ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ...

118
«ΕΠΙΣΤΗΜΗ &ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ» ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΔΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ ΔΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ «ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ» ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΡΙΦΑΣΙΚΗΣ ΚΑΙ ΔΙΦΑΣΙΚΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ ΕΛΑΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΟΥ ΕΛΑΙΟΚΑΡΠΟΥ Νασιούλα Χρυσοβαλάντου Αθήνα, Οκτώβριος 2010 Επιβλέπων: Επίκουρος Καθηγητής Δ. Μαμάης

Transcript of ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ...

Page 1: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

«ΕΠΙΣΤΗΜΗ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ

Υ∆ΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ»

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥ∆ΩΝ

«ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ

Υ∆ΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ»

ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΡΙΦΑΣΙΚΗΣ ΚΑΙ ∆ΙΦΑΣΙΚΗΣ

ΜΕΘΟ∆ΟΥ ΕΛΑΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΟΥ ΕΛΑΙΟΚΑΡΠΟΥ

Νασιούλα Χρυσοβαλάντου

Αθήνα, Οκτώβριος 2010

Επιβλέπων: Επίκουρος Καθηγητής ∆. Μαµάης

Page 2: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

2

Η παρούσα εργασία αποτελεί τη διπλωµατική µου εργασία στα πλαίσια των σπουδών

µου στο ∆ιατµηµατικό Μεταπτυχιακό Πρόγραµµα Σπουδών του Τµήµατος

Πολιτικών Μηχανικών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου "Επιστήµη και

Τεχνολογία Υδάτινων Πόρων". Η εκπόνησή της ξεκίνησε το Μάρτιο του 2010 υπό

την επίβλεψη του Επίκουρου Καθηγητή κ. ∆ανιήλ Μαµάη. Στο σηµείο αυτό θα ήθελα

να εκφράσω τις ευχαριστίες µου στους ανθρώπους, που χωρίς την καθοριστική τους

συµβολή, δεν θα ήταν δυνατή η επιτυχής ολοκλήρωσή της.

Αρχικά, θα ήθελα να ευχαριστήσω τον επιβλέποντα Επίκουρο Καθηγητή κ. ∆άνιηλ

Μαµάη, για τη συνεχή και πολύτιµη συνεργασία του κατά τη διάρκεια εκπόνησης της

εργασίας αυτής.

Επίσης, ευχαριστώ τον κ.Μοχλούλη Άγγελο και τους συναδέλφους µου Κισσανδράκη

Ιωάννη, Νικολετόπουλο Παντελή και Τουρίκη Παναγιώτη για την ευχάριστη

συνεργασία, υποστήριξη και µετάδοση γνώσεων που µου προσέφεραν όλο αυτό τον

καιρό.

Ένα µεγάλο ευχαριστώ οφείλω στους καθηγητές Γ. Χριστοδούλου και Α. Κατσίρη

για τη συµµετοχή τους στην εξεταστική επιτροπή και την αξιολόγηση της παρούσας

εργασίας.

Page 3: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

3

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

ΠΡΟΛΟΓΟΣ 6

1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 9

1.1 Ο ΕΛΑΙΟΠΑΡΑΓΩΓΙΚΟΣ ΚΛΑΔΟΣ ΣΤΗΝ ΕΥΡΩΠΗ ΚΑΙ ΤΗ ΜΕΣΟΓΕΙΟ 9

1.2 Ο ΕΛΑΙΟΠΑΡΑΓΩΓΙΚΟΣ ΚΛΑΔΟΣ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ 11

2. Ο ΕΛΑΙΟΚΑΡΠΟΣ ΩΣ ΠΡΩΤΗ ΥΛΗ ΤΗΣ ΕΛΑΙΟΥΡΓΙΑΣ 14

2.1 ΧΗΜΙΚΗ ΣΥΝΘΕΣΗ ΕΛΑΙΟΚΑΡΠΟΥ 14

2.2 ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ ΕΛΑΙΟΚΑΡΠΟΥ 15

2.3 ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΩΝ ΠΡΟΙΟΝΤΩΝ ΤΗΣ ΕΛΑΙΟΚΟΜΙΑΣ 17

2.3.1 Κατηγορίες ελαιολάδου 17

2.3.2. Κατηγορίες πυρηνελαίου 18

3. ΟΙ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΛΑΔΙΟΥ ΚΑΙ ΤΑ

ΠΑΡΑΓΟΜΕΝΑ ΑΠΟΒΛΗΤΑ ΚΑΙ ΥΠΟΠΡΟΪΟΝΤΑ 20

3.1 ΓΕΝΙΚΗ ΑΠΟΨΗ ΤΗΣ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑΣ ΕΛΑΙΟΛΑΔΟΥ 20

3.1.1 Μεταποίηση στο ελαιοτριβείο 21

3.1.2 Επεξεργασία ελαιοπυρήνας 23

3.1.3 Διεργασία εξευγενισμού 23

3.2 ΓΕΝΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΚΑΙ ΒΑΣΙΚΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΤΗΣ ΕΞΑΓΩΓΗΣ ΕΛΑΙΟΛΑΔΟΥ 23

3.2.1 Ωριμότητα και συγκομιδή του ελαιοκάρπου 23

3.2.2 Μεταφορά και διατήρηση του ελαιοκάρπου μέχρι την επεξεργασία 25

3.2.3 Διεργασίες παραλαβής του ελαιοκάρπου 25

3.2.4 Διεργασίες άλεσης, μάλαξης, διαχωρισμού και διαύγασης 27

3.2.4.1 Άλεση ελαιοκάρπου 27

3.2.4.2 Μάλαξη ελαιοζύμης 29

3.2.4.3 Διαχωρισμός ελαιολάδου 30

3.2.4.4 Διαύγαση ελαιολάδου 30

3.3 ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΕΛΑΙΟΥΡΓΙΚΩΝ ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑΤΩΝ 32

3.3.1 Παραδοσιακή μέθοδος πίεσης 32

Page 4: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

4

3.3.2 Συνεχές Σύστημα 3 – Φάσεων 34

3.3.3 Συνεχές Σύστημα 2 – Φάσεων 34

3.4 ΥΠΟΠΡΟΪΟΝΤΑ ΕΛΑΙΟΥΡΓΙΑΣ 35

3.4.1 Υγρά απόβλητα ελαιοτριβείων 39

3.4.2 Στερεά απόβλητα ελαιοτριβείων 42

4. ΜΕΘΟΔΟΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΩΝ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΥΡΓΕΙΩΝ

(ΥΑΕ) 46

4.1 ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΤΩΝ ΥΑΕ 47

4.1.1. Αερόβια βιολογική επεξεργασία 48

4.1.2 Αναερόβια επεξεργασία 50

4.2 ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΤΩΝ ΥΑΕ 52

4.2.1 Κατεργασία με οξείδιο ή υδροξείδιο του ασβεστίου (CaO ή Ca(OH)2) 52

4.2.2 Χρήση λιμνών επεξεργασίας ή εξατμισοδεξαμενών 53

4.3 ΘΕΡΜΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ 55

4.4 ΑΠΕΥΘΕΙΑΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΩΝ ΥΑΕ ΣΤΟΝ ΑΓΡΟ/ΦΕΡΤΑΡΔΕΥΣΗ ΚΑΙ ΦΥΤΟΕΞΥΓΙΑΝΣΗ 55

5. ΜΕΘΟΔΟΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΩΝ ΣΤΕΡΕΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΥΡΓΕΙΩΝ

(ΥΑΕ) 60

5.1. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΜΟΝΑΔΩΝ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ 3-ΦΑΣΙΚΗΣ ΕΛΑΙΟΠΥΡΗΝΑΣ

(ΠΥΡΗΝΕΛΑΙΟΥΡΓΕΙΑ) 61

5.1.1. Ξήρανση τριφασικής ελαιοπυρήνας 62

5.1.2. Ανάκτηση πυρηνελαίου μέσω εκχύλισης 65

5.1.3. Ανάκτηση εξανίου 66

5.2. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΜΟΝΑΔΩΝ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ 2-ΦΑΣΙΚΗΣ ΕΛΑΙΟΠΥΡΗΝΑΣ 68

Σχ. 5.2: Διάγραμμα ροής μονάδας διαχείρισης 2-φασικής ελαιοπυρήνας 69

5.2.1 Συλλογή Διφασικής Ελαιοπυρήνας 69

5.2.2. Εκπυρήνωση 70

5.2.3. Εξαγωγή ελαιολάδου 71

5.2.4. Ξήρανση με τεχνολογία PIERALISI 72

6. ΤΕΧΝΙΚΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΦΥΓΟΚΕΝΤΡΙΚΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ

3-ΦΑΣΕΩΝ ΚΑΙ 2-ΦΑΣΕΩΝ 73

Page 5: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

5

6.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 73

6.2 ΑΡΧΙΚΟ ΚΟΣΤΟΣ ΕΠΕΝΔΥΣΗΣ 74

6.3 ΚΟΣΤΟΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΚΑΙ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ 76

6.4 ΈΜΜΕΣΑ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΚΟΣΤΗ 79

6.5 ΕΜΠΟΡΙΚΗ ΠΟΛΙΤΙΚΗ ΚΑΙ ΕΣΟΔΑ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ 80

6.6 ΣΥΝΟΛΙΚΟ ΚΟΣΤΟΣ ΑΝΑ ΕΛΑΙΟΚΟΜΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟ 80

6.7 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 84

7. ΤΕΧΝΙΚΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΩΝ ΜΟΝΑΔΩΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ

ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ 87

7.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 87

7.2 ΤΕΧΝΙΚΑ ΚΑΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΕΝΑΡΙΟΥ Α 89

7.2.1. Αρχικό κόστος επένδυσης 91

7.2.2. Κόστος λειτουργίας και συντήρησης 93

7.2.3 Έσοδα μονάδων διαχείρισης 3-φασικής ελαιοπυρήνας (πυρηνελαιουργείων) 95

7.3 ΤΕΧΝΙΚΑ ΚΑΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΕΝΑΡΙΟΥ Β 98

7.3.1. Αρχικό κόστος επένδυσης 99

7.3.2. Κόστος λειτουργίας και συντήρησης 102

7.3.3 Έσοδα μονάδων διαχείρισης 2-φασικής ελαιοπυρήνας 104

7.4 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 106

8. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 111

9. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 114

Page 6: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

6

ΠΡΟΛΟΓΟΣ

Στην Ελλάδα λειτουργούν περισσότερα από 2.000 µικρά και µεγάλα ελαιοτριβεία.

Σηµαντικό ποσοστό των ελαιοτριβείων αυτών (>90%) λειτουργεί µε βάση την

«τριφασική» µέθοδο παραγωγής ελαιολάδου. Η µέθοδος καλείται «τριφασική» καθώς

τα παραγόµενα από το ελαιοτριβείο είναι το ελαιόλαδο, η τριφασική ελαιοπυρήνα

(στερεά υπολείµµατα µε 50% υγρασία) και τα υγρά απόβλητα (κατσίγαρος).

Το ελαιόλαδο, που παράγεται στα ελληνικά ελαιοτριβεία, διατίθεται συνήθως

απευθείας στο εµπόριο (χύµα ή τυποποιηµένο), ενώ η τριφασική πυρήνα πωλείται σε

πυρηνελαιουργεία, τα οποία την επεξεργάζονται µε σκοπό, αφού εξάγουν από αυτήν

ένα µικρό ποσοστό ελαιολάδου (πυρηνέλαιο), να την µετατρέψουν σε εµπορεύσιµη

καύσιµη ύλη (πυρηνόξυλο).

Τα υγρά απόβλητα των ελαιοτριβείων, ελλείψει άλλης πρακτικής και βιώσιµης

µεθόδου διάθεσης ή επεξεργασίας (φυσικοχηµικής, βιολογικής ή µηχανικής), σήµερα

απλά διοχετεύονται προς αποθήκευση σε µικρές εξατµισοδεξαµενές, από τις οποίες

αναπόφευκτα διαρρέουν καταλήγοντας στον υπόγειο υδροφόρο ορίζοντα, σε

χείµαρρους, ποτάµια ή ακόµη και στη θάλασσα.

Ο κατσίγαρος ως απόβλητο έχει ιδιαίτερα υψηλό ρυπαντικό δυναµικό, καθώς είναι

βεβαρυµµένος µε οργανικό φορτίο (βλαστικά υγρά της ελιάς) και συνεπώς

δηµιουργεί τεράστια περιβαλλοντικά προβλήµατα σε πλήθος περιοχών της χώρας.

Τονίζεται ότι τα απόβλητα ενός ελαιοτριβείου µεγάλης δυναµικότητας, κατά την

τρίµηνη λειτουργία του, ισοδυναµούν σε οργανικό φορτίο µε την ετήσια

παραγωγή αστικών λυµάτων µιας πόλης 10.000 κατοίκων.

Λόγω των εξαιρετικά ρυπογόνων υγρών αποβλήτων που παράγουν, αλλά κυρίως

λόγω της αδυναµίας τους να τα διαχειριστούν µε τρόπο περιβαλλοντικά αποδεκτό και

οικονοµικά βιώσιµο, τα ελληνικά ελαιοτριβεία δέχονται σήµερα εκτεταµένες πιέσεις

από ιδιώτες, περιβαλλοντικές οργανώσεις και δηµόσιους φορείς (∆ήµους, Νοµαρχίες

κλπ.), µε αποτέλεσµα να τους επιβάλλονται υψηλά χρηµατικά πρόστιµα ή ακόµα και

να ανακαλούνται -συχνά οριστικά- οι άδειες που απαιτούνται για την νόµιµη

λειτουργία τους (Άδεια ∆ιάθεσης Υγρών Αποβλήτων, Έγκριση Περιβαλλοντικών

Όρων, Άδεια Λειτουργίας).

Page 7: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

7

Η διεθνής εµπειρία από άλλες µεγάλες ελαιοπαραγωγούς χώρες, οι οποίες στο

παρελθόν αντιµετώπισαν το ίδιο πρόβληµα (π.χ. Ισπανία), έδειξε ότι η

αποτελεσµατικότερη λύση στο ζήτηµα των υγρών αποβλήτων των ελαιοτριβείων

δεν είναι η ανεύρεση βιώσιµου τρόπου διαχείρισης τους, αλλά η οριστική παύση

της παραγωγής τους κατά τη διαδικασία ελαιοποίησης, µε τη µετάβαση από την

«Τριφασική» στην «∆ιφασική» µέθοδο ελαιοποίησης του ελαιοκάρπου.

Η µέθοδος αυτή καλείται «διφασική» καθώς τα παραγόµενα από το ελαιοτριβείο

είναι πλέον 2, το ελαιόλαδο (προϊόν) και η διφασική ελαιοπυρήνα (στερεά

υπολείµµατα ελιάς µε 65% υγρασία). Με τη διφασική µέθοδο ελαιοποίησης δεν

παράγονται πλέον καθόλου υγρά απόβλητα, καθώς δεν προστίθεται πόσιµο νερό κατά

την επεξεργασία του ελαιοκάρπου και τα βλαστικά υγρά του καρπού -ρυπογόνα-

ενσωµατώνονται απευθείας στην παραγόµενη ελαιοπυρήνα. Η διφασική µέθοδος

παραγωγής προσφέρει παράλληλα και την παραγωγή καλύτερης ποιότητας

ελαιολάδου (µε περισσότερα αντιοξειδωτικά και αναλλοίωτα τα οργανοληπτικά του

χαρακτηριστικά).

Η µετάβαση από το τριφασικό στο διφασικό µοντέλο ελαιοποίησης του ελαιοκάρπου,

σήµερα εφαρµόζεται ευρέως από τους ελαιοτριβείς σε όλες τις περιοχές της χώρας,

καθώς κατά κοινή οµολογία αποτελεί µονόδροµο προκειµένου τα ελαιοτριβεία να

συνεχίσουν στο µέλλον να λειτουργούν νόµιµα και χωρίς προβλήµατα, συµβάλλοντας

παράλληλα στις προσπάθειες για την προστασία του περιβάλλοντος, την

ορθολογικότερη διαχείριση των φυσικών πόρων και την αειφόρο ανάπτυξη.

Με την επικράτηση της διφασικής µεθόδου παραγωγής ελαιολάδου, το µόνο ζήτηµα

προς επίλυση είναι η διαχείριση και διάθεση της διφασικής ελαιοπυρήνας η οποία θα

είναι πλέον το µοναδικό απόβλητο της διαδικασίας ελαιοποίησης του ελαιοκάρπου. Η

διφασική πυρήνα, η οποία είναι πιο υδαρής από την τριφασική (µε υγρασία 65 –

70%) δεν µπορεί να απορροφηθεί από τα υφιστάµενα πυρηνελαιουργεία, καθώς αυτά

σήµερα δεν διαθέτουν υποδοµές και µηχανήµατα κατάλληλα για να την

επεξεργαστούν και είναι επιτακτική η ανάγκη εύρεσης πρακτικά εφαρµόσιµων

τεχνικών διαχείρισής της και συγχρόνως οικονοµικά και περιβαλλοντικά βιώσιµων.

Η φυγοκέντριση 2-φάσεων αποτελεί την καλύτερη λύση για την εξαγωγή

ελαιολάδου, σύµφωνα µε την Ο∆ΗΓΙΑ 96/61/ΕΚ για την ολοκληρωµένη πρόληψη

και περιορισµό της ρύπανσης στη Βιοµηχανία Τροφίµων. Η εξοικονόµηση νερού και

Page 8: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

8

η αποφυγή της ρύπανσης στην πηγή συνάδουν απόλυτα µε την αρχή της πρόληψης

της ρύπανσης, ενώ κατά την Ο∆ΗΓΙΑ ΠΛΑΙΣΙΟ 2000/60 αποτελεί περιβαλλοντικά

φιλική τεχνολογία για την προστασία των επιφανειακών και υπόγειων νερών από τη

ρύπανση των αποβλήτων ελαιουργείου.

Στόχος της διπλωµατικής εργασίας είναι η αποτίµηση του οικονοµικού και

περιβαλλοντικού κόστους που προκύπτει από την εφαρµογή της τριφασικής και της

διφασικής µεθόδου ελαιοποίησης για το σύνολο του κύκλου ζωής του ελαιοκάρπου,

συµπεριλαµβάνοντας και τις υφιστάµενες διαχειριστικές επιλογές που εφαρµόζονται

ανά περίπτωση για κάθε ένα από τα παραγόµενα απόβλητα.

Page 9: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ

1.1 Ο ΕΛΑΙΟΠΑΡΑΓΩΓΙΚΟΣ

ΜΕΣΟΓΕΙΟ

Ο κυριότερος παραγωγός

ξεπερνά το 75% παγκοσµίως

έναν σηµαντικό κλάδο της

από τους ταχύτατα αναπτυσσόµενους

ελαιόλαδο γίνεται µέρος της

Ευρωπαϊκές, και όχι µόνο

τελευταία είκοσι χρόνια. [

Κατά την ελαιοκοµική περίοδο

ελαιολάδου, ενώ παγκοσµίως

στοιχεία του ∆ιεθνούς Συµβουλίου

I.O.O.C.). [∆ιαδίκτυο 1]

Γράφηµα 1.1: Παραγωγή ελαιολάδου

Η µεγαλύτερη ευρωπαϊκή

Μεσογείου, µε την Ισπανία

και την Ελλάδα να είναι

παγκοσµίως, µε ποσοστό

αποτυπώνεται στο Γράφηµα

27,5 %

Παραγωγή

ΕΛΑΙΟΠΑΡΑΓΩΓΙΚΟΣ ΚΛΑ∆ΟΣ ΣΤΗΝ ΕΥΡΩΠΗ

παραγωγός ελαιολάδου είναι η Ευρωπαϊκή Ένωση, µε

παγκοσµίως. Ο ελαιοπαραγωγικός κλάδος αποτελεί

κλάδο της οικονοµίας των ελαιοπαραγωγών χωρών, αλλά

αναπτυσσόµενους αγροτο-διατροφικούς κλάδους

µέρος της καθηµερινής διατροφής σε ολοένα και

µόνο, χώρες, και η ζήτησή του έχει σχεδόν διπλασιαστεί

χρόνια. [∆ιαδίκτυο 1]

ελαιοκοµική περίοδο 2008/2009, στην Ε.Ε. παρήχθησαν 1

παγκοσµίως 2.665.500 τόνοι ελαιολάδου, όπως προκύπτει

∆ιεθνούς Συµβουλίου Ελαιολάδου (International Olive

Παραγωγή ελαιολάδου στην Ε.Ε. και τον υπόλοιπο κόσµο

ευρωπαϊκή παραγωγή συγκεντρώνεται στις χώρες της

Ισπανία και την Ιταλία, να καταλαµβάνουν τις δύο πρώτες

είναι στη θέση της 3ης µεγαλύτερης ελαιοπαραγωγού

ποσοστό παραγωγής 11,5%, για την περίοδο 2008/9,

Γράφηµα 1.2. [∆ιαδίκτυο 1]

72,5 %

27,5 %

Παραγωγή ελαιόλαδου στην Ε.Ε. και τον υπόλοιπο κόσµο για την περίοδο 2008/9

Ε.Ε.

Υπόλοιπος

9

ΕΥΡΩΠΗ ΚΑΙ ΤΗ

Ένωση, µε ποσοστό που

αποτελεί παραδοσιακά

χωρών, αλλά και έναν

κλάδους, καθώς το

ολοένα και περισσότερες

σχεδόν διπλασιαστεί τα

1.933.000 τόνοι

όπως προκύπτει από τα

Olive Oil Council –

κόσµο [∆ιαδίκτυο 1]

χώρες της λεκάνης της

δύο πρώτες θέσεις,

ελαιοπαραγωγού χώρας,

περίοδο 2008/9, όπως

Υπόλοιπος κόσµος

Page 10: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

Η παγκόσµια παραγωγή

ετησίως από το 1990/91. Η

οι γεωργικές εκµεταλλεύσεις

επεξεργασίας των προϊόντων

περιοχή της Νότιας Ευρώπης

Γράφηµα 1.2: Παγκόσµια

[∆ιαδίκτυο 1]

Στον Πίνακα 1.1, δίνεται

ευρωπαϊκών ελαιοπαραγωγών

Πίνακας 1.1:Η παραγωγή

2000/1 2001/2 2002/3

Ισπανία 973,7 1.411,4 861,1

Ιταλία 509 656,7 634

Ελλάδα 430 358,3 414

Πορτογαλία 24,6 33,7 28,9

Γαλλία 3,2 3,6 4,7

Κύπρος - - -

Σλοβενία - - -

Σύνολο 1.940,5 2.463,7 1.942,7

12%5,00%

5,00%

5,60%

3,20% 1,85%

Παγκόσµια παραγωγή

παραγωγή ελαιολάδου, παρά τις ετήσιες διακυµάνσεις

. Η αύξηση αυτή αποτελεί θετική οικονοµική εξέλιξη

εκµεταλλεύσεις της πρωτογενούς παραγωγής και

προϊόντων της ελιάς, βρίσκονται στην λιγότερη

Ευρώπης και της Μεσογειακής λεκάνης.

Παγκόσµια παραγωγή ελαιολάδου ανά χώρα, για την περίοδο

δίνεται για την δεκαετία 2000/1–2009/10 η

ελαιοπαραγωγών χωρών στην παραγωγή ελαιολάδου.

παραγωγή ελαιολάδου στην Ε.Ε. (σε 1.000 τόνους)[∆ιαδίκτυο

2002/3 2003/4 2004/5 2005/6 2006/7 2007/8

861,1 1.412 989,8 826,9 1.111,4 1.236,1

634 685 879 636,5 490 510

414 308 435 424 370 327

28,9 31,2 41,2 29,1 47,5 36,3

4,7 4,6 4,7 4,4 3,3 4,7

7 7,5 7,2 8,3 4

0,2 0,0 0,5 0,3 0,4

1.942,7 2.448 2.357,2 1.928,6 2.030,8 2.118

39%

20,00%

9%

Παγκόσµια παραγωγή ελαιόλαδου την περίοδο 2008/9 ανά χώρα

Ισπανία

Ιταλία

Ελλάδα

Τουρκία

Συρία

Τυνησία

Μαρόκο

Πορτογαλία

10

διακυµάνσεις, αυξάνεται

οικονοµική εξέλιξη, καθώς

και οι µονάδες

λιγότερη ανεπτυγµένη

την περίοδο 2008/9

η εξέλιξη των

∆ιαδίκτυο 1]

2007/8 2008/9

2009/10

36,1 1.028 1200

510 540 540

7 305 348

36,3 49 50

4,7 7 5

3,5 5

4 0,5 0,4

118,7 1.933,0 2.148,4

Ισπανία

Ιταλία

Ελλάδα

Τουρκία

Συρία

Τυνησία

Μαρόκο

Πορτογαλία

Page 11: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

11

1.2 Ο ΕΛΑΙΟΠΑΡΑΓΩΓΙΚΟΣ ΚΛΑ∆ΟΣ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑ∆Α

Η ελαιοκαλλιέργεια αποτελεί µία από τις δυναµικότερες οικονοµικές δραστηριότητες

στο χώρο του αγροτικού τοµέα στη χώρα µας. Τα προϊόντα της ελαιοκαλλιέργειας

συγκαταλέγονται µεταξύ των σηµαντικότερων προϊόντων που παράγει η χώρα.

Πέραν της οικονοµικής διάστασης, η ελαιοκαλλιέργεια έχει τεράστια κοινωνική και

περιβαλλοντική σηµασία.

Η Ελλάδα διαθέτει, σύµφωνα µε τα υπάρχοντα στοιχεία, πάνω από 130 εκατ.

ελαιόδεντρα και 2000 ελαιοτριβεία σε πολλές περιοχές της Ελλάδας, Πίν. 1.2. Η

ελαιοκαλλιέργεια και η ελαιοπαραγωγή αποτελούν χαρακτηριστικό γνώρισµα σε 40

και πλέον από τους 52 νοµούς της χώρας. Το ελαιόδεντρο καλλιεργείται σε όλες τις

γεωγραφικές περιοχές της χώρας, όπου αυτό είναι δυνατό µε βάση τα εδαφολογικά

και κυρίως τα κλιµατικά χαρακτηριστικά.

Ο ελαιοπαραγωγικός κλάδος προσφέρει εισόδηµα και απασχόληση σε περισσότερες

από 500 χιλιάδες ελληνικές οικογένειες. Η δυνατότητα του ελαιόδεντρου να

ευδοκιµεί κάτω από δύσκολες και αντίξοες συνθήκες, αξιοποιώντας εδάφη φτωχά και

άγονα ως προς τη σύνθεση και επίσης µε περιορισµένες δυνατότητες άρδευσης,

επιτρέπει την άσκηση οικονοµικής δραστηριότητας σε πολλές µειονεκτικές από

πλευράς δυνατοτήτων περιοχές της χώρας στον πρωτογενή τοµέα, συµβάλλοντας έτσι

καθοριστικά στην παραµονή του πληθυσµού στις εν λόγω περιοχές.

Η ελαιοκαλλιέργεια προσφέρει διέξοδο για την άσκηση οικονοµικής δραστηριότητας,

µέσα από την εξασφάλιση απασχόλησης και εισοδήµατος, σε πολλές µειονεκτικές,

ηµιορεινές περιοχές της χώρας, κυρίως νησιώτικες αλλά όχι µόνο, διέξοδος η οποία

στην περίπτωση αυτή είναι µοναδική, αφού δεν προσφέρονται εναλλακτικές

δυνατότητες και ευκαιρίες, γεγονός που αποδεικνύει την τεράστια κοινωνική σηµασία

που έχει ο τοµέας. Θεωρείται σχεδόν βέβαιο ότι πολλές από τις περιοχές αυτές θα

είχαν οδηγηθεί στην εγκατάλειψη και την ερήµωση εάν δεν υπήρχε το ελαιόδεντρο

[∆ιαδίκτυο 4].

Page 12: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

12

Πίνακας 1.2: Αριθµός ελαιοτριβείων ανά νοµό και γεωγραφικό διαµέρισµα (2000/01 –

2003/04)

Γεωγραφικό ∆ιαµέρισµα / Νοµός

Αριθµός Ελαιοτριβείων 2000/01 2001/02 2002/03 2003/04

ΣΤΕΡΕΑ ΕΛΛΑ∆Α Αιτωλοακαρνανίας 83 79 77 67 Αττικής - Πειραιά 45 41 44 37 Βοιωτίας 40 38 41 36 Ευβοίας 77 51 76 60 Ευρυτανίας 2 2 2 2 Φθιώτιδας 47 55 50 46 Φωκίδας 18 16 17 18 Σύνολο ∆ιαµερίσµατος 312 282 307 266

ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΣ Αργολίδας 71 67 69 61 Αρκαδίας 36 35 35 30 Αχαΐας 113 105 108 102 Ηλείας 150 144 145 137 Κορίνθου 78 74 76 74 Λακωνίας 126 125 128 121 Μεσσηνίας 264 248 249 239 Σύνολο ∆ιαµερίσµατος 838 798 810 764

ΙΟΝΙΟΙ ΝΗΣΟΙ Ζακύνθου 42 44 44 43 Κερκύρας 104 96 98 83 Κεφαλληνίας 14 9 13 13 Λευκάδας 22 16 19 15 Σύνολο ∆ιαµερίσµατος 182 165 174 154

ΗΠΕΙΡΟΣ Άρτας 7 7 7 7 Θεσπρωτίας 24 24 23 19 Ιωαννίνων - - - - Πρέβεζας 21 27 21 23 Σύνολο ∆ιαµερίσµατος 52 58 51 49

ΘΕΣΣΑΛΙΑ Καρδίτσας - - - - Λάρισας 19 19 13 14 Μαγνησίας 36 37 45 27 Τρικάλων 5 5 - 1 Σύνολο ∆ιαµερίσµατος 60 61 58 42

ΜΑΚΕ∆ΟΝΙΑ ∆ράµας 2 3 3 2 Ηµαθίας - - - - Θεσσαλονίκης 5 5 5 5 Καβάλας 19 18 18 18 Καστοριάς - - - - Κιλκίς - - - - Κοζάνης - - - - Πέλλης 1 1 1 1 Πιερίας 6 6 6 6 Σερρών 12 12 5 9 Φλώρινας - - - - Χαλκιδικής 39 37 37 33 Άγιο Όρος 0 3 4 4 Σύνολο ∆ιαµερίσµατος 84 85 79 78

Page 13: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

13

Όµως το ελαιόδεντρο πέραν της καθοριστικής σηµασίας που έχει για την αγροτική

οικονοµία και την κοινωνική συνοχή της χώρας, συµβάλλει σε πολύ µεγάλο βαθµό

στα ζητήµατα που συνδέονται µε το περιβάλλον. Καταρχήν µέσα από τις

καλλιεργητικές φροντίδες και πρακτικές εξασφαλίζεται η κατάλληλη διαµόρφωση

των εδαφών, κυρίως σε επικλινείς περιοχές, γεγονός που αποτρέπει τη διάβρωση από

τις βροχοπτώσεις. Οι τυχόν αρνητικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις που προκύπτουν

από τη διαχείριση των προϊόντων της ελιάς µπορούν να αποτραπούν και να

αντιµετωπιστούν µέσω της ενηµέρωσης των ελαιοπαραγωγών για την εφαρµογή

τρόπων και γενικότερα κατάλληλων πρακτικών και µεθόδων διαχείρισης.

Παρά το γεγονός ότι ο τοµέας της ελαιοκαλλιέργειας αποτελεί αδιαµφισβήτητα

βασικό πυλώνα και άξονα της αγροτικής οικονοµίας της χώρας, εντούτοις θα πρέπει

να επισηµανθεί και να υπογραµµιστεί ότι είναι απαραίτητο και επιβεβληµένο να

εκσυγχρονιστεί και να προσαρµοστεί στα νέα δεδοµένα και το νέο περιβάλλον µέσα

στο οποίο καλείται να λειτουργήσει από εδώ και εµπρός [∆ιαδίκτυο 4].

Γεωγραφικό ∆ιαµέρισµα / Νοµός

Αριθµός Ελαιοτριβείων 2000/01 2001/02 2002/03 2003/04

ΘΡΑΚΗ Έβρου 4 4 4 4 Ξάνθης 2 2 1 2 Ροδόπης - - - -

Σύνολο ∆ιαµερίσµατος 6 6 5 6

ΝΗΣΟΙ ΑΙΓΑΙΟΥ ∆ωδεκανήσων 34 27 37 28 Κυκλάδων 32 12 27 25 Λέσβου 72 63 68 60 Σάµου 24 15 24 18 Χίου 14 8 14 12 Σύνολο ∆ιαµερίσµατος 176 125 170 143

ΚΡΗΤΗ Ηρακλείου 252 252 250 241 Λασιθίου 74 74 73 75 Ρεθύµνου 94 94 93 82 Χανίων 134 127 129 121 Σύνολο ∆ιαµερίσµατος 554 547 545 519 Γενικό Σύνολο 2.264 2.127 2.199 2.021

Πηγή: A.Y.M.E.E.E.

Page 14: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

14

2. Ο ΕΛΑΙΟΚΑΡΠΟΣ ΩΣ ΠΡΩΤΗ ΥΛΗ ΤΗΣ ΕΛΑΙΟΥΡΓΙΑΣ

2.1 ΧΗΜΙΚΗ ΣΥΝΘΕΣΗ ΕΛΑΙΟΚΑΡΠΟΥ

Ο καρπός της ελιάς είναι δρύπη, σφαιρικού ή ελλειψοειδούς σχήµατος, και χωρίζεται

σε δύο κύρια µέρη: στο περικάρπιο και στο ενδοκάρπιο (πυρήνας). Το περικάρπιο

αποτελείται από το εξωκάρπιο ή µεµβράνη, που καλύπτει το 1,5 - 3,5% του βάρους

του καρπού, και το µεσοκάρπιο ή σάρκα, που περιέχει ιστούς πλούσιους σε λάδι και

νερό και καλύπτει το 70-90% του βάρους του καρπού, αντίστοιχα. Το ενδοκάρπιο ή

πυρήνας αποτελείται από σκληρό ξυλώδες περίβληµα και το ενδοσπέρµιο ή

αµύγδαλο. Το περίβληµα φέρει επιπόλαιες ή βαθιές γλυφές, που αποτελούν κριτήριο

για τον χαρακτηρισµό των διαφόρων ποικιλιών. Το ενδοσπέρµιο περιβάλλεται από

λεπτή και ελαστική µεµβράνη και είναι πλούσιο σε πρωτεΐνη και λάδι. [3]

Εικόνα 1.1: Μορφολογία ελαιοκάρπου [3]

Η µέση σύνθεση του ελαιοκάρπου ποικίλει εντός ευρέων ορίων, επηρεαζόµενη από

γενετικούς, περιβαλλοντικούς και καλλιεργητικούς παράγοντες. Κατά την περίοδο

ανάπτυξής του (Ιούνιος - ∆εκέµβριος) παράλληλα µε την αύξηση του βάρους,

συµβαίνουν αλλαγές στη σύνθεσή του. Για ένα νωπό και ώριµο ελαιόκαρπο, που

µόλις έχει αποκοπεί από το ελαιόδεντρο και που δεν έχει ακόµη εισέλθει στο στάδιο

της υπερωρίµανσης, η µέση σύνθεσή του µπορεί να δοθεί από τον Πίνακα 1.3.

