Κατά την επεξεργασία λυμάτων παράγεται ένα παραπροϊόν, γνωστό ως λυματολάσπη ή βιολογική ιλύς, το απαιτεί ξεχωριστή και εξειδικευμένη διαχείριση. Στην Ελλάδα σχεδόν το 50% της παραγόμενης λυματολάσπης στις διάφορες εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων (ΕΕΛ) καταλήγει ακόμα σε χώρους υγειονομικής ταφής (ΧΥΤΑ/ΧΥΤΥ), με περιορισμένη επαναχρησιμοποίηση (πχ εφαρμογή στη γεωργία, λιπασματοποίηση). Με εξαίρεση τις δύο μεγαλύτερες πόλεις (Αθήνα, Θεσσαλονίκη) όπου η ξηραμένης ιλύς αξιοποιείται με τη μορφή καυσίμου, στις υπόλοιπες μικρού και μεσαίου μεγέθους ΕΕΛ της χώρας γίνεται κατά κανόνα γραμμική διαχείριση που συνίσταται στην πάχυνση και αφυδάτωση με μηχανικές και χημικές μεθόδους (πχ ασβεστοποίηση, προσθήκη πολυηλεκτρολυτών, ταινιόπρεσσες, φιλτρόπρεσσες, φυγόκεντροι) και μεταφορά και διάθεση της αφυδατωμένης ιλύος σε ΧΥΤΑ.
Η στρατηγική αυτή είναι συχνά μη βιώσιμη οικονομικά λόγω του υψηλού λειτουργικού κόστους που σχετίζεται με την υψηλή κατανάλωση ενέργειας και χημικών ουσιών, ενώ μπορεί να οδηγήσει και σε περιβαλλοντικά προβλήματα, όπως ο κίνδυνος ρύπανσης των επιφανειακών και υπογείων υδάτων, η μη ικανοποιητική ξήρανση και σταθεροποίηση της ιλύος, και το πολύ υψηλό ανθρακικό αποτύπωμα λόγω της απαιτούμενης ενέργειας και μεταφοράς.
Η υιοθέτηση των αρχών της κυκλικής οικονομίας συνεπάγεται όχι μόνο την προώθηση κατάλληλων πρακτικών για την αξιοποίηση ενός χρήσιμου και πλούσιου σε θρεπτικά υλικού όπως είναι η ιλύς, αλλά και την υιοθέτηση νέων και βελτιστοποίηση υπαρχουσών τεχνολογιών και μεθόδων επεξεργασίας χαμηλού περιβαλλοντικού αποτυπώματος.
Η αξιοποίηση της λυματολάσπης επιβάλλεται και από το Νέο Σχέδιο Δράσης της Ελλάδας για την Κυκλική Οικονομία (ΦΕΚ 84Α/3-5-2022) για τη μείωση της παραγωγής αποβλήτων, τη μετατροπή τους σε αξιόπιστες πρώτες ύλες και τον περιορισμό της υγειονομικής ταφής. Σύμφωνα και με την Ευρωπαϊκή Οδηγία 2008/98 για τα απόβλητα και τις διατάξεις του Εθνικού Σχεδίου Διαχείρισης Αποβλήτων (ΦΕΚ 185/Α 29.9.2020), η διάθεση της ιλύος σε ΧΥΤΑ θα έπρεπε να είναι μικρότερη του 5% ήδη από το 2020, στόχος ο οποίος δεν έχει επιτευχθεί ακόμα στην Ελλάδα.
Στο πλαίσιο αυτό, το Εργαστήριο Τεχνολογίας και Διαχείρισης Περιβάλλοντος της Σχολής Χημικών Μηχανικών και Μηχανικών Περιβάλλοντος του Πολυτεχνείου Κρήτης υλοποιεί το ερευνητικό έργο «Διαχείριση και Αξιοποίηση Λυματολάσπης στην Κυκλική Οικονομία με χρήση Πράσινων Τεχνολογιών και Μεθόδων». Εταίροι του έργου είναι η Δημοτική Επιχείρηση Ύδρευσης Αποχέτευσης Χανίων (ΔΕΥΑΧ) καθώς και η Διαδημοτική Επιχείρηση Διαχείρισης Στερεών Αποβλήτων (ΔΕΔΙΣΑ), ενώ το έργο χρηματοδοτείται από το Πράσινο Ταμείο στα πλαίσια του Χρηματοδοτικού Προγράμματος «Φυσικό Περιβάλλον & Καινοτόμες Δράσεις 2022» – Άξονας Προτεραιότητας 3 «Έρευνα και Εφαρμογή».
Το έργο αναπτύσσει και εφαρμόζει ένα σύγχρονο μοντέλο κυκλικής διαχείρισης της βιολογικής ιλύος, στηριζόμενο σε πράσινες τεχνολογίες (όπως είναι οι τεχνητοί υγροβιότοποι, η συν-κομποστοποίηση, και η παραγωγή βιοεξανθρακώματος) και πρακτικές (επαναχρησιμοποίηση στη γεωργία, επαναχρησιμοποίηση στην επεξεργασία υγρών αποβλήτων) με στόχο την αξιοποίηση αυτού του ωφέλιμου παραπροϊόντος.
