ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥ ΩΝ «ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥ ΩΝ «ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ Υ ΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ» ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΡΙΦΑΣΙΚΗΣ ΚΑΙ ΙΦΑΣΙΚΗΣ ΜΕΘΟ ΟΥ ΕΛΑΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΟΥ ΕΛΑΙΟΚΑΡΠΟΥ Νασιούλα Χρυσοβαλάντου Αθήνα, Οκτώβριος 2010 «ΕΠΙΣΤΗΜΗ &ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ Υ ΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ» Επιβλέπων: Επίκουρος Καθηγητής. Μαµάης

Η παρούσα εργασία αποτελεί τη διπλωµατική µου εργασία στα πλαίσια των σπουδών µου στο ιατµηµατικό Μεταπτυχιακό Πρόγραµµα Σπουδών του Τµήµατος Πολιτικών Μηχανικών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου "Επιστήµη και Τεχνολογία Υδάτινων Πόρων". Η εκπόνησή της ξεκίνησε το Μάρτιο του 2010 υπό την επίβλεψη του Επίκουρου Καθηγητή κ. ανιήλ Μαµάη. Στο σηµείο αυτό θα ήθελα να εκφράσω τις ευχαριστίες µου στους ανθρώπους, που χωρίς την καθοριστική τους συµβολή, δεν θα ήταν δυνατή η επιτυχής ολοκλήρωσή της. Αρχικά, θα ήθελα να ευχαριστήσω τον επιβλέποντα Επίκουρο Καθηγητή κ. άνιηλ Μαµάη, για τη συνεχή και πολύτιµη συνεργασία του κατά τη διάρκεια εκπόνησης της εργασίας αυτής. Επίσης, ευχαριστώ τον κ.μοχλούλη Άγγελο και τους συναδέλφους µου Κισσανδράκη Ιωάννη, Νικολετόπουλο Παντελή και Τουρίκη Παναγιώτη για την ευχάριστη συνεργασία, υποστήριξη και µετάδοση γνώσεων που µου προσέφεραν όλο αυτό τον καιρό. Ένα µεγάλο ευχαριστώ οφείλω στους καθηγητές Γ. Χριστοδούλου και Α. Κατσίρη για τη συµµετοχή τους στην εξεταστική επιτροπή και την αξιολόγηση της παρούσας εργασίας. 2

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΡΟΛΟΓΟΣ 6 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 9 1.1 Ο ΕΛΑΙΟΠΑΡΑΓΩΓΙΚΟΣ ΚΛΑΔΟΣ ΣΤΗΝ ΕΥΡΩΠΗ ΚΑΙ ΤΗ ΜΕΣΟΓΕΙΟ 9 1.2 Ο ΕΛΑΙΟΠΑΡΑΓΩΓΙΚΟΣ ΚΛΑΔΟΣ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ 11 2. Ο ΕΛΑΙΟΚΑΡΠΟΣ ΩΣ ΠΡΩΤΗ ΥΛΗ ΤΗΣ ΕΛΑΙΟΥΡΓΙΑΣ 14 2.1 ΧΗΜΙΚΗ ΣΥΝΘΕΣΗ ΕΛΑΙΟΚΑΡΠΟΥ 14 2.2 ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ ΕΛΑΙΟΚΑΡΠΟΥ 15 2.3 ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΩΝ ΠΡΟΙΟΝΤΩΝ ΤΗΣ ΕΛΑΙΟΚΟΜΙΑΣ 17 2.3.1 Κατηγορίες ελαιολάδου 17 2.3.2. Κατηγορίες πυρηνελαίου 18 3. ΟΙ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΛΑΔΙΟΥ ΚΑΙ ΤΑ ΠΑΡΑΓΟΜΕΝΑ ΑΠΟΒΛΗΤΑ ΚΑΙ ΥΠΟΠΡΟΪΟΝΤΑ 20 3.1 ΓΕΝΙΚΗ ΑΠΟΨΗ ΤΗΣ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑΣ ΕΛΑΙΟΛΑΔΟΥ 20 3.1.1 Μεταποίηση στο ελαιοτριβείο 21 3.1.2 Επεξεργασία ελαιοπυρήνας 23 3.1.3 Διεργασία εξευγενισμού 23 3.2 ΓΕΝΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΚΑΙ ΒΑΣΙΚΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΤΗΣ ΕΞΑΓΩΓΗΣ ΕΛΑΙΟΛΑΔΟΥ 23 3.2.1 Ωριμότητα και συγκομιδή του ελαιοκάρπου 23 3.2.2 Μεταφορά και διατήρηση του ελαιοκάρπου μέχρι την επεξεργασία 25 3.2.3 Διεργασίες παραλαβής του ελαιοκάρπου 25 3.2.4 Διεργασίες άλεσης, μάλαξης, διαχωρισμού και διαύγασης 27 3.2.4.1 Άλεση ελαιοκάρπου 27 3.2.4.2 Μάλαξη ελαιοζύμης 29 3.2.4.3 Διαχωρισμός ελαιολάδου 30 3.2.4.4 Διαύγαση ελαιολάδου 30 3.3 ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΕΛΑΙΟΥΡΓΙΚΩΝ ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑΤΩΝ 32 3.3.1 Παραδοσιακή μέθοδος πίεσης 32 3

3.3.2 Συνεχές Σύστημα 3 Φάσεων 34 3.3.3 Συνεχές Σύστημα 2 Φάσεων 34 3.4 ΥΠΟΠΡΟΪΟΝΤΑ ΕΛΑΙΟΥΡΓΙΑΣ 35 3.4.1 Υγρά απόβλητα ελαιοτριβείων 39 3.4.2 Στερεά απόβλητα ελαιοτριβείων 42 4. ΜΕΘΟΔΟΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΩΝ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΥΡΓΕΙΩΝ (ΥΑΕ) 46 4.1 ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΤΩΝ ΥΑΕ 47 4.1.1. Αερόβια βιολογική επεξεργασία 48 4.1.2 Αναερόβια επεξεργασία 50 4.2 ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΤΩΝ ΥΑΕ 52 4.2.1 Κατεργασία με οξείδιο ή υδροξείδιο του ασβεστίου (CaO ή Ca(OH) 2 ) 52 4.2.2 Χρήση λιμνών επεξεργασίας ή εξατμισοδεξαμενών 53 4.3 ΘΕΡΜΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ 55 4.4 ΑΠΕΥΘΕΙΑΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΩΝ ΥΑΕ ΣΤΟΝ ΑΓΡΟ/ΦΕΡΤΑΡΔΕΥΣΗ ΚΑΙ ΦΥΤΟΕΞΥΓΙΑΝΣΗ 55 5. ΜΕΘΟΔΟΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΩΝ ΣΤΕΡΕΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΥΡΓΕΙΩΝ (ΥΑΕ) 60 5.1. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΜΟΝΑΔΩΝ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ 3-ΦΑΣΙΚΗΣ ΕΛΑΙΟΠΥΡΗΝΑΣ (ΠΥΡΗΝΕΛΑΙΟΥΡΓΕΙΑ) 61 5.1.1. Ξήρανση τριφασικής ελαιοπυρήνας 62 5.1.2. Ανάκτηση πυρηνελαίου μέσω εκχύλισης 65 5.1.3. Ανάκτηση εξανίου 66 5.2. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΜΟΝΑΔΩΝ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ 2-ΦΑΣΙΚΗΣ ΕΛΑΙΟΠΥΡΗΝΑΣ 68 Σχ. 5.2: Διάγραμμα ροής μονάδας διαχείρισης 2-φασικής ελαιοπυρήνας 69 5.2.1 Συλλογή Διφασικής Ελαιοπυρήνας 69 5.2.2. Εκπυρήνωση 70 5.2.3. Εξαγωγή ελαιολάδου 71 5.2.4. Ξήρανση με τεχνολογία PIERALISI 72 6. ΤΕΧΝΙΚΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΦΥΓΟΚΕΝΤΡΙΚΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ 3-ΦΑΣΕΩΝ ΚΑΙ 2-ΦΑΣΕΩΝ 73 4

6.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 73 6.2 ΑΡΧΙΚΟ ΚΟΣΤΟΣ ΕΠΕΝΔΥΣΗΣ 74 6.3 ΚΟΣΤΟΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΚΑΙ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ 76 6.4 ΈΜΜΕΣΑ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΚΟΣΤΗ 79 6.5 ΕΜΠΟΡΙΚΗ ΠΟΛΙΤΙΚΗ ΚΑΙ ΕΣΟΔΑ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ 80 6.6 ΣΥΝΟΛΙΚΟ ΚΟΣΤΟΣ ΑΝΑ ΕΛΑΙΟΚΟΜΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟ 80 6.7 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 84 7. ΤΕΧΝΙΚΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΩΝ ΜΟΝΑΔΩΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ 87 7.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 87 7.2 ΤΕΧΝΙΚΑ ΚΑΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΕΝΑΡΙΟΥ Α 89 7.2.1. Αρχικό κόστος επένδυσης 91 7.2.2. Κόστος λειτουργίας και συντήρησης 93 7.2.3 Έσοδα μονάδων διαχείρισης 3-φασικής ελαιοπυρήνας (πυρηνελαιουργείων) 95 7.3 ΤΕΧΝΙΚΑ ΚΑΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΕΝΑΡΙΟΥ Β 98 7.3.1. Αρχικό κόστος επένδυσης 99 7.3.2. Κόστος λειτουργίας και συντήρησης 102 7.3.3 Έσοδα μονάδων διαχείρισης 2-φασικής ελαιοπυρήνας 104 7.4 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 106 8. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 111 9. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 114 5

ΠΡΟΛΟΓΟΣ Στην Ελλάδα λειτουργούν περισσότερα από 2.000 µικρά και µεγάλα ελαιοτριβεία. Σηµαντικό ποσοστό των ελαιοτριβείων αυτών (>90%) λειτουργεί µε βάση την «τριφασική» µέθοδο παραγωγής ελαιολάδου. Η µέθοδος καλείται «τριφασική» καθώς τα παραγόµενα από το ελαιοτριβείο είναι το ελαιόλαδο, η τριφασική ελαιοπυρήνα (στερεά υπολείµµατα µε 50% υγρασία) και τα υγρά απόβλητα (κατσίγαρος). Το ελαιόλαδο, που παράγεται στα ελληνικά ελαιοτριβεία, διατίθεται συνήθως απευθείας στο εµπόριο (χύµα ή τυποποιηµένο), ενώ η τριφασική πυρήνα πωλείται σε πυρηνελαιουργεία, τα οποία την επεξεργάζονται µε σκοπό, αφού εξάγουν από αυτήν ένα µικρό ποσοστό ελαιολάδου (πυρηνέλαιο), να την µετατρέψουν σε εµπορεύσιµη καύσιµη ύλη (πυρηνόξυλο). Τα υγρά απόβλητα των ελαιοτριβείων, ελλείψει άλλης πρακτικής και βιώσιµης µεθόδου διάθεσης ή επεξεργασίας (φυσικοχηµικής, βιολογικής ή µηχανικής), σήµερα απλά διοχετεύονται προς αποθήκευση σε µικρές εξατµισοδεξαµενές, από τις οποίες αναπόφευκτα διαρρέουν καταλήγοντας στον υπόγειο υδροφόρο ορίζοντα, σε χείµαρρους, ποτάµια ή ακόµη και στη θάλασσα. Ο κατσίγαρος ως απόβλητο έχει ιδιαίτερα υψηλό ρυπαντικό δυναµικό, καθώς είναι βεβαρυµµένος µε οργανικό φορτίο (βλαστικά υγρά της ελιάς) και συνεπώς δηµιουργεί τεράστια περιβαλλοντικά προβλήµατα σε πλήθος περιοχών της χώρας. Τονίζεται ότι τα απόβλητα ενός ελαιοτριβείου µεγάλης δυναµικότητας, κατά την τρίµηνη λειτουργία του, ισοδυναµούν σε οργανικό φορτίο µε την ετήσια παραγωγή αστικών λυµάτων µιας πόλης 10.000 κατοίκων. Λόγω των εξαιρετικά ρυπογόνων υγρών αποβλήτων που παράγουν, αλλά κυρίως λόγω της αδυναµίας τους να τα διαχειριστούν µε τρόπο περιβαλλοντικά αποδεκτό και οικονοµικά βιώσιµο, τα ελληνικά ελαιοτριβεία δέχονται σήµερα εκτεταµένες πιέσεις από ιδιώτες, περιβαλλοντικές οργανώσεις και δηµόσιους φορείς ( ήµους, Νοµαρχίες κλπ.), µε αποτέλεσµα να τους επιβάλλονται υψηλά χρηµατικά πρόστιµα ή ακόµα και να ανακαλούνται -συχνά οριστικά- οι άδειες που απαιτούνται για την νόµιµη λειτουργία τους (Άδεια ιάθεσης Υγρών Αποβλήτων, Έγκριση Περιβαλλοντικών Όρων, Άδεια Λειτουργίας). 6

Η διεθνής εµπειρία από άλλες µεγάλες ελαιοπαραγωγούς χώρες, οι οποίες στο παρελθόν αντιµετώπισαν το ίδιο πρόβληµα (π.χ. Ισπανία), έδειξε ότι η αποτελεσµατικότερη λύση στο ζήτηµα των υγρών αποβλήτων των ελαιοτριβείων δεν είναι η ανεύρεση βιώσιµου τρόπου διαχείρισης τους, αλλά η οριστική παύση της παραγωγής τους κατά τη διαδικασία ελαιοποίησης, µε τη µετάβαση από την «Τριφασική» στην «ιφασική» µέθοδο ελαιοποίησης του ελαιοκάρπου. Η µέθοδος αυτή καλείται «διφασική» καθώς τα παραγόµενα από το ελαιοτριβείο είναι πλέον 2, το ελαιόλαδο (προϊόν) και η διφασική ελαιοπυρήνα (στερεά υπολείµµατα ελιάς µε 65% υγρασία). Με τη διφασική µέθοδο ελαιοποίησης δεν παράγονται πλέον καθόλου υγρά απόβλητα, καθώς δεν προστίθεται πόσιµο νερό κατά την επεξεργασία του ελαιοκάρπου και τα βλαστικά υγρά του καρπού -ρυπογόναενσωµατώνονται απευθείας στην παραγόµενη ελαιοπυρήνα. Η διφασική µέθοδος παραγωγής προσφέρει παράλληλα και την παραγωγή καλύτερης ποιότητας ελαιολάδου (µε περισσότερα αντιοξειδωτικά και αναλλοίωτα τα οργανοληπτικά του χαρακτηριστικά). Η µετάβαση από το τριφασικό στο διφασικό µοντέλο ελαιοποίησης του ελαιοκάρπου, σήµερα εφαρµόζεται ευρέως από τους ελαιοτριβείς σε όλες τις περιοχές της χώρας, καθώς κατά κοινή οµολογία αποτελεί µονόδροµο προκειµένου τα ελαιοτριβεία να συνεχίσουν στο µέλλον να λειτουργούν νόµιµα και χωρίς προβλήµατα, συµβάλλοντας παράλληλα στις προσπάθειες για την προστασία του περιβάλλοντος, την ορθολογικότερη διαχείριση των φυσικών πόρων και την αειφόρο ανάπτυξη. Με την επικράτηση της διφασικής µεθόδου παραγωγής ελαιολάδου, το µόνο ζήτηµα προς επίλυση είναι η διαχείριση και διάθεση της διφασικής ελαιοπυρήνας η οποία θα είναι πλέον το µοναδικό απόβλητο της διαδικασίας ελαιοποίησης του ελαιοκάρπου. Η διφασική πυρήνα, η οποία είναι πιο υδαρής από την τριφασική (µε υγρασία 65 70%) δεν µπορεί να απορροφηθεί από τα υφιστάµενα πυρηνελαιουργεία, καθώς αυτά σήµερα δεν διαθέτουν υποδοµές και µηχανήµατα κατάλληλα για να την επεξεργαστούν και είναι επιτακτική η ανάγκη εύρεσης πρακτικά εφαρµόσιµων τεχνικών διαχείρισής της και συγχρόνως οικονοµικά και περιβαλλοντικά βιώσιµων. Η φυγοκέντριση 2-φάσεων αποτελεί την καλύτερη λύση για την εξαγωγή ελαιολάδου, σύµφωνα µε την Ο ΗΓΙΑ 96/61/ΕΚ για την ολοκληρωµένη πρόληψη και περιορισµό της ρύπανσης στη Βιοµηχανία Τροφίµων. Η εξοικονόµηση νερού και 7

η αποφυγή της ρύπανσης στην πηγή συνάδουν απόλυτα µε την αρχή της πρόληψης της ρύπανσης, ενώ κατά την Ο ΗΓΙΑ ΠΛΑΙΣΙΟ 2000/60 αποτελεί περιβαλλοντικά φιλική τεχνολογία για την προστασία των επιφανειακών και υπόγειων νερών από τη ρύπανση των αποβλήτων ελαιουργείου. Στόχος της διπλωµατικής εργασίας είναι η αποτίµηση του οικονοµικού και περιβαλλοντικού κόστους που προκύπτει από την εφαρµογή της τριφασικής και της διφασικής µεθόδου ελαιοποίησης για το σύνολο του κύκλου ζωής του ελαιοκάρπου, συµπεριλαµβάνοντας και τις υφιστάµενες διαχειριστικές επιλογές που εφαρµόζονται ανά περίπτωση για κάθε ένα από τα παραγόµενα απόβλητα. 8

1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1 Ο ΕΛΑΙΟΠΑΡΑΓΩΓΙΚΟΣ ΚΛΑ ΟΣ ΣΤΗΝ ΕΥΡΩΠΗ ΚΑΙ ΤΗ ΜΕΣΟΓΕΙΟ Ο κυριότερος παραγωγός ελαιολάδου είναι η Ευρωπαϊκή Ένωση, µε ποσοστό που ξεπερνά το 75% παγκοσµίως. Ο ελαιοπαραγωγικός κλάδος αποτελεί παραδοσιακά έναν σηµαντικό κλάδο της οικονοµίας των ελαιοπαραγωγών χωρών, αλλά και έναν από τους ταχύτατα αναπτυσσόµενους αγροτο-διατροφικούς κλάδους, καθώς το ελαιόλαδο γίνεται µέρος της καθηµερινής διατροφής σε ολοένα και περισσότερες Ευρωπαϊκές, και όχι µόνο, χώρες, και η ζήτησή του έχει σχεδόν διπλασιαστεί τα τελευταία είκοσι χρόνια. [ ιαδίκτυο 1] Κατά την ελαιοκοµική περίοδο 2008/2009, στην Ε.Ε. παρήχθησαν 1.933.000 τόνοι ελαιολάδου, ενώ παγκοσµίως 2.665.500 τόνοι ελαιολάδου, όπως προκύπτει από τα στοιχεία του ιεθνούς Συµβουλίου Ελαιολάδου (International Olive Oil Council I.O.O.C.). [ ιαδίκτυο 1] Παραγωγή ελαιόλαδου στην Ε.Ε. και τον υπόλοιπο κόσµο για την περίοδο 2008/9 27,5 % 72,5 % Ε.Ε. Υπόλοιπος κόσµος Γράφηµα 1.1: Παραγωγή ελαιολάδου στην Ε.Ε. και τον υπόλοιπο κόσµο [ ιαδίκτυο 1] Η µεγαλύτερη ευρωπαϊκή παραγωγή συγκεντρώνεται στις χώρες της λεκάνης της Μεσογείου, µε την Ισπανία και την Ιταλία, να καταλαµβάνουν τις δύο πρώτες θέσεις, και την Ελλάδα να είναι στη θέση της 3 ης µεγαλύτερης ελαιοπαραγωγού χώρας, παγκοσµίως, µε ποσοστό παραγωγής 11,5%, για την περίοδο 2008/9, όπως αποτυπώνεται στο Γράφηµα 1.2. [ ιαδίκτυο 1] 9

