Άρθρα

Υγρά απόβλητα ελαιοτριβείων και εφικτές λύσεις διαχείρισης

Η καλλιέργεια της ελιάς είναι μία από τις σημαντικότερες αγροτικές δραστηριότητες της ελληνικής υπαίθρου. Η ελαιοκομία και η παραγωγή ελαιολάδου είναι άρρηκτα συνδεδεμένες με τη ζωή των Ελλήνων και αποτελούν σπουδαίο κεφάλαιο της πολιτιστικής μας κληρονομιάς. Η χρήση του ελαιόλαδου συνοδεύει από την αρχαιότητα την καθημερινότητα του λαού μας καθώς και πλήθος κοινωνικών εκδηλώσεων του ενώ είναι ευρύτατα διαδεδομένη σε όλους τους μεσογειακούς λαούς. 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. 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.

Η διαδικασία παραγωγής ελαιόλαδου περιλαμβάνει τη συγκομιδή των καρπών της ελιάς, την απομάκρυνση των φύλλων και των κλαριών από τις συλλεχθείσες ποσότητες, την πλύση του καρπού και τη σύνθλιψη του με μηχανικά μέσα. Ακολούθως πραγματοποιείται η εξαγωγή του λαδιού με φυγοκέντριση ή πίεση της ελαιοζύμης που έχει προκύψει από τη σύνθλιψη του ελαιοκάρπου. Η διαδικασία ολοκληρώνεται με τη διαχείριση και τη διάθεση των υγρών και στερεών αποβλήτων που παρήχθησαν σε όλη τη διάρκεια επεξεργασίας του καρπού.

Ανάλογα με τις μηχανικές μεθόδους που χρησιμοποιούνται κατά την εξαγωγή του λαδιού, διακρίνονται τρείς τύποι ελαιουργείων: τα παραδοσιακά πιεστήρια, τα τριφασικά ελαιουργεία και τα διφασικά. Στα παραδοσιακά ελαιοτριβεία η εξαγωγή του ελαιόλαδου γίνεται με τη χρήση υδραυλικών πιεστηρίων τα οποία έχουν αντικαταστήσει πλέον τα χειροκίνητα πιεστήρια. Τα απόβλητα των κλασικών ελαιοτριβείων είναι ο ελαιοπυρήνας (στερεής φάσης) και τα φυτικά υγρά που προκύπτουν από το διαχωρισμό του ελαιολάδου από τις προσμίξεις του. Αξίζει να σημειωθεί ότι ο όγκος των αποβλήτων των παραδοσιακών ελαιοτριβείων είναι μικρότερος περίπου κατά 50% από αυτόν του φυγοκεντρικού τύπου ελαιοτριβείου τριών φάσεων. Σχετικά με τα τριφασικά ελαιοτριβεία η ελαιοζύμη που έχει παραχθεί από τη σύνθλιψη του καρπού, αραιώνεται με ζεστό νερό και έπειτα εισέρχεται στον τριφασικό φυγοκεντρικό διαχωριστήρα (decanter) από τον οποίο εξέρχονται τρία ρεύματα: ο ελαιοπυρήνας, φυτικά υγρά και ελαιόλαδο με προσμίξεις. Το τελευταίο ρεύμα οδηγείται ξανά σε σύστημα φυγοκέντρισης με σκοπό το διαχωρισμό του ελαιόλαδου από τις προσμίξεις του. Το κύριο μειονέκτημα των τριφασικών ελαιοτριβείων είναι η παραγωγή μεγάλων ποσοτήτων υγρών αποβλήτων τα οποία είναι ιδιαίτερα επιβαρυντικά για το φυσικό περιβάλλον. Σε αντίθεση με τα ελαιοτριβεία τριών φάσεων τα διφασικά παράγουν μικρές ποσότητες υγρών αποβλήτων και ταυτόχρονα ένα δύσκολα επεξεργάσιμο απόβλητο υδαρούς φάσης. Το εν λόγω απόβλητο χαρακτηρίζεται από υγρασία 55% έως 75% και αποτελείται από τον ελαιοπυρήνα και υγρές προσμίξεις. Ο υγρός ελαιοπυρήνας δεν είναι επεξεργάσιμος από τα πυρηνελαιουργεία που διαχειρίζονται τον ελαιοπυρήνα των τριφασικών ελαιοτριβείων με αποτέλεσμα την ανάγκη δημιουργίας ειδικών μονάδων επεξεργασίας του ελαιοπυρήνα υδαρούς φάσης. Οι μονάδες αυτές απομονώνουν τις ποσότητες λαδιού που έχουν παραμείνει στον υγρό ελαιοπυρήνα ενώ ταυτόχρονα αποδίδουν ένα ημιστερεό παραπροϊόν υψηλού οργανικού φορτίου και υψηλής υγρασίας. Το παραπροϊόν αυτό είναι γνωστό ως ελαιοπολτός και προσφέρεται προς χρησιμοποίηση ως εδαφοβελτιωτικό στα γεωργικά εδάφη και κυρίως στους ελαιώνες λόγω της μικρότερης φυτοτοξικότητας που το διακρίνει συγκριτικά με τα υγρά απόβλητα.