[Μπαλατσούρας 1986]

Page 15: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

15

Πίνακας 1.3: Μέση σύνθεση της ελαιοζύµης, ώριµης ελαιοποιήσιµης ελιάς [Μπαλατσούρας 1986]

Συστατικά % επί νωπής βάσεως % επί ξηρής βάσεως

Υγρασία 50-60 _

Λιπαρές ουσίες 15-30 40-70

Πρωτεΐνες 2-5 5-12

Ολικά σάκχαρα 2-4 5-10

Αναγωγικά σάκχαρα 1-3,5 2,5-9

Κυτταρίνη 3-6 5-10

Τέφρα 1-2 2,5-5

Από το σύνολο των συστατικών της ελαιοζύµης την ελαιουργία ενδιαφέρει µόνο το

έλαιο, που περιέχεται κατά κύριο λόγο στο µεσοκάρπιο. Αυτό είναι και το λάδι που

διαχωρίζεται µε φυσικές µεθόδους ως παρθένο ελαιόλαδο. Το λάδι του επικαρπίου

και του αµυγδάλου µένει στην ελαιοπυρήνα και αποτελεί στο σύνολό του το

πυρηνέλαιο. Η µέση σύνθεση του πυρήνα και του αµυγδάλου του πυρήνα δίνονται

στον Πίνακα 1.4. [Μπαλατσούρας 1986]

Πίνακας 1.4: Η µέση σύνθεση του πυρήνα και του αµυγδάλου [Μπαλατσούρας 1986]

Συστατικά % του βάρους του πυρήνα

% του βάρους του αµυγδάλου

Υγρασία 9,3 30

Λιπαρές ουσίες 0,73 27,4

Πρωτεΐνες 3,42 10,2

Ολικά σάκχαρα 41 26,6

Κυτταρίνη 38 1,9

Τέφρα 4,16 1,5

Άλλα συστατικά 3,39 2,4

2.2 ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ ΕΛΑΙΟΚΑΡΠΟΥ

Το λάδι είναι το κύριο συστατικό του περικαρπίου µετά το νερό. Με διάφορες

διακυµάνσεις η κατανοµή του λαδιού στον ελαιόκαρπο είναι: 96 – 98% στο

Page 16: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

16

περικάρπιο και 2 – 4% στο ενδοκάρπιο [Fedeli, 1977]. Εκτός από το λάδι και το νερό,

περιέχονται στον ελαιόκαρπο πρόσθετα συστατικά, όπως υδατάνθρακες, πρωτεϊνες,

λιγνίνη, πηκτίνες, οργανικά οξέα, τανίνες, χρωστικές, η ελευρωπαΐνη, βιταµίνες,

ανόργανα άλατα, τα οποία και περιγράφονται αναλυτικότερα στη συνέχεια:

Νερό: Το νερό είναι το κυριότερο συστατικό του καρπού, το οποίο αντιπροσωπεύει

το 50–60% περίπου του νωπού βάρους. Μέσα στο νερό του κυτταρικού χυµού

βρίσκονται διαλυµένα τα σάκχαρα, τα οργανικά οξέα, οι τανίνες, η ελευρωπαΐνη και

άλλα συστατικά.

Ελαιόλαδο: Το ελαιόλαδο καλύπτει το 15–30% του βάρους της νωπής σάρκας. Το

λάδι είναι αδιάλυτο στο νερό και επηρεάζει την συνεκτικότητα της σάρκας του

ελαιοκάρπου. Το νερό και οι λιπαρές ουσίες (έλαιο) είναι δυο συστατικά που

βρίσκονται σε ανταγωνισµό. Όταν αυξάνεται η περιεκτικότητα του ενός, µειώνεται η

περιεκτικότητα του άλλου, ώστε το άθροισµα και των δυο να είναι σχεδόν σταθερό.

Σάκχαρα και πολυσακχαρίτες: Στον καρπό της ελιάς υπάρχουν απλά σάκχαρα,

όπως η γλυκόζη, η φρουκτόζη, η µανόζη, η γαλακτόζη και η ζαχαρόζη, και

πολυσακχαρίτες, µεταξύ των οποίων, η κυτταρίνη, οι ηµικυτταρίνες και τα κόµεα. Οι

πολυσακχαρίτες αποτελούν το 3-6% της ελαιοµάζας και είναι αδιάλυτοι στο νερό.

Φαινολικά συστατικά: Οι φυτικές φαινόλες παρουσιάζουν ετερογένεια ως προς τη

διαλυτότητα τους, αφού µερικές είναι διαλυτές µόνο σε οργανικούς διαλύτες, µερικές

είναι υδατοδιαλυτές, ενώ άλλες είναι ισχυρά αδιάλυτα ισοµερή. Όλα τα φαινολικά

συστατικά έχουν ένα αρωµατικό δακτύλιο, ο οποίος φέρει τουλάχιστον µία

υδροξυλική οµάδα συνδεδεµένη µε άνθρακα του πυρήνα ή δραστικά παράγωγα, όπως

καρβοξυλικές ή µεθοξυλικές οµάδες (-Ο-CH3), καθώς επίσης και άλλες δοµές µη

αρωµατικού δακτυλίου.

Φλαβονοειδή: Αποτελούν µία από τις µεγαλύτερες κλάσεις των φυτικών φαινολικών

παραγώγων. Έχει αναφερθεί η παρουσία φλαβονοειδών, όπως η λουτεολίνη, η

απιγενίνη και η ρουτίνη.

Ελευρωπαΐνη: Η ουσία ελευρωπαΐνη είναι µια πολυφαινόλη και συναντάται σε

σηµαντικό ποσοστό στον άγουρο ελαιόκαρπο. Είναι το συστατικό του καρπού στο

οποίο οφείλεται η πικρή του γεύση. Όσο ο καρπός ωριµάζει, η περιεκτικότητα

Page 17: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

17

µειώνεται, και πολλές φορές δεν συναντάται καθόλου. Στα προϊόντα οξείδωσης της

ελευρωπαΐνης οφείλεται το µαύρο χρώµα των ελιών.

Πρωτεΐνες: Η περιεκτικότητα αυτή εξαρτάται από το στάδιο ωριµότητας και την

ποικιλία. Στον ελαιοπυρήνα η ποσότητα σε πρωτεΐνες κυµαίνεται από 2-5%.

Πηκτίνες: Οι πηκτίνες, και ιδιαίτερα η ουσία πρωτοπηκτίνη, ευθύνονται για τη

συνεκτικότητα της σάρκας. Η περιεκτικότητα της σάρκας του ελαιοκάρπου σε

πηκτίνες ανέρχεται σε 1,5%.

Οργανικά οξέα: Απαντούν διάσπαρτα σε µικρές ποσότητες στην σάρκα του

ελαιοκάρπου, όπου εξασφαλίζεται οµοιογενές pΗ, του οποίου οι τιµές κυµαίνονται

από 4,5-5. Τα πιο σηµαντικά είναι το κιτρικό οξύ και το οξαλικό οξύ.

Χρωστικές ουσίες: Είναι δυο κατηγοριών, οι λιποδιαλυτές (χλωροφύλλη, α και β

καροτένια) και οι υδατοδιαλυτές (ανθοκυάνες).

Τανίνες: Στις τανίνες, που απαντούν σε ποσοστό 1,5-2% επί του νωπού βάρους της

ελαιοµάζας, οφείλεται η στυφή γεύση του φρέσκου ελαιοκάρπου.

Βιταµίνες: Θειαµίνη, Ριβοφλαβίνη, Νιασίνη, Ασκορβικό οξύ.

Ανόργανα άλατα: Ca, P, Fe, Na, K

2.3 ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΩΝ ΠΡΟΙΟΝΤΩΝ ΤΗΣ ΕΛΑΙΟΚΟΜΙΑΣ

Όπως έχει ήδη οριστεί, το ελαιόλαδο είναι ο χυµός που προκύπτει από τον καρπό της

ελιάς, ενώ το πυρηνέλαιο προέρχεται από την επεξεργασία του πυρήνα του

ελαιοκάρπου. Τα δύο εν λόγω προϊόντα διακρίνονται σε βρώσιµα και σε µη βρώσιµα

(βιοµηχανικά) και ταξινοµούνται σε διάφορες κατηγορίες, βάσει της επεξεργασίας

που έχουν υποστεί και της οξύτητάς τους σε ελαϊκό οξύ.

2.3.1 Κατηγορίες ελαιολάδου

Το 1985 το ∆ιεθνές Συµβούλιο Ελαιολάδου καθιέρωσε διάφορες κατηγορίες

ελαιολάδου, οι οποίες ισχύουν µέχρι σήµερα και είναι οι εξής: [∆ιαδίκτυο 1]

Page 18: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

18

Παρθένο Ελαιόλαδο

Ως παρθένο ελαιόλαδο ορίζεται το λάδι που παραλαµβάνεται από τον καρπό της

ελιάς µε µηχανικά ή φυσικά µέσα και κατά την παραλαβή του εφαρµόζονται συνθή-

κες οι οποίες δεν προκαλούν αλλοιώσεις στα ποιοτικά χαρακτηριστικά του.

Παρθένο Ελαιόλαδο Κατάλληλο για Κατανάλωση

Εξαιρετικά (extra) Παρθένο Ελαιόλαδο (βρώσιµο, οξύτητας 0-1 βαθµών.

∆ηλαδή η µέγιστη οξύτητά του, εκφρασµένη σε ελαϊκό οξύ, είναι 1/100 γραµ.

λαδιού).

Εκλεκτό ή Φίνο (fine) Παρθένο Ελαιόλαδο (βρώσιµο, οξύτητας 1-1,5

βαθµών).

Κουράντε ή Κανονικό (semi-fine) Παρθένο Ελαιόλαδο (βρώσιµο, οξύτητας 3

βαθµών που µπορεί να φθάσει ακόµη και τους 3,3 βαθµούς).

Παρθένο Ελαιόλαδο Λαµπάντε (lampante)

Μη βρώσιµο, οξύτητας µεγαλύτερης των 3,3 βαθµών. Προορίζεται για ραφινάρισµα

ή για βιοµηχανική χρήση.

Εξευγενισµένο Ελαιόλαδο (refined olive oil)

Βρώσιµο, οξύτητας που δε ξεπερνά τους 0,5 βαθµούς. Λαµβάνεται από παρθένο

(κυρίως µειονεκτικό) ελαιόλαδο, µε εξευγενισµό (ραφινάρισµα) που δεν προκαλεί

αλλαγές στην αρχική δοµή των γλυκεριδίων.

Ελαιόλαδο Γνήσιο ή Κουπέ ή Αγνό (pure olive oil)

Βρώσιµο, οξύτητας έως 1,5 βαθµούς. Πρόκειται για µίγµα παρθένου (βρώσιµου)

ελαιολάδου και εξευγενισµένου. Οι προσµίξεις γίνονται σε διάφορες αναλογίες και

δίνουν διαφορετικούς τύπους. Το προϊόν που προκύπτει πρέπει να έχει τα

χαρακτηριστικά ποιότητας που έχουν καθιερωθεί για το γνήσιο ελαιόλαδο.

2.3.2. Κατηγορίες πυρηνελαίου

Οι ποιοτικές κατηγορίες του πυρηνελαίου, όπως αυτές έχουν καθοριστεί από το

∆ιεθνές Συµβούλιο Ελαιολάδου, είναι οι εξής:

Page 19: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

19

Ακατέργαστο Πυρηνέλαιο

Προέρχεται από την κατεργασία πυρηνελαίων µε διαλύτη.

Εξευγενισµένο Πυρηνέλαιο

Προέρχεται από τον εξευγενισµό (ραφινάρισµα) του ακατέργαστου πυρηνελαίου. Η

οξύτητά του δεν υπερβαίνει τους 0,5 βαθµούς.

Πυρηνέλαιο

Αποτελείται από µίγµα εξευγενισµένου πυρηνελαίου και παρθένων, βρώσιµων

ελαιόλαδων. Η οξύτητά του δεν υπερβαίνει τους 1,5 βαθµούς.

Page 20: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

20

3. ΟΙ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ∆ΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΛΑ∆ΙΟΥ

ΚΑΙ ΤΑ ΠΑΡΑΓΟΜΕΝΑ ΑΠΟΒΛΗΤΑ ΚΑΙ ΥΠΟΠΡΟΪΟΝΤΑ

3.1 ΓΕΝΙΚΗ ΑΠΟΨΗ ΤΗΣ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑΣ ΕΛΑΙΟΛΑ∆ΟΥ

Στο Σχήµα 3.1 δίνεται µια συνοπτική παρουσίαση της διεργασίας παραγωγής του

ελαιολάδου, οι κυριότερες µέθοδοι παραγωγής και τα παραγόµενα προϊόντα,

υποπροϊόντα και απόβλητα, µε τις κυριότερες χρήσεις τους. Στο παρόν κεφάλαιο

δίνεται η περιγραφή του, Σχ. 3.1 [∆ιαδίκτυο 5].

Σχ. 3.1 Συνοπτική παρουσίαση βιοµηχανίας ελαιολάδου [∆ιαδίκτυο 5]

ΕΛΑΙΟΚΑΡΠΟΣ

ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΑ

Υ∆ΡΑΥΛΙΚΑ

ΠΙΕΣΤΗΡΙΑ

ΣΥΝΕΧΟΥΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ

3 - ΦΑΣΕΩΝ 2 - ΦΑΣΕΩΝ

ΠΑΡΘΕΝΟ ΕΛΑΙΟΛΑ∆Ο

ΚΑΤΣΙΓΑΡΟΣ

ΕΛΑΙΟΠΥΡΗΝΑ

ΥΓΡΗ ΕΛΑΙΟΠΥΡΗΝΑ

Συν - επεξεργασία

Ξυλάκι

2η ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ ΕΞΑΓΩΓΗΣ

(ΕΛΑΙΟΠΥΡΗΝΕΣ)

Λάδι

Εξευγενισµένο λάδι

Εξευγενισµός

Εκχυλισµένη ελαιοπυρήνα

Καύσιµο Ζωοτροφή

Ψίχα

ΑΛΛΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ

Κοµποστοποίηση

Ζωοτροφές

Καύσιµο

Page 21: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

21

3.1.1 Μεταποίηση στο ελαιοτριβείο

Ξεκινώντας από την πρώτη ύλη, τον ελαιόκαρπο, το πρώτο και βασικό στάδιο της

µεταποίησης λαµβάνει χώρα στα ελαιοτριβεία. Από την αρχαιότητα µέχρι σήµερα η

παραγωγή του ελαιολάδου βασίζεται στην ίδια αρχή, δηλαδή στην παραλαβή του

µετά την έκθλιψη των καρπών µε µηχανικά µέσα. Στα παραδοσιακά ελαιοτριβεία

χρησιµοποιούνται κυρίως για το σκοπό αυτό τα υδραυλικά πιεστήρια, ενώ στα

σύγχρονα ελαιοτριβεία χρησιµοποιούνται τα φυγοκεντρικά ελαιουργικά

συγκροτήµατα τριών ή δύο φάσεων. Η όλη διαδικασία ξεκινάει µε τη συγκοµιδή της

ελιάς. Μέσω των σταδίων άλεσης, µάλαξης και διαχωρισµού λαµβάνονται τα

ακόλουθα προϊόντα [∆ιαδίκτυο 5]:

1. Παρθένο ελαιόλαδο, η κατηγοριοποίηση και περιγραφή του οποίου έγινε στο

κεφάλαιο 2.3.1

2. Κατσίγαρος, υγρά απόβλητα ή απόνερα, αποτελούµενα από τα φυτικά υγρά

του ελαιοκάρπου και του προστιθέµενου νερού κατά τις διεργασίες άλεσης,

µάλαξης και έκθλιψης του ελαιολάδου. Ο κατσίγαρος έχει πολύ υψηλό

ρυπαντικό φορτίο. Ανάλογα µε τη µέθοδο διαχωρισµού, που εφαρµόζεται για

την εξαγωγή του ελαιολάδου, παράγονται υγρά απόβλητα διαφορετικών

ποσοτήτων και διαφορετικής σύνθεσης.

3. Ελαιοπυρήνα ή στερεά υπολείµµατα, που περιέχουν την σάρκα, το

κουκούτσι και το περίβληµα του καρπού, µε ποσοστό υγρασίας 45 – 50 % και

µε περιεκτικότητα 3 – 7 % σε λιπαρές ύλες. Παράγεται στα ελαιοτριβεία που

εφαρµόζουν την τριφασική µέθοδο ελαιοποίησης. Η τριφασική ελαιοπυρήνα

δύναται να χρησιµοποιηθεί για:

i. ∆εύτερη εξαγωγή του εναποµείναντος λαδιού από τις βιοµηχανίες

εξαγωγής λαδιού, τα πυρηνελαιουργεία, και την παραγωγή

πυρηνελαίου

ii. Ζωοτροφή

iii. Στερεό καύσιµο

iv. Κοµποστοποίηση

Page 22: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

22

4. Υγρή ελαιοπυρήνα, που προκύπτει όταν εφαρµόζεται η µέθοδος διαχωρισµού

2-φάσεων. Αποτελείται αποκλειστικά από τα συστατικά του ελαιοκάρπου

(σάρκα, κουκούτσι, περίβληµα, φυτικά υγρά) πλην του ελαιολάδου. Εξαιτίας

της υψηλής περιεκτικότητας της υγρής ελαιοπυρήνας σε υγρασία (65 - 70%)

και σάκχαρα, τα συµβατικά πυρηνελαιουργεία δεν µπορούν να επεξεργαστούν

αµιγώς διφασική ελαιοπυρήνα.

5. Ξυλάκι, το οποίο είναι αποτέλεσµα διαχωρισµού του κουκουτσιού από την

ψίχα της ελαιοπυρήνας, και αποτελεί εξαιρετικό καύσιµο µε υψηλή

θερµογόνο δύναµη.

6. Πέτρες και φύλλα, που προκύπτουν από την πλύση του ελαιοκάρπου µετά

την συγκοµιδή του. ∆ύναται να διατεθούν εκ νέου στο έδαφος ως οργανικό

λίπασµα ή να διατεθούν προς κοµποστοποίηση.

Κατά µέσο όρο η επεξεργασία 1000 kg ελαιοκάρπου αποδίδει 200 kg λαδιού, και

ανάλογα µε την περίπτωση και τη µέθοδο διαχωρισµού, τις ακόλουθες εκροές:

• 400 kg ελαιοπυρήνας, µε ποσοστό υγρασίας 35%, και 400 kg υγρά

απόβλητα, αν εφαρµόζεται η µέθοδος των υδραυλικών πιεστηρίων.

• 500 kg ελαιοπυρήνας, µε 45 - 50% περιεκτικότητα σε υγρασία, και 600 kg

κατσίγαρος, όταν εφαρµόζεται η µέθοδος των 3 – φάσεων.

• 800 kg υγρής ελαιοπυρήνας, µε ποσοστό υγρασίας µεγαλύτερο του 60%,

όταν εφαρµόζεται η µέθοδος των 2 – φάσεων.

Η επεξεργασία του κατσίγαρου αποτελεί οικολογικό πρόβληµα µεγάλης σηµασίας. Η

αντιµετώπιση του προβλήµατος γίνεται προς το παρόν ασυντόνιστα και οι λύσεις που

χρησιµοποιούνται ποικίλλουν όχι µόνο από χώρα σε χώρα, αλλά και από περιοχή σε

περιοχή. Από την άλλη, η εκµετάλλευση και αξιοποίηση των υποπροϊόντων και των

αποβλήτων των ελαιοτριβείων παρουσιάζει θετικά σηµεία. Τα ποσοτικά και ποιοτικά

χαρακτηριστικά των προϊόντων αυτών εξαρτώνται από την εφαρµοζόµενη µέθοδο

εξαγωγής.

Page 23: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

23

3.1.2 Επεξεργασία ελαιοπυρήνας

Στις βιοµηχανίες 2ης εξαγωγής ή πυρηνελαιουργεία λαµβάνει χώρα η ξήρανση της

ελαιοπυρήνας, έως ότου το ποσοστό υγρασίας φτάσει το 8%, και κατόπιν ακολουθεί

η χηµική εκχύλιση της ελαιοπυρήνας, χρησιµοποιώντας εξάνιο ως διαλύτη, για την

ανάκτηση των λιπαρών ουσιών.

Η επεξεργασία δίνει:

Πυρηνέλαιο

Εκχυλισµένη ελαιοπυρήνα, δηλαδή η ελαιοπυρήνα που αποτελείται από την

ψίχα και την πυρήνα, που είναι πλέον ξηρή και απαλλαγµένη από λιπαρές

ύλες.

Κοσκινισµένη εκχυλισµένη ελαιοπυρήνα ή ξυλάκι, που αποτελεί το προϊόν

από τον µερικό ή ολικό διαχωρισµό του ενδοκαρπίου από την εκχυλισµένη

ελαιοπυρήνα, µέσω πνευµατικού συστήµατος ή κόσκινου (εκπυρηνωτής).

3.1.3 ∆ιεργασία εξευγενισµού

Στόχος είναι η ανάκτηση προς χρήση των αρχικά ακατάλληλων λαδιών λόγω υψηλής

οξύτητας και ανωµαλιών στη γεύση. Από αυτή την επεξεργασία, το εξευγενισµένο

λάδι προορίζεται στις βιοµηχανίες τροφίµων, για παραγωγή ζωοτροφών ή για

βιοµηχανική χρήση.

3.2 ΓΕΝΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΚΑΙ ΒΑΣΙΚΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΤΗΣ ΕΞΑΓΩΓΗΣ

ΕΛΑΙΟΛΑ∆ΟΥ

Στο σχήµα 3.2 απεικονίζεται η γενική διαδικασία εξαγωγής ελαιολάδου σε ένα

ελαιοτριβείο. Οι βασικές λειτουργίες και παραλλαγές περιγράφονται στα ακόλουθα

κεφάλαια.

3.2.1 Ωριµότητα και συγκοµιδή του ελαιοκάρπου

Η συγκοµιδή του καρπού της ελιάς πρέπει να γίνεται στο βέλτιστο στάδιο της

ωρίµανσής του, ώστε να εξασφαλίζεται η παραγωγή ελαιολάδου υψηλής ποιότητας

µε την υψηλότερη δυνατή ελαιοπεριεκτικότητα. Το στάδιο αυτό είναι γνωστό ως

στάδιο βιοµηχανικής ωρίµανσης. Πρόσφατες µελέτες συσχετίζουν την ωριµότητα του

Page 24: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

24

Πίνακας 3.1: Συνοπτική παρουσίαση της λειτουργίας των ελαιοτριβείων [∆ιαδίκτυο 5]

αλλαγή

Μαλακτήρας

3. Decanter 2 -Φάσεων

2. Σφυρόµυλοι

ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ

Γραµµή εµφιάλωσης

ΕΜΦΙΑΛΩΣΗ

Νερό,

σύστηµα 1

Νερό,

Σύστηµα

1 και 2

Νερό

Φιάλες, Βοηθητικός εξοπλισµός

Κάθετος φυγοκεντρικός διαχωριστήρας

ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ

Ανοξείδωτα δοχεία

ΕΜΦΙΑΛΩΣΗ

Εµφιαλωµένο ελαιόλαδο

1. Πιεστήρια

ΑΛΕΣΗ

ΕΛΑΙΟΚΑΡΠΟΥ, ΜΑΛΑΞΗ

ΕΛΑΙΟΖΥΜΗΣ, ΕΚΘΛΙΨΗ ΚΑΙ ∆ΙΑΥΓΑΣΗ

ΕΛΑΙΟΛΑ∆ΟΥ

ΑΛΕΣΗ

ΜΑΛΑΞΗ

ΕΚΘΛΙΨΗ

∆ΙΑΥΓΑΣΗ

2. Decanter 3-Φάσεων

1.Κωνικός µύλος

3. Συνδυασµένα Συστήµατα

Ελαιόλαδο + Κατσίγαρος + Ελαιοπυρήνα

Ελαιόλαδο + Υγρή

ελαιοπυρήνα

Ελαιόλαδο +

Κατσίγαρος

Κοσκίνισµα

Χοάνες

Σύστηµα έκπλυσης

ΕΚΦΟΡΤΩΣΗ

ΑΠΟΦΥΛΛΩΣΗ

ΕΛΕΓΧΟΣ

ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ

ΠΛΥΣΙΜΟ

ΥΠΟ∆ΟΧΗ –

ΠΑΡΑΛΑΒΗ ΤΟΥ

ΕΛΑΙΟΚΑΡΠΟΥ

Συγκοµιδή ελαιοκάρπου Χοάνες, ιµάντες

ΧΩΡΟΣ ∆ΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ ΕΚΡΟΗ

Ζύγισµα, µετρήσεις

Νερό πλύσης

Φύλλα, κλαδιά

Page 25: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

25

καρπού µε την περιεκτικότητα του ελαιολάδου σε ήσσονα συστατικά που καθορίζουν

την ποιότητά του, όπως σε πολικές φαινόλες και πτητικές ενώσεις που συνεισφέρουν

στο άρωµά του [Aparicio & Morales, 1998]. Αντικειµενικά κριτήρια για την εκτίµηση

του βέλτιστου σταδίου της ωρίµανσης είναι δύσκολο να καθοριστούν. Το ∆ιεθνές

Συµβούλιο του Ελαιολάδου πρότεινε µια απλή µέθοδο καθορισµού του βαθµού

ωρίµανσης που βασίζεται σε έναν µαθηµατικό τύπο και δίνει αποτελέσµατα σε µια

κλίµακα από 0-7 [∆ιαδίκτυο 1]. Συνήθως, οι ελαιοκαλλιεργητές κρίνουν µε βάση την

εµπειρία, η οποία βασίζεται κυρίως στην αλλαγή του χρώµατος του ελαιοκάρπου από

πρασινοκίτρινο σε µελανοϊώδες [Di Giovacchino, 1996]. Μερικές φορές

υπεισέρχονται ωστόσο και άλλοι παράγοντες, όπως τα καιρικά φαινόµενα, η

εξασφάλιση του αναγκαίου εργατικού δυναµικού κ.ά., που µεταβάλλουν το χρόνο της

συγκοµιδής του. Η συγκοµιδή γίνεται µε τα χέρια ή µε χρήση ειδικών µηχανικών

µέσων (ραβδιά, ειδικά µηχανήµατα), ώστε να µην πληγώσουν τον καρπό.

3.2.2 Μεταφορά και διατήρηση του ελαιοκάρπου µέχρι την επεξεργασία

Η µεταφορά του καρπού απαιτεί ιδιαίτερη προσοχή, ώστε να περιοριστούν στο

ελάχιστο δυνατό οι τραυµατισµοί του και να γίνεται επαρκής αερισµός του. Σε

αντίθετη περίπτωση παρατηρούνται δυσµενείς επιπτώσεις στην ποιότητα του τελικού

προϊόντος, είτε πρόκειται για το ελαιόλαδο είτε για την επιτραπέζια ελιά. Το

προτεινόµενο µέσο είναι τα ανοιχτά πλαστικά κιβώτια που επιτρέπουν την ελεύθερη

διακίνηση του αέρα. Ο καρπός είναι καλό να υποστεί την επεξεργασία άµεσα,

προκειµένου να περιοριστεί η αλλοίωση του [Petrakis, 2006]. Η µικρή δυναµικότητα

πολλών ελαιοτριβείων σε συνδυασµό µε την αυξηµένη παραγωγή καθιστά συχνά

αδύνατη την άµεση επεξεργασία, µε αποτέλεσµα να είναι αναγκαία η αποθήκευσή

του για ορισµένες ηµέρες. Η αποθήκευση αυτή πρέπει να γίνεται σε συνθήκες που να

καθιστούν αδύνατη την έναρξη αλλοιώσεων εξαιτίας χηµικών και βιοχηµικών

δράσεων.

3.2.3 ∆ιεργασίες παραλαβής του ελαιοκάρπου

Οι διεργασίες προετοιµασίας, που ακολουθούν, είναι συνήθεις σε όλα τα ελαιοτριβεία

και διαφοροποιούνται µόνο στο βαθµό αυτοµατοποίησης, µε τον οποίο

πραγµατοποιούνται. Είναι κυρίως:

Page 26: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

26

Εκφόρτωση/ Παραλαβή ελαιοκάρπου

Ο ελαιόκαρπος µεταφέρεται στο ελαιουργείο και αποθηκεύεται προσωρινά στη χοάνη

παραλαβής ελαιοκάρπου, ώσπου οδηγηθεί στο αποφυλλωτήριο µε τη βοήθεια

µεταφορικής ταινίας ή αναβατορίου µε ατέρµονα κοχλία.

.

Εικόνα 3.1: Χοάνη παραλαβής και ταινία µεταφοράς του ελαιοκάρπου

Αποφύλλωση

Πρώτο στάδιο της επεξεργασίας είναι η αποφύλλωση, όπου αποµακρύνονται τα

φύλλα και άλλα φερτά υλικά. Η αποµάκρυνση των φύλλων είναι επιβεβληµένη,

καθότι η παραµονή τους και η σύνθλιψή τους µαζί µε τον ελαιόκαρπο έχει σαν

αποτέλεσµα να αποκτά το ελαιόλαδο πικρίζουσα γεύση και να εµπλουτίζεται µε

µεγάλη ποσότητα χλωροφύλλης, η οποία κατά τη διάρκεια της διατήρησής του,

παρουσία φωτός, επιδρά αρνητικά στην προστασία της ποιότητας, επιταχύνοντας την

οξείδωση του ελαιολάδου.

Πλύσιµο

Ακολουθεί πλύσιµο για την αποµάκρυνση ξένων υλών (σκόνη, χώµα, κ.λ.π.). Το

στάδιο αυτό λαµβάνει χώρα στο πλυντήριο το οποίο αποτελεί ένα βασικό επιµέρους

µηχάνηµα του ελαιουργείου.

Page 27: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

27

Εικόνα 3.2: Πλυντήριο

Στη συνέχεια, ο καθαρός ελαιόκαρπος ζυγίζεται. Το νερό που χρησιµοποιείται για την

πλύση του καρπού µπορεί να ανακυκλωθεί µετά από κατακρήµνιση ή διήθηση των

στερεών συστατικών του. Συνήθως απαιτούνται 100 – 200 L νερού για την πλύση

1000 kg ελαιοκάρπου [∆ιαδίκτυο 5].

3.2.4 ∆ιεργασίες άλεσης, µάλαξης, διαχωρισµού και διαύγασης

Οποιαδήποτε και αν είναι η µέθοδος εξαγωγής του ελαιολάδου από τον ελαιόκαρπο,

τα βασικά στάδια επεξεργασίας του, δηλαδή το σπάσιµο του ελαιοκάρπου και η

µάλαξη της ελαιοζύµης, είναι σχεδόν τα ίδια.

3.2.4.1 Άλεση ελαιοκάρπου

Μετά το πλύσιµο και το ζύγισµα ο ελαιόκαρπος µεταφέρεται στη λεκάνη υποδοχής

πλυµένου ελαιοκάρπου και από εκεί, µε τη βοήθεια µεταφορικού κοχλία, σε

ελαιόµυλο ή σπαστήρα. Στα παραδοσιακά ελαιοτριβεία η άλεση γίνεται µε

κυλινδρικές µυλόπετρες (stone crushers), ενώ στις σύγχρονες µονάδες

χρησιµοποιούνται µεταλλικοί σπαστήρες, που είναι κυρίως σφυρόµυλοι (hammer

crushers) ή σπαστήρες µε οδοντωτούς δίσκους (toothed crushers). Επειδή ενδέχεται

να εµπλουτισθεί το έλαιο µε ίχνη µετάλλου που εµφανίζει προ-οξειδωτική δράση, οι

σπαστήρες πρέπει να έχουν κατασκευασθεί από ανοξείδωτο χάλυβα.

[Μπαλατσούρας, 1986]

Page 28: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

28

Στα παραδοσιακά ελαιοτριβεία, ο ελαιόµυλος αποτελείται από µία, δύο ή και τρεις

µεγάλες πέτρες κυλινδρικού ή κωνικού σχήµατος, οι οποίες είναι από γρανίτη και

περιστρέφονται γύρω από έναν ξύλινο ή µεταλλικό άξονα πάνω σε µία, όµοιας

σύστασης, σταθερή βάση. Το όλο σύστηµα διαθέτει ένα µεταλλικής κατασκευής

περίβληµα για τη συγκράτηση του ελαιοκάρπου και της ελαιοζύµης, ενώ µε ειδικό

µεταλλικό ή ξύλινο εξάρτηµα κατευθύνεται ο ελαιόκαρπος κάτω από τις

περιστρεφόµενες πέτρες. Η περιστροφή τους γίνεται µε αργό ρυθµό, περίπου 12 – 15

στροφές ανά λεπτό, και επιτυγχάνεται ταυτόχρονα σπάσιµο του ελαιοκάρπου και

µερική µάλαξη της ελαιοζύµης. [Μπαλατσούρας, 1986]

Εικόνα 3.3:Κυλινδρικές µυλόπετρες και µυλόπετρες κωνικού σχήµατος [∆ιαδίκτυο 8]

Αντίθετα, οι µεταλλικοί σπαστήρες είναι µικρών διαστάσεων και λειτουργούν µε

µεγάλο αριθµό στροφών, προκαλώντας το σπάσιµο του ελαιοκάρπου κατά την πτώση

του από τη χοάνη τροφοδοσίας. Χρησιµοποιούνται ευρέως διότι οι ελαιόµυλοι δεν

προτιµώνται λόγω του µεγάλου όγκου, της µικρής απόδοσης και του µεγάλου

κόστους προµήθειας. Εάν οι ελιές είναι παγωµένες ή πολύ ξηρές, προστίθεται µια

µικρή ποσότητα νερού, περίπου 100 – 150 L ανά 1000 kg καρπού. [Μπαλατσούρας,

1986]

Εικόνα 3.4: ∆ιατάξεις που χρησιµοποιούνται για την σύνθλιψη του ελαιοκάρπου στα σύγχρονα ελαιοτριβεία [∆ιαδίκτυο 8]

Page 29: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

29

3.2.4.2 Μάλαξη ελαιοζύµης

H µάλαξη της ελαιοζύµης διαδραµατίζει πολύ σπουδαίο ρόλο στην εξαγωγή του

ελαιολάδου και αποτελεί βασικό στάδιο της επεξεργασίας. Μετά την άλεση, η

ελαιοζύµη εισέρχεται σε ειδικούς µαλακτήρες, οι οποίοι αποτελούνται από µία

λεκάνη διαφορετικού σχήµατος και χωρητικότητας, ανάλογα µε τον τύπο και τη

δυναµικότητα του ελαιουργείου. Η αύξηση της θερµοκρασίας της ελαιοζύµης

επιτυγχάνεται µέσω της κυκλοφορίας νερού, υψηλής θερµοκρασίας, µεταξύ των

διπλών τοιχωµάτων του θερµοµαλακτήρα, και είναι απαραίτητη ώστε να επιτευχθεί η

θερµική διάσπαση του ελαιολάδου από την υπόλοιπη ελαιόπαστα και να επιταχυνθεί

η συνένωση των ελαιοσταγονιδίων του µεσοκαρπίου σε µεγαλύτερες σταγόνες. Η

συνένωση αυτή είναι απαραίτητη προυπόθεση για το διαχωρισµό του λαδιού από τα

φυτικά υγρά. Η ανάµειξη της ελαιοζύµης επιτυγχάνεται µε περιστρεφόµενο έλικα, ο

οποίος φέρει µικρό αριθµό πτερυγίων και κινείται µε πολύ αργό ρυθµό.

