Δευτέρα, 09 Οκτώβριος 2017 23:47

Διαχείριση υγρών και στερεών αποβλήτων ελαιουργείων

Βαθμολογήστε αυτό το άρθρο
(0 ψήφοι)

Του Γιάννη Θεοφιλόπουλου*
Η καλλιέργεια της ελιάς είναι μία από τις σημαντικότερες αγροτικές δραστηριότητες της ελληνικής υπαίθρου. Η υψηλή διατροφική αξία του ελαιόλαδου και οι ιαματικές του ιδιότητες το καθιστούν ως το πολυτιμότερο προϊόν της ελληνικής γεωργίας και κύριο συστατικό της μεσογειακής διατροφής…

Untitled-7.jpgΠαγκοσμίως καλλιεργούνται περισσότερα από 750 εκατομμύρια ελαιόδεντρα, το 95% αυτών στις Μεσογειακές χώρες. Η μεγαλύτερη παραγωγή ελαιολάδου προέρχεται από τη νότια Ευρώπη, τη βόρειο Αφρική και την Εγγύς Ανατολή.

Από την Ευρωπαϊκή παραγωγή, το 93% προέρχεται από την Ισπανία, την Ιταλία και την Ελλάδα.

Η Ισπανία κατέχει την πρώτη θέση στην παραγωγή και την εξαγωγή ελιών και ελαιολάδου, ενώ στο έδαφός της καλλιεργούνται περισσότερα από 300 εκ. ελαιόδεντρα. Η μέση ετήσια παραγωγή ελαιολάδου ανέρχεται περίπου σε 800.000 τόνους.

Η Ιταλία είναι η δεύτερη ελαιοπαραγωγική χώρα της Ευρώπης, με τα 2/3 της παραγωγής της να ανήκει στην κατηγορία “εξαιρετικά παρθένο”, με 37 είδη με Προστατευμένη Ονομασία Προέλευσης. Η παραγωγή ελαιολάδου ανέρχεται περίπου σε 600.000 τόνους.

Στην Ελλάδα σχεδόν το 60% του καλλιεργούμενου εδάφους της είναι ελαιώνες και έχει τις περισσότερες ποικιλίες ελιάς. Παγκοσμίως είναι πρώτη στην παραγωγή μαύρων ελιών και τρίτη στην παραγωγή ελαιολάδου. Καλλιεργούνται περισσότερα από 132 εκ. ελαιόδεντρα, από τα οποία παράγονται περίπου 350.000 τόνοι ελαιολάδου ετησίως, εκ των οποίων το 82% ανήκει στην κατηγορία εξαιρετικά-παρθένο.

Τύποι ελαιουργείων και παραγωγή αποβλήτων

Αρ. ελαιοτριβείων στις 3 Ευρωπαϊκές Μεσογειακές χώρες (πηγή: Πρόγραμμα PROSODOL)

Ισπανία: 1.740

Ιταλία: 6.184

Ελλάδα: 2.590

Η παραγωγή ελαιολάδου γίνεται ως επι το πλείστον με φυγοκέντριση και εκεί διακρίνεται η φυγοκέντριση δύο φάσεων και τριών. Τα περισσότερα ελαιοτριβεία που λειτουργούν στην χώρα μας κοντά στο 90 % βασίζεται στο σύστημα 3 φάσεων, αντίθετα στην Ισπανία όλη σχεδόν η παραγωγή γίνεται σε ελαιοτριβεία δύο φάσεων.

proprot.jpg

 

Σε αντίθεση με τα οφέλη που προσφέρει η κατανάλωση ελαιολάδου, η παραγωγή του συνοδεύεται από σημαντικά περιβαλλοντικά προβλήματα που δημιουργούν τα απόβλητα των ελαιοτριβείων. Κατά την επεξεργασία του ελαιοκάρπου στα ελαιουργεία, προκύπτουν μεγάλες ποσότητες υγρών αποβλήτων υψηλού ρυπαντικού φορτίου καθώς και στερεά απόβλητα.

