Μεθοδολογικό εργαλείο ανάλυσης κύκλου ζωής για το δυναμικό σχεδιασμό και περιβαλλοντική αξιολόγηση συστημάτων επεξεργασίας αστικών στερεών αποβλήτων με έμφαση στις προηγμένες τεχνολογίες μετατροπής

Abstract

In the waste management sector, Life Cycle Assessment is applied, in order to compare the environmental performance of different rational waste management methods. Methods that were taken into account in this study are landfilling, aerobic and anaerobic biological treatment, incineration and recycling. This study focuses on the Life cycle Assessment of the alternative urban solid waste management strategies that could be applied in large municipalities, where a significant amount of waste is presented. The main aim of this study is the comparison of selected waste treatment strategies in a life cycle perspective, in order to minimize the material fraction delivered to landfills. This methodology was applied to the case of Municipal Solid Waste management in Peloponnese Region, focusing on mass and energy balances, including the environmental performance of each applied scenario. Furthermore, the potential utilization of biomass and refuse derived fuels in the advanced conversion technology, gasification was deeply investigated. The main target of the gasification technology modeling was the investigation of all the crucial parameters which influence the whole process and its carbon footprint. Concluding, the study provides the opportunity of establishing an integrated waste management system in regional or local level, suggesting potential strategies and systems for the potential treatment of household waste, biomass and refuse derived fuels.

Στα πλαίσια της συγκεκριμένης διατριβής έγινε προσπάθεια αποτίμησης των περιβαλλοντικών επιπτώσεων με ανάλυση κύκλου ζωής κάθε τεχνολογίας διαχείρισης ξεχωριστά αλλά και συνδυασμένα μέσω της δημιουργίας κατάλληλου υπολογιστικού εργαλείου, λαμβάνοντας υπόψη ρεύματα αποβλήτων σε μία διαχειριστική ενότητα σε τοπικό ή περιφερειακό επίπεδο. Η ανάπτυξη της εν λόγω μεθοδολογίας πραγματοποιήθηκε σε τέσσερα στάδια. Αρχικά, αναπτύχθηκε μοντέλο πρόγνωσης για την εκτίμηση της παραγωγής και της σύστασης των αποβλήτων λαμβάνοντας υπόψη δυναμικά και παραμετρικά χαρακτηριστικά, όπως τεχνικοοικονομικούς, θεσμικούς, κοινωνικούς παράγοντες και ιδιαιτερότητες κάθε περιοχής. Οι ιδιαιτερότητες εστιάζονται στις διαφορές σύστασης των παραγόμενων απορριμμάτων σε αστικές και ημι-αστικές περιοχές, που οφείλονται κατά κύριο λόγο στις διαφορετικές καταναλωτικές συνήθειες. Σε δεύτερο χρόνο διαμορφώθηκε ένα σύστημα διαχείρισης αποβλήτων λαμβάνοντας υπόψη την αλληλεπίδραση των ροών μεταξύ των διαθέσιμων τεχνολογιών. Στο τρίτο στάδιο αναλύθηκαν τα ισοζύγια μάζας και ενέργειας κάθε τεχνολογίας επεξεργασίας αστικών στερεών αποβλήτων με στόχο την αποτίμηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων κάθε τεχνολογίας μεμονωμένα ή/και συνδυαστικά. Στο τελευταίο στάδιο της διατριβής γίνεται εστίαση στις προηγμένες τεχνολογίες ενεργειακής μετατροπής αποβλήτων και βιομάζας και ιδιαιτέρως σε μία ανεπτυγμένη τεχνολογία αεριοποίησης απορριμματογενών καυσίμων, βιομάζας και αστικών στερεών αποβλήτων ως μία ταχέως αναπτυσσόμενη μέθοδος επεξεργασίας. Η ανάπτυξη και μοντελοποίηση της συγκεκριμένης καινοτόμου τεχνολογίας αεριοποίησης έγινε με γνώμονα τη διερεύνηση των συνθηκών υλοποίησής της και της περιβαλλοντικής αποτίμησής της.