LIFE08 ENV/GR/000578 INTEGRASTE «Development of integrated agroindustrial waste management politics maximizing materials recovery and energy exploitation» Preliminary Environmental Impact Assessment (EIA) Study Author: Dr. Aikaterini Vavouraki Scientific Responsible for the project : Assist. Professor Michael Kornaros Responsible Partner: University of Patras PATRAS, SEPTEMBER 2010
LIFE08 ENV/GR/000578 INTEGRASTE «Ανάπτυξη ολοκληρωμένης πολιτικής για τη διαχείριση αγροτοβιομηχανικών αποβλήτων με στόχο τη μεγιστοποίηση της ανάκτησης υλικών και ενέργειας» Προκαταρκτική Μελέτη Περιβαλλοντικών Επιπτώσεων Συντάκτης: Dr. Αικατερίνη Ι. Βαβουράκη Επιστημονικός Υπεύθυνος Εργου : Επίκ. Καθηγητής Μιχάλης Κορνάρος Υπεύθυνος δικαιούχος: Πανεπιστήμιο Πατρών ΠΑΤΡΑ, ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΣ 2010
LIFE PROJECT NAME INTEGRASTE Project location Project Data Patras, Greece Project start date: 01/01/2010 Project end date: 31/12/2012 Total Project duration (in months) 36 months Total budget 1.156.325 Eligible 1.087.325 EC contribution: 543.662 (%) of total costs 47 (%) of eligible costs 50 Name Beneficiary Data Beneficiary University of Patras Contact person Dr. Michael Kornaros Postal address 1 Karatheodori Str., 26500, Patras, GR Visit address 1 Karatheodori Str., 26500, Patras, GR Telephone 0030 2610 997418 Fax: 0030 2610 969556 E-mail Project Website kornaros@chemeng.upatras.gr http://www.achaia.gr/integraste/index.php
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1 2 ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΤΗΣ ΠΡΟΚΑΤΑΡΚΤΙΚΗΣ Μ.Π.Ε. 2 3 ΙΣΧΥΟΥΣΑ ΕΘΝΙΚΗ ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ 2 4 ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΗ ΘΕΣΗ 4 5 ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΝΣΗΣ 4 6 ΧΛΩΡΙΔΑ ΠΑΝΙΔΑ 4 7 ΥΓΡΑ ΑΓΡΟΤΟΚΤΗΝΟΤΡΟΦΙΚΑ ΑΠΟΒΛΗΤΑ ΚΑΙ ΓΛΥΚΟ ΣΟΡΓΟ 4 7.1 ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΑ 4 7.1.1 Παραγωγική διαδικασία ελαιοτριβείων: Παραγωγή ελαιολάδου 4 7.1.2 Χρήση νερού και ενέργειας 5 7.1.3 Απόβλητα 5 7.1.4 Περιβαλλοντικά προβλήματα από την ανεξέλεγκτη διάθεση των αποβλήτων των ελαιουργείων 6 7.1.5 Μέθοδοι διαχείρισης του ελαιοπολτού των διφασικών ελαιουργείων 6 7.1.5.1 Φυσικοχημική επεξεργασία 7 7.1.5.2 Απευθείας διάθεση στο έδαφος 7 7.1.5.3 Βιοτεχνολογικές μετατροπές 8 7.1.5.4 Ανάκτηση προϊόντων υψηλής προστιθέμενης αξίας 8 7.1.5.5 Άλλες προοπτικές 9 7.1.6 Μέθοδοι διαχείρισης των υγρών αποβλήτων ελαιουργείων 9 7.1.6.1 Μηχανική επεξεργασία ΥΑΕ 9 7.1.6.2 Βιολογική επεξεργασία ΥΑΕ 10 7.1.6.3 Φυσικοχημική επεξεργασία των ΥΑΕ 11 7.1.6.4 Χρήση των ΥΑΕ ως υλικό για την παραγωγή αντιοξειδωτικών 13 7.1.7 Χρήσεις υποπροϊόντων ελαιολάδου 13 7.1.8 Αντιμετώπιση λοιπών περιβαλλοντικών επιπτώσεων από τα απόβλητα ΥΑΕ 13 7.2 ΤΥΡΟΚΟΜΕΙΑ 16 7.2.1 Παραγωγική διαδικασία γαλακτομικών προϊόντων 16 7.2.1.1 Παραγωγική διαδικασία γαλακτομικών προϊόντων: Παραγωγή γάλακτος 16 7.2.1.2 Παραγωγική διαδικασία γαλακτομικών προϊόντων: Παραγωγή βουτύρου 17 7.2.1.3 Παραγωγική διαδικασία γαλακτομικών προϊόντων: Παραγωγή γιαουρτιού 18 7.2.1.4 Παραγωγική διαδικασία γαλακτομικών προϊόντων: Παραγωγή τυριού 18 7.2.1.5 Παραγωγική διαδικασία γαλακτομικών προϊόντων: Παραγωγή παγωτού 19 7.2.2 Χρήση νερού και ενέργειας 19 7.2.3 Παραγωγή αποβλήτων 20 7.2.3.1 Αέριες εκπομπές 20
