Τετάρτη, Φεβρουαρίου 23, 2011

Διαχείριση των στερεών απορριμάτων στην Αττική, μέρος 2: Ποιές είναι οι διαθέσιμες τεχνολογίες;

Συνοπτικά, υπάρχουν τρεις γενικές κατηγορίες επεξεργασίας: η θερμική επεξεργασία (ΘΕ) με ανάκτηση ενέργειας, η μηχανική επεξεργασία (ΜΕ) και η μηχανική - βιολογική επεξεργασία (ΜΒΕ).

(α) Θερμική επεξεργασία
Κατά τη θερμική επεξεργασία τα απορρίματα συνήθως αποτεφρώνονται θερμαίνοντας νερό και δημιουργώντας ατμό. Στη συνέχεια ο ατμός κινεί τουρμπίνες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας ενώ η πλεονάζουσα θερμότητα είτε απορρίπτεται στο περιβάλλον είτε χρησιμοποιείται σε κοντινές βιομηχανίες, για τη θέρμανση κατοικιών και για την παροχή σε αυτές ζεστού νερού.

Οι σύγχρονοι αποτεφρωτήρες έχουν σημαντικές διαφορές με τους παλαιότερους καθώς περιλαμβάνουν μονάδα προεπεξεργασίας όπου ανακτώνται κάποια μεταλλικά, ογκώδη και ανακυκλώσιμα υλικά ενώ οι προδιαγραφές εκπομπών ρύπων είναι πολύ αυστηρότερες. Κατά την αποτέφρωση, ο όγκος των απορριμάτων μειώνεται κατά 95%. Από την τέφρα μπορούν να ανακτηθούν μεταλλικά στοιχεία. Η τέφρα είναι εξαιρετικά τοξική και δεν πρέπει να διατεθεί σε ΧΥΤΑ παρά σε ειδικό χώρο για την απόθεση τοξικών και επικίνδυνων υλικών.

Οι ανησυχίες σχετικά με την αποτέφρωση εστιάζονται κυρίως στις εκπομπές μικροσωματιδίων, βαρέων μετάλλων, οξειδίων και διοξινών, παρότι οι εκπομπές αυτές είναι αρκετά μειωμένες στους νεότερους αποτεφρωτήρες. Επιπλέον, υπάρχουν ανησυχίες για την ασφαλή διάθεση της τοξικής τέφρας. Οι οικολογικές οργανώσεις αντιτίθενται σχεδόν στο συνολό τους στην αποτέφρωση λόγω των ρύπων που προκαλεί αλλά κυρίως λόγω του ότι η αποτέφρωση σπαταλά πολύτιμους πόρους οδηγώντας σε έναν εφησυχασμό σε ότι αφορά την προσπάθεια μείωσης του όγκου των απορριμάτων μέσω της ανακύκλωσης και της μείωσης της κατανάλωσης.

Η αποτέφρωση των απορριμάτων είναι ιδιαίτερα δημοφιλής στη Δανία, τη Σουηδία και την Ιαπωνία. Το 2005 στη Δανία το 4.8% της συνολικής ηλεκτρικής ενέργειας και το 13.7 % της θερμότητας για οικιακή θέρμανση παρήχθησαν από την αποτέφρωση απορριμάτων.

Μονάδα αποτέφρωσης στο Spittelau της Αυστρίας. (Πηγή: http://en.wikipedia.org/wiki/File:District_heating_plant_spittelau_ssw_crop1.png)

