριστή, τον εκπυρηνωτή, ο οποίος διαχωρίζει το πυρηνόξυλο από τον υπόλοιπο διφασικό ελαιοπυρήνα. Η ίδια διαδικασία μπορεί να γίνει και με κόσκινα διαμέτρου ως 3mm διαχωρίζοντας έτσι το ξυλάκι που είναι παχύτερο από τον υπόλοιπο ελαιοπυρήνα(regional Energy Agency of Central Macedonia, 2008, EUBIONET 2, 2007). 37

45 Εικόνα 4.11: Εκπυρηνωτής (Χρυσοβαλάντου, 2010) Απόληψη ελαίου με φυγοκέντριση Ο εκπυρηνωμένος διφασικός ελαιοπυρήνας μαλάσσεται σε μαλακτήρες και στη συνέχεια οδηγείται σε φυγοκεντρικούς διαχωριστές όπου γίνεται απόληψη σε ποσοστό 40-60% του περιεχόμενου ελαιολάδου. Το ελαιόλαδο αυτό, ελαιόλαδο repasso ή ελαιόλαδο δεύτερης φυγοκέντρισης οδηγείται σε κάθετο φυγοκεντρικό διαχωριστή για τον τελικό καθαρισμό/ διαύγασή του και τέλος αποθηκεύεται πριν τη διάθεσή του στο εμπόριο (Regional Energy Agency of Central Macedonia, 2008, EUBIONET 2, 2007). Εικόνα 4.12: Φυγοκεντρικοί διαχωριστές για λήψη ελαίου repasso (Χρυσοβαλαντου, 2010) 38

46 Ξήρανση Tο υπόλειμμα της προηγούμενης διαδικασίας οδηγείται σε ξηραντήρα για αφαίρεση της υγρασίας. Το τελικό προϊόν, το πυρηνόξυλο, έχει υγρασία 15-17% σύμφωνα με τον Αυρηλιώνη αν και γενικά επιβάλλεται να έχει υγρασία ως και 8%. Ο ξηραντήρας είναι ένας θερμαινόμενος περιστρεφόμενος μεταλλικός κύλινδρος που δέχεται θερμά αέρια από το θάλαμο καύσης όπου χρησιμοποιείται ως καύσιμο μέρος του τελικού προϊόντος. Τα αέρια αυτά μέσω συστήματος κυκλώνων καθαρίζονται από αιωρούμενα στερεά. Το προϊόν της ξήρανσης μπορεί είτε να διατεθεί απευθείας ως πυρηνόξυλο, είτε να υποστεί εκ νέου διαδικασία εκχύλισης για απόληψη περεταίρω πυρηνελαίου το οποίο δε λαμβάνεται από τη φυγοκέντριση. 4.4 Τα προϊόντα των πυρηνελαιουργείων και οι χρήσεις τους Τα πυρηνελαιουργεία είναι οι λεγόμενες βιομηχανίες 2 ης εξαγωγής όπου γίνεται επεξεργασία των στερεών υπολειμμάτων των ελαιοτριβείων για την παραγωγή χρήσιμων προϊόντων. Είναι ουσιαστικά το τέλος του κύκλου της επεξεργασίας του ελαιοκαρπού και η εξαγωγή των τελευταίων δυνατών προϊόντων του. Τα προϊόντα των πυρηνελαιουργείων βρίσκουν διάφορες εφαρμογές τις οποίες θα δούμε παρακάτω. Συνηθέστερα απαντώνται ως προϊόντα το πυρηνέλαιο, ο εκχυλισμένος ελαιοπυρήνας και το ξυλάκι ή πυρηνόξυλο. Πυρηνέλαιο: Είναι το έλαιο που προκύπτει είτε από τη διαδικασία της εκχύλισης είτε από τη δεύτερη φυγοκέντριση (ελαιόλαδο repasso). Οι δύο αυτές μορφές του ελαίου διαφέρουν ποιοτικά, με το repasso να είναι αρκετά καλύτερο σε σχέση με αυτό της εκχύλισης και να είναι καλό ακόμη και για κατανάλωση. Τα πυρηνέλαια ακολουθούν τη διαδικασία του ραφιναρίσματος ή εξευγενισμού και αναμειγνύονται με άλλα ελαιόλαδα και διατίθενται στην αγορά ως εξευγενισμένα ελαιόλαδα ή απλά πυρηνέλαιο. Κυριότερα όμως χρησιμοποιείται για την κατασκευή σαπουνιών. Εκχυλισμένος ελαιοπυρήνας: Χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με το πυρηνόξυλο ως καύσιμη ύλη. Μια άλλη πρόταση είναι η χρήση του ως ζωοτροφής χωρίς όμως να έχει τύχει εκτεταμένης εφαρμογής. Έχει κάποιες διατροφικές αξίες οι οποίες μπορούν να αξιοποιηθούν για τη διατροφή βοοειδών ή αιγοπροβάτων αλλά ή διατροφική αξία του είναι περιορισμένη για δύο λόγους. Πρώτον λόγω της ύπαρξης λιγνοκυτταρινικών ενώσεων και δεύτερων λόγω της υποβάθμισης που επιδέχεται λόγω ζυμώσεων. Υπάρχουν τεχνικές για τον εμπλουτισμό και τη αναβάθμιση της διατροφικής του αξίας. Δεν είναι γνωστό αν έχει υπάρξει έως τώρα τέτοια εφαρμογή του προϊόντος αυτού από τα πυρηνελαιουργεία της Μεσσηνίας. Ο εκχυλισμένος ελαιοπυρήνας ή πούλπα μπορεί να χρησιμοποιηθεί και ως εδαφοβελτιωτικό. 39

47 Πυρηνόξυλο: Το πυρηνόξυλο ή ξυλάκι, προκύπτει από την ξήρανση του ελαιοπυρήνα και το μετέπειτα ή προηγούμενο διαχωρισμό του. Πρόκειται για εξαιρετική καύσιμη ύλη με μεγάλη θερμογόνο δύναμη η οποία διατίθεται στο εμπόριο ή μέρος της χρησιμοποιείται για την κάλυψη ενεργειακών αναγκών του ίδιου του πυρηνελαιουργείου. Η θερμική αξία του πυρηνόξυλου εξαρτάται από την διαδικασία από την οποία προέκυψε ο ελαιοπυρήνας. Η ποιότητα του πυρηνόξυλου καθορίζεται από δύο παράγοντες. Ο ένας είναι η παραγωγή τέφρας κατά την καύση του που πρέπει να είναι μικρότερη του 1.5%. Ο δεύτερος παράγοντας είναι η υγρασία του που επιβάλλεται να είναι μικρότερη του 8%. Παρακάτω ο πίνακας δείχνει τη θερμογόνο δύναμη των στερεών υπολειμμάτων ανά κιλό υλικού. Ως καύσιμη ύλη μπορούν να χρησιμοποιηθούν τα διάφορα είδη ελαιοπυρήνα που προκύπτουν από τα διάφορα συστήματα των ελαιοτριβείων και φυσικά το πυρηνόξυλο. Από τα παρακάτω υλικά το μόνο που διακινείται στο εμπόριο και βρίσκει ευρύτερη εφαρμογή είναι το πυρηνόξυλο. Τα άλλα υλικά που αναφέρονται χρησιμοποιούνται περιορισμένα, συνήθως από τα ίδια τα ελαιοτριβεία για την κάλυψη μερικών αναγκών τους, όπως ή θέρμανση νερού για χρήση στις διαδικασίες που ακολουθούνται στην παραγωγή του ελαιολάδου (η χρήση ζεστού νερού υπενθυμίζεται γίνεται για τη διατήρηση επιθυμητής θερμοκρασίας στους μαλακτήρες). Πίνακας 4.3: Θερμογόνος δύναμη των στερεών υπολειμμάτων (RAC/CP, 2001) Υλικό Αξία (kcal/kg) Πυρήνας από συστήματα πίεσης Πυρήνας από τριφασικά Εκχυλισμένος ελαιοπυρήνας (ψίχα) 3500 Πυρηνόξυλο (ξυλάκι) 4000 Σύμφωνα με το more η θερμογόνος δύναμη του ξηρού ελαιοπυρήνα είναι kcal/kg και του πυρηνόξυλου (ξυλάκι) είναι kcal/kg. Το καθαρό πυρηνόξυλο είναι ένα περιβαλλοντικά φιλικό υλικό (θεωρείται βιοκαύσιμο) μιας και προκύπτει ως υπόλειμμα άλλων διαδικασιών. Συνήθως χρησιμοποιείται για θέρμανση θερμοκηπίων ή ακόμα και κτιρίων κατοικιών. Γενικά διαπιστώνεται πως πρόκειται για ένα καλό και σχετικά φτηνό καύσιμο σε σχέση με άλλα υλικά. Αυτό καθίσταται σαφές και από τον παρακάτω πίνακα που δίνει συγκριτικά στοιχεία για διάφορα καύσιμα, όπως πετρέλαιο, πέλετ, ξύλο και πυρηνόξυλο, όσον αφορά την τιμή τους, την απόδοση τους και το κόστος παραγωγής ενέργειας για κάθε υλικό. 40

48 Πίνακας 4.4: Σύγκριση κόστους και απόδοσης παραγωγής ενέργειας (Regional Energy Agency of Central Macedonia, 2008). Τιμή Απόδοση Κόστος ενέργειας Πετρέλαιο 0.70 /lt 85% /KWH 0.06 /kwh Πέλετ 0.35 /kg 80% /KWH /kwh Ξύλο 0.12 /kg 70% /KWH /kwh Πυρηνόξυλο 0.05 /kg /kwh 75% /KWH Ένα ερευνητικό άρθρο από το Εργαστήριο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας του ΤΕΙ Κρήτης προτείνει την εφαρμογή της καύσης πυρηνόξυλου για τα νοσοκομεία της περιοχής. Στα πλαίσια της πρότασης αυτής αναδεικνύονται εξαιρετικά ενδιαφέροντα στοιχεία. Προτείνεται η χρήση του πυρηνόξυλου ως καύσιμου τόσο για την παραγωγή θερμού νερού χρήσης όσο και για τη θέρμανση των χώρων. Αυτό γίνεται πράξη είτε με την τοποθέτηση καυστήρων εντός των χώρων των Νοσοκομείων είτε με την μεταφορά θερμού νερού που παράγεται από πυρηνελαιουργεία πλησίον των Νοσοκομείων. Αναφέρονται επίσης περιβαλλοντικά οφέλη όπως η μείωση εκπομπών CO 2 και η δυνατότητα χρήσης της τέφρας που απομένει ως εδαφοβελτιωτικού στους αγρούς. Μειονεκτήματα είναι οι εκπομπές μικροσωματιδίων και CO ως προϊόντος ατελούς καύσης. Σημαντικό είναι και το οικονομικό όφελος που προκύπτει καθώς όπως επιβεβαιώνεται και από τον Πίνακα το πυρηνόξυλο είναι φτηνότερο από το πετρέλαιο (Βουρδουμπάς και Αντωνάκης). Σύμφωνα με το άρθρο του ερευνητικού αυτού έργου, στη Μεσσηνία παράγονται ετησίως 42760tn πυρηνόξυλο (θεωρούμε 43000tn χάριν των υπολογισμών). Αυτό σημαίνει πως η συνολική θερμογόνος δύναμη όλης αυτής της ποσότητας, ανέρχεται σε kcal ετησίως (θεωρώντας θερμογόνο δύναμη 3500kcal/kg). Θεωρώντας θερμογόνο δύναμη για το πετρέλαιο 10200kcal/kg προκύπτει πως η πιθανή χρήση πυρηνόξυλου ως καύσιμου, οδηγεί στην εξοικονόμηση περίπου 14755tn πετρελαίου ετησίως. Η ποσότητα αυτή αντιστοιχεί σε MWh οι οποίες έχουν κόστος παραγωγής με πετρέλαιο και με πυρηνοξυλο , δηλαδή υπάρχει ένα οικονομικό όφελος της τάξης των Τα οφέλη λοιπόν που προκύπτουν είναι τόσο περιβαλλοντικά όσο και οικονομικά. Μια άλλη χαρακτηριστική περίπτωση είναι η χρήση πυρηνόξυλου ως καύσιμης ύλης σε θερμοκήπιο η οποία περιγράφεται στο Heating and cooling with biomass/ Greece 1/ 41

49 Exhausted olive cake to replace crude oil for greenhouse heating. Τα αποτελέσματα της ανάλυσης επαληθεύουν τόσο τα οικονομικά όσο και τα περιβαλλοντικά οφέλη. Πίνακας 4.5: Σύγκριση κόστους χρήσης πετρελαίου και πυρηνόξυλου (EUBIONET III, 2010) Επιλογή 1- Πετρέλαιο Επιλογή 2- Πυρηνόξυλο Απαιτήσεις θέρμανσης (MWh) Κόστος επένδυσης Χρόνος χρήσης (χρόνια) Επιτόκιο 3.75% 3.75% Σταθερά κόστη /MWh /MWh Μεταβλητά κόστη /MWh /MWh (καύσιμο) Ετήσιο κόστος /MWh /MWh Όπως φαίνεται από τον παραπάνω πίνακα και τα διαγράμματα που ακολουθούν, η χρήση πυρηνόξυλου είναι ταυτόχρονα οικονομικά πιο συμφέρουσα και αρκετά πιο περιβαλλοντικά φιλική από τη χρήση πετρελαίου καθώς εμφανίζει περίπου 93% λιγότερες εκπομπές αερίων θερμοκηπίου σε ισοδύναμο CO 2. Εικόνα 4.13: Εκπομπές αερίων για πετρέλαιο και πυρηνόξυλο (EUBIONET III, 2010) Τέλος, το σημαντικότερο ίσως στοιχείο που το κάνει αρκετά περιβαλλοντικά φιλικό, είναι η πολύ χαμηλή περιεκτικότητά του σε θείο. Αυτό σημαίνει πως και η αντίστοιχη εκπομπή οξειδίων του θείου από την καύση του είναι σχεδόν αμελητέα. Η μελέτη περίπτωσης που παρουσιάστηκε παραπάνω με την καύση πυρηνόξυλου για θέρμανση του θερμοκηπίου έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τη Μεσσηνία. Αυτό ισχύει γιατί στην περιοχή της Τριφυλίας και ειδικά στις περιοχές Φιλιατρών και Κυπαρισσίας υπάρχει πληθώρα θερμοκηπίων. Η περιοχή αυτή είναι και ελαιοπαραγωγική και μάλιστα πυρηνελαιουργείο δραστηριοποιείται τόσο στην περιοχή (Γαργαλιάνοι) όσο και σε άλλα σημεία της Μεσσηνίας σε μικρές σχετικά αποστάσεις (Μελιγαλας, Ασπρόχωμα) πράγμα που σημαίνει φτηνό κόστος μεταφοράς για το καύσιμο υλικό. 42

50 4.5 Περιβαλλοντικές επιπτώσεις των πυρηνελαιουργείων Η βιομηχανία των πυρηνελαιουργείων δε φαίνεται να ευθύνεται για πολύ σοβαρά περιβαλλοντικά προβλήματα. Αφενός δεν παράγουν σημαντικές ποσότητες υγρών αποβλήτων και αφετέρου είναι μεγάλες μονάδες και λιγες σε αριθμό, οπότε οι όποιες περιβαλλοντικέες επιπτώσεις και πηγές ρύπανσης είναι λίγες σε αριθμό και σε συγκεκριμένα σημεία, πράγμα που σημαίνει πως μπορούν εύκολα να διαχειριστούν. Όπως καθίσταται σαφές από την περιγραφή των διαδκασιών που ακολουθούνται υγρά ή στερεά απόβλητα προς διάθεση ή επεξεργασία. Τα υγρά απόβλητα που τυχόν προκύπτουν είναι απόνερα του διαχωριστή εξανίου-νερού στο εκχυλιστήριο, μικρές ποσότητες με νερόλαδα από την απονέρωση του ελαίου, υγρά απόβλητα από αποβαλλόμενα νερά ψύξης, νερά ψύξης κατά την ψύξη εξανίου και την συμπύκνωση του ατμού απογύμνωσης των εκχυλιστήρων (θερμικό φορτίο ~ 40 C). Είναι ακόμα υγρά απομάστευσης πύργων ψύξης (περιέχουν ανόργανα άλατα), υγρά απόβλητα από καθαρισμούς δαπέδων και εξοπλισμού, υγρά απόβλητα από πλυσίματα δεξαμενών, μηχανημάτων και δαπέδων, τα ξεπλύματα των δεξαμενών, των μηχανημάτων και των εγκαταστάσεων του εργοστασίου. Τα παραπάνω απόβλητα είναι υψηλού βιολογικού και σχετικά χαμηλού υδραυλικού φορτίου. Υπάρχουν τέλος και υγρά απόβλητα από το λεβητοστάσιο πολύ χαμηλού βιολογικού και υδραυλικού φορτίου. Στα υγρά αυτά απόβλητα περιλαμβάνονται υγρά από την απομάστευση του ατμολέβητα σε μικρές ποσότητες, νερά αποσκλήρυνσης από το τμήμα ατμοπαραγωγής και υγρά απόβλητα από διεργασίες καθαρισμού των αερίων αποβλήτων (απόνερα πλυντρίδων έκπλυσης). Τα νερόλαδα από την απονέρωση του λαδιού συλλέγονται σε λιποσυλλέκτη βαρύτητας, όπου γίνεται διαχωρισμός του μεγαλύτερου μέρους του περιεχόμενου στα απόνερα λαδιού (Νταρακάς, 2006). Άλλα πιθανά προβλήματα που μπορεί να ανακύψουν είναι ρύπανση του εδάφους λόγω διαρροής στη δεξαμενή αποθήκευσης του διφασικού ελαιοπυρήνα. Επίσης, κακες συνθήκες αποθήκευσης του ελαιοπυρήνα μπορεί να δημιουργήσουν προβλήματα, καθώς αν ο ελαιοπυρήνας έρθει σε επαφή με το νερό της βροχής τα υγρά που περιέχει μεταφέρονται εκτός του χώρου αποθήκευσης με επακόλουθη ρύπανση του εδάφους, παρακείμενων ποταμών ή ακόμη και των υπόγειων νερών. Βέβαια οι ποσότητες αυτές είναι σχετικά μικρές ώστε να προκαλέσουν σημαντικά προβλήματα ρύπανσης. Τα προβλήματα αυτά αντιμετωπίζονται σχετικά εύκολα με την προστασία του ελαιοπυρήνα από τη βροχή σε στεγασμένους χώρους αποθήσευσης και τη σωστή αποθήκευση σε ασφαλείς στεγανές δεξαμενές του διφασικού ελαιοπυρήνα. Τέτοια προβλήματα έχουν παρουσιαστεί κατά το παρελθόν σε πυρηνελαιουργεία της Μεσσηνίας. Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση πυρηνελαιουργείου στη ΒΙ.ΠΕ. Μελιγαλά 43

51 όπου διαρροή από δεξαμενή αποθήκευσης διφασικού ελαιοπυρήνα προκάλεσε ρύπανση του εδάφους σε διπλανή περιοχή και σε έκταση 32 στρεμμάτων. Το σοβαρότερο πρόβλημα που σχτίζεται με τις επιπτώσεις στο περιβάλλον των πυρηνελαιουργείων είναι οι αέριες εκπομές τους. Πρόκειται για ένα σοβαρό ζήτημα καθώς κατά την περίοδο λειτουργίας τους γίνεται πολύ έντονο και οχλητικό για τους κατοίκους των γύρω περιοχών, χωρίς όμως να έχει επιβεβαιωθεί κάποια αρνητική επίδραση στη δημόσια υγεία. Η ξήρανση του ελαιοπυρήνα στο ξηραντήριο προκαλεί την εκπομπή πολύ μεγάλων ποσοτήτων υδρατμών στην ατμόσφαιρα. Οι υδρατμοί αυτοί έχουν μια χαρακτηριστική ενοχλητική οσμή και υπό ευνοϊκές καιρικές συνθήκες μπορεί να δημιουργήσουν ως και ένα νέφος πάνω από κάποια περιοχή. Η σύσταση των ατμών αυτών δε φαίνεται να περιέχει επικίνδυνα στοιχεία ή ουσίες όπως βαρέα μέταλλα, οξείδια του θείου, του αζώτου ή άλλες ουσίες. Πιθανόν μόνο να υπάρχουν κάποιες ποσότητες αιωρούμενων στερεών που διαφεύγουν από τα συστήματα καθαρισμού των ξηραντηρίων και φυσικά οργανικές ενώσεις και άνθρακας που περιέχεται στα φυτικά υγρά που υπάρχουν στον ελαιοπυρήνα. Επιπλέον, ως αέριοι ρύποι υπάρχουν και τα προϊόντα καύσης από τα υλικά που χρησιμοποιούνται προς καύση στους ειδικούς θαλάμους, για αύξηση της θερμοκρασίας στα ξηραντήρια. Γενικότερα όμως, πέραν της όχλησης λόγω της οσμής, τα αέρια αυτά δε φαίνεται να δημιουργούν άλλα σοβαρότερα προβλήματα. Η κυκλωνική αποκονίωση στα ξηραντήρια, μπορεί να συμπληρωθεί με σύστημα έκπλυσης αερίων σε τούνελ διαβροχής. Συνιστάται ψεκασμός στα καυσαέρια των ξηραντηρίων ειδικών ενεργών βιοαποδομήσιμων ουσιών (αντιοσμητικές ουσίες) και εγκαταστάσεις κυκλωνικών ή πολυκυκλωνικών συστημάτων στο τμήμα ατμοπαραγωγής (Νταρακάς, 2006). Εικόνα 4.14: Εκπομπές αερίων από πυρηνελαιουργείο ( 44

