Το ελαιοτριβείο που παράγει βιοαέριο

0
32

Σήμερα αναδημοσιεύουμε (από το Ελιά & Ελαιόλαδο – τ. 85) το πολύ ενδιαφέρον άρθρο του κ. Ηλία Κάνταρου (γεωπόνος, σύμβουλος βιολογικής καλλιέργειας, συγγραφέας γεωπονικών βιβλίων και μέλος των 4Ε) για το ελαιοτριβείο Frantoio Cassese Domenico, που παράγει βιοαέριο.

………………………………………………………………………………………………………………………………

Frantoio Cassese Domenico

Το ελαιοτριβείο που παράγει βιοαέριο

Tα απόβλητα του ελαιοτριβείου, υγρά ή στερεά, είναι στην πραγματικότητα υποπροϊόντα, που υπάρχει η δυνατότητα να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή ενέργειας. Με την εγκατάσταση μονάδας παραγωγής βιοαερίου, ένα ελαιοτριβείο στην Ιταλία, το Frantoio Oleario Cassese, έχει ανεβάσει πολύ ψηλά το επίπεδο περιβαλλοντικής αειφορίας, δείχνοντας το δρόμο της καινοτομίας σε αντίστοιχες επιχειρήσεις.

Περισσότερο από το 80% της μάζας των ελιών που εισέρχεται για άλεση στον σπαστήρα ενός ελαιοτριβείου, μετά την παραλαβή του ελαιολάδου, μετατρέπεται σε «απόβλητο». Πρόκειται για άποψη που ασφαλώς ανήκει στο παρελθόν και δεν αντικατοπτρίζει τις τρέχουσες επιστημονικές εξελίξεις, καθώς πλέον αναφερόμαστε περισσότερο σε υποπροϊόντα ή παράλληλα προϊόντα της μηχανικής έκθλιψης της ελιάς, των οποίων η ανάκτηση δεν έχει μόνο περιβαλλοντική, αλλά και οικονομική αξία.

Η ιδέα του Giovanni Cassese, ιδιοκτήτη του ελαιοτριβείου στην Villa Castelli της επαρχίας Πούλια (Απουλία), ήταν ακριβώς αυτό: το μεγάλο ποσοστό βιομάζας, που απορρίπτεται από την επεξεργασία της ελαιοποιήσιμης ελιάς, να αξιοποιείται από το ελαιοτριβείο που το παράγει.

Η γέννηση ενός νέου υποπροϊόντος

Το «κλειδί» για την επίτευξη αυτού του στόχου ήταν η υιοθέτηση της τεχνολογίας DMF των φυγοκεντρικών διαχωριστήρων ή decanter. Πρόκειται για τεχνολογία αιχμής, που επιλέχθηκε από την ιταλική εταιρεία μηχανημάτων Pieralisi, αντικαθιστώντας το παραδοσιακό τριφασικό σύστημα λειτουργίας στα ελαιοτριβεία.

Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα της αξιοποίησης της τεχνολογίας DMF στο ελαιοτριβείο Cassese ήταν ο μηδενισμός της χρήσης νερού για την αραίωση της ελαιοπάστας κατά τη διαδικασία της φυγοκέντρισης, επομένως και η συνολική απουσία του υδάτινου υποπροϊόντος, του λεγόμενου λιόζουμου (κατσίγαρου), που θα πρέπει περιβαλλοντικά να διαχειριστούμε. Η τεχνολογία DMF παράγει έναν σχετικά αφυδατωμένο ελαιοπυρήνα, σαν τον τριφασικό, και ένα δεύτερο υποπροϊόν, που ονομάζεται paté (πατέ). Το paté (ελαιόπαστα) αποτελείται από μέρος του πολτού και την υγρασία της ελιάς, χωρίς ίχνη του πυρήνα, δηλαδή του κουκουτσιού που περιέχει λιγνίνη.

Η μονάδα παραγωγής βιοαερίου

Οι «χωνευτές» για την παραγωγή βιοαερίου έχουν σχήμα το οποίο θυμίζει τα μαχαίρια που χρησιμοποιούνται στο σπαστήρα και είναι ικανοί να δουλεύουν και να αναμειγνύουν αποτελεσματικά το paté. Μέχρι την εφαρμογή αυτής της καινοτομίας κανείς δεν ήταν δυνατόν να σκεφτεί ότι θα μπορούσε να τροφοδοτεί στο 100% μια μονάδα βιοαερίου αποκλειστικά με απόβλητα ελαιοτριβείου. Και αυτό, επειδή το paté διατηρεί σημαντικό μέρος των πολυφαινολών, εξαιτίας των οποίων δεν είναι ιδανικό υποπροϊόν για αναερόβια χώνευση. Η παρουσία, όμως, των πολυφαινολών επιτρέπει να αποκλείονται όλες οι φυσικές αερόβιες ζυμώσεις και να διατηρείται για πολλούς μήνες το συγκεκριμένο υποπροϊόν, χωρίς να προκαλούνται δυσάρεστες οσμές.

