Αναερόβια Χώνευση:Μια πολλά υποσχόμενη λύση στα απόβλητα
Σε έναν κόσμο περιορισμένης ενέργειας, η αναερόβια χώνευση (AD) του οργανικού κλάσματος των αστικών στερεών αποβλήτων (OFMSW), δηλαδή των υπολειμμάτων τροφίμων και των πράσινων αποβλήτων, προσφέρει υψηλές δυνατότητες καθαρής και ανανεώσιμης ενέργειας. Το OFMSW είναι εξαιρετικά βιοαποικοδομήσιμο στη φύση του και μπορεί να επιτευχθεί υψηλή ανάκτηση βιοαερίου έως 200 m (≈ 400 kWh ισχύς) ανά τόνο επεξεργασμένων αποβλήτων, γεγονός που μπορεί να μειώσει το CO2 εκπομπές κατά 200-300 kg CO2 /t βιολογικών αποβλήτων (Bolzonella et al., 2006)., εάν χρησιμοποιούνται (ισχύς και θερμότητα) αντί για ορυκτά καύσιμα.
Ωστόσο, το OFMSW στερείται ορισμένων χαρακτηριστικών που μπορεί να αποτελούν περιοριστικό παράγοντα για την απόδειξη της πραγματικής του αποτελεσματικότητας στην παραγωγή βιοαερίου. Η ιλύς λυμάτων, τα ζωικά απόβλητα και άλλα οργανικά απόβλητα κληρονομούν τέτοια χαρακτηριστικά που μπορούν να συνέργουν το δυναμικό βιοαερίου του OFMSW όταν υποβάλλεται σε συν-πέψη. Το AcoD του OFMSW με λυματολάσπη θα μπορούσε να προσφέρει τα οικονομικά οφέλη από την πλεονάζουσα ανανεώσιμη ενέργεια που παράγεται με τη μορφή μεθανίου καθώς και εξοικονόμηση κόστους μέσω της κοινής χρήσης της υποδομής επεξεργασίας, δηλαδή της χρήσης κοινών εγκαταστάσεων. Το χωνεμένο υπόλειμμα από τη συν-πέψη μπορεί να ανακυκλωθεί ως λίπασμα σε λογική τιμή.
Αρκετές εφαρμογές πλήρους κλίμακας AcoD του OFMSW έχουν αναφερθεί στη Φινλανδία (1400 m). σε δύο ιταλικές εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων, το Viareggio και το Treviso, όπου η συμπερίληψη του βήματος συνπέψης OFMSW κοστίζει περίπου 1,5 εκατομμύρια ευρώ, με περίοδο απόσβεσης 3,5 ετών (Cavinato et al., 2013). 22 κεντρικές μονάδες πλήρους κλίμακας στη Δανία. και στο Velenje της Σλοβενίας. Ωστόσο, υπάρχει περιορισμένη βιομηχανική εφαρμογή της συνπέψης, δηλαδή μόνο το 9,7% της συνολικής αναερόβιας χώνευσης της χωρητικότητας του OFMSW επί του παρόντος συγχωνεύεται.
Η έλλειψη σχεδιαστικής και λειτουργικής εμπειρίας, οι επιπτώσεις της συν-πέψης στην επεξεργασία βιοστερεών και βιοαερίου, η συλλογή και ο χειρισμός αποβλήτων, η έλλειψη επιλογών χρήσης βιοαερίου και τα ανεπαρκή οικονομικά κίνητρα θεωρήθηκαν τα βασικά σημεία συμφόρησης στην ενσωμάτωση της συνπέψης στις υπάρχουσες εγκαταστάσεις WWTP. (Nghiem et al. 2017). Έχουν εντοπιστεί πολύπλοκες συνέργειες μεταξύ των διοικητικών φορέων που είναι αρμόδιοι για τη διαχείριση των λυμάτων και των στερεών αποβλήτων που παρεμποδίζουν την ανάπτυξη και την ευρεία εφαρμογή της προσέγγισης της συνπέψης.
Το OFMSW προσφέρει μια ανανεώσιμη, άφθονα διαθέσιμη και χαμηλού κόστους πηγή πρώτης ύλης για την παραγωγή πολλών προϊόντων προστιθέμενης αξίας, συμπεριλαμβανομένων βιοκαυσίμων (μεθάνιο, υδρογόνο, αιθανόλη), βιοπλαστικό, βιο-φυτοκτόνα, οργανικά οξέα, χημικές ουσίες (ακετόνη και βουτανόλη, γλυκερόλη) και ένζυμα (λιπάση, αμυλάση και πηκτινάσες). Η ανάκτηση αυτών των προϊόντων προστιθέμενης αξίας από το AcoD της OFMSW είναι ο τομέας της τρέχουσας έρευνας, η οποία χρειάζεται περισσότερη δουλειά προκειμένου να αξιοποιηθούν οι δυνατότητες της τεχνολογίας και περαιτέρω μετάφραση στην πραγματική κλίμακα.
Απαιτούνται περισσότερες τεχνοοικονομικές μελέτες και μελέτες ενεργειακής απόδοσης κάτω από διαφορετικά σύνολα συνθηκών προκειμένου να πραγματοποιηθούν τα πραγματικά οφέλη του AcoD. Μια κοινωνικοοικονομική μελέτη που εξετάζει τις προτιμήσεις των ενδιαφερομένων ως προς τη βιωσιμότητα μιας προσέγγισης βιομάζας στη βιοενέργεια και την αντίληψη των νοικοκυριών για το βιοαέριο ως εναλλακτική πηγή ενέργειας έναντι των συμβατικών πηγών ενέργειας μπορεί να είναι μια πολύτιμη προσθήκη. Μπορεί επίσης να παρέχει πληροφορίες σχετικά με την κοινωνική αποδοχή της εγκατάστασης μιας εγκατάστασης βιοαερίου και το καθαρό όφελος που προκύπτει από την κοινωνία.
Ένα ολοκληρωμένο σύστημα διαχείρισης που περιλαμβάνει τη συν-πέψη OFMSW και άλλων οργανικών αποβλήτων με αποτέλεσμα την παραγωγή ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, μειωμένες εκπομπές GHG, βιώσιμη ανακύκλωση βιολογικών αποβλήτων, ανακύκλωση θρεπτικών ουσιών και μια οικονομικά εφικτή επιλογή για τη διαχείριση των απορριμμάτων.
Αυτά τα ευρήματα περιγράφονται στο άρθρο με τίτλο Αναερόβια συν-πέψη του οργανικού κλάσματος των αστικών στερεών αποβλήτων (OFMSW):Πρόοδος και προκλήσεις, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Renewable and Sustainable Energy Reviews. Αυτή η εργασία διεξήχθη από τον Vinay Kumar Tyagi από το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Nanyang και το Indian Institute of Technology Roorkee, L.A. Fdez-Güelfo, C.J.Álvarez-Gallego και L.I. Romero Garcia από το Πανεπιστήμιο του Cadiz και Yan Zhou και Wu Jern Ng από το Nanyang Technological University.
Αναφορές
- Bolzonella D, Pavan P, Mace S, Cecchi F. Ξηρή αναερόβια χώνευση διαφορετικά ταξινομημένων οργανικών αστικών στερεών αποβλήτων: μια εμπειρία πλήρους κλίμακας. Water Sci Technol 2006; 53:23-32.
- Nghiem LD, Koch K, Bolzonella D, Drewes JE. Πλήρης κλίμακα συνπέψη ιλύος λυμάτων και υπολειμμάτων τροφίμων:Σημεία συμφόρησης και δυνατότητες. Renew Sustain Energy Rev 2017; 72:354–62.