52 Κεφάλαιο 5 Χαρακτηριστικά, επίδραση στο περιβάλλον και μέθοδοι επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων των ελαιοτριβείων 5.1 Γενικά Η παραγωγή, επεξεργασία και διάθεση των υγρών αποβλήτων των ελαιοτριβείων είναι ένα σημαντικό θέμα και πρόβλημα, το οποίο δεν έχει βρει οριστική λύση. Είναι γνωστό πως τα υγρά απόβλητα των ελαιοτριβείων (κατσίγαρος) προκαλούν προβλήματα στο έδαφος τα ύδατα και τα φυτά λόγω του υψλού ρυπαντικού φορτίου και της τοξικότητάς τους. Το σοβαρότερο περιβαλλοντικό πρόβλημα είναι η αναξέλεγκτη διάθεσή τους στο έδαφος ή σε υδάτινους αποδέκτες όπως τα ποτάμια και η θάλασσα χωρίς κάποια προηγούμενη επεξεργασία. Αυτή η πρακτική είναι παράνομοη, αλλά η ανοχή των κρατικών υπηρεσιών και η έλλειψη ελέγχων καθιστά δυνατή την κατάσταση αυτή. Από την άλλη πλευρά τα μικρά ή μεσαία ελαιοτριβεία με τα λίγα έσοδά τους δε μπορούν να υποστηρίξουν το επιπλέον κόστος ενός συστήματος επεξεργασίας με αποτέλεσμα να καταφεύγουν σε τέτοιες πρακτικές. Έχουν προταθεί πολλές μέθδοι και συστήματα για την επεξεργασία των υγρών αποβλήτων των ελαιοτριβείων.υπάρχουν μέθοδοι μηχανικές, βιολογικές, φυσικοχημικές και θερμικές. Εδώ θα περιγραφούν οι βασικότερες από αυτές και όποιες θεωρείται ότι μπορούν να έχουν μια πρακτική εφαρμογή στα ελαιοτριβεία της Μεσσηνίας. Είναι απαραίτητο επισης να τονιστεί πως αναφερόμαστε στα υγρά απόβλητα των τριφασικών ελαιοτριβείων, μιας και όπως είδαμε τα διφασικά παράγουν αμελητέες ποσότητες υγρών αποβλήτων. Υπενθυμίζεται επίσης πως τα υγρά απόβλητα αυτά παράγονται κατά τη διαδικασία της φυγοκέντρησης για το διαχωρισμό και τη διαύγαση του ελαιολάδου και κατά την πλύση του ελαιολάδου. 45

53 5.2 Χαρακτηριστικά των υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων (ΥΑΕ) Ο όγκος των παραγόμενων υγρών αποβλήτων από τα ελαιοτριβεία γενικά δε μπορεί να προσδιοριστεί με ακρίβεια. Στη Μεσσηνία σύμφωνα με τον Αντώνη Κορακάκη παράγονται ετησίως περίπου τόνοι υγρών αποβλήτων (κατσίγαρος) από τα τριφασικά ελαιοτριβεία. Πρέπει επίσης στα υγρά απόβλητα να προστίθενται τα απόνερα της πλύσης του ελαιοκαρπού τόσο στα τριφασικά όσο και στα διφασικά ελαιοτριβεία. Τέλος, όσον αφορά τα διφασικά ελαιοτριβεία υπάρχουν υγρά απόβλητα που προέρχονται από τον τελικό καθαρισμό και τη διαύγαση του ελαιολάδου. Η σύσταση και ο όγκος των παραγόμενων υγρών αποβλήτων των ελαιοτριβείων δεν είναι σταθερή και εξαρτάται από διάφορους παράγοντες. Οι κυριότεροι είναι η ποικιλία της ελιάς, οι εδαφικές και κλιματικές συνθήκες στον τόπο καλλιέργειας, τα περιεχόμενα φυτικά υγρά το καρπού, τη χρήση λιπασμάτων και φυτοφαρμάκων, τον τρόπο επεξεργασίας στα ελαιοτριβεία, την ποσότητα του χρησιμοποιούμενου νερού στα ελαιοτριβεία, το βαθμό ωριμότητας της ελιάς στο χρόνο συγκομιδής και τέλος το χρόνο αποθήκευσης των αποβλήτων (PROSODOL 2012). Τις περισσότερες φορές που αναφερόμαστε σε υγρά απόβλητα ελαιοτριβείων εννοούμε τον κατσίγαρο που προκύπτει από τα τριφασικά ελαιοτριβεία. Όπως έχει ήδη αναφερθεί στο Κεφάλαιο 3, στην τριφασική διαδικασία, πριν τη φυγοκέντριση εισάγεται μεγάλη ποσότητα νερού στην ελαιοζύμη. Αυτό το νερό παρασέρνει τα φυτικά υγρά του ελαιοκαρπού και μετά τη φυγοκέντριση εμφανίζεται ως εκροή υγρού αποβλήτου (κατσίγαρος). Εικόνα 5.1: Εκροή κατσίγαρου σε τριφασικό ελαιοτριβείο 46

54 Ο κατσίγαρος είναι ένα σκούρου χρώματος υγρό με χαρακτηριστική έντονη οσμή. Το χρώμα του ποικίλει ανάλογα με την τιμή του ph από σκούρο για όξινες ιδιότητες ως πιο ανοιχτό για αλκαλικές ιδιότητες. Έχει υψηλό οργανικό φορτίο (COD ως και 220 g/l), σχετικά όξινο (ph 3-6), υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα, υψηλό περιεχόμενο πολυφαινολών ( g/l) και μεγάλη ποσότητα στερεών υλών (Niaounakis and Halvadakis, 2005). Περιέχουν νερό 80-83%, οργανικές ενώσεις (φαινόλες, ταννίνες, πολυφαινόλες) 15-18% και ανόργανα στοιχεία (άλατα καλίου, φωσφορικά άλατα) 2%. Επίσης, περιέχουν υψηλές συγκεντρώσεις πολυαρωματικών ενώσεων, όπως απλές φαινόλες και φλαβονοειδή, ή πολυφαινόλες (0,5 έως 24 g/l). Τα επίπεδα των φαινολών στα απόβλητα, μπορεί να κυμαίνονται από 1 έως 8 g/l. Επιπλέον, τα απόβλητα, περιέχουν σημαντικές ποσότητες ανόργανων θρεπτικών ουσιών όπως κάλιο (Κ 2 O: 2,4-10,8 g/l) και φώσφορο (P 2 O 5 : 0,3-1,5 g/l), καθώς και πολλά μικροθρεπτικά συστατικά (PROSODOL, 2012). Το οργανικό κλάσμα αποτελείται από σάκχαρα, ενώσεις Ν, λιπίδια, οργανικά οξέα, φαινόλες και πηκτίνες. Όσον αφορά τις φαινόλες, εμφανίζονται συνήθως συστατικά όπως υδροξυτυροσόλη, τυροσόλη, κατεχόλη, μεθυλκατεχόλη και καφεϊκό οξύ. Η συγκέντρωση των φαινολικών συστατικών εξαρτάται σε πολύ μεγάλο βαθμό από τη μέθοδο παραγωγής του ελαιολάδου. Περιλαμβάνουν ένα εύρος ουσιών με κοινά χαρακτηριστικά όπως φαινυλοξέα, φαινυλαλκοόλες, σεκοϊριδοειδή και φλαβονοειδή (Ντόλια, 2006). Γενικά τα σάκχαρα αποτελούν τη μεγαλύτερη ποσότητα του οργανικού κλάσματος, αλλά οι πολυφαινόλες και οι λιπαρές ουσίες είναι σημαντικότερες καθώς είναι αυτές που προσδίδουν ανεπιθύμητες ιδιότητες στα υγρά απόβλητα όπως το χρώμα και η φυτοτοξικότητα (Μπλίκα, 2009). Το μικροβιακό περιεχόμενο των υγρών αποβλήτων περιέχει βακτήρια και μύκητες σε ποικιλία και μεγάλο αριθμό. Από τα γένη των βακτηρίων τα κυριότερα είναι τα Acinetobacter, Pseudomonas και Enterobacter. Γενικά διάφορες μελέτες έχουν ταυτοποιήσει την ύπαρξη σε υγρά απόβλητα 71 ειδών βακτηρίων και 12 γενών μυκήτων (Niaounakis and Halvadakis 2005). Η συγκέντρωση μικροοργανισμών στα YAE είναι περίπου 105/ ml. Οι πιο κοινοί είναι τα βακτήρια του γένους Pseudomonas όπως αναφέρθηκε ήδη. Επίσης κοινοί είναι μικροοργανισμοί που χαρακτηρίζονται από την ικανότητα να μετασχηματίζουν δύσκολα διασπώμενα συστατικά, όπως μεγαλομοριακές λιπαρές ουσίες, και φαινολικά συστατικά. Επίσης συναντάμε μύκητες του γένους Saccharomyces και μύκητες Penicillium και Aspegillus (Μπλίκα, 2009). Τα ΥΑΕ είναι ένα σύνθετο οργανικό υλικό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως υπόστρωμα ανάπτυξης διάφορων μικροοργανισμών. Λόγω όμως της σύστασής τους, έχουν έντονη αντιμικροβιακή δράση έναντι ορισμένων μικροβιακών ειδών. Η ιδιότητα αυτή αποτελεί εμπόδιο στη βιολογική επεξεργασία. Οφείλεται στην παρουσία φαινολικών ουσιών και λιπαρών οξέων που περιορίζουν το φάσμα και τη δράση των μικροβιακών πληθυσμών που μπορούν να αποικοδομήσουν τα υπόλοιπα συστατικά. Οι φαινολικές ουσίες 47

55 αποικοδομούνται δύσκολα από εξεζητημένα ένζυμα (Ντόλια, 2006, Niaounakis and Halvadakis, 2005) Ο χαρακτηρισμός των υγρών αποβλήτων των ελαιοτριβείων και ο προσδιορισμός των φυσικοχημικών ιδιοτήτων τους έχει αποτελέσει αντικείμενο έρευνας πολλών επιστημόνων. Κάθε επιστήμονας προτείνει και διαφορετικές τιμές για τα χαρακτηριστικά των αποβλήτων όπως θα φανεί και στη σειρά των πινάκων που ακολουθούν. Οι τιμές αυτές δεν εμφανίζουν πολύ μεγάλες αποκλίσεις, αλλά για λόγους ευκολίας θα χρησιμοποιηθούν κάποια γενικά όρια (Niaounakis and Halvadakis, 2006) που καλύπτουν σε εύρος τους τις περισσότερες τιμές. Έχουμε: ph=4-6 BOD 5 = g/l COD= g/l και TOC=25-45 g/l Τοξικά συστατικά: φαινόλες, ταννίνες, χρωστικές Φαινολικά συστατικά σε συγκεντρώσεις g/l Οι φαινόλες περιλαμβάνουν τουλάχιστον 30 ουσίες Το 60% της ξηρής ουσίας είναι σάκχαρα. Το κάλιο είναι το κυριότερο ανόργανο στοιχείο (~4 g/l) Ένας τόνος επεξεργαζόμενων ελαιοκαρπών παράγουν ρυπαντικό φορτίο ισοδύναμο με αυτό κατοίκων. Οι παρακάτω πίνακες, δίνουν τις τιμές διαφόρων παραμέτρων σχετικών με τα υγρά απόβλητα των ελαιοτριβείων, όπως τα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά και η σύστασή τους. Οι τοξικές ιδιότητες των ΥΑΕ οφείλονται στις φαινολικές ενώσεις που περιέχουν σε ποσότητα περίπου πέντε φορές υψηλότερη από το μέγιστο όριο 1mg/L που προβλέπει η Κοινοτική οδηγία για 91/271/EC. Πίνακας 5.1: Χαρακτηριστικά των ΥΑΕ ανάλογα με τη μέθοδο παραγωγής (Κάλφας, 2007) Χαρακτηριστικά Παραδοσιακή 3 φάσεων 2 φάσεων Στερεό υπόλειμμα (kg/tn καρπού) Υγρά απόβλητα (L/tn καρπού) Φυτικό υγρό των ΥΑΕ (%) BOD 5 (g/l) των ΥΑΕ Πολυφαινόλες στα ΥΑΕ (g/l) Δείκτης Πικρότητας

56 Πίνακας 5.2: Φυσικοχημικές παράμετροι των ΥΑΕ (Κάλφας, 2007) Χαρακτηριστικά Τιμή (g/l) Ολικά στερεά Πτητικά οργανικά στερεά Ολικά αιρούμενα στερεά Βιοχημικά απαιτούμενο οξυγόνο Χημικά απαιτούμενο οξυγόνο Ολικό οργανικό άζωτο Ολικός φώσφορος Ίχνη-1.4 Πίνακας 5.3: Βασικές παράμετροι των ΥΑΕ (Sierra et al, 2001) Παράμετρος Τιμή ph BOD 5 (mg/l) COD (mg/l) Λιπίδια (mg/l) Οργανικό υλικό (g/l) Ανόργανο υλικό (mg/l) 5-14 Πολυφαινόλες (mg/l) N (g/l) P (g/l) K (g/l) Mg (g/l) Na (g/l) Στερεά (%) Πίνακας 5.4: Αναλυτικά χαρακτηριστικά ανάλογα με τον τύπο ελαιοτριβείου (Κάλφας, 2007) Τύπος Ελαιοτριβείου Κλασικό Φυγοκεντρικό Μέγεθος ph Ρυπογόνο δυναμικό BOD (g/l) COD (g/l) Αιωρούμενα στερεά (%)

57 Μέγεθος Κλασικό Φυγοκεντρικό Ολικά στερεά (%) 12 6 Ολικά οργανικά στερεά (%) Ολικά ανόργανα στερεά (%) Οργανικές ουσίες (%) Ολικά σάκχαρα Αζωτούχες ενώσεις Οργανικά οξέα Πολυαλκοόλες Πηκτίνες, ταννίνες Πολυφαινόλες Λίπη Ανόργανα στοιχεία (%) P K Ca Mg Na Πίνακας 5.5: Βασικές παράμετροι ανάλογα με το σύστημα παραγωγής (RAC/CP, 2000) Χαρακτηριστικά Παραδοσιακό σύστημα Συνεχές σύστημα ph BOD 5 (g/l) COD (g/l) Αιωρούμενα στερεά (g/l) 1 9 Ολικά στερεά (g/l) Ανόργανα άλατα (g/l) 15 5 Πτητικές ενώσεις (g/l) Λίπη (g/l) Ο επόμενος πίνακας, δίνει τιμές των βασικών παραμέτρων των υγρών αποβλήτων από διάφορυς μελετητές σε διάφορες χρονικές στιγμές. Είναι εμφανείς οι διαφορές τιμών, οι οποίες μπορεί να οφείλονται στις διαφορές των δειγμάτων που μελέτησε κάθε ερευνητής. Οι αποκλίσεις παρ όλ αυτά δεν είναι ιδιαίτερα μεγάλες. Αυτό δείχνει και την ποικιλομορφία των ΥΑΕ που εξαρτάται από την τεχνική παραγωγής από ελαιοτριβείο σε ελαιοτριβείο. Εξοπλισμός, χρήση νερού, θερμοκρασία προστιθέμενου νερού είναι παράγοντες που επηρεάζουν τα χαρακτηριστικά των ΥΑΕ. 50

58 Πίνακας 5.6: Σύγκριση βασικών παραμέτρων των ΥΑΕ από διάφορους ερευνητές (RAC/CP, 2000) Pompei Fiestas Steegmans Hamadi Andreozzi (1974) (1981) (1992) (1993) (1998) ph COD (g/l) BOD 5 (g/l) Ολικά στερεά (g/l) Ολικά οργανικά στερεά (g/l) Λίπη (g/l) Πολυφαινόλες (g/l) Οργανικά οξέα (g/l) Ολικό άζωτο (g/l) Ο επόμενος πίνακας αφορά στις παραμέτρους του νερού πλύσης που λαμβάνεται ως απόβλητο. Έχει μικρή ποσότητα ελαίου και οργανικού φορτίου, καθώς κατά τη μεταφορά του ελαιοκαρπού είτε από τον αγρό είτε εντός του ελαιοτριβείου πριν το πλύσιμό του, ο καρπός τραυματίζεται με αποτέλεσμα να διαφεύγουν στην πλύση και μέρος των φυτικων του υγρών. Σύμφωνα με τη μελέτη αδειοδότησης του ελαιοτριβείου του Γιώργου Αυρηλιώνη, τα απόνερα της πλύσης υπολογίζονται ως το 5% του επεξεργαζόμενου ελαιοκαρπού. Πίνακας 5.7: Παράμετροι του απόβλητου πλύσης του ελαιοκαρπού (RAC/CP, 2000) Χαρακτηριστικά Τιμές Στερεά (%) Περιεχόμενο έλαιο υγρής μάζας (%) COD (g/l) Ο επόμενος πίνακας αφορά τα υγρά απόβλητα των διφασικών ελαιοτριβείων. Όπως έχει ήδη αναφερθεί, προέρχονται από τους κάθετους φυγοκεντρικούς διαχωριστήρες όπου γίνεται ο τελικός καθαριασμός και διαύγαση του ελαιολάδου. Τα υγρά αυτά υπολογίζονται ως το 13% του επεξεργαζόμενου ελαιοκαρπού (RAC/CP 2000) ενώ σύμφωνα με τη μελέτη αδειοδότησης του ελαιοτριβείου του Γιώργου Αυρηλιώνη υπολογίζονται ως 12% του επεξεργαζόμενου ελαιοκαρπού. Συνήθως τα απόβλητα αυτά δε λαμβάνονται υπ όψιν και συνηθίζεται να αναφέρονται τα διφασικά ελαιοτριβεία ως οικολογικά. Αυτό αποδεικνύεται πως είναι λάθος με βάση τα δεδομένα του παρακάτω πίνακα. Τα διφασικά ελαιοτριβεία παράγουν υγρά απόβλητα, αλλά όπως φαίνεται σε μικρότερες ποσότητες και με μικρότερο ρυπαντικό φορτίο από τα τριφασικά. 51

59 Πίνακας 5.8: Παράμετροι υγρών αποβλήτων διφασικών ελαιοτριβείων (RAC/CP, 2000) Χαρακτηριστικά Διφασικό σύστημα ph 5.0 COD (g/l) 3.5 Ολικά στερεά (g/l) 1.69 Ανόργανα στερεά (g/l) 0.24 Πτητικές ενώσεις (g/l) 1.45 Ολικά αιωρούμενα στερεά (g/l) 0.52 Πτητικά οξέα (g/l) 0.25 Ολικές φαινόλες (g/l) 0.08 Αλκαλικότητα (CO 3 Ca) (g/l) Περιβαλλοντικές επιπτώσεις των υγρών αποβλήτων των ελαιοτριβείων Το ζήτημα της ανεξέλεγκτης διάθεσης υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων στο περιβάλλον είναι ένα μείζον οικολογικό πρόβλημα για τις ελαιοπαραγωγικές περιοχές. Αυτό οφείλεται στις περιεχόμενες τοξικές οργανικές ουσίες, το όξινο ph και τις υψηλές τιμές COD και BOD. Τα υγρά απόβλητα των ελαιοτριβείων μπορεί να προκαλέσουν σοβαρές περιβαλλοντικές βλάβες ή υποβάθμιση. Αυτές γενικά περιλαμβάνουν τη ρύπανση επιφανειακών και υπόγειων υδάτων και την αλλοίωση του χρώματος και των ποιοτικών τους χαρακτηριστικών, τα φαινόμενα ευτροφισμού, την τοξικότητα για τους υδροβιους οργανισμούς, την αλλοίωση των εδαφών, τη φυτοτοξικότητα και την έντονη ενόχληση της όσφρησης. Οι μεγάλη παραγόμενη ποσότητα αποβλήτων στο σύντομο χρονικό διάστημα της ελαιοκομικής περιόδου, επιδεινώνει το πρόβλημα. Παρακάτω θα δούμε τις επιπτώσεις που έχουν τα υγρά απόβλητα των ελαιοτριβείων στο έδαφος, τα ύδατα, τα φυτά και την ατμόσφαιρα Επιπτώσεις στο έδαφος Τα υγρά απόβλητα των ελαιοτριβείων φαινεται να έχουν αρνητικές επιπτώσεις στο έδαφος. Είναι αποτέλεσμα σύνθετων επιδράσεων που εξαρτώνται από τις σχετικές ποσότητες ευεργετικών και τοξικών οργανικών και ανόργανων ενώσεων. Η επίδρασή τους στις φυσικές ιδιότητες του εδάφους αφορά στη μείωση του πορώδους του εδάφους και τη βλάβη της δομής του από μεγάλες διατιθέμετες ποσότητες ΥΑΕ.. Επίσης, βοηθούν στη συσσωμάτωση των εδαφικών κόκκων εξαιτίας της συνδετικής δράσης κάποιων οργανικών ουσιών και η δράση αυτή παραμένει για κάποιους μήνες ως την μείωση των οργανικών αυτών ουσιών. Η δράση αυτή φαίνεται να βοηθάει στη σταθεροποίηση των εδαφών, την αποφυγή της διάβρωσης και την καλύτερη οξυγόνωση των εδαφών με την αποτροπή της δημιουργίας μιας επιφανειακής κρούστας στο έδαφος λόγω της απορρόφησης του νερού της βροχής. Αυτό έχει ως συνέπεια την καλύτερη ανάπτυξη των ριζών των φυτών 52

60 και των μικροοργανισμών του εδάφους (Niaounakis and Halvadakis, 2006). Από την άλλη πλευρά όμως, έχουν ουσίες που προσδίδουν υδροφοβικές ιδιότητες στο έδαφος με αποτέλεσμα τα μειώνουν την κατακράτηση και τη διήθηση του νερού (Dermeche et al, 2013). Εικόνα 5.2: Χώρος διάθεσης υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείου Τα οργανικά συστατικά των υγρών αποβλήτων βιοαποδομούνται από μικροοργανισμούς του εδάφους και παράγουν πτητικές ενώσεις με έντονη οσμή και πιθανόν παθογενείς. Οι φαινόλες που περιέχονται είναι ύποπτες για φυτοτοξική δράση και η βιομετατροπή τους δημιουργεί χουμικό οξύ. Όσον αφορά την επίδραση στην οξύτητα του εδάφους δε φαίνεται να έχουν σημαντική επίδραση σε μέτριες δόσεις, σε αλκαλικά εδάφη μπορεί να έχουν ευεργετική δράση, αλλά σε όξινα προκαλούν μια μη σημαντική αύξηση της οξύτητας. Τέλος, όσον αφορά την αλατότητα αυτή δεν επηρεάζεται από μικρές ποσότητες, αλλά από μεγαλύτερες παρουσιάζει μια όχι ιδιαίτερα σημαντική αύξηση (Niaounakis and Halvadakis, 2006). Αλλαγές παρατηρούνται και στην ανταλλαγή κατιόντων K, Na και Mg, ειδικά Κ. Η αύξηση της ποσότητας αυτών των κατιόντων έχει θετική επίδραση στη γονιμμότητα του εδάφους αλλά η αντικατάσταση του ασβεστίου του εδάφους από αυτά τα κατιόντα μπορεί να οδηγήσει σε υποβάθμιση της δομής του και τη δημιουργία αλατούχων εδαφών. Το υπόλειμμα των αποβλήτων στο έδαφος έχει χαμηλή ποσότητα Ν, που είναι χαρακτηριστικό των αποβλήτων με χαμηλό ρυθμό αποσύνθεσης, με αποτέλεσμα την αύξηση της αναλογίας C/N (Paredes et al, 1987). Δεν υπάρχει σαφής εικόνα για την επίδραση στους μικροοργανισμούς του εδάφους, οπότε αυτή εξάγεται ως συμπέρασμα από τα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά του. 53