Τα υγρά απόβλητα των ελαιοτριβείων τα οποία είναι γνωστά ως λιοζούμια ή κατσίγαρος, αποτελούν ένα ρυπαντικό παράγοντα μεγάλης κλίμακας για το περιβάλλον στο οποίο γίνεται η διάθεση τους. Για το λόγο αυτό σε καμία ελαιοπαραγωγό χώρα δεν επιτρέπεται η ανεξέλεγκτη διάθεση τους σε φυσικούς αποδέκτες. Επιπλέον η απευθείας διάθεσης τους στο αποχετευτικό σύστημα μπορεί να προκαλέσει σημαντικές φθορές στις σωληνώσεις λόγω της υψηλής περιεκτικότητας τους σε λιπαρά οξέα. Το πρόβλημα της σημαντικής ρύπανσης που μπορούν να προκαλέσουν τα υγρά απόβλητα των ελαιοτριβείων συνίσταται στην παρουσία φαινολών και στα υψηλά επίπεδα οργανικού φορτίου που υπάρχουν σε αυτά. Οι φαινόλες προσδίδουν στα απόβλητα όξινο χαρακτήρα και ευθύνονται σε σημαντικό βαθμό για την τοξικότητα τους ενώ το υψηλό οργανικό φορτίο επιφέρει φαινόμενα ευτροφισμού στους υδάτινους αποδέκτες εξαιτίας της κατανάλωσης του διαλυμένου στο νερό οξυγόνου κατά τη βιολογική οξείδωση της οργανικής ύλης από αερόβιους μικροοργανισμούς. Επιπλέον τα υγρά απόβλητα των ελαιοτριβείων χαρακτηρίζονται από μικρή δυνατότητα βιοαποικοδόμησης εξαιτίας της υψηλής περιεκτικότητας τους σε ολικά στερεά και λίπη. Το οικολογικό πρόβλημα που δημιουργεί η διάθεση των υγρών αποβλήτων στο φυσικό περιβάλλον γίνεται ακόμα μεγαλύτερο από την αισθητική ρύπανση που προκαλείται στους φυσικούς αποδέκτες στους οποίους διατίθενται τα απόβλητα λόγω της έντονης δυσοσμίας τους καθώς και της μεταβολής του χρώματος των υδάτων που επιφέρουν. Με βάση τα παραπάνω η κατάλληλη επεξεργασία των υγρών αποβλήτων καθίσταται απολύτως αναγκαία.

Ο σημαντικός βαθμός ρύπανσης που προκαλούν τα υγρά απόβλητα ελαιοτριβείων, οδήγησε στην ανάπτυξη διαφόρων φυσικοχημικών και βιολογικών μεθόδων διαχείρισης, οι οποίες αποσκοπούν στη μείωση της τοξικότητας και στην αποδόμηση του μεγαλύτερου μέρους της οργανικής ύλης των υγρών αποβλήτων.

Οι κυριότερες φυσικοχημικές μέθοδοι που έχουν χρησιμοποιηθεί είναι οι παρακάτω:

• Οξείδωση με χρήση υπεροξειδίου του υδρογόνου (Η2Ο2) και όζοντος (Ο3) με σκοπό τη μείωση των φαινολών στα υγρά απόβλητα.

• Χρήση μεμβρανών με σκοπό την απομάκρυνση αιωρούμενων σωματιδίων, κολλοειδών συστατικών καθώς και διαλυμένων ουσιών από τα απόβλητα.

• Φωτοκατάλυση με αποτέλεσμα την οξείδωση των οργανικών συστατικών και τη μετατροπή τους σε ανόργανες ενώσεις.

• Εξάτμιση σε κατάλληλα διαμορφωμένες δεξαμενές με την επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας με αποτέλεσμα τη μείωση της υγρασίας και κατά συνέπεια του όγκου των αποβλήτων. Επίσης ανάλογα με το χρονικό διάστημα παραμονής των υγρών αποβλήτων στις δεξαμενές εξάτμισης, αυξάνεται και το ποσοστό οργανικής ύλης το οποίο αποικοδομείται.

• Καθίζηση με αποτέλεσμα το διαχωρισμό των υγρών αποβλήτων σε κλάσματα διαφορετικής σύστασης και ακολούθως κατάλληλη διαχείριση κάθε κλάσματος με τις μεθόδους που προαναφέρθηκαν.