[Μπαλατσούρας, 1986]

Εικόνα 3.5: Μαλακτήρας ελαιοζύµης

Page 30: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

30

Ο τρόπος που γίνεται η µάλαξη και ο τύπος των µηχανηµάτων, που χρησιµοποιείται,

επιδρούν σηµαντικά στην απόδοση αλλά και στην ποιότητα του ελαιολάδου το οποίο

παραλαµβάνεται τελικά.

3.2.4.3 ∆ιαχωρισµός ελαιολάδου

Τα εφαρµοζόµενα συστήµατα για το διαχωρισµό των φάσεων της ελαιόπαστας είναι

3 – τύπων, τα οποία διαφέρουν σηµαντικά ως προς την ποσότητα και τη σύνθεση των

αποβλήτων που παράγουν:

1. Υ∆ΡΑΥΛΙΚΑ ΠΙΕΣΤΗΡΙΑ Ή ΠΑΡΑ∆ΟΣΙΑΚΗ ΜΕΘΟ∆ΟΣ ΠΙΕΣΗΣ

2. ΦΥΓΟΚΕΝΤΡΙΚΑ ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑΤΑ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ 3-ΦΑΣΕΩΝ

ΣΥΝΕΧΟΥΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ

3. ΦΥΓΟΚΕΝΤΡΙΚΑ ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑΤΑ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ 2-ΦΑΣΕΩΝ

ΣΥΝΕΧΟΥΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ

Η παραδοσιακή µέθοδος πίεσης χρησιµοποιήθηκε ευρέως για 20 – 30 χρόνια, ώσπου

το 1970 – 1980 άρχισαν να αντικαθίσταται από τη µέθοδο συνεχούς εξαγωγής

ελαιολάδου, δηλαδή τη φυγοκέντριση 3 – φάσεων. Στην Ελλάδα το 90% της

παραγωγής λαµβάνεται από ελαιοτριβεία µε φυγοκεντρικά συγκροτήµατα 3-φάσεων.

Το υπόλοιπο ποσοστό αντιστοιχεί στην παραγωγή ελαιολάδου από τα φυγοκεντρικά

συστήµατα 2 – φάσεων.

Η περιγραφή των µεθόδων διαχωρισµού γίνεται στο κεφάλαιο 3.3 "Περιγραφή των

ελαιουργικών συγκροτηµάτων".

3.2.4.4 ∆ιαύγαση ελαιολάδου

Στο στάδιο της διαύγασης ελαιολάδου, το λάδι καθαρίζεται από τα στερεά σωµατίδια

και το νερό, τα οποία έχουν αποµείνει από το στάδιο του διαχωρισµού των φάσεων

και παραλαβής του ελαιολάδου. Οποιαδήποτε µέθοδος και αν εφαρµοστεί για την

εξαγωγή του ελαιολάδου από την ελαιοζύµη είναι απαραίτητη, για τον τελικό

καθαρισµό του, η επεξεργασία στον ελαιοδιαχωριστήρα του ελαιουργικού

συγκροτήµατος.

Page 31: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

Στα σύγχρονα ελαιουργεία

χρήση κατακόρυφων φυγοκεντρικών

εκµεταλλεύονται το γεγονός

γραµµάρια ανά κυβικό εκατοστό

εκατοστό), µε αποτέλεσµα

ώστε να επιτυγχάνεται διαχωρισµός

ειδικού τους βάρους.

Εικόνα 3.6: ∆ιακρίνεται σύστηµα

παραγόµενο ελαιόλαδο στην

Εικόνα 3.7: ∆ιακρίνονται 9

υγρής φάσης, στα παραδοσιακά

ελαιουργεία ο τελικός διαχωρισµός του ελαιολάδου

φυγοκεντρικών διαχωριστήρων, ενώ σε αυτά του παλαιού

γεγονός ότι το ελαιόλαδο είναι πιο “ελαφρύ” (πυκνότητα

κυβικό εκατοστό) από το νερό (πυκνότητα 1 γραµµάριο

αποτέλεσµα το µείγµα της υγρής φάσης να τοποθετείται

επιτυγχάνεται διαχωρισµός των συστατικών της λόγω του

∆ιακρίνεται σύστηµα κατακόρυφων φυγοκεντρικών διαχωριστήρων

στην έξοδο αυτών

∆ιακρίνονται 9 δεξαµενές διαχωρισµού του ελαιολάδου από

παραδοσιακά ελαιοτριβεία [∆ιαδίκτυο 8]

31

ελαιολάδου γίνεται µε τη

του παλαιού τύπου

ελαφρύ” (πυκνότητα 0.91

γραµµάριο ανά κυβικό

τοποθετείται σε δεξαµενές,

του διαφορετικού

διαχωριστήρων και το

από το µείγµα της

Page 32: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

32

3.3 ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΕΛΑΙΟΥΡΓΙΚΩΝ ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑΤΩΝ

3.3.1 Παραδοσιακή µέθοδος πίεσης

Στα κλασικά συγκροτήµατα όπου εφαρµόζεται υψηλή πίεση στην ελαιοζύµη, το

έλαιο διαχωρίζεται µηχανικά σε υδραυλικές πρέσες (σε πιέσεις που µπορεί να

ανέλθουν ακόµη και σε 400 atm). Η τεχνική αυτή είναι η παλαιότερη και η χρήση της

σήµερα είναι πολύ περιορισµένη. Η παραδοσιακή µέθοδος πίεσης παράγει το

παρθένο ελαιόλαδο και δύο τύπους αποβλήτων, όπως απεικονίζεται σχηµατικά στο

διάγραµµα ροής του Σχ. 3.1: τα υγρά απόβλητα (απόνερα ή κατσίγαρος) και τα

στερεά απόβλητα (ελαιοπυρήνα). Η παραδοσιακή µέθοδος είναι µια ασυνεχής

διαδικασία (batch type process), που περιλαµβάνει δύο φάσεις στη συµπίεση του

αλεσµένου ελαιοκάρπου. Η υγρή φάση (µίγµα νερού/λαδιού) διαχωρίζεται σε

επόµενο στάδιο προκειµένου να παραληφθεί το ελαιόλαδο. Για το λόγο ότι η

διαδικασία παραγωγής είναι ασυνεχής, δεν χρησιµοποιείται πλέον στη σύγχρονη

βιοµηχανία.

Έκθλιψη σε πετρόµυλους

Μάλαξη

Τοποθέτηση της πάστας στα ελαιόπανα (mats)

Εφαρµογή υψηλής πίεσης

Ελαιοπυρήνας Ελαιόπαστα

Φυγοκέντριση

Έλαιο Απόνερα

Σχ. 3.1: ∆ιαγραµµατική απεικόνιση παραγωγής ελαιολάδου µε τη παραδοσιακή µέθοδο

των υδραυλικών πιεστηρίων

Page 33: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

33

Εικόνα 3.8: Ο εσωτερικός χώρος παραδοσιακού ελαιοτριβείου. ∆ιακρίνονται οι

διατάξεις της πρέσας (κάτω και πάνω αριστερά) και τα ειδικά καροτσάκια (πάνω δεξιά)

στα οποία τοποθετείται η ελαιοζύµη [∆ιαδίκτυο 8].

Εντούτοις, αν και είναι πιο “οικολογική” µέθοδος σε σχέση µε την τριφασική

διαδικασία, η τεχνική αυτή είναι ασυνεχούς λειτουργίας, γεγονός που αποτελεί

µειονέκτηµα για τη σύγχρονη βιοµηχανία· γι’ αυτό και στις ηµέρες µας έχει σχεδόν

εγκαταλειφθεί, µε εξαίρεση λίγες αποµακρυσµένες περιοχές, κυρίως σε επαρχίες της

Ελλάδας.

Page 34: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

34

3.3.2 Συνεχές Σύστηµα 3 – Φάσεων

Ο διαχωρισµός του λαδιού από την ελαιοζύµη γίνεται µέσω φυγοκέντρισης σε

οριζόντιους τριφασικούς φυγοκεντρικούς διαχωριστήρες, γνωστοί ως decanters. Τα 3-

φασικά ελαιουργικά συγκροτήµατα καταναλώνουν σηµαντικές ποσότητες πόσιµου

νερού για την παραγωγή λαδιού (1η φάση), παράγοντας κατ΄ επέκταση σηµαντικές

ποσότητες υγρών αποβλήτων, γνωστά ως κατσίγαρος (2η φάση). Επιπλέον,

παράγεται η ελαιοπυρήνα (3η φάση), που αντιστοιχεί στα στερεά συστατικά του

ελαιοκάρπου, και επεξεργάζεται στα πυρηνελαιουργεία για την παραγωγή

πυρηνελαίου και πυρηνόξυλου. Η τριφασική διαδικασία (Σχήµα 3.2) είναι µία

συνεχής διαδικασία (continuous process), που έχει αντικαταστήσει την παραδοσιακή

µέθοδο. Το κύριο µειονέκτηµα αυτής της µεθόδου είναι η µεγάλη ποσότητα νερού

που απαιτείται να προστεθεί και συνεπώς η παραγωγή υγρών αποβλήτων που

προκαλούν σοβαρή ρύπανση.

Έκθλιψη

Μάλαξη

Φυγοκέντριση

Ελαιοπυρήνας Ελαιόλαδο Υγρά Απόβλητα

Σχ. 3.2: ∆ιαγραµµατική απεικόνιση παραγωγής ελαιολάδου µε τη µέθοδο 3 –φάσεων

3.3.3 Συνεχές Σύστηµα 2 – Φάσεων

Το συνεχές σύστηµα 2–φάσεων αποτελεί παραλλαγή του συστήµατος 3–φάσεων. Στη

διφασική λειτουργία, τα συστατικά του ελαιοκάρπου τροφοδοτούνται στον διφασικό

φυγοκεντρικό διαχωριστήρα δύο φάσεων και διαχωρίζονται στο ελαιόλαδο (1η

φάση) και στα υπόλοιπα συστατικά της ελιάς (πούλπα, φυτικά υγρά), που στο σύνολο

τους αντιστοιχούν στη διφασική ελαιοπυρήνα (2η φάση). Τα φυγοκεντρικά

ελαιουργικά συγκροτήµατα 2-φάσεων, αποκαλούµενα και ως οικολογικά

συστήµατα, χρησιµοποιούνται τα τελευταία χρόνια (Σχήµα 3.3). Σε αυτή τη

διαδικασία, τα τελικά προϊόντα είναι το ελαιόλαδο και ο ελαιοπυρήνας, στον οποίο

Προσθήκη νερού

Page 35: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

35

ενσωµατώνονται τα φυτικά υγρά του καρπού. Το σηµαντικό πλεονέκτηµα του

συστήµατος είναι η µηδενική κατανάλωση νερού και η µηδενική παραγωγή υγρών

αποβλήτων στο στάδιο της παραλαβής του ελαιολάδου.

Έκθλιψη

Μάλαξη

Φυγοκέντριση

Υγρός Ελαιοπυρήνας Ελαιόλαδο

Σχ. 3.3: ∆ιαγραµµατική απεικόνιση παραγωγής ελαιολάδου µε τη µέθοδο 2 - φάσεων

Τα στερεά σωµατίδια (τεµαχίδια σάρκας, φλοιού, θρύµµατα πυρηνόξυλου) που

βρίσκονται διαλυµένα στην υγρή φάση αποµακρύνονται µε την χρήση παλινδροµικά

κινούµενων κοσκίνων (κόσκινα απολάσπωσης). Σηµειώνεται ότι το βάρος των

στερεών σωµατιδίων υπολογίζεται σε ποσοστό 0,5-1% επί του συνολικού βάρους της

υγρής φάσης.

3.4 ΥΠΟΠΡΟΪΟΝΤΑ ΕΛΑΙΟΥΡΓΙΑΣ

Όπως ήδη αναφέρθηκε, οι τρεις διαφορετικές µέθοδοι ελαιοποίησης του ελαιοκάρπου

(παραδοσιακή, τριφασική και διφασική) διαφέρουν σηµαντικά ως προς τον όγκο και

την σύσταση των αποβλήτων που παράγουν, ενώ υπάρχουν και µικρές διαφορές ως

προς την ποιότητα του παραγόµενου ελαιολάδου. Αξίζει όµως να σηµειωθεί, ότι πέρα

από την µέθοδο που χρησιµοποιείται για την παραγωγή του ελαιολάδου, τεράστια

σηµασία στα τελικά χαρακτηριστικά του ελαιολάδου, αλλά και των παραγόµενων

αποβλήτων που το συνοδεύουν, έχουν και άλλοι παράγοντες. Αυτοί είναι:

α) οι εδαφοκλιµατολογικές συνθήκες κάθε περιοχής,

β) η ποικιλία των ελαιόδεντρων,

γ) το στάδιο ωρίµανσης του καρπού κατά την συλλογή του,

Page 36: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

36

δ) η χρήση παρασιτοκτόνων και λιπασµάτων στους ελαιώνες,

ε) ο τρόπος συγκοµιδής και αποθήκευσης του ελαιοκάρπου, και

στ) το σηµείο όπου γίνεται η δειγµατοληψία για τον χαρακτηρισµό των αποβλήτων

(αν είναι αµέσως µετά την παραγωγή ή αφού περάσουν κάποιες ηµέρες, επίσης αν

είναι από ανοιχτή ή κλειστή δεξαµενή απόθεσης και τέλος αν είναι δείγµα

επιφανειακό ή βάθους) [Cabrera et al., 1996].

Αποτέλεσµα των προαναφερθέντων παραγόντων είναι οι µεγάλες διακυµάνσεις στα

χαρακτηριστικά τόσο του ελαιολάδου, όσο και των αποβλήτων που το συνοδεύουν,

µεταξύ των διαφόρων ελαιοπαραγωγικών περιοχών από χώρα σε χώρα, όπως και

µεταξύ των ελαιοκοµικών περιόδων.

Στους πίνακες 3.2, 3.3 και 3.4, που ακολουθούν, παρουσιάζονται ενδεικτικά οι

διαφορές µεταξύ των τριών διαδικασιών, η µέση σύσταση των υγρών αποβλήτων

τους, καθώς και διαφορές µεταξύ των σύγχρονων και παλαιού τύπου ελαιουργείων

[∆ιαδίκτυο 6].

Πίνακας 3.2: Σύγκριση ορισµένων χαρακτηριστικών των αποβλήτων από τις διάφορες

επεξεργασίες παραγωγής ελαιολάδου

Επεξεργασία παραγωγής ελαιολάδου

Παραδοσιακή 3 Φάσεων 2 Φάσεων

Στερεό υπόλειµµα µετά την

πρέσα/φυγοκέντριση (kg/tn καρπού)

330

500

800

Υγρά απόβλητα

(L/tn καρπού)

600

1200

250

Βιοχηµικά απαιτούµενο οξυγόνο 5

ηµερών BOD5 υγρών αποβλήτων (g/L)

100

80

10

Πολυφαινόλες στα υγρά απόβλητα (g/L) 0,203 0,164 0,200

∆είκτης πικρότητας 1,4 0,5 -

Page 37: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

37

Πίνακας 3.3: Μέση σύσταση υγρών αποβλήτων ελαιουργείων

Χαρακτηριστικά Τιµή (g/L)

Ολικά στερεά 14 - 126

Πτητικά οργανικά στερεά 12 - 105

Ολικά αιωρούµενα στερεά 0,4 - 24

Χηµικά απαιτούµενο οξυγόνο 25 - 162

Βιοχηµικά απαιτούµενο οξυγόνο 9,2 - 100

Ολικό οργανικό άζωτο 0,009 – 3,2

Ολικός φώσφορος Ίχνη – 1,4

Πίνακας 3.4: Χαρακτηριστικά των αποβλήτων των κλασικών και των φυγοκεντρικών

ελαιουργείων

ΤΥΠΟΣ ΕΛΑΙΟΥΡΓΕΙΟΥ ΚΛΑΣΣΙΚΟ ΦΥΓΟΚΕΝΤΡΙΚΟ

Μέγεθος

pH 4,5 – 5,5 4,7 – 5,2

Ρυπαντικό δυναµικό

Χηµικά απαιτούµενο

οξυγόνο, COD (g/L)

120 - 130 45 - 60

Βιοχηµικά απαιτούµενο

οξυγόνο, BOD (g/L)

90 - 100 35 - 48

Αιωρούµενα στερεά (%) 0,1 0,9

Ολικά στερεά (%) 12 6

Ολικά οργανικά στερεά (%) 10,5 5,5

Ολικά ανόργανα στερεά

(%)

1,5 0,5

Οργανικές ουσίες (%)

Ολικά σάκχαρα 0,11 0,03

Αζωτούχες ενώσεις 0,72 0,27

Οργανικά οξέα 0,5 - 1 0,2 – 0,4

Πολυαλκοόλες 1 – 1,5 0,3 – 0,5

Πηκτίνες, ταννίνες 1 – 1,5 0,2 – 0,5

Πολυφαινόλες 2 – 2,4 0,3 – 0,8

Page 38: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

38

Λίπη 0,03 - 1 0,5 – 2,3

Ανόργανα στοιχεία (%)

P 0,11 0,03

K 0,72 0,27

Ca 0,07 0,02

Mg 0,04 0,01

Na 0,09 0,03

Από τους παραπάνω πίνακες προκύπτει ότι το διφασικό σύστηµα δηµιουργεί

µεγαλύτερες ποσότητες στερεού υπολείµµατος, παράγει όµως µικρότερα ποσά υγρών

αποβλήτων και έχει πολύ χαµηλότερη τιµή συγκέντρωσης βιοχηµικά απαιτούµενου

οξυγόνου πέντε ηµερών (ΒΑΟ5). Είναι επίσης χαρακτηριστικό ότι η περιεκτικότητα

του ελαιολάδου σε πολυφαινόλες είναι µικρότερη στο τριφασικό σύστηµα, λόγω των

υψηλών ποσών προστιθέµενου νερού. Επιπλέον, στα φυγοκεντρικά ελαιοτριβεία

παρατηρείται µειωµένη περιεκτικότητα των αποβλήτων σε στερεά σε σχέση µε τα

κλασικά. Αυτό οφείλεται στο γεγονός, ότι η διαδικασία της φυγοκέντρισης απαιτεί

εκτός από την προσθήκη νερού στους κατακόρυφους διαχωριστήρες, οι οποίοι

υπάρχουν κατά κανόνα τόσο στα κλασικά όσο και στα φυγοκεντρικά τύπου

ελαιουργεία, και συνεχή προσθήκη µίας επιπλέον ποσότητας νερού ίσης προς το 30-

50% του επεξεργάσιµου καρπού στο στάδιο της παραλαβής του ελαιολάδου. Η

προσθήκη αυτή αφ’ ενός προκαλεί µία φυσιολογική αραίωση των περιεχόµενων

συστατικών, αφ’ ετέρου όµως αυξάνει την τελική παραγόµενη ποσότητα αποβλήτων

ανά µονάδα επεξεργαζόµενου καρπού. Τέλος, το ελαιόλαδο που προκύπτει από τη

διφασική επεξεργασία είναι υψηλότερης ποιότητας και σταθερότερο στην οξείδωση,

λόγω της µεγαλύτερης περιεκτικότητας σε πολυφαινόλες και κυρίως διφαινόλες. Οι

µέθοδοι εξαγωγής του ελαιολάδου διαφέρουν ανάλογα µε τη χώρα και την περιοχή.

Στην Ισπανία και ειδικότερα στις νότιες περιοχές, όπου η παραγωγή προέρχεται

αποκλειστικά από µεσαίου και µεγάλου µεγέθους συνεταιρισµούς, η διφασική

µέθοδος εξαγωγής ελαιολάδου χρησιµοποιείται σε ποσοστό 95% στις ηµέρες µας.

Στην Ιταλία χρησιµοποιείται ευρύτατα το τριφασικό σύστηµα και λιγότερο το

διφασικό [∆ιαδίκτυο 5].

Η πλειονότητα των ελαιουργείων που λειτουργούν στην Ελλάδα είναι φυγοκεντρικά

τριών φάσεων. ∆ιατηρούνται επίσης µερικά πιεστικά παλαιού τύπου, κυρίως σε

Page 39: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

39

αποµακρυσµένες περιοχές. Τα ελαιουργεία δύο φάσεων δεν έχουν διαδοθεί πολύ στη

χώρα µας κυρίως λόγω του ηµιστερεού απόβλητου που παράγουν (ελαιοπολτός), το

οποίο δεν δύναται να επεξεργαστεί στα υπάρχοντα πυρηνελαιουργεία. Εν τούτοις,

κατά την ελαιοκοµική περίοδο 2009/2010 λειτούργησε για πρώτη φορά στην Ελλάδα

Μονάδα ∆ιαχείρισης ∆ιφασικής Ελαιοπυρήνας στο Ν. Μεσσηνίας για την ξήρανση

της παραγόµενης διφασικής ελαιοπυρήνας από τα ελαιοτριβεία της περιοχής που

εφάρµοσαν εξολοκλήρου τη διφασική µέθοδο ελαιοποίησης.

3.4.1 Υγρά απόβλητα ελαιοτριβείων

Στην ελαιουργία, τα υγρά απόβλητα των ελαιοτριβείων, γνωστά ως λιόζουµα,

απόνερα ή κατσίγαρος, αποτελούν προϊόντα χωρίς εµπορική αξία, αλλά πλούσια σε

πολύτιµα συστατικά όπως σάκχαρα, πρωτεΐνες, υπολείµµατα λαδιού, φαινολικές

ουσίες, χρωστικές και χλωροφύλλες.

Τα υγρά απόβλητα των ελαιοτριβείων παράγονται κυρίως από τα φυγοκεντρικά

ελαιοτριβεία τριών φάσεων και προέρχονται από το υγρό κλάσµα του χυµού του

ελαιοκάρπου και του νερού που προστίθενται στην πλύση του καρπού, την µάλαξη

ενδεχοµένως, την φυγοκέντριση σε οριζόντιο φυγοκεντρικό διαχωριστήρα – decanter

και τη διαύγαση του ελαιολάδου σε ελαιοδιαχωριστήρα.

Στη διεθνή βιβλιογραφία δίνονται διάφοροι όροι για τον προσδιορισµό των υγρών

αποβλήτων των ελαιοτριβείων όπως olive mill wastewaters OMW, olive press

wastewaters, olive vegetation wastewater, olive vegetable wastewaters, aqua reflue –

ιταλικά και alpechin – ισπανικά. Πρόκειται για υγρά απόβλητα σκούρου χρώµατος,

κιτρινοπράσινου έως καφέ – µαύρου χρώµατος, θολά, µε χαρακτηριστική έντονη

οσµή, η οποία οφείλεται κυρίως σε πτητικά οξέα. Επίσης εµφανίζουν όξινο pH,

υψηλή ρυθµιστική ικανότητα και επιφανειακή τάση, και είναι πλούσια σε ανόργανα

και οργανικά υδροδιαλυτά συστατικά [∆ιαδίκτυο 9]

Η µελέτη του προβλήµατος διαχείρισης των ΥΑΕ, καθώς και η αντιµετώπισή του

γίνεται προς το παρόν ασυντόνιστα, όπως και οι λύσεις που χρησιµοποιούνται

ποικίλλουν όχι µόνο από χώρα σε χώρα αλλά και από περιοχή σε περιοχή. Σχεδόν το

σύνολο των ΥΑΕ στην Ελλάδα οδηγούνται χωρίς επεξεργασία σε χείµαρρους,

ποτάµια και τη θάλασσα, αλλοιώνοντας σηµαντικά τα φυσικοχηµικά και βιολογικά

χαρακτηριστικά τους.

Page 40: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

40

Εικόνα 3.11: Άποψη του ποταµού Σέλα επί της επαρχιακής οδού Νο. 15 "Φιλιατρά - Ρωµανός" στην περιοχή Ρωµανός του Ν. Μεσσηνίας ( ελαιοκοµική περίοδος 2008/09).

Εικόνα 3.12: Σε συνέχεια της εικόνας 3.11, διακρίνεται η διάθεση των ανεπεξέργαστων ΥΑΕ από τον αγωγό όµβριων υδάτων στα αριστερά της κοίτης του ποταµού Σέλα.

Οι κυριότερες επιπτώσεις εµφανίζονται µε τη ρύπανση υπόγειων υδροφορέων και µε

τη συνακόλουθη ρύπανση του αρδευτικού και ιδίως του πόσιµου νερού [∆ιαδίκτυο

9]. Βασικοί αποδέκτες είναι κατά ποσοστό [Βουτυράκης 2003]:

Περιοδικοί χείµαρροι 53,8 %

Page 41: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

41

Έδαφος 19,8 %

Ποτάµι 6 %

Θάλασσα 5,3 %

Λίµνες 0,038 %

Η διάθεση των υγρών αποβλήτων στους χείµαρρους και τα ποτάµια δηµιουργεί µια

σειρά από δυσµενή περιβαλλοντικά προβλήµατα. Πέρα από την οπτική ρύπανση,

εξαιτίας του χρωµατισµού των νερών, και τη δυσοσµία, δηµιουργεί προβλήµατα

φυτοτοξικότητας και βιοτοξικότητας στην πανίδα και τη χλωρίδα.

Οι αρνητικές επιδράσεις των ΥΑΕ στο περιβάλλον σχετίζονται µε:

Την παρεµπόδιση οξυγόνωσης των υδάτινων αποδεκτών και της µείωσης του

πορώδους του εδάφους λόγω της υψηλής περιεκτικότητας τους σε λιπαρές

ουσίες.

Το περιορισµό της φωτοσυνθετικής δραστηριότητας σε υδάτινους αποδέκτες,

και την αισθητική υποβάθµιση του φυσικού και ανθρωπογενούς

περιβάλλοντος, λόγω της υψηλής περιεκτικότητας των ΥΑΕ σε χρωστικές

ουσίες.

Την δηµιουργία συνθηκών έλλειψης οξυγόνου σε υδάτινους αποδέκτες λόγω

των υψηλών τιµών BOD5 και COD των ΥΑΕ.

Την πρόκληση φυτοτοξικότητας και βιοτοξικότητας σε φυτικούς και

υδρόβιους οργανισµούς, τον περιορισµό του φάσµατος δράσης των

βιοαποικοδοµητών, λόγω της υψηλής συγκέντρωσης των ΥΑΕ σε

πολυφαινόλες. [∆ιαδίκτυο 9]

Η διατάραξη των υδάτινων οικοσυστηµάτων από τα ΥΑΕ οφείλεται βασικά στη

δηµιουργία ασφυκτικών συνθηκών για την επιβίωση των υδρόβιων οργανισµών λόγω

έλλειψης οξυγόνου. Η έλλειψη οξυγόνου οφείλεται στις παρακάτω αιτίες ή σε

συνδυασµό αυτών, και συγκεκριµένα:

Στο αυξηµένο οργανικό φορτίο των ΥΑΕ, το οποίο για να αποδοµηθεί απαιτεί

µεγάλες ποσότητες οξυγόνου.

Στο επιπλέον γαλάκτωµα στην επιφάνεια του νερού, το οποίο παρεµποδίζει τη

διάλυση του ατµοσφαιρικού οξυγόνου στο νερό.

Page 42: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

42

Τα γαλακτώδη συσσωµατώµατα των ΥΑΕ, τα οποία καθιζάνουν στο πυθµένα

της κοίτης των υδάτινων αποδεκτών, και δηµιουργούν ασφυκτικές συνθήκες

και συνθήκες έλλειψης οξυγόνου στα βαθύτερα στρώµατα του νερού.

Στην εναπόθεση γαλακτωµάτων και συσσωµατωµάτων στα αναπνευστικά

όργανα των υδρόβιων ζωικών οργανισµών, προκαλώντας ασφυκτικές

συνθήκες [∆ιαδίκτυο 9].

Η Ο∆ΗΓΙΑ 2000/60 της Ευρωπαϊκής Ένωσης θεσπίζει ένα πλαίσιο δράσης για την

προστασία των υδάτων. Περιληπτικά οι περιβαλλοντικοί στόχοι που θέτει η Οδηγία

είναι:

Επίτευξη καλής οικολογικής και καλής χηµικής κατάστασης των

επιφανειακών υδάτων

Επίτευξη καλού οικολογικού δυναµικού και καλής χηµικής κατάστασης των

τεχνητών υδατικών οικοσυστηµάτων

Επίτευξη καλής κατάστασης των υπόγειων υδάτων.

Η Ο∆ΗΓΙΑ 2000/60 απαιτεί την ανάπτυξη σχεδίων διαχείρισης σε επίπεδο λεκάνης

απορροής και παράκτιας ζώνης καθώς και δράσεις αποκατάστασης. Το πρόβληµα της

ανεξέλεγκτης διάθεσης των ΥΑΕ σε ποταµούς και χείµαρρους αποτελεί ένα

σηµαντικό ζήτηµα για τις µεσογειακές χώρες, που πρέπει να επιλυθεί, ώστε να

επιτευχθεί η καλή χηµική κατάσταση των υδάτων σύµφωνα µε τις απαιτήσεις της

Ο∆ΗΓΙΑΣ.

3.4.2 Στερεά απόβλητα ελαιοτριβείων

Η παραγωγή του ελαιολάδου, ανεξάρτητα της διαδικασίας εξαγωγής του,

συνοδεύεται από σηµαντικές ποσότητες υγρών και στερεών αποβλήτων. Τα στερεά

απόβλητα διαφέρουν ως προς τον όγκο και τη σύσταση, ανάλογα µε την µέθοδο που

χρησιµοποιείται κατά την επεξεργασία του ελαιοκάρπου.

∆ιακρίνονται σε δύο κατηγορίες:

α) σε αυτά που συλλέγονται κατά τα πρώτα στάδια της παραγωγικής διαδικασίας και

είναι όµοια, ανεξάρτητα της εφαρµοζόµενης µεθόδου, όπως φύλλα, πέτρες, ξύλα·

χαρακτηριστικό είναι ότι συγκεντρώνονται πολύ µικρές ποσότητες και µπορούν

Page 43: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

43

εύκολα να επεξεργαστούν περαιτέρω. Συνήθως, χρησιµοποιούνται (εκτός από τις

πέτρες) ως καύσιµη ύλη ή διατίθενται εκ νέου στο έδαφος, ενώ σπανιότερα

αξιοποιούνται σε τεχνικές πυρόλυσης ή αεριοποίησης [Zabaniotou et al., 2000], και

β) στα στερεά που προκύπτουν στο στάδιο της παραλαβής του ελαιολάδου και τα

οποία αποτελούν το κυρίως στερεό υπόλειµµα της διεργασίας (ελαιοπυρήνα).

Κατά την παραδοσιακή µέθοδο, από την επεξεργασία 1000 κιλών ελαιοκάρπου

παράγονται 400-600 κιλά ελαιοπυρήνας, τα οποία περιέχουν περίπου 7 % ελαιόλαδο

και 26 % υγρασία. Το παραπροϊόν αυτό για πολλές δεκαετίες διατίθετο χωρίς καµία

επεξεργασία στους ελαιώνες ή σε υδάτινους αποδέκτες, µε όλες τις επακόλουθες

συνέπειες για το περιβάλλον. Στις ηµέρες µας οδηγείται στα πυρηνελαιουργεία [Εικ.

3.11], όπου γίνεται ανάκτηση του λαδιού µε εκχύλιση, χρησιµοποιώντας ως διαλύτη

εξάνιο. Το λάδι αυτό καλείται “πυρηνέλαιο” και θεωρείται κυρίως ως λάδι “δεύτερης

ποιότητας”. Το πυρηνόξυλο, δηλαδή το ξηρό προϊόν στο τέλος της ξήρανσης,

αποτελείται κυρίως από λιγνίνη και κυτταρίνη και αποτελεί ένα εξαιρετικό καύσιµο.

[∆ιαδίκτυο 5].

Εικ. 3.11: ∆ιακρίνεται ο εσωτερικός χώρος ενός πυρηνελαιουργείου [∆ιαδίκτυο 8]

Στην τριφασική διαδικασία, από την επεξεργασία των 1000 κιλών ελαιοκάρπου

παράγονται 500 κιλά ελαιοπυρήνας, η οποία περιέχει περίπου 3 - 7% ελαιόλαδο και

45 - 50% υγρασία. Όταν ο ελαιοπυρήνας ξηρανθεί, µπορεί να γίνει ανάκτηση του

πυρηνελαίου µε τη χρήση χηµικών µεθόδων [Israilides et al., 1996], καθώς και των

σπασµένων κουκουτσιών που περιέχονται σε αυτόν. Το στερεό υπόλειµµα που

Page 44: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

44

αποµένει µπορεί να χρησιµοποιηθεί είτε για θέρµανση, είτε για ζωοτροφές είτε να

επιστρέψει στους ελαιώνες ως εδαφοβελτιωτικό. [∆ιαδίκτυο 1].

Εικ. 3.12: Σωρός ελαιοπυρήνα στον εξωτερικό χώρο ελαιουργείου [∆ιαδίκτυο 8]

Στα ελαιοτριβεία 2-φάσεων παράγονται 800 κιλά ελαιοπυρήνας, ανά 1000 κιλά

επεξεργασµένου ελαιοκάρπου. Η ελαιοπυρήνα περιλαµβάνει όλα τα στερεά και τα

υγρά υπολείµµατα που προκύπτουν κατά την παραγωγή του ελαιολάδου [Εικόνα

3.13]. Σε σύγκριση µε την τριφασική ελαιοπυρήνα, η διφασική έχει µεγαλύτερη

περιεκτικότητα σε υγρασία που ξεπερνά το 65% κατά βάρος και µεγαλύτερη

περιεκτικότητα σε σάκχαρα, τα οποία ως διαλυτά συστατικά των φυτικών υγρών του

καρπού ενσωµατώνονται στην 2η φάση. Η ξήρανση της διφασικής ελαιοπυρήνας στα

υφιστάµενα πυρηνελαιουργεία καθίσταται αδύνατη, λόγω της υψηλής

περιεκτικότητας σε σάκχαρα, τα οποία καραµελοποιούνται κατά την ξήρανση µε

κίνδυνο έµφραξης του τυµπάνου ξήρανσης και πρόκλησης φωτιάς.

Εικ 3.13: ∆ιφασική ελαιοπυρήνα αποθηκευµένη σε λιµνοδεξαµενές [∆ιαδίκτυο 8]

Page 45: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

45

Πριν ή µετά το στάδιο της ξήρανσης, η ελαιοπυρήνα διαχωρίζεται σε ξυλάκι

(σπασµένα κουκούτσια) και ψίχα. Το ξυλάκι αποτελεί εξαιρετικό καύσιµο [Εικόνα

3.9], αφού η θερµιδική του αξία είναι περίπου 4000 χιλιοθερµίδες ανά κιλό (kcal/kg).

Εικ. 3.9: ∆ιάταξη που χρησιµοποιείται για την αποµάκρυνση των σπασµένων

κουκουτσιών στο Αλµπαθέτε (Albacete) της Ισπανίας [∆ιαδίκτυο 8]

Εικ. 3.10 : Σωρός από σπασµένα κουκούτσια του ελαιοκάρπου (ξυλάκι), που αποτελούν

µια εξαιρετική καύσιµη ύλη [∆ιαδίκτυο 8]

Page 46: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

46

4. ΜΕΘΟ∆ΟΙ ∆ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΩΝ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ

ΕΛΑΙΟΥΡΓΕΙΩΝ (ΥΑΕ)

Τα υγρά απόβλητα των ελαιοτριβείων παρουσιάζουν µεγάλο ενδιαφέρον από

περιβαλλοντικής άποψης, καθώς έχουν διπλό ρόλο: είναι µία πηγή για ανάκτηση και

ταυτόχρονα ένα απόβλητο προς διαχείριση. Τα YAE παράγονται σε µεγάλες

ποσότητες και έχουν υψηλό οργανικό φορτίο, αιωρούµενα στερεά και λιπίδια. Για

την εύρεση αποδοτικών, και από άποψη κόστους, εναλλακτικών µεθόδων

διαχείρισης, διάφορες µέθοδοι, αλλά και συνδυασµοί αυτών, έχουν εφαρµοστεί,

συµπεριλαµβανοµένου χηµικών, µηχανικών, φυσικών, βιολογικών και θερµικών

µεθόδων.

Παρόλο που µία αποδοτική και ταυτόχρονα οικονοµική εναλλακτική µέθοδος

διαχείρισης ΥΑΕ δεν έχει προταθεί ακόµη, ωστόσο η αποθήκευση και η εξάτµιση σε

λίµνες είναι η πιο κοινή µέθοδος επεξεργασίας των ΥΑΕ. Σύµφωνα µε αυτή την

εφαρµογή, τα απόβλητα αποθηκεύονται σε λίµνες κατά τη διάρκεια λειτουργίας του

ελαιοτριβείου, η οποία διαρκεί περίπου 3 µήνες, και το υγρό κλάσµα εξατµίζεται στη

διάρκεια της καλοκαιρινής περιόδου. Το κύριο µειονέκτηµα αυτής της επιλογής είναι

η απαίτηση µεγάλων εκτάσεων, η δυσοσµία, που προκαλείται από τις εκποµπές

πτητικών οργανικών ενώσεων, και η ενοχλητική σκνίπα.

Τα κυριότερα προβλήµατα διαχείρισης των ΥΑΕ, που εµφανίζονται στη χώρα µας

οφείλονται:

Στη θεαµατική αύξηση παραγωγής ελαιολάδου, και συνεπώς υγρών

αποβλήτων, όπως και σε όλες τις Μεσογειακές ελαιοπαραγωγικές χώρες

Στην Ελλάδα η ετήσια παραγωγή ελαιολάδου τετραπλασιάστηκε τα τελευταία 40

χρόνια. Η αύξηση αυτή στην παραγωγή οδήγησε, όπως ήταν φυσικό, και στην

αντίστοιχη αύξηση των παραγόµενων αποβλήτων [Μιχελάκης 2000].

Στην ανεπάρκεια εγκαταστάσεων διαχείρισης

Η οξύτητα του προβλήµατος διάθεσης των ΥΑΕ, ώθησε πολύ την έρευνα στην

εξεύρεση λύσεων, αρχικά σε εργαστηριακό επίπεδο και στην συνέχεια σε διάφορες

πιλοτικές εγκαταστάσεις.

Page 47: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

47

Η αποτυχία εύρεσης λύσης, άµεσα εφαρµόσιµης και οικονοµικά και περιβαλλοντικά

βιώσιµης, αποδίδεται στους ακόλουθους τρεις λόγους:

α. Λόγω της υψηλής συγκέντρωσης οργανικών συστατικών, απαιτούνται µεγάλες

ποσότητες οξυγόνου για την αποικοδόµηση τους.

β. Η αργή αποδόµηση των υδατοδιαλυτών, κατά βάση φαινολικών ενώσεων, που

µεταφέρονται στα ΥΑΕ κατά την επεξεργασία του ελαιοκάρπου.

γ. Η εποχικότητα παραγωγής των ΥΑΕ, που αντιστοιχεί σε περίπου 3-4 µήνες

ετησίως, σε συνδυασµό µε τις µεγάλες ποσότητες των παραγόµενων υγρών

αποβλήτων, αυξάνουν και δυσχεραίνουν το κόστος αποθήκευσης, µεταφοράς και

επεξεργασίας τους.

Οι διάφορες µέθοδοι και τεχνικές επεξεργασίας και διαχείρισης των ΥΑΕ, οι οποίες

έχουν κατά καιρούς εφαρµοστεί στην Ελλάδα και διεθνώς, διακρίνονται σε πέντε (5)

βασικές κατηγορίες:

1. Βιολογικές, µε συνδυασµό ή µη ανάκτησης χηµικών ή βιοπολυµερών

2. Φυσικοχηµικές

3. Θερµικές

4. ∆ιαχωρισµός µε µεµβράνες, και

5. Απευθείας εφαρµογή των ΥΑΕ στον αγρό/φερτάρδευση και

φυτοεξυγίανση

∆ιεξοδική περιγραφή των παραπάνω µεθόδων µε ανάλυση των πλεονεκτηµάτων και

µειονεκτηµάτων τους, καθώς και παραδείγµατα εφαρµογής τους, δίνονται στη

συνέχεια.

4.1 ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΜΕΘΟ∆ΟΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΤΩΝ ΥΑΕ

Αποτελούν µεθόδους που χρησιµοποιούν την βιολογική επεξεργασία αποκλειστικά ή

συνδυαστικά µε άλλες φυσικοχηµικές µεθόδους. Σκοπός των βιολογικών µεθόδων

είναι η βιοµετατροπή των ΥΑΕ µε την καλλιέργεια µικροοργανισµών µε στόχο τη

Page 48: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

48

µείωση του ρυπαντικού φορτίου και το σχηµατισµό προϊόντων µε εµπορική αξία, που

θα µπορούσαν να καλύψουν µέρος της δαπάνης διαχείρισης τους [Οιχαλιώτης &

Ζερβάκης 2000].

Τα ΥΑΕ λόγω των εξειδικευµένων χαρακτηριστικών που παρουσιάζουν (pH 4-5.5,

υψηλή σχέση C:N ίση µε 50-60:1, αυξηµένη παρουσία απλών σακχάρων, υψηλή

συγκέντρωση φαινολικών) αποτελούν εκλεκτικό υπόστρωµα ανάπτυξης

µικροοργανισµών, παρεµποδίζοντας την ανάπτυξη άλλων.

4.1.1. Αερόβια βιολογική επεξεργασία

4.1.1.1 Ανάπτυξη ζυµών

Πραγµατοποιήθηκε για πρώτη φορά στην Ισπανία, όταν παρατηρήθηκε η ικανότητα

παραγωγής µονοκυτταρικών πρωτεϊνών από τα ΥΑΕ µε τη βοήθεια της ζύµης

Candida utilis [Μιχελάκης 2000]. Ο µικροοργανισµός µετατρέπει τα σάκχαρα των

ΥΑΕ κατά 50% σε πρωτεΐνες αδιάλυτες, οι οποίες είναι κατάλληλες για διατροφή

ζώων, και λόγω της υψηλής περιεκτικότητας τους σε ουσιώδη αµινοξέα, αλλά και σε

βιταµίνες Β, µπορούν να ανταγωνιστούν το αλεύρι της σόγιας. Μειονέκτηµα της

τεχνικής αποτελεί το υψηλό κόστος παραγωγής, καθώς και η ταχεία αποικοδόµηση

των σακχάρων, κατά την διάρκεια της αποθήκευσης του ελαιοκάρπου.

Στην Ισπανία έχουν γίνει µελέτες, οι οποίες αφορούν τη χρησιµοποίηση των

απόνερων ως υπόστρωµα ανάπτυξης της ζύµης Torulopsis Utlis για τη

χρησιµοποίησή της στη βιοµηχανία τροφίµων. Για το σκοπό αυτό, µόνο θειούχο

αµµώνιο προστίθεται στο νερό καθότι τα υπόλοιπα µεταλλικά άλατα, περιέχονται σε

σηµαντικές ποσότητες στα ΥΑΕ [Carola, 1975].

4.1.1.2 Αερόβιος βιολογικός καθαρισµός των ΥΑΕ

Χρησιµοποιήθηκαν οξειδωτικοί οργανισµοί µε σκοπό τη διάσπαση του οργανικού

φορτίου των ΥΑΕ. Η µέθοδος απέτυχε λόγω της υψηλής περιεκτικότητας των ΥΑΕ

σε οργανική ουσία [Fiestas 1977] και στο υψηλό κόστος της απαιτούµενης ενέργειας

για τη διάσπαση της.

Αναλυτικότερα, για την αερόβια διάσπαση 1 kg BOD5 απαιτείται κατανάλωση

ηλεκτρικής ενέργειας 1 kWh. Ένα κλασσικό ελαιοτριβείο µε δυναµικότητα 1 tn

ελαιοκάρπου ανά ώρα και παραγωγή 0.65 m3

YAE/h (µε µέση BOD5

95 kg/m3)

Page 49: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

49

απαιτεί περίπου 617 kW ανά 10ωρο. Ενώ ένα φυγοκεντρικό µε δυναµικότητα 2 tn

ανά ώρα και παραγωγή 2 m3 ανά ώρα απαιτεί (µε µέση BOD 42 Κg/m

3) περίπου 840

kWh ανά 10ωρο [Μιχελάκης 2000].

4.1.1.3 Βιολιπασµατοποίηση

Σκοπός της βιολιπασµατοποίησης είναι η παραγωγή λιπάσµατος και βελτιωτικού

εδάφους από τα ΥΑΕ έχοντας υπόψη την ανάγκη που υπάρχει για βελτίωση και

εµπλουτισµό των εδαφών της χώρας µας µε οργανική ουσία, τις απαιτήσεις των

φυτών σε θρεπτικά συστατικά και τις δυνατότητες των µικροοργανισµών του

εδάφους.

Η έρευνα απέδειξε ότι τα ΥΑΕ υπό αερόβιες συνθήκες εµπλουτισµού ευνοούσαν την

εκλεκτική επικράτηση αζωτοδεσµευτικών βακτηρίων του γένους Azotobacter [Balis

& al. 1996, Piperidou & al. 2000].

Η µεθοδολογία περιλαµβάνει δυο στάδια. Στο πρώτο στάδιο, τα ΥΑΕ υποβάλλονται

σε κατεργασία εξουδετέρωσης της οξύτητας τους µε υδροξείδιο του ασβεστίου, CaO.

Στο δεύτερο στάδιο το επεξεργασµένο ρευστό υφίσταται επεξεργασία εµβολίου µε το

κατάλληλο στέλεχος Azotobacter και συγχρόνως αερισµό, για χρόνο 3-5 ηµέρες.

Μετά την επεξεργασία τα ΥΑΕ έχουν µετατραπεί σε ένα παχύρρευστο,

καστανοκίτρινο υγρό µε pH 7.5-8.0, πλούσιο σε αζωτοδεσµευτικούς πληθυσµούς

κατάλληλο για την βελτίωση του εδάφους.

∆οκιµές λίπανσης σε καλλιέργειες αµπελιού, ελιάς και πατάτας µε το βιολίπασµα -

προϊόν της επεξεργασίας των ΥΑΕ µε στέλεχος του αζωτοδεσµευτικού βακτηρίου

Azotobacter, έδωσαν ενθαρρυντικά προκαταρκτικά αποτελέσµατα [Chatjipavlidis &

al. 1996].

4.1.1.4 Χρησιµοποίηση των ΥΑΕ για παραγωγή compost

Ο όρος κοµποστοποίηση (composting) αναφέρεται στη βιολογική οξειδωτική

διαδικασία αποικοδοµήσεως και σταθεροποίησης οργανικών υλικών υπό συνθήκες

που οδηγούν στην ανάπτυξη θερµοκρασιών άνω των 45οC. Το τελικό προϊόν πρέπει

να είναι αρκετά σταθερό για αποθήκευση και εφαρµογή στο έδαφος χωρίς να έχει

ανεπιθύµητες περιβαλλοντικές επιπτώσεις.

Page 50: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

50

Η δυνατότητα παραγωγής compost έχει δοκιµαστεί µε την ανάµιξη των ΥΑΕ µε

αγροτικά, δασικά, ανθρώπινα υπολείµµατα ή και µε εκχυλισµένο ελαιοπυρήνα

[Γεωργακάκης & Χριστοπούλου 2003, Roig & al. 2001].

Στα µειονεκτήµατα της µεθόδου συγκαταλέγεται η ανάγκη πλήρους και

αυτοµατοποιηµένου ελέγχου των συνθηκών που επηρεάζουν την διαδικασία όπως

θερµοκρασία, υγρασία και αναλογία O2/CO

2, που αυξάνουν σηµαντικά το κόστος της

εφαρµογής [Οιχαλιώτης & Ζερβάκης 2000].

4.1.1.5 Χρησιµοποίηση των ΥΑΕ σε καλλιέργεια εδώδιµων µανιταριών

Έχει επιτευχθεί η βιοαποδόµηση υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων µε τη χρήση

βασιδιοµυκήτων λευκής σήψης του γένους Pleurotus, µε αποτέλεσµα τον

αποχρωµατισµό τους, τη µείωση της φυτοτοξικής τους δράσης, και µε ταυτόχρονη

παραγωγή βιοµάζας η οποία µπορεί να χρησιµοποιηθεί ως ζωοτροφή, ή εδώδιµων

µανιταριών [Zervakis & al. 1996]. Σαν υπόστρωµα καλλιέργειας των µανιταριών

χρησιµοποιήθηκε ελαιοπυρήνας, στον οποίο για την αύξηση της υγρασίας και των

απαραίτητων θρεπτικών συστατικών, προσθέτονταν ΥΑΕ [Zervakis & Balis 1996].

4.1.2 Αναερόβια επεξεργασία

4.1.2.1 Αναερόβια ζύµωση των ΥΑΕ για την παραγωγή βιοαερίου (βιοµεθανοποίηση)

Με την µέθοδο αυτή επιδιώκεται µε αναερόβιες διαδικασίες ο καθαρισµός των

αποβλήτων και παράλληλα η ανάκτηση ενέργειας µε τη µετατροπή των οργανικών

υλικών σε µεθάνιο.

Η αναερόβια επεξεργασία θεωρείται µέθοδος κατάλληλη για την επεξεργασία

αποβλήτων µε υψηλό ρυπαντικό φορτίο (COD 5000-40.000 mg/l) ενώ αντίθετα η

αερόβια επεξεργασία συνήθως είναι αποδοτικότερη σε απόβλητα µε µικρότερη

συγκέντρωση από 5000 ppm COD.

Οι διεργασίες της αναερόβιας χώνευσης λαµβάνουν µέρος σε βιοαντιδραστήρες. Τα

βακτήρια που λαµβάνουν µέρος είναι κυρίως οξεογόνα και µεθανογόνα τα οποία

αναπτύσσονται στη µεσόφιλη και θερµόφιλη φάση και σε pH 6-9.

Page 51: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

51

Στην Ελλάδα προσπάθεια παραγωγής βιοαερίου µε αναερόβια ζύµωση

πραγµατοποιήθηκαν από τον Νταλή (1989) και το Γεωργακάκη (1993)

[Μπαλατσούρας 1997].

Στην πρώτη περίπτωση τα συνολικά απόβλητα των ελαιουργείων υποβάλλονται σε

αναερόβια ζύµωση µε αντιδραστήρες αναρροής, χωρίς κατεργασία µε ασβέστη για τη

ρύθµιση του pH και την αφαίρεση της ελαιώδους φάσεως. ∆ιαπιστώθηκε

αποικοδόµηση του αρχικού ρυπαντικού φορτίου κατά 75-80% και παραγωγή 895 m3

µεθανίου από 50 tn υγρών αποβλήτων ηµερησίως.

Αντίστοιχα οι Georgakakis & Dalis (1993) κατά την περίοδο 1991-1993 µελέτησαν

την λειτουργία και απόδοση δυο τύπων αναερόβιων χωνευτήρων στη µεσόφιλη

περιοχή των 35οC µε παράλληλη παραγωγή βιοαερίου. Το παραγόµενο βιοαέριο θα

µπορούσε να καλύψει ανάγκες θέρµανσης θερµοκηπίων.

Αντίστοιχα στοιχεία από την Ισπανία [Fiestas & al. 1982] αναφέρουν την δυνατότητα

µείωσης κατά 80% του οργανικού φορτίου (εκφρασµένο σε BOD5) παράγοντας

παράλληλα 0,855 m3 βιοαερίου (80% CH4 και 20% CO2) ανά kg περιοριζόµενου

BOD5. Η παραγόµενη ενέργεια θεωρητικά υπερκαλύπτει τις ενεργειακές ανάγκες του

ελαιουργείου και της εγκατάστασης βιοµεθανοποίησης.

Τα υγρά απόβλητα των ελαιουργείων είναι κατάλληλα για αναερόβια επεξεργασία,

καθώς το ρυπαντικό φορτίο αποτελείται από οργανικές και διαλυτές ενώσεις, όπως

σάκχαρα, πηκτίνη, κ.λ.π. Όµως, η παραγωγή µεθανίου (methanogenesis) συχνά

παρεµποδίζεται στη βιολογική επεξεργασία των υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων. Οι

υψηλές συγκεντρώσεις COD και BOD5 (πάνω από 7 g/L), η έλλειψη αζώτου και

φωσφόρου, η παρουσία πολυφαινολών και λιπαρών οξέων στα υγρά απόβλητα

προκαλούν αστάθεια στο µεταβολισµό των µικροοργανισµών και συµβάλλουν στη

συσσώρευση πτητικών λιπαρών οξέων (Rozzi et al., 1996).

Στα µειονεκτήµατα των διάφορων µεθόδων παραγωγής βιοαερίου συγκαταλέγονται,

η ανάγκη χρησιµοποίησης εξοπλισµού και εγκαταστάσεων υψηλού κόστους

επένδυσης, η απαίτηση εξειδικευµένου προσωπικού για την συνεχή ρύθµιση των

καταλλήλων συνθηκών οµαλής λειτουργίας της αναερόβιας ζύµωσης (ρύθµιση pH

στην περιοχή δράσης των βακτηρίων, θερµοκρασίας µεταξύ 30-38o C, κ.ά.)

Page 52: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

52

Πρόσφατα, έχουν γίνει πολλές προσπάθειες για αναερόβια χώνευση ΥΑΕ τα οποία

έχουν υποστεί προεπεξεργασία µε φυσικές (Georgakakis and Dalis, 1993, Hamdi,

1993_a, Tsonis and Grigoropoulos, 1993), χηµικές (Chakchouk et al., 1994, Hamdi,

1993_b) ή βιολογικές µεθόδους (Beccari et al., 1996, Beccari et al., 1998, Boari et al.,

1993, Borja et al., 1995, Gharsallah, 1994, Hamdi et al., 1992, Ranalli, 1992, Yesilada

et al., 1995) ή µετά από αραίωση και χηµική ρύθµιση (διόρθωση του pH και

προσθήκη θρεπτικών). Η συγχώνευση µε άλλα αγροτοβιοµηχανικά απόβλητα έχει

επίσης µελετηθεί (Marques et al., 1998). Προκαταρκτικές µελέτες εργαστηριακής και

πιλοτικής κλίµακας όπου χρησιµοποιήθηκαν αραιωµένα απόβλητα ελαιοτριβείων, µε

οργανικά φορτία (COD) µικρότερα από 4 kg m-3 d-1, έδειξαν ότι η αναερόβια

διεργασία επαφής µπορεί να δώσει υψηλές αποδόσεις αποµάκρυνσης του οργανικού

φορτίου, οι οποίες κυµαίνονται µεταξύ 80 και 85 % στους 35οC (Rozzi et al., 1996).

Αλλά για συµπυκνωµένα απόβλητα η διεργασία αποδείχθηκε ασταθής εξαιτίας των

παρεµποδιστικών φαινοµένων από συστατικά όπως, οι πολυφαινόλες και το κάλιο.

4.2 ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΙΚΕΣ ΜΕΘΟ∆ΟΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΤΩΝ ΥΑΕ

4.2.1 Κατεργασία µε οξείδιο ή υδροξείδιο του ασβεστίου (CaO ή Ca(OH)2)

Η µέθοδος που συνίσταται µέχρι σήµερα για τη µείωση του ρυπαντικού φορτίου των

αποβλήτων των ελαιοτριβείων περιλαµβάνει εξουδετέρωση της οξύτητας σε

συνδυασµό µε κροκίδωση και στη συνέχεια καθίζηση. Με τη µέθοδο αυτή

επιτυγχάνεται καθαρισµός των ΥΑΕ σε ποσοστό 60-70%.

Η εξουδετέρωση και η κροκίδωση µπορούν να γίνουν µε προσθήκη ασβέστη (lime

slurry) σε σηπτική δεξαµενή συγκρατήσεως 30 –60 , εφοδιασµένη µε µηχανική

ανάδευση. Η προσθήκη του ασβέστη εξουδετερώνει τα οξέα και αυξάνει την τιµή pH.

Τα κατακρηµνισµένα άλατα συµπαρασύρουν ποσοστό των διαλυµένων ή σε αραίωση

οργανικών ουσιών και τελικά επιτυγχάνεται η µείωση του ρυπαντικού φορτίου και

µερικός αποχρωµατισµός του [Μπαλατσούρας 1997].

Το απόβλητο στη συνέχεια µεταφέρεται σε δεξαµενή καθίζησης και αφήνεται σε

ηρεµία για 2 ώρες τουλάχιστον, µε σκοπό την καθίζηση των αιωρούµενων

συστατικών. Η λάσπη αφαιρείται συνεχώς και διατίθεται άµεσα στους αγρούς. Η

Page 53: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

53

απαιτούµενη ποσότητα ασβέστη υπολογίζεται σε 5 kg CaO/tn ελαιοκάρπου ή 2 %

ανά µονάδα όγκου αποβλήτου.

Εικόνα 4.1: ∆ιαχείριση των ΥΑΕ σε δεξαµενές καθίζησης. Πραγµατοποιείται µεταφορά της υπερκείµενης λεπτόρρευστης φάσης από την πρώτη δεξαµενή προσθήκης ασβέστη στη δεύτερη, όπου και λαµβάνει χώρα καθίζηση. [∆ιαδίκτυο 8]

4.2.2 Χρήση λιµνών επεξεργασίας ή εξατµισοδεξαµενών

Οι λίµνες εξάτµισης αποτελούν µία από τις παλαιότερες µεθόδους για την

επεξεργασία των υγρών αποβλήτων. Η µέθοδος της φυσικής εξάτµισης σε δεξαµενές

έχει επικρατήσει στην Κρήτη. Η εξέλιξη αυτή υπήρξε απόρροια της συνεχούς

αυξανόµενης πίεσης για περιορισµό της ρύπανσης ιδίως σε τουριστικές περιοχές και

της βραδυπορίας που παρουσίασε η έρευνα στην ανάπτυξη και εφαρµογή, οικονοµικά

και περιβαλλοντικά, βιώσιµης τεχνολογίας διαχείρισης των ΥΑΕ.

Το κύριο µειονέκτηµα των λιµνών εξάτµισης είναι οι µεγάλες επιφάνειες που

απαιτούνται και η µεγάλη περίοδος επεξεργασίας που διαρκεί περισσότερο από 60

ηµέρες. Σήµερα οι λίµνες εξάτµισης χρησιµοποιούνται για αποθήκευση και εξάτµιση

του ύδατος, ενώ παράλληλα έχουµε και διαχωρισµό των στερεών από την υγρή φάση

µε καθίζηση. Το µέγιστο ποσοστό εξάτµισης µπορεί να φθάσει σε τιµές 1 m3 ανά 1

m2 κατά τη διάρκεια ενός µήνα. Μετά την εξάτµιση των υγρών αποβλήτων, τα

Page 54: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

54

στερεά που αποµένουν χρησιµοποιούνται ως λίπασµα. [Rozzi et al., 1996]. Οι λίµνες

εξάτµισης είναι απλές εφαρµογές, χαµηλού κόστους, αλλά υπάρχει κίνδυνος

ρύπανσης του υπόγειου υδροφόρου ορίζοντα εάν η µόνωση της λεκάνης δεν είναι

σωστή ή εάν υπάρξει κάποια διαρροή. Κύριο µειονέκτηµα της µεθόδου είναι η έντονη

δυσοσµία που αναδύεται από τα υγρά απόβλητα, η οποία είναι αντιληπτή σε µεγάλη

απόσταση. Ο ρυθµός εξάτµισης εξαρτάται από το κλίµα και µπορεί να διαρκέσει

µερικές εβδοµάδες. Στο τέλος της διαδικασίας παραµένει µια ελαιούχος και υγρή

λάσπη. [Rozzi et al., 1996].

Πίνακας 10: Ελαιουργεία στην Κρήτη µε εξατµισοδεξαµενές [Μιχελάκης 2000]

Νοµοί Ελαιουργεία Εξατµισοδεξαµενές

Αριθµός Ποσοστό %

Λασιθίου 97 95 97

Ηρακλείου 250 167 67

Ρεθύµνης 106 65 62

Χανίων 176 110 63

Σύνολο 629 436 70

Τα πλεονεκτήµατα που εµφανίζουν οι εξατµισοδεξαµενές είναι:

η ευκολία κατασκευής και συντήρησης

το σχετικά χαµηλό κόστος κατασκευής

το χαµηλό κόστος λειτουργίας

η υψηλή αποτελεσµατικότητά τους

Τα µειονεκτήµατα που εµφανίζουν, οφείλονται στο ότι:

Απαιτούν ειδικά αδιαπέραστα πετρώµατα ή χρήση υλικών στεγανοποιήσεως

∆ηµιουργούν όχληση σε αστικά κέντρα λόγω δυσοσµίας

Απαιτούν σωστή διαχείριση

Page 55: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

55

Απαιτούν υπολογίσιµη έκταση

Απαιτούν σωστή µελέτη και κατασκευή

4.3 ΘΕΡΜΙΚΕΣ ΜΕΘΟ∆ΟΙ

Πραγµατοποιείται εξάτµιση των ΥΑΕ σε συγκρότηµα πολυβάθµιων συµπυκνωτών,

όπου τελικά περιορίζει τον όγκο τους κατά 75 %. Παράλληλα επιτυγχάνεται η

επαναχρησιµοποίηση του εξατµισµένου συµπυκνωµένου νερού στο ίδιο ελαιοτριβείο

και επανάκτηση ελαιολάδου που περιέχεται στα ΥΑΕ σε ποσοστό 0.1-0.3%

[Μπαλατσούρας 1997]. Η µέθοδος της θερµικής συµπύκνωσης δεν ξεπέρασε το

πειραµατικό στάδιο λόγω τεχνικών δυσκολιών και υψηλού λειτουργικού κόστους

[Μιχελάκης 2000].

4.4 ΑΠΕΥΘΕΙΑΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΩΝ ΥΑΕ ΣΤΟΝ ΑΓΡΟ/ΦΕΡΤΑΡ∆ΕΥΣΗ

ΚΑΙ ΦΥΤΟΕΞΥΓΙΑΝΣΗ

Η ευρεία χρήση (φυσικοχηµικών ή βιολογικών) µεθόδων διαχείρισης των ΥΑΕ µε

δυνατότητα διάθεσης τους σε υδάτινους αποδέκτες παρεµποδίζεται στο υψηλό τους

κόστος, την απαίτηση πολύπλοκου και πολυδάπανου εξοπλισµού και την αδυναµία

µείωσης του αρχικού ρυπαντικού φορτίου σε επίπεδα επιτρεπτά από την Κοινοτική

Περιβαλλοντική Νοµοθεσία.

Η µέθοδος που προτείνει την παροχέτευση των ΥΑΕ σε καλλιεργηµένη γη

(φερτάρδευση ή υδρολίπανση - fertirrigation) έχει αρκετή ερευνητική εµπειρία µε

πολύ θετικά αποτελέσµατα. Η διάθεση των ΥΑΕ στο έδαφος γίνεται µε ή χωρίς

προεπεξεργασία, µε χρήση απλής τεχνολογίας, χαµηλό κόστος και εκµεταλλεύεται

τρία βασικά χαρακτηριστικά των αποβλήτων:

τη φυτική τους προέλευση και την φυσική επεξεργασία χωρίς προσθήκη

συνθετικών χηµικών ουσιών

την υψηλή συγκέντρωσή τους σε λιπαντικές ουσίες

την αυξηµένη συγκέντρωση σε οργανικά συστατικά και ανόργανα θρεπτικά

συστατικά καλίου, φωσφόρου και ιχνοστοιχείων.

Page 56: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

56

Το έδαφος ενεργεί:

α) ως φίλτρο και κατακρατά τις ουσίες που απαντούν σε αιώρηµα,

β) αδιαλυτοποιεί διάφορα ιόντα,

δ) αποικοδοµεί διαµέσου της βιολογικής διαδικασίας και µε την δράση της

µικροχλωρίδας του, πολλές οργανικές ουσίες σύντοµα κάτω από κατάλληλες

συνθήκες.

Κατά τον Fiestas [1977, 1982] η άρδευση ελαιώνων µε ΥΑΕ σε ξηροθερµικές

περιοχές είναι διαδεδοµένη στην Ισπανία, όπου υπάρχει έλλειψη αρδευτικού νερού,

αφού πρώτα έχει προηγηθεί εξουδετέρωση µε ασβέστη [Μπαλατσούρας 1997].

Οι Tomati & Galli [1992] αναφέρουν ότι αµέσως µετά την προσθήκη των ΥΑΕ στο

έδαφος, το pH µειώθηκε και επανήρθε αργότερα στην αρχική του τιµή, ενώ καµία

µεταβολή δεν παρατηρήθηκε σε βάθος κάτω από τα 40 cm της επιφάνειας.

Οι Bonari & al. [1993] σε τριετή πειράµατα µελέτησαν την αλληλεπίδραση της δόσης

του προστιθέµενου ΥΑΕ σε σχέση µε καλλιεργούµενα φυτά (Triticum aestirum L.,

Hordemn vulgare L., Helianthus annuus L. κ.α.) και ζιζάνια (Picris echiodes L.,

Sinapis anvensis L., κ.α.). Οι ερευνητές ανέφεραν ότι η αρνητική αλληλεπίδραση των

ΥΑΕ στα φυτά σχετίζεται µε το χρόνο που µεσολαβεί από τη διάθεση του απόβλητου

µέχρι την εγκατάσταση της καλλιέργειας. Συγκεκριµένα για φύτευση σε χρονικό

διάστηµα 60 ηµερών, από την προσθήκη ΥΑΕ σε δόσεις 40-80 m3/ha, δεν

παρατηρήθηκε φυτοτοξικότητα. Ενδιαφέρον εµφανίζουν δεδοµένα για την δράση των

ΥΑΕ σε ζιζάνια, όπου το Rumex crispus εµφάνισε την µεγαλύτερη ευαισθησία για

δόσεις πάνω από 40 m3/ha.

Τριετή πειραµατικά δεδοµένα σε αγρό αναφέρουν την ικανότητα εδαφική τοµής 2 m

να µειώνει σχεδόν ολοκληρωτικά τα οργανικά και ανόργανα συστατικά ΥΑΕ, σε

δόσεις πάνω από 6.000 m3/ha [Cabrera & al. 1996]. Παράλληλα παρουσιάσθηκε

αύξηση της οργανικής ουσίας του εδάφους, του αφοµοιώσιµου P, του Ν, ενώ η

ηλεκτρική αγωγιµότητα και ο Λόγος Προσρόφησης Νατρίου (SAR) αυξήθηκαν, αλλά

σε ανεκτά όρια.

SAR = (Na+)/ (Ca

2+) + (Mg

2+)/2 [Μήτσιος 1996]

Page 57: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

57

Σε παρόµοια συµπεράσµατα είχαν καταλήξει και οι Levi-Minzi & al. [1992], όπου

πειραµατίστηκαν µε προσθήκη δόσεων 80, 160, και 320 m3/ ha και πραγµατοποίησαν

µετρήσεις σε χρόνους 1, 15, 53 και 135 ηµέρες από την εφαρµογή των ΥΑΕ στο

έδαφος. Τελικά ανέφεραν ότι, η αρχική αύξηση της συγκέντρωσης των φαινολικών,

των πτητικών οξέων και η µείωση του δείκτη βλαστικότητας (GI), εξαφανίζεται από

το εδαφικό υπόστρωµα, µετά από παρέλευση 60 ηµερών, ενώ ο GI εµφάνισε τιµές

µεγαλύτερες του µάρτυρα (έδαφος χωρίς ΥΑΕ) στο χρόνο Τ3 =135 ηµέρες.

Η διάθεση ΥΑΕ στο έδαφος προκάλεσε αύξηση της µικροβιακής δραστηριότητας,

εκφρασµένη ως αύξηση της αναπνευστικής δραστηριότητας (C-CO2) ή την αύξηση

των µικροβιακών αποικιών ανά γραµµάριο εδάφους [Ehaliotis & al. 2003].

Από εδάφη στα οποία είχαν προστεθεί ΥΑΕ υπό αερόβιες συνθήκες αποµονώθηκαν

ελεύθερα διαβιούντα αζωτοδεσµευτικά βακτήρια του γένους Azotobacter. Η

δραστηριότητα αυτών των µικροοργανισµών είναι ευεργετική για το έδαφος, υπό

παρουσία πρόσφορων θρεπτικών πηγών, όπου µέσω του συστήµατος της

νιτρογενάσης δεσµεύουν µοριακό άζωτο και παράγουν µεγάλες ποσότητες

πολυµερών ουσιών που συµβάλουν στη δηµιουργία σταθερών εδαφικών

συσσωµατωµάτων [Balis 1986].

Στελέχη µυκήτων των γενών Azotobacter και Penicilium που αποµονώθηκαν από

έδαφος µε ΥΑΕ χρησιµοποιήθηκαν στην συνέχεια επιτυχώς για την αερόβια

βιοαποικοδόµηση των ΥΑΕ [Ehaliotis & al. 1999, Robles & al. 2000].

Οι Di Giovacchino & al. (2002) πειραµατίσθηκαν στην επίδραση των ΥΑΕ σε

καλλιέργειες καλαµποκιού και αµπελιού. ∆εκαετής διάθεση ΥΑΕ σε αγροτεµάχια, µε

καλλιέργεια καλαµποκιού, δεν µείωσε την παραγωγικότητα του, αλλά αντιθέτως την

αύξησε (προσθέτοντας ποσότητες 10-50 L/m2, ΥΑΕ/yr). Οι ίδιοι ερευνητές ανέφεραν

αντίστοιχα συµπεράσµατα και για την διάθεση ΥΑΕ σε καλλιέργεια αµπελιού, όπου

όπως συµπεραίνουν επιτεύχθηκε αύξηση της παραγωγής, χωρίς παράλληλα να

δηµιουργηθεί σηµαντική διαφοροποίηση στα φυσικοχηµικά ποιοτικά χαρακτηριστικά

του παραγόµενου γλεύκους των σταφυλιών.

∆οκιµές πάνω στην επίδραση των ΥΑΕ και άλλων οργανικών βιοµηχανικών

αποβλήτων σε τριετή πειραµατισµό σε καλλιέργεια εσπεριδοειδών (πορτοκάλια) στην

Ν.∆. Ισπανία [Mandejon & al. 2001] αναφέρουν ότι η επαναλαµβανόµενη προσθήκη

Page 58: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

58

στο έδαφος µετρίων ποσοτήτων οργανικών αποβλήτων έχουν θετική επίδραση στις

χηµικές και βιοχηµικές ιδιότητες του εδάφους, αλλά και στην απόδοση των

πορτοκαλεώνων.

Οι Hadrami & al. (2004) σε πειράµατα που πραγµατοποίησαν στη Τυνησία και το

Μαρόκο συµπέραναν ότι υψηλές δόσεις υδρολίπανσης µε ΥΑΕ είχαν τοξικές

επιδράσεις σε καλλιέργειες τοµάτας, καλαµποκιού και σιταριού σε εδάφη µε

αυξηµένη οργανική ουσία, ενώ κατά τη χρήση χαµηλών δόσεων επιδράσανε θετικά,

ιδιαίτερα στη περίπτωση καλλιέργειας καλαµποκιού, σε έδαφος φτωχό από οργανική

ουσία.

Παράλληλα µε την ευεργετική επίδραση των ΥΑΕ στα παραγωγικά αποτελέσµατα

διαφόρων καλλιεργειών, υπάρχουν αρκετές αναφορές σχετικές µε την συµβολή τους

στην αύξηση της ικανότητας του εδάφους (Soil suppressiveness) έναντι

φυτοπαθογόνων µικροοργανισµών, όπως µύκητες του γένους Pythium, Phytophthora

[Flouri & al. 1990, Balis & al. 1991] και Rhizoctonia solani [Kotsou & al. 2004].

∆οκιµή σε καλλιέργειες σιταριού (Triticum durum Desf.) από τους Cereti & al. (2004)

αναφέρει την αύξηση παραγωγής βιοµάζας στις επεµβάσεις όπου εφαρµόσθηκε

υδρολίπανση µε ΥΑΕ, όπου προηγούµενα επεξεργάσθηκε σε βιοαντιδραστήρες µε

φωσφορίτη.

Μια σηµαντική νοµοθετική εξέλιξη στην Ιταλία, σχετικά µε την διαχείριση και

διάθεση των ΥΑΕ, πραγµατοποιήθηκε µε τη ψήφιση του νόµου 574 την 11η

Νοεµβρίου του 1996, όπου καθορίσθηκε σε ορθολογικά προσαρµοσµένα όρια οι

ποσότητες ανεπεξέργαστων ΥΑΕ που επιτρέπονται να αξιοποιούνται στην Γεωργία

σε 5-8 m3/στρ/έτος [Di Giovacchino & al. 2002]. Στην Ελλάδα αντίθετα ακόµη δεν

υπάρχει σαφές νοµοθετικό καθεστώς που να ρυθµίζει την διαχείριση των ΥΑΕ

[Οιχαλιώτης 2002].

Η διάθεση των ΥΑΕ στις ελληνικές συνθήκες προτείνεται διότι:

α) µεγάλο µέρος των αγροτικών εκτάσεων είναι ελλειµµατικές σε οργανική ουσία,

β) τα ελαιοτριβεία είναι µικρής δυναµικότητας και είναι διασκορπισµένα ανάµεσα

στις καλλιεργήσιµες εκτάσεις και πλησίον στους επιθυµητούς εδαφικούς αποδέκτες

(ελαιοπερίβολα), και

Page 59: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

59

γ) διότι υπάρχει αδυναµία, λόγω κόστους, του εκσυγχρονισµού των ελαιοτριβείων µε

φυγοκεντρικά δύο φάσεων και αντίστοιχης µείωσης του όγκου των παραγόµενων

ΥΑΕ.

Τα κυριότερα µειονεκτήµατα της µεθόδου διάθεσης των ΥΑΕ στο έδαφος

σχετίζονται:

α) µε τις υψηλές βροχοπτώσεις σε πολλές ελαιοπαραγωγικές περιοχές (∆υτική

Ελλάδα), οι οποίες δυσχεραίνουν το διασκορπισµό των ΥΑΕ στα ελαιοπερίβολα,

β) της επακόλουθης δηµιουργίας ανεπιθύµητων συνθηκών στους εδαφικούς

αποδέκτες,

γ) στην ύπαρξη, σε πολλές περιπτώσεις, αγρών µε υπέδαφος αποτελούµενο από

ασβεστολιθικά πετρώµατα, διαπερατό σε ρυπαντικά συστατικά, κάτω από ευνοϊκές

συνθήκες, στους υδροφόρους ορίζοντες, και τέλος

δ) στην εκτεταµένη ηµιορεινή µορφολογία του εδάφους στις κύριες

ελαιοπαραγωγικές ζώνες, γεγονός που επιδεινώνει την δυνατότητα µεταφοράς των

ΥΑΕ στους τελικούς αποδέκτες [Ehaliotis & al. 2003].

Page 60: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

60

5. ΜΕΘΟ∆ΟΙ ∆ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΩΝ ΣΤΕΡΕΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ

ΕΛΑΙΟΥΡΓΕΙΩΝ (ΥΑΕ)

Για τη διεξαγωγή της παρούσας διπλωµατικής εργασίας εξετάζονται και αναλύονται

οι µέθοδοι διαχείρισης των στερεών αποβλήτων των ελαιουργείων, οι οποίες

εφαρµόζονται σήµερα και αφορούν στη διαχείριση αυτών σε κεντρικό επίπεδο, π.χ.

σε επίπεδο νοµού ή περιφέρειας. Με τον ορισµό αυτό, ως κεντρικές µονάδες

επεξεργασίας στερεών αποβλήτων ελαιοτριβείων νοούνται τα πυρηνελαιουργεία και

οι µονάδες διαχείρισης διφασικής ελαιοπυρήνας. Στην Ελλάδα υπάρχουν 35

πυρηνελαιουργεία, όπως καταγράφονται για το έτος 2002/03 στον Πίν. 5.1. από την

Αυτοτελή Υπηρεσιακή Μονάδα Ελέγχου Ενισχύσεων Ελαιολάδου (Α.Υ.Μ.Ε.Ε.Ε.),

ενώ υπάρχει 1 µονάδα διαχείρισης διφασικής ελαιοπυρήνας στο Νοµό Μεσσηνίας της

Πελοποννήσου, η οποία λειτούργησε για πρώτη φορά την ελαιοκοµική περίοδο

2009/2010.

Πίν.5.1: Αριθµός πυρηνελαιουργείων ανά νοµό και γεωγραφικό διαµέρισµα (2002/3)

Γεωγραφικό ∆ιαµέρισµα / Νοµός

Αριθµός Πυρηνελαιουργείων

Μικτά Σύνολο

Αιτωλοακαρνανίας

1

-

1

Αττικής - - - Φθιώτιδας 1 - 1 Βοιωτίας 1 1 2 Σύνολο ∆ιαµερίσµατος 3 1 4 Αργολίδας

1

1

2

Αχαΐας - 2 2 Ηλείας 1 - 1 Μεσσηνίας 5 - 5 Λακωνίας 2 1 3 Σύνολο ∆ιαµερίσµατος 9 4 13 Κερκύρας

-

1

1

Σύνολο ∆ιαµερίσµατος - 1 1 Πρέβεζας

1

-

1

Σύνολο ∆ιαµερίσµατος 1 - 1 Μαγνησίας

1

-

1

Σύνολο ∆ιαµερίσµατος 1 - 1 Καβάλας

1

-

1

Σύνολο ∆ιαµερίσµατος 1 - 1

Page 61: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

Λέσβου Σάµου Σύνολο ∆ιαµερίσµατος Ηρακλείου Χανίων Ρεθύµνης Λασιθίου Σύνολο ∆ιαµερίσµατος Γενικό Σύνολο

Σηµ.: Ως µικτές επιχειρήσειςραφιναρίες. Τα λειτουργούντα

Στα κεφάλαια 5.1 και 5.2.

διαχείρισης 3-φασικής ελαιοπυρήνας

διαχείρισης 2-φασικής ελαιοπυρήνας

στην παραλαβή του υπολειπόµενου

πυρηνόξυλο, το οποίο χρησιµοποιείται

5.1. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ

ΕΛΑΙΟΠΥΡΗΝΑΣ (ΠΥΡΗΝΕΛΑΙΟΥΡΓΕΙΑ

Η παραγωγική διαδικασία

στερεών – υγρών µέσω θερµικής

εκχυλίζεται µε διαλύτη (εξάνιο

– πυρηνελαίου διαχωρίζεται

Εικ. 5.1: Εξωτερική άποψη

1

1

1 - 2 1 1

1

2 1 3 - 3 - 9 2

26 9

επιχειρήσεις νοούνται εκείνες που διαθέτουν και πυρηνελαιουργείαλειτουργούντα πυρηνελαιουργεία το 2002/03 ήταν 35 (26 καθαρά και

Πηγή

5.2., που ακολουθούν, περιγράφεται η λειτουργία

φασικής ελαιοπυρήνας (πυρηνελαιουργεία) και των

φασικής ελαιοπυρήνας. Η επεξεργασία των ελαιοπυρήνων

υπολειπόµενου ελαίου. Παραπροϊόν της διεργασίας

χρησιµοποιείται ως καύσιµη ύλη.

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΜΟΝΑ∆ΩΝ ∆ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ 3

ΠΥΡΗΝΕΛΑΙΟΥΡΓΕΙΑ)

διαδικασία των πυρηνελαιουργείων βασίζεται στο

µέσω θερµικής επεξεργασίας, ενώ η ελαιούχος φάση

διαλύτη (εξάνιο). Όταν η διεργασία ολοκληρώνεται, το µίγµα

διαχωρίζεται µέσω απόσταξης [AEA 2007].

άποψη πυρηνελαιουργείου, Ανδαλουσία Ισπανίας

61

2 1 3 2 3 3 3 11

35

πυρηνελαιουργεία και καθαρά και 9 µικτά).

Πηγή: Α.Υ.Μ.Ε.Ε.Ε.

λειτουργία των µονάδων

και των µονάδων

ελαιοπυρήνων αποσκοπεί

διεργασίας είναι το

∆ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ 3-ΦΑΣΙΚΗΣ

βασίζεται στο διαχωρισµό

φάση (πυρηνέλαιο)

ολοκληρώνεται, το µίγµα εξανίου

Ισπανίας [ΑΕΑ 2007]

Page 62: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

62

Οι εφαρµοζόµενες τεχνικές ανάκτησης του περιεχόµενου ελαιολάδου της

ελαιοπυρήνας ποικίλλουν στα διάφορα πυρηνελαιουργεία. Στο ακόλουθο διάγραµµα

ροής του Σχήµατος 5.1., απεικονίζονται τα κύρια στάδια επεξεργασίας ενός

πυρηνελαιουργείου [AEA 2007].

Σχ. 5.1: ∆ιάγραµµα ροής πυρηνελαιουργείου [AEA, 2007]

5.1.1. Ξήρανση τριφασικής ελαιοπυρήνας

Η παραγωγική διαδικασία των πυρηνελαιουργείων ξεκινά µε την παραλαβή και

αποθήκευση της λιπαρής τριφασικής ελαιοπυρήνας. Τα φορτηγά οχήµατα των

ελαιοτριβείων εκφορτώνουν την ανεπεξέργαστη πρώτη ύλη στον ειδικό χώρο

Η.Ε.

Μισσέλα

Πυρηνέλαιο

Η.Ε. Θ.Ε.

Η.Ε.

Ζεστό νερό

Νερό ψύξης

Εξάνιο

Νερό

Ξυλάκι

Αποθήκευση

Απόσταξη

Ψύξη

Παραλαβή & Αποθήκευση

Εκπυρήνωση

Ξήρανση

Οµογενοποίηση

Εκχύλιση

∆ιήθηση

Συµπύκνωση

Παραγωγή ατµού

Καθίζηση Αναρρόφηση

Ελαιοπυρήνα

Αποθήκευση

Πυρηνόξυλο

Ψίχα

Εξάνιο&Υδρατµοί

Η.Ε.

Η.Ε. Θ.Ε.

Θ.Ε.

Θ.Ε.: Θερµική Ενέργεια H.E.: Ηλεκτρική Ενέργεια

Page 63: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

63

αποθήκευσης ελαιοπυρήνας, ο οποίος ενδέχεται πολλές φορές να µην είναι

στεγασµένος [AEA 2007].

Εικ. 5.2: ∆εξαµενή υποδοχής και αποθήκευσης τριφασικής ελαιοπυρήνας [ΑΕΑ 2007]

Σε πολλές εγκαταστάσεις, τα δύο κύρια συστατικά της ελαιοπυρήνας, η ψίχα και το

ξυλάκι, διαχωρίζονται πριν το στάδιο της ξήρανσης, διότι η ψίχα περιέχει το

µεγαλύτερο ποσοστό ελαιολάδου της ελαιοπυρήνας, ενώ το ξυλάκι που αντιστοιχεί

στο µεγαλύτερο ποσοστό των στερεών συστατικών της ελαιοπυρήνας έχει µικρή

περιεκτικότητα σε ελαιόλαδο και η ανάκτηση του είναι άνευ σηµασίας. Ως εκ τούτου

η δυναµικότητα του ξηραντηρίου και του εκχυλιστηρίου των εγκαταστάσεων αυτών

αυξάνεται, και µεγαλύτερες ποσότητες της πρώτης ύλης δύναται να επεξεργαστούν.

Λόγω της υψηλής τιµής πώλησής του, διαχωρίζεται στις περισσότερες εγκαταστάσεις

πριν ή µετά την ξήρανση της ελαιοπυρήνας, ενώ στην Ισπανία µπορεί ο διαχωρισµός

ξυλάκι και ψίχας να λάβει χώρα στα ελαιοτριβεία.

Εικ. 5.3: Στεγασµένος χώρος όπου αποθηκεύεται το ξυλάκι [ΑΕΑ 2007]

Page 64: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

64

Οι ελαιοπυρήνες παραλαµβάνονται µε µεταφορικούς κοχλίες από τον χώρο

αποθήκευσής τους και οδηγούνται µε αναβατόρια ή µεταφορικούς ιµάντες στο

ξηραντήριο της εγκατάστασης. Τα ξηραντήρια των πυρηνελαιουργείων, γνωστά ως

συµβατικά ξηραντήρια, είναι άµεσου τύπου, περιστρεφόµενου τυµπάνου µονής

διαδροµής. Το κυλινδρικό τύµπανο των ξηραντηρίων περιστρέφεται ενώ εσωτερικά

θερµαίνεται από τις θερµές αέριες µάζες, που εξέρχονται του θαλάµου καύσης, ο

οποίος βρίσκεται στο εµπρόσθιο µέρος του κυλίνδρου. Στο τέλος της διαδροµής, η

ξηρή πλέον ελαιοπυρήνα παραλαµβάνεται από µεταφορικό κοχλία και οδηγείται προς

τα εκχυλιστήρια. Για την παραγωγή θερµικής ενέργειας χρησιµοποιείται µέρος του

τελικού ξηρού προϊόντος.

Εικ. 5.4: Σχηµατική απεικόνιση τροφοδοσίας τριφασικής ελαιοπυρήνας σε συµβατικό

ξηραντήριο [N.C. Tsourveloudis, 2005]

Εικ. 5.5: Περιστρεφόµενο ξηραντήριο τριφασικής ελαιοπυρήνας [Arjona R., 2005]

Page 65: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

65

Στο τέλος του ξηραντηρίου, είναι εγκατεστηµένο το σύστηµα επεξεργασίας των

απαερίων της καύσης, που αποτελείται κατά κύριο λόγο από κυκλώνες για την

κατακράτηση των αιωρούµενων σωµατιδίων.

5.1.2. Ανάκτηση πυρηνελαίου µέσω εκχύλισης

Μετά την ξήρανση, ακολουθεί το στάδιο της ανάκτησης του πυρηνελαίου και η ξηρή

ελαιοπυρήνα οδηγείται στο εκχυλιστήριο, όπου λαµβάνει χώρα εκχύλιση µε διαλύτη,

συνήθως εξάνιο. Από τη διεργασία παραλαµβάνεται το πυρηνόξυλο και η µισσέλα

(µίγµα πυρηνελαίου, διαλύτη-εξανίου και υγρασίας), η οποία οδηγείται στο σύστηµα

απόσταξης.

Το εξάνιο αποτελεί το συνηθέστερα χρησιµοποιούµενο διαλύτη, ιδιαίτερα όταν

απαιτείται εκχύλιση λιπαρών συστατικών που περιέχονται σε στερεά συστατικά. Τα

όρια αναφλεξιµότητάς του είναι χαµηλά και καθιστούν την διαχείρισή του ιδιαίτερα

επικίνδυνη. Αν η εγκατάσταση βρίσκεται σε κατοικηµένη περιοχή, συνίσταται

εναλλακτικά η χρήση τριχλωροαιθυλένιου, που δεν είναι εύφλεκτος διαλύτης. Όµως

χαρακτηρίζεται ως ιδιαίτερα τοξικός και διαβρωτικός, και χαµηλότερης

εκλεκτικότητας συγκριτικά µε το εξάνιο [AEA 2007].

Η διαδικασία εκχύλισης του πυρηνελαίου από την ξηρή ελαιοπυρήνα είναι ασυνεχούς

τύπου, όπως απεικονίζεται σχηµατικά στο ακόλουθο διάγραµµα ροής της Εικ. 5.6.

Εικ. 5.6: ∆ιάγραµµα ροής εγκατάστασης εκχύλισης ασυνεχούς τύπου [ΑΕΑ 2007]

Είσοδος ξηρής ελαιοπυρήνας

Εξάνιο

Μισσέλα

Εκχυλισµένη ελαιοπυρήνα

Page 66: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

66

Εικ. 5.7: Συγκρότηµα εκχυλιστηρίων ασυνεχούς τύπου [ΑΕΑ 2007]

Το υγρό µίγµα πυρηνελαίου, διαλύτη-εξανίου και υγρασίας, που παραλαµβάνεται στο

τέλος της διεργασίας εκχύλισης, αποκαλείται βενζινόλαδο ή µισσέλα, από την

ισπανική λέξη miscela, ενώ η εκχυλισµένη ελαιοπυρήνα ή πυρηνόξυλο, που αποµένει

στον πυθµένα του εκχυλιστηρίου, αποκαλείται µε την γνωστή ισπανική ονοµασία

orujillo ή την αντίστοιχη αγγλική exhausted olive marc ή olive pomace wood.

Η µισσέλα οδηγείται στη στήλη της απόσταξης για το διαχωρισµό της σε λάδι και

ατµούς εξανίου, ενώ η εκχυλισµένη ελαιοπυρήνα συνεχίζει να περιέχει εξάνιο και

υφίσταται σε πολλά πυρηνελαιουργεία περαιτέρω επεξεργασία για την ανάκτησή του

[AEA 2007].

5.1.3. Ανάκτηση εξανίου

Μετά το πέρας της εκχύλισης, αποµακρύνεται η µισσέλα από τα εκχυλιστήρια και

οδηγείται διαδοχικά σε πύργους απόσταξης, όπου µε τη βοήθεια ατµού αποστάζουν,

ως προϊόντα κορυφής το εξάνιο και το τυχόν περιεχόµενο νερό. Το έλαιο

παραλαµβάνεται από τον πυθµένα των αποστακτήρων, παρασύροντας και ορισµένη

ποσότητα εξανίου [IPPC Βιοµηχανίας Τροφίµων].

Για την αφαίρεση των στερεών σωµατιδίων σε αιώρηση, που ίσως περιέχονται στη

µισσέλα, το υγρό µείγµα υπόκειται προηγουµένως σε διήθηση. Είναι ιδιαίτερα

σηµαντικό ότι τα αιωρούµενα πτητικά οργανικά συστατικά της µισσέλας αφαιρούνται

πριν το στάδιο της απόσταξης, διότι υπό υψηλές θερµοκρασίες προσδίδουν στο λάδι

Page 67: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

67

χαρακτηριστικά που επηρεάζουν αρνητικά την ποιότητά του (κηροί, λιγνίνη, χρώµα),

δυσχεραίνοντας τη διεργασία εξευγενισµού που ακολουθεί στις ραφιναρίες.

Ο ατµός, που εξέρχεται από την κορυφή της στήλης απόσταξης, ψύχεται για την

συµπύκνωση της αέριας φάσης του εξανίου και των υδρατµών. Μετά τους

αποστακτήρες ο ατµός διέρχεται από εναλλάκτη θερµότητας, όπου προθερµαίνει τη

µισσέλα και ακολούθως ανακυκλοφορεί προς τον ατµολέβητα. Στα µεγάλης

δυναµικότητας πυρηνελαιουργεία, λόγω του υψηλού κόστους κατανάλωσης νερού

και ενέργειας, εγκαθίστανται πύργοι ψύξης κλειστού τύπου, όπου ελαχιστοποιούνται

επιπλέον οι απώλειες.

Το ακατέργαστο ή µπρούτο πυρηνέλαιο που αποµένει στην στήλη απόσταξης,

ψύχεται και αποθηκεύεται στις δεξαµενές αποθήκευσης πυρηνελαίου των

πυρηνελαιουργείων, έως ότου µεταφερθεί στη ραφιναρία για εξευγενισµό [AEA

2007].

Εικ. 5.8: ∆εξαµενές αποθήκευσης πυρηνελαίου στον εσωτερικό χώρο

πυρηνελαιουργείου [ΑΕΑ 2007]

Ο διαλύτης που έχει αποµείνει στην εκχυλισµένη ελαιοπυρήνα, η οποία βρίσκεται

στο εσωτερικό των εκχυλιστηρίων έως ότου ξεκινήσει ο νέος κύκλος λειτουργίας -

batch, ανακτάται µέσω αναρρόφησης. Κατόπιν, τα εκχυλιστήρια εκκενώνονται και η

εκχυλισµένη ελαιοπυρήνα αποθηκεύεται στους χώρους αποθήκευσης του

πυρηνελαιουργείου [AEA 2007].

Page 68: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

68

Εικ. 5.9: ∆εξαµενή αποθήκευσης εκχυλισµένης ελαιοπυρήνας (orujillo – olive

marc)[ΑΕΑ 2007]

Το µείγµα διαλύτη – νερού, που προέρχεται από τα στάδια της απόσταξης και της

ανάκτησης διαλύτη από την εκχυλισµένη ελαιοπυρήνα, διαχωρίζονται στο επόµενο

στάδιο µε σκοπό να επαναχρησιµοποιηθούν. Ο διαχωρισµός των δύο συστατικών του

µίγµατος, δεδοµένης της διαφοράς ειδικού βάρους τους, γίνεται µέσω βαρύτητας σε

δεξαµενές καθίζησης. Από την κορυφή του δοχείου παραλαµβάνεται το ελαφρό

κλάσµα, που είναι το εξάνιο, το οποίο οδηγείται στις δεξαµενές αποθήκευσής του, και

από τον πυθµένα το νερό, το οποίο µπορεί να χρησιµοποιηθεί ως νερό τροφοδοσίας

του ψύκτη εξανίου ή να οδηγηθεί στον ατµολέβητα για την παραγωγή ατµού. Οι

απώλειες εξανίου (κυρίως λόγω παράσυρσης µε το έλαιο, αλλά και λόγω διαρροών

από το δίκτυο κυκλοφορίας του) αναπληρώνονται µε φρέσκο [AEA 2007].

5.2. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΜΟΝΑ∆ΩΝ ∆ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ 2-ΦΑΣΙΚΗΣ

ΕΛΑΙΟΠΥΡΗΝΑΣ

Το ισπανικό µοντέλο διαχείρισης της διφασικής ελαιοπυρήνας παρουσιάζεται στο

ακόλουθο σχέδιο, διαχωρισµένο σε 4 διακριτά στάδια, τα οποία και αναλύονται στις

παραγράφους που ακολουθούν. Η παραγωγική διεργασία ξεκινά µε την συλλογή της

πρώτης ύλης και συνεχίζει µε τα στάδια της αποπυρήνωσης, της εξαγωγής

ελαιολάδου και της ξήρανσης, για την παραγωγή λαδιού και πυρηνόξυλου, τα οποία

Page 69: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

69

αποτελούν προϊόντα µε εµπορική αξία, όπως και στην περίπτωση των µονάδων

διαχείρισης 3-φασικής ελαιοπυρήνας.

Σχ. 5.2: ∆ιάγραµµα ροής µονάδας διαχείρισης 2-φασικής ελαιοπυρήνας

5.2.1 Συλλογή ∆ιφασικής Ελαιοπυρήνας

Κατά την διάρκεια της ελαιοκοµικής περιόδου, η διφασική ελαιοπυρήνα (υγρασίας

65%) µεταφέρεται από τα ελαιοτριβεία της περιοχής στην πλησιέστερη µονάδα

Page 70: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

διαχείρισης διφασικής ελαιοπυρήνας

παραλαβής και προσωρινής

διφασική ελαιοπυρήνα, σε

φυγοκέντρισης ή όπως διαφορετικά

στάδιο της ξήρανσής της, παράγεται

δύναµης. Προαιρετικά, δύναται

ελαιοπυρήνας µέσω περιστρεφόµενων

φυγοκέντρισης, καθότι αποτελεί

kcal/kg, έναντι της ψίχας

διαχωρισµός ξυλάκι – ψίχας

ποσοτικά και ποιοτικά χαρακτηριστικά

στο ακόλουθο σχήµα.

5.2.2. Εκπυρήνωση

Από τη δεξαµενή αποθήκευσης

φυγοκεντρικό εκπυρηνωτή

ίσο µε το 10% κατά βάρος

ελαιοπυρήνας. Η θερµογόνος

στάδιο µε υγρασία περίπου

σε 0,1 €/kg.

Στερεά (32%)

(πυρηνόξυλο)

Ποσοστό εξαγωγής:10%

Αξία πυρηνόξυλου=

0,1-0,13€/kg

Σχήµα 5.3: Ποσοτικά

διφασικής ελαιοπυρήνας και αποθηκεύεται προσωρινά στην

προσωρινής αποθήκευσης. Η ποσότητα λαδιού που

ελαιοπυρήνα, σε ποσοστό 2,5 – 3% wt, εξάγεται στο στάδιο

όπως διαφορετικά αποκαλείται στάδιο repasso, και ακολούθως

της, παράγεται το πυρηνόξυλο - βιοµάζα, υψηλής

Προαιρετικά, δύναται να διαχωριστεί το ξυλάκι της

περιστρεφόµενων κόσκινων, πριν το στάδιο

καθότι αποτελεί εξαιρετικό καύσιµο µε θερµογόνο

ψίχας µε θερµογόνο δύναµη 3500 kcal/kg. Εναλλακτικά

ψίχας µπορεί να λάβει χώρα µετά το στάδιο της

ποιοτικά χαρακτηριστικά της διφασικής ελαιοπυρήνας παρουσιάζονται

αποθήκευσης, η διφασική ελαιοπυρήνα µεταφέρεται

εκπυρηνωτή, όπου γίνεται η εξαγωγή του πυρηνόξυλου

βάρος της συνολικής ποσότητας της επεξεργαζόµενης

θερµογόνος δύναµη του πυρηνόξυλου, που εξάγεται

περίπου 20%, είναι 4000 - 4200 kcal/kg και η αξία του

2φασική πυρήνα

Ποσοστό εξαγωγής:10%

Αξία πυρηνόξυλου=

Λάδι (3%)

Ποσοστό εξαγωγής:50%

Αξία λαδιού repasso=

1,5 €/kg

Νερό

Εξάτµιση νερού:

Θετικό θερµικό ισοζύγιο

Πλεόνασµα ξηρ. πυρήνας

Αξία 0,05

Ποσοτικά και ποιοτικά χαρακτηριστικά 2φασικής ελαιοπυρήνας

70

προσωρινά στην δεξαµενή

που περιέχει η

στο στάδιο της 2ης

ακολούθως στο

υψηλής θερµογόνου

ξυλάκι της διφασικής

στάδιο της 2ης

θερµογόνο δύναµη 4200

Εναλλακτικά, ο

τάδιο της ξήρανσης. Τα

ελαιοπυρήνας παρουσιάζονται

µεταφέρεται στον

πυρηνόξυλου, σε ποσοστό

επεξεργαζόµενης διφασικής

εξάγεται σε αυτό το

αξία του αντιστοιχεί

Νερό (65%)

Εξάτµιση νερού:

Θετικό θερµικό ισοζύγιο

Πλεόνασµα ξηρ. πυρήνας

Αξία 0,05-0,07€/kg

ελαιοπυρήνας

Page 71: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

71

Εικόνα 5.10: Εκπυρηνωτής

5.2.3. Εξαγωγή ελαιολάδου

Στη συνέχεια, η εκπυρηνωµένη διφασική ελαιοπυρήνα µαλάσσεται στους

µαλακτήρες της εγκατάστασης και φυγοκεντρίζεται σε φυγοκεντρικούς

διαχωριστήρες µε σκοπό να εξαχθεί από αυτήν περίπου το 50% του περιεχόµενου

ελαιολάδου. Στη συνέχεια το ελαιόλαδο τύπου repasso ή ελαιόλαδο δεύτερης

φυγοκέντρισης διαυγάζεται σε κατακόρυφο φυγοκεντρικό διαχωριστήρα και

αποθηκεύεται σε ανοξείδωτες δεξαµενές, µέχρι να διατεθεί στο εµπόριο.

Εικόνα 5.11: Φυγοκεντρικοί διαχωριστήρες εξαγωγής ελαιολάδου repasso

Page 72: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

72

5.2.4. Ξήρανση µε τεχνολογία PIERALISI

Μετά την εξαγωγή του ελαιολάδου, η διφασική ελαιοπυρήνα υφίσταται ξήρανση σε

ξηραντήρα, άµεσου τύπου, περιστρεφόµενου τυµπάνου διπλής διαδροµής. Το ξηρό

προϊόν έχει υγρασία 15 – 20%.

Εικόνα 5.12: Ξηραντήρες περιστρεφόµενου τυµπάνου

Η απαιτούµενη ενέργεια για την εξάτµιση της υγρασίας, και ως εκ τούτου για την

ξήρανση της 2-φασικής πυρήνας, παρέχεται από τις θερµές αέριες µάζες που

παράγονται στον θάλαµο καύσης της µονάδας. Ως καύσιµη ύλη χρησιµοποιείται

µέρος του τελικού ξηρού προϊόντος. Η υψηλή θερµογόνος δύναµη της παραγόµενης

βιοµάζας, (δηλαδή του πυρηνόξυλου) αξιοποιείται για την παραγωγή θερµότητας και

για το λόγο αυτό µέρος της ανακυκλοφορεί στο σύστηµα καθιστώντας τη διεργασία

ενεργειακά αυτόνοµη. Τα απαέρια της διαδικασίας ξήρανσης και της καύσης

επεξεργάζονται σε σύστηµα κυκλώνων εν παραλλήλω, για την αποµάκρυνση των

αιωρούµενων σωµατιδίων, και στη συνέχεια εξέρχονται στην ατµόσφαιρα µέσω της

καµινάδας.

Page 73: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

73

6. ΤΕΧΝΙΚΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΦΥΓΟΚΕΝΤΡΙΚΩΝ

ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ 3-ΦΑΣΕΩΝ ΚΑΙ 2-ΦΑΣΕΩΝ

6.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Για την τεχνική και οικονοµική αξιολόγηση της τριφασικής και διφασικής µεθόδου

ελαιοποίησης του ελαιοκάρπου υπολογίστηκε το κόστος επένδυσης των

ελαιοτριβείων σε ηλεκτροµηχανολογικό εξοπλισµό, το κόστος λειτουργίας και

συντήρησης κάθε συστήµατος, το κόστος επεξεργασίας των παραγόµενων

αποβλήτων και τα έσοδα των ελαιοτριβείων από την πώληση του ελαιολάδου, βάσει

του εκθλιπτικού δικαιώµατος, και την πώληση της ελαιοπυρήνας, τριφασικής και

διφασικής, αντίστοιχα για κάθε σύστηµα.

Η αξιολόγηση έγινε για δύο τυπικά ελαιοτριβεία 3 φάσεων και 2 φάσεων µέσης

δυναµικότητας και δύο τυπικά ελαιοτριβεία 3 φάσεων και 2 φάσεων µεγάλης

δυναµικότητας, τα οποία βρίσκονται στο στάδιο ανανέωσης του Η/Μ εξοπλισµού

τους. Τα τεχνικά και οικονοµικά στοιχεία ελήφθησαν κατόπιν συνεντεύξεων σε

ελαιοτριβείς από διάφορες περιοχές της Ελλάδας και από τον κατασκευαστικό οίκο

φυγοκεντρικών διαχωριστήρων PIERALISI.

Η δυναµικότητα των ελαιοτριβείων προσδιορίζεται σύµφωνα µε την ωριαία

δυναµικότητα επεξεργασίας των φυγοκεντρικών διαχωριστήρων σε τόνους

ελαιοκάρπου. Για τη διεξαγωγή της παρούσας τεχνικής και οικονοµικής αξιολόγησης

των δύο µεθόδων ελαιοποίησης, τα ελαιοτριβεία δυναµικότητας επεξεργασίας 3

τόνων ελαιοκάρπου/ώρα θεωρούνται ως ελαιοτριβεία µέσης δυναµικότητας και τα

ελαιοτριβεία δυναµικότητας επεξεργασίας 5,5 τόνων ελαιοκάρπου/ ώρα θεωρούνται

ως ελαιοτριβεία µεγάλης δυναµικότητας. Σηµειώνεται ότι για την περίπτωση των

τριφασικών ελαιοτριβείων, όπου προστίθεται νερό σε ποσοστό 30-40% της παροχής

επεξεργασίας ελαιοκάρπου, η πραγµατική ωριαία δυναµικότητα επεξεργασίας

µειώνεται.

Εναλλακτικά, ως κριτήριο ταξινόµησης των ελαιοτριβείων µπορεί να χρησιµοποιηθεί

η ετήσια παραγόµενη ποσότητα ελαιολάδου. Για τα ελληνικά δεδοµένα, τα

ελαιοτριβεία µέσης δυναµικότητας παράγουν ετησίως κατά µέσο όρο 300 τόνους

ελαιολάδου και τα ελαιοτριβεία µεγάλης δυναµικότητας 700 τόνους ελαιολάδου κατ’

ελάχιστον, αντίστοιχα.