Η παγκόσµια παραγωγή ελαιολάδου, παρά τις ετήσιες διακυµάνσεις, αυξάνεται ετησίως από το 1990/91. Η αύξηση αυτή αποτελεί θετική οικονοµική εξέλιξη, καθώς οι γεωργικές εκµεταλλεύσεις της πρωτογενούς παραγωγής και οι µονάδες επεξεργασίας των προϊόντων της ελιάς, βρίσκονται στην λιγότερη ανεπτυγµένη περιοχή της Νότιας Ευρώπης και της Μεσογειακής λεκάνης. Παγκόσµια παραγωγή ελαιόλαδου την περίοδο 2008/9 ανά χώρα 3,20% 1,85% 5,60% 5,00% 9% 39% Ισπανία Ιταλία Ελλάδα Τουρκία 5,00% 12% Συρία 20,00% Τυνησία Μαρόκο Πορτογαλία Γράφηµα 1.2: Παγκόσµια παραγωγή ελαιολάδου ανά χώρα, για την περίοδο 2008/9 [ ιαδίκτυο 1] Στον Πίνακα 1.1, δίνεται για την δεκαετία 2000/1 2009/10 η εξέλιξη των ευρωπαϊκών ελαιοπαραγωγών χωρών στην παραγωγή ελαιολάδου. Πίνακας 1.1:Η παραγωγή ελαιολάδου στην Ε.Ε. (σε 1.000 τόνους)[ ιαδίκτυο 1] 2000/1 2001/2 2002/3 2003/4 2004/5 2005/6 2006/7 2007/8 2008/9 2009/10 Ισπανία 973,7 1.411,4 861,1 1.412 989,8 826,9 1.111,4 1.236,1 1.028 1200 Ιταλία 509 656,7 634 685 879 636,5 490 510 540 540 Ελλάδα 430 358,3 414 308 435 424 370 327 305 348 Πορτογαλία 24,6 33,7 28,9 31,2 41,2 29,1 47,5 36,3 49 50 Γαλλία 3,2 3,6 4,7 4,6 4,7 4,4 3,3 4,7 7 5 Κύπρος - - - 7 7,5 7,2 8,3 4 3,5 5 Σλοβενία - - - 0,2 0,0 0,5 0,3 0,4 0,5 0,4 Σύνολο 1.940,5 2.463,7 1.942,7 2.448 2.357,2 1.928,6 2.030,8 2.118,7 1.933,0 2.148,4 10

1.2 Ο ΕΛΑΙΟΠΑΡΑΓΩΓΙΚΟΣ ΚΛΑ ΟΣ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑ Α Η ελαιοκαλλιέργεια αποτελεί µία από τις δυναµικότερες οικονοµικές δραστηριότητες στο χώρο του αγροτικού τοµέα στη χώρα µας. Τα προϊόντα της ελαιοκαλλιέργειας συγκαταλέγονται µεταξύ των σηµαντικότερων προϊόντων που παράγει η χώρα. Πέραν της οικονοµικής διάστασης, η ελαιοκαλλιέργεια έχει τεράστια κοινωνική και περιβαλλοντική σηµασία. Η Ελλάδα διαθέτει, σύµφωνα µε τα υπάρχοντα στοιχεία, πάνω από 130 εκατ. ελαιόδεντρα και 2000 ελαιοτριβεία σε πολλές περιοχές της Ελλάδας, Πίν. 1.2. Η ελαιοκαλλιέργεια και η ελαιοπαραγωγή αποτελούν χαρακτηριστικό γνώρισµα σε 40 και πλέον από τους 52 νοµούς της χώρας. Το ελαιόδεντρο καλλιεργείται σε όλες τις γεωγραφικές περιοχές της χώρας, όπου αυτό είναι δυνατό µε βάση τα εδαφολογικά και κυρίως τα κλιµατικά χαρακτηριστικά. Ο ελαιοπαραγωγικός κλάδος προσφέρει εισόδηµα και απασχόληση σε περισσότερες από 500 χιλιάδες ελληνικές οικογένειες. Η δυνατότητα του ελαιόδεντρου να ευδοκιµεί κάτω από δύσκολες και αντίξοες συνθήκες, αξιοποιώντας εδάφη φτωχά και άγονα ως προς τη σύνθεση και επίσης µε περιορισµένες δυνατότητες άρδευσης, επιτρέπει την άσκηση οικονοµικής δραστηριότητας σε πολλές µειονεκτικές από πλευράς δυνατοτήτων περιοχές της χώρας στον πρωτογενή τοµέα, συµβάλλοντας έτσι καθοριστικά στην παραµονή του πληθυσµού στις εν λόγω περιοχές. Η ελαιοκαλλιέργεια προσφέρει διέξοδο για την άσκηση οικονοµικής δραστηριότητας, µέσα από την εξασφάλιση απασχόλησης και εισοδήµατος, σε πολλές µειονεκτικές, ηµιορεινές περιοχές της χώρας, κυρίως νησιώτικες αλλά όχι µόνο, διέξοδος η οποία στην περίπτωση αυτή είναι µοναδική, αφού δεν προσφέρονται εναλλακτικές δυνατότητες και ευκαιρίες, γεγονός που αποδεικνύει την τεράστια κοινωνική σηµασία που έχει ο τοµέας. Θεωρείται σχεδόν βέβαιο ότι πολλές από τις περιοχές αυτές θα είχαν οδηγηθεί στην εγκατάλειψη και την ερήµωση εάν δεν υπήρχε το ελαιόδεντρο [ ιαδίκτυο 4]. 11

Πίνακας 1.2: Αριθµός ελαιοτριβείων ανά νοµό και γεωγραφικό διαµέρισµα (2000/01 2003/04) Γεωγραφικό ιαµέρισµα / Νοµός Αριθµός Ελαιοτριβείων 2000/01 2001/02 2002/03 2003/04 ΣΤΕΡΕΑ ΕΛΛΑ Α Αιτωλοακαρνανίας 83 79 77 67 Αττικής - Πειραιά 45 41 44 37 Βοιωτίας 40 38 41 36 Ευβοίας 77 51 76 60 Ευρυτανίας 2 2 2 2 Φθιώτιδας 47 55 50 46 Φωκίδας 18 16 17 18 Σύνολο ιαµερίσµατος 312 282 307 266 ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΣ Αργολίδας 71 67 69 61 Αρκαδίας 36 35 35 30 Αχαΐας 113 105 108 102 Ηλείας 150 144 145 137 Κορίνθου 78 74 76 74 Λακωνίας 126 125 128 121 Μεσσηνίας 264 248 249 239 Σύνολο ιαµερίσµατος 838 798 810 764 ΙΟΝΙΟΙ ΝΗΣΟΙ Ζακύνθου 42 44 44 43 Κερκύρας 104 96 98 83 Κεφαλληνίας 14 9 13 13 Λευκάδας 22 16 19 15 Σύνολο ιαµερίσµατος 182 165 174 154 ΗΠΕΙΡΟΣ Άρτας 7 7 7 7 Θεσπρωτίας 24 24 23 19 Ιωαννίνων - - - - Πρέβεζας 21 27 21 23 Σύνολο ιαµερίσµατος 52 58 51 49 ΘΕΣΣΑΛΙΑ Καρδίτσας - - - - Λάρισας 19 19 13 14 Μαγνησίας 36 37 45 27 Τρικάλων 5 5-1 Σύνολο ιαµερίσµατος 60 61 58 42 ΜΑΚΕ ΟΝΙΑ ράµας 2 3 3 2 Ηµαθίας - - - - Θεσσαλονίκης 5 5 5 5 Καβάλας 19 18 18 18 Καστοριάς - - - - Κιλκίς - - - - Κοζάνης - - - - Πέλλης 1 1 1 1 Πιερίας 6 6 6 6 Σερρών 12 12 5 9 Φλώρινας - - - - Χαλκιδικής 39 37 37 33 Άγιο Όρος 0 3 4 4 Σύνολο ιαµερίσµατος 84 85 79 78 12

Γεωγραφικό ιαµέρισµα / Νοµός Αριθµός Ελαιοτριβείων 2000/01 2001/02 2002/03 2003/04 ΘΡΑΚΗ Έβρου 4 4 4 4 Ξάνθης 2 2 1 2 Ροδόπης - - - - Σύνολο ιαµερίσµατος 6 6 5 6 ΝΗΣΟΙ ΑΙΓΑΙΟΥ ωδεκανήσων 34 27 37 28 Κυκλάδων 32 12 27 25 Λέσβου 72 63 68 60 Σάµου 24 15 24 18 Χίου 14 8 14 12 Σύνολο ιαµερίσµατος 176 125 170 143 ΚΡΗΤΗ Ηρακλείου 252 252 250 241 Λασιθίου 74 74 73 75 Ρεθύµνου 94 94 93 82 Χανίων 134 127 129 121 Σύνολο ιαµερίσµατος 554 547 545 519 Γενικό Σύνολο 2.264 2.127 2.199 2.021 Πηγή: A.Y.M.E.E.E. Όµως το ελαιόδεντρο πέραν της καθοριστικής σηµασίας που έχει για την αγροτική οικονοµία και την κοινωνική συνοχή της χώρας, συµβάλλει σε πολύ µεγάλο βαθµό στα ζητήµατα που συνδέονται µε το περιβάλλον. Καταρχήν µέσα από τις καλλιεργητικές φροντίδες και πρακτικές εξασφαλίζεται η κατάλληλη διαµόρφωση των εδαφών, κυρίως σε επικλινείς περιοχές, γεγονός που αποτρέπει τη διάβρωση από τις βροχοπτώσεις. Οι τυχόν αρνητικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις που προκύπτουν από τη διαχείριση των προϊόντων της ελιάς µπορούν να αποτραπούν και να αντιµετωπιστούν µέσω της ενηµέρωσης των ελαιοπαραγωγών για την εφαρµογή τρόπων και γενικότερα κατάλληλων πρακτικών και µεθόδων διαχείρισης. Παρά το γεγονός ότι ο τοµέας της ελαιοκαλλιέργειας αποτελεί αδιαµφισβήτητα βασικό πυλώνα και άξονα της αγροτικής οικονοµίας της χώρας, εντούτοις θα πρέπει να επισηµανθεί και να υπογραµµιστεί ότι είναι απαραίτητο και επιβεβληµένο να εκσυγχρονιστεί και να προσαρµοστεί στα νέα δεδοµένα και το νέο περιβάλλον µέσα στο οποίο καλείται να λειτουργήσει από εδώ και εµπρός [ ιαδίκτυο 4]. 13

2. Ο ΕΛΑΙΟΚΑΡΠΟΣ ΩΣ ΠΡΩΤΗ ΥΛΗ ΤΗΣ ΕΛΑΙΟΥΡΓΙΑΣ 2.1 ΧΗΜΙΚΗ ΣΥΝΘΕΣΗ ΕΛΑΙΟΚΑΡΠΟΥ Ο καρπός της ελιάς είναι δρύπη, σφαιρικού ή ελλειψοειδούς σχήµατος, και χωρίζεται σε δύο κύρια µέρη: στο περικάρπιο και στο ενδοκάρπιο (πυρήνας). Το περικάρπιο αποτελείται από το εξωκάρπιο ή µεµβράνη, που καλύπτει το 1,5-3,5% του βάρους του καρπού, και το µεσοκάρπιο ή σάρκα, που περιέχει ιστούς πλούσιους σε λάδι και νερό και καλύπτει το 70-90% του βάρους του καρπού, αντίστοιχα. Το ενδοκάρπιο ή πυρήνας αποτελείται από σκληρό ξυλώδες περίβληµα και το ενδοσπέρµιο ή αµύγδαλο. Το περίβληµα φέρει επιπόλαιες ή βαθιές γλυφές, που αποτελούν κριτήριο για τον χαρακτηρισµό των διαφόρων ποικιλιών. Το ενδοσπέρµιο περιβάλλεται από λεπτή και ελαστική µεµβράνη και είναι πλούσιο σε πρωτεΐνη και λάδι. [3] Εικόνα 1.1: Μορφολογία ελαιοκάρπου [3] Η µέση σύνθεση του ελαιοκάρπου ποικίλει εντός ευρέων ορίων, επηρεαζόµενη από γενετικούς, περιβαλλοντικούς και καλλιεργητικούς παράγοντες. Κατά την περίοδο ανάπτυξής του (Ιούνιος - εκέµβριος) παράλληλα µε την αύξηση του βάρους, συµβαίνουν αλλαγές στη σύνθεσή του. Για ένα νωπό και ώριµο ελαιόκαρπο, που µόλις έχει αποκοπεί από το ελαιόδεντρο και που δεν έχει ακόµη εισέλθει στο στάδιο της υπερωρίµανσης, η µέση σύνθεσή του µπορεί να δοθεί από τον Πίνακα 1.3. [Μπαλατσούρας 1986] 14

Πίνακας 1.3: Μέση σύνθεση της ελαιοζύµης, ώριµης ελαιοποιήσιµης ελιάς [Μπαλατσούρας 1986] Συστατικά % επί νωπής βάσεως % επί ξηρής βάσεως Υγρασία 50-60 _ Λιπαρές ουσίες 15-30 40-70 Πρωτεΐνες 2-5 5-12 Ολικά σάκχαρα 2-4 5-10 Αναγωγικά σάκχαρα 1-3,5 2,5-9 Κυτταρίνη 3-6 5-10 Τέφρα 1-2 2,5-5 Από το σύνολο των συστατικών της ελαιοζύµης την ελαιουργία ενδιαφέρει µόνο το έλαιο, που περιέχεται κατά κύριο λόγο στο µεσοκάρπιο. Αυτό είναι και το λάδι που διαχωρίζεται µε φυσικές µεθόδους ως παρθένο ελαιόλαδο. Το λάδι του επικαρπίου και του αµυγδάλου µένει στην ελαιοπυρήνα και αποτελεί στο σύνολό του το πυρηνέλαιο. Η µέση σύνθεση του πυρήνα και του αµυγδάλου του πυρήνα δίνονται στον Πίνακα 1.4. [Μπαλατσούρας 1986] Πίνακας 1.4: Η µέση σύνθεση του πυρήνα και του αµυγδάλου [Μπαλατσούρας 1986] Συστατικά % του βάρους % του βάρους του του πυρήνα αµυγδάλου Υγρασία 9,3 30 Λιπαρές ουσίες 0,73 27,4 Πρωτεΐνες 3,42 10,2 Ολικά σάκχαρα 41 26,6 Κυτταρίνη 38 1,9 Τέφρα 4,16 1,5 Άλλα συστατικά 3,39 2,4 2.2 ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ ΕΛΑΙΟΚΑΡΠΟΥ Το λάδι είναι το κύριο συστατικό του περικαρπίου µετά το νερό. Με διάφορες διακυµάνσεις η κατανοµή του λαδιού στον ελαιόκαρπο είναι: 96 98% στο 15

περικάρπιο και 2 4% στο ενδοκάρπιο [Fedeli, 1977]. Εκτός από το λάδι και το νερό, περιέχονται στον ελαιόκαρπο πρόσθετα συστατικά, όπως υδατάνθρακες, πρωτεϊνες, λιγνίνη, πηκτίνες, οργανικά οξέα, τανίνες, χρωστικές, η ελευρωπαΐνη, βιταµίνες, ανόργανα άλατα, τα οποία και περιγράφονται αναλυτικότερα στη συνέχεια: Νερό: Το νερό είναι το κυριότερο συστατικό του καρπού, το οποίο αντιπροσωπεύει το 50 60% περίπου του νωπού βάρους. Μέσα στο νερό του κυτταρικού χυµού βρίσκονται διαλυµένα τα σάκχαρα, τα οργανικά οξέα, οι τανίνες, η ελευρωπαΐνη και άλλα συστατικά. Ελαιόλαδο: Το ελαιόλαδο καλύπτει το 15 30% του βάρους της νωπής σάρκας. Το λάδι είναι αδιάλυτο στο νερό και επηρεάζει την συνεκτικότητα της σάρκας του ελαιοκάρπου. Το νερό και οι λιπαρές ουσίες (έλαιο) είναι δυο συστατικά που βρίσκονται σε ανταγωνισµό. Όταν αυξάνεται η περιεκτικότητα του ενός, µειώνεται η περιεκτικότητα του άλλου, ώστε το άθροισµα και των δυο να είναι σχεδόν σταθερό. Σάκχαρα και πολυσακχαρίτες: Στον καρπό της ελιάς υπάρχουν απλά σάκχαρα, όπως η γλυκόζη, η φρουκτόζη, η µανόζη, η γαλακτόζη και η ζαχαρόζη, και πολυσακχαρίτες, µεταξύ των οποίων, η κυτταρίνη, οι ηµικυτταρίνες και τα κόµεα. Οι πολυσακχαρίτες αποτελούν το 3-6% της ελαιοµάζας και είναι αδιάλυτοι στο νερό. Φαινολικά συστατικά: Οι φυτικές φαινόλες παρουσιάζουν ετερογένεια ως προς τη διαλυτότητα τους, αφού µερικές είναι διαλυτές µόνο σε οργανικούς διαλύτες, µερικές είναι υδατοδιαλυτές, ενώ άλλες είναι ισχυρά αδιάλυτα ισοµερή. Όλα τα φαινολικά συστατικά έχουν ένα αρωµατικό δακτύλιο, ο οποίος φέρει τουλάχιστον µία υδροξυλική οµάδα συνδεδεµένη µε άνθρακα του πυρήνα ή δραστικά παράγωγα, όπως καρβοξυλικές ή µεθοξυλικές οµάδες (-Ο-CH3), καθώς επίσης και άλλες δοµές µη αρωµατικού δακτυλίου. Φλαβονοειδή: Αποτελούν µία από τις µεγαλύτερες κλάσεις των φυτικών φαινολικών παραγώγων. Έχει αναφερθεί η παρουσία φλαβονοειδών, όπως η λουτεολίνη, η απιγενίνη και η ρουτίνη. Ελευρωπαΐνη: Η ουσία ελευρωπαΐνη είναι µια πολυφαινόλη και συναντάται σε σηµαντικό ποσοστό στον άγουρο ελαιόκαρπο. Είναι το συστατικό του καρπού στο οποίο οφείλεται η πικρή του γεύση. Όσο ο καρπός ωριµάζει, η περιεκτικότητα 16