Όγκος αποβλήτων για 1000kg ελαιοκάρπου με σύσταση: (500kg νερό – 300kg πυρήνα (ξηρός) - 200kg ελαιόλαδο) ανά τύπο ελαιουργείου

Μέθοδος Διαχωρισμού Νερό Αραίωσης (kg) Υγρά Απόβλητα (kg)

Στερεά Απόβλητα

(kg)

Νερό στον Πυρήνα

(kg)

Νερό στον Πυρήνα

(%)

Ψυχρή Συμπίεση 0 200-250 500-550 ~250-300 45-50%
Decarter 2 φάσεων 0 ~ 0 800 ~500-550 62-65%
Decarter 3 φάσεων ( παλαιού τύπου) 500 700 600 ~300 50%
Decarter 3 φάσεων ( νέας γενίας) 0-100 175-275 625-725 ~325 52%

Υγρά Απόβλητα ελαιουργείων

Τα υγρά απόβλητα των ελαιοτριβείων αποτελούν ένα σημαντικό παράγοντα ρύπανσης και για το λόγο αυτό η διαχείρισή τους έχει βρεθεί στο επίκεντρο του ενδιαφέροντος των επιστημόνων, των τοπικών και κρατικών αρχών αλλά και των τοπικών κοινωνιών.

Τα κυριότερα χαρακτηριστικά των αποβλήτων των ελαιοτριβείων είναι το ιδιαίτερα υψηλό οργανικό φορτίο τους το οποίο δεν βιοαποδομείται εύκολα και η υψηλή περιεκτικότητά τους σε πολυφαινολικές ενώσεις οι οποίες προκαλούν την εμφάνιση βιοτοξικών και φυτοτοξικών φαινομένων.

Η ανεξέλεγκτη διάθεσή τους σε φυσικούς αποδέκτες προκαλεί υποβάθμιση των φυσικών συστημάτων και επιβάρυνσή τους με μεγάλες συγκεντρώσεις οργανικών και ανόργανων ενώσεων.

Μεγάλος αριθμός ερευνητικών έργων έχουν χρηματοδοτηθεί αλλά και χρηματοδοτούνται από την Ευρωπαϊκή Ένωση και από εθνικούς φορείς χρηματοδότησης προκειμένου να εξευρεθούν λύσεις για τη διαχείρισή τους. Η πλειονότητα των έργων αυτών έχουν σαν κύριο στόχο την ανάπτυξη τεχνολογιών ανάκτησης συστατικών των αποβλήτων (π.χ. πολυφαινολικών ενώσεων) και επαναχρησιμοποίησής τους ως πρώτες ύλες για την παρασκευή διαφόρων προϊόντων αλλά και επεξεργασίας των αποβλήτων προς ελαχιστοποίηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων από τη διάθεσή τους.

Τα αποτελέσματα των έργων αυτών, αν και ιδιαίτερα επιτυχή, βρίσκουν μέχρι σήμερα περιορισμένη εφαρμογή κυρίως λόγω του υψηλού κόστους τους, στο οποίο είναι δύσκολο να ανταπεξέλθει μία μεμονωμένη παραγωγική μονάδα.

Τα απόβλητα χαρακτηρίζονται από:

•Έντονα ιώδες-σκούρο καφέ έως μαύρο χρώμα

•Πολύ έντονη μυρωδιά ελαιολάδου

•Πολύ μεγάλο οργανικό φορτίο (τιμές COD μέχρι και 220g/l)

•Τιμές pH μεταξύ 3 και 6

•Υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα

•Μεγάλη συγκέντρωση πολυφαινολικών ενώσεων (από 0,5 έως 24g/l)

•Μεγάλη περιεκτικότητα σε στερεή ουσία

protel.jpg

teleft.jpg

 

Διαχείριση ΥΑΕ

Για την επεξεργασία, αξιοποίηση και επαναχρησιμοποίηση των ΥΑΕ έχουν χρησιμοποιηθεί διάφορες μέθοδοι.