7.2.3.2 Υγρά απόβλητα 20 7.2.3.3 Στερεά απόβλητα 21 7.2.4 Τεχνικά μέτρα αντιρρύπανσης προστασίας του περιβάλλοντος 22 7.2.5 Αντιμετώπιση περιβαλλοντικών επιπτώσεων από τα απόβλητα 23 7.2.5.1 Επεξεργασία και διάθεση υγρών αποβλήτων 23 7.3 ΒΟΥΣΤΑΣΙΑ 25 7.3.1 Παραγωγική διαδικασία εκτροφής βοοειδών: Εγκαταστάσεις εκτροφής (βουστάσια) 25 7.3.2 Καταναλώσεις νερού και ενέργειας 27 7.3.3 Παραγωγή αποβλήτων 27 7.3.3.1 Αέριες εκπομπές 27 7.3.3.2 Υγρά απόβλητα 27 7.3.3.3 Στερεά απόβλητα 28 7.3.4 Τεχνικά μέτρα αντιρρύπανσης προστασίας του περιβάλλοντος 28 7.3.5 Αντιμετώπιση περιβαλλοντικών επιπτώσεων από τα απόβλητα 29 7.3.5.1 Επεξεργασία και διάθεση υγρών αποβλήτων 29 7.3.5.2 Επεξεργασία και διάθεση στερεών αποβλήτων 30 7.3.5.3 Βέλτιστη διαθέσιµη τεχνική Αναερόβια χώνευση 30 7.4 ΓΛΥΚΟ ΣΟΡΓΟ 31 8 ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΩΝ ΕΠΙΠΤΩΣΕΩΝ ΣΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ 32 8.1 Περιγραφή λειτουργίας της μονάδας Αναερόβιας Χώνευσης 32 8.1.1 Παραγωγική μέθοδος 33 8.1.2 Εξοπλισμός και Λειτουργία 36 8.2 Χρήση νερού και ενέργειας 37 8.2.1 Ύρδευση 37 8.2.2 Ηλεκτρική ενέργεια 38 8.2.3 Καύσιμες ύλες 38 8.3 Απόβλητα 38 8.3.1 Αέρια απόβλητα 38 8.3.2 Υγρά απόβλητα 39 8.3.3 Στερεά απόβλητα 39 8.4 Λοιπά Στοιχεία Περιβαλλοντικής Μελέτης 40 8.4.1 Θόρυβος 40 8.4.2 Επιπτώσεις στη φυσιογνωμία της περιοχής 40 9 ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΤΩΝ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΕΠΙΠΤΩΣΕΩΝ 41 9.1 Αέρια απόβλητα 41 9.2 Υγρά απόβλητα 41 9.3 Στερεά απόβλητα 42
9.4 Θόρυβος 42 9.5 Τεχνικά μέτρα αντιρρύπανσης αναβάθμισης του περιβάλλοντος 42 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 44
Περίληψη Η Μελέτη Περιβαλλοντικών Επιπτώσεων (Μ.Π.Ε.) αποτελεί μία ποιοτική ανάλυση και αξιολόγηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων μιας διαδικασίας/δραστηριότητας και προορίζεται να είναι ένα χρήσιμο εργαλείο για τις επιχειρήσεις με στόχο την περιβαλλοντικά φιλική ανάπτυξη των προϊόντων τους. Στο πλαίσιο της Δράσης 1.5 του έργου INTEGRASTE πραγματοποιήθηκε μια προκαταρκτική μελέτη διερεύνησης και εκτίμησης των πιθανών περιβαλλοντικών επιπτώσεων που θα έχει η εγκατάσταση και λειτουργία μιας μονάδας πλήρους-κλίμακας με αντικείμενο την ολοκληρωμένη επεξεργασία αγροτοβιομηχανικών αποβλήτων, όπως περιγράφεται στα πλαίσια του συγκεκριμένου έργου. Η προκαταρκτική μελέτη περιβαλλοντικών επιπτώσεων εστιάζεται στους καθοριστικούς παράγοντες που επηρεάζουν την βασική διεργασία, την αναερόβια χώνευση (AΧ), καθώς και στα τελικά υποπροϊόντα. Η διάθεση ανεπεξέργαστων αγροτοβιομηχανικών αποβλήτων στο περιβάλλον έχει αποδειχθεί περιβαλλοντικά