µειώνεται, και πολλές φορές δεν συναντάται καθόλου. Στα προϊόντα οξείδωσης της ελευρωπαΐνης οφείλεται το µαύρο χρώµα των ελιών. Πρωτεΐνες: Η περιεκτικότητα αυτή εξαρτάται από το στάδιο ωριµότητας και την ποικιλία. Στον ελαιοπυρήνα η ποσότητα σε πρωτεΐνες κυµαίνεται από 2-5%. Πηκτίνες: Οι πηκτίνες, και ιδιαίτερα η ουσία πρωτοπηκτίνη, ευθύνονται για τη συνεκτικότητα της σάρκας. Η περιεκτικότητα της σάρκας του ελαιοκάρπου σε πηκτίνες ανέρχεται σε 1,5%. Οργανικά οξέα: Απαντούν διάσπαρτα σε µικρές ποσότητες στην σάρκα του ελαιοκάρπου, όπου εξασφαλίζεται οµοιογενές pη, του οποίου οι τιµές κυµαίνονται από 4,5-5. Τα πιο σηµαντικά είναι το κιτρικό οξύ και το οξαλικό οξύ. Χρωστικές ουσίες: Είναι δυο κατηγοριών, οι λιποδιαλυτές (χλωροφύλλη, α και β καροτένια) και οι υδατοδιαλυτές (ανθοκυάνες). Τανίνες: Στις τανίνες, που απαντούν σε ποσοστό 1,5-2% επί του νωπού βάρους της ελαιοµάζας, οφείλεται η στυφή γεύση του φρέσκου ελαιοκάρπου. Βιταµίνες: Θειαµίνη, Ριβοφλαβίνη, Νιασίνη, Ασκορβικό οξύ. Ανόργανα άλατα: Ca, P, Fe, Na, K 2.3 ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΩΝ ΠΡΟΙΟΝΤΩΝ ΤΗΣ ΕΛΑΙΟΚΟΜΙΑΣ Όπως έχει ήδη οριστεί, το ελαιόλαδο είναι ο χυµός που προκύπτει από τον καρπό της ελιάς, ενώ το πυρηνέλαιο προέρχεται από την επεξεργασία του πυρήνα του ελαιοκάρπου. Τα δύο εν λόγω προϊόντα διακρίνονται σε βρώσιµα και σε µη βρώσιµα (βιοµηχανικά) και ταξινοµούνται σε διάφορες κατηγορίες, βάσει της επεξεργασίας που έχουν υποστεί και της οξύτητάς τους σε ελαϊκό οξύ. 2.3.1 Κατηγορίες ελαιολάδου Το 1985 το ιεθνές Συµβούλιο Ελαιολάδου καθιέρωσε διάφορες κατηγορίες ελαιολάδου, οι οποίες ισχύουν µέχρι σήµερα και είναι οι εξής: [ ιαδίκτυο 1] 17

Παρθένο Ελαιόλαδο Ως παρθένο ελαιόλαδο ορίζεται το λάδι που παραλαµβάνεται από τον καρπό της ελιάς µε µηχανικά ή φυσικά µέσα και κατά την παραλαβή του εφαρµόζονται συνθήκες οι οποίες δεν προκαλούν αλλοιώσεις στα ποιοτικά χαρακτηριστικά του. Παρθένο Ελαιόλαδο Κατάλληλο για Κατανάλωση Εξαιρετικά (extra) Παρθένο Ελαιόλαδο (βρώσιµο, οξύτητας 0-1 βαθµών. ηλαδή η µέγιστη οξύτητά του, εκφρασµένη σε ελαϊκό οξύ, είναι 1/100 γραµ. λαδιού). Εκλεκτό ή Φίνο (fine) Παρθένο Ελαιόλαδο (βρώσιµο, οξύτητας 1-1,5 βαθµών). Κουράντε ή Κανονικό (semi-fine) Παρθένο Ελαιόλαδο (βρώσιµο, οξύτητας 3 βαθµών που µπορεί να φθάσει ακόµη και τους 3,3 βαθµούς). Παρθένο Ελαιόλαδο Λαµπάντε (lampante) Μη βρώσιµο, οξύτητας µεγαλύτερης των 3,3 βαθµών. Προορίζεται για ραφινάρισµα ή για βιοµηχανική χρήση. Εξευγενισµένο Ελαιόλαδο (refined olive oil) Βρώσιµο, οξύτητας που δε ξεπερνά τους 0,5 βαθµούς. Λαµβάνεται από παρθένο (κυρίως µειονεκτικό) ελαιόλαδο, µε εξευγενισµό (ραφινάρισµα) που δεν προκαλεί αλλαγές στην αρχική δοµή των γλυκεριδίων. Ελαιόλαδο Γνήσιο ή Κουπέ ή Αγνό (pure olive oil) Βρώσιµο, οξύτητας έως 1,5 βαθµούς. Πρόκειται για µίγµα παρθένου (βρώσιµου) ελαιολάδου και εξευγενισµένου. Οι προσµίξεις γίνονται σε διάφορες αναλογίες και δίνουν διαφορετικούς τύπους. Το προϊόν που προκύπτει πρέπει να έχει τα χαρακτηριστικά ποιότητας που έχουν καθιερωθεί για το γνήσιο ελαιόλαδο. 2.3.2. Κατηγορίες πυρηνελαίου Οι ποιοτικές κατηγορίες του πυρηνελαίου, όπως αυτές έχουν καθοριστεί από το ιεθνές Συµβούλιο Ελαιολάδου, είναι οι εξής: 18

Ακατέργαστο Πυρηνέλαιο Προέρχεται από την κατεργασία πυρηνελαίων µε διαλύτη. Εξευγενισµένο Πυρηνέλαιο Προέρχεται από τον εξευγενισµό (ραφινάρισµα) του ακατέργαστου πυρηνελαίου. Η οξύτητά του δεν υπερβαίνει τους 0,5 βαθµούς. Πυρηνέλαιο Αποτελείται από µίγµα εξευγενισµένου πυρηνελαίου και παρθένων, βρώσιµων ελαιόλαδων. Η οξύτητά του δεν υπερβαίνει τους 1,5 βαθµούς. 19

3. ΟΙ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΛΑ ΙΟΥ ΚΑΙ ΤΑ ΠΑΡΑΓΟΜΕΝΑ ΑΠΟΒΛΗΤΑ ΚΑΙ ΥΠΟΠΡΟΪΟΝΤΑ 3.1 ΓΕΝΙΚΗ ΑΠΟΨΗ ΤΗΣ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑΣ ΕΛΑΙΟΛΑ ΟΥ Στο Σχήµα 3.1 δίνεται µια συνοπτική παρουσίαση της διεργασίας παραγωγής του ελαιολάδου, οι κυριότερες µέθοδοι παραγωγής και τα παραγόµενα προϊόντα, υποπροϊόντα και απόβλητα, µε τις κυριότερες χρήσεις τους. Στο παρόν κεφάλαιο δίνεται η περιγραφή του, Σχ. 3.1 [ ιαδίκτυο 5]. ΕΛΑΙΟΚΑΡΠΟΣ Υ ΡΑΥΛΙΚΑ ΠΙΕΣΤΗΡΙΑ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΑ ΣΥΝΕΧΟΥΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ 3 - ΦΑΣΕΩΝ 2 - ΦΑΣΕΩΝ ΠΑΡΘΕΝΟ ΕΛΑΙΟΛΑ Ο ΚΑΤΣΙΓΑΡΟΣ ΕΛΑΙΟΠΥΡΗΝΑ ΥΓΡΗ ΕΛΑΙΟΠΥΡΗΝΑ Συν - επεξεργασία ΑΛΛΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ 2 η ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ ΕΞΑΓΩΓΗΣ (ΕΛΑΙΟΠΥΡΗΝΕΣ) Κοµποστοποίηση Ζωοτροφές Καύσιµο Εκχυλισµένη ελαιοπυρήνα Λάδι Εξευγενισµός Ψίχα Ζωοτροφή Ξυλάκι Καύσιµο Εξευγενισµένο λάδι Σχ. 3.1 Συνοπτική παρουσίαση βιοµηχανίας ελαιολάδου [ ιαδίκτυο 5] 20

3.1.1 Μεταποίηση στο ελαιοτριβείο Ξεκινώντας από την πρώτη ύλη, τον ελαιόκαρπο, το πρώτο και βασικό στάδιο της µεταποίησης λαµβάνει χώρα στα ελαιοτριβεία. Από την αρχαιότητα µέχρι σήµερα η παραγωγή του ελαιολάδου βασίζεται στην ίδια αρχή, δηλαδή στην παραλαβή του µετά την έκθλιψη των καρπών µε µηχανικά µέσα. Στα παραδοσιακά ελαιοτριβεία χρησιµοποιούνται κυρίως για το σκοπό αυτό τα υδραυλικά πιεστήρια, ενώ στα σύγχρονα ελαιοτριβεία χρησιµοποιούνται τα φυγοκεντρικά ελαιουργικά συγκροτήµατα τριών ή δύο φάσεων. Η όλη διαδικασία ξεκινάει µε τη συγκοµιδή της ελιάς. Μέσω των σταδίων άλεσης, µάλαξης και διαχωρισµού λαµβάνονται τα ακόλουθα προϊόντα [ ιαδίκτυο 5]: 1. Παρθένο ελαιόλαδο, η κατηγοριοποίηση και περιγραφή του οποίου έγινε στο κεφάλαιο 2.3.1 2. Κατσίγαρος, υγρά απόβλητα ή απόνερα, αποτελούµενα από τα φυτικά υγρά του ελαιοκάρπου και του προστιθέµενου νερού κατά τις διεργασίες άλεσης, µάλαξης και έκθλιψης του ελαιολάδου. Ο κατσίγαρος έχει πολύ υψηλό ρυπαντικό φορτίο. Ανάλογα µε τη µέθοδο διαχωρισµού, που εφαρµόζεται για την εξαγωγή του ελαιολάδου, παράγονται υγρά απόβλητα διαφορετικών ποσοτήτων και διαφορετικής σύνθεσης. 3. Ελαιοπυρήνα ή στερεά υπολείµµατα, που περιέχουν την σάρκα, το κουκούτσι και το περίβληµα του καρπού, µε ποσοστό υγρασίας 45 50 % και µε περιεκτικότητα 3 7 % σε λιπαρές ύλες. Παράγεται στα ελαιοτριβεία που εφαρµόζουν την τριφασική µέθοδο ελαιοποίησης. Η τριφασική ελαιοπυρήνα δύναται να χρησιµοποιηθεί για: i. εύτερη εξαγωγή του εναποµείναντος λαδιού από τις βιοµηχανίες εξαγωγής λαδιού, τα πυρηνελαιουργεία, και την παραγωγή πυρηνελαίου ii. Ζωοτροφή iii. Στερεό καύσιµο iv. Κοµποστοποίηση 21

4. Υγρή ελαιοπυρήνα, που προκύπτει όταν εφαρµόζεται η µέθοδος διαχωρισµού 2-φάσεων. Αποτελείται αποκλειστικά από τα συστατικά του ελαιοκάρπου (σάρκα, κουκούτσι, περίβληµα, φυτικά υγρά) πλην του ελαιολάδου. Εξαιτίας της υψηλής περιεκτικότητας της υγρής ελαιοπυρήνας σε υγρασία (65-70%) και σάκχαρα, τα συµβατικά πυρηνελαιουργεία δεν µπορούν να επεξεργαστούν αµιγώς διφασική ελαιοπυρήνα. 5. Ξυλάκι, το οποίο είναι αποτέλεσµα διαχωρισµού του κουκουτσιού από την ψίχα της ελαιοπυρήνας, και αποτελεί εξαιρετικό καύσιµο µε υψηλή θερµογόνο δύναµη. 6. Πέτρες και φύλλα, που προκύπτουν από την πλύση του ελαιοκάρπου µετά την συγκοµιδή του. ύναται να διατεθούν εκ νέου στο έδαφος ως οργανικό λίπασµα ή να διατεθούν προς κοµποστοποίηση. Κατά µέσο όρο η επεξεργασία 1000 kg ελαιοκάρπου αποδίδει 200 kg λαδιού, και ανάλογα µε την περίπτωση και τη µέθοδο διαχωρισµού, τις ακόλουθες εκροές: 400 kg ελαιοπυρήνας, µε ποσοστό υγρασίας 35%, και 400 kg υγρά απόβλητα, αν εφαρµόζεται η µέθοδος των υδραυλικών πιεστηρίων. 500 kg ελαιοπυρήνας, µε 45-50% περιεκτικότητα σε υγρασία, και 600 kg κατσίγαρος, όταν εφαρµόζεται η µέθοδος των 3 φάσεων. 800 kg υγρής ελαιοπυρήνας, µε ποσοστό υγρασίας µεγαλύτερο του 60%, όταν εφαρµόζεται η µέθοδος των 2 φάσεων. Η επεξεργασία του κατσίγαρου αποτελεί οικολογικό πρόβληµα µεγάλης σηµασίας. Η αντιµετώπιση του προβλήµατος γίνεται προς το παρόν ασυντόνιστα και οι λύσεις που χρησιµοποιούνται ποικίλλουν όχι µόνο από χώρα σε χώρα, αλλά και από περιοχή σε περιοχή. Από την άλλη, η εκµετάλλευση και αξιοποίηση των υποπροϊόντων και των αποβλήτων των ελαιοτριβείων παρουσιάζει θετικά σηµεία. Τα ποσοτικά και ποιοτικά χαρακτηριστικά των προϊόντων αυτών εξαρτώνται από την εφαρµοζόµενη µέθοδο εξαγωγής. 22

3.1.2 Επεξεργασία ελαιοπυρήνας Στις βιοµηχανίες 2 ης εξαγωγής ή πυρηνελαιουργεία λαµβάνει χώρα η ξήρανση της ελαιοπυρήνας, έως ότου το ποσοστό υγρασίας φτάσει το 8%, και κατόπιν ακολουθεί η χηµική εκχύλιση της ελαιοπυρήνας, χρησιµοποιώντας εξάνιο ως διαλύτη, για την ανάκτηση των λιπαρών ουσιών. Η επεξεργασία δίνει: Πυρηνέλαιο Εκχυλισµένη ελαιοπυρήνα, δηλαδή η ελαιοπυρήνα που αποτελείται από την ψίχα και την πυρήνα, που είναι πλέον ξηρή και απαλλαγµένη από λιπαρές ύλες. Κοσκινισµένη εκχυλισµένη ελαιοπυρήνα ή ξυλάκι, που αποτελεί το προϊόν από τον µερικό ή ολικό διαχωρισµό του ενδοκαρπίου από την εκχυλισµένη ελαιοπυρήνα, µέσω πνευµατικού συστήµατος ή κόσκινου (εκπυρηνωτής). 3.1.3 ιεργασία εξευγενισµού Στόχος είναι η ανάκτηση προς χρήση των αρχικά ακατάλληλων λαδιών λόγω υψηλής οξύτητας και ανωµαλιών στη γεύση. Από αυτή την επεξεργασία, το εξευγενισµένο λάδι προορίζεται στις βιοµηχανίες τροφίµων, για παραγωγή ζωοτροφών ή για βιοµηχανική χρήση. 3.2 ΓΕΝΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΚΑΙ ΒΑΣΙΚΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΤΗΣ ΕΞΑΓΩΓΗΣ ΕΛΑΙΟΛΑ ΟΥ Στο σχήµα 3.2 απεικονίζεται η γενική διαδικασία εξαγωγής ελαιολάδου σε ένα ελαιοτριβείο. Οι βασικές λειτουργίες και παραλλαγές περιγράφονται στα ακόλουθα κεφάλαια. 3.2.1 Ωριµότητα και συγκοµιδή του ελαιοκάρπου Η συγκοµιδή του καρπού της ελιάς πρέπει να γίνεται στο βέλτιστο στάδιο της ωρίµανσής του, ώστε να εξασφαλίζεται η παραγωγή ελαιολάδου υψηλής ποιότητας µε την υψηλότερη δυνατή ελαιοπεριεκτικότητα. Το στάδιο αυτό είναι γνωστό ως στάδιο βιοµηχανικής ωρίµανσης. Πρόσφατες µελέτες συσχετίζουν την ωριµότητα του 23

Πίνακας 3.1: Συνοπτική παρουσίαση της λειτουργίας των ελαιοτριβείων [ ιαδίκτυο 5] αλλαγή ΧΩΡΟΣ ΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ ΕΚΡΟΗ Συγκοµιδή ελαιοκάρπου ΕΚΦΟΡΤΩΣΗ Χοάνες, ιµάντες ΥΠΟ ΟΧΗ ΑΠΟΦΥΛΛΩΣΗ Κοσκίνισµα Φύλλα, κλαδιά ΠΑΡΑΛΑΒΗ ΤΟΥ ΕΛΑΙΟΚΑΡΠΟΥ ΕΛΕΓΧΟΣ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ Ζύγισµα, µετρήσεις Χοάνες ΠΛΥΣΙΜΟ Σύστηµα έκπλυσης Νερό πλύσης Νερό, ΑΛΕΣΗ ΕΛΑΙΟΚΑΡΠΟΥ, σύστηµα 1 ΜΑΛΑΞΗ ΕΛΑΙΟΖΥΜΗΣ, ΕΚΘΛΙΨΗ ΚΑΙ ΙΑΥΓΑΣΗ ΕΛΑΙΟΛΑ ΟΥ ΑΛΕΣΗ ΜΑΛΑΞΗ 1.Κωνικός µύλος 2. Σφυρόµυλοι 3. Συνδυασµένα Συστήµατα Μαλακτήρας Νερό, Σύστηµα 1 και 2 ΕΚΘΛΙΨΗ 1. Πιεστήρια 2. Decanter 3- Φάσεων Ελαιόλαδο + Κατσίγαρος + Ελαιοπυρήνα 3. Decanter 2 - Φάσεων Ελαιόλαδο + Υγρή ελαιοπυρήνα Νερό ΙΑΥΓΑΣΗ Κάθετος φυγοκεντρικός διαχωριστήρας Ελαιόλαδο + Κατσίγαρος ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ Ανοξείδωτα δοχεία ΕΜΦΙΑΛΩΣΗ Φιάλες, Βοηθητικός εξοπλισµός ΕΜΦΙΑΛΩΣΗ Γραµµή εµφιάλωσης Εµφιαλωµένο ελαιόλαδο 24