Οι βιολογικές μέθοδοι επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων είναι οι:

• Αερόβια χώνευση κατά την οποία χρησιμοποιούνται αερόβιοι μικροοργανισμοί για την αποδόμηση του οργανικού φορτίου των αποβλήτων. Η πιο διαδεδομένη αερόβια τεχνολογία επεξεργασίας υγρών αποβλήτων είναι αυτή της ενεργού ιλύος κατά την οποία η αποικοδόμηση της οργανικής ύλης επιτυγχάνεται με παροχή οξυγόνου και συνεχή ανάδευση.

• Αναερόβια χώνευση κατά την οποία η οργανική ύλη μετατρέπεται σε μεθάνιο (CH4) και διοξείδιο του άνθρακα (CO2) από τη δράση αναερόβιων μικροοργανισμών απουσία οξυγόνου.

Οι περιβαλλοντικά φιλικότερες λύσεις είναι οι βιολογικές μέθοδοι επεξεργασίας στις οποίες συνδυάζεται υψηλή αποικοδόμηση οργανικού φορτίου με περιορισμένη δαπάνη ενέργειας. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αερόβιας επεξεργασίας αποτελεί η κομποστοποίηση του ελαιοπυρήνα των τριφασικών ελαιουργείων. Στην περίπτωση της αναερόβιας χώνευσης η παραγωγή λάσπης που παρατηρείται είναι κατά πολύ μικρότερη σε σχέση με την ποσότητα που παράγεται από την αερόβια επεξεργασία. Σημαντικό πλεονέκτημα της αναερόβιας χώνευσης αποτελεί και η έκλυση βιοαερίου το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας. Το βιοαέριο αποτελείται από διοξείδιο του άνθρακα (CO2), μεθάνιο (CH4), υδρατμούς και μικροποσότητες οργανικών ενώσεων ενώ ανάλογα με την περιεκτικότητα του σε μεθάνιο καθίσταται κατάλληλο προς εκμετάλλευση ως καύσιμο.

Η μετατροπή των τριφασικών ελαιοτριβείων σε διφασικά θεωρείται ως μία επιπλέον αξιόλογη λύση του προβλήματος διαχείρισης των υγρών ελαιουργικών αποβλήτων. Τα διφασικά ελαιοτριβεία παράγουν σημαντικά μικρότερες ποσότητες υγρών αποβλήτων συγκριτικά με τα τριφασικά, λόγω της μειωμένης απαίτησης σε νερό κατά τη λειτουργία τους. Η τεχνολογία των διφασικών ελαιοτριβείων έχει εφαρμοστεί στην Ισπανία σε ποσοστό 95% του συνόλου των ελαιουργείων και αποτελεί μία τεχνικά εφικτή και περιβαλλοντικά αποδεκτή λύση. Στην Ελλάδα σύμφωνα με την ΚΥΑ 145116 η οποία δημοσιεύτηκε στο ΦΕΚ 354 Β’ είναι υποχρεωτική η μετατροπή όλων των τριφασικών ελαιοτριβείων σε διφασικά έως τις 8 Μαρτίου 2013. Το ποσοστό των τριφασικών ελαιοτριβείων έως και το έτος δημοσίευσης της παραπάνω υπουργικής απόφασης (2011) κυμαινόταν περίπου στο 80% του συνόλου με αποτέλεσμα η συνολική παραγωγή υγρών αποβλήτων να έφτανε σε ιδιαίτερα υψηλά επίπεδα με την ολοκλήρωση κάθε ελαιοκομικής περιόδου. Το πρόβλημα διαχείρισης των υγρών αποβλήτων στην Ελλάδα μπορεί να αντιμετωπιστεί με τη μετατροπή των τριφασικών ελαιοτριβείων σε διφασικά, ωστόσο η μετατροπή αυτή συναντά εμπόδια εξαιτίας της έλλειψης επαρκούς αριθμού πυρηνελαιουργείων κατάλληλων να επεξεργαστούν τον υγρό ελαιοπυρήνα. Το κόστος μετατροπής των ελαιοτριβείων είναι μικρό με αποτέλεσμα να μην αποτελεί ανασταλτικό παράγοντα, κατά συνέπεια η προσπάθεια μετατροπής των ελαιοτριβείων είναι δυνατή με απαραίτητη προϋπόθεση τη στήριξη του εγχειρήματος από την Πολιτεία μέσω επιχορηγήσεων για την κατασκευή αντίστοιχων πυρηνελαιουργείων.

Αξιόλογη προσπάθεια γίνεται 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.

NewsLetter

Συμπληρώστε το email σας για να λαμβάνετε κάθε νέα δημοσίευση στο ηλεκτρονικό ταχυδρομείο σας.

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *