Η αξιοποίηση του υπολείμματος μεθανικής ζύμωσης για λίπανση

Οι μονάδες ανακύκλωσης ζυμώσιμων στερεών αποβλήτων και η χρησιμότητά τους (Μέρος 1ο)

Γράφει ο Φάνης Γέμτος,
γεωπόνος, ομότιμος καθηγητής του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας, μέλος της Ε.Δ.Υ.ΘΕ.

Στην περιοχή μας έχουν αρχίσει να λειτουργούν αρκετές μονάδες μεθανικής ζύμωσης. Μάλιστα, είναι σημαντικό ότι η ΔΕΥΑΛ αποφάσισε να δημιουργήσει μονάδα μεθανικής ζύμωσης για τα στερεά απόβλητα του βιολογικού καθαρισμού της Λάρισας.

Ίσως θα έπρεπε και ο Δήμος Λαρισαίων (και οι άλλοι Δήμοι της χώρας) να σχεδιάσει μονάδα ανακύκλωσης των ζυμώσιμων στερεών αποβλήτων της διαβίωσής μας. Θυμίζω ότι μελέτη του 1990 έδειξε ότι τα σκουπίδια της Λάρισας έχουν 60% ζυμώσιμα υλικά. Παλαιότερα η κυβέρνηση είχε προτείνει ένα πρόγραμμα με καφέ κάδους για τα ζυμώσιμα, αλλά από όσο γνωρίζω η ιδέα δεν προχώρησε και ως συνήθως ξεχάστηκε. Ο διαχωρισμός των ζυμώσιμων στην πηγή προφανώς δεν είναι εύκολη δουλειά, αλλά το κέρδος από τη μείωση των υλικών που γεμίζουν τους χώρους υγειονομικής ταφής, αλλά και την ανακύκλωση πολλών στοιχείων στη γεωργία, σε συνδυασμό με παραγωγή ενέργειας, είναι σημαντικό.
Τι είναι η μεθανική ζύμωση; Είναι μια διαδικασία που με τη βοήθεια μικροοργανισμών ο οργανικός άνθρακας μετατρέπεται σε μεθάνιο. Το μεθάνιο είναι ένας υδρογονάνθρακας, που όταν ενώνεται με οξυγόνο, παράγει διοξείδιο του άνθρακα, νερό και ενέργεια. Το φυσικό αέριο που καταναλώνουμε είναι ένα μείγμα υδρογονανθράκων. Το σημαντικό χαρακτηριστικό της μεθανικής ζύμωσης είναι ότι όλα τα στοιχεία που περιέχονται στη βιομάζα – πρώτη ύλη παραμένουν στον αντιδραστήρα και μπορούν να ανακυκλωθούν στα χωράφια μας.
Πώς λειτουργεί η μεθανική ζύμωση; Ομάδες μικροοργανισμών απουσία αέρα και σε ορισμένη θερμοκρασία μετατρέπουν μέρος του περιεχόμενου άνθρακα σε ένα μείγμα μεθανίου, διοξειδίου του άνθρακα και υδρατμών που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για παραγωγή ενέργειας, όπως το φυσικό αέριο. Πολλές μονάδες χρησιμοποιούν το παραγόμενο αέριο άμεσα για κίνηση μηχανών εσωτερικής καύσης και παραγωγή ηλεκτρισμού με ανακύκλωση της παραγόμενης θερμότητας. Η διαδικασία δεν προσθέτει παθογόνα στο υλικό, αντίθετα περιορίζει και ουσιαστικά απαλλάσσει το υλικό από παθογόνα, σε μεγάλο ποσοστό και από σπόρους ζιζανίων κ.λπ. Το υπόλειμμα που παραμένει αποτελεί ένα καλό λίπασμα και εδαφοβελτιωτικό. Η μεθανική ζύμωση είναι μια διαδικασία ιδιαίτερα φιλική προς το περιβάλλον, καθώς ανακυκλώνει χρήσιμα στοιχεία για την ανάπτυξη των φυτών, όπως άζωτο, φώσφορο, κάλιο και πλήθος άλλων στοιχείων, μετά από την αφαίρεση μέρους του άνθρακα με τη μορφή μεθανίου.
Η μεθανική ζύμωση λειτουργεί με υψηλή υγρασία του υλικού (90% νερό). Επομένως, το οργανικό υπόλειμμα που παραμένει στον αντιδραστήρα έχει υψηλή υγρασία. Σε πολλές μονάδες (κυρίως του εξωτερικού, αλλά και οι δικές μας έχουν τέτοια δυνατότητα) διαχωρίζεται σε υγρό που περιέχει κυρίως άζωτο σε αμμωνιακή και νιτρική μορφή και σε στερεό που περιέχει όλα τα υπόλοιπα θρεπτικά στοιχεία και άζωτο σε μορφή οργανική και αμμωνιακή. Στις τοπικές μονάδες από όσο γνωρίζω δε γίνεται διαχωρισμός σε υγρό και στερεό κλάσμα, αλλά διατίθεται για διανομή στα χωράφια, όπως βγαίνει από τον αντιδραστήρα.
Τα περισσότερα ελληνικά εδάφη έχουν πολύ χαμηλή οργανική ουσία. Επομένως, θα ωφεληθούν ουσιαστικά από την εφαρμογή του υποπροϊόντος της μεθανικής ζύμωσης που μπορεί να καλύψει πλήρως ή μερικώς τις ανάγκες σε θρεπτικά στοιχεία των καλλιεργειών, ενώ θα αυξήσει την οργανική ουσία τους, που είναι στοιχείο αυξημένης γονιμότητας και υγείας των εδαφών. Αυτό θα μειώσει ουσιαστικά τη χρήση χημικών λιπασμάτων στην περιοχή με το αντίστοιχο κόστος.
Η ανακύκλωση του οργανικού προϊόντος της μεθανικής ζύμωσης πρέπει να γίνει με όλους τους κανόνες και τις καλές γεωργικές πρακτικές που έχουν αναπτυχθεί στις χώρες της Ε.Ε. και από τους κώδικες ορθής γεωργικής πρακτικής. Αρχικά θα πρέπει να γίνει σαφές ότι δεν πρέπει να εφαρμόζονται υπερβολικές ποσότητες υλικού. Ιδιαίτερα θα πρέπει να αποφύγουμε να προσθέτουμε μεγαλύτερες ποσότητες αζώτου από αυτές που μπορούν να απορροφήσουν τα φυτά μας. Το άζωτο έχει το μειονέκτημα ότι εκπλύνεται με τα νερά που στραγγίζουν πέρα από το βάθος του ριζοστρώματος και χάνονται από τα φυτά μας, οδηγώντας σε ρύπανση των υπόγειων υδροφορέων. Επομένως, πρέπει να διατηρείται η μέγιστη αναλογία εφαρμογής στα 25 κιλά αζώτου το στρέμμα για αραβόσιτο και στα 17 κιλά το στρέμμα για το βαμβάκι και τα σιτηρά. Η ορθή εφαρμογή του υγρού υλικού θα έπρεπε να γίνεται με έκχυση στο έδαφος για να ελαχιστοποιούνται οι απώλειες του αζώτου στην ατμόσφαιρα. Σήμερα από όσα βλέπω η εφαρμογή γίνεται με διασπορά στην επιφάνεια. Θα πρέπει να ακολουθεί άμεση ενσωμάτωση με δισκοσβάρνα ή ελαφρούς καλλιεργητές, ώστε να ελαχιστοποιηθούν οι απώλειες του αμμωνιακού αζώτου. Η τήρηση των ορίων των εφαρμοζόμενων ποσοτήτων και της επιμελημένης εφαρμογής θα μεγιστοποιήσει την ωφέλεια για τη γεωργία και θα ελαχιστοποιήσει τις τυχόν αρνητικές επιδράσεις στο περιβάλλον. Η υποκατάσταση (μερική ή πλήρης) χημικών λιπασμάτων από οργανικά θα έχει πολλαπλά οφέλη στο περιβάλλον και την ποιότητα των νερών της περιοχής.
Η εκτεταμένη εφαρμογή της μεθανικής ζύμωσης θα αξιοποιήσει έναν τοπικά παραγόμενο πόρο (σε μεγάλο ποσοστό απόβλητο), παράγοντας ένα ενεργειακό προϊόν και αντικαθιστώντας εισαγόμενα ορυκτά καύσιμα, βελτιώνει το ισοζύγιο πληρωμών, ενώ θα δημιουργήσει νέες θέσεις εργασίας. Η τροφοδοσία των μονάδων με βιομάζα θα δώσει τη δυνατότητα εισαγωγής νέων καλλιεργειών στις αμειψισπορές που εφαρμόζονται (ή μάλλον δεν εφαρμόζονται, οπότε θα ενισχύει την εφαρμογή αμειψισπορών με σημαντικά οφέλη για τη γεωργία της περιοχής) στην περιοχή που θα δώσουν υψηλότερο εισόδημα και απασχόληση. Σημαντική μπορεί να είναι η προώθηση καλλιεργειών φυτοκάλυψης που θα μπορούσαν να παράγουν υλικό για τις μονάδες μεθανικής ζύμωσης. Η εφαρμογή του οργανικού υλικού στη γεωργία θα αυξήσει την οργανική ουσία των εδαφών, αυξάνοντας τη γονιμότητά τους. Ουσιαστική ωφέλεια θα υπάρχει στο περιβάλλον, καθώς η μονάδα θα μειώσει τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα, θα περιορίσει την ανεξέλεγκτη απόθεση αποβλήτων σε ποταμούς, χωματερές κ.λπ. και θα ανακυκλώσει θρεπτικά στοιχεία, δημιουργώντας περισσότερα αειφορικά γεωργικά συστήματα.