καρπού µε την περιεκτικότητα του ελαιολάδου σε ήσσονα συστατικά που καθορίζουν την ποιότητά του, όπως σε πολικές φαινόλες και πτητικές ενώσεις που συνεισφέρουν στο άρωµά του [Aparicio & Morales, 1998]. Αντικειµενικά κριτήρια για την εκτίµηση του βέλτιστου σταδίου της ωρίµανσης είναι δύσκολο να καθοριστούν. Το ιεθνές Συµβούλιο του Ελαιολάδου πρότεινε µια απλή µέθοδο καθορισµού του βαθµού ωρίµανσης που βασίζεται σε έναν µαθηµατικό τύπο και δίνει αποτελέσµατα σε µια κλίµακα από 0-7 [ ιαδίκτυο 1]. Συνήθως, οι ελαιοκαλλιεργητές κρίνουν µε βάση την εµπειρία, η οποία βασίζεται κυρίως στην αλλαγή του χρώµατος του ελαιοκάρπου από πρασινοκίτρινο σε µελανοϊώδες [Di Giovacchino, 1996]. Μερικές φορές υπεισέρχονται ωστόσο και άλλοι παράγοντες, όπως τα καιρικά φαινόµενα, η εξασφάλιση του αναγκαίου εργατικού δυναµικού κ.ά., που µεταβάλλουν το χρόνο της συγκοµιδής του. Η συγκοµιδή γίνεται µε τα χέρια ή µε χρήση ειδικών µηχανικών µέσων (ραβδιά, ειδικά µηχανήµατα), ώστε να µην πληγώσουν τον καρπό. 3.2.2 Μεταφορά και διατήρηση του ελαιοκάρπου µέχρι την επεξεργασία Η µεταφορά του καρπού απαιτεί ιδιαίτερη προσοχή, ώστε να περιοριστούν στο ελάχιστο δυνατό οι τραυµατισµοί του και να γίνεται επαρκής αερισµός του. Σε αντίθετη περίπτωση παρατηρούνται δυσµενείς επιπτώσεις στην ποιότητα του τελικού προϊόντος, είτε πρόκειται για το ελαιόλαδο είτε για την επιτραπέζια ελιά. Το προτεινόµενο µέσο είναι τα ανοιχτά πλαστικά κιβώτια που επιτρέπουν την ελεύθερη διακίνηση του αέρα. Ο καρπός είναι καλό να υποστεί την επεξεργασία άµεσα, προκειµένου να περιοριστεί η αλλοίωση του [Petrakis, 2006]. Η µικρή δυναµικότητα πολλών ελαιοτριβείων σε συνδυασµό µε την αυξηµένη παραγωγή καθιστά συχνά αδύνατη την άµεση επεξεργασία, µε αποτέλεσµα να είναι αναγκαία η αποθήκευσή του για ορισµένες ηµέρες. Η αποθήκευση αυτή πρέπει να γίνεται σε συνθήκες που να καθιστούν αδύνατη την έναρξη αλλοιώσεων εξαιτίας χηµικών και βιοχηµικών δράσεων. 3.2.3 ιεργασίες παραλαβής του ελαιοκάρπου Οι διεργασίες προετοιµασίας, που ακολουθούν, είναι συνήθεις σε όλα τα ελαιοτριβεία και διαφοροποιούνται µόνο στο βαθµό αυτοµατοποίησης, µε τον οποίο πραγµατοποιούνται. Είναι κυρίως: 25

Εκφόρτωση/ Παραλαβή ελαιοκάρπου Ο ελαιόκαρπος µεταφέρεται στο ελαιουργείο και αποθηκεύεται προσωρινά στη χοάνη παραλαβής ελαιοκάρπου, ώσπου οδηγηθεί στο αποφυλλωτήριο µε τη βοήθεια µεταφορικής ταινίας ή αναβατορίου µε ατέρµονα κοχλία. Εικόνα 3.1: Χοάνη παραλαβής και ταινία µεταφοράς του ελαιοκάρπου. Αποφύλλωση Πρώτο στάδιο της επεξεργασίας είναι η αποφύλλωση, όπου αποµακρύνονται τα φύλλα και άλλα φερτά υλικά. Η αποµάκρυνση των φύλλων είναι επιβεβληµένη, καθότι η παραµονή τους και η σύνθλιψή τους µαζί µε τον ελαιόκαρπο έχει σαν αποτέλεσµα να αποκτά το ελαιόλαδο πικρίζουσα γεύση και να εµπλουτίζεται µε µεγάλη ποσότητα χλωροφύλλης, η οποία κατά τη διάρκεια της διατήρησής του, παρουσία φωτός, επιδρά αρνητικά στην προστασία της ποιότητας, επιταχύνοντας την οξείδωση του ελαιολάδου. Πλύσιµο Ακολουθεί πλύσιµο για την αποµάκρυνση ξένων υλών (σκόνη, χώµα, κ.λ.π.). Το στάδιο αυτό λαµβάνει χώρα στο πλυντήριο το οποίο αποτελεί ένα βασικό επιµέρους µηχάνηµα του ελαιουργείου. 26

Εικόνα 3.2: Πλυντήριο Στη συνέχεια, ο καθαρός ελαιόκαρπος ζυγίζεται. Το νερό που χρησιµοποιείται για την πλύση του καρπού µπορεί να ανακυκλωθεί µετά από κατακρήµνιση ή διήθηση των στερεών συστατικών του. Συνήθως απαιτούνται 100 200 L νερού για την πλύση 1000 kg ελαιοκάρπου [ ιαδίκτυο 5]. 3.2.4 ιεργασίες άλεσης, µάλαξης, διαχωρισµού και διαύγασης Οποιαδήποτε και αν είναι η µέθοδος εξαγωγής του ελαιολάδου από τον ελαιόκαρπο, τα βασικά στάδια επεξεργασίας του, δηλαδή το σπάσιµο του ελαιοκάρπου και η µάλαξη της ελαιοζύµης, είναι σχεδόν τα ίδια. 3.2.4.1 Άλεση ελαιοκάρπου Μετά το πλύσιµο και το ζύγισµα ο ελαιόκαρπος µεταφέρεται στη λεκάνη υποδοχής πλυµένου ελαιοκάρπου και από εκεί, µε τη βοήθεια µεταφορικού κοχλία, σε ελαιόµυλο ή σπαστήρα. Στα παραδοσιακά ελαιοτριβεία η άλεση γίνεται µε κυλινδρικές µυλόπετρες (stone crushers), ενώ στις σύγχρονες µονάδες χρησιµοποιούνται µεταλλικοί σπαστήρες, που είναι κυρίως σφυρόµυλοι (hammer crushers) ή σπαστήρες µε οδοντωτούς δίσκους (toothed crushers). Επειδή ενδέχεται να εµπλουτισθεί το έλαιο µε ίχνη µετάλλου που εµφανίζει προ-οξειδωτική δράση, οι σπαστήρες πρέπει να έχουν κατασκευασθεί από ανοξείδωτο χάλυβα. [Μπαλατσούρας, 1986] 27

Στα παραδοσιακά ελαιοτριβεία, ο ελαιόµυλος αποτελείται από µία, δύο ή και τρεις µεγάλες πέτρες κυλινδρικού ή κωνικού σχήµατος, οι οποίες είναι από γρανίτη και περιστρέφονται γύρω από έναν ξύλινο ή µεταλλικό άξονα πάνω σε µία, όµοιας σύστασης, σταθερή βάση. Το όλο σύστηµα διαθέτει ένα µεταλλικής κατασκευής περίβληµα για τη συγκράτηση του ελαιοκάρπου και της ελαιοζύµης, ενώ µε ειδικό µεταλλικό ή ξύλινο εξάρτηµα κατευθύνεται ο ελαιόκαρπος κάτω από τις περιστρεφόµενες πέτρες. Η περιστροφή τους γίνεται µε αργό ρυθµό, περίπου 12 15 στροφές ανά λεπτό, και επιτυγχάνεται ταυτόχρονα σπάσιµο του ελαιοκάρπου και µερική µάλαξη της ελαιοζύµης. [Μπαλατσούρας, 1986] Εικόνα 3.3:Κυλινδρικές µυλόπετρες και µυλόπετρες κωνικού σχήµατος [ ιαδίκτυο 8] Αντίθετα, οι µεταλλικοί σπαστήρες είναι µικρών διαστάσεων και λειτουργούν µε µεγάλο αριθµό στροφών, προκαλώντας το σπάσιµο του ελαιοκάρπου κατά την πτώση του από τη χοάνη τροφοδοσίας. Χρησιµοποιούνται ευρέως διότι οι ελαιόµυλοι δεν προτιµώνται λόγω του µεγάλου όγκου, της µικρής απόδοσης και του µεγάλου κόστους προµήθειας. Εάν οι ελιές είναι παγωµένες ή πολύ ξηρές, προστίθεται µια µικρή ποσότητα νερού, περίπου 100 150 L ανά 1000 kg καρπού. [Μπαλατσούρας, 1986] Εικόνα 3.4: ιατάξεις που χρησιµοποιούνται για την σύνθλιψη του ελαιοκάρπου στα σύγχρονα ελαιοτριβεία [ ιαδίκτυο 8] 28

3.2.4.2 Μάλαξη ελαιοζύµης H µάλαξη της ελαιοζύµης διαδραµατίζει πολύ σπουδαίο ρόλο στην εξαγωγή του ελαιολάδου και αποτελεί βασικό στάδιο της επεξεργασίας. Μετά την άλεση, η ελαιοζύµη εισέρχεται σε ειδικούς µαλακτήρες, οι οποίοι αποτελούνται από µία λεκάνη διαφορετικού σχήµατος και χωρητικότητας, ανάλογα µε τον τύπο και τη δυναµικότητα του ελαιουργείου. Η αύξηση της θερµοκρασίας της ελαιοζύµης επιτυγχάνεται µέσω της κυκλοφορίας νερού, υψηλής θερµοκρασίας, µεταξύ των διπλών τοιχωµάτων του θερµοµαλακτήρα, και είναι απαραίτητη ώστε να επιτευχθεί η θερµική διάσπαση του ελαιολάδου από την υπόλοιπη ελαιόπαστα και να επιταχυνθεί η συνένωση των ελαιοσταγονιδίων του µεσοκαρπίου σε µεγαλύτερες σταγόνες. Η συνένωση αυτή είναι απαραίτητη προυπόθεση για το διαχωρισµό του λαδιού από τα φυτικά υγρά. Η ανάµειξη της ελαιοζύµης επιτυγχάνεται µε περιστρεφόµενο έλικα, ο οποίος φέρει µικρό αριθµό πτερυγίων και κινείται µε πολύ αργό ρυθµό. [Μπαλατσούρας, 1986] Εικόνα 3.5: Μαλακτήρας ελαιοζύµης 29

Ο τρόπος που γίνεται η µάλαξη και ο τύπος των µηχανηµάτων, που χρησιµοποιείται, επιδρούν σηµαντικά στην απόδοση αλλά και στην ποιότητα του ελαιολάδου το οποίο παραλαµβάνεται τελικά. 3.2.4.3 ιαχωρισµός ελαιολάδου Τα εφαρµοζόµενα συστήµατα για το διαχωρισµό των φάσεων της ελαιόπαστας είναι 3 τύπων, τα οποία διαφέρουν σηµαντικά ως προς την ποσότητα και τη σύνθεση των αποβλήτων που παράγουν: 1. Υ ΡΑΥΛΙΚΑ ΠΙΕΣΤΗΡΙΑ Ή ΠΑΡΑ ΟΣΙΑΚΗ ΜΕΘΟ ΟΣ ΠΙΕΣΗΣ 2. ΦΥΓΟΚΕΝΤΡΙΚΑ ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑΤΑ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ 3-ΦΑΣΕΩΝ ΣΥΝΕΧΟΥΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ 3. ΦΥΓΟΚΕΝΤΡΙΚΑ ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑΤΑ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ 2-ΦΑΣΕΩΝ ΣΥΝΕΧΟΥΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ Η παραδοσιακή µέθοδος πίεσης χρησιµοποιήθηκε ευρέως για 20 30 χρόνια, ώσπου το 1970 1980 άρχισαν να αντικαθίσταται από τη µέθοδο συνεχούς εξαγωγής ελαιολάδου, δηλαδή τη φυγοκέντριση 3 φάσεων. Στην Ελλάδα το 90% της παραγωγής λαµβάνεται από ελαιοτριβεία µε φυγοκεντρικά συγκροτήµατα 3-φάσεων. Το υπόλοιπο ποσοστό αντιστοιχεί στην παραγωγή ελαιολάδου από τα φυγοκεντρικά συστήµατα 2 φάσεων. Η περιγραφή των µεθόδων διαχωρισµού γίνεται στο κεφάλαιο 3.3 "Περιγραφή των ελαιουργικών συγκροτηµάτων". 3.2.4.4 ιαύγαση ελαιολάδου Στο στάδιο της διαύγασης ελαιολάδου, το λάδι καθαρίζεται από τα στερεά σωµατίδια και το νερό, τα οποία έχουν αποµείνει από το στάδιο του διαχωρισµού των φάσεων και παραλαβής του ελαιολάδου. Οποιαδήποτε µέθοδος και αν εφαρµοστεί για την εξαγωγή του ελαιολάδου από την ελαιοζύµη είναι απαραίτητη, για τον τελικό καθαρισµό του, η επεξεργασία στον ελαιοδιαχωριστήρα του ελαιουργικού συγκροτήµατος. 30

Στα σύγχρονα ελαιουργεία ο τελικός διαχωρισµός του ελαιολάδου γίνεται µε τη χρήση κατακόρυφων φυγοκεντρικών διαχωριστήρων, ενώ σε αυτά του παλαιού τύπου εκµεταλλεύονται το γεγονός ότι το ελαιόλαδο είναι πιο ελαφρύ (πυκνότητα 0.91 γραµµάρια ανά κυβικό εκατοστό) από το νερό (πυκνότητα 1 γραµµάριο ανά κυβικό εκατοστό), µε αποτέλεσµα το µείγµα της υγρής φάσης να τοποθετείται σε δεξαµενές, ώστε να επιτυγχάνεται διαχωρισµός των συστατικών της λόγω του διαφορετικού ειδικού τους βάρους. Εικόνα 3.6: ιακρίνεται σύστηµα κατακόρυφων φυγοκεντρικών διαχωριστήρων και το παραγόµενο ελαιόλαδο στην έξοδο αυτών Εικόνα 3.7: ιακρίνονται 9 δεξαµενές διαχωρισµού του ελαιολάδου από το µείγµα της υγρής φάσης, στα παραδοσιακά ελαιοτριβεία [ ιαδίκτυο 8] 31

3.3 ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΕΛΑΙΟΥΡΓΙΚΩΝ ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑΤΩΝ 3.3.1 Παραδοσιακή µέθοδος πίεσης Στα κλασικά συγκροτήµατα όπου εφαρµόζεται υψηλή πίεση στην ελαιοζύµη, το έλαιο διαχωρίζεται µηχανικά σε υδραυλικές πρέσες (σε πιέσεις που µπορεί να ανέλθουν ακόµη και σε 400 atm). Η τεχνική αυτή είναι η παλαιότερη και η χρήση της σήµερα είναι πολύ περιορισµένη. Η παραδοσιακή µέθοδος πίεσης παράγει το παρθένο ελαιόλαδο και δύο τύπους αποβλήτων, όπως απεικονίζεται σχηµατικά στο διάγραµµα ροής του Σχ. 3.1: τα υγρά απόβλητα (απόνερα ή κατσίγαρος) και τα στερεά απόβλητα (ελαιοπυρήνα). Η παραδοσιακή µέθοδος είναι µια ασυνεχής διαδικασία (batch type process), που περιλαµβάνει δύο φάσεις στη συµπίεση του αλεσµένου ελαιοκάρπου. Η υγρή φάση (µίγµα νερού/λαδιού) διαχωρίζεται σε επόµενο στάδιο προκειµένου να παραληφθεί το ελαιόλαδο. Για το λόγο ότι η διαδικασία παραγωγής είναι ασυνεχής, δεν χρησιµοποιείται πλέον στη σύγχρονη βιοµηχανία. Έκθλιψη σε πετρόµυλους Μάλαξη Τοποθέτηση της πάστας στα ελαιόπανα (mats) Εφαρµογή υψηλής πίεσης Ελαιοπυρήνας Ελαιόπαστα Φυγοκέντριση Έλαιο Απόνερα Σχ. 3.1: ιαγραµµατική απεικόνιση παραγωγής ελαιολάδου µε τη παραδοσιακή µέθοδο των υδραυλικών πιεστηρίων 32

Εικόνα 3.8: Ο εσωτερικός χώρος παραδοσιακού ελαιοτριβείου. ιακρίνονται οι διατάξεις της πρέσας (κάτω και πάνω αριστερά) και τα ειδικά καροτσάκια (πάνω δεξιά) στα οποία τοποθετείται η ελαιοζύµη [ ιαδίκτυο 8]. Εντούτοις, αν και είναι πιο οικολογική µέθοδος σε σχέση µε την τριφασική διαδικασία, η τεχνική αυτή είναι ασυνεχούς λειτουργίας, γεγονός που αποτελεί µειονέκτηµα για τη σύγχρονη βιοµηχανία γι αυτό και στις ηµέρες µας έχει σχεδόν εγκαταλειφθεί, µε εξαίρεση λίγες αποµακρυσµένες περιοχές, κυρίως σε επαρχίες της Ελλάδας. 33

3.3.2 Συνεχές Σύστηµα 3 Φάσεων Ο διαχωρισµός του λαδιού από την ελαιοζύµη γίνεται µέσω φυγοκέντρισης σε οριζόντιους τριφασικούς φυγοκεντρικούς διαχωριστήρες, γνωστοί ως decanters. Τα 3- φασικά ελαιουργικά συγκροτήµατα καταναλώνουν σηµαντικές ποσότητες πόσιµου νερού για την παραγωγή λαδιού (1 η φάση), παράγοντας κατ επέκταση σηµαντικές ποσότητες υγρών αποβλήτων, γνωστά ως κατσίγαρος (2 η φάση). Επιπλέον, παράγεται η ελαιοπυρήνα (3 η φάση), που αντιστοιχεί στα στερεά συστατικά του ελαιοκάρπου, και επεξεργάζεται στα πυρηνελαιουργεία για την παραγωγή πυρηνελαίου και πυρηνόξυλου. Η τριφασική διαδικασία (Σχήµα 3.2) είναι µία συνεχής διαδικασία (continuous process), που έχει αντικαταστήσει την παραδοσιακή µέθοδο. Το κύριο µειονέκτηµα αυτής της µεθόδου είναι η µεγάλη ποσότητα νερού που απαιτείται να προστεθεί και συνεπώς η παραγωγή υγρών αποβλήτων που προκαλούν σοβαρή ρύπανση. Έκθλιψη Μάλαξη Φυγοκέντριση Προσθήκη νερού Ελαιοπυρήνας Ελαιόλαδο Υγρά Απόβλητα Σχ. 3.2: ιαγραµµατική απεικόνιση παραγωγής ελαιολάδου µε τη µέθοδο 3 φάσεων 3.3.3 Συνεχές Σύστηµα 2 Φάσεων Το συνεχές σύστηµα 2 φάσεων αποτελεί παραλλαγή του συστήµατος 3 φάσεων. Στη διφασική λειτουργία, τα συστατικά του ελαιοκάρπου τροφοδοτούνται στον διφασικό φυγοκεντρικό διαχωριστήρα δύο φάσεων και διαχωρίζονται στο ελαιόλαδο (1η φάση) και στα υπόλοιπα συστατικά της ελιάς (πούλπα, φυτικά υγρά), που στο σύνολο τους αντιστοιχούν στη διφασική ελαιοπυρήνα (2η φάση). Τα φυγοκεντρικά ελαιουργικά συγκροτήµατα 2-φάσεων, αποκαλούµενα και ως οικολογικά συστήµατα, χρησιµοποιούνται τα τελευταία χρόνια (Σχήµα 3.3). Σε αυτή τη διαδικασία, τα τελικά προϊόντα είναι το ελαιόλαδο και ο ελαιοπυρήνας, στον οποίο 34

