Ανάλυση περιβαλλοντικών επιπτώσεων βιομηχανίας επεξεργασίας μαρμάρου - Βιώσιμη διαχείριση αποβλήτων: Μελέτη Περίπτωσης

Environmental impact assessment of marble processing industry - Optimization for sustainable waste management: A Case Study (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. Χατζηανδρέου, Αργυρώ
  3. Διαχείριση Αποβλήτων (ΔΙΑ)
  4. 17 Σεπτεμβρίου 2022 [2022-09-17]
  5. Ελληνικά
  6. 87
  7. Μπάρτζας , Γεώργιος
  8. Μπάρτζας, Γεώργιος | Μπαραμπούτη , Έλλη Μαρία
  9. Απόβλητα Βιομηχανίας Επεξεργασίας Μαρμάρου, Ανάλυση Κύκλου Ζωής, Μέθοδοι Αξιοποίησης και επαναχρησιμοποίησης αποβλήτων/παραπροϊόντων, Περιβαλλοντικές Επιπτώσεις
  10. 15
  11. 33
  12. Περιέχει πίνακες , διαγράμματα και εικόνες
  13. Κουτρουμπή Δ. (2020) «Αξιοποίηση αποβλήτων κοπής μαρμάρου στην παραγωγή σύνθετων τσιμέντων» Διπλωματική εργασία στη Διαχείριση Αποβλήτων ΕΑΠ.
    • Το ελληνικό μάρμαρο παράγεται και υπόκειται σε επεξεργασία με σκοπό την κάλυψη των αναγκών τόσο της εγχώριας αγοράς όσο και της αντίστοιχης διεθνής αγοράς. Κατά τις διεργασίες της βιομηχανικής επεξεργασίας μαρμάρου παράγονται σημαντικές ποσότητες στερεών και υγρών αποβλήτων, τα οποία όταν απορρίπτονται στο περιβάλλον έχει αποδειχθεί ότι προκαλούν σημαντικές αρνητικές επιπτώσεις, θέτοντας σε κίνδυνο τα συσχετιζόμενα οικοσυστήματα, τη χλωρίδα και την πανίδα αλλά και την ανθρώπινη υγεία. Ο λόγος αυτός έχει ωθήσει την ερευνητική κοινότητα, την τελευταία κυρίως δεκαετία, να αναζητήσει εφαρμόσιμες λύσεις στο πεδίο τόσο για τη μείωση του όγκου των αποβλήτων που προκύπτουν από την βιομηχανία επεξεργασίας μαρμάρου, όσο και για την εξεύρεση μεθόδων αξιοποίησης και επαναχρησιμοποίησης τους. Στο πλαίσιο αυτό, η παρούσα εργασία στοχεύει στην εκπόνηση μιας αναλυτικής μελέτης αναφορικά με τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις που προκαλούνται από μία τυπική βιομηχανία επεξεργασίας μαρμάρου που εδρεύει στο νομό Αττικής. Για τον σκοπό αυτό παρουσιάζονται αναλυτικά επιλεγμένες μέθοδοι αξιοποίησης και επαναχρησιμοποίησης των παραγόμενων αποβλήτων/παραπροϊόντων, και στην συνέχεια συγκρίνεται το περιβαλλοντικό τους αποτύπωμα με βάση τη σύγχρονη μεθοδολογία της Ανάλυσης του Κύκλου Ζωής -ΑΚΖ (Life Cycle Assessment –LCA). Βάσει της τυποποιημένης μεθοδολογίας της ΑΚΖ, όπως υπαγορεύεται από τα διεθνή πρότυπα ISO, καθορίστηκαν αρχικά τόσο ο στόχος της ΑΚΖ όπως επίσης και τα όρια του υπό μελέτη συστήματος. Στην συνέχεια πραγματοποιήθηκε η κατάρτιση ενός αναλυτικού καταλόγου δεδομένων (LCI) που αντλήθηκαν από πρωτογενείς και δευτερογενείς πηγές και επιλέχθηκαν προς εκτίμηση με χρήση του λογισμικού OpenLCA συνολικά τέσσερις κατηγορίες επιπτώσεων μέσου σημείου ήταν η Οξύτητα χερσαίων οικοσυστημάτων (TAP), ο Ευτροφισμός γλυκών υδάτων (FEP), η Kλιματική αλλαγή (GWP) και η του Kαταστροφή στρώματος του όζοντος (ODP) σύμφωνα με την μεθοδολογία χαρακτηρισμού ReCiPe 2016 όπως επίσης και η αθροιστική ζήτηση ενεργειακής κατανάλωσης. Ως λειτουργική μονάδα της παρούσας ΑΚΖ επιλέχθηκε η παραγωγή ημι-έτοιμης κατεργασμένης πλάκας μαρμάρου 4,5 m2 με διαστάσεις 3 m × 1,5 m × 0,02 m. Αναλυτικότερα, στην παρούσα εργασία εξετάζονται τρία διαφορετικά σενάρια διαχείρισης των αποβλήτων βιομηχανίας μαρμάρου : το Σενάριο Α (Χείριστο) το οποίο περιλαμβάνει την απευθείας απόθεση των αποβλήτων στο περιβάλλον, το Σενάριο Β (Υφιστάμενο) το οποίο περιλαμβάνει ανακύκλωση και επαναχρησιμοποίηση του νερού μέσω κροκίδωσης της λάσπης και φιλτραρίσματος και τέλος το Σενάριο Γ (προτεινόμενο), το οποίο περιλαμβάνει τη χρήση ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές καθώς και την αξιοποίηση της λάσπης για την παραγωγή τσιμέντου, μετά από ξήρανση. Με βάση τα συγκριτικά αποτελέσματα της ΑΚΖ, η μέθοδος με το χαμηλότερο περιβαλλοντικό αποτύπωμα είναι αυτή του σεναρίου Γ (Προτεινόμενο – χρήση ΑΠΕ και αξιοποίηση της μαρμαρόσκονης για παραγωγή τσιμέντου), όπου όλοι οι δείκτες των περιβαλλοντικών επιπτώσεων παρουσιάζονται μειωμένοι σε σχέση με το σενάριο Α (Χείριστο ) σε ποσοστά που κυμαίνονται μεταξύ 19% - 39% ανάλογα με την κατηγορία επίπτωσης, ενώ ωστόσο η αθροιστική ζήτηση ενέργειας (CED) παρουσιάζεται αυξημένη κατά 28%. Αντιθέτως, η χερσαία απόθεση που μελετήθηκε στο Σενάριο Α προξενεί τις υψηλότερες επιπτώσεις στο υδάτινο και χερσαίο περιβάλλον ήτοι 41% και 40% για τις επιπτώσεις TAP και FEP, αντίστοιχα. Με βάση τα ευρήματα της παρούσας μελέτης, μπορεί να εξαχθεί το συμπέρασμα ότι η αξιοποίηση των παραγόμενων αποβλήτων/παραπροϊόντων της επεξεργασίας μαρμάρου σε άλλους συναφείς τομείς, όπως είναι η παραγωγή τσιμέντου, προσφέρει σημαντικά περιβαλλοντικά οφέλη στο πεδίο.
