Αποτύπωση διαδικασιών αποχαρακτηρισμού αποβλήτων εντός της Ευρωπαϊκής Ένωσης και ανάπτυξη μεθοδολογίας αποχαρακτηρισμού του αποβλήτου ελαίου πυρόλυσης ελαστικών

Abstract

Τα περισσότερα ρεύματα αποβλήτων, ειδικότερα κατά την τελευταία δεκαπενταετία έχουν πάψει να θεωρούνται «πρόβλημα» όπου χρήζει φροντίδας, ώστε να προστατευθεί η ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον, καταβάλλοντας παράλληλα το ανάλογο υψηλό οικονομικό κόστος διαχείρισης τους. Πλέον τα απόβλητα θεωρούνται πόρος και ως τέτοια διαχειρίζονται από τις ανεπτυγμένες κοινωνικά και οικονομικά χώρες. Τέτοιο ρεύμα αποβλήτων είναι και τα ελαστικά στο τέλος του κύκλου ζωή τους. Τα ελαστικά στο τέλος του κύκλου ζωής τους λόγω του σημαντικού ενεργειακού περιεχομένου τους, αξιοποιούνται σε πανευρωπαϊκό επίπεδο ως εναλλακτικό καύσιμο, κατά συντριπτικό ποσοστό στις τσιμεντοβιομηχανίες σε συνθήκες συναποτέφρωσης, ομοίως και στην Κύπρο.

Αντικείμενο της παρούσας μεταπτυχιακής διατριβής είναι η διερεύνηση της δυνατότητας διαχείρισης και αξιοποίησης του ενεργειακού περιεχομένου των αποβλήτων ελαστικών μέσω της τεχνολογίας της πυρόλυσης, καθώς η τεχνολογία της αποτέφρωσης/συναποτέφρωσης παρουσιάζει κάποια σημαντικά αρνητικά χαρακτηριστικά. Τα σημαντικότερα από αυτά είναι η χαμηλή ενεργειακή ανάκτηση και η ανάγκη τοποθέτησης αντιρρυπαντικών συστημάτων για τις αέριες εκπομπές.

Η τεχνολογία της πυρόλυσης ελαστικών είναι μια υποσχόμενη τεχνολογία διαχείρισης των αποβλήτων ελαστικών. Καθίσταται ιδιαίτερα οικονομικά βιώσιμη και ελκυστική στην περίπτωση που το έλαιο πυρόλυσης ελαστικών που προκύπτει ως παράγωγο της πυρόλυσης, μπορεί να αποχαρακτηριστεί από απόβλητο και να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο σε μηχανές εσωτερικής καύσης για ηλεκτροπαραγωγή.

Σύμφωνα με τις υφιστάμενες Ευρωπαϊκές Οδηγίες, τα απόβλητα μπορούν να καούν μόνο σε συνθήκες αποτέφρωσης/συναποτέφρωσης. Οποιοσδήποτε επιθυμεί να κάψει απόβλητα σε άλλες συνθήκες τότε πρώτα τα απόβλητα θα πρέπει να περάσουν από τη διαδικασία αποχαρακτηρισμού. Για το λόγο αυτό η παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή θα επιχειρήσει να καθορίσει “end of waste criteria” για τον αποχαρακτηρισμό του ελαίου πυρόλυσης ελαστικών (Ε.Π.Ε.). Σημειώνεται ότι ο αποχαρακτηρισμός του ελαίου πυρόλυσης ελαστικών δεν έχει πραγματοποιηθεί μέχρι σήμερα, από κανένα άλλο Ευρωπαϊκό Κράτος Μέλος.

Η διατριβή καταγράφει τις ευρωπαϊκές διαδικασίες που πρέπει ένα Κράτος – Μέλος να ακολουθήσει για τον αποχαρακτηρισμό ενός οποιουδήποτε αποβλήτου με βάση τις σχετικές Ευρωπαϊκές Οδηγίες. Διενεργείται SWOT Analysis για τη χρήση του ελαίου πυρόλυσης ελαστικών ως εναλλακτικού καυσίμου, γίνεται βιβλιογραφική ανασκόπηση για τα ποιοτικά χαρακτηριστικά του ελαίου πυρόλυσης ελαστικών, συνθήκες παραγωγής του, στατιστικά δεδομένα για τις ετήσιες ποσότητες χρησιμοποιημένων ελαστικών που παράγονται στην Κύπρο και στην Ευρώπη.

Επίσης γίνεται διεθνής ανασκόπηση για την παραγωγή και χρήση του ελαίου πυρόλυσης ελαστικών, ανασκόπηση μεθόδων αποχαρακτηρισμού «συγγενικών» αποβλήτων, όπως τα μεταχειρισμένα μηχανέλαια και τέλος καθορίζονται τα “end of waste criteria” για αποχαρακτηρισμό του ελαίου πυρόλυσης ελαστικών.

Μέσα από την βιβλιογραφική έρευνα που έγινε στα πλαίσια της παρούσας μεταπτυχιακής διατριβής διαφάνηκε πως το ακατέργαστο έλαιο πυρόλυσης ελαστικών όπως αυτό παράγεται από την πυρόλυση ελαστικών είναι εξαιρετικά δύσκολο να χρησιμοποιηθεί αυτούσιο σε μηχανές εσωτερικής καύσης. Οι κύριοι λόγοι είναι ότι το ακατέργαστο Ε.Π.Ε. έχει υψηλές συγκεντρώσεις υγρασίας και θείου, έχει υψηλό ιξώδες, δύναται να περιέχει στερεά σωματίδια και έχει χαμηλό αριθμό κετανίων.

Η ανάγκη εξευγενισμού του είναι επιβεβλημένη και αυτή δύναται να περιέχει τεχνικές όπως (α) αφύγρανση με φυγοκέντριση, θέρμανση του ελαίου ή και αλλιώς, (β) αποθείωση με χρήση καταλυτών, χρήση ασβεστούχων ενώσεων ή και αλλιώς (γ) αύξηση του αριθμού των κετανίων με ανάμειξη του με ντίζελ ή με πρόσθετα αύξησης του αριθμού κετανίων, (δ) φιλτράρισμα για απομάκρυνση των σωματιδίων και (ε) απόσταξη για βελτίωση του ιξώδους και απομάκρυνση κάποιων πολύ βαριών κλασμάτων υδρογονανθράκων.