ενσωµατώνονται τα φυτικά υγρά του καρπού. Το σηµαντικό πλεονέκτηµα του συστήµατος είναι η µηδενική κατανάλωση νερού και η µηδενική παραγωγή υγρών αποβλήτων στο στάδιο της παραλαβής του ελαιολάδου. Έκθλιψη Μάλαξη Φυγοκέντριση Υγρός Ελαιοπυρήνας Ελαιόλαδο Σχ. 3.3: ιαγραµµατική απεικόνιση παραγωγής ελαιολάδου µε τη µέθοδο 2 - φάσεων Τα στερεά σωµατίδια (τεµαχίδια σάρκας, φλοιού, θρύµµατα πυρηνόξυλου) που βρίσκονται διαλυµένα στην υγρή φάση αποµακρύνονται µε την χρήση παλινδροµικά κινούµενων κοσκίνων (κόσκινα απολάσπωσης). Σηµειώνεται ότι το βάρος των στερεών σωµατιδίων υπολογίζεται σε ποσοστό 0,5-1% επί του συνολικού βάρους της υγρής φάσης. 3.4 ΥΠΟΠΡΟΪΟΝΤΑ ΕΛΑΙΟΥΡΓΙΑΣ Όπως ήδη αναφέρθηκε, οι τρεις διαφορετικές µέθοδοι ελαιοποίησης του ελαιοκάρπου (παραδοσιακή, τριφασική και διφασική) διαφέρουν σηµαντικά ως προς τον όγκο και την σύσταση των αποβλήτων που παράγουν, ενώ υπάρχουν και µικρές διαφορές ως προς την ποιότητα του παραγόµενου ελαιολάδου. Αξίζει όµως να σηµειωθεί, ότι πέρα από την µέθοδο που χρησιµοποιείται για την παραγωγή του ελαιολάδου, τεράστια σηµασία στα τελικά χαρακτηριστικά του ελαιολάδου, αλλά και των παραγόµενων αποβλήτων που το συνοδεύουν, έχουν και άλλοι παράγοντες. Αυτοί είναι: α) οι εδαφοκλιµατολογικές συνθήκες κάθε περιοχής, β) η ποικιλία των ελαιόδεντρων, γ) το στάδιο ωρίµανσης του καρπού κατά την συλλογή του, 35

δ) η χρήση παρασιτοκτόνων και λιπασµάτων στους ελαιώνες, ε) ο τρόπος συγκοµιδής και αποθήκευσης του ελαιοκάρπου, και στ) το σηµείο όπου γίνεται η δειγµατοληψία για τον χαρακτηρισµό των αποβλήτων (αν είναι αµέσως µετά την παραγωγή ή αφού περάσουν κάποιες ηµέρες, επίσης αν είναι από ανοιχτή ή κλειστή δεξαµενή απόθεσης και τέλος αν είναι δείγµα επιφανειακό ή βάθους) [Cabrera et al., 1996]. Αποτέλεσµα των προαναφερθέντων παραγόντων είναι οι µεγάλες διακυµάνσεις στα χαρακτηριστικά τόσο του ελαιολάδου, όσο και των αποβλήτων που το συνοδεύουν, µεταξύ των διαφόρων ελαιοπαραγωγικών περιοχών από χώρα σε χώρα, όπως και µεταξύ των ελαιοκοµικών περιόδων. Στους πίνακες 3.2, 3.3 και 3.4, που ακολουθούν, παρουσιάζονται ενδεικτικά οι διαφορές µεταξύ των τριών διαδικασιών, η µέση σύσταση των υγρών αποβλήτων τους, καθώς και διαφορές µεταξύ των σύγχρονων και παλαιού τύπου ελαιουργείων [ ιαδίκτυο 6]. Πίνακας 3.2: Σύγκριση ορισµένων χαρακτηριστικών των αποβλήτων από τις διάφορες επεξεργασίες παραγωγής ελαιολάδου Επεξεργασία παραγωγής ελαιολάδου Παραδοσιακή 3 Φάσεων 2 Φάσεων Στερεό υπόλειµµα µετά την πρέσα/φυγοκέντριση (kg/tn καρπού) 330 500 800 Υγρά απόβλητα (L/tn καρπού) 600 1200 250 Βιοχηµικά απαιτούµενο οξυγόνο 5 ηµερών BOD 5 υγρών αποβλήτων (g/l) 100 80 10 Πολυφαινόλες στα υγρά απόβλητα (g/l) 0,203 0,164 0,200 είκτης πικρότητας 1,4 0,5-36

Πίνακας 3.3: Μέση σύσταση υγρών αποβλήτων ελαιουργείων Χαρακτηριστικά Τιµή (g/l) Ολικά στερεά 14-126 Πτητικά οργανικά στερεά 12-105 Ολικά αιωρούµενα στερεά 0,4-24 Χηµικά απαιτούµενο οξυγόνο 25-162 Βιοχηµικά απαιτούµενο οξυγόνο 9,2-100 Ολικό οργανικό άζωτο 0,009 3,2 Ολικός φώσφορος Ίχνη 1,4 Πίνακας 3.4: Χαρακτηριστικά των αποβλήτων των κλασικών και των φυγοκεντρικών ελαιουργείων ΤΥΠΟΣ ΕΛΑΙΟΥΡΓΕΙΟΥ ΚΛΑΣΣΙΚΟ ΦΥΓΟΚΕΝΤΡΙΚΟ Μέγεθος ph 4,5 5,5 4,7 5,2 Ρυπαντικό δυναµικό Χηµικά απαιτούµενο 120-130 45-60 οξυγόνο, COD (g/l) Βιοχηµικά απαιτούµενο 90-100 35-48 οξυγόνο, BOD (g/l) Αιωρούµενα στερεά (%) 0,1 0,9 Ολικά στερεά (%) 12 6 Ολικά οργανικά στερεά (%) 10,5 5,5 Ολικά ανόργανα στερεά 1,5 0,5 (%) Οργανικές ουσίες (%) Ολικά σάκχαρα 0,11 0,03 Αζωτούχες ενώσεις 0,72 0,27 Οργανικά οξέα 0,5-1 0,2 0,4 Πολυαλκοόλες 1 1,5 0,3 0,5 Πηκτίνες, ταννίνες 1 1,5 0,2 0,5 Πολυφαινόλες 2 2,4 0,3 0,8 37

Λίπη 0,03-1 0,5 2,3 Ανόργανα στοιχεία (%) P 0,11 0,03 K 0,72 0,27 Ca 0,07 0,02 Mg 0,04 0,01 Na 0,09 0,03 Από τους παραπάνω πίνακες προκύπτει ότι το διφασικό σύστηµα δηµιουργεί µεγαλύτερες ποσότητες στερεού υπολείµµατος, παράγει όµως µικρότερα ποσά υγρών αποβλήτων και έχει πολύ χαµηλότερη τιµή συγκέντρωσης βιοχηµικά απαιτούµενου οξυγόνου πέντε ηµερών (ΒΑΟ 5 ). Είναι επίσης χαρακτηριστικό ότι η περιεκτικότητα του ελαιολάδου σε πολυφαινόλες είναι µικρότερη στο τριφασικό σύστηµα, λόγω των υψηλών ποσών προστιθέµενου νερού. Επιπλέον, στα φυγοκεντρικά ελαιοτριβεία παρατηρείται µειωµένη περιεκτικότητα των αποβλήτων σε στερεά σε σχέση µε τα κλασικά. Αυτό οφείλεται στο γεγονός, ότι η διαδικασία της φυγοκέντρισης απαιτεί εκτός από την προσθήκη νερού στους κατακόρυφους διαχωριστήρες, οι οποίοι υπάρχουν κατά κανόνα τόσο στα κλασικά όσο και στα φυγοκεντρικά τύπου ελαιουργεία, και συνεχή προσθήκη µίας επιπλέον ποσότητας νερού ίσης προς το 30-50% του επεξεργάσιµου καρπού στο στάδιο της παραλαβής του ελαιολάδου. Η προσθήκη αυτή αφ ενός προκαλεί µία φυσιολογική αραίωση των περιεχόµενων συστατικών, αφ ετέρου όµως αυξάνει την τελική παραγόµενη ποσότητα αποβλήτων ανά µονάδα επεξεργαζόµενου καρπού. Τέλος, το ελαιόλαδο που προκύπτει από τη διφασική επεξεργασία είναι υψηλότερης ποιότητας και σταθερότερο στην οξείδωση, λόγω της µεγαλύτερης περιεκτικότητας σε πολυφαινόλες και κυρίως διφαινόλες. Οι µέθοδοι εξαγωγής του ελαιολάδου διαφέρουν ανάλογα µε τη χώρα και την περιοχή. Στην Ισπανία και ειδικότερα στις νότιες περιοχές, όπου η παραγωγή προέρχεται αποκλειστικά από µεσαίου και µεγάλου µεγέθους συνεταιρισµούς, η διφασική µέθοδος εξαγωγής ελαιολάδου χρησιµοποιείται σε ποσοστό 95% στις ηµέρες µας. Στην Ιταλία χρησιµοποιείται ευρύτατα το τριφασικό σύστηµα και λιγότερο το διφασικό [ ιαδίκτυο 5]. Η πλειονότητα των ελαιουργείων που λειτουργούν στην Ελλάδα είναι φυγοκεντρικά τριών φάσεων. ιατηρούνται επίσης µερικά πιεστικά παλαιού τύπου, κυρίως σε 38

αποµακρυσµένες περιοχές. Τα ελαιουργεία δύο φάσεων δεν έχουν διαδοθεί πολύ στη χώρα µας κυρίως λόγω του ηµιστερεού απόβλητου που παράγουν (ελαιοπολτός), το οποίο δεν δύναται να επεξεργαστεί στα υπάρχοντα πυρηνελαιουργεία. Εν τούτοις, κατά την ελαιοκοµική περίοδο 2009/2010 λειτούργησε για πρώτη φορά στην Ελλάδα Μονάδα ιαχείρισης ιφασικής Ελαιοπυρήνας στο Ν. Μεσσηνίας για την ξήρανση της παραγόµενης διφασικής ελαιοπυρήνας από τα ελαιοτριβεία της περιοχής που εφάρµοσαν εξολοκλήρου τη διφασική µέθοδο ελαιοποίησης. 3.4.1 Υγρά απόβλητα ελαιοτριβείων Στην ελαιουργία, τα υγρά απόβλητα των ελαιοτριβείων, γνωστά ως λιόζουµα, απόνερα ή κατσίγαρος, αποτελούν προϊόντα χωρίς εµπορική αξία, αλλά πλούσια σε πολύτιµα συστατικά όπως σάκχαρα, πρωτεΐνες, υπολείµµατα λαδιού, φαινολικές ουσίες, χρωστικές και χλωροφύλλες. Τα υγρά απόβλητα των ελαιοτριβείων παράγονται κυρίως από τα φυγοκεντρικά ελαιοτριβεία τριών φάσεων και προέρχονται από το υγρό κλάσµα του χυµού του ελαιοκάρπου και του νερού που προστίθενται στην πλύση του καρπού, την µάλαξη ενδεχοµένως, την φυγοκέντριση σε οριζόντιο φυγοκεντρικό διαχωριστήρα decanter και τη διαύγαση του ελαιολάδου σε ελαιοδιαχωριστήρα. Στη διεθνή βιβλιογραφία δίνονται διάφοροι όροι για τον προσδιορισµό των υγρών αποβλήτων των ελαιοτριβείων όπως olive mill wastewaters OMW, olive press wastewaters, olive vegetation wastewater, olive vegetable wastewaters, aqua reflue ιταλικά και alpechin ισπανικά. Πρόκειται για υγρά απόβλητα σκούρου χρώµατος, κιτρινοπράσινου έως καφέ µαύρου χρώµατος, θολά, µε χαρακτηριστική έντονη οσµή, η οποία οφείλεται κυρίως σε πτητικά οξέα. Επίσης εµφανίζουν όξινο ph, υψηλή ρυθµιστική ικανότητα και επιφανειακή τάση, και είναι πλούσια σε ανόργανα και οργανικά υδροδιαλυτά συστατικά [ ιαδίκτυο 9] Η µελέτη του προβλήµατος διαχείρισης των ΥΑΕ, καθώς και η αντιµετώπισή του γίνεται προς το παρόν ασυντόνιστα, όπως και οι λύσεις που χρησιµοποιούνται ποικίλλουν όχι µόνο από χώρα σε χώρα αλλά και από περιοχή σε περιοχή. Σχεδόν το σύνολο των ΥΑΕ στην Ελλάδα οδηγούνται χωρίς επεξεργασία σε χείµαρρους, ποτάµια και τη θάλασσα, αλλοιώνοντας σηµαντικά τα φυσικοχηµικά και βιολογικά χαρακτηριστικά τους. 39

Εικόνα 3.11: Άποψη του ποταµού Σέλα επί της επαρχιακής οδού Νο. 15 "Φιλιατρά - Ρωµανός" στην περιοχή Ρωµανός του Ν. Μεσσηνίας ( ελαιοκοµική περίοδος 2008/09). Εικόνα 3.12: Σε συνέχεια της εικόνας 3.11, διακρίνεται η διάθεση των ανεπεξέργαστων ΥΑΕ από τον αγωγό όµβριων υδάτων στα αριστερά της κοίτης του ποταµού Σέλα. Οι κυριότερες επιπτώσεις εµφανίζονται µε τη ρύπανση υπόγειων υδροφορέων και µε τη συνακόλουθη ρύπανση του αρδευτικού και ιδίως του πόσιµου νερού [ ιαδίκτυο 9]. Βασικοί αποδέκτες είναι κατά ποσοστό [Βουτυράκης 2003]: Περιοδικοί χείµαρροι 53,8 % 40

Έδαφος 19,8 % Ποτάµι 6 % Θάλασσα 5,3 % Λίµνες 0,038 % Η διάθεση των υγρών αποβλήτων στους χείµαρρους και τα ποτάµια δηµιουργεί µια σειρά από δυσµενή περιβαλλοντικά προβλήµατα. Πέρα από την οπτική ρύπανση, εξαιτίας του χρωµατισµού των νερών, και τη δυσοσµία, δηµιουργεί προβλήµατα φυτοτοξικότητας και βιοτοξικότητας στην πανίδα και τη χλωρίδα. Οι αρνητικές επιδράσεις των ΥΑΕ στο περιβάλλον σχετίζονται µε: Την παρεµπόδιση οξυγόνωσης των υδάτινων αποδεκτών και της µείωσης του πορώδους του εδάφους λόγω της υψηλής περιεκτικότητας τους σε λιπαρές ουσίες. Το περιορισµό της φωτοσυνθετικής δραστηριότητας σε υδάτινους αποδέκτες, και την αισθητική υποβάθµιση του φυσικού και ανθρωπογενούς περιβάλλοντος, λόγω της υψηλής περιεκτικότητας των ΥΑΕ σε χρωστικές ουσίες. Την δηµιουργία συνθηκών έλλειψης οξυγόνου σε υδάτινους αποδέκτες λόγω των υψηλών τιµών BOD 5 και COD των ΥΑΕ. Την πρόκληση φυτοτοξικότητας και βιοτοξικότητας σε φυτικούς και υδρόβιους οργανισµούς, τον περιορισµό του φάσµατος δράσης των βιοαποικοδοµητών, λόγω της υψηλής συγκέντρωσης των ΥΑΕ σε πολυφαινόλες. [ ιαδίκτυο 9] Η διατάραξη των υδάτινων οικοσυστηµάτων από τα ΥΑΕ οφείλεται βασικά στη δηµιουργία ασφυκτικών συνθηκών για την επιβίωση των υδρόβιων οργανισµών λόγω έλλειψης οξυγόνου. Η έλλειψη οξυγόνου οφείλεται στις παρακάτω αιτίες ή σε συνδυασµό αυτών, και συγκεκριµένα: Στο αυξηµένο οργανικό φορτίο των ΥΑΕ, το οποίο για να αποδοµηθεί απαιτεί µεγάλες ποσότητες οξυγόνου. Στο επιπλέον γαλάκτωµα στην επιφάνεια του νερού, το οποίο παρεµποδίζει τη διάλυση του ατµοσφαιρικού οξυγόνου στο νερό. 41

Τα γαλακτώδη συσσωµατώµατα των ΥΑΕ, τα οποία καθιζάνουν στο πυθµένα της κοίτης των υδάτινων αποδεκτών, και δηµιουργούν ασφυκτικές συνθήκες και συνθήκες έλλειψης οξυγόνου στα βαθύτερα στρώµατα του νερού. Στην εναπόθεση γαλακτωµάτων και συσσωµατωµάτων στα αναπνευστικά όργανα των υδρόβιων ζωικών οργανισµών, προκαλώντας ασφυκτικές συνθήκες [ ιαδίκτυο 9]. Η Ο ΗΓΙΑ 2000/60 της Ευρωπαϊκής Ένωσης θεσπίζει ένα πλαίσιο δράσης για την προστασία των υδάτων. Περιληπτικά οι περιβαλλοντικοί στόχοι που θέτει η Οδηγία είναι: Επίτευξη καλής οικολογικής και καλής χηµικής κατάστασης των επιφανειακών υδάτων Επίτευξη καλού οικολογικού δυναµικού και καλής χηµικής κατάστασης των τεχνητών υδατικών οικοσυστηµάτων Επίτευξη καλής κατάστασης των υπόγειων υδάτων. Η Ο ΗΓΙΑ 2000/60 απαιτεί την ανάπτυξη σχεδίων διαχείρισης σε επίπεδο λεκάνης απορροής και παράκτιας ζώνης καθώς και δράσεις αποκατάστασης. Το πρόβληµα της ανεξέλεγκτης διάθεσης των ΥΑΕ σε ποταµούς και χείµαρρους αποτελεί ένα σηµαντικό ζήτηµα για τις µεσογειακές χώρες, που πρέπει να επιλυθεί, ώστε να επιτευχθεί η καλή χηµική κατάσταση των υδάτων σύµφωνα µε τις απαιτήσεις της Ο ΗΓΙΑΣ. 3.4.2 Στερεά απόβλητα ελαιοτριβείων Η παραγωγή του ελαιολάδου, ανεξάρτητα της διαδικασίας εξαγωγής του, συνοδεύεται από σηµαντικές ποσότητες υγρών και στερεών αποβλήτων. Τα στερεά απόβλητα διαφέρουν ως προς τον όγκο και τη σύσταση, ανάλογα µε την µέθοδο που χρησιµοποιείται κατά την επεξεργασία του ελαιοκάρπου. ιακρίνονται σε δύο κατηγορίες: α) σε αυτά που συλλέγονται κατά τα πρώτα στάδια της παραγωγικής διαδικασίας και είναι όµοια, ανεξάρτητα της εφαρµοζόµενης µεθόδου, όπως φύλλα, πέτρες, ξύλα χαρακτηριστικό είναι ότι συγκεντρώνονται πολύ µικρές ποσότητες και µπορούν 42