επιζήμια και επικίνδυνη τόσο για την ανθρώπινη υγεία όσο και για τα φυσικά οικοσυστήματα. Η αναερόβια χώνευση υπόσχεται να αξιοποιήσει τέτοια απόβλητα με τη βοήθεια μιας φιλικής προς το περιβάλλον διαδικασίας. Κύριο προϊόν της αναερόβιας χώνευσης αποτελεί το μεθάνιο, το οποίο μπορεί να αξιοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας, ενώ παραπροϊόντα αυτής είναι τα επεξεργασμένα λύματα και στερεή λυματολάσπη. Τα παραπροϊόντα αυτά κατόπιν περαιτέρω επεξεργασίας μπορεί να χρησιμοποιηθούν ως γεωργικά λιπάσματα και για άρδευση. Η συνεχής λειτουργία της αναερόβιας χώνευσης (ανεξαρτήτως από τη διαθεσιμότητα των αγροτοβιομηχανικών αποβλήτων) μπορεί να επιτευχθεί με τη χρήση υπολειμμάτων γλυκού σόργου. Οι απαιτήσεις της καλλιέργειας και της άρδευσης του ενεργειακού αυτού φυτού είναι περιορισμένες και θα μπορούσαν να καλυφθούν από το επεξεργασμένο παραπροϊόν της υγρής απορροής και τα στερεά υπολλείμματα της διεργασίας της αναερόβιας χώνευσης. Στην παρούσα μελέτη περιγράφεται η παραγωγή των υγρών αποβλήτων των ελαιοτριβείων, τυροκομείων και βουστασίων και υπογραμμίζεται η σημασία της επεξεργασίας των αποβλήτων αυτών μέσω μιας ολοκληρωμένης μονάδας αναερόβιας συγχώνευσης. Επίσης περιγράφεται η καλλιέργεια του γλυκού σόργου και οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις που μπορεί να προκύπτουν. Στα πλαίσια της μελέτης γίνεται μια καταγραφή των χαρακτηριστικών των διαφόρων αγροτοκτηνοτροφικών αποβλήτων (α ύλες) και της διαδικασίας παραγωγής τους, περιγραφή της βασικής διεργασίας της αναερόβιας χώνευσης καθώς και των προϊόντων και παραπροϊόντων αυτής σε μια προσπάθεια εντοπισμού, αξιολόγησης και αντιμετώπισης των πιθανών περιβαλλοντικών επιπτώσεων λειτουργίας της. Γενικά, η εγκατάσταση μιας ολοκληρωμένης μονάδας αναερόβιας χώνευσης δεν έχει αρνητικές επιπτώσεις στο περιβάλλον. Αντιθέτως, η διαδικασία της αναερόβιας χώνευσης επεξεργάζεται αγροβιομηχανικά απόβλητα (υγρά και στερεά) με υψηλό οργανικό φορτίο αποφεύγοντας τη συσσώρευση και ανεξέλεγκτη διάθεσή τους προς το περιβάλλον. Πέρα από την προστασία και ασφάλεια του περιβάλλοντος και της κοινωνίας γενικότερα, η λειτουργία μιας ολοκληρωμένης μονάδας αναερόβιας χώνευσης μπορεί να αποτελέσει μια σοβαρή επενδυτική προσπάθεια συνεισφέροντας στην τοπική κοινωνία. Η παραγωγή λιπάσματος (υγρού ή στερεού, στη μορφή του κομπόστ) και περίσσειας ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας από τη συγκεκριμένη μονάδα συνιστούν τη συγκεκριμένη επένδυση μια αξιόλογη επιλογή στην ευρύτερη αγορά των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.