    • Greek marble is produced and further processed to meet the needs of both the domestic and the international market. During the industrial processing of marble, significant amounts of solid and liquid waste are produced, which in the case of discharging into the environment, they can cause significant negative effects, thus endangering the associated ecosystems, flora and fauna as well as human health. This reason has driven the research community, mainly in the last decade, to consider and study more efficient solutions applied in the field in order to reduce the amount of waste resulting from the marble processing industry and ultimately find suitable methods for their utilization and reuse. In this context, the present thesis aims to develop an analytical study regarding the environmental impacts caused by a typical marble processing industry located in the prefecture of Attica. For this purpose, selected methods of utilization and reuse of the produced waste/by-products are presented in detail, and then their environmental footprint is compared based on the modern methodology of Life Cycle Assessment (LCA). On the basis of the standardized methodology of LCA, as suggested by the respective international ISO standards, both the objective of the LCA as well as the boundaries of the system under study were initially determined. Subsequently, an analytical inventory of data (LCI) was created from several primary and secondary sources. By using the OpenLCA software, four midpoint impact categories were selected for further assessment, namely Terrestrial Ecosystem Acidity (TAP), Freshwater Eutrophication (FEP), Climate Change (GWP) and Ozone Depletion (ODP) according to the ReCiPe 2016 characterization methodology as well as the indicator of cumulative energy consumption demand. The production of a semi-finished marble slab of 4.5 m2 with dimensions of 3 m × 1.5 m × 0.02 m was selected as the functional unit of the present LCA. More specifically, three different management scenarios of marble waste in the processing industry are examined in this thesis: Scenario A (Worst case) which includes the direct disposal of waste in the environment, Scenario B (Current/normal operation) which includes recycling and reuse of industrial water through sludge flocculation and filtering and finally Scenario C (Proposed), which includes the use of energy from renewable sources as well as the utilization of the sludge for the production of cement (after drying). Based on the comparative results of the present LCA, scenario C (Proposed – use of RES and utilization of marble dust in the cement production) exhibited the lowest environmental footprint among all scenarios investigated, wherein all environmental impact are reduced compared to scenario A (Worst case) between 19% - 39% depending on the impact category assessed; however the indicator of the cumulative energy demand (CED) is shown to be increased by 28%. In contrast, the land disposal studied in Scenario A causes the highest impacts to the aquatic and terrestrial environment, i.e. 41% and 40% for TAP and FEP impacts, respectively. Based on the findings of the present study, it can be concluded that utilization of the produced waste/by-products of marble processing industry in other related sectors, such as cement production, offers significant environmental benefits compared to current practices applied in the field.
  15. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.