Παραγωγή ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας

Το paté χρησιμοποιείται για την παραγωγή βιοαερίου, το οποίο αξιοποιείται άμεσα για τη θέρμανση ολόκληρης της επιχείρησης. Με αυτόν τον τρόπο μηδενίζεται το κόστος της βιομάζας που απαιτείται για τη θέρμανση, αλλά πάνω απ’ όλα το παραγόμενο βιοαέριο χρησιμοποιείται και για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Ο αριθμός των κιλοβατωρών που παράγεται είναι τόσο μεγάλος, που υπερβαίνει κατά πολύ τις ανάγκες του συγκεκριμένου ελαιοτριβείου, παρέχοντας ταυτόχρονα στον επιχειρηματία έσοδα από την πώληση ηλεκτρικής ενέργειας!

Σύμφωνα με τον κ. Cassese «κατά μέσον όρο, το ελαιοτριβείο καταναλώνει ετησίως 250.000 kWh συμπεριλαμβανομένων όλων των χρήσεων της εταιρείας. Το εργοστάσιο βιοαερίου – πλέον της ενέργειας που απαιτείται για τη λειτουργία του – είχε μία παραγωγή άνω των 770.000 kWh ηλεκτρικής ενέργειας το πρώτο έτος εφαρμογής της συγκεκριμένης τεχνολογίας. Επιπλέον, υπολογίζοντας και τη θερμική ενέργεια, το σύνολο φτάνει πάνω από 1.000.000 kWh». Η ηλεκτρική ενέργεια που περισσεύει, αντιστοιχεί στις ανάγκες εκατό οικογενειών.

Η παραγωγή βιοαερίου προέρχεται αποκλειστικά από τη χρήση του συγκεκριμένου υγρού ελαιοπυρήνα, που παράγεται με την τεχνολογία DMF της Pieralisi. Από την εμπειρία που αποκτήθηκε μετά από ένα και πλέον χρόνο λειτουργίας, το paté φαίνεται να είναι σε θέση να ανταγωνιστεί πολλούς άλλους τύπους υλικών που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή βιοαερίου. Σύμφωνα με τον Cassese, «κάθε κυβικό μέτρο paté αναπτύσσει τουλάχιστον 160 m3 μεθανίου με ποσοστά καθαρότητας περίπου 65%. Αυτό σημαίνει, ότι – υποθετικά – 100 κιλά paté παράγουν περίπου 30 kWh ηλεκτρικό ρεύμα και περίπου 40kw θερμική ενέργεια».

Η χρήση του χωνεμένου paté

Ο κύκλος paté δεν τελειώνει όμως στη μονάδα παραγωγής βιοαερίου. Μετά από περίπου 50 ημέρες επεξεργασίας παράγεται ένα χωνεμένο προϊόν, το οποίο αποτελεί το 75% της μέσης εισροής βιομάζας (σ.σ. η μείωση οφείλεται στο γεγονός ότι περίπου το 25% της βιομάζας έχει μετατραπεί σε βιοαέριο).

Το χωνεμένο προϊόν έχει καλή περιεκτικότητα σε στοιχεία για τη θρέψη των φυτών, όπως το άζωτο, το ασβέστιο και ο φωσφόρος, αλλά πρωτίστως έχει υψηλή περιεκτικότητα σε κάλιο.

Το ελαιοτριβείο Frantoio Oleario Cassese έχει επιτύχει να μειώσει στους ιδιόκτητους ελαιώνες του τη χημική λίπανση, καθώς χρησιμοποιεί ως προϊόν θρέψης των δέντρων το χωνεμένο προϊόν.

«Εκτός από την παροχή σημαντικών στοιχείων για τη θρέψη των φυτών (επειδή εξακολουθεί να έχει υψηλό βακτηριολογικό φορτίο), ευνοεί και αυξάνει τη βιολογική δραστηριότητα του εδάφους. Το χωνεμένο paté είναι ένα τέλειο μείγμα οργανικής ουσίας, θρεπτικών ουσιών και ωφέλιμων μικροοργανισμών, ιδανικό για το έδαφος των ελαιώνων, που μετά από δεκαετίες εντατικής γεωργίας και χρήσης χημικών λιπασμάτων έχουν αφενός εξαντληθεί και αφετέρου έχουν οδηγηθεί σε σημαντική μείωση της οργανικής ουσίας», τονίζει ο κ. Cassese.

Το νέο decanter DMF Pieralisi

Σύμφωνα με στοιχεία της Pieralisi, από την τεχνολογία DMF προκύπτει το LEOPARD -το μόνο decanter δύο σταδίων που παράγει έναν αφυδατωμένο ελαιοπυρήνα παρόμοιον με αυτόν των τριών φάσεων- το οποίο ανακτά την πούλπα της ελιάς, καθιστώντας την κατάλληλη για παραγωγή βιοαερίου, αγρονομική χρήση και ζωοτεχνική διατροφή κ.ά.