61 Μελέτες σχετικά με τα χαρακτηριστικά και την υποβάθμιση ή μη του εδάφους στους χώρους διάθεσης υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων χωρίς κάποια προστασία ή προεπεξεργασία των αποβλήτων έχουν διεξαχθεί διάφορες και εδώ παρουσιάζονται συνοπτικά τα αποτελέσματα δύο εξ αυτών. Η ανεξέλεγκτη και μαζική διάθεση ΥΑΕ δημιουργεί ένα παχύ στρώμα από το οργανικό υλικό. Η χρήση ασβεστολιθικών εδαφών ως μέσο για τη διάθεση των ΥΑΕ οδηγεί στην εξουδετέρωση του ph των αποβλήτων κατά τη διέλευση τους μέσω του εδάφους. Η οξύτητα των ΥΑΕ εξουδετερώνεται από την αλκαλικότητα του εδάφους. Ταυτόχρονα υπάρχει ένας εμπλουτισμός των θρεπτικών ουσιών μιας και μπορεί να ανιχνευθεί οργανική ύλη, άζωτο, φώσφορος και κάλιο. Ο εμπλουτισμός αυτός μειώνεται σε βαθύτερα στρώματα λόγω της συγκράτησης των ουσιών από το έδαφος. Αλλαγές στην ηλεκτρική αγωγιμότητα και στο περιεχόμενο των φαινολικών ενώσεων παρατηρείται ως τα cm όπου η ροή περιορίζεται από βραχώδες υπόβαθρο. Η βιολογική δραστηριότητα στο στρώμα του οργανικού υλικού είναι αυξημένη ενώ αντίστοιχα στο στρώμα που δεν υπάρχει οργανική ύλη είναι μειωμένη λόγω της ύπαρξης φαινολικών ενώσεων. Δύο χρόνια μετά την αφαίρεση των αποβλήτων τα υπολείμματα της ρύπανσης στα ανώτερα 40cm του εδάφους είναι ακόμη σημαντικά (Sierra et al, 2001). Η ανάλυση του εδάφους έδειξε πως έπειτα από τρία χρόνια εφαρμογής ΥΑΕ δεν υπήρξαν σημαντικές μεταβολές στο ph, Na, P, ηλεκτρικής αγωγιμότητας και οργανικής ύλης μεταξύ του ρυπασμένου εδάφους και του εδάφους ελέγχου. Εκτός του χαμηλού ph και της υψηλής αγωγιμότητας, στις αντίστοιχες ιδιότητες δε φάνηκαν ουσιαστικές διαφορές, πράγμα που δείχνει πως η ρυθμιστική ικανότητα του εδάφους θα μπορούσε να αντισταθμίσει τις αρνητικές επιτπώσεις. Οι μόνες σημαντικές αλλαγές στη σύνθεση του εδάφους που παρατηρήθηκαν κατά τη διάρκεια των πειραμάτων ήταν η αύξηση του Κ του εδάφους και το συνολικό ποσό των φαινολών.η αύξηση στο έδαφος του Κ μπορεί να αυξήσει τη γονιμότητα του εδάφους και τη μείωση της χρήσης των χημικών λιπασμάτων. Αν και η συγκέντρωση φαινολικών ενώσεων στο έδαφος αυξηθηκε σύντομα μετα την εφαρμογή των ΥΑΕ η συγκέντρωσή τους μειώνεται και φτάνει σε χαμηλά επίπεδα το Νοέμβριο πριν την επακόλουθη νέα εφαρμογή. Αυτό θα μπορούσε να οφείλεται σε αποσύνθεσή τους ή την ενσωμάτωσή τους στο χουμικό κλάσμα της οργανικής ύλης που υπάρχει στο έδαφος. Σχετικά με τους μικροοργανισμούς του εδάφους, αναφέρεται πως έχει παρατηρηθεί αύξηση της δραστηριότητάς τους σε εδάφη ρυπασμένα με ΥΑΕ και αυτό μάλλον οφείλεται στη διαδικασία αποικοδόμησης του οργανικού τους μέρους. Τέλος δε φαίνεται να βρέθηκε κάποια συσχέτιση μεταξύ των φαινολικών ενώσεων και της μικροχλωρίδας του εδάφους (K. Chartzoulakis et al, 2010). Υγρά απόβλητα ελαιοτριβείων τα οποία έχουν υποστεί αρχικά αερόβια βιολογική επεξεργασία, φυγοκέντρηση και στη συνέχεια αναερόβια χώνευση, διασκορπίστηκαν στο έδαφος και μελετήθηκαν οι επιδράσεις τους σε σχέση με ανεπεξέργαστα απόβλητα. Το 54

62 συμπέρασμα ήταν πως τα επεξεργασμένα απόβλητα εμφάνιζαν σημαντική μείωση φαινολών άρα και της τοξικότητας τους και ότι μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως εδαφοβελτιωτικό λόγω υψηλών συγκεντρώσεων σε ανόργανα και οργανικά συστατικά και νερό (Mekki et al, 2009). Με βάση όσα αναφέρθηκαν παραπάνω, μπορούμε να πούμε πως τα υγρά απόβλητα των ελαιοτριβείων μετά από κατάλληλη επεξεργασία μπορούν να αποτελέσουν υλικό που μπορεί να δράσει ως εδαφοβελτιωτικό. Η προεπεξεργασία αφορά στην εξουδετέρωση τοξικών ουσιών που περιέχουν, φαινολικών ενώσεων κ.ά.. Ταυτόχρονα όμως περιέχουν σημαντική οργανική ύλη και θρεπτικά συστατικά για το έδαφος, ενώ βελτιώνουν και κάποιες ιδιότητές του όπως αναφέρθηκε πιο πάνω οι οποίες αυτές βελτιώσεις φαίνονται αρκετά σημαντικές. Καταλήγουμε λοιπόν, πως θα πρέπει να ξαναρίξουμε μια ματιά στις εναλλακτικές χρήσης του κατσίγαρου μόνου του ή σε συνδυασμό με άλλα υλικά -κατά προτίμηση οργανικών υποπροϊόντων της ελαιουργίας- ως εδαφοβελτιωτικού (ένα υλικό το οποίο πιθανότατα να έχει και εμπορική αξία). Προς αυτή την κατεύθυνση φαίνεται να είναι και η νέα οδηγία του Υπουργείου Περιβάλλοντος για τη φερτάρδευση του κατσίγαρου, μέθοδο την οποία θα αναλύσουμε στα επόμενα Επιπτώσεις στα ύδατα Το σοβαρότερο πρόβλημα που δημιουργείται από τα υγρά απόβλητα των ελαιοτριβείων είναι η ανεξέλεγκτη διάθεσή τους σε υδάτινους αποδέκτες όπως ποτάμια, λίμνες και θάλασσα στα οποία προκαλούν σοβαρές επιπτώσεις. Πολλά ελαιοτριβεία συνεχίζουν αυτή την πρακτική σε αντίθεση με την νομοθεσία που πρακτικά την απαγορεύει. Ο μεγάλος αριθμός ελαιοτριβείων και η ταυτόχρονη μεγάλη χωρική τους διασπορά επιδεινώνει ακόμα περισσότερο το πρόβλημα. Είναι αρκετά συνηθισμένη εικόνα τα ποτάμια να είναι εξαιρετικά ρυπασμένα από τον κατσίγαρο κατά τη διάρκεια της περιόδου που λειτουργούν τα ελαιοτριβεία. Ένα ακόμη στοιχείο που δείχνει τη σοβαρότητα του προβλήματος είναι και οι ποσότητες υγρών αποβλήτων που παράγει κάθε μεμονωμένο ελαιοτριβείο, αρκεί να υπενθυμιστεί πως ένα μέσης δυναμικότητας ελαιοτριβείο παράγει περίπου 50m 3 κατσίγαρου ημερησίως. Η νομοθετική ρύθμιση του προβλήματος ξεκίνησε από την Ισπανία το 1982 όπου ένας νόμος απαγόρευσε τη διάθεση των αποβλήτων σε ποταμούς και ακολουθήθηκε και από άλλες χώρες που θέσπισαν παρόμοια νομοθεσία. Παρ όλους τους υπάρχοντες νόμους και κανονισμούς υπάρχει ακόμη ανεξέλεγκτη διάθεση των αποβλήτων απευθείας στα φυσικά νερά, στη θάλασσα ή ακόμη και στο αποχετευτικό σύστημα. Η πλέον εμφανής επίπτωση της ρύπανσης των υδάτων είναι η αλλοίωση του χρώματός τους. Το φαινόμενο αυτό αποδίδεται στην οξείδωση και τον πολυμερισμό των ταννινών που δίνουν σκουρόχρωμες πολυφαινόλες. 55

63 Εικόνα 5.3: Μικρός ποταμός με έντονη ρύπανση από κατσίγαρο Τα απόβλητα περιέχουν επίσης μια σημαντική ποσότητα τροποποιημένων σακχάρων. Όταν αυτά διατίθενται απευθείας στα ύδατα προκαλούν αύξηση του αριθμού των μικροοργανισμών με συνέπεια τη μείωση του διαλυμένου οξυγόνου του νερού που είναι διαθέσιμο και για τους υπόλοιπους ζωντανούς μικροοργανισμούς. Αυτή η διαδικασία μπορεί να προκαλέσει ανισορροπία σε ολόκληρο το υδατικό οικοσύστημα. Η ίδια εξέλιξη μπορεί να υπάρχει και λόγω της μεγάλης ποσότητας φωσφόρου που περιέχεται στα απόβλητα. Ο φώσφορος ευννοεί και επιταχύνει την ανάπτυξη φυκών και αυξάνει τις πιθανότητες ευτροφισμού. Σε αντίθεση με το άζωτο και τις ανθρακικές ουσίες που διαφεύγουν μετά από αποικοδόμηση σαν διοξείδιο του άνθρακα και οξυγόνο, ο φώσφορος δε μπορεί να αποικοδομηθεί, παρά μόνο να εναποτεθεί. Η παρουσία μεγάλης ποσότητας θρεπτικών συστατικών στον κατσίγαρο αποτελεί ένα ιδανικό μέσο για την ανάπτυξη παθογόνων μικροοργανισμών οι οποίοι μολύνουν τα νερά με οξείες επιπτώσεις στους υδρόβιους οργανισμούς ή ακόμη και τους ανθρώπους που μπορεί να έρθουν σε επαφή με το νερό. Σαν αποτέλεσμα, οι φυσικές διαδικασίες απολύμανσης των υδάτων παρεμποδίζονται. Σχετικά μικρές ποσότητες κατσίγαρου στα δίκτυα αποχέτευσης έχουν σημαντικές επιπτώσεις στις εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων μιας και 1m 3 κατσίγαρου αντιστοιχεί σε m 3 αστικών λυμάτων. Αυτό μπορεί να έχει εξαιρετικά άσχημα αποτελέσματα αν λάβουμε υπ όψιν πως σε ορισμένες περιοχές κατά τη διάρκεια της ελαιουργικής περιόδου το φορτίο του κατσίγαρου σε μια εγκατάσταση επεξεργασίας μπορεί να είναι ως και δέκα φορές μεγαλύτερο από το φορτίο των αστικών λυμάτων. Επίσης, εξαιτίας της υψηλής συγκέντρωσης οργανικών οξέων (κυρίως πτητικά λιπαρά οξέα), τα απόβλητα είναι διαβρωτικά για τους σωλήνες αποχέτευσης. (Niaounakis and Halvadakis, 2006). 56

64 Μια επιπλέον επίδραση του κατσίγαρου είναι πως οι λιπαρές ουσίες που περιέχει διαμορφώνουν ένα αδιαπέρατο από το φως και τον αέρα στρώμα στην επιφάνεια του νερού με αποτέλεσμα να παρεμποδίζεται η φυσιολογική ανάπτυξη των υδρόβιων φυτών (Kapellakis et al, 2005). Όσον αφορά τη ρύπανση του υπόγειου νερού, είναι και αυτή υπαρκτή αν ο κατσίγαρος έρθει σε επαφή με το έδαφος και το διαπεράσει προχωρώντας ως το υπόγειο νερό. Σε μια μεγάλη σχετικά χρονική κλίμακα τα υγρά απόβλητα των ελαιοτριβείων που ρυπαίνουν το έδαφος μπορεί να επηρρεάσουν την ικανότητα διήθησης του εδάφους και να προκαλέσουν αρνητικές επιπτώσεις στο υπόγειο νερό (Zenjari and Nejmeddine, 2001). Με βάση όσα έχουν αναφερθεί προηγούμενα εκτιμάται πως οι πολυφαινόλες μπορεί να ρυπάνουν το υπόγειο νερό, ειδικά την περίοδο αιχμής που λειτουργούν τα ελαιοτριβεία και υπάρχει υψηλό φορτίο ρύπανσης του εδάφους με ΥΑΕ. Όσον αφορά τις επιπτώσεις των υγρών αποβλήτων των ελαιοτριβείων στους μικροοργανισμούς στο θαλάσσιο περιβάλλον, έχει δειχθεί πως η άμεση διάθεση ΥΑΕ στη θάλασσα μπορεί να προκαλέσει παθολογικές μεταβολές στους θαλάσσιους οργανισμούς.(danellakis et al, 2011). Στους οργανισμούς σε γλυκά νερά, ανθεκτικότερα απέναντι στη ρύπανση από ΥΑΕ και ειδικά στην τοξικότητα των φαινολικών τους ενώσεων, αποδείχθηκαν τα δακτυλιοειδή και τα μαλάκια ενώ τα καρκινοειδή και τα ψάρια πιο ευαίσθητα από τα προηγούμενα (Ντόλια, 2006). Μια επιπλέον πηγή ρύπανσης από τα υγρά απόβλητα των ελαιοτριβείων είναι οι δεξαμενές εξάτμισης, οι οποίες σπάνια ανταποκρίνονται σε κάποια κατασκευαστικά πρότυπα ή απαιτήσεις. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα τα απόβλητα είτε να εκχειλίζουν τη δεξαμενή είτε να περνάνε στο έδαφος αν η βάση της δεξαμενής είναι διαπερατή. Εξαιτίας αυτού η πιθανότητα ρύπανσης του εδάφους και του υπόγειου νερού θεωρείται υψηλή (Doula et al, 2009) Επιπτώσεις στα φυτά Τα υγρά απόβλητα των ελαιοτριβείων παρεμποδίζουν τη βλάστηση διαφόρων σπόρων και την ανάπτυξη νέων φυτών από διάφορα είδη. Έχει αναφερθεί πως η άμεση εφαρμογή αποβλήτων σε φυτά προκαλεί απόρριψη φύλλων και καρπών. Η φυτοτοξικότητα των αποβλήτων έχει αποδοθεί από αρκετούς συγγραφείς στο φαινολικό περιεχόμενο των αποβλήτων και σε μερικά οξέα όπως το οξικό και το μυρμηκικό, τα οποία παράγονται μαζί με άλλους μικροβιακούς μεταβολίτες κατά την αποθήκευση των αποβλήτων. Επίσης αρνητικές επιπτώσεις στα φυτά μπορεί να οφείλονται πέρα από τις φαινόλες στην αλατότητα, την οξύτητα, άλλες βιοαποδομήσιμες τοξικές ουσίες και την έλλειψη νιτρικού αζώτου. Συνήθως οι μετρήσεις της τοξικότητας του κατσίγαρου εκτιμώνται σε φυτά όπως οι ντομάτες, ο αραβόσιτος και η σίκαλη, επειδή είναι ευαίσθητα στην τοξικότητα και έχουν μικρό κύκλο ζωής (Niaounakis and Halvadakis, 2006). 57

65 Όσον αφορά τα ελαιόδενδρα ο κατσίγαρος δε φαίνεται να τα επηρεάζει σημαντικά. Εφαρμογή ανεπεξέργαστου αποβλήτου μείωσε λίγο τη φωτοσύνθεση των δένδρων, αλλά επεξεργασμένο απόβλητο προκάλεσε μικρότερη μείωση της φωτοσύνθεσης. Επίσης δε φαίνεται να επηρεάζεται και η απόδοση των δένδρων που δέχθηκαν απόβλητα. Δεν επηρεάστηκαν τα στοιχεία N, Ca, Mg, N, P των φύλλων ούτε εμφανίστηκε αύξηση του Κ. Γενικά δεν εμφάνισαν τα φυτά σημεία τοξικής επίδρασης. Ανεπηρέαστη από τα απόβλητα έμεινε και η απόδοση σε καρπό, η περιεκτικότητα του καρπού σε λάδι και το περιεχόμενο Κ. (Chartzoulakis et al, 2010) Επιπτώσεις στην ατμόσφαιρα Στις περιπτώσεις όπου τα υγρά απόβλητα των ελαιοτριβείων αποθηκεύονται σε ανοικτές δεξαμενές, διασκορπίζονται στο έδαφος ή διατίθενται σε επιφανειακά νερά, λαμβάνουν χώρα φαινόμενα ζύμωσης. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μεθάνιο και άλλα αέρια όπως το υδρόθειο να εκλύονται από τις δεξαμενές, το έδαφος και τα νερά και να παράγουν δυσάρεστες οσμές που απελευθερώνονται στον αέρα. Επίσης πολλά από τα πτητικά οργανικά οξέα και άλλες οργανικές ουσίες χαμηλού σημείου ζέσης δημιουργούν χαρακτηριστικές οσμές που γίνονται αντιληπτές πέριξ των ελαιοτριβείων. Όλα αυτά τα φαινόμενα οδηγούν σε αξιοσημείωτη ρύπανση και οι οσμές είναι αντιληπτές ακόμα και σε μεγάλες αποστάσεις κατά την περίοδο της παραγωγής ελαιολάδου (Niaounakis and Halvadakis, 2006). Στην Ιταλία το έλαβε χώρα μελέτη όπου μετρήθηκαν οι εκπομπές στην ατμόσφαιρα πτητικών συστατικών των ΥΑΕ σε πρωινές και απογευματινές ώρες από απόβλητα διασκορπισμένα σε αγροτική γη. Βρέθηκε πως μόνο δυο ουσίες, οι φαινόλες και το διοξείδιο του θείου μπορούν να μετρηθούν με σχετική ακρίβεια. Οι εκπομπές ήταν μέγιστες κατά τη διάρκεια των πιο θερμών ωρών της ημέρας και ελάχιστες κατά τις απογευματινές ώρες. Το κλάσμα των ουσιών που εξατμίστηκαν ήταν λιγότερο από 1 από τη συνολική ποσότητα που διασκορπίστηκε στο έδαφος, αθροιστικά για τις φαινόλες και το διοξείδιο του θείου. Παρ όλ αυτά παραμένει εν δυνάμει επικίνδυνο για την ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον. Συμπερασματικά αναφέρεται πως οι εκπομπές μπορούν να μειωθούν σημαντικά αν τα απόβλητα διασκορπίζονται το απόγευμα και ο αριθμός των ανθρώπων σε κίνδυνο μειώνεται από σε (Rana et al, 2003). 5.4 Μέθοδοι επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων Όπως έχει γίνει κατανοητό από τα προηγούμενα, η επεξεργασία και η εν γένει διαχείριση των υγρών αποβλήτων των ελαιοτριβείων αποτελεί ένα σοβαρό πρόβλημα και μια αναγκαιότητα λόγω των περιβαλλοντικών τους επιπτώσεων. Στο θέμα αυτό έχει γίνει εκτενής έρευνα και έχουν αναπτυχθεί πολλές προτάσεις από διάφορους ερευνητές. Εδώ θα δούμε μερικές μόνο από αυτές οι οποίες είναι οι βασικότερες και οι περισσότερο ή λιγότερο χρησιμοποιούμενες. 58

66 Θα περιγραφούν φυσικές/ μηχανικές, θερμικές, χημικές και βιολογικές μέθοδοι επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων. Οι μέθοδοι που θα αναφερθούν παρακάτω, μεμονωμένες έχουν σχεδόν ασήμαντα ή έστω πρακτικά δύσκολα εφαρμόσιμα αποτελέσματα. Συνήθως χρησιμοποιούνται συνδυασμοί των μεθόδων αυτών που οδηγούν σε πολύπλοκες και κοστοβόρες εγκαταστάσεις. Σε αυτό το σημείο εντοπιζεται και το πρόβλημα της επεξεργασίας των ΥΑΕ που δεν φαίνεται να έχει βρει ακόμα την οριστική λύση του Φυσικές- μηχανικές μέθοδοι επεξεργασίας Οι μέθοδοι αυτές αφορούν στο διαχωρισμό των φάσεων με μηχανικούς τρόπους. Οι κυριότερες είναι η διήθηση, η καθίζηση, η επίπλευση, η φυγοκέντρηση, η αραίωση και ο διαχωρισμός με μεμβράνες. 1. Διήθηση Η μέθοδος χρησιμοποιείται για την απομάκρυνση των περιεχόμενων στερεών υλών στα ΥΑΕ. Απομακρύνονται τόσο αιωρούμενα όσο και κολλοειδή στερεά. Ο διαχωρισμός γίνεται με τη χρήση πορώδους υλικού που επιτρέπει τη διέλευση της υγρής φάσης και κατακρατεί τα στερεά. Τα φίλτρα μπορεί να είναι στρώμα άμμου ή αμμοχάλικου αλλά και φίλτρα ενεργού άνθρακα που απομακρύνουν και τα πιο μικρά σε μέγεθος στερεά. Υπάρχουν φίλτρα βαρύτητας και φίλτρα πίεσης. (Βολικάκη, 2008). Η διήθηση σε συνδυασμό με άλλες μεθόδους μπορεί να χρησιμοποιηθεί σαν προεπεξεργασία των αποβλήτων με ενθαρυντικά αποτελέσματα. Υπάρχουν μικρές ροές λυμάτων λόγω της προσκόλλησης στα φίλτρα κολλοειδών και στερεών υλών που δημιουργούν ένα αδιαπέρατο στρώμα, παρ όλ αυτά η απομάκρυνση COD ήταν αρκετά υψηλή. Όμως η προσκόλληση στρεών, κολλοειδών και λιπων καθιστά τη μέθοδο αυτή σχεδόν αδύνατη πρακτικά (MItrakas et al, 1996). 2. Επίπλευση Η επίπλευση είναι μια μέθοδος επεξεργασίας που έχει εφαρμοστεί σε διάφορα είδη βιομηχανικών αποβλήτων. Βασίζεται στη διοχέτευση φυσαλίδων αέρα ή μίγματος CO 2 και αέρα υπό πίεση που προσκολλώνται στο λάδι και τα αιωρούμενα στερεά, τα παρασύρουν στην επιφάνεια και στη συνέχεια απομακρύνονται. Οι μέθοδοι επίπλευσης περιλαμβάνουν την επίπλευση διασκορπισμένου και διαλυμένου αερίου με την επίπλευση διασκορπισμένου αερίου να μη χρησιμοποιείται ιδιαίτερα (Ντόλια, 2006). Η επίπλευση διαλυμένου αερίου αναφέρεται και ως επίπλευση πίεσης και εκτιμήθηε ως πιθανή τεχνική προεπεξεργασίας για την απομάκρυνση των στερεών. Η απομάκρυνση αυτή όμως είναι μικρή και η μείωση του COD δεν είναι τόσο αποτελεσματική όσο σε άλλες μεθόδους (Mitrakas et al, 1996). 3. Καθίζηση Είναι η πλέον απλή και χρησιμοποιούμενη μέθοδος προεπεξεργασίας και οδηγεί στο διαχωρισμό των στερεών από τα υγρά του αποβλήτου λόγω της βαρύτητας και τη διαφορά 59