Εκτός από την αποτέφρωση, υπάρχουν κι άλλες τεχνολογίες θερμικής επεξεργασίας για εξαγωγή ενέργειας από τα απορρίματα, οι οποίες όμως είναι ακόμη στο στάδιο της έρευνας και δεν έχουν ακόμη λειτουργήσει σε μεγάλη κλίμακα. Αυτές είναι οι εξής:
1) Αεριοποίηση: τα απορρίματα θερμαίνονται σε θερμοκρασία 700oC κατά την οποία παράγεται καύσιμο αέριο, υδρογόνο και συνθετικά καύσιμα
2) Θερμικός αποπολυμερισμός, κατά τον οποίο παράγεται συνθετικοί υδρογονάνθρακες (αργο πετρέλαιο) οι οποίοι μπορούν να υποστούν περαιτέρω διύλιση.
3) Πυρόλυση: τα απορρίματα θερμαίνονται σε θερμοκρασία μεγαλύτερη των 800οC υπό υψηλή πίεση απουσία οξυγόνου δίνοντας ως προϊόντα καύσιμα αέρια (μεθάνιο, υδρογόνο) και πίσσα.
4) Πυρόλυση με χρήση πλάσματος: Με τη βοήθεια ειδικών συσκευών, δημιουργείται ένα ιονισμένο αέριο (πλάσμα) με θερμοκρασία από 2000οC ως 10000 οC. Στις θερμοκρασίες αυτές οι μοριακοί δεσμοί σπάζουν και δημιουργούνται απλούστερες ενώσεις ενώ η απουσία οξυγόνου εμποδίζει το σχηματισμό τοξικών ουσιών όπως διοξίνες και οξείδια. Με προσεκτική ρύθμιση της θερμοκρασίας μπορεί να ληφθεί ως προϊόν μίγμα καύσιμων αερίων μεγάλης θερμογόνου δύναμης.

(β) Μηχανική επεξεργασία

Κατά τη μηχανική επεξεργασία, γίνεται διαχωρισμός των απορριμάτων με τη βοήθεια ιμάντων μεταφοράς, διαχωριστών υλικών (πχ μαγνητικοί διαχωριστές ή επαγωγικοί διαχωριστές για τα μέταλλα) καθώς και με χειρονακτική διαλογή. Οι μονάδες μηχανικής επεξεργασίας περιλαμβάνουν επίσης τεμαχιστές καθώς και συσκευές δεματοποίησης. Οι μονάδες αυτές ανακτούν μέταλλα και άλλα ανακυκλώσιμα υλικά από τα μικτά απορρίματα ενώ συχνά παράγουν και RDF (Residual Derived Fuel). Το τελευταίο είναι ένα καύσιμο υλικό το οποία παράγεται από τον τεμαχισμό και την αφυδάτωση των απορριμάτων. Συχνά περιλαμβάνει χαρτί, πλαστικά αλλά και βιοαποικοδομήσιμα απορρίματα. Το RDF που παράγεται με τη μηχανική επεξεργασία δεν είναι βιοσταθεροποιημένο, δηλαδή αν διατεθεί σε ΧΥΤΑ αποικοδομείται βιολογικά οδηγώντας στην έκλυση αερίων του θερμοκηπίου (διοξείδιο του άνθρακα και μεθάνιο).

(γ) Μηχανική - βιολογική επεξεργασία

Κατά την επεξεργασία αυτή, η μηχανική επεξεργασία που περιγράφηκε στο (β) ακολουθείται από μία βιολογική επεξεργασία η οποία μπορεί να είναι μία από τις ακόλουθες:

1) Αερόβια κομποστοποίηση: Η μηχανική επεξεργασία ακολουθείται από αερόβια κομποστοποίηση ώστε το τελικό προϊόν που θα παραχθεί να είναι βιοσταθεροποιημένο. Η διάρκεια παραμονής των απορριμάτων στις δεξαμενές κομποστοποίησης είναι περίπου 3 εβδομάδες.

2) Αναερόβια χώνευση: Κατά την αναερόβια χώνευση παράγεται βιοαέριο (συνήθως μεθάνιο) το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί είτε για τις ανάγκες της μονάδας είτε να διατεθεί στο σύστημα διανομής. Κάποιες μονάδες αναερόβιας χώνευσης συνδυάζουν την αναερόβια με μια αερόβια διαδικασία η οποία οδηγεί σε ένα βιοσταθεροποιημένο τελικό προϊόν (κομπόστ) το οποίο μπορεί να ταφεί σε ΧΥΤΑ, σε αποκαταστάσεις χώρων (πχ παλιά λατομεία) ή ως βελτιωτικό εδάφους.