εύκολα να επεξεργαστούν περαιτέρω. Συνήθως, χρησιµοποιούνται (εκτός από τις πέτρες) ως καύσιµη ύλη ή διατίθενται εκ νέου στο έδαφος, ενώ σπανιότερα αξιοποιούνται σε τεχνικές πυρόλυσης ή αεριοποίησης [Zabaniotou et al., 2000], και β) στα στερεά που προκύπτουν στο στάδιο της παραλαβής του ελαιολάδου και τα οποία αποτελούν το κυρίως στερεό υπόλειµµα της διεργασίας (ελαιοπυρήνα). Κατά την παραδοσιακή µέθοδο, από την επεξεργασία 1000 κιλών ελαιοκάρπου παράγονται 400-600 κιλά ελαιοπυρήνας, τα οποία περιέχουν περίπου 7 % ελαιόλαδο και 26 % υγρασία. Το παραπροϊόν αυτό για πολλές δεκαετίες διατίθετο χωρίς καµία επεξεργασία στους ελαιώνες ή σε υδάτινους αποδέκτες, µε όλες τις επακόλουθες συνέπειες για το περιβάλλον. Στις ηµέρες µας οδηγείται στα πυρηνελαιουργεία [Εικ. 3.11], όπου γίνεται ανάκτηση του λαδιού µε εκχύλιση, χρησιµοποιώντας ως διαλύτη εξάνιο. Το λάδι αυτό καλείται πυρηνέλαιο και θεωρείται κυρίως ως λάδι δεύτερης ποιότητας. Το πυρηνόξυλο, δηλαδή το ξηρό προϊόν στο τέλος της ξήρανσης, αποτελείται κυρίως από λιγνίνη και κυτταρίνη και αποτελεί ένα εξαιρετικό καύσιµο. [ ιαδίκτυο 5]. Εικ. 3.11: ιακρίνεται ο εσωτερικός χώρος ενός πυρηνελαιουργείου [ ιαδίκτυο 8] Στην τριφασική διαδικασία, από την επεξεργασία των 1000 κιλών ελαιοκάρπου παράγονται 500 κιλά ελαιοπυρήνας, η οποία περιέχει περίπου 3-7% ελαιόλαδο και 45-50% υγρασία. Όταν ο ελαιοπυρήνας ξηρανθεί, µπορεί να γίνει ανάκτηση του πυρηνελαίου µε τη χρήση χηµικών µεθόδων [Israilides et al., 1996], καθώς και των σπασµένων κουκουτσιών που περιέχονται σε αυτόν. Το στερεό υπόλειµµα που 43

αποµένει µπορεί να χρησιµοποιηθεί είτε για θέρµανση, είτε για ζωοτροφές είτε να επιστρέψει στους ελαιώνες ως εδαφοβελτιωτικό. [ ιαδίκτυο 1]. Εικ. 3.12: Σωρός ελαιοπυρήνα στον εξωτερικό χώρο ελαιουργείου [ ιαδίκτυο 8] Στα ελαιοτριβεία 2-φάσεων παράγονται 800 κιλά ελαιοπυρήνας, ανά 1000 κιλά επεξεργασµένου ελαιοκάρπου. Η ελαιοπυρήνα περιλαµβάνει όλα τα στερεά και τα υγρά υπολείµµατα που προκύπτουν κατά την παραγωγή του ελαιολάδου [Εικόνα 3.13]. Σε σύγκριση µε την τριφασική ελαιοπυρήνα, η διφασική έχει µεγαλύτερη περιεκτικότητα σε υγρασία που ξεπερνά το 65% κατά βάρος και µεγαλύτερη περιεκτικότητα σε σάκχαρα, τα οποία ως διαλυτά συστατικά των φυτικών υγρών του καρπού ενσωµατώνονται στην 2 η φάση. Η ξήρανση της διφασικής ελαιοπυρήνας στα υφιστάµενα πυρηνελαιουργεία καθίσταται αδύνατη, λόγω της υψηλής περιεκτικότητας σε σάκχαρα, τα οποία καραµελοποιούνται κατά την ξήρανση µε κίνδυνο έµφραξης του τυµπάνου ξήρανσης και πρόκλησης φωτιάς. Εικ 3.13: ιφασική ελαιοπυρήνα αποθηκευµένη σε λιµνοδεξαµενές [ ιαδίκτυο 8] 44

Πριν ή µετά το στάδιο της ξήρανσης, η ελαιοπυρήνα διαχωρίζεται σε ξυλάκι (σπασµένα κουκούτσια) και ψίχα. Το ξυλάκι αποτελεί εξαιρετικό καύσιµο [Εικόνα 3.9], αφού η θερµιδική του αξία είναι περίπου 4000 χιλιοθερµίδες ανά κιλό (kcal/kg). Εικ. 3.9: ιάταξη που χρησιµοποιείται για την αποµάκρυνση των σπασµένων κουκουτσιών στο Αλµπαθέτε (Albacete) της Ισπανίας [ ιαδίκτυο 8] Εικ. 3.10 : Σωρός από σπασµένα κουκούτσια του ελαιοκάρπου (ξυλάκι), που αποτελούν µια εξαιρετική καύσιµη ύλη [ ιαδίκτυο 8] 45

4. ΜΕΘΟ ΟΙ ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΩΝ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΥΡΓΕΙΩΝ (ΥΑΕ) Τα υγρά απόβλητα των ελαιοτριβείων παρουσιάζουν µεγάλο ενδιαφέρον από περιβαλλοντικής άποψης, καθώς έχουν διπλό ρόλο: είναι µία πηγή για ανάκτηση και ταυτόχρονα ένα απόβλητο προς διαχείριση. Τα YAE παράγονται σε µεγάλες ποσότητες και έχουν υψηλό οργανικό φορτίο, αιωρούµενα στερεά και λιπίδια. Για την εύρεση αποδοτικών, και από άποψη κόστους, εναλλακτικών µεθόδων διαχείρισης, διάφορες µέθοδοι, αλλά και συνδυασµοί αυτών, έχουν εφαρµοστεί, συµπεριλαµβανοµένου χηµικών, µηχανικών, φυσικών, βιολογικών και θερµικών µεθόδων. Παρόλο που µία αποδοτική και ταυτόχρονα οικονοµική εναλλακτική µέθοδος διαχείρισης ΥΑΕ δεν έχει προταθεί ακόµη, ωστόσο η αποθήκευση και η εξάτµιση σε λίµνες είναι η πιο κοινή µέθοδος επεξεργασίας των ΥΑΕ. Σύµφωνα µε αυτή την εφαρµογή, τα απόβλητα αποθηκεύονται σε λίµνες κατά τη διάρκεια λειτουργίας του ελαιοτριβείου, η οποία διαρκεί περίπου 3 µήνες, και το υγρό κλάσµα εξατµίζεται στη διάρκεια της καλοκαιρινής περιόδου. Το κύριο µειονέκτηµα αυτής της επιλογής είναι η απαίτηση µεγάλων εκτάσεων, η δυσοσµία, που προκαλείται από τις εκποµπές πτητικών οργανικών ενώσεων, και η ενοχλητική σκνίπα. Τα κυριότερα προβλήµατα διαχείρισης των ΥΑΕ, που εµφανίζονται στη χώρα µας οφείλονται: Στη θεαµατική αύξηση παραγωγής ελαιολάδου, και συνεπώς υγρών αποβλήτων, όπως και σε όλες τις Μεσογειακές ελαιοπαραγωγικές χώρες Στην Ελλάδα η ετήσια παραγωγή ελαιολάδου τετραπλασιάστηκε τα τελευταία 40 χρόνια. Η αύξηση αυτή στην παραγωγή οδήγησε, όπως ήταν φυσικό, και στην αντίστοιχη αύξηση των παραγόµενων αποβλήτων [Μιχελάκης 2000]. Στην ανεπάρκεια εγκαταστάσεων διαχείρισης Η οξύτητα του προβλήµατος διάθεσης των ΥΑΕ, ώθησε πολύ την έρευνα στην εξεύρεση λύσεων, αρχικά σε εργαστηριακό επίπεδο και στην συνέχεια σε διάφορες πιλοτικές εγκαταστάσεις. 46

Η αποτυχία εύρεσης λύσης, άµεσα εφαρµόσιµης και οικονοµικά και περιβαλλοντικά βιώσιµης, αποδίδεται στους ακόλουθους τρεις λόγους: α. Λόγω της υψηλής συγκέντρωσης οργανικών συστατικών, απαιτούνται µεγάλες ποσότητες οξυγόνου για την αποικοδόµηση τους. β. Η αργή αποδόµηση των υδατοδιαλυτών, κατά βάση φαινολικών ενώσεων, που µεταφέρονται στα ΥΑΕ κατά την επεξεργασία του ελαιοκάρπου. γ. Η εποχικότητα παραγωγής των ΥΑΕ, που αντιστοιχεί σε περίπου 3-4 µήνες ετησίως, σε συνδυασµό µε τις µεγάλες ποσότητες των παραγόµενων υγρών αποβλήτων, αυξάνουν και δυσχεραίνουν το κόστος αποθήκευσης, µεταφοράς και επεξεργασίας τους. Οι διάφορες µέθοδοι και τεχνικές επεξεργασίας και διαχείρισης των ΥΑΕ, οι οποίες έχουν κατά καιρούς εφαρµοστεί στην Ελλάδα και διεθνώς, διακρίνονται σε πέντε (5) βασικές κατηγορίες: 1. Βιολογικές, µε συνδυασµό ή µη ανάκτησης χηµικών ή βιοπολυµερών 2. Φυσικοχηµικές 3. Θερµικές 4. ιαχωρισµός µε µεµβράνες, και 5. Απευθείας εφαρµογή των ΥΑΕ στον αγρό/φερτάρδευση και φυτοεξυγίανση ιεξοδική περιγραφή των παραπάνω µεθόδων µε ανάλυση των πλεονεκτηµάτων και µειονεκτηµάτων τους, καθώς και παραδείγµατα εφαρµογής τους, δίνονται στη συνέχεια. 4.1 ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΜΕΘΟ ΟΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΤΩΝ ΥΑΕ Αποτελούν µεθόδους που χρησιµοποιούν την βιολογική επεξεργασία αποκλειστικά ή συνδυαστικά µε άλλες φυσικοχηµικές µεθόδους. Σκοπός των βιολογικών µεθόδων είναι η βιοµετατροπή των ΥΑΕ µε την καλλιέργεια µικροοργανισµών µε στόχο τη 47

µείωση του ρυπαντικού φορτίου και το σχηµατισµό προϊόντων µε εµπορική αξία, που θα µπορούσαν να καλύψουν µέρος της δαπάνης διαχείρισης τους [Οιχαλιώτης & Ζερβάκης 2000]. Τα ΥΑΕ λόγω των εξειδικευµένων χαρακτηριστικών που παρουσιάζουν (ph 4-5.5, υψηλή σχέση C:N ίση µε 50-60:1, αυξηµένη παρουσία απλών σακχάρων, υψηλή συγκέντρωση φαινολικών) αποτελούν εκλεκτικό υπόστρωµα ανάπτυξης µικροοργανισµών, παρεµποδίζοντας την ανάπτυξη άλλων. 4.1.1. Αερόβια βιολογική επεξεργασία 4.1.1.1 Ανάπτυξη ζυµών Πραγµατοποιήθηκε για πρώτη φορά στην Ισπανία, όταν παρατηρήθηκε η ικανότητα παραγωγής µονοκυτταρικών πρωτεϊνών από τα ΥΑΕ µε τη βοήθεια της ζύµης Candida utilis [Μιχελάκης 2000]. Ο µικροοργανισµός µετατρέπει τα σάκχαρα των ΥΑΕ κατά 50% σε πρωτεΐνες αδιάλυτες, οι οποίες είναι κατάλληλες για διατροφή ζώων, και λόγω της υψηλής περιεκτικότητας τους σε ουσιώδη αµινοξέα, αλλά και σε βιταµίνες Β, µπορούν να ανταγωνιστούν το αλεύρι της σόγιας. Μειονέκτηµα της τεχνικής αποτελεί το υψηλό κόστος παραγωγής, καθώς και η ταχεία αποικοδόµηση των σακχάρων, κατά την διάρκεια της αποθήκευσης του ελαιοκάρπου. Στην Ισπανία έχουν γίνει µελέτες, οι οποίες αφορούν τη χρησιµοποίηση των απόνερων ως υπόστρωµα ανάπτυξης της ζύµης Torulopsis Utlis για τη χρησιµοποίησή της στη βιοµηχανία τροφίµων. Για το σκοπό αυτό, µόνο θειούχο αµµώνιο προστίθεται στο νερό καθότι τα υπόλοιπα µεταλλικά άλατα, περιέχονται σε σηµαντικές ποσότητες στα ΥΑΕ [Carola, 1975]. 4.1.1.2 Αερόβιος βιολογικός καθαρισµός των ΥΑΕ Χρησιµοποιήθηκαν οξειδωτικοί οργανισµοί µε σκοπό τη διάσπαση του οργανικού φορτίου των ΥΑΕ. Η µέθοδος απέτυχε λόγω της υψηλής περιεκτικότητας των ΥΑΕ σε οργανική ουσία [Fiestas 1977] και στο υψηλό κόστος της απαιτούµενης ενέργειας για τη διάσπαση της. Αναλυτικότερα, για την αερόβια διάσπαση 1 kg BOD 5 απαιτείται κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας 1 kwh. Ένα κλασσικό ελαιοτριβείο µε δυναµικότητα 1 tn ελαιοκάρπου ανά ώρα και παραγωγή 0.65 m 3 YAE/h (µε µέση BOD 5 95 kg/m 3 ) 48

απαιτεί περίπου 617 kw ανά 10ωρο. Ενώ ένα φυγοκεντρικό µε δυναµικότητα 2 tn ανά ώρα και παραγωγή 2 m 3 ανά ώρα απαιτεί (µε µέση BOD 42 Κg/m 3 ) περίπου 840 kwh ανά 10ωρο [Μιχελάκης 2000]. 4.1.1.3 Βιολιπασµατοποίηση Σκοπός της βιολιπασµατοποίησης είναι η παραγωγή λιπάσµατος και βελτιωτικού εδάφους από τα ΥΑΕ έχοντας υπόψη την ανάγκη που υπάρχει για βελτίωση και εµπλουτισµό των εδαφών της χώρας µας µε οργανική ουσία, τις απαιτήσεις των φυτών σε θρεπτικά συστατικά και τις δυνατότητες των µικροοργανισµών του εδάφους. Η έρευνα απέδειξε ότι τα ΥΑΕ υπό αερόβιες συνθήκες εµπλουτισµού ευνοούσαν την εκλεκτική επικράτηση αζωτοδεσµευτικών βακτηρίων του γένους Azotobacter [Balis & al. 1996, Piperidou & al. 2000]. Η µεθοδολογία περιλαµβάνει δυο στάδια. Στο πρώτο στάδιο, τα ΥΑΕ υποβάλλονται σε κατεργασία εξουδετέρωσης της οξύτητας τους µε υδροξείδιο του ασβεστίου, CaO. Στο δεύτερο στάδιο το επεξεργασµένο ρευστό υφίσταται επεξεργασία εµβολίου µε το κατάλληλο στέλεχος Azotobacter και συγχρόνως αερισµό, για χρόνο 3-5 ηµέρες. Μετά την επεξεργασία τα ΥΑΕ έχουν µετατραπεί σε ένα παχύρρευστο, καστανοκίτρινο υγρό µε ph 7.5-8.0, πλούσιο σε αζωτοδεσµευτικούς πληθυσµούς κατάλληλο για την βελτίωση του εδάφους. οκιµές λίπανσης σε καλλιέργειες αµπελιού, ελιάς και πατάτας µε το βιολίπασµα - προϊόν της επεξεργασίας των ΥΑΕ µε στέλεχος του αζωτοδεσµευτικού βακτηρίου Azotobacter, έδωσαν ενθαρρυντικά προκαταρκτικά αποτελέσµατα [Chatjipavlidis & al. 1996]. 4.1.1.4 Χρησιµοποίηση των ΥΑΕ για παραγωγή compost Ο όρος κοµποστοποίηση (composting) αναφέρεται στη βιολογική οξειδωτική διαδικασία αποικοδοµήσεως και σταθεροποίησης οργανικών υλικών υπό συνθήκες που οδηγούν στην ανάπτυξη θερµοκρασιών άνω των 45 ο C. Το τελικό προϊόν πρέπει να είναι αρκετά σταθερό για αποθήκευση και εφαρµογή στο έδαφος χωρίς να έχει ανεπιθύµητες περιβαλλοντικές επιπτώσεις. 49