67 ειδικού βάρους στερεών και υγρών ουσιών του αποβλήτου. Μεγάλο μέρος του οργανικού φορτίου των ΥΑΕ βρίσκεται σε αιωρούμενη μορφή και η απομάκρυνση του ιζήματος που καθιζάνει οδηγεί στη μεγάλη μείωση του BOD (Ντόλια, 2006). Η καθίζηση είναι μια φυσική διεργασία η οποία μετά από περίπου δέκα ημέρες καταλήγει σε δύο κλάσματα, ένα υπερκείμενο υγρό που αποτελεί το 68% του συνολικού όγκου με χαμηλό COD (22.000mg/L) και μια υποκείμενη λάσπη που αποτελεί το 32% του συνολικού όγκου με χαμηλό COD ( mg/L) (Georgacakis and Dalis, 1993). Είναι μια αργή διαδικασία η οποία μπορεί να επιταχυνθεί με την προσθήκη κροκιδωτικών τα οποία συσσωματώνουν τα στερεά που καθιζάνουν πιο εύκολα. Τα κροκιδωτικά όμως είναι ακριβά υλικά και τέτοια πρακτική αυξάνει το κόστος (Duarte et al, 2011). 4. Αραίωση Πρόκειται για έναν απλό τρόπο μείωσης του οργανικού φορτίου των λυμάτων με την ανάμειξή του με άλλα υγρά απόβλητα ή και νερό. Ως μέσο αραίωσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί νερό άρδευσής, φυσικά επιφανειακά ύδατα ή και με νερό που χρησιμοποιείται για τις άλλες δραστηριότητες του ελαιοτριβείου (πλύση καρπού, μάλαξη κλπ). Επίσης η αραίωση μπορεί να γίνει και με αστικά λύματα. Όταν το φορτίο των ΥΑΕ είναι μικρό συγκρινόμενο με τα αστικά απόβλητα, τα ΥΑΕ μπορούν να διατίθενται στην αποχέτευση και εν συνεχεία στη εκάστοτε εγκατάσταση επεξεργασίας λυμάτων (Niaounakis and Halvadakis, 2006). Γενικά η αραίωση είναι μια πρακτική που μειώνει τη συγκέντρωση των βλαβερών ουσιών στα ΥΑΕ και καθιστά πιο εύκολο να επιτευχθούν οι απαιτούμενες προδιαγραφές για την τελική εκροή. Μπορεί να λαμβάνει χώρα και εντός του συστήματος αποχέτευσης άμεσα είτε εντός είτε εκτός του ελαιοτριβείου. Η αραίωση είναι εξαιρετικά χρήσιμη όταν προβλέπεται βιολογική επεξεργασία των αποβλήτων (Rozzi and Malpei, 1996). Με την αραίωση όμως αυξάνεται ο όγκος των προς εεπεξεργασία αποβλήτων με αποτέλεσμα αύξηση του κόστους για την αποθήκευσή τους. 5. Φυγοκέντριση Κατά τη διαδικασία αυτή το υγρό απόβλητο διαχωρίζεται σε τρία μέρη. Ένα μέρος ελαίου, ένα υγρό μέρος που περιέχει τα διαλυμένα συστατικά και ένα μέρος καθιζανόντων υλών όπου περιέχονται τα κολλοειδή και τα αιωρούμενα στερεά. Εξετάστηκε η ικαότητα της μεθόδου γα διαχωρισμό και η επίδραση χημικών πρόσθετων στην αποτελεσματικότητά της. Η μέθοδος αποδείχτηκε αρκετά καλή για τον πλήρη διαχωρισμό των αιωρούμενων στερεών, με αποτέλεσμα τη μείωση του CODως και 70% και την ανάκτηση ελαίου ως και 30-50%. Η απλότητα της μεθόδου και η δυνατότητα ανάκτησης ελαίου δημιουργούν σημαντικά πλεονεκτήματα για τη μέθοδο αυτή, μιας και το έλαιο αυτό μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί. Παρ όλ αυτά το απόβλητο μετά τη διαδικασία της φυγοκέντρησης περιέχει ακόμα υψηλές ποσότητες COD που οφείλονται στη διαλυμένη οργανική ύλη που δε μπορεί να αποληφθεί 60

68 με φυσικές ή ακόμη και χημικές μεθόδους, παρά μόνο με βιολογικές οι οποίες και να προσδώσσουν στις εκροές τα αποδεκτά όρια οργανικής ύλης (MItrakas et al 1996). 6. Διαχωρισμός με μεμβράνες Η τεχνολογία αυτή βασίζεται στο διαχωρισμό σωματιδίων πολύ μικρού μεγέθους τα οποία βρίσκονται στην ίδια φάση (όλα τα συστατικά σε διάλυση). Επιβλήθηκε από την ανάγκη επεξεργασίας αποβλήτων με υψηλές συγκεντρώσεις στερεών και επειδή είναι αποδοτικές στο διαχωρισμό διαλυμάτων ελαίου-νερού χωρίς τη χρήση διαλυτών. Υπάρχουν οι διαδικασίες της νανοδιήθησης, μικροδιήθησης, υπερδιήθησης και αντίστροφης ώσμωσης. Οι διαδικασίες κυρίως της υπεριδήθησης καθώς επίσης και της μικροδιήθησης και αντίστροφης ώσμωσης έχουν περισσότερο διερευνηθεί και προταθεί για την επεξεργασία ΥΑΕ τόσο για την απομάκρυνση πολυφαινολών όσο και τη μείωση της οργανικής ύλης. Η υπερδιήθηση δεν ειναι αποδοτική για την απομάκρυνση διαλυμένων ουσιών (COD) και χρησιμοποιείται κυρίως σαν ενα πρώτο στάδιο σε μια σειρά από μέμβράνες. Σήμερα, προτείνονται ολοκληρωμένες λύσεις με τη χρήση μεμβρανών για τη μεγάλη απομάκρυνση πολυφαινολών και τη μεγάλη μείωση του οργανικού φορτίου (COD) ώστε να είναι κατάλληλα τα λύματα για απόρριψη στο έδαφος ή σε υδάτινους αποδέκτες (Paraskevas, 2013). Οι μεμβράνες είναι λεπτά μοριακά φύλλα από πλαστικά ή κεραμεικά υλικά με πορώδη δομή τα οποία επιτρέπουν επιλεκτικά τη διέλευση ορισμένων συστατικών. Στη διαδικασία της μικροδιήθησης διαχωρίζονται σωματίδια τάξης μεγέθους μm και στην υπεριήθηση 1-100μm. Τέλος με τη διαδικασία της αντίστροφης ώσμωσης σε μοριακό επίπεδο πλέον επιτυγχάνεται μια καλή ποιότητα νερού που είναι δυνατόν να επαναχρησιμοποιηθεί. Συμπερασματικά για τις φυσικές/μηχανικές μεθόδους μπορούμε να πούμε πως δε μπορούν από μόνες τους να μειώσουν το οργανικό φορτίο των ΥΑΕ σε αποδεκτά όρια. Συνήθως ένας συνδυασμός των μεθόδων αυτών οδηγεί σε πιο ικανοποιητικά αποτελέσματα όσον αφορά την απομάκρυνση οργανικής ύλης. Για παράδειγμα εφαρμογή καθίζησης, έπειτα φυγοκέντρησης και στο τέλος διήθησης οδηγεί σε μείωση του COD κατλά 21% και του BOD κατά 15%, επιπλέον φυγοκέντριση δε μείωσε περεταίρω το COD, αλλά το BOD μειώθηκε κατλα 16% επιπλέον (Paraskeva and Diamadopoulos, 2006) Θερμικές μέθοδοι επεξεργασίας Οι θερμικές μέθοδοι επεξεργασίας έχουν σκοπό τη συμπύκνωση των υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων και την εξάτμιση του περιεχόμενου νερού, με αποτέλεσμα τη μείωση της ποσότητας τους. Οι θερμικές μέθοδοι είναι φυσικοθερμικές διεργασίες (εξάτμιση και απόσταξη), μη αντιστρεπτές θερμοχημικές διεργασίες (καύση και πυρόλυση) και συνδυασμός φυσικών και βιολογικών μεθόδων (λίμνες εξάτμισης). Οι διαδικασίες αυτές είναι συνήθως μέρος ενός συνολικότερου σχεδιασμού επεξεργασίας των αποβλήτων. 61

69 1. Φυσικοθερμικές μέθοδοι (εξάτμιση και απόσταξη) Στις μεθόδους αυτές σχηματίζεται ένα συμπύκνωμα-μελάσα ή συμπυκνωμένη ελαιοπάστα και ενός πτητικού ρεύματος που αποτελείται από ατμό και πτητικές ουσίεες. Δίνουν μια σημαντική μείωση στο COD και BOD και πιθανόν να απαιτούν ένα μόνο επιπλέον βήμα επεξεργασίας συνήθως βιολογικό. Η εξάτιμηση των αποβλήτων μειώνει τον όγκο τους κατά 70-75% και το απόσταγμα που παράγεται είναι ελεύθερο στερεών με 80% χαμηλότερο COD και 90% χαμηλότερο ολικό Ν. Για την εφαρμογή της μεθόδου χρησιμοποιούνται απλοί βιομηχανικοί εξατμιστήρες. Το υπόλειμμα που παράγεται μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ζωοτροφή, λίπασμα ή να ξαναμπεί στη διαδικασία απόσταξης. Ο συμπυκνωμένος ατμός μπορεί να χρησιμοποιηθεί για το πλύσιμο του ελαιοκαρπού (Ντόλια, 2006). Για τη θέρμανση των αποβλήτων σε τέτοιες θερμοκρασίες απαιτείται μεγάλη ποσότα ενέργειας η οποία μπορεί να προμηθευτεί είτε από ανθρωπογενείς είτε από φυσικές πηγές. Είναι προφανές πως όσο πιο συμπυκνωμένη είναι η μάζα των αποβλήτων τόσο πιο οικονομική είναι η επεξεργασία απόσταξης για κάθε μονάδα μάζας του συμπυκνούμεενου COD. Τα κυριότερα μειονεκτήματα της διαδικασίας είναι η περεταίρω επεξεργασία και διάθεση του στερεού υπολείμματος και οι υψηλές τιμές COD που έχει και απαιτούν μια επιπλέον επεξεργασία. Επιπλέον πλεονεκτήματα είναι η ενεργειακή ακρίβεια της μεθόδου, τα διαβρωτικά αέρια που δημιουργούνται και απαιτούν κατασκευές από ανοξείδωτα μέταλλα και οι οσμές που παράγονται από τις μονάδες αυτές (Rozzi and Malpei, 1996). Θεωρείται μέθοδος κατάλληλη για μεγάλες μονάδες ελαιοτριβείων λόγω του κόστους της. 2. Μη αντιστρεπτές θερμοχημικές μέθοδοι (καύση και πυρόλυση) Οι διαδικασίες αυτές είναι καταλληλότερες για ισχυρά απόβλητα. Πρόκειται για δύο τεχνικές οι οποίες είναι καταστροφικές για τα απόβλητα και αποκλείουν οποιαδήποτε περεταίρω χρήση τους. Χρησιμοποιούνται για τη διάσπαση-αποσύνθεση των συμπυκνούμενων διαλυμάτων των ΥΑΕ συμπληρωματικά με άλλες επεξεργασίες. Προκαλούν όμως περιβαλλοντικά προβλήματα λόγω της εκπομπής τοξικών αέριων ρύπων, είναι ενεργοβόρες και οικονομικά ακριβές και προκαλούν επιπλέον κατανάλωση ενέργειας για τη μεταφορά των ΥΑΕ στις εγκαταστάσεις αποτέφρωσης (Rozzi and Malpei, 1996, Ντόλια, 2006). Χρησιμοποιήθηκαν και σαν τρόποι ανάκτησης ενέργειας για την επαναχρησιμοποίησή της από το ελαιοτριβείο. Έχουν τα πλεονεκτήματα της μείωσης του όγκου των αποβλήτων και της ανάκτησης ενέργειας, αλλά απαιτούν ακριβές εγκαταστάσεις, είναι πιθανό να προκαλέσουν τοξικές εκπομπές στην ατμόσφαιρα και απαιτούν κάποια προεπεξεργασία των αποβλήτων ή και την ανάμειξή τους με άλλα απόβλητα (Paraskeva and Diamadopoulos, 2006). Κατά την καύση, γίνεται οξείδωση των αποβλήτων με ταυτόχρονη παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα, νερού και θερμότητας και παράλληλη μείωση του όγκου τους. Λόγω της μεγάλης περιεχόμενης υγρασίας των αποβλήτων απαιτείται προηγούμενα μια πολυδάπανη διαδικασία ξηρανσής τους, γεγονός που καθιστά τη μέθοδο κατάλληλη για 62

70 πολύ συμπυκνωμένα ΥΑΕ. Επιπλέον, μειονεκτήματα της μεθόδου είναι το ότι δεν είναι αυτοσυντηρούμενη και απαιτεί ένα κόστος ενέργεια, απελευθερώνει τοξικές ουσίες στην ατμόσφαιρα και αποκλείει επαναχρησιμοποίηση των προϊόντων της. Η πυρόλυση χρησιμοποιείται για τη διάσπαση συμπυκνωμένων διαλυμάτων υγρών αποβλήτων αλλά και ελαιοπυρήνα. Είναι η θερμική διάσπαση απουσία οξυγόνου ενός σύνθετου οργανικού υλικού. Συνήθως τα υγρά απόβλητα αναμειγνύονται με διφασικό ή τριφασικό ελαιοπυρήνα, ώστε το μείγμα να είναι πιο στερεό και με μικρότερη περιεκτικότητα σε υγρασίαώστε να ακολουθήσει η διαδικασία της πυρόλυσης (Ντόλια, 2006). 3. Μέθοδος λιμνών εξάτμισης Οι λίμνες εξάτμισης, τεχνητές λίμνες αποθήκευσης των αποβλήτων πρακτικά, είναι μια από τις παλαιότερες και φθηνότερες οικονομικά μεθόδους επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων των ελαιοτριβείων.επιπλέον, αν δεν υπάρχουν διαρροές προς το έδαφος, φαίνεται πως το μόνο μειονέκτημα είναι οι οσμές που προκαλούνται που μπορούν να αντιμετωπιστούν με οξείδωση με υπεροξείδιο του υδρογόνου (Paraskevas, 2013). Είναι ικανοποιητική τεχνική για απόβλητα με μικρό ρυπαντικό φορτίο. Ο ήλιος ως πηγή θερμότητας προκαλεί εξάτμιση και ξήρανση των ΥΑΕ τα οποία υπόκεινται και σε μια φυσική βιολογική επεξεργασία. Η όλη διεργασία λαμβάνει χώρα σε μεγάλο χρονικό διάστημα, επτά ως οκτώ μηνών, πρακτικά δηλαδή από τη μια ελαιοκομική περίοδο ως την επόμενη. Οι διαδικασίες που λαμβάνουν χώωρα σε μια λίμνη εξάτμισης είναι η εξάτμιση του νερού που αυξάνει και τη συγκέντρωσή τους, η εξάτμιση των πτητικών ενώσεων, η αποικοδόμηση και υδρόλυση του οργανικού υλικού και η επίδραση του ήλιου στη δομή του οργανικού υλικού. Τα μειονεκτήματα της χρήσης λιμνών είναι ότι είναι εξαιρετικά ευπαθείς στις καιρικές συνθήκες, τα απόβλητα δημιουργούν μια επιφανειακή ελαιώδη στρώση που επηρεάζει αρνητικά την είσοδο τόσο του φωτός όσο και του οξυγόνου, οι εκλυόμενες οσμές, η δημιουργία ιζήματος στον πυθμένα τους και η δυσκολία κένωσής τους και τέλος η ανάγκη για μεγάλη έκταση που μπορεί να συνδυάζεται και με δυσμενή χωροθέτηση. Πρόκειται για τακτική ιδιαίτερα διαδεδομένη, αλλά δε μπορεί να είναι περιβαλλοντικά αποδεκτή, παρά μόνο με σωστό σχεδιασμό, κατασκευή και χωροθέτηση. Τα τεχνικά τους χαρακτηριστικά είναι ότι το βάθος τους είναι κατάλληλο στις τιμές 60-70cm και σε καμιά περίπτωση πάνω από 1.5m, η στεγανοποιητική στρώση με πολυμερή φύλλα και η κατασκευή πυθμένα από μπετόν για την δυνατότητα καθαρισμού με μηχανικά μέσα (RAC/CP, 2000) Χημικές μέθοδοι επεξεργασίας 1. Κροκίδωση και εξουδετέρωση Οι διαδικασίες αυτές έχουν ως στόχο την αποασταθεροποίηση των κολλοειδών και αιωρούμενων υλών των αποβλήτων οι οποίες δημιουργούν ένα ίζημα το οποίο έπειτα απομακρύνεται από τα απόβλητα. 63

71 Εξουδετέρωση μπορεί να χρησιμοποιηθεί στο στάδιο της προεπεξεργασίας των αποβλήτων για την απομάκρυνση των αιωρούμενων και κολλοειδών υλών. Η αποσταθεροποίηση των κολλοειδών μπορεί να γίνει είτε με μείσωη του ph με προσθήκη H 2 SO 4 ph=2 ή με Ca(OH) 2 ph=11. Η τεχνική της μείωσης του ph δε βρίσκει ευρεία εφαρμογή στην επεξεργασία αποβλήτων ελαιοτριβείων. Αυτές οι τεχνικές, αν είναι επιτυχείς μπορούν να υιοθετηθούν από μικρά ελαιοτριβεία χωρίς απρόοπτα ή υπερβάσεις κόστους λειτουργίας (Mitrakas et al, 1996). Η κροκίδωση είναι μια διαδικασία που με τη χρήση χημικών ουσιών προκαλεί την αρχική αποσταθεροποίηση και στη συνέχεια τη συσσωμάτωση των αιωρούμενων σωματιδίων σε μεγαλύτερα και κατ επέκταση τη δημιουργία ενός ιζήματος το οποίο μπορεί αργότερα να απομακρυνθεί. Η διαδικασία δεν είναι ιδιαίτερα αποδοτική στη μείωση της συγκέντρωσης των ρυπαντών των αποβλήτων καθώς οι περισσότερες οργανικές τους ουσίες είναι δύσκολο να ιζηματοποιηθούν. Η διαδικασία μπορεί να χρησιμοποιηθεί ύστερα από βιολογική επεξεργασία των αποβλήτων (Rozzi and Malpei, 1996). Παραδείγματα μη οργανικών κροκιδωτικών είναι ο χλωριούχος σίδηρος (FeCl 3 ), το θειικό αργίλιο (Al 2 SO 3 ), ο θειικός σίδηρος (Fe 2 SO 4 ), το πυριτικό νάτριο (Na 2 SiO 3 ), οξείδιο ή υδροξείδιο του ασβεστίου (CaO, Ca(OH)2) και φυσικά υλικά όπως ο μπετονίτης που είναι αργιλικό ορυκτό φιλικό προς το περιβάλλον Duarte et al, 2011). Υπάρχουν διάφοροι τύποι οργανικών κροκιδωτικών, που διακρίνονται σε ανιονικούς, κατιονικούς και ουδέτερους παράγοντες και είναι υδατοδιαλυτά πολυμερή. Κροκίδωση με δύο πολυ-ηλεκτρολύτες έναν ανιονικό και έναν κατιονικό απέτυχαν στο διαχωρισμό ενώ για τρείς απαιτούνταν μια ελάχιστη ποσότητα 2.3-3g/L. Παρατηρήθηκε σχεδόν ολοκληρωτική μείωση των στερεών και η μείωση COD και BOD ήταν 55% και 23% αντίστοιχα. Το ίζημα που παρήχθη ήταν 20% του αρχικού όγκου και η δυνατότητα βιοαποικοδόμησης του υγρού αυξήθηκε διευκολύνοντας τη βιολογική επεξεργασία. Επεξεργασία με χλωριούχο σίδηρο σε δόση 3g/L έφερε μείωση φαινολών κατά 90% και COD κατά 95% με παραγωγή ιζήματος mL/L (Paraskeva and Diamadopoulos, 2006). Η επεξεργασία με ασβέστη είναι μια από τις πρώτες και πιο συνηθισμένες στα ελαιοτριβεία κυρίως για προεπεξεργασία. Απομακρύνει COD κατά μέσο όρο 46.2%, ολικά στερεά 46.9% και πολυφαινόλες κατά 62.5%. Γενικά η προεπεξεργασία με ασβέστη είναι μια πρακτικά εφαρμόσιμη μέθοδος, μιας και ο ασβέστης μπορεί είναι φθηνός σε σχέση με άλλα χημικα και διατίθεται στο εμπόριο. Ένας μεγάλος αριθμός ρυπογόνων ουσιών απομακρύνεται σε σμαντικό ποσοστό. Ακόμη και αν το υγρό μέρος που λαμβάνεται μετά την επεξεργασία διατεθεί απ ευθείας σε ποταμούς δεν προκαλεί σημαντική ρύπανση. Ακόμη και φαινολικές ουσίες που είναι εξαιρετικά φυτοτοξικές μπορούν να αφαιρεθούν εντελώς με τον ασβέστη. Επιπλέον, η υγρή φάση μετά την επεξεργασία εξατμίζεται πιο εύκολα μιας και αφαρούνται λιπαρές ουσίες που δημιουργούν ένα στρώμα στην επιφάνεια ανεπεξέργαστων λυμάτων που δεν επιτρέπουν την εξάτμιση του νερού. Επίσης, μετά την επεξεργασία με ασβέστη είναι πιο 64