Page 74: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

74

Επίσης, υπολογίστηκαν και άλλα οικονοµικά µεγέθη, όπως το ετήσιο ανηγµένο

συνολικό κόστος (κόστος εξυπηρέτησης κεφαλαίου, κόστος συντήρησης και

λειτουργίας), το κέρδος των επιχειρήσεων ανά ελαιοκοµική περίοδο, καθώς επίσης

και το κόστος επεξεργασίας ανά βάρος παραγόµενου ελαιολάδου (ευρώ/kg

ελαιολάδου).

6.2 ΑΡΧΙΚΟ ΚΟΣΤΟΣ ΕΠΕΝ∆ΥΣΗΣ

Για τον υπολογισµό του κόστους επένδυσης των ελαιοτριβείων 2 και 3 φάσεων,

λήφθηκε υπόψη το κόστος του βασικού ηλεκτροµηχανολογικού εξοπλισµού µίας

πλήρους γραµµής παραγωγής ελαιολάδου, όπως αυτό προέκυψε από στοιχεία του

κατασκευαστικού οίκου φυγοκεντρικών συγκροτηµάτων PIERALISI.

Στην εκτίµηση του κόστους επένδυσης, δεν λήφθηκε υπόψη το κόστος αγοράς γης

και τα κόστη έργων πολιτικού µηχανικού, διότι θεωρήθηκε ότι τα εξεταζόµενα

ελαιοτριβεία βρίσκονται στο στάδιο ανανέωσης του Η/Μ εξοπλισµού τους. Παρ’ όλα

αυτά επισηµαίνεται ότι η απαιτούµενη έκταση των κτιρίων των εγκαταστάσεων είναι

ίδια, όπως επίσης ίδιο είναι και το κατασκευαστικό κόστος αυτών, καθότι οι µέθοδοι

αυτές διαφοροποιούνται στο στάδιο παραλαβής του ελαιολάδου (τρόπος λειτουργίας,

δηλ. προσθήκη νερού ή µη, καθώς επίσης διαφέρουν οι οριζόντιοι φυγοκεντρικοί

διαχωριστήρες στην εσωτερική δοµή τους, δηλ. κλίση πτερυγίων κοχλία, σωλήνας

τροφοδοσίας κ.ά.).

Μία πλήρης γραµµή παραγωγής ελαιολάδου µε φυγοκέντριση αποτελείται από τον

Η/Μ εξοπλισµό, που περιγράφεται στον ακόλουθο πίνακα 6.1 και απαιτείται για την

προεπεξεργασία του ελαιοκάρπου, την παραλαβή και την διαύγαση του ελαιολάδου.

Πίν. 6.1: Περιγραφή των βασικών επί µέρους τµηµάτων του Η/Μ εξοπλισµού των

ελαιοτριβείων

1 Χοάνη παραλαβής ελαιοκάρπου

2 Μεταφορική ταινία ελαιοκάρπου

3 Αποφυλλωτήριο ελαιοκάρπου

Page 75: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

75

4 Πλυντήριο ελαιοκάρπου

5 Ζυγιστικό µηχάνηµα ελαιοκάρπου

6 Αναβατόριο µε κοχλία

7 Σπαστήρας ελαιοκάρπου

8 Μαλακτήρες ελαιοζύµης

9 Αντλία τροφοδοσίας ελαιοζύµης

10 Φυγοκεντρικός διαχωριστήρας 2 ή 3 φάσεων (Decanter)

11 ∆ονούµενο Φίλτρο

12 Αντλίες

13 ∆ιαυγαστήρας ελαιολάδου

14 Πλαίσιο συγκροτήµατος

15 Λέβητας θερµού νερού

16 Πλαίσιο λέβητα

17 Aναβατόριο για τη µεταφορά 3φασικής ελαιοπυρήνας

18 Αντλία µεταφοράς και σιλό αποθήκευσης 2φασικής

ελαιοπυρήνας

19 Ηλεκτρικός πίνακας ελέγχου και λειτουργίας της εγκατάστασης

Τα τριφασικά ελαιοτριβεία µεταφέρουν την τριφασική ελαιοπυρήνα εκτός του

ελαιοτριβείου µε µεταφορικό κοχλία και την αποθηκεύουν προσωρινά σε σωρούς στο

έδαφος, έως ότου µεταφερθεί στο πλησιέστερο πυρηνελαιουργείο.

Σε αντίθεση, τα ελαιοτριβεία που εφαρµόζουν τη διφασική µέθοδο ελαιοποίησης

διαθέτουν αντλίες µεταφοράς και σιλό αποθήκευσης της παραγόµενης διφασικής

Page 76: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

76

ελαιοπυρήνας, εξειδικευµένα για την µεταφορά και αποθήκευση ηµιστερεών

προϊόντων.

Με βάση τα παραπάνω, τα στοιχεία κόστους αρχικής επένδυσης του απαιτούµενου

Η/Μ εξοπλισµού ενός ελαιοτριβείου 3 – Φ µέσης δυναµικότητας, 2 – Φ µέσης

δυναµικότητας, 3 – Φ µεγάλης δυναµικότητας και 2 – Φ µεγάλης δυναµικότητας, που

λήφθηκαν υπόψη για τη διεξαγωγή της οικονοµικής αξιολόγησης, παρουσιάζονται

στον Πίν. 6.2 που ακολουθεί.

Πίνακας 6.2: Στοιχεία κόστους κατασκευής εξεταζόµενων ελαιοτριβείων

Ελαιοτριβείο Κόστος (€)

2-Φ µικρής δυναµικότητας 3 tn/h

400.000

3-Φ µικρής δυναµικότητας 3 tn/h

400.000

2-Φ µεγάλης δυναµικότητας 5,5 tn/h

750.000

3-Φ µεγάλης δυναµικότητας 5,5 tn/h

750.000

6.3 ΚΟΣΤΟΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΚΑΙ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ

Οι παράµετροι κόστους που λήφθηκαν υπόψη στον υπολογισµό του κόστους

λειτουργίας και συντήρησης των εξεταζόµενων ελαιοτριβείων είναι:

Κόστος χρήσης νερού

Κόστος καταναλισκόµενης ηλεκτρικής ενέργειας

Κόστος κατανάλωσης πυρηνόξυλου

Κόστος απασχόλησης προσωπικού

Κόστος συντήρησης Η/Μ εξοπλισµού

Κόστος χρήσης χηµικών για την επεξεργασία των υγρών αποβλήτων

Page 77: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

77

Η καταναλισκόµενη ποσότητα πόσιµου νερού, στα διάφορα στάδια της παραγωγικής

διαδικασίας, συνδέεται άµεσα µε την παραγόµενη ποσότητα υγρών αποβλήτων.

Ανεξάρτητα της εφαρµοζόµενης µεθόδου ελαιοποίησης, στα ελαιοτριβεία

καταναλώνεται νερό στα ακόλουθα στάδια, κοινά για το σύνολο των ελαιοτριβείων:

κατά την προετοιµασία του ελαιοκάρπου για την παραλαβή του ελαιολάδου,

καταναλώνονται 100 – 150 L H2O ανά τόνο ελαιοκάρπου για την πλύση του,

ενώ στις περιπτώσεις εντατικότερου πλυσίµατος η κατανάλωση νερού µπορεί

να αντιστοιχεί σε 200 L ανά τόνο ελαιοκάρπου, και

µετά την παραλαβή του, το ελαιόλαδο τροφοδοτείται σε κατακόρυφους

φυγοκεντρικούς διαχωριστήρες και φυγοκεντρίζεται για την διαύγαση του. Το

ελαιόλαδο τροφοδοτείται στον κατακόρυφο διαχωριστήρα, καθώς προστίθεται

5 - 20 % Η2Ο, συνήθως 10 % για τα ελληνικά ελαιοτριβεία.

Η διαφορά των τριφασικών και διφασικών ελαιοτριβείων εντοπίζεται στο στάδιο της

παραλαβής του ελαιολάδου, όσον αφορά την κατανάλωση πόσιµου νερού και την

παραγωγή υγρών αποβλήτων. Στα τριφασικά ελαιοτριβεία, όπως έχει ήδη αναφερθεί,

προστίθενται µεγάλες ποσότητες πόσιµου νερού για την παραλαβή του ελαιολάδου

από τους φυγοκεντρικούς διαχωριστήρες 3 φάσεων, ποσότητες που κυµαίνονται σε

ποσοστό 30-40% της παροχής επεξεργασίας ελαιοκάρπου. Στα διφασικά

ελαιοτριβεία, αντιθέτως, δεν προστίθεται καθόλου νερό, αλλά τροφοδοτείται στους

φυγοκεντρικούς διαχωριστήρες αποκλειστικά ο αλεσµένος ελαιόκαρπος (ελαιοζύµη)

προς διαχωρισµό σε ελαιόλαδο και 2φασική ελαιοπυρήνα. Σε ότι αφορά το κόστος

χρήσης νερού, λήφθηκε ενδεικτική τιµή 1,20 €/m3 για κατανάλωση Η2Ο από 201 –

500 m3, 1,25 € για κατανάλωση Η2Ο από 501 – 1000 m3 και 1,40 €/m3

για

κατανάλωση Η2Ο από 1001 - 3000 m3.

Τα ελαιοτριβεία µέσης δυναµικότητας παράγουν κατά µέσο όρο 300 τόνους

ελαιολάδου από την επεξεργασία 1500 τόνων ελαιοκάρπου ανά ελαιοκοµική περίοδο.

Τα ελαιοτριβεία µεγάλης δυναµικότητας παράγουν κατά µέσο όρο 700 τόνους

ελαιολάδου από την επεξεργασία 3500 τόνων ελαιοκάρπου ανά ελαιοκοµική περίοδο.

Πρέπει να ληφθεί υπόψη στον υπολογισµό της καταναλισκόµενης ηλεκτρικής

ενέργειας ότι τα ελαιοτριβεία 2 και 3 φάσεων παρόλο που επεξεργάζονται ίδιες

Page 78: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

78

ποσότητες ελαιοκάρπου, οι ώρες λειτουργίας τους διαφέρουν, αφού το 1/3 της

παροχής εισόδου στους φυγοκεντρικούς διαχωριστήρες 3 φάσεων αντιστοιχεί σε

νερό. Για τον υπολογισµό του κόστους καταναλισκόµενης ενέργειας έχει ληφθεί

κόστος ηλεκτρικού ρεύµατος βιοµηχανικής χρήσης ίσο µε 0,13 €/ kWh.

Για τις ανάγκες θέρµανσης του νερού, που προστίθεται στους φυγοκεντρικούς

διαχωριστήρες, χρησιµοποιούνται λέβητες θερµού νερού µε καυστήρα πυρηνόξυλου.

Η θερµοκρασία της αλεσµένης ελαιοζύµης, µετά τη διεργασία της µάλαξης, είναι 28

– 30°C και το προστιθέµενο νερό πρέπει να βρίσκεται στην ίδια θερµοκρασία, ώστε

να µην µεταβάλλει το ιξώδες του αλεσµένου ελαιοκάρπου, επιδρώντας αρνητικά στην

απόδοση διαχωρισµού του διαχωριστήρα. Για την αύξηση της θερµοκρασίας 1 kg

Η2Ο κατά 1° C, απαιτούνται 1000 θερµίδες. Η θερµογόνος δύναµη του πυρηνόξυλου

είναι 3500 kcal/kg. Η τιµή του πυρηνόξυλου είναι 0,05 €/kg.

Τα ελληνικά ελαιοτριβεία αποτελούν ως επί το πλείστον οικογενειακές επιχειρήσεις,

που καλύπτουν τις ανάγκες επίβλεψης της λειτουργίας της µονάδας και των

υπόλοιπων απαραίτητων εργασιών κατά την τρίµηνη ελαιοκοµική περίοδο. Tα

φυγοκεντρικά συγκροτήµατα, εξαιτίας του αυξηµένου βαθµού αυτοµατοποίησης,

απαιτούν µικρούς χρόνους επίβλεψης της λειτουργίας τους. Το απασχολούµενο

προσωπικό ανέρχεται σε τέσσερα άτοµα για τα ελαιοτριβεία µέσης δυναµικότητας

και οκτώ άτοµα, αντίστοιχα, για τα ελαιοτριβεία µεγάλης δυναµικότητας. Το κόστος

της εργατοώρας ανέρχεται στα 8 €.

Πίνακας 6.3: Απασχολούµενο προσωπικό ελαιοτριβείων

Ελαιοτριβείο

Προσωπικό

Μέσης δυναµικότητας

Μεγάλης δυναµικότητας

Τεχνικό 1 2

∆ιοικητικό 1 2

Εργατικό 2 4

Σύνολο 4 8

Page 79: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

79

Σε ότι αφορά στο κόστος συντήρησης του Η/Μ εξοπλισµού, αυτό εκτιµήθηκε µε

βάση αναλυτικών στοιχείων κόστους που λήφθηκαν από τον κατασκευαστικό οίκο

φυγοκεντρικών διαχωριστήρων PIERALISI. Το λαµβανόµενο κόστος συντήρησης

είναι µικρότερο του 0,5% του αρχικού κόστους επένδυσης.

Ως µέθοδος επεξεργασίας των ΥΑΕ των ελαιοτριβείων 3 φάσεων, λήφθηκε η

συνηθέστερα χρησιµοποιούµενη µέθοδος της εξουδετέρωσης – κροκίδωσης µε

προσθήκη ασβέστη και αποθήκευσης σε εξατµισοδεξαµενές. Προκύπτει

βιβλιογραφικά ότι καταναλώνονται κατά µέσο όρο 5 kg CaO ανά τόνο ελαιοκάρπου,

η τιµή του οποίου κυµαίνεται στα 100 €/ tn [Μαρκαντωνάτος, 1986].

6.4 ΈΜΜΕΣΑ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΚΟΣΤΗ

Στην περίπτωση των τριφασικών ελαιοτριβείων θεωρείται ως έµµεσο κόστος η

ανεκµετάλλευτη έκταση γης, 1 και 2 στρεµµάτων, αντίστοιχα, για τα ελαιοτριβεία

µέσης και µεγάλης δυναµικότητας, που χρησιµοποιείται για την εγκατάσταση των

εξατµισοδεξαµενών και την αποθήκευση των παραγόµενων υγρών αποβλήτων, ενώ

θα µπορούσε να αξιοποιηθεί διαφορετικά από τον ελαιοτριβέα για άλλες

δραστηριότητες αποφέροντας κέρδη στην επιχείρηση.

Μπορούµε να θεωρήσουµε, ότι για την περίπτωση των ελαιοτριβείων, η έκταση αυτή

θα µπορούσε να διατεθεί για τη φύτευση ελαιόδεντρων και γενικότερα για

ελαιοπαραγωγή. ∆εδοµένου ότι η πυκνότητα φύτευσης είναι 20–50 ελαιόδεντρα ανά

στρέµµα για τους σύγχρονους εντατικούς ελαιώνες ή ελαιώνες πυκνής φύτευσης,

δύναται να υπολογιστεί η εν δυνάµει παραγωγή ελαιολάδου ετησίως από την

εκµετάλλευση των εκτάσεων αυτών. Οι ελαιώνες αυτού του συστήµατος

καλλιέργειας δίνουν πολύ υψηλές αποδόσεις που κυµαίνονται µεταξύ των 400 – 1200

κιλά καρπών ανά στρέµµα. [Γεωργία – Κτηνοτροφία, τεύχος 6/2009]

Για την περίπτωση των ελαιοτριβείων 3-φάσεων, όπου δεν αξιοποιούνται οι εκτάσεις

αυτές, τα εν δυνάµει έσοδα από την φύτευση ελαιόδεντρων λαµβάνονται για την

παρούσα οικονοµοτεχνική αξιολόγηση ως έµµεσα κόστη.

Page 80: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

80

6.5 ΕΜΠΟΡΙΚΗ ΠΟΛΙΤΙΚΗ ΚΑΙ ΕΣΟ∆Α ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ

Τα έσοδα ενός ελαιοτριβείου προέρχονται από την πώληση του ελαιολάδου και την

πώληση της διφασικής ή τριφασικής ελαιοπυρήνας, για κάθε τύπο ελαιοτριβείου

αντίστοιχα. Στην Ελλάδα, τα ελαιοτριβεία της κάθε περιοχής έχουν διαµορφώσει εδώ

και δεκαετίες την εµπορική πολιτική τους. Η αµοιβή τους από τον ελαιοπαραγωγό

προέρχεται από το εκθλιπτικό δικαίωµα, το οποίο εκφράζεται συνήθως ως ποσοστό

επί του παραγόµενου ελαιολάδου ή σε ευρώ ανά κιλό ελαιοκάρπου. Σε µερικές

περιοχές της Ελλάδας, οι ελαιοτριβείς επεξεργάζονται κάθε τόνο ελαιοκάρπου µε

αντίτιµο 50 έως 100 €, ενώ συνηθέστερα, οι ελαιοτριβείς παρακρατούν το 8 - 14%

του παραγόµενου ελαιολάδου, το οποίο στη συνέχεια εµπορεύονται οι ίδιοι. Η τιµή

του ελαιολάδου κυµαίνεται την τελευταία δεκαετία στα 2,5 €/kg ελαιολάδου,

σύµφωνα µε τη ∆ιεύθυνση Αγροτικής Πολιτικής και τεκµηρίωσης του Υπουργείου

Αγροτικής Ανάπτυξης & Τροφίµων.

Η τιµή πώλησης της ελαιοπυρήνας διαµορφώνεται ανάλογα µε την περιοχή και την

απόσταση του εκάστοτε ελαιοτριβείου και του πλησιέστερου πυρηνελαιουργείου. Για

το σκοπό της παρούσας αξιολόγησης λήφθηκε ως µέση τιµή πώλησης της τριφασικής

ελαιοπυρήνας τα 7,5 €/tn.

Τα ελαιοτριβεία, που λειτουργούν µε τη διφασική µέθοδο ελαιοποίησης, διαθέτουν

την διφασική ελαιοπυρήνα στα πυρηνελαιουργεία χωρίς αντίτιµο. Τα

πυρηνελαιουργεία αναµειγνύουν την διφασική ελαιοπυρήνα µε την τριφασική, σε

αναλογία 4:10, προκειµένου να µπορέσουν να την επεξεργαστούν στα συµβατικά

ξηραντήρια της µονάδας χωρίς προβλήµατα.

6.6 ΣΥΝΟΛΙΚΟ ΚΟΣΤΟΣ ΑΝΑ ΕΛΑΙΟΚΟΜΙΚΗ ΠΕΡΙΟ∆Ο

Για τον υπολογισµό του συνολικού ετήσιου κόστους, υπολογίστηκε αρχικά το κόστος

εξυπηρέτησης κεφαλαίου. Το ΚΕΚ υπολογίστηκε για τον ηλεκτροµηχανολογικό

εξοπλισµό λαµβάνοντας υπόψη 15 έτη απόσβεσης και αποπληθωρισµένο επιτόκιο

6%, σύµφωνα µε την σχέση:

ΚΕΚ = 1ε)(1

ε)ε(1K

Ν

Ν

−+

+

Page 81: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

81

όπου, Κ: το κόστος κατασκευής της µονάδας

ε: το αποπληθωρισµένο επιτόκιο

Ν: διάρκεια ζωής του έργου

Από το κόστος κατασκευής της µονάδας αφαιρείται το ποσό χρηµατοδότησης των

ελαιοτριβείων από τα ΕΠιχειρησιακό ΠΕΡιφερειακά Προγράµµατα, το οποίο

διαφέρει ανά περιφέρεια. Για τους σκοπούς της παρούσας οικονοµοτεχνικής

αξιολόγησης το ποσοστό επιδότησης ανανέωσης Η/Μ εξοπλισµού για τις

µεταποιητικές επιχειρήσεις λήφθηκε 35 %.

Με βάση τα παραπάνω, τα συνολικά ετήσια έσοδα, καθώς και το συνολικό ετήσιο

κόστος των εξεταζόµενων τύπων ελαιοτριβείων, παρουσιάζονται στους Πίνακες 6.4

και 6.5, αντίστοιχα.

Πίν. 6.4: Συνολικά ετήσια έσοδα 3-φασικών και 2-φασικών ελαιοτριβείων

€/έτος

Ελα

ιοτρ

ιβεί

α

µέσ

ης

δυνα

µικ

ότητα

ς

3-φάσεων

80.625

2-φάσεων

75.000

Ελα

ιοτρ

ιβεί

α

µεγ

άλη

ς

δυνα

µικ

ότητα

ς

3-φάσεων

188.125

2-φάσεων

175.000

.

Page 82: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

82

Πίν. 6.5: Συνολικό ετήσιο κόστος ελαιοτριβείων µε τη µέθοδο ελαιοποίησης των 3 φάσεων και 2 φάσεων

Κόστος συντήρησης και λειτουργίας

Τύπος ελαιοτριβείου

Κόστος εξυπηρέτησης κεφαλαίου

Κόστος χρήσης νερού

Κόστος χρήσης ηλεκτρικής ενέργειας

Κόστος χρήσης

πυρηνόξυλου

Κόστος απασχόλησης προσωπικού

Έµµεσα κόστη

Κόστος συντήρησης

Κόστος χρήσης χηµικών

ευρώ/έτος

Ελαιοτριβεία

µέσης

δυναµικότητας

3 Φάσεων 26.770 881,25 6422 102 20800 437,5 2000 750

2 Φάσεων 26.770 306 4940 6,5 16000 _ 2000 _

Ελαιοτριβεία

µεγάλης

δυναµικότητας

3 Φάσεων 50.195 2.303 12.905 240 52950 875 3.750 1.750

2 Φάσεων 50.195 744 9.928 15 40730 _ 3.750 _

Page 83: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

Στα ακόλουθα διαγράµµατα

και έξοδα των ελαιοτριβείων

δυναµικότητας.

Σχήµα 6. 1: Ετήσια

Σχήµα 6.2: Συνολικά

0

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

80.000

90.000

3-ΦΑΣΕΩΝ

ΦΥΓΟΚΕΝΤΡΙΚΑ

0

40.000

80.000

120.000

160.000

200.000

3-ΦΑΣΕΩΝ

ΦΥΓΟΚΕΝΤΡΙΚΑ

διαγράµµατα 6.1 και 6.2 απεικονίζονται σχηµατικά τα

ελαιοτριβείων 3-φάσεων και 2-φάσεων, µέσης

Ετήσια έσοδα - έξοδα ελαιοτριβείων µέσης δυναµικότητας

Συνολικά ετήσια - έξοδα ελαιοτριβείων µεγάλης δυναµικότητας

ΦΑΣΕΩΝ

2-ΦΑΣΕΩΝ

58.163

50.023

80.625

75.000

ΦΥΓΟΚΕΝΤΡΙΚΑ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΑ ΜΕΣΗΣ ∆ΥΝΑΜΙΚΟΤΗΤΑΣ

ΈΞΟΔΑ (

ΈΣΟΔΑ (

ΦΑΣΕΩΝ

2-ΦΑΣΕΩΝ

124.968

105.362

188.125

175.000

ΦΥΓΟΚΕΝΤΡΙΚΑ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΑ ΜΕΓΑΛΗΣ ∆ΥΝΑΜΙΚΟΤΗΤΑΣ

ΈΞΟΔΑ (

ΈΣΟΔΑ (

83

σχηµατικά τα ετήσια έσοδα

µέσης και µεγάλης

δυναµικότητας

δυναµικότητας

ΈΞΟΔΑ (€)

ΈΣΟΔΑ (€)

ΈΞΟΔΑ (€)

ΈΣΟΔΑ (€)

Page 84: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

84

6.7 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

Όπως προκύπτει από τα αποτελέσµατα που παρουσιάζονται στον Πίνακα 6.4, το

λειτουργικό κόστος των διφασικών ελαιοτριβείων είναι χαµηλότερο των τριφασικών

ελαιοτριβείων. Χαρακτηριστικά επισηµαίνεται ότι το ανηγµένο συνολικό ετήσιο

κόστος ανά µονάδα βάρους παραγόµενου ελαιολάδου, που προκύπτει για την

περίπτωση ενός ελαιοτριβείου µέσης δυναµικότητας, είναι της τάξεως των 0,19

ευρώ/kg/έτος, για την περίπτωση της τριφασικής µεθόδου ελαιοποίησης, και 0,16

ευρώ/kg/έτος, για την περίπτωση της διφασικής µεθόδου ελαιοποίησης. Αντίστοιχα,

για την περίπτωση ενός ελαιοτριβείου µεγάλης δυναµικότητας, είναι της τάξεως των

0,18 ευρώ/kg/έτος, για την περίπτωση της τριφασικής µεθόδου ελαιοποίησης, και

0,15 ευρώ/kg/έτος, για την περίπτωση της διφασικής µεθόδου ελαιοποίησης.

Στην διαµόρφωση του συνολικού ετήσιου κόστους, η απόσβεση κεφαλαίου για τα

ελαιοτριβεία 2 και 3 φάσεων, µέσης και µεγάλης δυναµικότητας, έχει την ίδια

επίδραση, διότι το αρχικό κόστος επένδυσης Η/Μ εξοπλισµού είναι ίδιο, όπως

φαίνεται και από τον πίνακα 6.1, όµως δεν συµβαίνει το ίδιο για τα λειτουργικά

κόστη. Όπως ήταν αναµενόµενο, το κόστος λειτουργίας των ελαιοτριβείων δύο

φάσεων είναι χαµηλότερο λόγω της περιορισµένης κατανάλωσης νερού, της

χαµηλότερης κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας και του µηδενικού κόστους χρήσης

χηµικών, καθότι δεν παράγονται υγρά απόβλητα (κατσίγαρος).

Η διαφοροποίηση του ετήσιου κόστους παραγωγής ελαιολάδου µεταξύ των δύο

µεθόδων ελαιοποίησης κυµαίνεται σε ποσοστά 15 και 20% χαµηλότερα για τα

διφασικά ελαιοτριβεία. Το ετήσιο κέρδος των ελαιοτριβείων 3 και 2 φάσεων, µέσης

δυναµικότητας, υπολογίστηκε περίπου σε 22.500 και 25.000 €, αντίστοιχα, και το

ετήσιο κέρδος των ελαιοτριβείων 3 και 2 φάσεων, µεγάλης δυναµικότητας,

υπολογίστηκε σε 63.200 και 70.700 €. Από την παρούσα οικονοµοτεχνική

αξιολόγηση, τα διφασικά ελαιοτριβεία προκρίνονται µε καθαρά οικονοµικά κριτήρια.

Επιπλέον, τα διφασικά, ή οικολογικά όπως αποκαλούνται, ελαιοτριβεία έχουν υψηλό

βαθµό διείσδυσης τα τελευταία έτη, καθώς αποτελούν περιβαλλοντικά φιλική

τεχνολογία και εµφανίζουν σηµαντικά πλεονεκτήµατα, όπως:

η παραγωγή ελαιολάδου είναι ελαφρά υψηλότερη (έναντι των τριφασικών),

εξοικονοµούνται σηµαντικές ποσότητες νερού, µε αποτέλεσµα χαµηλότερες

ενεργειακές απαιτήσεις, και

Page 85: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

85

το παραγόµενο ελαιόλαδο είναι καλύτερης ποιότητας, καθώς το ελαιόλαδο

έχει υψηλότερη σταθερότητα στην οξείδωση και καλύτερα οργανοληπτικά

χαρακτηριστικά.

Από την άλλη, ως µειονεκτήµατα των διφασικών ελαιοτριβείων αναφέρονται:

η παραγωγή ενός νέου υποπροϊόντος, του ηµίρρευστου διφασικού

ελαιοπυρήνα, που απαιτεί µία αξιόπιστη, τεχνικά, περιβαλλοντικά και

οικονοµικά, µέθοδο τελικής διάθεσης, και

η δυσκολία επεξεργασίας της διφασικής ελαιοπυρήνας στα συµβατικά

πυρηνελαιουργεία, όχι µόνο λόγω των αυξηµένων ενεργειακών αναγκών που

απαιτούνται για την εξάτµισή του, αλλά και τις τεχνικές δυσκολίες που

υπεισέρχονται κατά την ξήρανση του, λόγω της καραµελοποίησης που

υφίστανται τα σάκχαρα και τα λεπτά διαµοιρασµένα στερεά κατά τη φάση της

αποξήρανσης.

Η φυγοκέντριση 2-φάσεων αποτελεί για τους παραπάνω λόγους την καλύτερη λύση

για την εξαγωγή ελαιολάδου, σύµφωνα µε την Ο∆ΗΓΙΑ 96/61/ΕΚ για την

ολοκληρωµένη πρόληψη και περιορισµό της ρύπανσης στη Βιοµηχανία Τροφίµων

(σελ. 5-78). Η φυγοκέντριση των 2 φάσεων προτείνεται από την Ο∆ΗΓΙΑ 96/61/ΕΚ

για τις νέες µονάδες, αλλά αναφέρεται ότι πρέπει να εξεταστεί και να συνυπολογιστεί

η επίδραση του προϊόντος στα πυρηνελαιουργεία – που πρόκειται να το

επεξεργαστούν για την παραγωγή του πυρηνελαίου. Η 2-φασική ελαιοπυρήνα, που

παράγεται στα διφασικά ελαιοτριβεία που λειτουργούν σήµερα στην Ελλάδα, δεν

δύναται να επεξεργαστεί από τα συµβατικά πυρηνελαιουργεία χωρίς την

προηγούµενη ανάµειξή της µε τριφασική ελαιοπυρήνα σε αναλογία 4:10

(συνεπεξεργασία).

Το κύριο πρόβληµα των τριφασικών ελαιοτριβείων είναι η ρύπανση, που προκαλείται

από την ανεξέλεγκτη διάθεση του κατσίγαρου. Το υψηλό ρυπαντικό δυναµικό

αποδεικνύεται δύσκολο να αποµακρυνθεί µε τις κλασικές µεθόδους καθαρισµού,

αφού καµία από αυτές, φυσικοχηµική, βιολογική ή µηχανική, που δοκιµάστηκαν στο

παρελθόν, δεν έχει αποδειχθεί οικονοµικά ή περιβαλλοντικά βιώσιµη, και ως εκ

τούτου το πρόβληµα παραµένει άλυτο.

Page 86: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

86

Η διεθνής εµπειρία από την Ισπανία, την πρώτη ελαιοπαραγωγό χώρα, παγκοσµίως,

που αντιµετώπισε στο παρελθόν το ίδιο πρόβληµα, έδειξε ότι η αποτελεσµατικότερη

λύση στο ζήτηµα των υγρών αποβλήτων των ελαιοτριβείων δεν είναι η ανεύρεση

βιώσιµου τρόπου διαχείρισης τους, αλλά η οριστική παύση της παραγωγής τους κατά

τη διαδικασία ελαιοποίησης, µε τη µετάβαση από την τριφασική στην διφασική

µέθοδο ελαιοποίησης του ελαιοκάρπου.

Προκύπτει εποµένως ότι η εκτεταµένη µετατροπή των τριφασικών σε διφασικά

ελαιοτριβεία και η εγκαθίδρυση της λειτουργίας ενός αειφόρου σχήµατος διαχείρισης

των υποπροϊόντων της διφασικής επεξεργασίας (παράδειγµα Ισπανίας), µέσω του

παρακάτω σχήµατος:

1. της πρωτογενούς επεξεργασίας του ελαιοκάρπου σε αποκεντρωµένα

διφασικά ελαιοτριβεία

2. της δευτερογενούς επεξεργασίας της παραγόµενης διφασικής

ελαιοπυρήνας σε φυγοκεντρικά συγκροτήµατα repasso για την ανάκτηση

του εναποµείναντος ελαιολάδου και στη συνέχεια σε ειδικά σχεδιασµένα

ξηραντήρια για την ξήρανσή του, και

3. της επακόλουθης ενεργειακής αξιοποίησης του πυρηνόξυλου σε µονάδες

θερµικής αξιοποίησης βιοµάζας,

θα επιφέρει τα εξής δύο σηµαντικά περιβαλλοντικά πλεονεκτήµατα:

1. την οριστική επίλυση του σηµαντικού προβλήµατος, που προκύπτει από

την ανεξέλεγκτη διάθεση των παραγόµενων υγρών αποβλήτων από τη

λειτουργία τριφασικών ελαιοτριβείων στους υδάτινους αποδέκτες και το

έδαφος των ελαιουργικών περιοχών, και

2. τη σηµαντική εξοικονόµηση των υδάτινων πόρων, καθώς η λειτουργία

των τριφασικών ελαιοτριβείων απαιτεί σηµαντικές ποσότητες νερού, το

οποίο αποµακρύνεται ως απόβλητο µε ιδιαίτερα επιβαρυντικά

χαρακτηριστικά.

Page 87: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

87

7. ΤΕΧΝΙΚΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΩΝ ΜΟΝΑ∆ΩΝ

ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ

7.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Στο έκτο κεφάλαιο, διερευνήθηκαν τα τεχνικά και οικονοµικά στοιχεία των

τριφασικών και διφασικών ελαιοτριβείων, προκειµένου να εκτιµηθούν οι αλλαγές

που δύναται να επιφέρει στους ελαιοτριβείς η µετάβαση από την τριφασική στη

διφασική µέθοδο ελαιοποίησης. Σε συνδυασµό µε τα στοιχεία αυτά, η παρούσα

οικονοµοτεχνική µελέτη της βιοµηχανίας επεξεργασίας του ελαιοκάρπου και των

αποβλήτων, που προκύπτουν από την επεξεργασία του, επεκτείνεται

συµπεριλαµβάνοντας και τις υφιστάµενες διαχειριστικές επιλογές που εφαρµόζονται

ανά περίπτωση για κάθε ένα από τα παραγόµενα απόβλητα, σύµφωνα µε τα

υφιστάµενα Σχήµατα ∆ιαχείρισης Α και Β, που παρουσιάζονται παρακάτω.

Το Σχήµα ∆ιαχείρισης Α περιλαµβάνει σε πρώτη φάση την ελαιοποίηση του

ελαιοκάρπου στα ελαιοτριβεία, µέσω της τριφασικής µεθόδου, και σε δεύτερη φάση

την επεξεργασία των παραγόµενων αποβλήτων του. Η τριφασική ελαιοπυρήνα

πωλείται στα πυρηνελαιουργεία και ο κατσίγαρος αποθηκεύεται σε εξατµισο-

δεξαµενές στο χώρο των ελαιοτριβείων.

ΣΧΗΜΑ ∆ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ Α

Ελαιόλαδο

Κατσίγαρος

(αποθήκευση σε εξατµισοδεξαµενές)

3-φασική ελαιοπυρήνα

Ελαιοτριβεία

Φυγοκέντρισης 3 - φάσεων

Πυρηνελαιουργείο

Ελαιόκαρπος

Νερό

Πυρηνόξυλο

Πυρηνέλαιο

Page 88: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

88

Το Σχήµα ∆ιαχείρισης Β περιλαµβάνει σε πρώτη φάση την ελαιοποίηση του

ελαιοκάρπου στα ελαιοτριβεία, µέσω της διφασικής µεθόδου, και σε δεύτερη φάση

την επεξεργασία της παραγόµενης διφασικής ελαιοπυρήνας σε µονάδες διαχείρισης

2-φασικής ελαιοπυρήνας.