Φυσικές μέθοδοι

– Λιμνοδεξαμενές εξάτμισης (lagooning)

   ΚΥΑ 127402/1487/Φ15 (ΦΕΚ3924/Β/07.12.2016)

Βιολογικές μέθοδοι

– Αναερόβια επεξεργασία

– Άρδευση σε ελαιώνες ή άλλες καλλιέργειες- φυτοεξυγίανση

   ΚΥΑ 127402/1487/Φ15 (ΦΕΚ3924/Β/07.12.2016)

– Συγκομποστοποίηση με πυρηνόξυλα

– Αερόβια επεξεργασία (Bio-wheel method)

Φυσικοχημικές μέθοδοι

– Τεχνολογία διαχωρισμού με μεβράνες σε συνδυασμό με εξάτμιση και υγρή

   οξείδωση (Μέθοδος EHO)

– Απομάκρυνση φαινολικών συστατικών με τη χρήση μεμβρανών και

   τεχνολογίας Ιοντοεναλλακτών

Συνδυασμός χημικών & βιολογικών μεθόδων

– Οξείδωση Fenton και στη συνέχεια συγκομποστοποίηση με τον ελαιοπυρήνα

Στερεά  Απόβλητα ελαιουργείων

Τα στερεά απόβλητα των ελαιουργίων αποτελούν ο ελαιοπυρήνας είτε μειωμένης υγρασίας προερχόμενος από τα πιεστικά και ελαιουργία 3 φάσεων, είτε αυξημένης υγρασίας προερχόμενος από τα ελαιουργία 2 φάσεων.

Διαχείριση ΣΑΕ

Για την επεξεργασία, αξιοποίηση και επαναχρησιμοποίηση των ΣΑΕ έχουν χρησιμοποιηθεί διάφορες μέθοδοι.

Φυσικές μέθοδοι

Φυγοκέντριση ( για απόληψη του περιεχομένου ελαίου )

Διαχωρισμός – Ταξινόμηση – Εσχαρισμός ( για απόληψη συστατικών που δύναται να χρησιμοποιηθούν ως κτηνοτροφή)

Συμπίεση

Ξήρανση (εξάτμιση της υγρής φάσης για παραλαβή ξηρής ελαιοπυρήνας προς περαιτέρω επεξεργασία με εκχύλιση για εξαγωγή του πυρηνελαίου και του εναπομείναντος υλικού για χρήση ως καύση βιομάζας)

Βιολογικές μέθοδοι

-                     Διάθεση στο έδαφος ( υπό μορφή λιπάσματος)

-                     Κομποστοποίηση για εδαφοβελτιωτικό

-                     Αναερόβια ζύμωση για παραγωγή βιοαερίου

Θερμική επεξεργασία

-                     Αποτέφρωση ( Καύση για παραγωγή ενέργειας

-                     Αεριοποίηση

Η κυριαρχούσα μέθοδος επεξεργασίας του ελαιοπυρήνα όλων των τύπων είναι η ξήρανση στις εγκαταστάσεις των Πυρηνελαιουργείων για περεταίρω απόληψη δια εκχυλίσεως του πυρηνελαίου και αξιοποίησης της εναπομείνουσας στερεάς βιομάζας για θερμική αξιοποίηση.

Η μεν ελαιοπυρήνα 3 φάσεων χαμηλής υγρασίας οδηγείται απευθείας για ξήρανση

Η δε ελαιοπυρήνα 2 φάσεων υψηλής υγρασίας δύναται να υποστεί μια προεπεξεργασία με φυγοκέντριση για την απόληψη ποσοστού ελαιολάδου (repaso) και ακολούθως να οδηγηθεί προς ξήρανση

Ιδιαιτερότητες του Προβλήματος της Διαχείρισης των YAE στην Ελλάδα

•Οι σημερινές πρακτικές διαχείρισης των ΥΑΕ περιλαμβάνουν ανεξέλεγκτη διάθεση στο έδαφος, σε κοντινούς ποταμούς, λίμνες ή θάλασσες και αποθήκευση/εξάτμιση σε εξατμισοδεξαμενές χωρίς την τήρηση των απαιτούμενων προδιαγραφών.

•Τα ελαιοτριβεία στην Ελλάδα είναι ως επί το πλείστον μικρές οικογενειακές ή συνεταιριστικές επιχειρήσεις και ως εκ τούτου δεν έχουν την οικονομική δυνατότητα να εγκαταστήσουν και να λειτουργούν πολύπλοκα συστήματα επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων.

•Τα περισσότερα ελαιοτριβεία είναι φυγοκεντρικά με τριφασικά decanters παλαιού τύπου τα οποία απαιτούν σημαντικές ποσότητες νερού για αραίωση της ελαιοζύμης με αποτέλεσμα την δημιουργία μεγάλου όγκου υγρών αποβλήτων.