72 εύκολο το φιλτράρισμα των αποβλήτων. Τέλος, μειονέκτημα αποτελεί η αφαίρεση θρεπτικών συστατικών από τα απόβλητα, ειδικά αν αυτά πρόκειται να διατεθούν αργότερα στους αγρούς (Aktas et al, 2001). Το μεγαλύτερο μειονέκτημα της μεθόδου αυτής είναι το πρόβλημα της διάθεσης των μεγάλων ποσοτήτων ιζήματος με μεγάλο ρυπαντικό φορτίο που παράγονται. 2. Προσρόφηση Η ρόφηση είναι μια διαδικασία στην οποία οι ροφήσιμες ουσίες που είναι τα διαλυμένα συστατικά των αποβλήτων, προσκολλώνται στην επιφάνεια των ροφητικών υλικών όπως ο ενεργός άνθρακας ή ο μπετονίτης. Οι ροφήσιμες ουσίες είναι χρωστικές και ουσίες δύσκολα βιοαποικοδομήσιμες. Συνήθως χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με άλλες μεθόδους. Με τη χρήση κοκκώδους ενεργού άνθρακα με τις ισχυρές ροφητικές του δυνάμεις και το μεγάλο πορώδες επιτυγχάνεται μια ικανοποιητική μείωση φαινολών και COD σε μια διαδικασία προεπεξεργασίας ή μετά-επεξεργασίας. Μπορεί ακόμη και το πυρηνόξυλο ή ο εκχυλισμένος ελαιοπυρήνας να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ενεργού άνθρακα (Duarte et al, 2011). Ύστερα από την εφαρμογή άλλων μεθόδων (κροκίδωση, καθίζηση) η ρόφηση με κοκκώδη οργανικό άνθρακα έδειξε μια μείωση COD κατά 30% με χρήση 50Kg άνθρακα ανά κυβικό μέτρο αποβλήτου ενώ μετά τη διήθηση με άμμο έφτασε το 67% (Paraskeva and Diamadopoulos, 2006). Γενικά πρόκειται για ακριβή μέθοδο καθώς τα υλικά του ενεργού άνθρακα είναι ακριβά, γι αυτό δεν έχει τύχει και ευρείας εφαρμογής και παραμένει μόνο ως συμπληρωματική μέθοδος για προεπεξεργασία ή μετά-επεξεργασία των αποβλήτων. Άλλα υλικά που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στη διαδικασία είναι ο μπετονίτης ή άλλοι άργιλοι ως ροφητικά χαμηλού κόστους. 3. Οξείδωση Οι διαδικασίες χημικής οξείδωσης είναι φωτοχημικές προσεγγίσεις στην επεξεργασία και συγκεκριμένα στον καθαρισμό των αποβλήτων. Το ενδιαφέρον για τέτοιες τεχνικές είναι αυξανόμενο αλλά ακόμα παραμένει μια ακριβή εφαρμογή. Η χρήση ενός ισχυρού οξειδωτκού παράγοντα μπορεί να οδηγήσει σε πολύ καλό βαθμό επεξεργασίας των αποβλήτων περιλαμβάνοντας τη διάλυση ανθεκτικών και τοξικών ουσιών. Παραδείγματα ελεγμένων οξειδωτικών είναι το οξυγόνο (Ο 2 ), το υπεροξείδιο του υδρογόνου (Η 2 Ο 2 ), το όζον (Ο 3 ), το χλώριο (Cl), το χλωριούχο νάτριο (NaCl) και το υπερμαγγανικό κάλιο (KMnO 4 ) μεταξύ άλλων (Duarte et al, 2011). Το όζον ως ο πιο ισχυρός οξειδωτικός παράγοντας είναι ικανό να διαλύει αποδοτικά φαινολικές ενώσεις με τα προϊόντα να είναι λιγότερο τοξικά από τα αρχικά. Σε σχέση με το χρόνο της οξείδωσης και τη δόσο του όζοντος, η οξείωση με όζον απομάκρυνε ως και 90% των φαινολών και των χρστικών και ως και 60% του COD σε απόβλητα που βρίσκονταν σε λίμνη εξάτμισης (Paraskeva and Diamadopoulos, 2006). Για το λόγο αυτό η οξείδωση με 65

73 όζον είναι καλύτερο να χρησιμοποιείται ως τεχνική προεπεξεργασίας σε μια σειρά από χημικές και βιολογικές μεθόδους (Paraskevas, 2013). Οι προχωρημένες διαδικασίες οξείδωσης (AOPs) χρησιμοποιούν τις ασταθείς και δραστικές υδροξυλικές ρίζες που δημιουργούνται από μια πηγή οξυγόνου και μια πηγή ενέργειας. Η πηγή οξυγόνου είναι συνήθως το όζον ή το υπεροξείδιο του υδρογόνου και η πηγή ενέργειας η ηλιακή ή η UV. Λόγω της ισχυρής οξειδωτικής δράσης της υδροξυλικής ρίζας (ΟΗ - ) μπορεί να επιτευχθεί υψηλός βαθμός επεξεργασίας των αποβλήτων περιλαμβανομένης της διάλυσης ανθεκτικών και τοξικών ουσιών. Ένας συνδυασμός των O 3 /UV και H 2 /O 2 /UV οδήγησε σε μείωση φαινολών και COD κατά 99% (Paraskeva and Diamadopoulos, 2006). Η διαδικασία της υγρής οξείωδσης είναι αυτή κατά την οποία χρησιμοποιείται οξυγόνο σε υψηλή θερμοκρασία και πίεση. Σε συνδυασμό με τη χρήση καταλυτών ή όχι μπορεί να βελτιώσει τη δυνατότητα βιοαποικοδόμησης των αποβλήτων (Paraskeva and Diamadopoulos, 2006). Μπορεί να οδηγήσει σε μεγάλη μείωση του COD σε σχετικά σύντομο διάστημα. Είναι συνήθως μια ακριβή διαδικασία επειδή απαιτούνται συγκεκριμένες συνθήκες πίεσης με απαιτήσεις αντοχής υλικών. Οι θερμοκρασιακές απαιτήσεις δεν είναι πρόβλημα καθώς η διαδικασία γίνεται θερμικά αυτοσυντηρούμενη λόγω του οργαικού φορτίου των ΥΑΕ. (Mantzavinos and Kalogerakis, 2005). Η αντίδραση Fenton είναι μια μέθοδος χημικής οξείδωσης και κροκίδωσης των οργανικών συστατικών των αποβλήτων με την προσθήκη υπεροξειδίου του υδρογόνου (H 2 O 2 ) και θειικού σιδήρου (FeSO 4, αντιδραστήριο Fenton). Οι παράγοντες που επηρεάζουν τη διαδικασία είναι ο χρόνος της αντίδρασης, το ph και οι συγκεντρώσεις των αντιδραστηρίων. Μπορούν να επιτευχθούν μείωση ανθεκτικών οργανικών ουσιών και απομάκρυνση COD 40-60% (Paraskeva and Diamadopoulos, 2006). Μια μικρή μονάδα επεξεργασίας Fenton φαίνεται ικανή να μπορεί να επεξεργαστεί τα λύματα ενός μικρού ελαιοτριβείου. Μια εισροή με COD 15g/L μπορεί να μειωθεί κατά 80-90% με χρόνο επεξεργασίας από μια ως οκτώ ώρες. Παρ όλ αυτά η διαδικασία αυτή είναι πιο ακριβή από τη βιολογική επεξεργασία και απαιτεί περεταίρω μελέτη για τη βελτιστοποίησή της (Mantzavinos and Kalogerakis, 2005). Η φωτοκατάλυση είναι μια μέθοδος που φαίνεται να είναι αποδοτική σε σχέση με το κόστος της. Χρησιμοποιεί ηλιακό φως και αυτό είναι ένα πλεονέκτημα για τις ελαιοπαραγωγικές χώρες που δέχονται υψηλά ποσά ηλιακής ακτινοβολίας. Έχουν αναπτυχθεί πιλοτικές εφαρμογές που χρησιμοποιούν ηλιακή ενέργεια και TiO 2 ή ηλιακή ενέργεια με Fenton. Για την αύξηση της αποδοτικότητας της μεθόδου ένα προηγούμενο στάδιο επεξεργασίας όπως κροκίδωση ή φυγοκέντρηση εφαρμόστηκαν για να απομακρύνουν τα αιωρούμενα στερεά καθώς εμπόδιζαν την είσοδο του φωτός στα λύματα (Mantzavinos and Kalogerakis, 2005). Υπήρξε μείωση κατά 85% του CODκαι ολική απομάκρυνση των φαινολών από λύματα που είχαν δεχθεί προηγούμενη επεξεργασία με 66

74 κροκίδωση/απομάκρυνση στερεών. Η φωτοκατάλυση μόνο με διοξείδιο του τιτανίου είχε περιορισμένα αποτελέσματα στην απομάκρυνση της οργανικής ύλης και μόνο μετά την προσθήκη διθειικού υπεροξειδίου κρίθηκε αποδοτική (Paraskeva and Diamadopoulos, 2006). Η διαδικασία της ηλεκτροχημικής οξείδωσης είναι μια νέα αρκετά υποσχόμενη μέθοδος για την επεξεργασία των αποβλήτων. Τα απόβλητα εισέρχονται σε έναν αντιδραστήρα όπου προσροφώνται από την ανοδική επιφάνεια του ηλεκτροδίου και στη συνέχεια διαλύονται από την ανοδική αντίδραση μεταφοράς ηλεκτρονίων (Kapellakis et al, 2008). Η μέθοδος μπορεί να απομακρύνει σχεδόν τη συνολική ποσότητα φαινολών και χρωστικών, αλλά δεν πετυχαίνει μεγάλα επίπεδα απομάκρυνσης COD που μένει ως το 40% και η τοξικότητα σύμφωνα με το πείραμα της Daphnia magna αυξήθηκε με την οξείδωση (Paraskeva and Diamadopoulos, 2006) Βιολογικές μέθοδοι επεξεργασίας Οι βιολογικές μέθοδοι επεξεργασίας των αποβλήτων έχουν πολλές εφαρμογές και θεωρούνται περιβαλλοντικά φιλικές, αποδοτικές και συνήθως οικονομικές. Η βιολογική επεξεργασία απομακρύνει οργανική ύλη και ανόργανα θρεπτικά συστατικά. Προσοχή χρειάζεται στην επιλογή των μικροοργανισμών που εφαρμόζονται και στη συμβατότητά τους με το επεξεργαζόμενο απόβλητο των ελαιοτριβείων καθώς οι φαινολικές ουσίες παρεμποδίζουν τη δράση των μικροοργανισμών. Υπάρχουν αερόβιες και αναερόβιες διαδικασίες με τις αναερόβιες να είναι οι πλέον χρησιμοποιούμενες για την επεξεργασία υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων μιας και έχουν σημαντικά πλεονεκτήματα έναντι των αερόβιων. Απαιτούν μικρότερα ποσά ενέργειας, παράγουν λιγότερο στερεό υπόλειμμα και μπορούν να οδηγήσουν στην παραγωγή ενέργειας με τη μορφή βιοαερίου. Επίσης, οι αναερόβιοι χωνευτήρες μπορούν να χρησιμοποιηθούν μετά από μερικούς μήνες παύσης της λειτουργίας τους, πράγμα που συνδυάζεται κάλλιστα με την εποχιακή λειτουργία των ελαιοτριβείων. Αμφότερες οι αερόβιες και αναερόβιες διεργασίες δε μπορούν να ανταπεξέλθουν στο υψηλό οργανικό φορτίο των υγρών αποβλήτων των ελαιοτριβείων τα οποία πρέπει να αραιώνονται αρκετές φορές ώστε να μπορούν να υποστούν βιολογική επεξεργασία, πράγμα το οποίοο δημιουργεί ζητήματα κόστους των διεργασιών. Αυτό είναι πιο έντονο για τις αερόβιες διεργασίες όπου χριεάζεται αραίωση φορές, μιας και οι διεργασίες αυτές μπορούν να αποδώσουν για τιμές COD της τάξης του 1g/L. Επιπρόσθετα, η παρουσία τοξικών ουσιών ή και ουσιών που εμποδίζουν τη διαδικασία, όπως οι πολυφαινόλες και τα λιπίδια καθιστούν τα υγρά απόβλητα των ελαιοτριβείων ακατάλληλα για άμεση βιολογική επεξεργασία (Mantzavinos and Kalogerakis, 2005). 1. Αερόβιες διαδικασίες Στις διαδικασίες αυτές αερόβιοι μικροοργανισμοί αποδομούν ένα μέρος των αποβλήτων οξειδώνοντάς το χρησιμοποιώωντας οξυγόνο που προέρχεται από μια εξωτερική πηγή 67

75 (αέρας ή καθαρό οξυγόνο). Η διαδικασία γίνεται από βακτήρια τα οποία είναι ικανά να αποδομούν την οργανική ύλη του αποβλήτου, την οξειδώνουν σε CO 2, νερό και νιτρικά και θειικά άλατα. Τα πιο γνωστά συστήματα αερόβιας επεξεργασίας είναι οι περιστρεφόμενοι βιολογικοί δίσκοι, οι αντιδραστήρες σταθερής κλίνης, τα συστήματα SBR και τα συστήματα ενεργού ιλύος. Οι αερόβιες διεργασίες όπως τα συστήματα ενεργού ιλύος και οι αντιδραστήρες σταθερής κλίνης χρησιμοποιούνται συνήθως για την αφαίρεση διαλυμένων και κολλοειδών ουσιών από τα απόβλητα σε χαμηλές συγκεντρώσεις. Μπορούν να λειτουργήσουν αποδοτικά σε συγκεντρώσεις της τάξης COD 1g/L. Υψηλότερες συγκεντρώσεις μπορούν να επεξεργασθούν με μεγαλύτερο υδραυλικό χρόνο παραμονής και με υψηλό ρυθμό επανακυκλοφορίας της εκροής. Οπότε η υψηλή συγκέντρωση των υγρών αποβλήτων των ελαιοτριβείων καθιστά μη αποδοτική την άμεση αερόβια βιολογικής τους επεξεργασία. Άλλωστε η αερόβια επεξεργασία αποβλήτων υψηλής συγκέντρωσης αποδίδει μεγάλο όγκο στερεού υπολείμματος και αν η συγκέντρωσή τους είναι COD 50g/L, τότε ο όγκος του υπολείμματος ισούται με αυτόν του αποβλήτου. Με τη διαδικασία αυτή είναι δύσκολο να επιτευχθεί η απαιτούμενη απόδοση για συγκεκριμένους ρυπαντές όπως οι πολυφαινόλες και οι χρωστικές. Επίσης, η αερόβια επεξεργασία των υγρών αποβλήτων των ελαιοτριβείων μπορέι να γίνει αποδοτικότερη με την ανάμειξή τους με αστικά λύματα αν το ρυπαντικό φορτίο των ΥΑΕ είναι μικρότερο αυτού των αστικών και η επεξεργασία τους να γίνεται στις εγκαταστάσεις επεξεργασίας των αστικών λυμάτων (Rozzi and Malpei, 1996). Αν δίνεται μια περίοδος επώασης των μικροοργανισμών, τότε η αερόβια επεξεργασία μπορεί να μειώσει το COD κατά 85% με υδραυλικό χρόνο παραμονής ημέρες (Paraskeva and Diamadopoulos, 2006). Διάφορα είδη βακτηρίψν έχουν ελεγχθεί για την αερόβια επεξεργασία των ΥΑΕ και έχουν παρατηρηθεί αξιοσημείωτες μειώσεις COD ενώ και σε κάποιες περιπτώσεις παρατηρήθηκε μείωση των φυτοτοξικών ενώσεων ως και 90% (Paraskevas, 2013). Στη βιβλιογραφία δίνονται διάφοροι πίνακες με είδη βακτηρίων και την επίδρασή τους στα ΥΑΕ ύστερα από αερόβια επεξεργασία. Τέλος, πρέπει να αναφερθεί πως έχουν εξεταστεί συνδυασμοί φυσικοχημικών μεθόδων κι αερόβιας επεξεργασίας με σκοπό τα απόβλητα που εισέρχονται για βιολογική επεξεργασία να είναι όσο το δυνατόν αποτοξικοποιημένα και επιδεκτικά στην επεξεργασία (Kapellakis et al, 2007). Η αερόβια επεξεργασία μπορεί να χρησιμοποιηθεί και σαν προεπεξεργασία των αποβλήτων. Κυρίως χρησιμοποιούνται μύκητες οι οποίοι έχουν την ικανότητα να απομακρύνουν τοξικές ουσίες όπως οι φαινόλες κάνοντας έτσι τα απόβλητα πιο επιδεκτικά στην επεξεργασία. Τα κυριότερα είδη μυήκτων που χρησιμοποιούνται για αποτοξικοποιηση των αποβλητων είναι τα: Aspergillus Niger, Aspergillus Terreus, Coriolus Versicolor, Funalia Trogii, Geotrichum Candidum, Lentinus Edodes, Phanerochaete Chrysosporium Phanerochaete Flavido-alba και Pleurotus Ostreatus (Duarte et al, 2011). 68

76 2. Αναερόβιες διαδικασίες Η αναερόβια αποδόμηση των οργανικών ουσιών γίνεται απουσία οξυγόνου από μια σειρά από αναερόβιους μικροοργανισμούς, κυρίως βακτήρια, τα οποία έχουν μικρότερους ρυθμούς πολλαπλασιασμού από τους αερόβιους. Τα κύρια στάδια της διαδικασίας είναι υδρόλυση, οξεογένεση και μεθανογένεση με το τελευταίο να είναι το πιο σημαντικό. Η αναερόβιες διαδικασίες είναι οι πιο δημοφιλείς μεταξύ των βιολογικών ή μη για την επεξεργασία των ΥΑΕ. Έχουν χαμηλές ενεργειακές απαιτήσεις, παράγουν λιγότερο στερεό υπόλειμμα και επιτρέπουν την ανάκτηση ενέργειας καθώς κατά το τελευταίο στάδιο δημιουργείται βιοαέριο με μεγάλη συγκέντρωση σε μεθάνιο το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ενέργειας. Το υψηλό οργανικό φορτίο και η παρουσία ουσιών που παρεμποδίζουν τη διαδικασία καθιστούν απαραίτητη μια περίοδο επώασης των μικροοργανισμών και μια σταδιακή οργανική φόρτιση ή ανθεκτικά μικροβιακά είδη που συλλέγονται από επιλεγμένα βιομηχανικά υπολείμματα. Έχει αναπτυχθεί ένας αριθμός αναερόβιων βιοαντιδραστήρων και η διάλυση, η προσθήκη θρεπτικών ουσιών και η ρύθμιση της αλκαλικότητας συνήθως απαιτούνται (Paraskeva and Diamadopoulos, 2006). Σε μια εγκατάσταση αναερόβιας επεξεργασίας υπάρχουν δύο διαδικασίες αναερόβιας χώνευσης. Η μεσόφιλη χώνευση είναι η πιο κοινή. Ο χωνευτήρας θερμαίνεται σε θερμοκρασία C και το υλικό παραμένει για ημέρες. Έχει την τάση να είναι πιο ανεκτική, να παράγει λιγότερο βιοαέριο, να απαιτεί μεγαλύτερους αντιδραστήρες και εξυγίανση ως ξεχωριστή διαδικασία αν απαιτείται. Η θερμόφιλη χώνευση είναι λιγότερο συνηθισμένη, και όχι τόσο ώριμη τεχνολογία. Ο αντιδραστήρας θερμαίνεται σε θερμοκρασία 55 C και το υλικό παραμένει για ημέρες. Προκύπτει μεγαλύτερη παραγωγή μεθανίου, γρηγορότερη διακίνηση και καλύτερη εξυγίανση από παθογόνους μικροοργανισμούς και ιούς. Απαιτεί όμως μεγαλύτερη ποσότητα ενέργειας, είναι πιο ακριβή τεχνολογία και υψηλότερο βαθμό ελέγχου και διαχείρισης (Arvanitoyannis et al, 2007). Η διαδικασία της αναερόβιας επαφής που μπορεί να οριστεί και ως αναερόβιο σύστημα ενεργού ιλύος, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μέθοδος επεξεργασίας των ΥΑΕ με αποδοτικότητα μείωσης COD 80-85% σε φόρτιση 2-4kg COD/m 3 d και υδραυλικό χρόνο παραμονής ημέρες (Rozzi and Malpei, 1996). Η μέθοδος του αναερόβιου στρώματος ιλύος ανοδικής ροής είναι πιο γρήγορη από τους αντιδραστήρες επαφής, πιο αποδοτική στην αφαιρεση COD και με μεγαλύτερη ανάκτηση βιοενέργειας. Παρ όλ αυτά η διαδικασία είναι ασταθής εξαιτίας υψηλών συγκεντρώσεων COD και την παρεμπόδισή της από τις πολυφαινόλες, την έλλειψη αμμωνίας και τη χαμηλή αλκαλικότητα των ΥΑΕ. Έτσι, η μέθδος απαιτεί είτε την προσθήκη ουρίας ως πηγή αμμωνίας και την αραίωση των ΥΑΕ με μεγάλες ποσότητες νερού είτε την συν-επεξεργασία του με άλλα απόβλητα (Kapellakis et al, 2007). Έχει επιτευχθεί μείωση COD 70-80% από αρχικές τιμές Kg/L με υδραυλικό χρόνο παραμονής 2-5 ημέρες και μέση ημερήσια οργανική 69