Πρόκειται για τη μόνη μέθοδο, που είναι σε θέση να συνδυάσει τη σύγχρονη τεχνολογία εκχύλισης χωρίς προσθήκη νερού στα ελαιοτριβεία.

Η σειρά LEOPARD είναι το αποτέλεσμα της δέσμευσης της Pieralisi στην έρευνα και στην ανάπτυξη τεχνολογικών λύσεων αιχμής, που αυξάνουν την ανταγωνιστικότητα των πελατών της.

Το DMF δεν απαιτεί την προσθήκη νερού, αλλά αντί να παράγει ένα ενιαίο υποπροϊόν, το διαιρεί σε δύο μέρη: ένα με μικρότερη υγρασία και ένα πιο υδαρές, που αποτελείται από πολτό ελιάς και περιέχει μεγάλο μέρος του νερού της ελιάς.

Ποιότητα του ελαιολάδου

Η ανάλυση των ελαίων που εξήχθησαν με τα δύο συγκρινόμενα συστήματα τριφασικού και διφασικού DMF έδειξε ότι δεν υπάρχουν σημαντικές διαφορές μεταξύ των τιμών οξύτητας και των αποτελεσμάτων της φασματοφωτομετρικής ανάλυσης. Όσον αφορά τον αριθμό των υπεροξειδίων, αυτός ήταν ελαφρώς μικρότερος στα έλαια που εξήχθησαν με το DMF από τα έλαια των τριών φάσεων.

Σημαντικές διακυμάνσεις στις περισσότερες δοκιμές που πραγματοποιήθηκαν, βρέθηκαν στην περιεκτικότητα σε ολικές πολυφαινόλες, που ήταν ανώτερες στο έλαιο που ελήφθη με τον διαχωριστήρα DMF κατά περίπου 30% σε σύγκριση με αυτό των τριών φάσεων.

Τα έλαια που εξήχθησαν με τον διαχωριστή DMF ήταν ποιοτικά ανώτερα από άποψη των οργανοληπτικών χαρακτηριστικών, με υψηλότερες τιμές τόσο στο φρουτώδες, όσο και στην πικρή και πικάντικη γεύση. Τέλος, ήταν περισσότερο αρωματικό, πιο πράσινο και είχε ένα πιο πλούσιο πλαίσιο θετικών αισθήσεων.

Αποδόσεις

Από τα δεδομένα που ελήφθησαν από τις διεξαχθείσες δοκιμές, βρέθηκε ότι οι ποσότητες ελαίου που παράγονται με το διαχωριστή DMF είναι μεγαλύτερες τόσο ως απόδοση ελαίου (υπολογιζόμενη ως το βάρος του ελαίου που εξάγεται σε σχέση με το βάρος των επεξεργασμένων ελιών), όσο και ως βιομηχανική απόδοση (υπολογισμένη ως το βάρος του ελαίου που εξάγεται επί του βάρους του ελαίου που υπάρχει στις ελιές). Η απόδοση σε έλαιο και η βιομηχανική απόδοση του DMF ήταν κατά μέσο όρο αντίστοιχα 1,3% και 6,5% υψηλότερες από τις αποδόσεις του συστήματος των τριών φάσεων.

Κατανάλωση

Η κατανάλωση νερού και ενέργειας στο ελαιοτριβείο μειώνεται σε σύγκριση με την τριφασική επεξεργασία.

Υποπροϊόντα

Πυρήνας
Με την κατάλληλη ρύθμιση των περιστροφών είναι δυνατόν να δημιουργηθεί ένα αφυδατωμένο πυρηνόξυλο, παρόμοιο με εκείνο που προέρχεται από το τριφασικό σύστημα (υγρασία μεταξύ 45% και 58%) και με υπολειμματικό έλαιο στην επιφάνεια μεταξύ 1,8% και 3,4%. Η καλύτερη χρήση γι’ αυτό το προϊόν είναι η αποστολή του στα πυρηνελαιουργεία για την εξαγωγή του πυρηνελαίου ή συνήθως ως καύσιμης ύλης.

Paté

Το συγκεκριμένο προϊόν είναι στην πράξη η μεγάλη καινοτομία του συγκεκριμένου decanter, το οποίο επιτρέπει να διαχωριστεί, απευθείας από το εσωτερικό του τύμπανο, ένα μέρος της ελαιοπάστας. Αυτό το κλάσμα είναι κατάλληλο για διαφορετικές χρήσεις (αγρονομικές ως εδαφοβελτιωτικό-λίπασμα, ζωοτροφή, βιομάζα για την παραγωγή βιοαερίου κ.λπ.). Το σημαντικότερο, όμως, είναι ότι δεν αποτελεί πλέον απόβλητο προς διάθεση, αλλά προστιθέμενη αξία για το ελαιοτριβείο.

* Ο κ. Ηλίας Κάνταρος είναι γεωπόνος, σύμβουλος βιολογικής καλλιέργειας, συγγραφέας γεωπονικών βιβλίων και μέλος των 4 Ε.

Αναδημοσίευση από το περιοδικό Ελιά & Ελαιόλαδο, τεύχος 85