Η δυνατότητα παραγωγής compost έχει δοκιµαστεί µε την ανάµιξη των ΥΑΕ µε αγροτικά, δασικά, ανθρώπινα υπολείµµατα ή και µε εκχυλισµένο ελαιοπυρήνα [Γεωργακάκης & Χριστοπούλου 2003, Roig & al. 2001]. Στα µειονεκτήµατα της µεθόδου συγκαταλέγεται η ανάγκη πλήρους και αυτοµατοποιηµένου ελέγχου των συνθηκών που επηρεάζουν την διαδικασία όπως θερµοκρασία, υγρασία και αναλογία O 2 /CO 2, που αυξάνουν σηµαντικά το κόστος της εφαρµογής [Οιχαλιώτης & Ζερβάκης 2000]. 4.1.1.5 Χρησιµοποίηση των ΥΑΕ σε καλλιέργεια εδώδιµων µανιταριών Έχει επιτευχθεί η βιοαποδόµηση υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων µε τη χρήση βασιδιοµυκήτων λευκής σήψης του γένους Pleurotus, µε αποτέλεσµα τον αποχρωµατισµό τους, τη µείωση της φυτοτοξικής τους δράσης, και µε ταυτόχρονη παραγωγή βιοµάζας η οποία µπορεί να χρησιµοποιηθεί ως ζωοτροφή, ή εδώδιµων µανιταριών [Zervakis & al. 1996]. Σαν υπόστρωµα καλλιέργειας των µανιταριών χρησιµοποιήθηκε ελαιοπυρήνας, στον οποίο για την αύξηση της υγρασίας και των απαραίτητων θρεπτικών συστατικών, προσθέτονταν ΥΑΕ [Zervakis & Balis 1996]. 4.1.2 Αναερόβια επεξεργασία 4.1.2.1 Αναερόβια ζύµωση των ΥΑΕ για την παραγωγή βιοαερίου (βιοµεθανοποίηση) Με την µέθοδο αυτή επιδιώκεται µε αναερόβιες διαδικασίες ο καθαρισµός των αποβλήτων και παράλληλα η ανάκτηση ενέργειας µε τη µετατροπή των οργανικών υλικών σε µεθάνιο. Η αναερόβια επεξεργασία θεωρείται µέθοδος κατάλληλη για την επεξεργασία αποβλήτων µε υψηλό ρυπαντικό φορτίο (COD 5000-40.000 mg/l) ενώ αντίθετα η αερόβια επεξεργασία συνήθως είναι αποδοτικότερη σε απόβλητα µε µικρότερη συγκέντρωση από 5000 ppm COD. Οι διεργασίες της αναερόβιας χώνευσης λαµβάνουν µέρος σε βιοαντιδραστήρες. Τα βακτήρια που λαµβάνουν µέρος είναι κυρίως οξεογόνα και µεθανογόνα τα οποία αναπτύσσονται στη µεσόφιλη και θερµόφιλη φάση και σε ph 6-9. 50

Στην Ελλάδα προσπάθεια παραγωγής βιοαερίου µε αναερόβια ζύµωση πραγµατοποιήθηκαν από τον Νταλή (1989) και το Γεωργακάκη (1993) [Μπαλατσούρας 1997]. Στην πρώτη περίπτωση τα συνολικά απόβλητα των ελαιουργείων υποβάλλονται σε αναερόβια ζύµωση µε αντιδραστήρες αναρροής, χωρίς κατεργασία µε ασβέστη για τη ρύθµιση του ph και την αφαίρεση της ελαιώδους φάσεως. ιαπιστώθηκε αποικοδόµηση του αρχικού ρυπαντικού φορτίου κατά 75-80% και παραγωγή 895 m 3 µεθανίου από 50 tn υγρών αποβλήτων ηµερησίως. Αντίστοιχα οι Georgakakis & Dalis (1993) κατά την περίοδο 1991-1993 µελέτησαν την λειτουργία και απόδοση δυο τύπων αναερόβιων χωνευτήρων στη µεσόφιλη περιοχή των 35 ο C µε παράλληλη παραγωγή βιοαερίου. Το παραγόµενο βιοαέριο θα µπορούσε να καλύψει ανάγκες θέρµανσης θερµοκηπίων. Αντίστοιχα στοιχεία από την Ισπανία [Fiestas & al. 1982] αναφέρουν την δυνατότητα µείωσης κατά 80% του οργανικού φορτίου (εκφρασµένο σε BOD 5 ) παράγοντας παράλληλα 0,855 m 3 βιοαερίου (80% CH 4 και 20% CO 2 ) ανά kg περιοριζόµενου BOD 5. Η παραγόµενη ενέργεια θεωρητικά υπερκαλύπτει τις ενεργειακές ανάγκες του ελαιουργείου και της εγκατάστασης βιοµεθανοποίησης. Τα υγρά απόβλητα των ελαιουργείων είναι κατάλληλα για αναερόβια επεξεργασία, καθώς το ρυπαντικό φορτίο αποτελείται από οργανικές και διαλυτές ενώσεις, όπως σάκχαρα, πηκτίνη, κ.λ.π. Όµως, η παραγωγή µεθανίου (methanogenesis) συχνά παρεµποδίζεται στη βιολογική επεξεργασία των υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων. Οι υψηλές συγκεντρώσεις COD και BOD 5 (πάνω από 7 g/l), η έλλειψη αζώτου και φωσφόρου, η παρουσία πολυφαινολών και λιπαρών οξέων στα υγρά απόβλητα προκαλούν αστάθεια στο µεταβολισµό των µικροοργανισµών και συµβάλλουν στη συσσώρευση πτητικών λιπαρών οξέων (Rozzi et al., 1996). Στα µειονεκτήµατα των διάφορων µεθόδων παραγωγής βιοαερίου συγκαταλέγονται, η ανάγκη χρησιµοποίησης εξοπλισµού και εγκαταστάσεων υψηλού κόστους επένδυσης, η απαίτηση εξειδικευµένου προσωπικού για την συνεχή ρύθµιση των καταλλήλων συνθηκών οµαλής λειτουργίας της αναερόβιας ζύµωσης (ρύθµιση ph στην περιοχή δράσης των βακτηρίων, θερµοκρασίας µεταξύ 30-38 o C, κ.ά.) 51

Πρόσφατα, έχουν γίνει πολλές προσπάθειες για αναερόβια χώνευση ΥΑΕ τα οποία έχουν υποστεί προεπεξεργασία µε φυσικές (Georgakakis and Dalis, 1993, Hamdi, 1993_a, Tsonis and Grigoropoulos, 1993), χηµικές (Chakchouk et al., 1994, Hamdi, 1993_b) ή βιολογικές µεθόδους (Beccari et al., 1996, Beccari et al., 1998, Boari et al., 1993, Borja et al., 1995, Gharsallah, 1994, Hamdi et al., 1992, Ranalli, 1992, Yesilada et al., 1995) ή µετά από αραίωση και χηµική ρύθµιση (διόρθωση του ph και προσθήκη θρεπτικών). Η συγχώνευση µε άλλα αγροτοβιοµηχανικά απόβλητα έχει επίσης µελετηθεί (Marques et al., 1998). Προκαταρκτικές µελέτες εργαστηριακής και πιλοτικής κλίµακας όπου χρησιµοποιήθηκαν αραιωµένα απόβλητα ελαιοτριβείων, µε οργανικά φορτία (COD) µικρότερα από 4 kg m -3 d -1, έδειξαν ότι η αναερόβια διεργασία επαφής µπορεί να δώσει υψηλές αποδόσεις αποµάκρυνσης του οργανικού φορτίου, οι οποίες κυµαίνονται µεταξύ 80 και 85 % στους 35 ο C (Rozzi et al., 1996). Αλλά για συµπυκνωµένα απόβλητα η διεργασία αποδείχθηκε ασταθής εξαιτίας των παρεµποδιστικών φαινοµένων από συστατικά όπως, οι πολυφαινόλες και το κάλιο. 4.2 ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΙΚΕΣ ΜΕΘΟ ΟΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΤΩΝ ΥΑΕ 4.2.1 Κατεργασία µε οξείδιο ή υδροξείδιο του ασβεστίου (CaO ή Ca(OH) 2 ) Η µέθοδος που συνίσταται µέχρι σήµερα για τη µείωση του ρυπαντικού φορτίου των αποβλήτων των ελαιοτριβείων περιλαµβάνει εξουδετέρωση της οξύτητας σε συνδυασµό µε κροκίδωση και στη συνέχεια καθίζηση. Με τη µέθοδο αυτή επιτυγχάνεται καθαρισµός των ΥΑΕ σε ποσοστό 60-70%. Η εξουδετέρωση και η κροκίδωση µπορούν να γίνουν µε προσθήκη ασβέστη (lime slurry) σε σηπτική δεξαµενή συγκρατήσεως 30 60, εφοδιασµένη µε µηχανική ανάδευση. Η προσθήκη του ασβέστη εξουδετερώνει τα οξέα και αυξάνει την τιµή ph. Τα κατακρηµνισµένα άλατα συµπαρασύρουν ποσοστό των διαλυµένων ή σε αραίωση οργανικών ουσιών και τελικά επιτυγχάνεται η µείωση του ρυπαντικού φορτίου και µερικός αποχρωµατισµός του [Μπαλατσούρας 1997]. Το απόβλητο στη συνέχεια µεταφέρεται σε δεξαµενή καθίζησης και αφήνεται σε ηρεµία για 2 ώρες τουλάχιστον, µε σκοπό την καθίζηση των αιωρούµενων συστατικών. Η λάσπη αφαιρείται συνεχώς και διατίθεται άµεσα στους αγρούς. Η 52

απαιτούµενη ποσότητα ασβέστη υπολογίζεται σε 5 kg CaO/tn ελαιοκάρπου ή 2 % ανά µονάδα όγκου αποβλήτου. Εικόνα 4.1: ιαχείριση των ΥΑΕ σε δεξαµενές καθίζησης. Πραγµατοποιείται µεταφορά της υπερκείµενης λεπτόρρευστης φάσης από την πρώτη δεξαµενή προσθήκης ασβέστη στη δεύτερη, όπου και λαµβάνει χώρα καθίζηση. [ ιαδίκτυο 8] 4.2.2 Χρήση λιµνών επεξεργασίας ή εξατµισοδεξαµενών Οι λίµνες εξάτµισης αποτελούν µία από τις παλαιότερες µεθόδους για την επεξεργασία των υγρών αποβλήτων. Η µέθοδος της φυσικής εξάτµισης σε δεξαµενές έχει επικρατήσει στην Κρήτη. Η εξέλιξη αυτή υπήρξε απόρροια της συνεχούς αυξανόµενης πίεσης για περιορισµό της ρύπανσης ιδίως σε τουριστικές περιοχές και της βραδυπορίας που παρουσίασε η έρευνα στην ανάπτυξη και εφαρµογή, οικονοµικά και περιβαλλοντικά, βιώσιµης τεχνολογίας διαχείρισης των ΥΑΕ. Το κύριο µειονέκτηµα των λιµνών εξάτµισης είναι οι µεγάλες επιφάνειες που απαιτούνται και η µεγάλη περίοδος επεξεργασίας που διαρκεί περισσότερο από 60 ηµέρες. Σήµερα οι λίµνες εξάτµισης χρησιµοποιούνται για αποθήκευση και εξάτµιση του ύδατος, ενώ παράλληλα έχουµε και διαχωρισµό των στερεών από την υγρή φάση µε καθίζηση. Το µέγιστο ποσοστό εξάτµισης µπορεί να φθάσει σε τιµές 1 m 3 ανά 1 m 2 κατά τη διάρκεια ενός µήνα. Μετά την εξάτµιση των υγρών αποβλήτων, τα 53

στερεά που αποµένουν χρησιµοποιούνται ως λίπασµα. [Rozzi et al., 1996]. Οι λίµνες εξάτµισης είναι απλές εφαρµογές, χαµηλού κόστους, αλλά υπάρχει κίνδυνος ρύπανσης του υπόγειου υδροφόρου ορίζοντα εάν η µόνωση της λεκάνης δεν είναι σωστή ή εάν υπάρξει κάποια διαρροή. Κύριο µειονέκτηµα της µεθόδου είναι η έντονη δυσοσµία που αναδύεται από τα υγρά απόβλητα, η οποία είναι αντιληπτή σε µεγάλη απόσταση. Ο ρυθµός εξάτµισης εξαρτάται από το κλίµα και µπορεί να διαρκέσει µερικές εβδοµάδες. Στο τέλος της διαδικασίας παραµένει µια ελαιούχος και υγρή λάσπη. [Rozzi et al., 1996]. Πίνακας 10: Ελαιουργεία στην Κρήτη µε εξατµισοδεξαµενές [Μιχελάκης 2000] Νοµοί Ελαιουργεία Εξατµισοδεξαµενές Αριθµός Ποσοστό % Λασιθίου 97 95 97 Ηρακλείου 250 167 67 Ρεθύµνης 106 65 62 Χανίων 176 110 63 Σύνολο 629 436 70 Τα πλεονεκτήµατα που εµφανίζουν οι εξατµισοδεξαµενές είναι: η ευκολία κατασκευής και συντήρησης το σχετικά χαµηλό κόστος κατασκευής το χαµηλό κόστος λειτουργίας η υψηλή αποτελεσµατικότητά τους Τα µειονεκτήµατα που εµφανίζουν, οφείλονται στο ότι: Απαιτούν ειδικά αδιαπέραστα πετρώµατα ή χρήση υλικών στεγανοποιήσεως ηµιουργούν όχληση σε αστικά κέντρα λόγω δυσοσµίας Απαιτούν σωστή διαχείριση 54

Απαιτούν υπολογίσιµη έκταση Απαιτούν σωστή µελέτη και κατασκευή 4.3 ΘΕΡΜΙΚΕΣ ΜΕΘΟ ΟΙ Πραγµατοποιείται εξάτµιση των ΥΑΕ σε συγκρότηµα πολυβάθµιων συµπυκνωτών, όπου τελικά περιορίζει τον όγκο τους κατά 75 %. Παράλληλα επιτυγχάνεται η επαναχρησιµοποίηση του εξατµισµένου συµπυκνωµένου νερού στο ίδιο ελαιοτριβείο και επανάκτηση ελαιολάδου που περιέχεται στα ΥΑΕ σε ποσοστό 0.1-0.3% [Μπαλατσούρας 1997]. Η µέθοδος της θερµικής συµπύκνωσης δεν ξεπέρασε το πειραµατικό στάδιο λόγω τεχνικών δυσκολιών και υψηλού λειτουργικού κόστους [Μιχελάκης 2000]. 4.4 ΑΠΕΥΘΕΙΑΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΩΝ ΥΑΕ ΣΤΟΝ ΑΓΡΟ/ΦΕΡΤΑΡ ΕΥΣΗ ΚΑΙ ΦΥΤΟΕΞΥΓΙΑΝΣΗ Η ευρεία χρήση (φυσικοχηµικών ή βιολογικών) µεθόδων διαχείρισης των ΥΑΕ µε δυνατότητα διάθεσης τους σε υδάτινους αποδέκτες παρεµποδίζεται στο υψηλό τους κόστος, την απαίτηση πολύπλοκου και πολυδάπανου εξοπλισµού και την αδυναµία µείωσης του αρχικού ρυπαντικού φορτίου σε επίπεδα επιτρεπτά από την Κοινοτική Περιβαλλοντική Νοµοθεσία. Η µέθοδος που προτείνει την παροχέτευση των ΥΑΕ σε καλλιεργηµένη γη (φερτάρδευση ή υδρολίπανση - fertirrigation) έχει αρκετή ερευνητική εµπειρία µε πολύ θετικά αποτελέσµατα. Η διάθεση των ΥΑΕ στο έδαφος γίνεται µε ή χωρίς προεπεξεργασία, µε χρήση απλής τεχνολογίας, χαµηλό κόστος και εκµεταλλεύεται τρία βασικά χαρακτηριστικά των αποβλήτων: τη φυτική τους προέλευση και την φυσική επεξεργασία χωρίς προσθήκη συνθετικών χηµικών ουσιών την υψηλή συγκέντρωσή τους σε λιπαντικές ουσίες την αυξηµένη συγκέντρωση σε οργανικά συστατικά και ανόργανα θρεπτικά συστατικά καλίου, φωσφόρου και ιχνοστοιχείων. 55

Το έδαφος ενεργεί: α) ως φίλτρο και κατακρατά τις ουσίες που απαντούν σε αιώρηµα, β) αδιαλυτοποιεί διάφορα ιόντα, δ) αποικοδοµεί διαµέσου της βιολογικής διαδικασίας και µε την δράση της µικροχλωρίδας του, πολλές οργανικές ουσίες σύντοµα κάτω από κατάλληλες συνθήκες. Κατά τον Fiestas [1977, 1982] η άρδευση ελαιώνων µε ΥΑΕ σε ξηροθερµικές περιοχές είναι διαδεδοµένη στην Ισπανία, όπου υπάρχει έλλειψη αρδευτικού νερού, αφού πρώτα έχει προηγηθεί εξουδετέρωση µε ασβέστη [Μπαλατσούρας 1997]. Οι Tomati & Galli [1992] αναφέρουν ότι αµέσως µετά την προσθήκη των ΥΑΕ στο έδαφος, το ph µειώθηκε και επανήρθε αργότερα στην αρχική του τιµή, ενώ καµία µεταβολή δεν παρατηρήθηκε σε βάθος κάτω από τα 40 cm της επιφάνειας. Οι Bonari & al. [1993] σε τριετή πειράµατα µελέτησαν την αλληλεπίδραση της δόσης του προστιθέµενου ΥΑΕ σε σχέση µε καλλιεργούµενα φυτά (Triticum aestirum L., Hordemn vulgare L., Helianthus annuus L. κ.α.) και ζιζάνια (Picris echiodes L., Sinapis anvensis L., κ.α.). Οι ερευνητές ανέφεραν ότι η αρνητική αλληλεπίδραση των ΥΑΕ στα φυτά σχετίζεται µε το χρόνο που µεσολαβεί από τη διάθεση του απόβλητου µέχρι την εγκατάσταση της καλλιέργειας. Συγκεκριµένα για φύτευση σε χρονικό διάστηµα 60 ηµερών, από την προσθήκη ΥΑΕ σε δόσεις 40-80 m 3 /ha, δεν παρατηρήθηκε φυτοτοξικότητα. Ενδιαφέρον εµφανίζουν δεδοµένα για την δράση των ΥΑΕ σε ζιζάνια, όπου το Rumex crispus εµφάνισε την µεγαλύτερη ευαισθησία για δόσεις πάνω από 40 m 3 /ha. Τριετή πειραµατικά δεδοµένα σε αγρό αναφέρουν την ικανότητα εδαφική τοµής 2 m να µειώνει σχεδόν ολοκληρωτικά τα οργανικά και ανόργανα συστατικά ΥΑΕ, σε δόσεις πάνω από 6.000 m 3 /ha [Cabrera & al. 1996]. Παράλληλα παρουσιάσθηκε αύξηση της οργανικής ουσίας του εδάφους, του αφοµοιώσιµου P, του Ν, ενώ η ηλεκτρική αγωγιµότητα και ο Λόγος Προσρόφησης Νατρίου (SAR) αυξήθηκαν, αλλά σε ανεκτά όρια. SAR = (Na + )/ (Ca 2+ ) + (Mg 2+ )/2 [Μήτσιος 1996] 56

