Κτηνοτροφικά απόβλητα: Πόσο επικερδής είναι η πώληση ενέργειας από βιοαέριο;

95

  

Η αξιοποίηση των κτηνοτροφικών αποβλήτων μέσω αναερόβιας χώνευσης οδηγεί στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, στη μείωση της εξάρτησης από τις εισαγωγές ορυκτών καυσίμων, την ενίσχυση της γεωργίας και την ενίσχυση του κατασκευαστικού τομέα.

Το Εργαστήριο Διαχείρισης και Τεχνολογίας Υγρών Αποβλήτων του Τμήματος Μηχανικών Περιβάλλοντος του Δημοκρίτειου Πανεπιστημίου Θράκης δραστηριοποιείται ενεργά στην εκπαίδευση, την έρευνα και την ανάπτυξη τεχνολογιών επεξεργασίας και αξιοποίησης υγρών αποβλήτων.

Πρόσφατα, μάλιστα, συστάθηκε τεχνοβλαστός (spin – off) με την επωνυμία Τεχνολογίες Περιβάλλοντος και Βιοαερίου Ι.Κ.Ε. (Act4energy) με σκοπό την εμπορική αξιοποίηση των αποτελεσμάτων της έρευνας.

Το παραγόμενο βιοαέριο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο για τη θέρμανση κτηρίων και δραστηριοτήτων (πχ θερμοκηπίων, ξηραντηρίων, κλπ) ή για τη θέρμανση και ψύξη των χώρων εκτροφής. «Η ποσότητα αυτή του βιοαερίου μπορεί να αξιοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας (περίπου 2000 kWh-el ημερησίως από μια γεννήτρια 100 kW), πώληση της οποίας στο δίκτυο θα φέρει έσοδα της τάξης των 440€ ημερησίως (με 0.22 €/kWh-el)», επισήμανε ο Αλέξανδρος Ευταξίας, υποψήφιος διδάκτορας του Τμήματος Μηχανικών Περιβάλλοντος και συνιδρυτής του τεχνοβλαστού Act4energy μαζί με τον Δρ. Μηχανικό Περιβάλλοντος Βασίλειο Διαμαντή.

Μονάδες εκτροφής χοίρων και αγελάδων γαλακτοπαραγωγής παράγουν υγρά απόβλητα τα οποία απαιτούν κατάλληλη διαχείριση, σύμφωνα με τους Κώδικες Ορθής Γεωργικής Πρακτικής. Η διάθεση των αποβλήτων αυτών σε ανοιχτές εδαφοδεξαμενές συμβάλλει στην απελευθέρωση οσμών ενώ η απουσία (ή αστοχία της) στεγάνωσης μπορεί να οδηγήσει στην έκπλυση θρεπτικών, παθογόνων μικροοργανισμών και οργανικών ρυπαντών προς τα υπόγεια νερά και τους υδάτινους αποδέκτες.

Τέτοιου είδους εδαφοδεξαμενές απελευθερώνουν 1 έως 3 tn CO2-eq ανά 1000 m2 εδαφοδεξαμενής και ημέρα (ανάλογα με την εποχή του έτους). Ο σχεδιασμός τους γίνεται σε χαμηλούς ρυθμούς οργανικής φόρτισης (0.5 kg COD / m3 d), με χρόνους παραμονής > 80 ημέρες και έτσι απαιτούνται μεγάλοι όγκοι και καταλαμβάνουν σημαντικές εκτάσεις.

Τέλος, το κόστος κατασκευής τους είναι σχετικά χαμηλό, της τάξης των 10-15 €/m2.

Από την άλλη, σύγχρονες εγκαταστάσεις αναερόβιας χώνευσης (παραγωγής βιοαερίου) επιτυγχάνουν σημαντική μείωση του οργανικού φορτίου των κτηνοτροφικών αποβλήτων όσο και μετατροπή πολλών αντιβιοτικών, φαρμάκων και παθογόνων μικροοργανισμών. Οι εγκαταστάσεις αυτές σχεδιάζονται σε υψηλότερους ρυθμούς οργανικής φόρτισης (1-3 kg COD/ m3 d), με χρόνους παραμονής 15-30 ημέρες με αποτέλεσμα να καταλαμβάνουν μικρότερους όγκους/εκτάσεις. Σε βέλτιστες συνθήκες λειτουργίας (35 oC -40oC και συνεχή ανάδευση) μπορούν να ανακτήσουν 25-35 m3 βιοαερίου ανά m3 κτηνοτροφικών υγρών αποβλήτων. Για την περίπτωση ενός αναερόβιου χωνευτή λειτουργικού όγκου 1000 m3, η αναμενόμενη παραγωγή βιοαερίου προκύπτει ίση με 800 m3/d μεπεριεκτικότητα σε μεθάνιο 60-70%.

Το επενδυτικό κόστος των μονάδων αναερόβιας χώνευσης είναι σημαντικό και για δυναμικότητες από 100 – 500 kW-el αγγίζει τα 600.000 € με 2.000.000 € αντίστοιχα, με το λειτουργικό κόστος να κυμαίνεται από 40.000 € έως 100.000 € / ετησίως. Οι εγκαταστάσεις αυτές έχουν περίοδο αποπληρωμής από 4 έως 8 έτη (ανάλογα με τη δυναμικότητα), γεγονός που τις κατατάσσει στις βιώσιμες, με βάση την πολιτική χρηματοδότησης της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας από τον ΔΕΔΔΗΕ.

«Στο μέλλον καινοτομίες (τόσο επιχειρηματικές όσο και τεχνολογικές) αναμένεται να οδηγήσουν αφενός στη μείωση του κόστους κατασκευής και αφετέρου στη διείσδυση στην αγορά εγκαταστάσεων αναερόβιας χώνευσης μικρής δυναμικότητας (< 100 kW)», σημείωσε ο κ. Διαμαντής.

Τις δραστηριότητες του τεχνοβλαστού μπορείτε να δείτε στο www.act4energy.com ή να έρθετε σε επικοινωνία στο e-mail: info@act4energy.com.

 

Παράδειγμα σύγκρισης δύο μεθόδων διαχείρισης και επεξεργασίας κτηνοτροφικών αποβλήτων

Αναερόβια εδαφοδεξαμενή Αναερόβιος χωνευτής
Αριθμός αγελάδων 400 400
Παραγωγή αποβλήτων 20 m3/d 20 m3/d
Οργανικό φορτίο αποβλήτων 100 kg COD/ m3 100 kg COD /m3
Ρυθμός οργανικής φόρτισης 0,5 kg COD / m3 d 2 kg COD / m3 d
Απαιτούμενος όγκος 4000 m3 1000 m3
Απαιτούμενη έκταση 2500 m2 160 m2
Θερμοκρασία λειτουργίας Περιβάλλοντος (15-25οC) 35-40 oC
Παραγωγή βιοαερίου 100-300 m3/d 800 m3/d
Περιεκτικότητα σε μεθάνιο 60-70% 60-70%
Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Όχι 2000 kWh-el / d
Όφελος παραγωγής ενέργειας Όχι 440 € / d
Εκπομπές αερίων θερμοκηπίου 2,5-7,5 tn CO2-eq / d -1 tn CO2-eq / d
Κόστος κατασκευής 35 000 € 600 000 €
Κόστος λειτουργίας < 5 000 € 40 000 € / έτος
Περίοδος απόσβεσης Όχι 8-9 έτη

 

Νίκος Αβουκάτος, greeenagenda