Executive Abstract Environmental Impact Assessment (EIA) analysis is a qualitative method of assessing the environmental impact of a process, and is intended to be a tool to facilitate companies' work with environmentally-considerate product development. In the frame of Action 1.5 of the INTEGRASTE project a preliminary Environmental Impact Assessment (EIA) study was carried out investigating significant potential environmental impacts derived from the operation of an integrated pilot plant facility for the exploitation of agroindustrial wastes. The preliminary EIA study was focused on the key factors at the early stage of the Anaerobic Digestion (AD) and the final by-products. The agroindustrial wastes proposed as main feedstocks are proved to be environmental as well as human health hazards if their disposal in raw or inadequately pretreated form takes place. The anaerobic digestion promises to valorize such wastes by an environmental friendly process. The main product of AD is methane, which can be further exploited for electrical and thermal energy production, while its by-products are liquid treated effluents and solid digestate. The latter after appropriate treatment may be used for agricultural purposes such as fertilizers and water for irrigation. The continuous operation of an AD plant throughout a year may be achieved by using as supplemental feedstock (to agroindustrial liquid and solid wastes) sweet sorghum stalks and residues. The cultivation and irrigation demands of such energy crop are limited and could be covered from the liquid AD effluents and solid digestate. The preliminary EIA study records the prevailing abiotic and biotic conditions around the site where a full-scale plant will be constructed and identifies the potential environmental impacts before and after the operation such a plant. However the current study was only focused on the process impacts operating in a full-scale plant and not on the existing pilot plant, since its size and location are not representative of a full-scaled plant which will be decided by a potential investor. The production of agroindustrial wastes by olive mills, cheese making factories and dairy farms is described underlying the significance of an integrated proposal for valorization of such wastes. The cultivation of sweet sorghum and its particular characteristics as energy crop are also described. As an overall conclusion form this study, the installation and operation of an integrated Anaerobic Digestion Plant does not exhibit any negative environmental impacts, at least not to a point that cannot be mitigated by mild environmental protection measures. Moreover, the process of the Anaerobic Digestion treats agroindustrial (liquid and solid) wastes and residues of high organic load avoiding their disposal to the environment. Beyond environmental protection and human health safety, a financial investment may occur when an investor constructs a plant not only because of the environmental and social benefits but mainly due to the economic benefits that will be produced by selling the AD plant s products, namely electricity and thermal energy as well as liquid and solid fertilizer. Such investments will thus contribute to the promotion of an important renewable energy, i.e biomass, valorizing agroindustrial wastes, protecting human health and the environment.