Ανάπτυξη Καινοτόμου Συστήματος Συνδυασμένης Βιολογικής Επεξεργασίας για τη Συν-διαχείριση Οργανικών Αποβλήτων από Διαφορετικές Κατηγορίες Βιομηχανιών Τροφίμων

Έργο-Στόχοι

Αντικείμενο της ερευνητικής πρότασης ‘FOODINBIO’ είναι η ανάπτυξη ενός καινοτόμου συστήματος με το οποίο επιτυγχάνεται συνδυασμός τεχνολογιών βιολογικής επεξεργασίας για τη συν-διαχείριση των οργανικών αποβλήτων που παράγονται από διάφορες βιομηχανίες τροφίμων. Ο στόχος της ανάπτυξης και της επιδεικτικής λειτουργίας του εν λόγω συστήματος είναι η παρουσίαση και τεκμηρίωση μιας εναλλακτικής πρότασης για την αποτελεσματική και αποδοτική διαχείριση των οργανικών αποβλήτων που παράγονται κατά την επεξεργασία ‘πρώτων υλών’ με σκοπό την παραγωγή τροφίμων. Μέσω της εν λόγω πρότασης προτείνεται, αφενός η βιώσιμη και περιβαλλοντικά ορθή διαχείριση των οργανικών αποβλήτων που παράγονται από διαφορετικές κατηγορίες βιομηχανιών τροφίμων και αφετέρου, η δυνατότητα αξιοποίησης των παραγόμενων ποσοτήτων προς παραγωγή τελικών προϊόντων υψηλής προστιθέμενης αξίας.

Στο πλαίσιο αυτό, μέσω της υλοποίησης του αντικειμένου της ερευνητικής πρότασης ‘FOODINBIO’ επιδιώκεται κατ’ αρχήν, η αντιμετώπιση του προβλήματος που αφορά στη διαχείριση των οργανικών αποβλήτων που παράγονται από επιλεγμένες κατηγορίες δευτερογενών μονάδων παραγωγής τροφίμων. Προκειμένου για την ελληνική επικράτεια, οι μονάδες αυτές αφορούν κυρίως σε βιομηχανίες φρούτων – λαχανικών, βιομηχανίες γαλακτοκομικών προϊόντων, βιομηχανίες ζυθοποιίας, ελαιοτριβεία και σφαγεία.

 

 

Στην παρούσα φάση, η σχέση του προτεινόμενου ερευνητικού έργου με το επίπεδο γνώσεων στον τομέα διαχείρισης των αποβλήτων και δη, αυτών που παράγονται από βιομηχανίες τροφίμων, περιορίζεται σε μονοδιάστατη και σποραδικής κλίμακας εφαρμογή τεχνολογιών εναλλακτικής διαχείρισης. Συγκεκριμένα, οι ποσότητες των παραγόμενων οργανικών αποβλήτων από βιομηχανίες τροφίμων, τυγχάνουν διαχείρισης βάσει των συμβατικών μεθόδων τελικής διάθεσης (κυρίως υγειονομική ταφή σε ΧΥΤΑ) στην πλειονότητα των αντίστοιχων περιπτώσεων. Οι τεχνολογίες εναλλακτικής – ολοκληρωμένης διαχείρισης οργανικών αποβλήτων απαντώνται σε μεμονωμένες περιπτώσεις και περιορίζονται κυρίως σε εφαρμογή συστημάτων διαχείρισης υγρών αποβλήτων (βιολογική επεξεργασία με παρατεταμένο αερισμό) και σε ‘ανοικτά’ συστήματα κομποστοποίησης (με εφαρμογή κυρίως σε πρωτογενείς παραγωγικές μονάδες). Στο πλαίσιο αυτό, ο συνδυασμός τεχνολογιών βιολογικής επεξεργασίας για τη διαχείριση οργανικών αποβλήτων αποτελεί μια νέα και καινοτόμα προσέγγιση τόσο σε ευρωπαϊκή, όσο και σε εγχώρια κλίμακα. Ως εκ τούτου, το προτεινόμενο έργο αποσκοπεί, εκτός από την ολοκληρωμένη διαχείριση των οργανικών αποβλήτων, στη δυνατότητα συνδυασμού εναλλακτικών τεχνολογιών βιολογικής επεξεργασίας για τη συν-διαχείριση των αποβλήτων αυτών με στόχο την παραγωγή τελικών προϊόντων άμεσα αξιοποιήσιμων.

 

 