ΣΧΗΜΑ ∆ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ Β

Ελαιόκαρπος Ελαιόλαδο

2-φασική ελαιοπυρήνα

Πυρηνόξυλο

Ελαιόλαδο repasso

Για τη διερεύνηση της βιωσιµότητας, από περιβαλλοντικής και οικονοµικής σκοπιάς,

του Σχήµατος Α και Β, τα οποία περιλαµβάνουν τα ελαιοτριβεία, αλλά και τις

επιχειρήσεις που εµπλέκονται στη διαχείριση των παραγόµενων αποβλήτων,

εξετάζονται και συγκρίνονται τα ακόλουθα 2 ΣΕΝΑΡΙΑ.

ΣΕΝΑΡΙΟ Α:

Στο ΣΕΝΑΡΙΟ Α υποθέτουµε ότι σε µία περιοχή X δραστηριοποιούνται 40

ελαιοτριβεία µεγάλης δυναµικότητας, τα οποία εφαρµόζουν την τριφασική µέθοδο

ελαιοποίησης. Από την λειτουργία των επιχειρήσεων αυτών, προκύπτουν ως

απόβλητα της διεργασίας η τριφασική ελαιοπυρήνα και τα ΥΑΕ. Σε συνδυασµό µε τα

στοιχεία που καταγράφηκαν στο προηγούµενο κεφάλαιο για τις παραγόµενες

Ελαιοτριβεία

Φυγοκέντρισης 2-φάσεων

Μονάδα

διαχείρισης 2-φασικής

ελαιοπυρήνας

Page 89: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

89

ποσότητες αυτών ανά ελαιοκοµική περίοδο, καταστρώνονται τα ισοζύγια µάζας και

ενέργειας του πυρηνελαιουργείου της περιοχής Α και αξιολογούνται σε συνέχεια τα

οικονοµικά στοιχεία, που προκύπτουν, και οι επιπτώσεις που προκαλούνται στο

περιβάλλον από την εφαρµογή των υφιστάµενων τεχνικών διαχείρισής τους, δηλαδή

από την επεξεργασία της τριφασικής ελαιοπυρήνας στα πυρηνελαιουργεία και από

την αποθήκευση του κατσίγαρου στις εξατµισοδεξαµενές. Για το σκοπό αυτό

καταστρώθηκαν τα ισοζύγια µάζας και ενέργειας για το σύνολο του κύκλου ζωής του

ελαιοκάρπου, όταν επεξεργάζεται µε την τεχνολογία της φυγοκέντρισης 3 φάσεων

(Σχήµα ∆ιαχείρισης Α).

ΣΕΝΑΡΙΟ Β:

Στο ΣΕΝΑΡΙΟ Β υποθέτουµε ότι στην περιοχή Χ, τα 40 ελαιοτριβεία µεγάλης

δυναµικότητας, που δραστηριοποιούνται στην περιοχή, εφαρµόζουν την διφασική

µέθοδο ελαιοποίησης. Τότε τα παραγόµενα από την διεργασία εξαγωγής ελαιολάδου

διαφέρουν ως προς τα ποσοτικά και ποιοτικά χαρακτηριστικά µε αυτών του

ΣΕΝΑΡΙΟΥ Α, και συνεπώς διαφέρει η τεχνική επεξεργασίας και διαχείρισής τους

(Σχήµα ∆ιαχείρισης Β). Σύµφωνα µε τα στοιχεία που συλλέχθηκαν από τα διφασικά

ελαιοτριβεία και την εγκατάσταση διαχείρισης της διφασικής πυρήνας της

ΒΙΟΕΝΕΡΓΕΙΑ ΜΕΣΣΗΝΙΑΣ Ε.Π.Ε., καταστρώνεται στη συνέχεια το ισοζύγιο

µάζας και ενέργειας της συνολικής διεργασίας, και αξιολογούνται τα οικονοµικά

στοιχεία, που προκύπτουν, και οι επιπτώσεις που προκαλούνται στο περιβάλλον,

όπως αντίστοιχα γίνεται και για το ΣΕΝΑΡΙΟ Α.

7.2 ΤΕΧΝΙΚΑ ΚΑΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΕΝΑΡΙΟΥ Α

Όπως παρουσιάστηκε σε προηγούµενα κεφάλαια, ένα ελαιοτριβείο µεγάλης

δυναµικότητας επεξεργάζεται ετησίως 3.500 τόνους ελαιοκάρπου κατά µέσο όρο και

παράγει 700 τόνους ελαιολάδου, ενώ ως απόβλητα της διεργασίας παράγονται 1.750

τόνοι τριφασικής ελαιοπυρήνας και 2.100 τόνοι ΥΑΕ. Η κατανάλωση νερού

αντιστοιχεί στο 30% κατ΄ελάχιστον της ποσότητας επεξεργασίας ελαιοκάρπου και

έτσι απαιτούνται 1.050 τόνοι πόσιµου νερού ανά ελαιοτριβείο και ελαιοκοµική

περίοδο.

Page 90: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

90

Σύµφωνα µε το Σενάριο Α, στην υποθετική περιοχή Χ δραστηριοποιούνται 40

ελαιοτριβεία µεγάλης δυναµικότητας, από τα οποία παράγονται συνολικά περίπου

70.000 τόνοι τριφασικής ελαιοπυρήνας. Το πυρηνελαιουργείο της περιοχής Χ

σχεδιάζεται ώστε να λειτουργεί 24 ώρες ηµερησίως για 3 µήνες περίπου, όσο διαρκεί

η ελαιοκοµική περίοδος.

Κατά τη διάρκεια της ελαιοκοµικής περιόδου, τα φορτηγά – οχήµατα ζυγίζουν το

φορτίο τους στην είσοδο της εγκατάστασης και ξεφορτώνουν την τριφασική

ελαιοπυρήνα σε σωρούς στον ειδικό χώρο προσωρινής αποθήκευσης. Για το Σενάριο

Α, όπου η εγκατάσταση σχεδιάζεται µε σκοπό να µπορεί να εξυπηρετεί 70.000

τόνους τριφασικής ελαιοπυρήνας, ο ειδικός χώρος προσωρινής αποθήκευσης

σχεδιάζεται µε δυναµικότητα αποθήκευσης 15.000 τόνων σε έκταση 4 στρεµµάτων.

Γίνεται η παραδοχή ότι τα ελαιοτριβεία της περιοχής βρίσκονται κατά µέσο όρο σε

απόσταση 30 χιλιοµέτρων από την κεντρική µονάδα διαχείρισης 3-φασικής

ελαιοπυρήνας. Η µονάδα επεξεργασίας της τριφασικής ελαιοπυρήνας που

σχεδιάζεται, βάσει των δεδοµένων του Σεναρίου Α, αποτελείται από δύο γραµµές

ξήρανσης και είναι συνολικής ωριαίας δυναµικότητας 34 tn/h διφασικής

ελαιοπυρήνας.

Κατόπιν επισκέψεων σε πυρηνελαιουργεία ίσης δυναµικότητας, συλλέχθηκαν τα

απαραίτητα στοιχεία για την καταγραφή του ισοζυγίου µάζας και ενέργειας της

µονάδας διαχείρισης τριφασικής ελαιοπυρήνας του Σχήµατος ∆ιαχείρισης Α. Τα

στοιχεία αυτά παρατίθενται στις παραγράφους, που ακολουθούν, και παρουσιάζονται

συνοπτικά στον Πίνακα 7.4.

Ο Πίν. 7.4 , όπου παρουσιάζονται τα δεδοµένα εισόδου και εξόδου της εγκατάστασης

σε ετήσια βάση, είναι ο πίνακας των τελικών αποτελεσµάτων ενός υπολογιστικού

φύλλου εργασίας στο πρόγραµµα MS Excel, όπου όλες οι παράµετροι συνδέονται

µεταξύ τους µέσω συναρτήσεων. Όταν τα στοιχεία των κελιών ΠΑΡΑ∆ΟΧΕΣ,

τροποποιούνται (π.χ. για να εξεταστεί η οικονοµική βιωσιµότητα της εν λόγω

µονάδας, αν η εισερχόµενη ποσότητα τροφοδοσίας της πρώτης ύλης µειωθεί στο µισό

λόγω "κακής" σοδειάς), τα κελιά της δυναµικότητας του επί µέρους εξοπλισµού, τα

κελιά όπου περιέχονται τα οικονοµικά στοιχεία εσόδων-εξόδων και τα κελιά των

παραγόµενων ποσοτήτων των προϊόντων (πυρηνόξυλου και πυρηνελαίου)

ενηµερώνονται απευθείας.

Page 91: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

91

7.2.1. Αρχικό κόστος επένδυσης

Για τον υπολογισµό του κόστους επένδυσης της µονάδας διαχείρισης 3-φασικής

ελαιοπυρήνας, η οποία θα καλύπτει τις ανάγκες επεξεργασίας των ελαιοτριβείων που

δραστηριοποιούνται στην υποθετική περιοχή του Σεναρίου Α, λήφθηκε υπόψη το

κόστος του βασικού ηλεκτροµηχανολογικού εξοπλισµού, όπως αυτό προέκυψε από

τα οικονοµικά στοιχεία των υφιστάµενων πυρηνελαιουργείων. Στην εκτίµηση

κόστους επένδυσης, δεν λήφθηκε υπόψη το κόστος αγοράς γης και τα κόστη έργων

πολιτικού µηχανικού.

Μία πλήρης γραµµή επεξεργασίας τριφασικής ελαιοπυρήνας αποτελείται από τον

Η/Μ εξοπλισµό, που περιγράφεται στον ακόλουθο πίνακα 7.1, και απαιτείται για το

στάδιο της εκπυρήνωσης, το στάδιο της ξήρανσης της 3-φασικής ελαιοπυρήνας και

τέλος της εκχύλισης του υπολειπόµενου ελαίου και της απόσταξης του βενζινόλαδου.

Πίν. 7.1: Περιγραφή των βασικών επί µέρους τµηµάτων του Η/Μ εξοπλισµού της

µονάδας διαχείρισης 3-φασικής ελαιοπυρήνας

1 Αναβατόριο τύπου κοχλία µε χοάνη

2 ∆ονούµενη εσχάρα

3 Μεταφορικός κοχλίας κλειστού τύπου

4 ∆εξαµενή οµογενοποίησης – τροφοδοσίας εκπυρηνωτή

5 Μεταφορικός κοχλίας κλειστού τύπου

6 Εκπυρηνωτής

7 Οριζόντιος κοχλίας

8 Αναβατόριο κοχλίας

9 Ξηραντήρας περιστρεφόµενου τυµπάνου

10 Οριζόντιος κοχλίας

Page 92: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

92

11 Κεκλιµένος κοχλίας

12 Χοάνη αποθήκευσης και τροφοδοσίας πυρηνόξυλου

13 Κεκλιµένος κοχλίας

14 Συγκρότηµα εκχυλιστηρίων

15 Κεκλιµένος κοχλίας εκκένωσης πυρηνόξυλου

16 Εµβολοφόρος αντλία

17 Παλλόµενο διηθητικό φίλτρο

18 Εµβολοφόρος αντλία

19 Συγκρότηµα αποστακτηρίων

20 Εναλλάκτης θερµότητας

21 ∆εξαµενή καθίζησης

22 ∆εξαµενές αποθήκευσης ακατέργαστου πυρηνελαίου

Με βάση τα παραπάνω, τα στοιχεία κόστους αρχικής επένδυσης του απαιτούµενου

Η/Μ εξοπλισµού της µονάδας διαχείρισης της 3-φασικής ελαιοπυρήνας,

παρουσιάζονται στον Πίν. 7.2, που ακολουθεί, και αφορούν στο σύνολο του Η/Μ

εξοπλισµού δύο πλήρων γραµµών επεξεργασίας 3-φασικής ελαιοπυρήνας,

δυναµικότητας 17 τόνων ανά ώρα έκαστη.

Πίνακας 7.2: Στοιχεία κόστους κατασκευής εξεταζόµενης µονάδας Σεναρίου Α

Μονάδα διαχείρισης 3-φασικής

ελαιοπυρήνας

Κόστος (€)

34 tn/h δυναµικότητας επεξεργασίας 3.500.000

Για τον υπολογισµό του συνολικού ετήσιου κόστους, υπολογίστηκε το κόστος

εξυπηρέτησης κεφαλαίου. Το ΚΕΚ υπολογίστηκε για τον ηλεκτροµηχανολογικό

Page 93: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

93

εξοπλισµό λαµβάνοντας υπόψη 10 έτη απόσβεσης και αποπληθωρισµένο επιτόκιο

6%, σύµφωνα µε την σχέση:

ΚΕΚ = 1ε)(1

ε)ε(1K

Ν

Ν

−+

+

όπου, Κ: το κόστος κατασκευής της µονάδας

ε: το αποπληθωρισµένο επιτόκιο ε=0,06

Ν: διάρκεια ζωής του έργου Ν=10

Από το κόστος κατασκευής Κ της µονάδας, αφαιρείται το ποσοστό της επιδότησης

που προέρχεται από τα ΕΠιχειρησιακά ΠΕΡιφερειακά Προγράµµατα για την ίδρυση

µονάδας επεξεργασίας 2-φασικής ελαιοπυρήνας. Αν και διαφέρει ανά νοµό και

περιφέρεια, για τους σκοπούς της παρούσας οικονοµοτεχνικής αξιολόγησης το

ποσοστό επιδότησης Η/Μ εξοπλισµού λήφθηκε ίσο µε 40 %.

7.2.2. Κόστος λειτουργίας και συντήρησης

Οι παράµετροι κόστους που λήφθηκαν υπόψη στον υπολογισµό του κόστους

λειτουργίας και συντήρησης των εξεταζόµενων µονάδων διαχείρισης 3-φασικής

ελαιοπυρήνας είναι:

Κόστος µεταφοράς και αγοράς ελαιοπυρήνας

Κόστος καταναλισκόµενης ηλεκτρικής ενέργειας

Κόστος χρήσης νερού

Κόστος χρήσης πυρηνόξυλου

Κόστος χρήσης διαλύτη

Κόστος απασχόλησης προσωπικού

Κόστος συντήρησης Η/Μ εξοπλισµού

Page 94: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

94

Η τριφασική ελαιοπυρήνα µεταφέρεται στην εγκατάσταση µέσω των φορτηγών –

οχηµάτων των ελαιοτριβείων ή των πυρηνελαιουργείων και το κόστος µεταφοράς

υπολογίζεται σε 0,4 €/tn/km. Η τιµή αγοράς της ελαιοπυρήνας διαµορφώνεται από τα

πυρηνελαιουργεία και την τρέχουσα περίοδο αντιστοιχεί κατά µέσο όρο σε 7,5 €/tn.

Για τον υπολογισµό του κόστους καταναλισκόµενης ενέργειας έχει ληφθεί κόστος

ηλεκτρικού ρεύµατος βιοµηχανικής χρήσης ίσο µε 0,13 €/kWh. Η συνολική

εγκατεστηµένη ισχύς των πυρηνελαιουργείων, συνολικής δυναµικότητας 34 tn/h,

αντιστοιχεί σε 830 kW.

Σύµφωνα µε στοιχεία που δόθηκαν από πυρηνελαιουργείο δυναµικότητας ίσης µε

αυτής του εξεταζόµενου πυρηνελαιουργείου της περιοχής Α, απαιτείται η παραγωγή

ατµού, ίση περίπου µε 10 tn/h, στους λέβητες ατµού της εγκατάστασης, για την

προσφορά θερµότητας που θα επιτρέψει το διαχωρισµό του µείγµατος εξανίου και

ελαίου (βενζινόλαδο) στα συστατικά του. Παρ’ όλα αυτά, η κατανάλωση νερού δεν

λαµβάνεται υπόψη, καθώς οι παραγόµενοι ατµοί ψύχονται, µέσω του εναλλάκτη

θερµότητας (ή πύργου ψύξης κλειστού τύπου στις µεγάλες εγκαταστάσεις) και

επανακυκλοφορούν στο κλειστό κύκλωµα νερού της εγκατάστασης.

Στα πυρηνελαιουργεία χρησιµοποιείται πυρηνόξυλο για τις ανάγκες εξάτµισης της

υγρασίας της τριφασικής ελαιοπυρήνας, στο στάδιο της ξήρανσης, και για τις ανάγκες

θέρµανσης των αποστακτηρίων µε ατµολέβητες, προκειµένου να διαχωριστεί το

µίγµα εξανίου και ελαίου, όπως αναφέρθηκε παραπάνω. Η τριφασική ελαιοπυρήνα

ξηραίνεται µέχρι ποσοστού 8-10%. Η ξήρανσή της επιτυγχάνεται µε την καύση

µέρους του τελικού ξηρού προϊόντος, µε θερµογόνο δύναµη 3200 kcal/h. Για την

εξάτµιση 1 kg Η2Ο καταναλώνονται περίπου 1000 kcal. Προκύπτει ότι το 24% του

παραγόµενου πυρηνόξυλου χρησιµοποιείται για την παραγωγή της απαιτούµενης

θερµικής ενέργειας στο στάδιο της ξήρανσης και το 18% τροφοδοτείται στους

λέβητες ατµού στο στάδιο της απόσταξης. Συνολικά, το 42% του παραγόµενου

τελικού προϊόντος χρησιµοποιείται για τις ανάγκες του πυρηνελαιουργείου.

Μετά το πέρας της εκχύλισης του υπολειπόµενου ελαίου της τριφασικής

ελαιοπυρήνας στα συγκροτήµατα εκχυλιστηρίων, αναπόφευκτα υπάρχουν απώλειες

εξανίου οι οποίες αναπληρώνονται µε φρέσκο. Οι απώλειες εξανίου παρατηρούνται

κυρίως λόγω παράσυρσης του διαλύτη µε το έλαιο και την εκχυλισµένη ελαιοπυρήνα,

αλλά και λόγω διαρροών από το δίκτυο κυκλοφορίας του. Το κόστος αγοράς 1 m3

Page 95: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

95

εξανίου είναι 850€ την τρέχουσα περίοδο, σύµφωνα µε στοιχεία γνωστής εταιρείας

ειδών πετρελαίου. Η ανάκτηση εξανίου ισούται µε 5 L/tn ελαιοπυρήνας. Οι απώλειες

εκτιµώνται περίπου 2,5‰.

Το απασχολούµενο προσωπικό ανέρχεται σε οχτώ άτοµα, όπως καταγράφονται οι

ειδικότητες αυτών στον Πίν. 7.3. Το κόστος της εργατοώρας ανέρχεται στα 8 €.

Πίνακας 7.3: Απασχολούµενο προσωπικό µονάδας διαχείρισης 3φασικής ελαιοπυρήνας

Προσωπικό Μονάδα διαχείρισης τριφασικής ελαιοπυρήνας 34 tn/h

Τεχνικό 2

∆ιοικητικό 2

Εργατικό 4

Σύνολο 8

Σε ότι αφορά το κόστος συντήρησης του Η/Μ εξοπλισµού, αυτό εκτιµήθηκε ίσο µε το

0,5% του αρχικού κόστους επένδυσης σε Η/Μ εξοπλισµό.

7.2.3 Έσοδα µονάδων διαχείρισης 3-φασικής ελαιοπυρήνας (πυρηνελαιουργείων)

Τα έσοδα των µονάδων διαχείρισης 3-φασικής ελαιοπυρήνας προέρχονται από την

πώληση των παραγόµενων προϊόντων. Από την επεξεργασία της τριφασικής

ελαιοπυρήνας παράγεται ακατέργαστο πυρηνέλαιο και πυρηνόξυλο, τα οποία

αποτελούν προϊόντα µε εµπορική αξία. Το ακατέργαστο πυρηνέλαιο πωλείται σε

ραφιναρίες, όπου µετά από διεργασίες εξευγενισµού παράγεται το πυρηνέλαιο.

Μέρος του παραγόµενου τελικού ξηρού προϊόντος χρησιµοποιείται από το

πυρηνελαιουργείο για την παραγωγή θερµικής ενέργειας και η ποσότητα που

αποµένει πωλείται. Κύριοι αποδέκτες είναι τα ελαιοτριβεία, ιδιωτικές κατοικίες,

φούρνοι και καµίνια.

Στο πρώτο στάδιο επεξεργασίας, όπου λαµβάνει χώρα η αφαίρεση του πυρηνόξυλου,

αφαιρείται το ξυλάκι, που αντιστοιχεί προσεγγιστικά στο 10% της παροχής εισόδου

Page 96: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

96

και περιέχει 20% υγρασία. Η τιµή του κυµαίνεται στα 100 €/tn, καθώς η θερµογόνος

δύναµή του είναι υψηλή και ίση περίπου µε 4200 kcal/kg.

Στο στάδιο της ξήρανσης, παράγεται το τελικό ξηρό προϊόν µε υγρασία 8-10% και

θερµογόνο δύναµη περίπου 3500 kcal/kg. Η τιµή πώλησης της αντιστοιχεί στα 50

€/tn.

Τέλος, στο στάδιο της εκχύλισης, εξάγεται περίπου το 80% του περιεχόµενου ελαίου

της τριφασικής ελαιοπυρήνας και η τιµή του αντιστοιχεί σε 0,7 €/kg.

Page 97: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

97

Page 98: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

98

7.3 ΤΕΧΝΙΚΑ ΚΑΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΕΝΑΡΙΟΥ Β

Όπως παρουσιάστηκε στο έκτο κεφάλαιο, ένα ελαιοτριβείο µεγάλης δυναµικότητας

επεξεργάζεται ετησίως 3.500 τόνους ελαιοκάρπου κατά µέσο όρο και παράγει 700

τόνους ελαιολάδου, ενώ ως απόβλητο της διεργασίας παράγεται η διφασική

ελαιοπυρήνα, σε ποσότητες που αντιστοιχούν στους 2.800 τόνους. Η εγκατάσταση

διαχείρισης σχεδιάζεται ώστε να λειτουργεί 24 ώρες ηµερησίως για 4 µήνες περίπου.

Σύµφωνα µε το Σενάριο Β, στην υποθετική περιοχή Χ δραστηριοποιούνται 40

ελαιοτριβεία µεγάλης δυναµικότητας, από τα οποία παράγονται συνολικά περίπου

112.000 τόνοι διφασικής ελαιοπυρήνας.

Κατά τη διάρκεια της ελαιοκοµικής περιόδου, τα φορτηγά – οχήµατα ζυγίζουν το

φορτίο τους στην είσοδο της εγκατάστασης και ξεφορτώνουν την διφασική

ελαιοπυρήνα στην δεξαµενή παραλαβής. Η δεξαµενή παραλαβής και προσωρινής

αποθήκευσης της διφασικής ελαιοπυρήνας εµπειρικά κατασκευάζεται µε

δυναµικότητα αποθήκευσης τουλάχιστον ίση µε το ήµισυ της ετήσιας ποσότητας

επεξεργασίας της εγκατάστασης. Για το Σενάριο Β, όπου η εγκατάσταση σχεδιάζεται

µε σκοπό να µπορεί να εξυπηρετεί 112.000 τόνους διφασικής ελαιοπυρήνας, η

δεξαµενή συλλογής σχεδιάζεται ως εκ τούτου µε δυναµικότητα αποθήκευσης 56.000

τόνων.

Οµοίως µε το Σενάριο Α, γίνεται η παραδοχή ότι τα ελαιοτριβεία της περιοχής

βρίσκονται κατά µέσο όρο σε απόσταση 30 χιλιοµέτρων από την κεντρική µονάδα

διαχείρισης 2-φασικής ελαιοπυρήνας. Η µονάδα επεξεργασίας της διφασικής

ελαιοπυρήνας που σχεδιάζεται, βάσει των δεδοµένων του Σεναρίου Β, αποτελείται

από δύο γραµµές επεξεργασίας και είναι συνολικής ωριαίας δυναµικότητας 40 tn/h

διφασικής ελαιοπυρήνας.

Κατόπιν επισκέψεων στη µονάδα διαχείρισης διφασικής ελαιοπυρήνας της

ΒΙΟΕΝΕΡΓΕΙΑ ΜΕΣΣΗΝΙΑΣ Ε.Π.Ε., καθώς επίσης και στη µονάδα Extractora

Ecologica µεγαλύτερης δυναµικότητας, στην περιοχή Mora του Τολέδο της Ισπανίας,

συλλέχθηκαν τα απαραίτητα στοιχεία για την καταγραφή του ισοζυγίου µάζας και

ενέργειας της µονάδας διαχείρισης διφασικής ελαιοπυρήνας του Σχήµατος

∆ιαχείρισης Β. Τα στοιχεία αυτά παρατίθενται στις παραγράφους, που ακολουθούν,

και παρουσιάζονται συνοπτικά στον Πίνακα 7.8.

Page 99: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

99

Ο Πίν. 7.8 , οµοίως µε τον Πίν. 7.4, παρουσιάζει τα δεδοµένα εισόδου και εξόδου της

εγκατάστασης σε ετήσια βάση, και αποτελεί τον πίνακα των τελικών αποτελεσµάτων

ενός υπολογιστικού φύλλου εργασίας στο πρόγραµµα MS Excel, όπου όλες οι

παράµετροι συνδέονται µεταξύ τους µέσω συναρτήσεων. Όταν τα στοιχεία των

κελιών ΠΑΡΑ∆ΟΧΕΣ, τροποποιούνται, τα κελιά της δυναµικότητας του επί µέρους

εξοπλισµού, των οικονοµικών στοιχείων εσόδων-εξόδων και των παραγόµενων

ποσοτήτων των προϊόντων (πυρηνόξυλου και πυρηνελαίου) ενηµερώνονται

απευθείας.

7.3.1. Αρχικό κόστος επένδυσης

Για τον υπολογισµό του κόστους επένδυσης της µονάδας διαχείρισης 2φασικής

ελαιοπυρήνας, η οποία θα καλύπτει τις ανάγκες επεξεργασίας των ελαιοτριβείων που

δραστηριοποιούνται στην υποθετική περιοχή του Σεναρίου Β, λήφθηκε υπόψη το

κόστος του βασικού ηλεκτροµηχανολογικού εξοπλισµού, όπως αυτό προέκυψε από

στοιχεία του κατασκευαστικού οίκου φυγοκεντρικών συγκροτηµάτων PIERALISI.

Στην εκτίµηση κόστους επένδυσης, δεν λήφθηκε υπόψη το κόστος αγοράς γης και τα

κόστη έργων πολιτικού µηχανικού.

Μία πλήρης γραµµή επεξεργασίας διφασικής ελαιοπυρήνας αποτελείται από τον Η/Μ

εξοπλισµό, που περιγράφεται στον ακόλουθο πίνακα 7.5 και απαιτείται για την

εκπυρήνωση, την παραλαβή και την διαύγαση του υπολειπόµενου ελαιολάδου και την

ξήρανση της 2-φασικής ελαιοπυρήνας. Επιπλέον, αναγράφεται η ισχύς του επί µέρους

εξοπλισµού, καθότι για τον εξοπλισµό της µονάδας αυτής δόθηκαν αναλυτικά

στοιχεία από την εταιρεία του κατασκευαστικού οίκου PIERALISI.

Πίν. 7.5: Περιγραφή των βασικών επί µέρους τµηµάτων του Η/Μ εξοπλισµού της

µονάδας διαχείρισης 2-φασικής ελαιοπυρήνας

α/α Περιγραφή ΤΜΧ Ισχύς

(kW)

Συν. Ισχύς

(kW tot.)

1 Αναβατόριο τύπου κοχλία µε χοάνη 2 3 6

2 ∆ονούµενη εσχάρα 2 3 6

Page 100: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

100

3 Μεταφορικός κοχλίας κλειστού τύπου 2 3 6

4 Εµβολοφόρος αντλία και σωληνώσεις 2 15 30

5 ∆εξαµενή οµογενοποίησης – τροφοδοσίας

εκπυρηνωτή

2 4 8

6 Μεταφορικός κοχλίας κλειστού τύπου 4 3 12

7 Εκπυρηνωτής 4 55 220

8 Οριζόντιος κοχλίας 2 3 6

9 Αναβατόριο κοχλίας 2 3 6

10 Εµβολοφόρος αντλία και σωληνώσεις 2 15 30

11 Συγκρότηµα µαλακτήρα 4 8 32

12 Αντλίες τύπου mono 8 2,2 17,6

13 Φυγοκεντρικός διαχωριστήρας δύο φάσεων 4 45 180

14 ∆ονούµενο κόσκινο 4 0,36 1,44

15 Αντλία 4 0,55 2,2

16 Οριζόντιος κοχλίας κλειστού τύπου 4 1,5 6

17 Εµβολοφόρος αντλία και σωληνώσεις 2 15 30

18 Λέβητας και πλαίσιο θερµού νερού µε εναλλάκτη 1 0 0

19 Αντλία 2 0,55 1,1

20 Κατακόρυφος φυγοκεντρικός διαχωριστήρας ή

∆ιαυγαστήρας

2 5,5 11

21 Ηλεκτρικός πίνακας ελέγχου, λειτουργίας και

ασφάλειας της µονάδας repasso

2 0 0

22 Χοάνη αποθήκευσης και τροφοδοσίας 2 0 0

Page 101: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

101

πυρηνόξυλου

23 Κεκλιµένος κοχλίας 2 3 6

24 Ξηραντήρας περιστρεφόµενου τυµπάνου 2 294 588

25 Κοχλίας κλειστού τύπου 2 3 6

26 Αναβατόριο τύπου κοχλία 2 3 6

Συνολική

εγκατεστηµένη

ισχύς

1217,52

Με βάση τα παραπάνω, τα στοιχεία κόστους αρχικής επένδυσης του απαιτούµενου

Η/Μ εξοπλισµού της µονάδας διαχείρισης της 2-φασικής ελαιοπυρήνας,

παρουσιάζονται στον Πίν. 7.6 που ακολουθεί και αφορούν στο σύνολο του Η/Μ

εξοπλισµού δύο πλήρων γραµµών επεξεργασίας 2-φασικής ελαιοπυρήνας,

δυναµικότητας 20 τόνων ανά ώρα έκαστη.

Πίνακας 7.6: Στοιχεία κόστους κατασκευής εξεταζόµενης µονάδας Σεναρίου Β

Μονάδα διαχείρισης 2-φασικής

ελαιοπυρήνας

Κόστος (€)

40 tn/h δυναµικότητας επεξεργασίας 4.500.000

Για τον υπολογισµό του συνολικού ετήσιου κόστους, υπολογίστηκε το κόστος

εξυπηρέτησης κεφαλαίου. Το ΚΕΚ υπολογίστηκε για τον ηλεκτροµηχανολογικό

εξοπλισµό λαµβάνοντας υπόψη 10 έτη απόσβεσης και αποπληθωρισµένο επιτόκιο

6%, σύµφωνα µε την σχέση:

ΚΕΚ = 1ε)(1

ε)ε(1K

Ν

Ν

−+

+

όπου, Κ: το κόστος κατασκευής της µονάδας

Page 102: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

102

ε: το αποπληθωρισµένο επιτόκιο ε=0,06

Ν: διάρκεια ζωής του έργου Ν=10

Οµοίως µε το Σενάριο Β, από το κόστος κατασκευής Κ της µονάδας, αφαιρείται το

ποσοστό της επιδότησης που προέρχεται από τα ΕΠιχειρησιακά ΠΕΡιφερειακά

Προγράµµατα για την ίδρυση µονάδας επεξεργασίας 2-φασικής ελαιοπυρήνας. Αν

και διαφέρει ανά νοµό και περιφέρεια, για τους σκοπούς της παρούσας

οικονοµοτεχνικής αξιολόγησης το ποσοστό επιδότησης Η/Μ εξοπλισµού λήφθηκε

ίσο µε 40 %.

7.3.2. Κόστος λειτουργίας και συντήρησης

Οι παράµετροι κόστους που λήφθηκαν υπόψη στον υπολογισµό του κόστους

λειτουργίας και συντήρησης των εξεταζόµενων µονάδων διαχείρισης 2-φασικής

ελαιοπυρήνας είναι:

Κόστος µεταφοράς ελαιοπυρήνας

Κόστος καταναλισκόµενης ηλεκτρικής ενέργειας

Κόστος χρήσης πυρηνόξυλου

Κόστος απασχόλησης προσωπικού

Κόστος συντήρησης Η/Μ εξοπλισµού

Η διφασική ελαιοπυρήνα µεταφέρεται στην εγκατάσταση µέσω των φορτηγών –

οχηµάτων των ελαιοτριβείων και το κόστος µεταφοράς υπολογίζεται σε 0,4 €/tn/km.

Γίνεται η παραδοχή ότι η διφασική ελαιοπυρήνα, ως απόβλητο των ελαιοτριβείων,

δεν πωλείται στην µονάδα διαχείρισης διφασικής ελαιοπυρήνας. Οι ελαιοτριβείς

µεταφέρουν στη µονάδα τα παραγόµενα απόβλητα και παραλαµβάνουν σχετικό

πιστοποιητικό, όπου αναγράφονται οι ποσότητες που µεταφέρθηκαν. Η µονάδα

διαχείρισης (αποδέκτης) υπογράφει το πιστοποιητικό παραλαβής και καλύπτει τα

έξοδα µεταφοράς.

Page 103: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

103

Για τον υπολογισµό του κόστους καταναλισκόµενης ενέργειας έχει ληφθεί κόστος

ηλεκτρικού ρεύµατος βιοµηχανικής χρήσης ίσο µε 0,13 €/kWh. Η συνολική

εγκατεστηµένη ισχύς της εξεταζόµενης µονάδας διαχείρισης 2-φασικής ελαιοπυρήνας

αντιστοιχεί σε 1217,52 kW.

Η απαιτούµενη ενέργεια για την εξάτµιση της υγρασίας, και ως εκ τούτου για την

ξήρανση της 2-φασικής πυρήνας, παρέχεται από τις θερµές αέριες µάζες που

παράγονται στον θάλαµο καύσης της µονάδας. Ως καύσιµη ύλη χρησιµοποιείται το

µέρος του τελικού ξηρού προϊόντος. Η υψηλή θερµογόνος δύναµη των τελικών

προϊόντων αξιοποιείται για την παραγωγή θερµότητας. Σύµφωνα µε τον

κατασκευαστή του ξηραντηρίου, για την εξάτµιση 1 kg Η2Ο καταναλώνονται 1000

kcal. Προκύπτει ότι το 40% του παραγόµενου πυρηνόξυλου χρησιµοποιείται για την

παραγωγή της απαιτούµενης θερµικής ενέργειας, καθιστώντας τη διεργασία

ενεργειακά αυτόνοµη.

Το απασχολούµενο προσωπικό ανέρχεται σε οχτώ άτοµα, όπως καταγράφονται οι

ειδικότητες αυτών στον Πίν. 7.7. Το κόστος της εργατοώρας ανέρχεται στα 8 €.

Πίνακας 7.7:Απασχολούµενο προσωπικό µονάδας διαχείρισης διφασικής ελαιοπυρήνας

Προσωπικό Μονάδα διαχείρισης διφασικής ελαιοπυρήνας 40 tn/h

Τεχνικό 2

∆ιοικητικό 2

Εργατικό 4

Σύνολο 8

Σε ότι αφορά το κόστος συντήρησης του Η/Μ εξοπλισµού, αυτό εκτιµήθηκε βάσει

αναλυτικών στοιχείων κόστους που λήφθηκαν από τον κατασκευαστικό οίκο

φυγοκεντρικών διαχωριστήρων PIERALISI. Το λαµβανόµενο κόστος συντήρησης

είναι µικρότερο του 0,5% του αρχικού κόστους επένδυσης.