3) Βιοξήρανση: Η βιοξήρανση είναι μια διαδικασία κατά την οποία εξάγεται η υγρασία από τα απορρίματα με τη χρήση της θερμότητας που παράγεται από αερόβιες διαδικασίες. Η αφαίρεση της υγρασίας οδηγεί σε ένα τελικό προϊόν με αυξημένη θερμογόνο δύναμη: το καύσιμο υλικό SRF (Specified Recovered Fuel), το οποίο περιέχει και το οργανικό κλάσμα των απορριμάτων. Στις μονάδες βιοξήρανσης, τα απορρίματα μένουν στις δεξαμενές για περίπου μία εβδομάδα (αντί για 3 στην αερόβια κομποστοποίηση) με συνέπεια το τελικό προϊόν να μην είναι πλήρως βιοσταθεροποιημένο. Σε αντίθεση με το RDF, για το SRF υπάρχει ένα draft πρότυπο (CEN/343) ενώ ο νομικός ορισμός του SRF δεν έχει πλήρως διατυπωθεί.

Πανοραμική άποψη των εγκαταστάσεων του εργοστασίου μηχανικής ανακύκλωσης και κομποστοποίησης στα Ανω Λιόσια. (Πηγή: http://www.ecotec.gr)
Το κόστος της μηχανικής - βιολογικής επεξεργασίας είναι σημαντικά χαμηλότερο από εκείνο της αποτέφρωσης. Σε μια έρευνα (Waste &  Resources Action Programme (2008), Comparing the cost of alternative waste treatment options, το πλήρες άρθρο εδώ)  αναφέρεται ότι το συνολικό κόστος της διαχείρισης με μηχανική - βιολογική επεξεργασία είναι περίπου το 65% του κόστους της θερμικής επεξεργασίας (αποτέφρωση).

Οι περιβαλλοντικές οργανώσεις γενικά συμφωνούν με τη χρήση μηχανικής - βιολογικής επεξεργασίας για τη διαχείριση των απορριμάτων, αντιτίθενται όμως στην παραγωγή SRF/RDF από τις μονάδες καθώς θεωρούν ότι η παραγωγή SRF/RDF, του οποίου τα πιο θερμογόνα συστατικά είναι τα υπολείμματα πλαστικού και χαρτιού, υποβαθμίζει τις προσπάθειες για ανακύκλωση των υλικών αυτών. Επιπλέον, καθώς το SRF/RDF προορίζεται για καύση, απαιτείται η υιοθέτηση ακριβής αντιρρυπαντικής τεχνολογία από τις βιομηχανικές μονάδες που πρόκειται να το χρησιμοποιήσουν, καθιστώντας έτσι αμφίβολη τη δυνατότητα χρήσης του καυσίμου αυτού στη βιομηχανία. Κατά τις περιβαλλοντικές οργανώσεις, η παραγωγή SRF/RDF χωρίς μείωση των απορριμάτων και σοβαρή διαλογή στην πηγή επαναφέρει ουσιαστικά "από την πίσω πόρτα" την κάυση των απορριμάτων.

(Πηγή: http://www.foe.co.uk/news/23735.html)
Οι θέσεις των περιβαλλοντικών οργανώσεων για τη διαχείριση των απορριμάτων βασίζονται στην υιοθέτηση των βασικών αρχών: μείωση, επαναχρησιμοποίηση και ανακύλωση (Reduce - Reuse - Recycle). Οι θέσεις των Friends of the Earth για τη διαχείριση των απορριμάτων αναφέρονται περιληπτικά εδώ. Οι βασικές τους αρχές είναι: πρόληψη (ελαχιστοποίηση των απορριμάτων), επαναχρησιμοποίηση, βελτιστοποίηση της ανακύκλωσης (εκτεταμένη διαλογή στην πηγή, ενημέρωση των πολιτών), αναερόβια επεξεργασία για την παραγωγή βιοαερίου, διαχωρισμός και κομποστοποίηση όσων απορριμάτων δε μπορούν να ανακυκλωθούν. Περισσότερα για τις θέσεις των οργανώσεων στην επόμενη ανάρτηση, όπου θα δούμε και τις θέσεις τους για το πρόβλημα της διαχείρισης στην Αττική.

1 σχόλιο:

Ανώνυμος είπε...

Και μέχρι να γίνουν αυτά που λένε οι οικολογικές οργανώσεις (που βεβαίως είναι απολύτως σωστά)θα έχουμε πήξει στο σκουπίδι. Έχει κανείς υπολογίσει το βάρος του πλαστικού που "κολυμπάει" στο Αιγαίο γιατί "φοβόμαστε" να τα καψουμε (πυρολύσουμε)...