Πρώτος κλάδος του έργου είναι η εφαρμογή και βελτιστοποίηση της πράσινης τεχνολογίας αφυδάτωσης των Τεχνητών Υγροβιότοπων, που αντικαθιστά τις μηχανικές και ενεργοβόρες τεχνολογίες. Για το σκοπό αυτό, 16 πιλοτικές μονάδες έχουν τοποθετηθεί στην ΕΕΛ Χανίων όπου και λειτουργούν με στόχο τη βελτιστοποίηση σχεδιαστικών και λειτουργικών παραμέτρων. Στα συστήματα αυτά, η αφυδάτωση και ξήρανση γίνεται με οικολογικές διεργασίες, μειώνοντας το συνολικό περιβαλλοντικό αποτύπωμα και τις εκπομπές αερίων θερμοκηπίου έως και 90% σε σχέση με το τωρινό μοντέλο γραμμικής διαχείρισης, καθώς απαιτείται ελάχιστη κατανάλωση ενέργειας, δεν χρησιμοποιούνται χημικά και παύει η ανάγκη μεταφοράς της ιλύος σε ΧΥΤΑ. Επιπλέον, η διεργασία καταλήγει σε ένα ώριμο και σταθεροποιημένο υλικό, με ποσοστό στερεών που ξεπερνά το 50%, το οποίο μπορεί να εφαρμοστεί στις καλλιέργειες ως βιοστερεό. Επιπλέον, η εξοικονόμηση ιδιαίτερα στο λειτουργικό κόστος διαχείρισης ξεπερνά το 70%.
Εικόνα 1. Πιλοτική εγκατάσταση Τεχνητών Υγροβιότοπων Αφυδάτωσης Λυματολάσπης στην ΕΕΛ Χανίων.
Δεύτερος κλάδος είναι η βελτιστοποίηση της κομποστοποίησης με παραγωγή κομπόστ ανώτερης ποιότητας. Για το σκοπό αυτό, δημιουργήθηκαν και μελετώνται τρία σειράδια στη μονάδα κομποστοποίησης του ΧΥΤΑ Χανίων σε συνεργασία με τη ΔΕΔΙΣΑ, όπου μελετάται η συν-κομποστοποίηση της μηχανικά αφυδατωμένη λυματολάσπης με βιομάζα (καλάμια) από τους Τεχνητούς Υγροβιότοπους, με βιοεξανθράκωμα που έχει παραχθεί από καλάμια και λυματολάσπη καθώς και με περλίτη. Σκοπός είναι η βελτιστοποίηση της διεργασίας της κομποστοποίησης μέσω χρήσης διαφορετικών και καινοτόμων υποστρωμάτων και η αξιοποίηση της μηχανικά αφυδατωμένης ιλύος (αποφυγή ταφής).
Εικόνα 2. Πιλοτική εγκατάσταση συν-κομποστοποίησης στον ΧΥΤΑ Χανίων.
Τρίτος κλάδος είναι η παραγωγή βιοεξανθρακώματος από τη λυματολάσπη και από τη βιομάζα των καλαμιών. Το βιοεξανθράκωμα (αλλιώς και βιοκάρβουνο) παράγεται μέσω πυρόλυσης και αποτελεί ένα πορώδες υλικό με υψηλή προσροφητική ικανότητα και δομική ευστάθεια. Μπορεί να βρει πληθώρα εφαρμογών όπως για την ενίσχυση των καλλιεργειών ως πηγή θρεπτικών, εδαφοβελτιωτικό, ενισχυτικό της κομποστοποίησης, προσροφητικό υλικό μικρορύπων, ακόμη και ως δομικό υλικό.
Εικόνα 3. Πυρολυτικός κλίβανος στον ΧΥΤΑ Χανίων και παραγόμενο βιοεξανθάκωμα.
Τέταρτος κλάδος έρευνας του έργου είναι η εφαρμογή όλων των παραχθέντων βιο-υλικών (βιοστερεά, βιοεξανθράκωμα, κομπόστ) σε καλλιέργειες για τη διερεύνηση της βελτίωσης της παραγωγής. Η πρώτη αγρονομική εφαρμογή έχει ολοκληρωθεί για την καλλιέργεια τομάτας, έχοντας αποδώσει βελτίωση της παραγωγής έως και 50%. Τα πειράματα θα συνεχιστούν με την εφαρμογή βιο-υλικών και σε άλλες καλλιέργειες.
Εικόνα 4. Πρώτη αγρονομική εφαρμογή παραχθέντων βιο-υλικών με βάση τη λυματολάσπη σε καλλιέργειες τομάτας στο Πολυτεχνείο Κρήτης.
Με την ολοκλήρωση όλων των φάσεων του έργου θα γίνει μια συνολική εκτίμηση των διαφόρων πτυχών (περιβαλλοντικό αποτύπωμα, οικονομικο-τεχνική μελέτη). Η αξιοποίηση της λυματολάσπης, ενός πολύτιμου πόρου που μέχρι σήμερα το χαρακτηρίζουμε ως απόβλητο, μπορεί να αποτελέσει χαρακτηριστικό παράδειγμα κυκλικής οικονομίας στον τομέα των αποβλήτων και να συμβάλλει στην αλλαγή υποδείγματος διαχείρισης. Οι διάφορες πράσινες τεχνολογίες και μέθοδοι που εξετάζονται στο πεδίο μπορούν να μετατρέψουν τον πόρο αυτό σε ένα χρήσιμο βιο-υλικό με πολλαπλές εφαρμογές, συμβάλλοντας στη διατήρηση και την αποκατάσταση των οικοσυστημάτων, επιτρέποντας και τη δέσμευση άνθρακα από την ατμόσφαιρα, μειώνοντας τη ρύπανση από τη χρήση χημικών ουσιών και λιπασμάτων, και βελτιώνοντας την υγεία των εδαφών και των καλλιέργειες, στόχοι που προβλέπονται από την Ευρωπαϊκή Πράσινη Συμφωνία και τη στρατηγική για τη βιοποικιλότητα για το 2030.
Πηγή άρθρου :ECOTEC
Επίκ. Καθ. Αλέξανδρος Στεφανάκης
Διευθυντής Εργαστηρίου Τεχνολογίας και Διαχείρισης Περιβάλλοντος
Πολυτεχνείο Κρήτης