Page 104: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

104

7.3.3 Έσοδα µονάδων διαχείρισης 2-φασικής ελαιοπυρήνας

Τα έσοδα των µονάδων διαχείρισης 2-φασικής ελαιοπυρήνας προέρχονται από την

πώληση των παραγόµενων προϊόντων. Η διφασική ελαιοπυρήνα µετατρέπεται µέσω

της εκπυρήνωσης, της δεύτερης φυγοκέντρισης και της ξήρανσης σε λάδι και

πυρηνόξυλο, τα οποία αποτελούν προϊόντα µε εµπορική αξία.

Στο πρώτο στάδιο επεξεργασίας, όπου λαµβάνει χώρα η αφαίρεση του πυρηνόξυλου,

αφαιρείται το ξυλάκι, που αντιστοιχεί προσεγγιστικά στο 10% της παροχής εισόδου

και περιέχει 20% υγρασία. Η τιµή του κυµαίνεται στα 100 €/tn, καθώς η θερµογόνος

δύναµή του είναι περίπου 4200 kcal/kg.

Στα στάδιο της 2ης φυγοκέντρισης εξάγεται το 50% του υπολειπόµενου ελαίου στην

ελαιοπυρήνα. Το παραγόµενο repasso ελαιόλαδο ή ελαιόλαδο 2ης φυγοκέντρισης,

σύµφωνα µε την ΒΙΟΕΝΕΡΓΕΙΑ ΜΕΣΣΗΝΙΑΣ Ε.Π.Ε., πωλήθηκε για το έτος

2009/10 1,5 €/kg.

Η τιµή πώλησης της ξηρής ελαιοπυρήνας αντιστοιχεί στα 50 €/tn.

Page 105: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

105

Page 106: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

7.4 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

Στους Πίνακες 7.4 και 7.8

διαχείρισης τριφασικής και

σηµειώθηκαν και τα οικονοµικά

Το πυρηνελαιουργείο που

επεξεργάζεται 70.000 τόνους

µήνες, ενώ η µονάδα διαχείρισης

περιοχή Β (δυναµικότητας

περίπου 4 µήνες. Η ελαιοπυρήνα

ελαιοτριβεία µεγάλης δυναµικότητας

διαφέρει ποσοτικά για τις

περίοδος λειτουργίας τους.

Στο Σχ. 7.1 παρουσιάζονται

τριφασικής και διφασικής

Η/Μ εξοπλισµού.

Σχ. 7.1: Ετήσια έσοδα-έξοδαελαιοπυρήνας

0

500.000

1.000.000

1.500.000

2.000.000

2.500.000

3.000.000

3.500.000

4.000.000

4.500.000

3-Φ - ΣΕΝΑΡΙΟ Α

2.063.515

και 7.8 δόθηκαν τα ισοζύγια µάζας και ενέργειας

τριφασικής και διφασικής ελαιοπυρήνας, αντίστοιχα, καθώς

οικονοµικά στοιχεία, έσοδα και έξοδα, των επιχειρήσεων

ου εξυπηρετεί την περιοχή Α (δυναµικότητας

τόνους 3-φασικής ελαιοπυρήνας και λειτουργεί

µονάδα διαχείρισης 2-φασικής ελαιοπυρήνας, που εξυπηρετεί

δυναµικότητας 40 tn/h), επεξεργάζεται 112.000 τόνους και

ελαιοπυρήνα, που δέχονται ετησίως, προέρχεται

µεγάλης δυναµικότητας, σύµφωνα µε τα Σενάρια Α

για τις δύο µονάδες, και ως εκ τούτου διαφέρει κ

τους.

παρουσιάζονται τα ετήσια έσοδα και έξοδα των µονάδων

διφασικής ελαιοπυρήνας, προ αποσβέσεως του κόστους

έξοδα των µονάδων διαχείρισης 3-φασικής καιελαιοπυρήνας των Σεναρίων Α και Β

ΣΕΝΑΡΙΟ Α

2Φ - ΣΕΝΑΡΙΟ Β

2.063.5152.474.706

3.553.883

4.434.063

106

ενέργειας των µονάδων

αντίστοιχα, καθώς επίσης

επιχειρήσεων αυτών.

δυναµικότητας 34 tn/h)

λειτουργεί περίπου 3

που εξυπηρετεί την

τόνους και λειτουργεί

προέρχεται από 40

Σενάρια Α και Β, όµως

διαφέρει και η χρονική

µονάδων διαχείρισης

κόστους επένδυσης

και 2-φασικής

ΈΞΟΔΑ

ΈΣΟΔΑ

Page 107: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

Ως συνέπεια του µικρότερου

λειτουργικό κόστος αυτών

φασικής ελαιοπυρήνας. Επιπλέον

πυρηνελαιουργείου είναι χαµηλότερο

εξαγωγής ελαιολάδου των

υπολογίστηκαν περίπου

ελαιοπυρήνας ήταν περίπου

παρουσιάζονται στο Σχήµα

φασικής ελαιοπυρήνας είναι

3.553.883 € και 4.434.063

φασικής ελαιοπυρήνας, αντίστοιχα

Το ανηγµένο συνολικό

ελαιοπυρήνας είναι 0,03 και

αντίστοιχα, όπως παρουσιάζονται

Σχ. 7.2: Ανηγµένο συνολικόκαι 2-

Στο ακόλουθο Σχήµα 7.3, παρουσιάζεται

µονάδων διαχείρισης 2

0,029478792

0

0,005

0,01

0,015

0,02

0,025

0,03

µικρότερου χρόνου λειτουργίας των πυρηνελαιουργείων

αυτών εµφανίζεται χαµηλότερο των µονάδων διαχείρισης

ελαιοπυρήνας. Επιπλέον, το κόστος αγοράς του Η/Μ εξοπλισµού

είναι χαµηλότερο, κυρίως λόγω της διαφορετικής

των δύο Σεναρίων. Τα ετήσια έξοδα των πυρηνελαιουργείων

περίπου 2.063.515 €, ενώ των µονάδων διαχείρισης

περίπου 20% υψηλότερα και ίσα µε 2.474

Σχήµα 7.1. Από την άλλη, τα έσοδα των µονάδων διαχείρισης

ήνας είναι περίπου 25% υψηλότερα. Αναλυτικότερα

4.434.063 € για τα πυρηνελαιουργεία και τις µονάδες διαχείρισης

ελαιοπυρήνας, αντίστοιχα.

συνολικό ετήσιο κόστος επεξεργασίας ανά µονάδα

0,03 και 0,022 €/kg/έτος για τη 3-φασική και την

παρουσιάζονται στο Σχήµα 7.2, που ακολουθεί.

συνολικό ετήσιο κόστος επεξεργασίας 3-φασικής (3--φασικής ελαιοπυρήνας (2-Φ Σενάριο Β)

7.3, παρουσιάζεται το κέρδος των πυρηνελαιουργείων

διαχείρισης 2-φασικής ελαιοπυρήνας ανά ελαιοκοµική

0,029478792

0,022095586

3-Φ - ΣΕΝΑΡΙΟ Α

2-Φ - ΣΕΝΑΡΙΟ Β

107

πυρηνελαιουργείων, το

µονάδων διαχείρισης 2-

εξοπλισµού ενός

διαφορετικής τεχνολογίας

πυρηνελαιουργείων

διαχείρισης 2-φασικής

74.706 €, όπως

µονάδων διαχείρισης 2-

Αναλυτικότερα, είναι

µονάδες διαχείρισης 2-

µονάδα βάρους

και την 2-φασική,

-Φ Σενάριο Α)

πυρηνελαιουργείων και των

ελαιοκοµική περίοδο.

ΣΕΝΑΡΙΟ Α

ΣΕΝΑΡΙΟ Β

Page 108: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

Υπολογίζεται ότι για το Σενάριο

συγκριτικά µε των πυρηνελαιουργεί

Σχ. 7.3: Ετήσιο κέρδος µονάδωνφασικής

Λαµβάνοντας υπόψη τα Σχήµατα

στην αρχή αυτού του κεφαλαίου

παραγωγής του ελαιολάδου

για το σύνολο του κύκλου

κεφάλαιο, το κόστος επεξεργασίας

0,036 και 0,03 €/kg/έτος

αντίστοιχα. Στο κόστος επεξεργασίας

ελαιοποίησης, έχει συµπεριληφθεί

παραγόµενου κατσίγαρου,

του σε εξατµισοδεξαµενές

Η µέθοδος εξάτµισης των ΥΑΕ

τύπου, καθώς αποτελεί

βιβλιογραφικά, αλλά όπως

τους σκοπούς της διπλωµατικής

χείµαρρους και ποτάµια, πλησίον

Για παράδειγµα, συνηθίζετα

1.000.000

1.500.000

2.000.000

το Σενάριο Β, το ετήσιο κέρδος είναι υψηλότερο

πυρηνελαιουργείων.

κέρδος µονάδων διαχείρισης 3-φασικής (3-Φ Σενάριοφασικής ελαιοπυρήνας (2-Φ Σενάριο Β)

τα Σχήµατα ∆ιαχείρισης Α και Β, τα οποία παρουσιάστηκαν

κεφαλαίου, δίνεται η δυνατότητα να συγκριθούν οι

ελαιολάδου και επεξεργασίας των αποβλήτων τους, ανά

κύκλου ζωής του ελαιοκάρπου. Όπως υπολογίστηκε

επεξεργασίας ελαιοκάρπου για την παραγωγή ελαιολάδου

έτος, για την 3-φασική και 2-φασική µέθοδο ελαιοποίησης

κόστος επεξεργασίας 1 kg ελαιοκάρπου µε την 3-φασική

συµπεριληφθεί επιπλέον το κόστος επεξεργασίας

κατσίγαρου, που προκύπτει από την προεπεξεργασία και

εξατµισοδεξαµενές.

των ΥΑΕ εφαρµόζεται ευρέως από τα ελαιοτριβεία

αποτελεί οικονοµικά βιώσιµη λύση. Όµως, όπως

όπως επίσης έχει αποδειχθεί και από την έρευνα

διπλωµατικής εργασίας, τα ΥΑΕ συνήθως καταλήγουν

ποτάµια, πλησίον των ελαιοτριβείων, ή διαχειρίζονται µη

υνηθίζεται να παραβλέπεται η απαιτούµενη προεπεξεργασία

1.490.368

1.959.357

3-Φ - ΣΕΝΑΡΙΟ Α

2-Φ - ΣΕΝΑΡΙΟ Β

108

υψηλότερο κατά 31%

Σενάριο Α) και 2-

παρουσιάστηκαν

συγκριθούν οι δύο µέθοδοι

τους, ανά περίπτωση,

υπολογίστηκε στο έκτο

παραγωγή ελαιολάδου είναι

µέθοδο ελαιοποίησης,

φασική µέθοδο

επεξεργασίας του

προεπεξεργασία και αποθήκευσή

ελαιοτριβεία αυτού του

όπως αναφέρεται

έρευνα που έγινε για

καταλήγουν σε

διαχειρίζονται µη ορθολογικά.

προεπεξεργασία τους,

ΣΕΝΑΡΙΟ Α

ΣΕΝΑΡΙΟ Β

Page 109: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

109

που περιλαµβάνει λιποσυλλογή, προσθήκη ασβέστη και κατόπιν συγκράτηση των

συσσωµατωµένων στερεών σε δεξαµενή καθίζησης, που µειώνει σε µεγάλο ποσοστό

το περιεχόµενο οργανικό φορτίο, µε αποτέλεσµα οι λιπαρές ουσίες να καλύπτουν

επιφανειακά τις λιµνοδεξαµενές, εµποδίζοντας την εξάτµιση των ΥΑΕ και το µεγάλο

ποσοστό στερεών να καλύπτει σηµαντικό µέρος του βάθους των λιµνοδεξαµενών,

δηµιουργώντας αναερόβιες συνθήκες και ότι αυτό συνεπάγεται (οσµές, προσέλκυση

εντόµων κλπ). Επίσης, υπάρχουν λιµνοδεξαµενές, των οποίων ο πυθµένας δεν έχει

επενδυθεί µε γεωµεµβράνη, µε αποτέλεσµα να υπάρχουν διαρροές προς τον υπόγειο

υδροφόρο ορίζοντα. Τέλος, στο κόστος επεξεργασίας του ελαιοκάρπου µε τη µέθοδο

αυτή, έχει συµπεριληφθεί επιπλέον το κόστος κατανάλωσης πόσιµου νερού, που

απαιτείται για τη µέθοδο αυτή.

Στην παρούσα οικονοµική αξιολόγηση, το περιβαλλοντικό κόστος των παραπάνω

ενεργειών δεν έχει αποτιµηθεί σε χρηµατικό κόστος. Θα αποτελούσε παρ’ όλα αυτά

σηµαντική παράλειψη να µην αναφερθεί λεκτικά και να µην αξιολογηθούν οι

περιβαλλοντικές επιπτώσεις που προκαλούνται από την λειτουργία των ελαιοτριβείων

µε την 3-φασική µέθοδο ελαιοποίησης. Στα συµπεράσµατα της οικονοµικής και

περιβαλλοντικής αξιολόγησης των δύο µεθόδων ελαιοποίησης, που έγινε στο έκτο

κεφάλαιο, η διφασική µέθοδος προκρίθηκε της τριφασικής µεθόδου, καθότι το

κόστος παραγωγής ελαιολάδου υπολογίστηκε περίπου 16% χαµηλότερο, αλλά και

γιατί η κατανάλωση πόσιµου νερού και η παραγωγή υγρών αποβλήτων είναι

µηδενική, στο στάδιο της παραλαβής του ελαιολάδου (φυγοκέντριση αλεσµένου

ελαιόκαρπου). Με την εφαρµογή του Σχήµατος ∆ιαχείρισης Β, εξοικονοµούνται

42.000 m3/έτος πόσιµου νερού και αποτρέπεται η παραγωγή 84.000 m3/έτος ΥΑΕ, τα

οποία θα κατέληγαν σε παρακείµενους των ελαιοτριβείων υδάτινους αποδέκτες.

Σε συνέχεια, στο παρόν κεφάλαιο υπολογίστηκε το ανηγµένο ετήσιο κόστος

επεξεργασίας των στερεών αποβλήτων των δύο µεθόδων ελαιοποίησης. ∆εδοµένου

ότι από 1 kg ελαιοκάρπου, παράγεται 0,5 kg τριφασικής ελαιοπυρήνας ή 0,8 kg

διφασικής ελαιοπυρήνας, στο κόστος παραγωγής ελαιολάδου από 1 kg ελαιοκάρπου

(συν κόστος επεξεργασίας ΥΑΕ για την 3-φασική µέθοδο ελαιοποίησης) προστίθεται

και το κόστος επεξεργασίας της ελαιοπυρήνας που παράγεται. Συνολικά, για το

σύνολο του κύκλου ζωής του ελαιοκάρπου, το κόστος επεξεργασίας του σύµφωνα µε

το Σχήµα ∆ιαχείρισης Α και Β, υπολογίζεται σε 0,051 € και 0,0476 €, αντίστοιχα,

όπως παρουσιάζεται στο ακόλουθο Σχήµα 7.4.

Page 110: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

Σχ. 7.4: Κόστος επεξεργασίαςκύκλου ζωής του

Για τις περιοχές Α και Β, όπου

το συνολικό κόστος επεξεργασίας

ανά περίπτωση στο ακόλουθο

Σχ. 7.5: Συνολικό κόστος επεξεργασίαςεπεξεργασία, σύµφωνα µε

0,051

0,030

0,040

0,050

0,060

6.000.000

6.500.000

7.000.000

7.500.000

επεξεργασίας ελαιοκάρπου, €/kg ελαιοπυρήνας/έτος, για του, όταν εφαρµόζεται το Σχήµα ∆ιαχείρισης Α

και Β, όπου λειτουργούν 40 ελαιοτριβεία µεγάλης δυναµικότητας

επεξεργασίας των 140.000 τόνων ελαιοκάρπου παρουσιάζεται

ακόλουθο Σχήµα 7.5.

κόστος επεξεργασίας 140.000 τόνων ελαιοκάρπου, πουσύµφωνα µε το Σχήµα ∆ιαχείρισης Α και Β, στην Περιοχή

0,051

0,0477

3Φ - ΣΧΗΜΑ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ Α

2Φ - ΣΧΗΜΑ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ Β

7.103.515

6.674.706

110

για το σύνολο του Α ή Β

µεγάλης δυναµικότητας,

ελαιοκάρπου παρουσιάζεται

, που υφίστανται Περιοχή Α και Β

ΣΧΗΜΑ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ Α

ΣΧΗΜΑ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ Β

ΠΕΡΙΟΧΗ Α

ΠΕΡΙΟΧΗ Β

Page 111: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

111

8. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

Ο κύριος στόχος της διπλωµατικής εργασίας ήταν η διερεύνηση της ορθολογικής

(από πλευράς εφαρµογής της κατάλληλης τεχνολογικής προσέγγισης µε, κατά το

δυνατόν, µικρότερο διαχειριστικό κόστος, οικονοµικό και περιβαλλοντικό)

διαχειριστικής επιλογής για την παραγωγή του ελαιολάδου και κατ΄ επέκταση για την

επεξεργασία του συνόλου των παραγόµενων υγρών και στερεών αποβλήτων των

ελαιοτριβείων. Ειδικότερα, εξετάσθηκαν διεξοδικά:

1. Η υφιστάµενη κατάσταση, µε έµφαση στο µέγεθος του κλάδου και της αγοράς

ελαιολάδου και της ελαιοπαραγωγής, µε κριτική αποδελτίωση πλέον έγκυρων

στοιχείων και κλαδικών µελετών και λεπτοµερή καταγραφή των

παρατηρούµενων προβληµάτων της πρωτογενούς επεξεργασίας του

ελαιοκάρπου στα ελαιοτριβεία.

2. Η διεξοδική αναφορά των τεχνολογιών, µεθόδων και διαχειριστικών

πρακτικών επεξεργασίας ή/και αξιοποίησης των υγρών αποβλήτων των

τριφασικών ελαιοτριβείων, αλλά και των αποβλήτων των διφασικών

ελαιοτριβείων, µε στοιχεία της πλέον πρόσφατης βιβλιογραφίας, αλλά και

κατόπιν επισκέψεων στις µονάδες επεξεργασίας τους.

3. Η λεπτοµερής οικονοµοτεχνική ανάλυση των φυγοκεντρικών 3-φασικών και

2-φασικών ελαιοτριβείων, αλλά και των κεντρικών σχηµάτων διαχείρισης

τόσο της 3-φασικής όσο και της διφασικής ελαιοπυρήνας.

Αφορµή για τη διεξαγωγή της παρούσας διπλωµατικής εργασίας, αλλά και όλων των

ερευνητικών εργασιών που γίνονται τα τελευταία χρόνια, είναι ότι τα ελαιοτριβεία

απαιτούν σηµαντικές ποσότητες νερού και παράγουν σηµαντικές ποσότητες υγρών

αποβλήτων. Η αποτελεσµατική διαχείριση και η περιβαλλοντικά συµβατή

επεξεργασία και τελική διάθεση του κατσίγαρου των τριφασικών ελαιοτριβείων,

αποτελεί το σηµαντικότερο περιβαλλοντικό και οικονοµικό πρόβληµα που

αντιµετωπίζει ο κλάδος της ελαιοκαλλιέργειας. Το πρόβληµα αυτό έχει ενταθεί τα

τελευταία χρόνια, παίρνοντας διαστάσεις κρίσεως, αφενός λόγω της ογκούµενης

αντίδρασης των τοπικών αρχών και των κατοίκων στη συνεχιζόµενη ανεξέλεγκτη

απόρριψη των ΥΑΕ, αποβλήτων µε υψηλό ρυπαντικό φορτίο οργανικής προέλευσης,

Page 112: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

112

είτε σε παρακείµενους υδάτινους αποδέκτες, είτε σε πρόχειρες εξατµισοδεξαµενές,

όπου και στις δύο περιπτώσεις προκαλείται σοβαρό περιβαλλοντικό πρόβληµα.

Αφετέρου, εντείνεται ασφυκτικά και η πίεση της Ευρωπαϊκής Ένωσης, η οποία µε

σειρά ήδη υφιστάµενων, αλλά και επερχόµενων θεσµικών ρυθµίσεων, απαιτεί πλέον

πλήρη οικολογική διαχείριση ολόκληρου του κύκλου ζωής του ελαιοκάρπου.

Από την άλλη, τα διφασικά ελαιοτριβεία, ή οικολογικά, έχουν υψηλό βαθµό

διείσδυσης τα τελευταία έτη, καθώς εµφανίζουν σηµαντικά πλεονεκτήµατα, όπως:

- η παραγωγή ελαιολάδου είναι ελαφρά υψηλότερη, έναντι των τριφασικών

- εξοικονοµούνται σηµαντικές ποσότητες νερού, µε αποτέλεσµα χαµηλότερες

ενεργειακές απαιτήσεις (µείωση λειτουργικού κόστους), και

- το παραγόµενο ελαιόλαδο είναι καλύτερης ποιότητας, καθώς έχει υψηλότερη

σταθερότητα στην οξείδωση και καλύτερα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά.

Από την άλλη, ως µειονεκτήµατα των διφασικών ελαιοτριβείων αναφέρονται:

- η παραγωγή ενός νέου υποπροϊόντος, της διφασικής ελαιοπυρήνας, που

απαιτεί µία αξιόπιστη, τεχνικά, περιβαλλοντικά και οικονοµικά, µέθοδο

τελικής διάθεσής του, και

- στην δυσκολία επεξεργασίας της διφασικής ελαιοπυρήνας στα συµβατικά

πυρηνελαιουργεία, όχι µόνο λόγω των αυξηµένων ενεργειακών αναγκών που

απαιτούνται για την εξάτµισή του, αλλά και τις τεχνικές δυσκολίες που

υπεισέρχονται κατά την ξήρανση, λόγω της καραµελοποίησης που υφίστανται

τα σάκχαρα.

Η εκτεταµένη ανάλυση και παρουσίαση των τεχνολογικών λύσεων και των στοιχείων

οικονοµικής βιωσιµότητας των διαχειριστικών σχηµάτων που εξετάσθηκαν,

αναφορικά µε τη λειτουργία κεντρικών µονάδων διαχείρισης της 3-φασικής και 2-

φασικής ελαιοπυρήνας, κατέδειξε ότι η εφαρµογή της κεντρικής διαχείρισης των

αποβλήτων των 2-φασικών ελαιοτριβείων αποτελεί πλέον εναλλακτική αποδεκτή

λύση:

- από τεχνολογικής άποψης, καθώς εφαρµόζεται στην Ισπανία τα τελευταία 15

χρόνια,

Page 113: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

113

- από οικονοµικής άποψης, διότι οδηγεί σε θετικά οικονοµικά αποτελέσµατα, και

τέλος,

- από περιβαλλοντικής άποψης, καθώς εξοικονοµούνται σηµαντικές ποσότητες

νερού και τα ελαιοτριβεία απαλλάσσονται πλήρως από την διαχείριση των

ιδιαίτερα ρυπογόνων ΥΑΕ.

Ποιο από τα δύο Σχήµατα ∆ιαχείρισης επιλέγεται τελικά, εξαρτάται από τις τοπικές,

γεωγραφικές, κοινωνικές και οικονοµικές συνθήκες, που επικρατούν σε κάθε

ελαιοπαραγωγική περιοχή της χώρας. Χωρίς αµφιβολία οι συνθήκες αυτές είναι,

σχετικά µε τα προηγούµενα χρόνια, πιο ώριµες προς την κατεύθυνση µετατροπής των

τριφασικών ελαιοτριβείων σε διφασικά σε περιοχές, όπως η Πελοπόννησος, η

Μυτιλήνη και η Κρήτη, όπου η ελαιοπαραγωγική δραστηριότητα είναι έντονη.

Εν τέλει, η παρούσα ανάλυση απέδειξε ότι βιώσιµη διαχειριστική λύση υπάρχει και

είναι γνωστή σε κάθε περίπτωση, αρκεί να υπάρξει όσο το δυνατόν πιο ευρεία προς

τούτο συναίνεση και να δροµολογηθούν οι απαραίτητες δράσεις από τους

εµπλεκόµενους φορείς και την πολιτεία.

Page 114: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

114

9. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

AEA 2007, Eubionet 2 – Factsheet of supply chain in Spain – No 32 – Spain

Aparicio, R. & Morales, M.T. Characterization of olive ripeness by green aroma

compounds of virgin olive oil. Journal of Agricultural & Food Chemistry, 1998, 46,

1116-1122.

Arjona R., Ollero P., Vidal F. Automation of an olive waste industrial rotary dryer.

Journal of Food Engineering 68, 2005, 239-247

Balis C., Chatzipavlidis J. & Flouri F., 1996: Olive Mill Waste as a Substrate for

Nitrogen Fixation. International Biodeterioration & Biodegradation. - 38: 169-178.

Bonari E., Macchia M., Angelini L.G.& Ceccerini L., 1993: The waste waters from

olive oil extraction: their influence on the germinative characteristics of some

cultivated and weed species. - Agricoltura Mediterranea 123: 273-280.

Cabrera F., Lopez R., Martinez-Bordiu A., Dupuy de Lome Ε. & Murillo J.M., 1996:

Land Treatment Of Olive Oil Mill Wastewater. - Biodeterioration & Biodegradation

38: 215-225.

Cereti C.F., Rossini F., Federici F., Quaratino D.,Vassiliev N. & Fenice M., 2004:

Reuse of microbially treated olive mill wastewater as fertilizer for wheat (Triticum

durum Desf.). - Bioresource Technology 91: 135-140.

Carola, C. 1975 By products in Olive Oil Technology. Moreno Martinez, J.M. Editor.

FAO, Rome

Di Giovacchino, L. Olive harvesting and olive oil extraction. In: Olive oil. Chemistry

and Technology. (Ed. Boskou D.). AOCS Press. Champaign, Illinois. USA, 1996, pp:

12-41.

Di Giovacchino L., Basti C., Constantini N., Surricchio G., Ferrante M. & Lombardi

D., 2002: Effects of spreading olive vegetable water on soil cultivated with maize and

grapevine. - Olivae 91: 37-43.

Page 115: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

115

Ehaliotis C., Papadopoulou K., Kotsou M. Mari, I. & Balis C., 1999: Adaptation and

population dynamics of Azotobacter vinelandii during aerobic biological treatment of

olive-millwastewater. - FEMS Microbiol. Ecol. 30: 301–311.

Ehaliotis C., Zervakis G., Anoliefo O., Papadopoulou K. & Kardimaki A., 2003: The

capacity of agricultural soils to auto-regulate bioremediation of olive-mill

wastewaters. In: V. Sasek & al. (eds), The Utilization of Bioremediation to Reduce

Soil Contamination, Problems and Solutions, pp. 353-357. Netherlands.

Fedeli, E.1977. Lipids and Olives. Prog.Chem.Fats and other Lipids. Pergamon Press.

Printed in Great Britain.

Fiestas Ros de Ursinos J.A., 1977: Depurazion aquas residuals en la industria del

aceite de oliva. – Grasas y Aceites 28: 113–121.

Fiestas Ros de Ursinos J.A., Navarro R., Leon R., Garcia H.J. & Maestojuan G.M.,

1982: Depuracion anaerobia del alpechin como fuente del energia. - Grasas y Aceites

33: 265-270.

Fiestas Ros de Ursinos J.A., 1986: Vegetation water used as fertilizer. Proc.

International Symposium on Olive by - Products Valorization. - FAO, UNDP, Sevilla,

Spain, pp. 321-330.

Fiestas Ros de Ursinos J.A. & Borja Padilla R., 1992: Use and treatment of olivemill

wastewater: current situation and prospects in Spain. – Grasas y Aceites 43: 101–106.

Flouri F., Chatijipavlidis I., Balis C., Servis D. & Tjerakis C., 1990: Effect of olive oil

mills liquid wastes on soil fertility. International Reunion for the treatment of olive oil

waste effluents, Cordoba, Spain, May 31-June 1, 1990. p. 11.

Georgacakis D. & Dalis D., 1993: Controlled anaerobic digestion of settled olive- oil

wastewater. – Bioresource Technology 46: 221-226.

Georgacakis D. & Christopoulou N., 2002: Olive oil mill wastewater treatment and

disposal. A case application study at Samos island. - Research report on the results of

a full scale demonstration installation at Marathokampos of Samos island, Laboratory

of Agricultural Structures, Agricultural University of Athens (in Greek).

Page 116: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

116

Hadrami A., El. Belaqziz M., El Hassni M., Hanifi S., Abbad A., Capasso R.,

Gianfreda L., & El Hadrami I., 2004: Physico-chemical Characterization and Effects

of Olive Oil Mill Wastewaters Fertirrigation on the Growth of Some Mediterranean

Crops. - Journal of Agronomy 3: 247-254.

Konstantinou K., I.Tsakiridou: The energy management of olive mill solid waste

Kotsou M., Mari I., Lasaridi K., Chatzipavlidis I., Balis C. & Kyriacou A., 2004: The

effects of olive oil mill wastewater (OMW) on soil microbial communities and

suppressiveness against Rhizoctonia solani. - Applied Soil Ecology (in press).

Levi-Minzi R., Saviozzi A., Riffaldi R. & Falzo, L., 1992: Land application of

vegetable water : Effects on soil properties. - Olivae 40: 20-25.

Madejon E., Burgos P., Lopez R. & Cabrera F., 2003: Agricultural use of three

organic residues: effect on orange production and on properties of a soil of the

‘Comarca Costa de Huelva’(SW Spain). - Nutrient Cycling in Agroecosystems 65:

281-288.

N.C. Tsourveloudis, L. Kiralakis, 'Rotary Drying of Olive Stones: Fuzzy Modeling

and Control', WSEAS TRANSACTIONS ON SYSTEMS, Issue 12, Vol. 4, pp.2361-

2368, 2005

Petrakis, C. Good Manufacturing Practice (GMP) guidelines for virgin olive oil

Production, Grasas y Aceites, 1994, 45, 53-54

Piperidou C., Chaidou C., Stalikas C., Soulti K., Pilidis G. & Balis C., 2000:

Bioremediation of olive oil mill wastewater: Chemical alterations induced by

Azotobacter vinelandii.- J. Agric. Food Chem. 48: 1942-1948.

Robles A., Lucas R., de Cienfuegos G.A. & Galvez A., 2000: Biomass production and

detoxification of wastewaters from the olive oil industry by strains of Penicillium

isolated from wastewater disposal ponds. - Bioresource Technology 74: 217-221.

Roig A., Garcia-Gomez A., Bernal M.P. & Cegarra J., 2001: Composting of the solid

fraction of olive mill wastewater. In: International Symposium on Composting of

Organic Matter, ISHS. - Acta Horticulturae 549.

Page 117: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

117

Tomati U. & Galli E., 1992: The fertilizing value of wastewater from the olive

processing industry. Humus, its structure and role in agriculture and environment. - J.

Kubat Elsevier Science Publishers B V.

Zervakis G., Yiatras P. & Balis C., 1995: Edible mushrooms from olive mill wastes. -

International Biodeterioration & Biodegradation 38: 237-243.

Zervakis G. & Balis C., 1996: Bioremediation of olive mill wastes water through the

production of fungal biomass. In: Royse D. (ed.) Proceedings of the Second

International Conference on Mushrooms Biology and Mushrooms Products, pp. 311-

323, Pennsylvania, USA.

Βουτυράκης Ε., (2003), "Έγκριση µελέτης περιβαλλοντικών επιπτώσεων

ελαιουργείων" http:// www.partis.gr /articles

Γεωργακάκης, ∆. & Χριστοπούλου Ν., 2003: Η αντιµετώπιση του προβλήµατος των

αποβλήτων ελαιοτριβείων µε φυσική καθίζηση. - Ελιά & Ελαιόλαδο 34: 26-32.

Κυριτσάκης, Το ελαιόλαδο, Θεσσαλονίκη, έτος 1988

Μαρκαντωνάτος Γ., 1986. Επεξεργασία και διάθεση υγρών αποβλήτων. Αθήνα

Μήτσιος Ι.Κ., 1996: Αλατούχα και αλκαλιωµένα (µε Νάτριο) εδάφη. Ποιοτική

κατάταξη των νερών άρδευσης. - Εκδόσεις Zymel, Αθήνα , σελ. 79.

Μιχελάκης Ν., 2000: Απόβλητα ελαιοτριβείων: Οικονοµικότητα εφικτότητα των

µεθόδων διαχείρισης αποβλήτων. – Εκδόσεις Γεωργική Τεχνολογία Ελαιοκοµία σελ.

150-157

Μπαλατσούρας Γ.∆. 1986, Ελαιόλαδο Σπορέλαια Λίπη, Εκδόσεις Λυµπερόπουλος

Α.Ε.

Μπαλατσούρας Γ.∆., 1997: Το Ελαιόδενδρο. - Αθήνα, σελ. 409

Μπαλατσούρας Γ.∆., 1999: Η Ελαιουργία. - Αθήνα

Οιχαλιώτης Κ. & Ζερβάκης Γ., 1999: Τα απόβλητα και παραπροϊόντα των

ελαιοτριβείων δύο και τριών φάσεων: Μια αξιολόγηση της υφιστάµενης κατάστασης.

- Ελιά & Ελαιόλαδο 14: 52-59

Page 118: ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ELAIOURG... · 2014-10-18 · ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ∆ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ – ∆ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ

118

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΕΣ ∆ΙΕΥΘΥΝΣΕΙΣ

[∆ιαδίκτυο 1] International Olive Oil Council, http://www.internationaloliveoil.org

[∆ιαδίκτυο 2] www.tdcolive.net

[∆ιαδίκτυο 3] http://www.oliveoilsource.com Chemical and Nutritional Properties of

Olive Oil

[∆ιαδίκτυο 4] http://www.edoee.gr/announcements/Αiiβ-

%20Χαρτογράφηση%20αγοράς%20ελαιολάδου.pdf

[∆ιαδίκτυο 5] publication RAC/CP (Regional Activity Centre for Cleaner Produ-

ction), 2000, ‘Pollution Prevention in olive oil production’ - http:// www.cpcorg.com

[∆ιαδίκτυο 6] project TDC OLIVE, 2004, ‘Processing technology in olive oil and

table olive’ - “Setting up a network of Technology Disseminations Centres to

optimize SMEs in the olive and olive oil sector”. - http:// www.tdcolive.net

[∆ιαδίκτυο 7] Faostat Database, 2004 - http:// www.fao.org

[∆ιαδίκτυο 8]

http://nemertes.lis.upatras.gr/dspace/bitstream/123456789/1449/1/Nimertis_Kalfas.pdf

[∆ιαδίκτυο 9]

http://nemertes.lis.upatras.gr/dspace/bitstream/123456789/409/1/297.pdf