77 φόρτιση 5Kg COD/m 3 d. Με αύξηση του υδραυλικού χρόνου παραμονής στις 25 ημέρες η μείωση του COD έφτασε το 87.9% και η παραγωγή μεθανίου σχετιζόταν με την απομάκρυνση του COD με ένα ρυθμό m 3 CH 4 /Kg COD (Paraskeva and Diamadopoulos, 2006). Τα αναερόβια φίλτρα είναι δοχεία γεμισμένα με φυσικό ή συνθετικό υλικό το οποίο αποτελεί αποικία βακτηρίων και μπορούν να λειτουργούν είτε με ανοδική είτε με καθοδική ροή με την πρώτη να είναι προτιμητέα. Ο λόγος που προτιμώνται τα ανοδικής φόρτισης είναι ότι παρέχουν υψηλότερη απομάκρυνση COD και αρκετά γρηγορότερη έναρξη της διαδικασίας. Τα κυριότερα πλεονεκτήματά τους είναι ότι απαιτούν πολύ μικρό έλεγχο της διαδικασίας και μπορούν να αντέξουν περιοδικές υπερφορτίσεις. Ο μικρός χρόνος εκκίνησης της διαδικασίας αυτής είναι σημαντικό πλεονέκτημα καθώς την καθιστά κατάλληλη για τα ελαιοτριβεία που λειτουργούν εποχιακά (Kapellakis et al, 2007). Πειράματα σε πιλοτικό φιλτρο 2m 3 με πλαστικό μέσο, με φόρτιση 3-4Kg COD/m 3 d, υδραυλικό χρόνο παραμονής 3-4 ημέρες είχαν αποδοτικότητα ως και 80% (Rozzi and Malpei, 1996). Μια ενδιαφέρουσα περίπτωση είναι η αναερόβια συν-επεξεργασία με υπολείμματα οινοποιίας. Η ανάμειξη ΥΑΕ με αυτά τα υπολείμματα σε αναλογία 1:1 είχε αύξηση της απόδοσης σε μεθάνιο κατά 26-36% σε σχέση με την ξεχωριστή επεξεργασία των αποβλήτων αυτών. Η τελική απόδοση της συν-επεξεργασίας είχε ως αποτέλεσμα 214L CH4/ COD που προστίθεται, σε μεσόφιλες συνθήκες και υπήρξε μια αύξηση κατά 28.9% σε θερμόφιλες συνθήκες (Stamatakis, 2010). Η συν-επεξεργασία με απόβλητα οινοποιίων είναι ενδιαφέρουσα περίπτωση για τη Μεσσηνία καθώς η αμπελουργία αποτελεί ίσως τη δεύτερη σημαντικότερη αγροτική δραστηριότητα στο νομό. Οι διαδικασίες της αναερόβιας επεξεργασίας δεν κρίνονται ως ικανοποιητικές χωρίς κάποια προεπεξεργασία. Οι καλύτερες προτάσεις προεπεξεργασίας είναι η φυγοκέντρηση και η επεξεργαασία με ασβέστη και η προσθήκη μπετονίτη. Οι δυσκολίες της εφαρμογής τους οφείλονται στα υψηλά επίπεδα COD των αποβλήτων και την ύπαρξη ουσιών όπως οι πολυφαινόλες και τα λιπίδια που παρεμποδίζουν τη διαδικασία. Ακόμη και με την απομάκρυνση COD της τάξης του 80% η εκροή δεν θεωρείται ασφαλής για διάθεση χωρίς κάποια επιπλέον επεξεργασία. Τέλος σημαντικό μειονέκτημα των αναερόβιων διεργασιών είναι πως απαιτούν χρήση μεγάλων αντιδραστήρων ώστε να είναι βιώσιμες οι εγκαταστάσεις, με αποτέλεσμα να αποκλείονται μικρομεσαία ελαιοτριβεία από αυτές (Stamatakis, 2010). Στις βιολογικές επεξεργασίες δύναται να γίνει αραίωση των υγρών αποβλήτων των ελαιοτριβείων με άλλα λύματα και όχι με νερό. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα τη μείωση του εισερχόμενου οργανικού φορτίου, τη μείωση της συγκέντρωσης των φαινολών, την αποφυγή προσθήκης θρεπτικών αν το εισερχόμενο ρεύμα αποβλήτων είναι πλούσιο σε θρεπτικές ουσίες και τέλος, την εξασφάλιση των κατάλληλων επιπέδων αλκαλικότητας και ph. Επιπλέον, αυτη η διαδικασία δίνει τη δυνατότητα λειτουργίας της μονάδας σε ετήσια βάση και 70

78 όχι εποχιακά, όσο δημιουργούνται απόβλητα από τα ελαιοτριβεία. Τέλος, θεωρείται πως η διαδικασία αυτή μπορεί να είναι πιο οικονομική από την ξεχωριστή επεξεργασία των αποβλήτων. Έχουν αναφερθεί σχετικά ικανοποιητικές προσπάθειες αραίωσης και συνεπεξεργασίας ΥΑΕ με απόβλητα χοιροτροφείων και σφαγείων ή και με κοπριά. Το περισσότερο ενδιαφέρον όμως παρουσιάζεται για την περίπτωση της αραίωσης ΥΑΕ με αστικά λύματα σε αναλογία 1:5 έδειχναν καλά αποτελέσματα αλλά όσο έπεφτε η αναλογία αραίωσης, τόσο χειροτέρευαν τα αποτελέσματα. Συνδυασμένη αναερόβια και κατόπιν αερόβια επεξεργασία σε αναλογία 1:17 έως 1:33 με αστικά λύματα. Η αναερόβια επεξεργασία μείωσε το COD κατά 70-90% από mg/L σε mg/L και η παραγωγή βιοαερίου ήταν 0.3m 3 /Kg απομακρυνθέντος COD. Η αερόβια επεξεργασία που ακολουθούσε είχε σαν αποτέλεσμα μια επιπλέον μείωση του COD σε επίπεδα mg/L, ενώ το BOD ήταν μόνιμα κάτω από 20mg/L (Mantzavinos and Kalogerakis, 2005, Paraskeva and Diamadopoulos,2006). Αξίζει τέλος να αναφερθεί πως οι βιολογικές μέθοδοι έχουν συνδυαστεί με ικανοποιητικά αποτελέσματα. Έτσι, μπορεί να έχουμε συνδυασμούς από δύο ή και τρεις σειρές βιολογικών διεργασιών. Για παράδειγμα ένα συνδυασμένο σύστημα από έναν αναερόβιο αντιδραστήρα ανοδικής ροής και έναν σταθερής κλίνης. Η μείωση του COD στον πρώτο αντιδραστήρα ήταν 83% και στο δεύτερο ένα επιπλέον 8% επετεύχθη. Οι φαινόλες μειώθηκαν κατά 75% στον πρώτο και επιπλέον 45% στο δεύτερο και η παραγωγή μεθανίου ήταν L/g TOC στον πρώτο και 1.5L/g TOC στο δεύτερο. Διαδικασία η οποία περιελάμβανε αερόβια επεξεργασία με τον μύκητα A. niger, αναερόβια επεξεργασία με φίλτρα και στο τέλος ενεργό ιλύ, απομάκρυνε συνολικά 90%COD, αλλά τα απόβλητα συνέχιζαν να έχουν αρκετό COD και σκούρο χρώμα (Paraskeva and Diamadopoulos, 2006). 5.5 Συνδυασμένες μέθοδοι επεξεργασίας Οι παρταπάνω μέθοδοι δεν είναι ικανές η κάθε μια ξεχωριστά να αποτελέσει ολοκήρωμένη λύση με ικανοποιητικά αποτελέσματα. Συνήθως, οι χημικές μέθοδοι επεξεργασίας προηγούνται της βιολογικής σαν στάδιο προεπεξεργασίας. Άλλοι πιθανοί συνδυασμοί είναι οι διαδικασίες μεμβρανών με την οξείδωση. Η οξείδωση όπως και η μέθοδος Fenton αυξάνει την επιδεκτικότητα των αποβλήτων σε βιοαποικοδόμηση οπότε μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό με βιολογικές μεθόδους. Oι μέθοδοι της επίπλευσης, φυγοκέντρισης, διήθησης, απολίπωσης, εξουδετέρωσης, είναι κατάλληλες για προεπεξεργασία. Σαν δευτεροβάθμια επεξεργασία χρησιμοποιούνται οι βιολογικές μέθοδοι, η κροκίδωση και ιζηματοποίηση και οι μέθοδοι οξείδωσης. Η τελική επεξεργασία περιλαμβάνει τις διαδικασίες μεμβρανών και την προσρόφηση από ενεργό άνθρακα (Νταρακάς, 2006). Ο παρακάτω πίνακας δίνει συνοπτικά τα χαρακτηριστικά και κάποιες βασικές αποδόσεις διαφόρων μεθόδων επεξεργασίας. 71

79 Πίνακας 5.8: Διεργασίες και απόδοσή τους (Paraskeva and Diamadopoulos, 2006) Τύπος επεξεργασίας Αποτελέσματα Παρατηρήσεις Φυσικοχημική επεξεργασία Μείωση COD 30-50%, 80- Φυγοκέντρηση, διήθηση, 95% με συνδυασμό μεθόδων κροκίδωση, προσρόφηση Αναερόβια χώνευση Μείωση COD 60-80% με Αραίωση, ρύθμιση χρόνο παραμονής 2-5 αλκαλικότητας, προσθήκη ημέρες, ως 90% με αύξηση θρεπτικών χρόνου ή προσθήκη υποστηρικτικών ουσιών Αναερόβια χώνευση ύστερα Μείωση COD ως 95% και Προεπεξεργασία με διήθηση, από φυσικοχημική φαινολών άνω του 90% προσρόφηση, οξείδωση προεπεξεργασία Αναερόβια χώνευση ύστερα Μείωση COD 40-60% στην Προεπεξεργασία με από αερόβια προεπεξεργασία, 60-90% επιλεγμένους προεπεξεργασία μείωση φαινολών, μείωση μικροοργανισμούς τοξικότητας Αερόβια επεξεργασία 58-74% μείωση COD και 81- Ενεργός ιλύς, τεχνητοί 84% για μεγαλύτερους υγρότοποι χρόνους παραμονής Συνδυασμένες βιολογικές Ως 90% μείωση COD και Συνδυασμοί δύο και τριών μέθοδοι φαινολών σταδίων Αναερόβια χώνευση με άλλα 75-90% μείωση COD Αραίωση με άλλα απόβλητα απόβλητα ανάλογαμε την μετάεπεξεργασία (αστικά λύματα) και την αραίωση Μέθοδοι οξείδωσης 40-60% μείωση COD ή 70- Όζον, ηλεκτροχημική 90% κάτω από έντονες οξείδωση, υγρή οξείδωση, συνθήκες οξείδωσης ή μετά AOPs, οξείδωση Fenton από προεπεξεργασία Συνδυασμένες μέθοδοι 80-99% μείωση COD Οξείδωση, βιολογική επεξεργασία, μεμβράνες 72

80 Κεφάλαιο 6 Εναλλακτικές μέθοδοι και συστήματα διαχείρισης των αποβλήτων των ελαιοτριβείων 6.1 Γενικά Στα προηγούμενα κεφάλαια περιγράφηκαν τόσο τα είδη των αποβλήτων των ελαιοτριβείων όσο και οι βασικοί τρόποι επεξεργασίας τους. Εδώ, θα δούμε εναλλακτικές μεθόδους επεξεργασίας οι οποίες εξυπηρετούν και άλλους στόχους. Οι στόχοι αυτοί είναι η πιθανή ανάκτηση ενέργειας, η παραγωγή χρήσιμων υποπροϊόντων και η χρήση των αποβλήτων ως εδαφοβελτιωτικού ή λιπάσματος μετά από κάποια επεξεργασία. Θα περιγραφούν τρόποι επεξεργασίας που εξυπηρετούν τους παραπάνω στόχους όπως για παράδειγμα η μέθοδος της φερτάρδευσης που φαίνεται να υπόσχεται μια λύση στο πρόβλημα των υγρών αποβλήτων των ελαιοτριβείων. Επίσης, θα περιγραφούν διάφορες ολοκληρωμένες λύσεις επεξεργασίας που αποτελούν ουσιαστικά, συνδυασμούς των μεθόδων που αναφέρθηκαν στο προηγούμενο κεφάλαιο. Άλλες προτάσεις που θα αναφερθούν, αφορούν την διάθεση ων αποβλήτων και την αποκατάτασή τους στο έδαφος, την κομποστοποίησή τους μαζί με άλλα υγρά ή στερεά απόβλητα, όπως για παράδειγμα τα φύλλα που προκύπτουν από τα ελαιοτριβεία. Εναλλακτικές μέθοδοι επεξεργασίας θα περιγραφούν και για την επεξεργασία και διαχείριση των στερεών αποβλήτων των ελαιοτριβείων, πέραν της επεξεργασίας τους από τα πυρηνελαιουργεία. Τέτοιες μέθοδοι είναι η κομποστοποίηση, η αναερόβια χώνευση και θερμικές μέθοδοι όπως η καύση και η πυρόλυση. Θα γίνει αναφορά επίσης και σε προτάσεις που αφορούν την συν-κομποστοποίηση υγρών και στερεών αποβλήτων. Τέλος, θα γίνει αναφορά στο κόστος της επεξεργασίας αποβλήτων και μια προσεγγιστική οικονομική ανάλυση, που αποτελεί και μια επιπλέον ένδειξη για το κατά πόσον ένα μικρομεσαίο ελαιοτριβείο όπως η πλειονότητα αυτών που υπάρχουν στη Μεσσηνία μπορεί να υποστηρίξει οικονομικά την επεξεργασία και διαχείριση των αποβλήτων του. 73

81 6.2 Εναλλακτικές μέθοδοι διαχείρισης υγρών αποβλήτων Βιοαποκατάσταση Η βιοαποκατάσταση είναι μια τεχνολογία που χρησιμοποιεί τη μεταβολική ικανότητα των μικροοργανισμών για τον καθαρισμό του ρυπασμένου περιβάλλοντος. Λαμβάνει χώρα σε μη αποστειρωμένο χώρο όπου ένα σύνολο από μικροοργανισμούς από τους οποίους κυρίως τα βακτήρια έχουν κύριο λόγο στην αποδόμηση ρύπων. Οι μικροοργανισμοί χρειάζονται θρεπτικές ουσίε για την ανάπτυξή τους, οπότε αποδομούν οργανικές ουσίες για το σκοπό αυτό. Η βιοαποκατάσταση μπορεί να λάβει χώρα σε αερόβιες ή αναερόβιες συνθήκες. Σε αερόβιες συνθήκες οι μικροοργανισμοί επιβιώνουν με την κατανάλωση ατμοσφαιρικού ουξγόνου. Στις αναερόβιες συνθήκες αποδομούν χημικές ενώσεις για να καταναλώσουν ενέργεια και μπορούν να λάβουν χώρα είτε στο έδαφος και το υπόγειο νερό, σε ιζήματα ρυπασμένων περιοχών είτε σε βιοαντιδραστήρες. Οι τεχνολογίες της βιοαποκατάστασης μπορούν να κατηγοριοποιηθούν ως in-situ και exsitu. Η in-situ βιοαποκατάσταση λαμβάνει χώρα στο ρυπασμένο μέσο ενώ η ex-situ λαμβάνει χώρα εκτός του ρυπασμένου μέσου αφού έχει προηγηθεί μεταφορά του ρυπασμένου μέσου σε χώρο όπου θα λάβει χώρα η επεξεργασία του. Οι ex-situ διαδικασίες είναι πιο γρήγορες, εύκολο να ελεγχθούν και ικανές να επεξεργαστούν ένα μεγάλο εύρος ουσιών. Περιλαμβάνουν Βιοαποκατάσταση ημιστερεάς φάσης (βιοαντιδραστήρες), βιοαποκατάσταση στερεάς φάσης (τεχνικές αγροκαλλιέργειας) και κομποστοποίηση. Η πρώτη διαδικασία αφορά ένα δοχείο με μείγμα νερού και χώματος, στο οποίο με ελεγχόμενες συνθήκες και προσθήκη οξυγόνου και θρεπτικών ουσιών γίνεται αποδόμηση των ρυπαντών. Στο τέλος το νερό απομακρύνεται και γίνεται διάθεση του υπολείμματος ή περαιτέρω επεξεργασία του. Η δεύτερη διαδικασία είναι η ελεγχόμενη διάθεση του αποβλήτου σε ένα εδαφικό σύστημα ή σύστημα εδάφους-φυτών όπου χρησιμοποιούνται τεχνικές ίδιες με αυτές της λίπανσης και καλλιέργειας ενός αγρού. Το μείγμα οργώνεται για την οξυγόνωσή του και ελέγχονται ή προστίθενται αν είναι αναγκαίο θρπετικά συστατικά και υγρασία. Η κομποστοποίηση είναι η βιολογική αερόβια αποδόμηση οργανικού υλικού όπου οι συνθήκες είναι ελεγχόμενες ώστε να υποβοηθούνται οι θερμοφιλικοί μικροοργανισμοί να μετατρέψουν την οργανική ύλη σε ένα σταθερό προϊόν. Τέλος στις ex-situ διαδικασίες περιλαμβάνεται και η επεξεργασία σε σωρούς, συστήματα παρόμοια με τις τεχνικές αγροκαλλιέργειας, όπου η οξυγόνωση γίνεται με συστήματα διάτρητων σωλήνων στο σώμα του σωρού. Οι in-situ διαδικασίες είναι πιο αργές, λαμβάνουν χώρα συνήθως σε αμμώδη ή μη συμπυκνωμένα εδάφη, δύσκολο να διαχειριστούν, αλλά ικανές να επεξεργαστούν μεγαλύτερο όγκο αποβλήτων, είναι λιγότερο ακριβές και δεν παράγουν εκπομπές σκόνης ή 74

82 άλλων ρυπογόνων ουσιών. Περιλαμβάνουν τις διαδικασίες του βιοαερισμού, της βιοαύξησης και βιοσκέδασης. Η βιοαύξηση είναι μια διαδικασία όπου μικροοργανισμοί και ένζυμα (κυρίως βακτήρια) προστίθενται με σκοπό την απομάκρυνση ανεπιθύμητων ουσιών. Υγρά απόβλητα από αγροτικές διεργασίες συνήθως επεξεργάζονται με υδρόβια φυτά (φυτά υγροτόπων). Ο βιοαερισμός είναι η διαδικασία της προσθήκης αέρα στο έδαφος με σκοπό την αύξηση του οξυγόνου του και κατ επέκταση την ενίσχυση της ανάπτυξης αερόβιων βακτηρίων. Η διαδικασία αυτή είναι πιο αποδοτική στην ακόρεστη ζώνη του εδάφους. Η διαδικασία της βιοσκέδασης είναι η προσθήκη πεπιεσμένου αέρα κάτω από τη στάθμη του υπόγειου νερού με σκοπό την αύξηση της συγκέντρωσης του οξυγόνου και την ενίσχυση του ρυθμού αποδόμησης ρυπαντών από βακτήρια που υπάρχουν φυσικά. Αυξάνει τη μείξη στην κορεσμένη ζώνη, οπότε βελτιώνει την επαφή μεταξύ εδάφους και υπόγειου νερου (Arvanitoyannis et al, 2007). Παρακάτω παρουσιάζονται τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της μεθόδου (PROSODOL, 2012). Πλεονεκτήματα: Είναι μια κοινωνικά αποδεκτή φυσική διαδικασία επεξεργασίας αποβλήτων. Μπορεί να καταλήξει σε πλήρη αποδόμηση των οργανικών ουσιών σε μη τοξικά προϊόντα και περιλαμβάνει διοξείδιο του άνθρακα, νερό και κυτταρική βιομάζα. Ένα μεγάλο εύρος ουσιών που θεωρούνται τοξικές μπορούν να βιοαποδομηθούν σε λιγότερο τοξικά προϊόντα. Έχει ελάχιστες απαιτήσεις μηχανολογικού εξοπλισμού. Οι in-situ διαδικασίες ειναι ασφαλέστερες και πιο οικονομικές σε σχέση με άλλες τεχνολογίες βιοαποκατάστασης. Μεινονεκτήματα: Η πιθανότητα μερικής αποδόμησης των ρύπων σε ουσίες που παραμένουν τοξικές και πιθανόν μεγαλύτερης κινητικότητας. Ως βιολογική διαδικασία είναι ευαίσθητη σε τοξίνες και περιβαλλοντικές συνθήκες. Απαιτεί προσεκτική μελέτη για την εφαρμογή της σε σημεία με μείγματα ρυπαντών. Απαιτείται εκτεταμένος έλεγχος του ρυθμού βιοαποδόμησης και συνολικά της διαδικασίας. Μπορεί να είναι δύσκολος ο έλεγχος ιπτάμενων οργαικών ουσιών στις ex-situ διαδικασίες. Απαιτεί μεγαλύτερο χρόνο σε σχέση με άλλες βιολογικές διαδικασίες. Είναι δύσκολη η μετάβαση από εργαστηριακές και πιλοτικές διαδικασίες σε εφαρμογές σε φυσική κλίμακα. 75

83 6.2.2 Διάθεση στο έδαφος, εδαφοβελτίωση και φυτοεξυγίανση Η διάθεση των υγρών αποβλήτων στο έδαφος είναι μια από τις πιο συχνές πρακτικές των ελαιοτριβείων. Είναι μια φθηνή και απλή λύση στη διαχείριση των αποβλήτων, που επιπλέον επανενεργοποιεί το φυσικό κύκλο της οργανικής ύλης και των θρεπτικών και χρησιμοποιεί τις εδαφοβελτιωτικές επιδράσεις των αποβλήτων, όχι όμως χωρίς προβλήματα. Υπάρχουν άμεσες επιπτώσεις στο έδαφος και τα φυτά σε βραχυχρόνιο ορίζοντα καθώς αναπτύσσεται φυτοτοξικότητα, η οποία όμως δε φαίνεται να υπάρχει μετά το πέρασμα τιρών μηνών από την αρχική εφαρμογή. Έτσι, μπορεί να θεωρηθεί ως ασφαλής μέθοδος αν ελέγχεται και μόνο σε εδάφη που δεν έχουν ευαίσθητους υδροφορείς. Αρνητικές επιδράσεις εμφανίζονται όταν κάποιες παράμετροι που αφορούν το έδαφος υποεκτιμούνται ή δεν λαμβάνονται υπ όψιν όπως η φύση του εδάφους, ο υδροφόρος ορίζοντας, ο τύπος των φυτών και η υγρασία του εδάφους. Η αποδοτικότητα της μεθόδου αυτής εξαρτάται από τη φύση του εδάφους, την επιλογή των φυτών και τις κλιματικές συνθήκες. Γενικά, το υψηλό οργανικό περιεχόμενο των αποβλήτων φαίνεται να είναι καλό ειδικά για εδάφη με χαμηλό οργανικό περιεχόμενο και τα φυτά που μεγαλώνουν σε αυτά (Duarte et al, 2011, Kapellakis et al, 2008). Εικόνα 6.1 Διάθεση αποβλήτων στο έδαφος Η ανεξέλεγκτη απόθεση υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων στο έδαφος, σίγουρα δημιουργεί προβλήματα. Όπως έχει ήδη αναφερθεί σε προηγούμενο κεφάλαιο, προκαλεί φυτοτοξικότητα και διάφορες ανισορροπίες στο εδαφικό οικοσύστημα. Η εδαφική διάθεση μπορεί να δημιουργήσει σοβαρά προβλήματα τα οποία να οδηγήσουν σε υποβάθμιση του εδάφος και των λειτουργιών του. Αν η ανεξέλεγκτη διάθεση συνεχίζεται για μεγάλο χρονικό 76