•Τα ελαιοτριβεία με διφασικά decanters δεν παράγουν ξεχωριστή φάση με υγρά απόβλητα. Τα υγρά απόβλητα βρίσκονται στον πυρήνα υψηλής υγρασίας, τον οποίο τα πολλά πυρηνελαιουργεία δυσκολεύονται να παραλάβουν (διότι δεν έχουν εγκαταστήσει τα ειδικά συστήματα προεπεξεργασίας που απαιτούνται).

Σε αυτή την περίπτωση έχουμε μεταφορά του προβλήματος από τα ελαιοτριβεία στα πυρηνελαιουργεία!

•Αντίθετα, τα κλασικά ελαιοτριβεία ψυχρής συμπίεσης ή τα φυγοκεντρικά εξοπλισμένα με τριφασικά decanters νέας γενιάς, δημιουργούν απόβλητα με υψηλότερο οργανικό φορτίο αλλά σημαντικότερα μικρότερο όγκο υγρών αποβλήτων.

•Απουσιάζει εξειδικευμένο νομοθετικό πλαίσιο διαχείρισης ΥΑΕ

•Η παροχή κατευθύνσεων από τις αρμόδιες Υπηρεσίες είναι συνήθως ανεπαρκής.

•Εάν γινόταν τεχνολογική αναβάθμιση των πυρηνελαιουργείων ώστε να ήταν σε θέση να διαχειρίζονται πυρήνα υψηλής υγρασίας και «όλα» τα ελαιοτριβεία χρησιμοποιούσαν διφασικά decanters (που παράγουν και το καλύτερο ποιοτικά ελαιόλαδο), θα μπορούσε να αποτελέσει μία λύση για το πρόβλημα της διάθεσης των υγρών αποβλήτων των ελαιουργείων  στην Ελλάδα, αλλά θα έχει μεταφερθεί στα πυρηνελαιουργεία ως αέρια ρύπανση λόγω της ξήρανσης αυξημένης υγρασίας ελαιοπυρήνα.

Συμπεράσματα

Για τα Πιεστικά και 3 φάσεων ελαιουργεία μία καλή λύση είναι τα υγρά απόβλητα να χρησιμοποιούνται για άρδευση η οποία συνάδει με τις αρχές της κυκλικής οικονομίας, ο δε ελαιοπυρήνας χαμηλής υγρασίας  σε πυρηνελαιουργεία για ξήρανση και εκχύλιση.

Για τα ελαιουργεία 2 φάσεων η λύση είναι το μοναδικό απόβλητο που είναι ο έλαιοπυρήνας υψηλής υγρασίας να οδηγείται σε πυρηνελαιουργεία για ξήρανση και εκχύλιση όπου βέβαια κατ’ αυτόν τον τρόπο μετατοπίζεις το πρόβλημα της ρύπανσης των υγρών αποβλήτων από το έδαφος με την ξήρανση στον αέρα, οπότε θα πρέπει να ληφθούν τα κατάλληλα μέτρα με εκσυγχρονισμό της παραγωγικής διαδικασίας και της εισαγωγή σύγχρονών περιβαλλοντικών τεχνολογιών για να μειωθεί η αέρια ρύπανση.

Αξιόλογη προσπάθεια θα μπορούσε να γίνει και στο πεδίο της εκμετάλλευσης των πολύτιμων συστατικών των υγρών αποβλήτων των ελαιοτριβείων όπως για παράδειγμα των φαινολικών ενώσεων. Οι φαινόλες χαρακτηρίζονται από υψηλή αντιοξειδωτική δράση και είναι εξαιρετικά ωφέλιμες για την ανθρώπινη υγεία. Συνεπώς η ανάκτηση των φαινολών από τα υγρά ελαιουργικά απόβλητα αποτελεί ένα επιστημονικό αντικείμενο ιδιαίτερα μεγάλου ενδιαφέροντος.

*Χημικός μηχανικός

Μέλος ΤΕΕ Μεσσηνίας

Εισήγηση κατά την ημερίδα διαλόγου με θέμα «Ελαιοπαραγωγή και επιπτώσεις στο περιβάλλον», η οποία πραγματοποιήθηκε στην Καλαμάτα στις 30 Σεπτέμβρη από το ecocity