Σε παρόµοια συµπεράσµατα είχαν καταλήξει και οι Levi-Minzi & al. [1992], όπου πειραµατίστηκαν µε προσθήκη δόσεων 80, 160, και 320 m 3 / ha και πραγµατοποίησαν µετρήσεις σε χρόνους 1, 15, 53 και 135 ηµέρες από την εφαρµογή των ΥΑΕ στο έδαφος. Τελικά ανέφεραν ότι, η αρχική αύξηση της συγκέντρωσης των φαινολικών, των πτητικών οξέων και η µείωση του δείκτη βλαστικότητας (GI), εξαφανίζεται από το εδαφικό υπόστρωµα, µετά από παρέλευση 60 ηµερών, ενώ ο GI εµφάνισε τιµές µεγαλύτερες του µάρτυρα (έδαφος χωρίς ΥΑΕ) στο χρόνο Τ 3 =135 ηµέρες. Η διάθεση ΥΑΕ στο έδαφος προκάλεσε αύξηση της µικροβιακής δραστηριότητας, εκφρασµένη ως αύξηση της αναπνευστικής δραστηριότητας (C-CO 2 ) ή την αύξηση των µικροβιακών αποικιών ανά γραµµάριο εδάφους [Ehaliotis & al. 2003]. Από εδάφη στα οποία είχαν προστεθεί ΥΑΕ υπό αερόβιες συνθήκες αποµονώθηκαν ελεύθερα διαβιούντα αζωτοδεσµευτικά βακτήρια του γένους Azotobacter. Η δραστηριότητα αυτών των µικροοργανισµών είναι ευεργετική για το έδαφος, υπό παρουσία πρόσφορων θρεπτικών πηγών, όπου µέσω του συστήµατος της νιτρογενάσης δεσµεύουν µοριακό άζωτο και παράγουν µεγάλες ποσότητες πολυµερών ουσιών που συµβάλουν στη δηµιουργία σταθερών εδαφικών συσσωµατωµάτων [Balis 1986]. Στελέχη µυκήτων των γενών Azotobacter και Penicilium που αποµονώθηκαν από έδαφος µε ΥΑΕ χρησιµοποιήθηκαν στην συνέχεια επιτυχώς για την αερόβια βιοαποικοδόµηση των ΥΑΕ [Ehaliotis & al. 1999, Robles & al. 2000]. Οι Di Giovacchino & al. (2002) πειραµατίσθηκαν στην επίδραση των ΥΑΕ σε καλλιέργειες καλαµποκιού και αµπελιού. εκαετής διάθεση ΥΑΕ σε αγροτεµάχια, µε καλλιέργεια καλαµποκιού, δεν µείωσε την παραγωγικότητα του, αλλά αντιθέτως την αύξησε (προσθέτοντας ποσότητες 10-50 L/m 2, ΥΑΕ/yr). Οι ίδιοι ερευνητές ανέφεραν αντίστοιχα συµπεράσµατα και για την διάθεση ΥΑΕ σε καλλιέργεια αµπελιού, όπου όπως συµπεραίνουν επιτεύχθηκε αύξηση της παραγωγής, χωρίς παράλληλα να δηµιουργηθεί σηµαντική διαφοροποίηση στα φυσικοχηµικά ποιοτικά χαρακτηριστικά του παραγόµενου γλεύκους των σταφυλιών. οκιµές πάνω στην επίδραση των ΥΑΕ και άλλων οργανικών βιοµηχανικών αποβλήτων σε τριετή πειραµατισµό σε καλλιέργεια εσπεριδοειδών (πορτοκάλια) στην Ν.. Ισπανία [Mandejon & al. 2001] αναφέρουν ότι η επαναλαµβανόµενη προσθήκη 57

στο έδαφος µετρίων ποσοτήτων οργανικών αποβλήτων έχουν θετική επίδραση στις χηµικές και βιοχηµικές ιδιότητες του εδάφους, αλλά και στην απόδοση των πορτοκαλεώνων. Οι Hadrami & al. (2004) σε πειράµατα που πραγµατοποίησαν στη Τυνησία και το Μαρόκο συµπέραναν ότι υψηλές δόσεις υδρολίπανσης µε ΥΑΕ είχαν τοξικές επιδράσεις σε καλλιέργειες τοµάτας, καλαµποκιού και σιταριού σε εδάφη µε αυξηµένη οργανική ουσία, ενώ κατά τη χρήση χαµηλών δόσεων επιδράσανε θετικά, ιδιαίτερα στη περίπτωση καλλιέργειας καλαµποκιού, σε έδαφος φτωχό από οργανική ουσία. Παράλληλα µε την ευεργετική επίδραση των ΥΑΕ στα παραγωγικά αποτελέσµατα διαφόρων καλλιεργειών, υπάρχουν αρκετές αναφορές σχετικές µε την συµβολή τους στην αύξηση της ικανότητας του εδάφους (Soil suppressiveness) έναντι φυτοπαθογόνων µικροοργανισµών, όπως µύκητες του γένους Pythium, Phytophthora [Flouri & al. 1990, Balis & al. 1991] και Rhizoctonia solani [Kotsou & al. 2004]. οκιµή σε καλλιέργειες σιταριού (Triticum durum Desf.) από τους Cereti & al. (2004) αναφέρει την αύξηση παραγωγής βιοµάζας στις επεµβάσεις όπου εφαρµόσθηκε υδρολίπανση µε ΥΑΕ, όπου προηγούµενα επεξεργάσθηκε σε βιοαντιδραστήρες µε φωσφορίτη. Μια σηµαντική νοµοθετική εξέλιξη στην Ιταλία, σχετικά µε την διαχείριση και διάθεση των ΥΑΕ, πραγµατοποιήθηκε µε τη ψήφιση του νόµου 574 την 11 η Νοεµβρίου του 1996, όπου καθορίσθηκε σε ορθολογικά προσαρµοσµένα όρια οι ποσότητες ανεπεξέργαστων ΥΑΕ που επιτρέπονται να αξιοποιούνται στην Γεωργία σε 5-8 m 3 /στρ/έτος [Di Giovacchino & al. 2002]. Στην Ελλάδα αντίθετα ακόµη δεν υπάρχει σαφές νοµοθετικό καθεστώς που να ρυθµίζει την διαχείριση των ΥΑΕ [Οιχαλιώτης 2002]. Η διάθεση των ΥΑΕ στις ελληνικές συνθήκες προτείνεται διότι: α) µεγάλο µέρος των αγροτικών εκτάσεων είναι ελλειµµατικές σε οργανική ουσία, β) τα ελαιοτριβεία είναι µικρής δυναµικότητας και είναι διασκορπισµένα ανάµεσα στις καλλιεργήσιµες εκτάσεις και πλησίον στους επιθυµητούς εδαφικούς αποδέκτες (ελαιοπερίβολα), και 58

γ) διότι υπάρχει αδυναµία, λόγω κόστους, του εκσυγχρονισµού των ελαιοτριβείων µε φυγοκεντρικά δύο φάσεων και αντίστοιχης µείωσης του όγκου των παραγόµενων ΥΑΕ. Τα κυριότερα µειονεκτήµατα της µεθόδου διάθεσης των ΥΑΕ στο έδαφος σχετίζονται: α) µε τις υψηλές βροχοπτώσεις σε πολλές ελαιοπαραγωγικές περιοχές ( υτική Ελλάδα), οι οποίες δυσχεραίνουν το διασκορπισµό των ΥΑΕ στα ελαιοπερίβολα, β) της επακόλουθης δηµιουργίας ανεπιθύµητων συνθηκών στους εδαφικούς αποδέκτες, γ) στην ύπαρξη, σε πολλές περιπτώσεις, αγρών µε υπέδαφος αποτελούµενο από ασβεστολιθικά πετρώµατα, διαπερατό σε ρυπαντικά συστατικά, κάτω από ευνοϊκές συνθήκες, στους υδροφόρους ορίζοντες, και τέλος δ) στην εκτεταµένη ηµιορεινή µορφολογία του εδάφους στις κύριες ελαιοπαραγωγικές ζώνες, γεγονός που επιδεινώνει την δυνατότητα µεταφοράς των ΥΑΕ στους τελικούς αποδέκτες [Ehaliotis & al. 2003]. 59

5. ΜΕΘΟ ΟΙ ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΩΝ ΣΤΕΡΕΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΥΡΓΕΙΩΝ (ΥΑΕ) Για τη διεξαγωγή της παρούσας διπλωµατικής εργασίας εξετάζονται και αναλύονται οι µέθοδοι διαχείρισης των στερεών αποβλήτων των ελαιουργείων, οι οποίες εφαρµόζονται σήµερα και αφορούν στη διαχείριση αυτών σε κεντρικό επίπεδο, π.χ. σε επίπεδο νοµού ή περιφέρειας. Με τον ορισµό αυτό, ως κεντρικές µονάδες επεξεργασίας στερεών αποβλήτων ελαιοτριβείων νοούνται τα πυρηνελαιουργεία και οι µονάδες διαχείρισης διφασικής ελαιοπυρήνας. Στην Ελλάδα υπάρχουν 35 πυρηνελαιουργεία, όπως καταγράφονται για το έτος 2002/03 στον Πίν. 5.1. από την Αυτοτελή Υπηρεσιακή Μονάδα Ελέγχου Ενισχύσεων Ελαιολάδου (Α.Υ.Μ.Ε.Ε.Ε.), ενώ υπάρχει 1 µονάδα διαχείρισης διφασικής ελαιοπυρήνας στο Νοµό Μεσσηνίας της Πελοποννήσου, η οποία λειτούργησε για πρώτη φορά την ελαιοκοµική περίοδο 2009/2010. Πίν.5.1: Αριθµός πυρηνελαιουργείων ανά νοµό και γεωγραφικό διαµέρισµα (2002/3) Γεωγραφικό ιαµέρισµα / Νοµός Αριθµός Πυρηνελαιουργείων Μικτά Σύνολο Αιτωλοακαρνανίας 1-1 Αττικής - - - Φθιώτιδας 1-1 Βοιωτίας 1 1 2 Σύνολο ιαµερίσµατος 3 1 4 Αργολίδας 1 1 2 Αχαΐας - 2 2 Ηλείας 1-1 Μεσσηνίας 5-5 Λακωνίας 2 1 3 Σύνολο ιαµερίσµατος 9 4 13 Κερκύρας - 1 1 Σύνολο ιαµερίσµατος - 1 1 Πρέβεζας 1-1 Σύνολο ιαµερίσµατος 1-1 Μαγνησίας 1-1 Σύνολο ιαµερίσµατος 1-1 Καβάλας 1-1 Σύνολο ιαµερίσµατος 1-1 60

Λέσβου Σάµου Σύνολο ιαµερίσµατος Ηρακλείου Χανίων Ρεθύµνης Λασιθίου Σύνολο ιαµερίσµατος 1 1 1-2 1 1 1 2 1 3-3 - 9 2 2 1 3 2 3 3 3 11 Γενικό Σύνολο 26 9 35 Σηµ.: Ως µικτές επιχειρήσεις νοούνται εκείνες που διαθέτουν και πυρηνελαιουργεία και ραφιναρίες. Τα λειτουργούντα πυρηνελαιουργεία το 2002/03 ήταν 35 (26 καθαρά και 9 µικτά). Πηγή: Α.Υ.Μ.Ε.Ε.Ε. Στα κεφάλαια 5.1 και 5.2., που ακολουθούν, περιγράφεται η λειτουργία των µονάδων διαχείρισης 3-φασικής ελαιοπυρήνας (πυρηνελαιουργεία) και των µονάδων διαχείρισης 2-φασικής ελαιοπυρήνας. Η επεξεργασία των ελαιοπυρήνων αποσκοπεί στην παραλαβή του υπολειπόµενου ελαίου. Παραπροϊόν της διεργασίας είναι το πυρηνόξυλο, το οποίο χρησιµοποιείται ως καύσιµη ύλη. 5.1. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΜΟΝΑ ΩΝ ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ 3-ΦΑΣΙΚΗΣ ΕΛΑΙΟΠΥΡΗΝΑΣ (ΠΥΡΗΝΕΛΑΙΟΥΡΓΕΙΑ) Η παραγωγική διαδικασία των πυρηνελαιουργείων βασίζεται στο διαχωρισµό στερεών υγρών µέσω θερµικής επεξεργασίας, ενώ η ελαιούχος φάση (πυρηνέλαιο) εκχυλίζεται µε διαλύτη (εξάνιο). Όταν η διεργασία ολοκληρώνεται, το µίγµα εξανίου πυρηνελαίου διαχωρίζεται µέσω απόσταξης [AEA 2007]. Εικ. 5.1: Εξωτερική άποψη πυρηνελαιουργείου, Ανδαλουσία Ισπανίας [ΑΕΑ 2007] 61

Οι εφαρµοζόµενες τεχνικές ανάκτησης του περιεχόµενου ελαιολάδου της ελαιοπυρήνας ποικίλλουν στα διάφορα πυρηνελαιουργεία. Στο ακόλουθο διάγραµµα ροής του Σχήµατος 5.1., απεικονίζονται τα κύρια στάδια επεξεργασίας ενός πυρηνελαιουργείου [AEA 2007]. Ελαιοπυρήνα Παραλαβή & Αποθήκευση Εκπυρήνωση Ξυλάκι Αποθήκευση Ψίχα Πυρηνόξυλο Αναρρόφηση Θ.Ε. Η.Ε. Θ.Ε. Οµογενοποίηση Εξάνιο&Υδρατµοί Ξήρανση Εκχύλιση Η.Ε. Η.Ε. Θ.Ε. Μισσέλα ιήθηση Η.Ε. Εξάνιο Καθίζηση Συµπύκνωση Νερό ψύξης Νερό Παραγωγή ατµού Η.Ε. Απόσταξη Πυρηνέλαιο Ψύξη Ζεστό νερό Θ.Ε.: Θερµική Ενέργεια H.E.: Ηλεκτρική Ενέργεια Αποθήκευση Σχ. 5.1: ιάγραµµα ροής πυρηνελαιουργείου [AEA, 2007] 5.1.1. Ξήρανση τριφασικής ελαιοπυρήνας Η παραγωγική διαδικασία των πυρηνελαιουργείων ξεκινά µε την παραλαβή και αποθήκευση της λιπαρής τριφασικής ελαιοπυρήνας. Τα φορτηγά οχήµατα των ελαιοτριβείων εκφορτώνουν την ανεπεξέργαστη πρώτη ύλη στον ειδικό χώρο 62

αποθήκευσης ελαιοπυρήνας, ο οποίος ενδέχεται πολλές φορές να µην είναι στεγασµένος [AEA 2007]. Εικ. 5.2: εξαµενή υποδοχής και αποθήκευσης τριφασικής ελαιοπυρήνας [ΑΕΑ 2007] Σε πολλές εγκαταστάσεις, τα δύο κύρια συστατικά της ελαιοπυρήνας, η ψίχα και το ξυλάκι, διαχωρίζονται πριν το στάδιο της ξήρανσης, διότι η ψίχα περιέχει το µεγαλύτερο ποσοστό ελαιολάδου της ελαιοπυρήνας, ενώ το ξυλάκι που αντιστοιχεί στο µεγαλύτερο ποσοστό των στερεών συστατικών της ελαιοπυρήνας έχει µικρή περιεκτικότητα σε ελαιόλαδο και η ανάκτηση του είναι άνευ σηµασίας. Ως εκ τούτου η δυναµικότητα του ξηραντηρίου και του εκχυλιστηρίου των εγκαταστάσεων αυτών αυξάνεται, και µεγαλύτερες ποσότητες της πρώτης ύλης δύναται να επεξεργαστούν. Λόγω της υψηλής τιµής πώλησής του, διαχωρίζεται στις περισσότερες εγκαταστάσεις πριν ή µετά την ξήρανση της ελαιοπυρήνας, ενώ στην Ισπανία µπορεί ο διαχωρισµός ξυλάκι και ψίχας να λάβει χώρα στα ελαιοτριβεία. Εικ. 5.3: Στεγασµένος χώρος όπου αποθηκεύεται το ξυλάκι [ΑΕΑ 2007] 63

Οι ελαιοπυρήνες παραλαµβάνονται µε µεταφορικούς κοχλίες από τον χώρο αποθήκευσής τους και οδηγούνται µε αναβατόρια ή µεταφορικούς ιµάντες στο ξηραντήριο της εγκατάστασης. Τα ξηραντήρια των πυρηνελαιουργείων, γνωστά ως συµβατικά ξηραντήρια, είναι άµεσου τύπου, περιστρεφόµενου τυµπάνου µονής διαδροµής. Το κυλινδρικό τύµπανο των ξηραντηρίων περιστρέφεται ενώ εσωτερικά θερµαίνεται από τις θερµές αέριες µάζες, που εξέρχονται του θαλάµου καύσης, ο οποίος βρίσκεται στο εµπρόσθιο µέρος του κυλίνδρου. Στο τέλος της διαδροµής, η ξηρή πλέον ελαιοπυρήνα παραλαµβάνεται από µεταφορικό κοχλία και οδηγείται προς τα εκχυλιστήρια. Για την παραγωγή θερµικής ενέργειας χρησιµοποιείται µέρος του τελικού ξηρού προϊόντος. Εικ. 5.4: Σχηµατική απεικόνιση τροφοδοσίας τριφασικής ελαιοπυρήνας σε συµβατικό ξηραντήριο [N.C. Tsourveloudis, 2005] Εικ. 5.5: Περιστρεφόµενο ξηραντήριο τριφασικής ελαιοπυρήνας [Arjona R., 2005] 64

Στο τέλος του ξηραντηρίου, είναι εγκατεστηµένο το σύστηµα επεξεργασίας των απαερίων της καύσης, που αποτελείται κατά κύριο λόγο από κυκλώνες για την κατακράτηση των αιωρούµενων σωµατιδίων. 5.1.2. Ανάκτηση πυρηνελαίου µέσω εκχύλισης Μετά την ξήρανση, ακολουθεί το στάδιο της ανάκτησης του πυρηνελαίου και η ξηρή ελαιοπυρήνα οδηγείται στο εκχυλιστήριο, όπου λαµβάνει χώρα εκχύλιση µε διαλύτη, συνήθως εξάνιο. Από τη διεργασία παραλαµβάνεται το πυρηνόξυλο και η µισσέλα (µίγµα πυρηνελαίου, διαλύτη-εξανίου και υγρασίας), η οποία οδηγείται στο σύστηµα απόσταξης. Το εξάνιο αποτελεί το συνηθέστερα χρησιµοποιούµενο διαλύτη, ιδιαίτερα όταν απαιτείται εκχύλιση λιπαρών συστατικών που περιέχονται σε στερεά συστατικά. Τα όρια αναφλεξιµότητάς του είναι χαµηλά και καθιστούν την διαχείρισή του ιδιαίτερα επικίνδυνη. Αν η εγκατάσταση βρίσκεται σε κατοικηµένη περιοχή, συνίσταται εναλλακτικά η χρήση τριχλωροαιθυλένιου, που δεν είναι εύφλεκτος διαλύτης. Όµως χαρακτηρίζεται ως ιδιαίτερα τοξικός και διαβρωτικός, και χαµηλότερης εκλεκτικότητας συγκριτικά µε το εξάνιο [AEA 2007]. Η διαδικασία εκχύλισης του πυρηνελαίου από την ξηρή ελαιοπυρήνα είναι ασυνεχούς τύπου, όπως απεικονίζεται σχηµατικά στο ακόλουθο διάγραµµα ροής της Εικ. 5.6. Είσοδος ξηρής ελαιοπυρήνας Μισσέλα Εξάνιο Εκχυλισµένη ελαιοπυρήνα Εικ. 5.6: ιάγραµµα ροής εγκατάστασης εκχύλισης ασυνεχούς τύπου [ΑΕΑ 2007] 65