84 διάστημα, μπορεί να δημιουργηθεί μη αντιστρεπτή υποβάθμιση του εδάφους. Αυτό σημαίνει πως η εδαφική διάθεση πρέπει να είναι ελεγχόμενη ή να διατίθενται απόβλητα στο έδαφος μετά από κάποια προεπεξεργασία. Η αερόβια προεπεξεργασία με μύκητες και κατόπιν η αναερόβια επεξεργασία δίνει μια εκροή με χαμηλο φαινολικό περιεχόμενο και σημαντική ποσότητα εδαφοβελτιωτικών ουσιών, οπότε μπορεί μέθοδος αυτή να αποτελέσει μια καλή υποψηφιότητα για τη βελτίωση εδαφών, ειδικά ξερών με χαμηλό επίπεδο οργανικής ύλης και με κίνδυνο ερημοποίησης και υποβάθμισης. Αντίθετα, η διάθεση αποβλήτων χωρίς προεπεξεργασία είχε αρνητικά αποτελέσματα τόσο στο έδαφος, όσο και τα φυτά (Mekki et al, 2005). Άλλες προτάσεις αφορούν την αραίωση των αποβλήτων με νερό και αερισμό τους που μειώνει τη φυτοτοξικότητά τους (Ouzounidou et al, 2010). Γενικά η προεπεξεργασία μειώνει τη φυτοτοξικότητα των αποβλήτων και τα καθιστά ικανά εδαφοβελτιωτικά μιας και έχουν υψηλό οργανικό φορτίο, νερό και θρεπτικά συστατικά (Dermeche et al, 2013). Η διάθεση υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων με ελεγχόμενο ρυθμό, από την άλλη πλευρά, φαίνεται να μη δημιουργεί σοβαρά προβλήματα. Η φυτοτοξικότητα των ΥΑΕ φαίνεται να είναι προσωρινή και σε άμεση σχέση με τον όγκο που αποτίθεται στο έδαφος και τον τύπο του φυτού. Έτσι φυτά αναπτύσσονται από σπόρους μετά από τρεις εβδομάδες ως και τρεις μήνες μετά την απόθεση (Kapellakis et al, 2008). Μετρήσεις πεδίου έδειξαν πως ένας ρυθμός διάθεσης 6000m 3 /ha ετησίως για μια τριετία, αύξησε την οργανική ύλη, το νάτριο, το διαλυτό NO 3, το φώσφορο και το κάλιο (Ouzounidou et al, 2010). Τεχνητοί υγρότοποι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την επεξεργασία των αποβλήτων. Σε μια εφαρμογή, ΥΑΕ αποτέθηκαν σε δυο υγροτόπους με ρυθμό φόρτισης 1599kg COD/ha την ημέρα. Ο πρώτος υγρότοπος απομάκρυνε 74% COD και 93% συνολικό άζωτο και κάλιο. Ο δεύτερος υγρότοποις με ανακύκλωση της εκροής του είχε αντίστοιχα 79% και 93% μειώσεις. Ασβεστοειδές αμμώδες έδαφος βάθους 2m δεχόμενο ένα ρυθμό διάθεσης ΥΑΕ της τάξης των m 3 /ha ετησίως απομάκρυνε σχεδόν ολόκληρο το οργανικό και ανόργανο περιεχόμενο των αποβλήτων (Kapellakis et al, 2008). Οι εγκαταστάσεις επεξεργασίας με χρήση μη αγροτικών αλλά ειδικών φυτών ικανών για αποτοξικοποίηση οργανικών αποβλήτων ονομάζεται φυτοαποκατάσταση (τεχνητοί υγρότοποι) και είναι μια επίσης αερόβια διεργασία καθαρισμού των αποβλήτων. Μπορεί να είναι σύστημα με νερό στην επιφάνεια ή υπό την επιφάνεια του εδάφους. Οι οικογένειες με τη μεγαλύτερη προσαρμοστικότητα και φυσολογική ανάπτυξη υπό την παρουσία οργανικών αποβλήτων είναι οι Salicaceae, Pinaceae, Fagaceae και Cupressaceae (Duarte et al, 2011). Οι Καλογεράκης και Νικολαΐδης προτείνουν ένα σύστημα υπεδάφιας διάθεσης και φυτοεξυγίανσης μεταξύ πυκνών δενδροστοιχιών από λεύκες και λαμβάνοντας υπ όψιν τις ιδιότητες του εδάφους έτσι ώστε να μην υπάρξει ρύπανση του υπόγειου νερού. Η δενδροφύτευση στην επιλεγμένη περιοχή φυτοεξυγίανσης βασίζεται σε έναν συνδυασμό παραγόντων όπως το σύστημα άρδευσης και ελέγχου ζιζανίων, το σύστημα διάθεσης του 77

85 υγρού αποβλήτου κ.α. Οι λεύκες φυτευτήκαν σε σειρές. Η απόσταση μεταξύ των φυτών ήταν 1.2 με 1.5 m, ενώ μεταξύ των σειρών 3.0 με 3.2 m. Το σύστημα υπεδάφιας διάθεσης του υγρού αποβλήτου περιλαμβάνει αντλίες και σωλήνες από PVC για την μεταφορά του αποβλήτου από το ελαιοτριβείο στο χωράφι με τις λεύκες. Η υπεδάφια διάθεση πραγματοποιείται με υπεδάφιους διάτρητους σωλήνες διανομής που είναι τοποθετημένοι μεταξύ των σειρών των λευκών. Οι εν λόγω σωλήνες. είναι τοποθετημένοι 40 cm κάτω από την επιφάνεια του εδάφους σε ένα κανάλι που 50 cm X 50 cm πληρωμένο με χαλίκι μεσαίου μεγέθους. Η αξιολόγηση των πιθανών επιπτώσεων της τεχνολογίας στο υπόγειο νερό γίνεται με την παρακολούθηση της ποιότητας του υπογείου νερού, καθώς έχουν πραγματοποιηθεί στην περιοχή έξι ερευνητικές γεωτρήσεις (βάθους 5, 4 και 3 m η καθεμία). Έχουν ήδη πραγματοποιηθεί δειγματοληψίες για την εκτίμηση των συγκεντρώσεων του υποβάθρου πριν την έναρξη της υπόγειας διάθεσης του κατσίγαρου. Η διάθεση του κατσίγαρου με αυτό τον τρόπο γίνεται έτσι ώστε η συνολική ποσότητα του κατσίγαρου στο υπέδαφος να μην πλησιάζει τον υδροφορέα και να παραμένει στα πρώτα 3.5 m βάθους ώστε να είναι εύκολα προσβάσιμο από τις ρίζες των λευκών σε πλήρη ανάπτυξη. Για την πιο αποτελεσματική λειτουργία του συστήματος απαιτείται η απομάκρυνση των στερεών από τον κατσίγαρο πριν την υπεδάφια διάθεση του. Μια παραλλαγή της προηγούμενης πρότασης είναι το σύστημα OLEICO (Ιταλική ευρεσιτεχνία, LIFE 04 ENV/IT/000409). Στο σύστημα μετά την εκσκαφή, τοποθετείται HDPE μεμβράνη για έλεγχο διαρροών στον υδροφορέα, σύστημα συνεχούς επανακυκλοφορίας κατά τους θερινούς μήνες που οι λεύκες έχουν πλήρως αναπτύξει το φύλλωμα τους, και προσθήκη μικροοργανισμών για ενισχυμένη βιοαποδόμηση στην ριζόσφαιρα. Για την πιο αποτελεσματική λειτουργία του συστήματος απαιτείται η απομάκρυνση των στερεών από τον κατσίγαρο πριν την υπεδάφια διάθεση του. Οι λεύκες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για ξυλεία μετά από χρόνια (Καλογεράκης και Νικολαϊδης, 2008) Η μέθοδος της φερτάρδευσης Οι ελαιώνες στην περιοχή της Μεσσηνίας έχουν ανάγκη άρδευσης ιδιαίτερα τους ζεστούς καλοκαιρινούς μήνες. Πρακτικά η άρδευση ενισχύει την απόδοση του ελαιοκαρπού σε λάδι κατά μέσο όρο και την διατηρεί περίπου σταθερή κάθε χρονιά χωρίς τις συνήθεις αυξομειώσεις. Επίσης σε μικρά ελαιόδενδρα μπορεί να ενισχύσει την ανάπτυξή τους, την ανάπτυξη νέων βλαστών, ανθέων και κατ επέκταση καρπών. Τα μεσογειακά αγροτικά οικοσυστήματα είναι φτωχά σε οργανική ύλη και γενικότερα ευαίσθητα σε ερημοποίηση και υποβάθμιση. Η οργανική ύλη μπορεί να ενισχύσει τη διήθηση του νερού, την ικανότητα του εδάφους να το συγκρατεί και την ευστάθεια των συσσωμματωμάτων που δημιουργούνταο. Επίσης βελτιώνει την κατάσταση των θρεπτικών συστατικών του και την ανάπτυξη των φυτών. Σε αλατούχα ή νατριούχα εδάφη επιταχύνει 78

86 την έκπλυση του νατρίου, μειώνει το ποσοστό ανταλλάξιμου νατρίου και την ηλεκτρική αγωγιμότητα. Η αγρονομική χρήση των υγρών αποβλήτων των ελαιοτριβείων μπορεί να αντιπροσωπεύει μια στρατηγική όπου θρεπτικά συστατικά και οργανική ύλη επιστρέφονται στο έδαφος (Carpa et al, 2010). Οι επιπτώσεις των υγρών αποβλήτων των ελαιοτριβείων στα ελαιόδενδρα δε φαίνεται να είναι σημαντικές. Οι λειτουργίες του δένδρου παραμένουν σταθερές ή λίγο καλύτερες σε σχέση με δένδρα που δεν δέχονται ΥΑΕ και η απόδοση των καρπών φαίνεται να αυξάνεται με τη χρήση των ΥΑΕ για άρδευση. Επίσης, η ποιότητα του ελαιολάδου δεν επηρεάζεται από τη χρήση ΥΑΕ και παραμένει σταθερή, ικανοποιώντας τις απαιτήσεις του έξτρα παρθένου ελαιόλαδου (Ayoub et al, 2014). Ο προτιμώτερος τρόπος άρδευσης είναι τα συστήματα στάγδην γιατί περιορίζουν την εκροή σε συγκεκριμένο σημείο και με μικρή παροχή, μειώνοντας έτσι τους κινδύνους ρύπανσης του εδάφους ή του νερού, επαφής με τις ρίζες ή τα φύλλα κι το σώμα του δένδρου. Κρίσιμο στοιχείο είναι η χρήση φίλτρων πριν την άρδευση για την εξασφάλιση έναντι βουλώματος των αγωγών και των οπών εκροής. Κίνδυνος ο οποίος είναι υπαρκτός για τα ΥΑΕ που περιέχουν αιωρούμενα στερεά, οργανικές ύλες και άλλες ουσίες που μπορεί να βουλώσουν τους σωλήνες (Carpa et al, 2010). Γενικά, τα στάδια και οι παράμετροι σωστής εφαρμογής της διαδικασίας περιλαμβάνουν(cfc/iooc/04) : Έλεγχο του εδάφους πριν την άρδευση για εκτίμηση των παραμέτρων του και την καταλληλότητά του νια υποδεχθεί ΥΑΕ. Άμεση μεταφορά και διασπορά των ΥΑΕ στον αγρό, σε διαφορετική περίπτωση αποθήκευσή τους. Αποφυγή άρδευσης σε ημέρες με βροχή ή πάγο και γενικά είναι προτιμώτερο να γίνεται τις πρώτες 30 ημέρες από την παραγωγή τους, που έχουν την καλύτερη ποιότητα. Η άρδευση πρέπει να γίνεται μεταξύ των ελαιοδένδρων και σε κάποια απόσταση από αυτά (0.5-1m). Συστήνεται το όργωμα του αγρού μετά την εφαρμογή των ΥΑΕ ώστε να αναμειχθεί καλύτερα με το έδαφος, να αποφευχθεί έκπλυσή του από τη βροχη και τέλος να αποφευχθεί οπτική όχληση και ανεπιθύμητες οσμές. Η μέθοδος της φερτάρδευσης φαίνεται να υπόσχεται μια λύση στο θέμα της επεξεργασίας των ΥΑΕ. Για το λόγο αυτό το Υπουργείο Περιβάλλοντος την προτείνει ως μέθοδο επεξεργασίας και ρυθμίζει τον τρόπο εφαρμογής της. Το περιεχόμενο και οι οδηγίες από το σχέδιο της Κοινής Υπουργικής Απόφασης φαίνονται παρακάτω. 79

87 Εικόνα 6.2: Φερτάρδευση με μεταφορά και επί τόπου εφαρμογή λυμάτων Εικόνα 6.3: Φερτάρδευση με σύστημα στάγδην άρδευσης Η πρόταση περιλαμβάνει, προεπεξεργασία με λιποσυλλογή, εξουδετέρωση, καθίζηση και υδρολίπανση ελαιώνων. Συγκεκριμένα η προεπεξεργασία περιλαμβάνει λιποσυλλογή, εξουδετέρωση με προσθήκη 5 κιλών ασβέστη ανά τόνο ελαιοκαρπού ή 2% ανά μονάδα όγκου των ΥΑΕ και καθίζηση τουλάχιστον για τρεις ώρες ή άλλη ισοδύναμη διαδικασία. Τα απόβλητα αποθηκεύονται σε εδαφοδεξαμενή που επιβάλλεται να είναι στεγανή και με ανάχωμα για αποφυγή υπερχειλίσεων το οποίο να απέχει τουλάχιστον 5 μέτρα από γειτονικό οικόπεδο. Πρέπει να χωροθετείται σε απόσταση τουλάχιστον 300 μέτρα από οικισμούς ή 80

88 παρακείμενες οικίες, ή εθνικές οδούς ή τουριστικές ή άλλες περιοχές ειδικού ενδιαφέροντος, 100 μέτρα από επαρχιακές οδούς και το όριο της παραλίας, 200 μέτρα από πηγές υδροληψίας πόσιμου νερού και 100 μέτρα από υδροληψίες αρδευτικού νερού και υδατορέματα. Πρέπει να διαθέτει περίφραξη ύψους 1.5 μέτρων τουλάχιστον και περιμετρική δενδροφύτευση. Οι διαστάσεις της καθορίζονται με βάση τη δυναμικότητα του ελαιοτριβείου και το βάθος της δεν πρέπει να ξεπερνά το 1.5 μέτρα. Για αποφυγή οσμών θα πρέπει να γίνεται ανάδευση και οξείδωση αν διαπιστωθούν οχλήσεις. Εναλλακτκά η αποθήκευση μπορεί να γίνεται σε κλειστές στεγανές δεξαμενές. Τα ΥΑΕ πρέπει να παραμένουν αποθηκευμένα το πολύ δέκα ημέρες μέχρι την εφαρμογή τους. Τέλος, θα πρέπει να γίνεται παρακολούθηση των εδαφοδεξαμενών με υδροληψίες γειτονικές, μια στην αρχή της ελαιοκομικής περιόδου και μια ένα εξάμηνο μετά. Ο μέγιστος όγκος εφαρμογής διασποράς/υδρολίπανσης των ελαιώνων ορίζονται τα 5m 3 /στρέμμα/έτος. Η εφαρμογή μπορεί να πραγματοποιηθεί τμηματικά κατά τη διάρκεια του έτους, με τον αριθμό των δόσεων να καθορίζονται από τις εδαφοκλιματικές συνθήκες. Η καταλληλότητα των αγροτεμαχίων κρίνεται με βάση μια σειρά από κριτήρια. Με κατάλληλες αποστάσεις από περιοχές συλλογή νερού ανθρώπινης κατανάλωσης, σε απόσταση μεγαλύτερη των 50 μέτρων από κατοικημένες περιοχές. Με βάθος υδροφορέα μεγαλύτερο των 10 μέτρων, με βάθος εδάφους μεγαλύτερο του 0.5 μέτρου και που δεν καλύπτονται με χιόνι ή είναι κορεσμένα σε νερό. Με μικρές κλίσεις ή διαμορφωμένα σε αναβαθμίδες και χωρίς πιφανεειακές απορροές και που δεν χαρακτηρίζοντα5,6ι αμμώδη ή γενικά ελαφράς σύστασης. Τέλος, κατάλληλα είναι αυτά με ph>5.6, που δεν είναι πλούσια σε άλατα ή επιβαρυμένα με βαρέα μέταλλα. Η τεκμηρίωση όλων αυτών γίνεται μέσω τεχνικής έκθεσης καταλληλότητας που υποβάλλεται από το φορέα δραστηριότητας. Τέλος σε ετήσια βάση συλλέγονται εδαφικά δείγματα από τα αγροτεμάχια που γίνεται εφαρμογή και υπολογίζονται εργαστηριακά οι παράμετροι: ολικές φαινόλες, ηλεκτρική αγωγιμότητα, οργανική ουσία, ολικό άζωτο, διαθέεσιμος φώσφορος, ανταλλάξιμο κάλιο και ph ( Η έγκριση εφαρμογής φερτάρδευσης εντός ενός αγροτεμαχίου γίνεται κατόπιν κατάθεσης τεχνικής έκθεσης που αναλύει τους προαναφερθέντες παράγοντες στην αντίστοιχη υπηρεσία. Η μέθοδος και η διαδικασία αυτή, φαίνεται να αποτελεί ένα πρώτο βήμα επίλυσης του σοβαρού αυτού θέματος Παραγωγή χρήσιμων προϊόντων από τα υγρά απόβλητα Τα υγρά απόβλητα των ελαιοτριβείων περιέχουν μεγάλες ποσότητες φαινολών και μπορούν να θεωρηθούν μια άφθονη και φθηνή πηγή τους. Οι φαινόλες είναι βιολογικά ενεργές ουσίες με αντιοξειδωτική, αντιφλεγμονώδη και αντιμικροβιακή δράση. Οι κυριότερες ουσίες με αντοοξειδωτική δράση είναι η τυροσόλη και η υδροξύ-τυροσόλη. Γενικά οι φαινόλες μπορεί να έχουν εφαρμογή στην παραγωγή φαρμάκων, καλλυντικών και συμπληρωμάτων διατροφής. Έχουν αναπτυχθεί αρκετές μέθοδοι απόληψης των φαινολών από τα ΥΑΕ. 81

89 Σχεδόν όλες περιλαμβάνουν τη χρήση ρητινών, φίλτρων ενεργού άνθρακα, τεχνολογία μεμβρανών (υπερδιήθηση, αντίστροφη ώσμωση) και ένα τελικό στάδιο καθαρισμού μέσω χρωματογραφικού διαχωρισμού. Οι πέτρες μπετονίτη ή άλλoi ενεργοί πηλοί έχουν χρησιμοποιηθεί ως φτηνά υλικά απορρόφησης (Stamatakis, 2010, Dermeche 2013). Τα υγρά απόβλητα των ελαιοτριβείων είναι πιθανό υπόστρωμα παραγωγής βιουδρογόνου και βιομεθανίου μιας και περιέχουν σάκχαρα, πτητικά οξέα, πολυαλκοόλες και λίπη. Επίσης, η χαμηλή περιεκτικότητα σε νάτριο τα καθιστά καλό υπόστρωμα για ζύμωση παρουσία ή απουσία φωτός και παραγωγή βιο-υδρογόνου. Οι πιο συνηθισμένοι μικροοργανισμοί με μεγάλη απόδοση παραγωγής υδρογόνου είναι τα φωτοσυνθετικά βακτήρια εξαιτίας της ικανότητάς τους να παγιδεύουν πολλαπλά μήκη κύματος και να χρησιμοποιούν πολλαπλέες οργανικές ουσίες. Πειράματα σχετικά με την παραγωγή υδρογόνου με χρήση αραιωμένων ΥΑΕ από 20% ως1% κατέληξαν σε μια μέγιστη παραγωγή υδρογόνου της τάξης των 13.9L H 2 /L ΥΑΕ και με αραίωση 2%. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας υπήρξε μείωση COD από 1100mg/L σε 720mg/L, μείωση BOD 5 από 475mg/L σε 200mg/L και συγκέντρωσης φαινολών από 2.32mg/L σε 0.93mg/L (Stamatakis, 2010, Dermeche, 2013). Συνδυασμένες βιολογικές διαδικασίες όπως οι ζυμώσεις που αναφέρθηκαν αλλά και η αναερόβια χώνευση μπορούν να παράγουν βιο-υδρογόνο και μεθάνιο από τα απόβλητα με δύο ξεχωριστούς αντιδραστήρες σε σειρά. Επίσης, τα υγρά απόβλητα των ελαιοτριβείων αποτελούν μια πολλά υποσχόμενη εναλλακτική πηγή αιθανόλης μέσω βιολογικών διεργασιών με βακτήρια ή ζύμες. Η παραγωγή βιο-υδρογόνου έχει ως προϊόντα καροτενοειδείς χρωστικές και πολυυδροξυ-αλκανοϊκά (PHAs). Οι καροτενοειδείς χρωστικές έχουν εμπορικά βιώσιμες εφαρμογές όπως αντικαρκινικοί παράγοντες, χρωστικές φαγητών, φυσικά αντιοξειδωτικά και πηγή προβιταμίνης Α. Τα PHAs μπορεί να έχουν σημαντικές βιομηχανικές εφαρμογές, συγκεκριμένα στο πεδίο των βιοαποδομήσιμων πλαστικών. Βιομηχανικά ένζυμα μπορούν να παραχθούν από ζύμες και νηματοειδείς μύκητες με τα απόβλητα ως υπόστρωμα. Ως παραπροϊόν της διαδικασίας παραγωγής των βιομηχανικών ενζύμων παράγονται οι μικροβιακές λιπάσες που έχουν εφαρμογή στη γαλακτοβιομηχανία, τη φαρμακοβιομηχανία και στη βιομηχανία απορρυπαντικών (Dermeche, 2013). Τέλος, έχει ενδιαφέρον να αναφερθεί και η παραγωγή ενέργειας από καύση ενός μίγματος κάρβουνου και υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων. Η προσθήκη ΥΑΕ κατά 10% στον όγκο του κάρβουνου είχε σαν αποτέλεσμα τη μείωση κατά 33% των εκπομπών CO 2. Η αύξηση των αποβλήτων στο μείγμα είχε σαν αποτέλεσμα τη μείωση των εκπομπών SO 2 και NO x αλλά αυξάνει τις εκπομπές N 2 O μέσω της μείωσης της θερμοκρασίας ανάφλεξης. Τα μειονεκτήματα της χρήσης των αποβλήτων ως καύσιμης ύλης είναι η μεγάλη περιεκτικότητά τους σε στάχτη που απαιτεί χρήση σε εγκαταστάσεις που μπορούν να κατακρατήσουν τη 82