Αναφορικά με τους ερευνητικούς στόχους και τα αποτελέσματα της πρότασης ‘FOODINBIO’, αυτοί εστιάζονται τόσο στην ανάπτυξη του συστήματος, όσο και στη μελέτη των ποιοτικών και ποσοτικών παραμέτρων των παραγόμενων τελικών προϊόντων. Ειδικότερα, αναφορικά με την εφαρμογή βιοαντιδραστήρα μεμβρανών για τη διαχείριση του υγρού κλάσματος των οργανικών αποβλήτων, θα διερευνηθούν οι λειτουργικές του παράμετροι σε συνδυασμό με τα ποιοτικά και ποσοτικά χαρακτηριστικά του παραγόμενου ύδατος, καθώς επίσης και οι φυσικές, χημικές και βιολογικές ιδιότητες της παραγόμενης ιλύος (παραπροϊόν βιολογικής επεξεργασίας). Εν συνεχεία, κατά την εφαρμογή της μονάδας αναερόβιας χώνευσης, θα διερευνηθεί το δυναμικό παραγωγής βιοαερίου σε διαφορετικές συνθήκες και ανά τύπο οργανικού αποβλήτου, ενώ θα βελτιστοποιηθούν οι παράμετροι μεγιστοποίησης του εν λόγω δυναμικού. Επιπλέον, κατά την αξιοποίηση του βιοαερίου προς παραγωγή ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας, θα διερευνηθεί επαγωγικά η δυνατότητα κάλυψης ενεργειακών ιδιοκαταναλώσεων μιας βιομηχανίας τροφίμων από το παραγόμενο βιοαέριο. Κατόπιν, θα μελετηθούν τα φυσικά, χημικά και βιολογικά χαρακτηριστικά του υγρού και στερεού κλάσματος του υπολείμματος, ως παραπροϊόν της μονάδας αναερόβιας χώνευσης. Τέλος, κατά την εφαρμογή του αερόβιου βιοαντιδραστήρα, θα μελετηθούν τα ποιοτικά και ποσοτικά χαρακτηριστικά του παραγόμενου εδαφοβελτιωτικού σε συνδυασμό με τις λειτουργικές παραμέτρους ελέγχου των διεργασιών αερόβιας αποδόμησης.

Οι κοινωνικές ωφέλειες που ανακύπτουν από την ανάπτυξη του συστήματος, στα πλαίσια της ερευνητικής πρότασης ‘FOODINBIO’, αφορούν στην περιβαλλοντικά ορθή και βιώσιμη διαχείριση αποβλήτων με εξαιρετικά υψηλό ρυπαντικό φορτίο, αίροντας τα μειονεκτήματα του φόρτου διαχείρισης μέσω των συμβατικών μεθόδων τελικής διάθεσης (ρύπανση επίγειου και υπόγειου υδροφόρου ορίζοντα μέσω της ταφής κ.ά.).

 

 

Οι οικονομικές ωφέλειες συσχετίζονται άμεσα με τις βιομηχανίες τροφίμων και περιλαμβάνουν, αφενός εξοικονόμηση χρηματοοικονομικών πόρων που αφορούν σε τέλη διάθεσης αποβλήτων, αφετέρου, κέρδη από την εκμετάλλευση τελικών προϊόντων υψηλής προστιθέμενης αξίας (νερό, ηλεκτρική ενέργεια και εδαφοβελτιωτικό) με δυναμικό αξιοποίησης σε ένα ευρύ φάσμα πρακτικών εφαρμογών. Ενδεικτικά αναφέρεται ότι, τα εν λόγω κέρδη ανακύπτουν από την αξιοποίηση της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας για κάλυψη τμήματος των ενεργειακών ιδιοκαταναλώσεων των ‘γραμμών’ παραγωγής και την εκμετάλλευση του παραγόμενου ύδατος για κάλυψη αντίστοιχων απαιτήσεων κατά την παραγωγική διαδικασία ανά κατηγορία βιομηχανίας τροφίμων. Αναφορικά με τους ερευνητικούς στόχους και τα αποτελέσματα της πρότασης ‘FOODINBIO’, αυτοί εστιάζονται τόσο στην ανάπτυξη του συστήματος, όσο και στη μελέτη των ποιοτικών και ποσοτικών παραμέτρων των παραγόμενων τελικών προϊόντων. Ειδικότερα, αναφορικά με την εφαρμογή βιοαντιδραστήρα μεμβρανών για τη διαχείριση του υγρού κλάσματος των οργανικών αποβλήτων, θα διερευνηθούν οι λειτουργικές του παράμετροι σε συνδυασμό τα ποιοτικά και ποσοτικά χαρακτηριστικά του παραγόμενου ύδατος, καθώς επίσης και οι φυσικές, χημικές και βιολογικές ιδιότητες της παραγόμενης ιλύος (παραπροϊόν βιολογικής επεξεργασίας). Ειδικότερα, ως προς τις ποσότητες του παραγόμενου επεξεργασμένου νερού, θα διερευνηθεί επαγωγικά η δυνατότητα κάλυψης των απαιτήσεων ύδατος κατά την παραγωγική διαδικασία μιας βιομηχανίας τροφίμων. Εν συνεχεία, κατά την εφαρμογή της μονάδας αναερόβιας χώνευσης, θα διερευνηθεί το δυναμικό παραγωγής βιοαερίου σε διαφορετικές συνθήκες και ανά τύπο οργανικού αποβλήτου, ενώ θα βελτιστοποιηθούν οι παράμετροι μεγιστοποίησης του εν λόγω δυναμικού. Επιπλέον, κατά την αξιοποίηση του βιοαερίου προς παραγωγή ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας, θα διερευνηθεί επαγωγικά η δυνατότητα κάλυψης ενεργειακών ιδιοκαταναλώσεων μιας βιομηχανίας τροφίμων από το παραγόμενο βιοαέριο. Κατόπιν, θα μελετηθούν τα φυσικά, χημικά και βιολογικά χαρακτηριστικά του υγρού και στερεού κλάσματος του υπολείμματος, ως παραπροϊόν της μονάδας αναερόβιας χώνευσης. Τέλος, κατά την εφαρμογή του αερόβιου βιοαντιδραστήρα, θα μελετηθούν τα ποιοτικά και ποσοτικά χαρακτηριστικά του παραγόμενου εδαφοβελτιωτικού σε συνδυασμό με τις λειτουργικές παραμέτρους ελέγχου των διεργασιών αερόβιας αποδόμησης.