Βιοεπεξεργασία των Aστικών Στερεών Αποβλήτων

Από την Χαρίκλεια Παπαϊωάννου

Μηχανικό Τεχνολογιών Αντιρρύπανσης 

Κατά την ημερίδα που οργάνωσε την 23.1.2013  η ΔΕΠΟΔΑΘ με θέμα την «ΔΙΑΧΕΡΙΣΗ ΑΠΟΡΡΙΜΜΑΤΩΝ ΣΤΗΝ 2^ηΔ.Ε. ΒΟΙΩΤΙΑΣ» κατατέθηκαν δύο προτάσεις για την επεξεργασία των αστικών στερεών αποβλήτων οι οποίες έχουν κοινό χαρακτηριστικό το ότι είναι βιολογικοί τρόποι επεξεργασίας των ΑΣΑ πριν την διάθεση τους στον ΧΥΤΑ και  αποσκοπούν στην μείωση του όγκου των απορριμμάτων καθώς στην εκμετάλλευση τους για ανάκτηση ενέργειας ή παραγωγή compost.

Διακρίνονται σε αναερόβια (χώνευση) από την οποία ανακτάται βιοαέριο και σε αερόβια (η γνωστή κομποστοποίηση) που προκύπτει compost .

Βασική προϋπόθεση και για τις δύο μεθόδους  είναι ο διαχωρισμός του βιοαποδομήσιμου κλάσματος.

Αναεροβια Επεξεργασια ΑΣΑ

Η αναερόβια βιοεπεξεργασία των ΑΣΑ είναι μια τεχνητά επιταχυνόμενη διεργασία που γίνεται σε κλειστούς αντιδραστήρες. Η μέθοδος είναι γνωστή στον χώρο της επεξεργασίας υγρών λυμάτων , αλλά στον χώρο των ΑΣΑ εμφανίστηκε πριν από μια δεκαετία περίπου.

Κατ΄αυτήν μετά τον μηχανικό διαχωρισμό και την ανάκτηση υλικών, το οργανικό κλάσμα των ΑΣΑ εισέρχεται στον αντιδραστήρα (χωνευτή) είτε όπως είναι (είναι η λεγόμενη ξηρή μέθοδος) , είτε αναμεμειγμένο με νερό ή ιλύ από την εγκατάσταση του βιολογικού καθαρισμού λυμάτων.

Τα βασικά προϊόντα που παράγονται είναι  η ιλύς και το  βιοαέριο

Το βιοαέριο εκτιμάται σε 100-200 m3 ανά τόνο εισερχομένων οργανικού κλάσματος ΑΣΑ, αποτελούμενο από μεθάνιο (55-75%), διοξείδιο του άνθρακα (30-45%) και ίχνη άλλων αερίων.

Μετά από ελάχιστη επεξεργασία (κυρίως για απομάκρυνση της υγρασίας και του υδρόθειου) το αέριο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο για την παραγωγή θερμότητας  η/ και ηλεκτρικής ενέργειας.

Με περαιτέρω επεξεργασία – με απομάκρυνση του διοξειδίου του άνθρακα – η ποιότητα  του  παραγόμενου βιοαερίου, μπορεί να αναβαθμισθεί  και να φτάσει περίπου το επίπεδο ποιότητας του φυσικού αερίου

Τα κύρια πλεονεκτήματα της μεθόδου είναι :

• Ο μικρότερος απαιτούμενος χώρος σε σχέση με την κομποστοποίηση (γύρω στο 30-50% από τα ανοιχτά συστήματα κομποστοποιήσης)
• η παραγωγή ενέργειας από το βιοαέριο
• η μη δημιουργία στραγγισμάτων
• η συλλογή επί του συνόλου του βιοαερίου και κυρίως του μεθανίου (θετική συμβολή στο φαινόμενο του θερμοκηπίου)
• η δυνατότητα συνδιαχείρισης με την ιλύ από Βιολογικό Καθαρισμό, για την οποία έτσι και αλλιώς πρέπει να βρεθεί τρόπος διαχείρισης.
• η δυνατότητα η παραγόμενη ιλύς να μετατραπεί με αερόβια επεξεργασία σε compost.

Τα μειονεκτήματα της μεθόδου είναι:

• το σχετικά υψηλό κόστος
• η αποδοτικότητα του συστήματος που είναι συνάρτηση της διαλογής του οργανικού κλάσματος.
• Η αυξημένη οπτική όχληση λόγω της χρήσης υψηλών δεξαμενών.

Οι συνεχιζόμενες έρευνες πάντως δείχνουν ότι η αναερόβια επεξεργασία έχει θετική προοπτική.

Κομποστοποίηση (αερόβια επεξεργασία)

Είναι η ελεγχόμενη ως προς τον αερισμό , την υγρασία, το λόγο άνθρακα /άζωτο, το PH, και την θερμοκρασία βιοξείδωση (δηλαδή σάπισμα)  ετερογενών οργανικών υλικών όπου ετεροτροφοι και ετερογενείς μικροοργανισμοί (βακτήρια ,μύκητες) βιοαποδομούν οργανικές ενώσεις.

Κύρια προϊόντα της κομποστοποιήσης είναι νερό, διοξείδιο του άνθρακα, αλλά κυρίως το compost .

Το compost εφόσον χρησιμοποιείται ως εδαφοβελτιωτικό (ιδιαίτερα για αμμώδη, αργιλώδη, όξινα , πορώδη και ασβεστώδη εδάφη) ή ως υπόστρωμα για την καλλιέργεια φυτών. Χρησιμοποιείται ως βιοφιλτρο , ως ηχομονωτικό υλικό, για αναπλάσεις τοπίων, για αποκατάσταση λατομείων, για έλεγχο διάβρωσης πρανών.

Επίσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για την κάλυψη των ημερησίων κελιών του ΧΥΤΑ οπότε και η ποιότητα του δεν έχει σημασία.

Τα πλεονεκτήματα είναι:

• Η  μείωση μάζας των ΑΣΑ της τάξης του 50%.
• Και  το compost  που είναι υλικό πλούσιο σε οργανική ουσία με υψηλό χουμικό περιεχόμενο.

Για την χρήση του compost πάντως ως εδαφοβελτιωτικού πρέπει να λάβουμε υπόψην μας τις αυστηρές προδιαγραφές ως προς την περιεκτικότητα σε βαρέα μέταλλα και τοξικές ουσίες, την προκατάληψη των αγροτών για «λίπασμα από σκουπίδια» και το χαμηλό κόστος των ανταγωνιστικών χημικών λιπασμάτων.

Τα μειονεκτήματα της κομματοποίησης είναι:

• Η απαίτηση μεγάλων χρόνων για την σταθεροποίηση και ωρίμανση των ΑΣΑ με αποτέλεσμα την ανάγκη και για μεγάλους χώρους. Προσεγγιστικά εκτιμάται ότι για ανοιχτά συστήματα σε αυτοδύναμες εγκαταστάσεις βιοεπεξεργασίας (χώροι υποδοχής ,ελιγμών, κομποστοποιήσης, οικίσκων, περίφραξης κτλ) απαιτούνται τόσα τετραγωνικά μέτρα όσοι οι τόνοι των εισερχομένων απορριμμάτων ανά έτος δηλαδή για 3000 τόνους /έτος απαιτούνται 30 στρέμματα.
• Τα ανεπιθύμητα παραπροϊόντα όπως οσμές, σκόνες, παθογόνοι μικροοργανισμοί, πτητική οργανική ύλη , στραγγίσματα.

Η Βιοεπεξεργασία των ΑΣΑ, φαίνεται ότι σαν εναλλακτική μέθοδος διαχείρισης των αστικών στερεών απορριμμάτων επιβάλλεται από την νομοθεσία αλλά και η κοινή λογική την αποδέχεται ως μία από τις πιο φιλικές μεθόδους για το περιβάλλον.

Η επιλογή για την αερόβια ή την αναερόβια επεξεργασία εξαρτάται από πολλούς παράγοντες όπως αναφέρθηκαν παραπάνω αλλά κατά κύριο λόγο από τα προϊόντα που θέλουμε να πάρουμε.

Προσωπική άποψη είναι ότι υπερτερεί η αναερόβια επεξεργασία σε σχέση με την κομποστοποίηση όχι μόνο επειδή παίρνουμε ηλεκτρική ενέργεια αλλά μας δίνει την δυνατότητα να διαχειριστούμε και την ιλύ που προέρχεται από την βιολογικό καθαρισμό.