90 στάχτη με κατάλληλο εξοπλισμό (εφαρμογή κυκλώνων ή πλυντρίδες πλυσίματος των καμινάδων) και με μετα-επεξεργασία των εκπομπών, διαδικασία που ανεβάζει το κόστος σημαντικά (Stamatakis, 2010). 6.3 Εναλλακτικές μέθοδοι διαχείρισης στερεών αποβλήτων Επεξεργασία για ανάκτηση ενέργειας Υπάρχουν θερμοχημικές μέθοδοι και βιολογικές μέθοδοι (αναερόβια χώνευση) επεξεργασίας που έχουν το σημαντικό πλεονέκτημα της ανάκτησης ενέργειας. Αυτές είναι η αεριοποίηση, η πυρόλυση και η καύση. Πριν την εφαρμογή των μεθόδων αυτών, απαιτείται ένα στάδιο προεπεξεργασίας ώστε η πρώτη ύλη να έχει βελτιωμένα θερμοχημικά χαρακτηριστικά, με αποτέλεσμα τη βελτιστοποίηση των διαδικασιών και την καλύτερη ανάκτηση ενέργειας. Τέλος, η προεπεξεργασία μπορεί να βελτιώσει τις διαδικασίες μεταφοράς και αποθήκευσης της βιομάζας. Η επιλογή του τρόπου επεξεργασίας του υλικού καθορίζεται από τα χαρακτηριστικά του, τις ποσότητές του και τα επιθυμητά προϊόντα που θα ανακτηθούν αλλά και τη μορφή της ενέργειας. 1. Προεπεξεργασία Η συσσωμμάτωση υπό πίεση είναι μια διαδικασία προεπεξεργασίας όπου υπό την επιβολή εξωτερικής πίεσης τα μέρη της βιομάζας συσσωμματώνονται σε μεγαλύτερα μέρη. Προκύπτει έτσι ένα ομογενοποιημένο μίγμα υλικών με σημαντικά βελτιωμένες θερμικές ιδιότητες και ιδιότητες καύσης. Η πελλετοποίηση είναι η πιο συνηθισμένη διεργασία, όπου το υλικό συμπυκνώνεται σε πέλλετ υπό πίεση. Η ξήρανση, η άλεση και ο κλιματισμός της πρώτης ύλης εφαρμόζονται συνήθως πριν την πελλετοποίηση. Η διαδικασία της ξήρανσης είναι μια ήπια πυρόλυση όπου εφαρμόζεται σε αυτήν θερμοκρασία C για 10min-2h με χαμηλό ρυθμό θέρμανσης σε συνθήκες ατμοσφααιρικής πίεσης και μη οξειδωτικού περιβάλλοντος. Το τελικό προϊόν είναι ένα στερεό πλούσιο σε άνθρακα (60-70% της αρχικής μάζας) και διατηρεί το 75-90% του αρχικού ενεργειακού περιεχομένου. Η υδροθερμική ανθράκωση είναι μια εξώθερμη θερμική διαδικασία όπου η βιομάζα θερμαίνεται με ζεστό ατμό σε έναν αντιδραστήρα υψηλής πίεσης σε θερμοκρασία 350 C για 5min ως 8h. Τα προϊόντα είναι αέρια, ένα υγρό κλάσμα και ένα στερεό μίγμα το οποίο μπορεί εύκολα να διαχωριτεί από το νερό. Το στερεό μέρος περιέχει το 55-90% της αρχικής μάζας και το 80-95% της ενεργειακής του αξίας (Arvanitoyannis et al, 2007, Christoforou and Fokaides, 2016). 2. Θερμοχημική επεξεργασία-πυρόλυση Η πυρόλυση είναι η διαδικασία της μετατροπής της βιομάζας σε υγρά, στερεά και αέρια κλάσματα με θέρμανσή της απουσία αέρα. Η απόδοσή της επηρεάζεται από τη μέθοδο, γενικά οι αποδόσεις είναι 40-65% οργανικά συμπυκνώματα, 10-30% αέρια, 0-20% κάρβουνο 83

91 και 5-15% νερό. Εμφανίζεται τυπικά υπό πίεση και σε θερμοκρασίες πέραν των 430 C. Τα αέρια της πυρόλυσης απαιτούν περαιτέρω επεξεργασία. Υπάρχουν οι διαδικασίες της αργής, γρήγορης και αστραπιαίας πυρόλυσης. Η αργή πυρόλυση χρησιμοποιείται για την παραγωγή κυρίως στερεών βιοκαυσίμων ενώ οι άλλες δύο μέθοδοι για την παραγωγή υγρών και αέριων βιοκαυσίμων. Η γρήγορη πυρόλυση είναι η πιο ενδιαφέρουσα μέθοδος και απαιτεί υψηλές θερμοκρασίες και ρυθμούς θέρμανσης και μικρούς χρόνους παραμονής των αερίων. Η διαδικασία γίνεται είτε σε περιστρεφόμενο καμίνι είτε σε κλίβανο ρευστοποιημένης κλίνης. Τα προϊόντα της πυρόλυσης έχουν διάφορες εφαρμογές. Το στερεό βιο-κάρβουνο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως εδαφοβελτιωτικό. Το υγρό παράγωγο ως βιοκαύσιμο για την παραγωγή θερμότητας ή ενέργειας, την αναβάθμθισή του σε προηγμένο βιοκαύσιμο ή τη χρησιμοποίησή του για την παραγωγή χημικών (Arvanitoyannis et al, 2007, Christoforou and Fokaides, 2016). 3. Θερμοχημική επεξεργασία-αεριοποίηση Η αεριοποίηση είναι μια διαδικασία για τη μετατροπή βιομάζας σε αέριο καύσιμο (syngas) με τη μερική οξείδωση του άνθρακα που περιέχεται στη βιομάζα σε υψηλες θερμοκρασίες σε ένα μέσο αεριοποίησης όπως αέρας, οξυγόνο ή ατμός. Η πρώτη ύλη υπόκειται σε υψηλές θερμοκρασίες και πίεση σε ένα πλούσιο ή φτωχό σε οξυγόνο περιβάλλον. Οι περισσότεροι εμπορικοί αεριοποιητές δεν χρησιμοποιούν οξυγόνο. Τα κυριότερα προϊόντα είναι το αέριο που είναι ένα μείγμα υδρογόνου και μονοξειδίου του άνθρακα κατά 85% και λιγότερο διοξειδίου του άνθρακα και μεθανίου, υγρά (κυρίως νερό) και στερεά υπολείμματα (στάχτη και κάρβουνο). Η σύνθεση και οι ιδιότητεες του αερίου που παράγεται εξαρτώνται από την πρώτη ύλη, τον τύπο του αεριοποιητή και τις συνθήκες λειτουργίας του. Το αέριο που παράγεται χαρακτηρίζεται ως χαμηλής ή μέσης ενεργειακής απόδοσης. Υπάρχουν αεριοποιητές με ροή παράσυρσης, ρευστοποιημένης και σταθερής κλίνης. Τα προϊόντα της αεριοποίησης έχουν διάφορες εφαρμογές. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί είτε για την παραγωγή θερμότητας και ενέργειας είτε να συμμετέχει σε διαδικασίες μετατροπής σε λιπάσματα και άλλα χημικά (Arvanitoyannis et al, 2007, Christoforou and Fokaides, 2016). 4. Θερμοχημική επεξεργασία-καύση Η καύση είναι η διαδικασία καύσης της βιομάζας σε περίσσεια αέρα. Αρχικά εμφανίζεται εξάτμιση καύσιμων αερίων τα οποία καίγονται στη συνέχεια ως φλόγες. Η διαδικασία παράγει στερεά και αέρια υπολείμματα στη μορφή στάχτης. Τα αέρια της καύσης αποτελούνται κυρίως από διοξείδιο του άνθρακα και νερό, μικρές ποσότητες μονοξειδίου του άνθρακα, οξειδίων του αζώτου και μικρές συγκεντρώσεις οργαανικών και ανόργανων ενώσεων. Η καύση εφαρμόζεται για τη μετατροπή της βιομάζας σε θερμότητα. Είναι μια συνηθισμένη πρακτική για τα ελαιοτριβεία, όπου παράγουν θερμότητα κε την καύση ελαιοπυρήνα για τη θέρμανση νερού που χρειάζονται για τις διάφορες διεργασίες του ελαιοτριβείου. Καύση μπορεί να γίνεται τόσο με ένα υλικό όσο και με συνδυασμούς 84

92 διάφορων υλικών, όπως ταυτόχρονη καύση με κάρβουνο (Arvanitoyannis et al, 2007, Christoforou and Fokaides, 2016). 5. Βιολογική επεξεργασία-αναερόβια χώνευση Η αναερόβια χώνευση είναι η διαδικασία της βιοαποδόμησης και βιομετατροπής οργανικών υλών σε βιοαέριο το οποίο είναι ένα μείγμα μεθανίου και διοξειδίου του άνθρακα. Το παραγόμενο βιοαέριο μπορεί να χρησιμοποιηθεί άμεσα σαν καύσιμο για μηχανές παραγωγής ενέργειας ή θερμότητας. Μέσω διαδικασίας δύο σταδίων μπορεί να επιτευχθεί και η παραγωγή βιουδρογόνου στο αρχικό στάδιο και μεθανίου στο δεύτερο. Έχει σημαντικά πλεονεκτήματα όπως η χαμηλή απαίτηση σε θρεπτικά συστατικά, η παραγωγή στερεού υπολείμματος πλούσιου σε άζωτο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σαν εδαφοβελτιωτικό είναι μικρή. Η παραγωγή βιοαερίου από αναεροβιες επεξεργασίες μπορεί να θεωρηθεί ως μια εξαιρετικά αποδοτική ενεργειακά και περιβαλλοντικά φιλική τεχνολογία (Christoforou and Fokaides, 2016). Μια τέτοια μέθοδος θα μπορούσε να βρει εφαρμογή σε μεμονωμένα ελαιοτριβεία αλλά κυριότερα σε κεντρικές μονάδες επεξεργασίας αποβλήτων πολλών ελαιοτριβείων Επεξεργασία για παραγωγή χρήσιμων προϊόντων Η ζύμωση είναι μια αναερόβια διαδικασία όπου η γλυκόζη των οργανικών αποβλήτων μετατρέπεται σε αιθανόλη μέσω μιας σειράς χημικών αντιδράσεων. Η παραγωγή αιθανόλης αποτελείται από ένα στάδιο προεπεξεργασίας που ακολουθείται από ενζυματική υδρόλυση και την επακόλουθη ζύμωση ή από σακχαροποίηση και ζύμωση ταυτόχρονα (Christoforou and Fokaides, 2016). Έτσι λοιπόν, τα απόβλητα των ελαιοτριβείων μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή αιθανόλης. Η μπρικετοποίηση της βιομάζας περιλαμβάνει την άλεση και την ξήρανση του αποβλήτου και την παραγωγή σωμάτων ομοιόμορφου μεγέθους και βέλτιστης υγρασίας. Στη συνέχεια το επεξεργαζόμενο υλικό υποβάλεται σε υψηλή θερμοκρασία και πίεση για την παραγωγή μπρικετών. Οι μπρικέτες στη συνέχεια ψύχονται και συσκευάζονται για αποφυγή επαφής με την ατμόσφαιρα που μπορεί να μειώσει την ποιότητά τους (Arvanitoyannis et al, 2007). Ο ελαιοπυρήνας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ενεργού άνθρακα ως προσροφητικού μέσου για ιόντα βαρέων μετάλλων. Η παραγωγική διαδικασία περιλαμβάνει την ξήρανση και μετέπειτα θέρμανση του υλικού σε ατμόσφαιρα με χαμηλή συγκέντρωση οξυγόνου ώστε να μην υπάρχει καύση που να διαχωρίσει τα προϊόντα και να παράξει αέρια. Τα οργανοποιημένα υλικά, ενεργοποιούνται με την έκθεσή τους σε έναν ενεργοποιητικό παράγοντα όπως ατμός υψηλής θερμοκρασίας με σκοπό την ανάπτυξη πορώδους, τρισδιάστατης δομής πλέγματος γραφίτη. Επίσης ο ελαιππυρήνας σύμφωνα με μελέτες μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην αισθητική καθώς έχει ιδιότητες απολέπισης. Τέλος, μια μη 85

93 βιολογική εφαρμογή είναι η χρήση ελαιοπυρήνα για την παραγωγή πολυουρεθάνης και πολυεστέρα (Dermeche et al, 2013, Arvanitoyannis et al, 2007). 6.4 Κομποστοποίηση Η κομποστοποίηση είναι μια βιο-οξειδωτική διαδικασία που λαμβάνει χώρα σε ετερογενές υπόστρωμα σε στερεά κατάσταση, από τη δράση μικροοργανισμών. Ο όρος δηλώνει το πέρασμα από ένα θερμόφιλο στάδιο και την προσωρινή παραγωγή φυτοτοξικών ενώσεων, στα τελικά προϊόντα της βιοαποδόμησης, το διοξείδιο του άνθρακα, το νερό, ανόργανα στοιχεία και ένα σταθεροποιημένο οργανικό υλικό χωρίς φυτοτοξικές και παθογενείς ενώσεις πλούσιο σε χούμους. Δηλαδή το τελικό κομπόστ περιέχει οργανική ύλη που περιλαμβάνει άνθρακα, χηική ενέργεια, νάτριο, πρωτείνες και χούμους, ανόργανα συστατικά και μικροοργανισμούς. Η κομποστοποίηση λαμβάνει χώρα όταν το υπόστρωμα έχει δεδομένες και επαρκείς συνθήκες αερισμού, θερμοκρασίας, θρεπτικών συστατικών, ph και υγρασίας. Ο κρισιμότερος παράγοντας είναι ο αερισμός. Η κομποστοποίηση μπορεί να γίνει με τρεις τρόπους: Σε σειρές: συσσώρευση σε σειρές και περιοδική ανακίνηση του μίγματος για τον αερισμό του, απελευθέρωση της επιπλέον θερμότητας και διευκόλυνση της εξάλειψης πτητικών ενώσεων. Σε στατικούς σωρούς: είναι παρόμοια με την προηγούμενη διαδικασία αλλά δε γίνεται ανακίνηση του μίγματος. Ο αερισμός γίνεται με διάτρητους σωλήνες. Σε κλειστό αντιδραστήρα: λεχει σκοπό την επιτάχυνση της διαδικασίας από παραπάνω από 30 ημέρες σε περίπου τρεις ή τέσσερεις ημέρες. Σκοπός της κομποστοποίησης είναι να μειωθεί η μάζα, να περιοριστούν οι οσμές κ να αποστραγγιχθεί το υπόλειμμα όσο περισσότερο και τέλος, να παράγει οργανικό κομπόστ υψηλής ποιότητας και χαμηλής ρυπαντικής ικανότητας. Το κομπόστ μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη γεωργία ως εδαφοβελτιωτικό (RAC/CP, 2001). Η κομποστοποίηση μπορεί να εφαρμοστεί σε όλα τα είδη των υπολειμμάτων των ελαιοτριβειων, υγρά και στερεά (ελαιοπυρήνας και διφασικός ελαιοπρήνας). Όσον αφορά τον ελαιοπυρήνα, για να επιτευχθεί καλύτερη κομποστοποίηση προτείνεται να αναμειγνύεται με άλλα υπολείμματα, όπως φύλλα, υπολείμματα οινοποιίας ή άχυρο δημητριακών. Η υγρασία σε αυτό το μίγμα μπορεί να προέρχεται από τα υγρά απόβλητα του ελαιοτριβείου ή τα απόνερα της πλύσης του ελαιοκαρπού. Η φύση των υγρών αποβλήτων και του διφασικού ελαιοπυρήνα που περιέχει μεγάλη ποσότητα υγρασίας, απαιτεί την προσθήκη ξηρών υλικών λιγνοκυτταρικής φύσης πριν την κομποστοποίηση. Τα υγρά απόβλητα πρέπει να αναμειχθούν με τέτοια υλικά, ενώ ο διφασικός ελαιοπυρήνας να κομποστοποιηθεί με άλλα υλικά, συνήθως αγροτικά απόβλητα όπως κλαδέματα, πριονίδι, φύλλα, άχυρο, κοπριά ή ακόμη και ξηρό κομπόστ. Τα υλικά αυτά βελτιώνουν τη φυσική δομή του προς επεξεργασία 86

94 υλικού και λειτουργούν ως παράγοντες διόγκωσης και επιτρέπουν αύξηση του πορώδους του υλικού και καλύτερη κυκλοφορία του οξυγόνου, βελτιώνουν την έναρξη της διαδικασίας και ισορροπούν την αναλογία C/N. Ειδικά για το διφασικό ελαιοπυρήνα, η καλύτερη επεξεργασία είναι η προσθήκη παραγόντων διόγκωσης και η χρήση τεχνικής μηχανικής ανακίνησης και αερισμού (Alfano et al, 2009). Το κομπόστ θεωρείται ως πολύ καλό εδαφοβελτιωτικό και λίπασμα καθώς περιέχει σημαντική ποσότητα οργανικής ύλης και θρεπτικών συσταικών (K, N, P, Na). Οι παράγοντες που επηρεάζουν την ποιότητά του είναι το προστιθέμενο νερό που έχει επιπτώσεις στη θερμοκρασία και την περίοδο της κομποστοποίησης, η προσθήκη ελαιόφυλλων, αν γίνεται, (δεν πρέπει να ξεπερνάει το ένα τρίτο της συνολικής ποσότητας) και οι παράγοντες διόγκωσης είναι κρίσιμοι για τη μικροβιακή λειτουργία (Chowdhury et al, 2014). Για την κομποστοποίηση των αποβλήτων ελαιοτριβείων, οι κρίσιμοι παράγοντες γα την ανάπτυξη των μικροοργανισμών είναι το οξυγόνο, η υγρασία που πρέπει να είναι 40-60%, η θερμοκρασία που πρέπει να είναι C με βέλτιστη 60 C και ο λόγος C/N που πρέπει να είναι κάτω από 30/1 (Vlyssides et al, 1996). Πειράματα σχετικά με την επίδραση του κομπόστ από διφασικό ελαιοπυρήνα έδειξαν πως τα λιπασμένα εδάφη είχαν μεγαλύτερο περιεχόμενο θρεπτικών συστατικών και οργανικής ύλης από εδάφη με ανόργανα λιπασματα. Επίσης, παρατηρήθηκε σημαντική αύξηση της ποσότητας ελαιολάδου στους καρπούς διατηρώντας ίδια ποιότητα ελαιολάδου με τους καρπούς ελέγχου (Chowdhury et al, 2014). Η πρακτική εφαρμογή της κομποστοποίησης περιλαμβάνει τα παρακάτω στάδια (CFC/IOOC/04): Έλεγχος του κομποστοποιούμενου υλικού πριν και μετά την επεξεργασία Η καλύτερη περίοδος εφαρμογής της κομποστοποίησης είναι μεταξύ Νοεμβρίου και Δεκεμβρίου Κατασκευή πλατφόρμας από σκυρόδεμα πάνω στην οποία διαμορφώνονται σωροί 1-1.5m ύψους και 3m πλάτους με ενδιάμεσο κενο 3m για κίνηση των μηχανημάτων. Συνίσταται η κάλυψη της πλατφόρμας με πλαστικό ύφασμα για εξασφάλιση καλύτερων συνθηκών. Προσθήκη άλλων υλικών πρέπει να γίνει μετά από άλεσή τους. Επίσης, προσθήκη νατρίου (ουρίας) σε ποσότητα 2% συνίσταται για ενίσχυση της μικροβιακής δραστηριότητας. Ανακίνηση του κομπόστ ανά 4-5 ημέρες για τις πρώτες 45 ημέρες ώστε να εξασφαλίζεται η μη υπερβολική αύξηση της θερμοκρασίας και προσθήκη νερού ώστε να διατηρείται η υγρασία σε επιθυμητά επίπεδα (περίπου 60%). Πρέπει να ελέγχεται η ωριμότητα του κομπόστ είτε εμπειρικά ειτε με κάποιους φυσικούς, χημικούς ή βιολογικούς ελέγχους. Η καλύτερη περίοδος διασποράς του 87

95 κομπόστ στους αγρούς είναι μεταξύ Φεβρουαρίου και Μαρτίου, δηλαδή περίπου τρεις μήνες μετά την έναρξη της κομποστοποίησης. Κομπόστ και ΥΑΕ (φερτάρδευση) μπορούν να γίνονται ταυτόχρονα στον ίδιο αγρό, αρκεί να τηρούνται οι περιορισμοί. Ο ρυθμός εφαρμογής του κομπόστ συνίσταται να ειναι 5kg/m 2 ή 5t/ha κάθε τρία χρόνια. Το κομπόστ διασπείρεται ανάμεσα στις σειρές των δέντρων και μπορεί να εφαρμοστεί και σε άλλα είδη φυτών. Συνίσταται όργωμα μετά την εφαρμογή ώστε να έχουν καλύτερα αποτελέσματα τα θρεπτικά συστατικά του κομπόστ. Ένα μικρό ελαιοτριβείο δυναμικότητας 30 τόνων την ημέρα που λειτουργεί 90 ημέρες ετησίως, παράγει 945 τόνους ελαιοπυρήνα και 135 τόνους φύλλα. Μιας και τα υλικά αυτά είναι ήδη αποθηκευμένα στους χώρους του, δεν υπάρχει ανάγκη κομποστοποίησης όλης της ποσότητας ταυτόχρονα. Έτσι, η ελάχιστη απαιτούμενη επιφάνεια που αντιστοιχεί στη μέγιστη ποσότητα κομποστοποίησης ελαιοπυρήνα και για το ελάχιστο χρονικό διάστημα είναι 500m 2. Η επιφάνεια αυτή είναι ελάχιστη και τη διαθέτει σχεδόν κάθε ελαιοτριβείο, οπότε οι ιδιοκτήτες τους έχουν τη δυνατότητα επεξεργασίας των αποβλήτων τους και με την πιθανότητα οικονομικού κέρδους (Chowdhury et al, 2014). Όταν πρέπει να κομποστοποιηθεί διφασικός ελαιοπυρήνας, απαιτείται η προσθήκη μεγάλων ποσοτήτων άλλων υλικών, οπότε ο χώρος που απαιτείται για τη διαδικασία αυτή αυξάνεται σημαντικά (RAC/CP, 2001). Το κόστος της λειτουργίας μιας μονάδας κομποστοποίησης για τόνους διφασικού ελαιοπυρήνα είναι ευρώ με πιθανή μείωση της οργανικής ύλης κατά 40%. Το κόστος μπορεί να μειωθεί και η διαδικασία να γίνει οικονομικά επωφελής η προσθήκη άλλων υλικών γίνει μόνο στην αρχή και στη συνέχεια προστίθενται ήδη κομποστοποιημένες ποσότητες ελαιοπυρήνα (RAC/CP, 2001). Εικόνα 6.4: Κομποστοποίηση και μηχανική ανάδευση υλικού Μια εφαρμογή της κομποστοποίησης για καθαρισμό των υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείου αναπτύχθηκε από τον A.G. Vlyssides (1996). Δημιουργήθηκε μια εγκατάσταση κομποστοποίησης των υγρων αποβλήτων με υπόστρωμα (παράγοντα διόγκωσης) τον 88