Source separated food waste collection system from

«Source separated food waste collection system from hotels for animal feed production – the F 4 F Life project» I. Giakoumaki, K. Borboudaki, P. Panteli, M. Georgiou, N. Stylianidis, C. Mamoulakis, G. Zervas, J. Zentek, K. Lasaridi, T. Manios ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η παρούσα εργασία εξετάζει τη Μελέτη Περίπτωσης για τη βέλτιστη παραγωγή και αξιοποίησή του βιοαερίου παράγεται στους χώρους Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων ΧΥΤΑ και χρησιμοποιείται είτε για συμπαραγωγή ηλεκτρισμού και θερμότητας είτε ως καύσιμο κίνησης. Περιγράφεται η υφιστάμενη κατάσταση διαχείρισης βιοαερίου ΧΥΤΑ στην Ελλάδα και γίνεται εκτίμηση του δυναμικού βιοαερίου. Γίνεται περιγραφή των διαθέσιμων τεχνολογιών αξιοποίησης της ενέργειας του βιοαερίου, ενώ παρατίθεται το ισχύον νομοθετικό πλαίσιο. Ειδικότερα εξετάζεται η μελέτη περίπτωσης του ΧΥΤΑ Ηρακλείου, του μεγαλύτερου ΧΥΤΑ της Κρήτης, όπου εκτιμάται το διαθέσιμο ενεργειακό δυναμικό και εξετάζονται εναλλακτικές λύσεις για την ολοκληρωμένη διαχείριση του βιοαερίου του χώρου. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Α. ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΥ & ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Η μελετώμενη μελέτη περίπτωσης του ΧΥΤΑ Ν. Ηρακλείου, παρουσιάζει σημαντικές δυνατότητες αξιοποίησης, καθώς οι ανακτώμενες ποσότητες αερίου σύμφωνα και με το σχήμα 2 είναι ικανές να παράγουν σημαντικά ποσά ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας προσφέροντας σημαντικά έσοδα από την πώληση της ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά και δυνατότητα διαφορετικών χρήσεων της παραγόμενης θερμότητας. 3. Τηλεθέρμανση οικισμού πλησίον του ΧΥΤΑ Ηρακλείου, το θερμικό φορτίο του οποίου υπολογίστηκε 4. 088. 000 KWh/έτος. Λόγω της απόστασης του οικισμού από το ΧΥΤΑ (5 km) αναμένονται θερμικές απώλειες στο δίκτυο μεταφοράς και συνεπώς από την παραγόμενη θερμική ενέργεια στις μηχανές αξιοποίησης, μπορεί να αξιοποιηθούν περίπου 10. 000 KWh/έτος, ενέργεια που υπερκαλύπτει τις θερμικές απαιτήσεις του οικισμού. Β. ΑΝΑΒΑΘΜΙΣΗ ΒΙΟΑΕΡΙΟΥ ΣΕ ΒΙΟΜΕΘΑΝΙΟ Η σχετικά μικρή δυναμικότητα της εξεταζόμενης μονάδας αναβάθμισης, μέσης παροχής 528, 08 m 3/h. σε σχέση με τα πολύ υψηλά κόστη επένδυσης, αλλά και επεξεργασίας, όπως φαίνεται στο σχ. 3 καθιστούν τη λύση αυτή προς το παρόν μη ενδεικνυόμενη για την αξιοποίηση του παραγόμενου βιοαερίου. ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ Μέσα από την εργασία αυτή γίνεται προσπάθεια να αναλυθεί ο τρόπος αξιοποίησης του αερίου παράγεται διαχρονικά στους χώρους διάθεσης αποβλήτων, ως ενεργειακού πόρου από την οπτική των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Για τη διεξαγωγή της έρευνας, θεωρήθηκε ότι το βιοαέριο θα οδηγηθεί είτε παλινδρομικές μηχανές εσωτερικής καύσης με δυνατότητα συμπαραγωγής ηλεκτρισμού και θερμότητας, είτε σε μονάδα αναβάθμισης του σε βιομεθάνιο. Η παραγόμενη θερμότητα προτείνεται να χρησιμοποιηθεί με διάφορους τρόπους όπως φαίνεται στο Σχήμα που ακολουθεί. Σχήμα 1. Σχηματική Απεικόνιση Προτεινόμενης Ολοκληρωμένης Διαχείρισης Βιοαερίου Σχήμα 2. Διαγραμμα Sankey για την αξιοποίηση του βιοαερίου με ΣΗΘ Εξεταζόμενες λύσεις για την απορρόφηση της παραγόμενης θερμότητας: 1. Ξήρανση Ιλύος της Εγκατάστασης Επεξεργασίας Λυμάτων Ηρακλείου, ετήσιας ποσότητας 22. 000 τόνων, μέσω αφαίρεσης 16. 200 τόνων υγρασίας το έτος. Η απαιτούμενη ενέργεια για την εξάτμιση της υγρασίας αυτης υπολογίζεται σε 11. 180 ΜWh/έτος. Προκύπτει λοιπόν, ότι το θερμικό δυναμικό του βιοαερίου του ΧΥΤΑ Ηρακλείου (σχήμα 2) θεωρητικά επαρκεί για την πλήρη κάλυψη των αναγκών της ηλιακής ξήρανσης της αφυδατωμένης ιλύος. 2. Αφαλάτωση των υφάλμυρων νερών των αρδευτικών γεωτρήσεων του ΧΥΤΑ Ηρακλείου. Με την εφαρμοζόμενη μέθοδο MED/ME, για την παραγωγή του απαιτούμενου όγκου 30. 600 m 3 αρδευτικού νερού θα χρησιμοποιηθούν τριπλάσιες ποσότητες, ήτοι 91. 800 m 3 Η θερμική ενέργεια του βιοαερίου επαρκεί για την αφαλάτωση πολύ μεγαλύτερου όγκου υφάλμυρου νερού, ήτοι 146. 400 m 3. Σχήμα 3. Συνάρτηση παροχής του βιοαερίου με κόστος επένδυσης μονάδας αναβάθμισης. (NEL, 2010) ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Το σενάριο ενεργειακής αξιοποίησης του βιοαερίου με συμπαραγωγή ηλεκτρισμού και θερμότητας, κρίνεται το πιο ενδεδειγμένο για την ολοκληρωμένη διαχείριση ενός ενεργειακού πόρου όπως είναι το βιοαέριο συγκριτικά με την αναβάθμισή του σε βιομεθάνιο. Οι τρεις εναλλακτικές δυνατότητες χρήσης της παραγόμενης θερμότητας, θα μπορούσαν και να συνδυαστούν εποχικά, καθώς η αρδευτική περίοδος συμπίπτει με τη περίοδο της ηλιοφάνειας, που η ξήρανση της ιλύος μπορεί να επιτευχθεί με την ηλιακή ενέργεια. Τη καλοκαιρινή περίοδο, η παραγόμενη θερμότητα προτείνεται να διοχετεύεται στην εγκατάσταση αφαλάτωσης. Τη χειμερινή περίοδο, η παραγόμενη θερμότητα μπορεί να απορροφάται από τη μονάδα ξήρανσης της ιλύος και συμπληρωματικά να διοχετεύεται για την τηλεθέρμανση του οικισμού.