Ενεργειακή αξιοποίηση γεωργικών και κτηνοτροφικών αποβλήτων: η περίπτωση του νομού Σερρών

Energy utilisation of agricultural and livestock waste: the case of Serres (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. Λεπτοκαρίδης, Ιωάννης
  3. Διαχείριση Αποβλήτων (ΔΙΑ)
  4. 16 Μαίου 2021 [2021-05-16]
  5. Ελληνικά
  6. 188
  7. Μουστάκας, Κωνσταντίνος
  8. Γιαννακόπουλος, Ευάγγελος
  9. Γεωργικά υπολείμματα | Κτηνοτροφικά απόβλητα | Αναερόβια χώνευση | Βιοαέριο | Εδαφοβελτιωτικό | Σέρρες | Agricultural residues | Livestock waste | Anaerobic digestion | Biogas | Soil additive | Serres
  10. 27
  11. 41
  12. Περιέχει : πίνακες, διαγράμματα, εικόνες
    • Η χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) αποτελεί λύση για την μείωση των αερίων του θερμοκηπίου και κατά επέκταση λύση στην κλιματική αλλαγή. Επίσης αποτελεί διέξοδο απεξάρτησης από τα ορυκτά καύσιμα και τις δυσμενείς κατά χρονικά διαστήματα συνέπειες εξάρτησης από αυτά που σε ακραία σενάρια καταλήγουν και σε πολεμικές συρράξεις μεταξύ χωρών. Μία από τις ΑΠΕ αποτελεί και η βιομάζα. Η παρούσα διπλωματική εργασία ως στόχο έχει τον προσδιορισμό των διαθέσιμων πόρων βιομάζας, που προέρχεται από τα παραγόμενα γεωργικά πρωτογενή υπολείμματα (υπολείμματα των βασικών καλλιεργειών) και κτηνοτροφικά απόβλητα και την αξιοποίηση αυτών. Ως πεδίο εξέτασης της παρούσας διπλωματικής εργασίας αποτελεί ο νομός Σερρών και οι δήμοι αυτού, όπου η γεωργία και η κτηνοτροφία είναι οι βασικοί οικονομικοί πόροι των κατοίκων, με συνέπεια να παράγονται σημαντικές, συγκριτικά με τους υπολοίπους νομούς τις χώρας, ποσότητες τόσο γεωργικών υπολειμμάτων όσο και κτηνοτροφικών αποβλήτων. Στα πλαίσια της κυκλικής οικονομίας, η αξιοποίηση αυτών μέσω της περιγραφόμενης αναερόβιας χώνευσης, σαν στόχο έχει την αποτύπωση των οφελών που προκύπτουν για τους κατοίκους, με την παραγωγή βιοαερίου και την εν συνεχεία μετατροπή του σε ηλεκτρική και θερμική ενέργεια, και με την εκμετάλλευση του χωνευμένου υπολείμματος ως εδαφοβελτιωτικού υψηλής αξίας για την χρήση του ως λίπασμα στα προς καλλιέργεια εδάφη καθώς και για το περιβάλλον με την εξοικονόμηση ισοδύναμου διοξειδίου του άνθρακα, το οποίο αποτελεί βασικό αέριο του θερμοκηπίου. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται συνοπτική αναφορά στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, με έμφαση στην βιομάζα που αποτελεί αντικείμενο της διπλωματικής εργασίας. Στο δεύτερο και τρίτο κεφάλαιο γίνεται συνοπτική αναφορά στα χαρακτηριστικά, στους τρόπους διαχείρισης και αξιοποιήσεις των γεωργικών και των κτηνοτροφικών απόβλητων αντίστοιχα. Στο τέταρτο κεφάλαιο περιγράφεται η αναερόβια χώνευση, η οποία επιλέχθηκε ως η διεργασία αξιοποίησης των γεωργικών πρωτογενών υπολειμμάτων και των κτηνοτροφικών αποβλήτων, και τα παράγωγα αυτής που είναι το βιοαέριο και το εδαφοβελτιωτικό ή κόμποστ. Στο πέμπτο κεφάλαιο γίνεται ανάλυση της υφιστάμενης κατάστασης του νομού Σερρών. Στο έκτο κεφάλαιο προσδιορίζεται το δυναμικό της βιομάζας, με τον υπολογισμό τόσο των γεωργικών υπολειμμάτων όσο και των κτηνοτροφικών αποβλήτων ανά δήμο και στο σύνολο του νομού. Στο έβδομο κεφάλαιο υπολογίζεται το δυναμικό βιοαερίου και μεθανίου των γεωργικών υπολειμμάτων και κτηνοτροφικών αποβλήτων που προσδιορίστηκαν στο προηγούμενο κεφάλαιο, η παραγόμενη ηλεκτρική και θερμική ενέργεια, το παραγόμενο εδαφοβελτιωτικό ανά δήμο και στο σύνολο του νομού Σερρών και επιπλέον υπολογίζεται η καλυπτόμενη έκταση από το παραγόμενο εδαφοβελτιωτικό και η εξοικονόμηση του ισοδύναμου διοξειδίου του άνθρακα. Τέλος στο όγδοο κεφάλαιο αναφέρονται τα συμπεράσματα που προκύπτουν από την ανάλυση των προηγούμενων κεφαλαίων.
    • The use of renewable energy sources (RES) is a solution to reduce greenhouse gases and consequently a solution to climate change. It is also a way out of dependence on fossil fuels and the adverse consequences of dependence on those that in extreme scenarios end up in war and conflicts between countries. Biomass is one form of RES. The aim of this dissertation is to determine the available biomass resources, derived from the produced agricultural primary residues (residues of basic crops) and livestock waste and their utilization. The field of examination of this dissertation is the prefecture of Serres and its municipalities, where agriculture and animal husbandry are the main economic resources of the inhabitants, consequently being more significant, compared to the other prefectures of the country, quantities of both agricultural residues and livestock waste. In the context of the circular economy the utilization of these through the described anaerobic digestion, aims to capture the benefits for residents, with the production of biogas and its subsequent conversion into electricity and heat, and the exploitation of the digested residue as a high value soil conditioner for its use as a fertilizer in the soils to be cultivated as well as for the environment by saving equivalent carbon dioxide, which is a key greenhouse gas. The first chapter gives a brief reference to renewable energy sources, with emphasis on biomass which is the subject of the dissertation. The second and third chapters provide a brief overview of the characteristics, management and utilization of agricultural and livestock waste respectively. The fourth chapter describes anaerobic digestion, which was chosen as the process of utilization of agricultural primary residues and livestock waste, and its derivatives which are biogas and soil conditioner or compost. The fifth chapter analyzes the current situation in the prefecture of Serres. The sixth chapter identifies the potential of biomass, by calculating both agricultural residues and livestock waste per municipality and the whole prefecture. The seventh chapter calculates the biogas and methane potential of agricultural residues and livestock waste identified in the previous chapter, the electricity and thermal energy produced, the soil conditioner produced per municipality and the whole of the prefecture of Serres and in addition the estimated and saving equivalent carbon dioxide.Finally, the eighth chapter reports the conclusions that emerge from the analysis of the previous chapters.
  14. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.