Συγκριτική ανάλυση τριών εναλλακτικών σεναρίων διαχείρισης των αστικών στερεών απορριμμάτων του νομού Ξάνθης βάσει ανάλυσης κύκλου ζωής

Abstract

Μέσα από την παρούσα εργασία γίνεται μια προσπάθεια εφαρμογής του εργαλείου της Ανάλυσης Κύκλου Ζωής (ΑΚΖ) στο καίριο πρόβλημα του σχεδιασμού της διαχείρισης των Αστικών Στερεών Απορριμμάτων (ΑΣΑ). Με δεδομένο το οξύ πρόβλημα που εμφανίζεται σε εθνικό αλλά και τοπικό επίπεδο, στον τομέα της διαχείρισης των ΑΣΑ, η εξέταση του θέματος υπό το πρίσμα μιας σύγχρονης και λεπτομερούς μεθοδολογίας όπως αυτή που παρέχει η ΑΚΖ ενδεχομένως να αποδώσει νέα δεδομένα ή/και να παράσχει κατευθύνσεις και αρχές που θα αποδειχθούν χρήσιμα στην αντιμετώπιση του θέματος. Για τον προσδιορισμό του προβλήματος σε πραγματικές συνθήκες επιλέχθηκε η μελέτη τη περίπτωσης του Νομού Ξάνθης. Η περιοχή αφενός αποτελεί αντιπροσωπευτικό παράδειγμα ελληνικού νομού της περιφέρειας, σε σχέση με την εφαρμοζόμενη πρακτική διαχείρισης των ΑΣΑ και αφετέρου υπήρχαν επαρκή δεδομένων για την κατάστρωση και επεξεργασία του προβλήματος. Τελευταίος, αλλά εξίσου σημαντικός, λόγος είναι η καλή γνώση που έχει ο υπογράφοντας για την περιοχή, λόγω των σπουδών του στην Πολυτεχνική Σχολή Ξάνθης και της ακαδημαϊκής και επαγγελματικής του ενασχόλησης με τη διαχείριση των απορριμμάτων στο νομό. Αρχικά κρίνεται απαραίτητη η παρουσίαση της προβληματικής γύρω από τα ΑΣΑ σε παγκόσμιο, εθνικό και τοπικό επίπεδο. Κατά συνέπεια στο Κεφάλαιο 1 της εργασίας ορίζονται οι βασικές έννοιες σε σχέση με τα απορρίμματα, η σύσταση, οι ιδιότητες, οι πηγές προέλευσης και οι σύγχρονες τάσεις σε σχέση με τη διαχείριση αυτών. Παράλληλα περιγράφονται συνοπτικά οι πρακτικές που ακολουθήθηκαν από τον ελληνικό σχεδιασμό και οδήγησαν στη σημερινή – προβληματική – κατάσταση. Βάση της ενότητας αυτής αποτελεί η ελληνική και διεθνής βιβλιογραφία και η εξέλιξη της νομοθεσίας γύρω από το αντικείμενο. Ακολούθως, στο Κεφάλαιο 2, γίνεται αναλυτική περιγραφή της ΑΚΖ. Αναλύεται η φιλοσοφία στην οποία αυτή εδράζεται και η μεθοδολογία που ακολουθεί. Η πλήρης ανάλυση των παραμέτρων αυτών είναι απαραίτητη για την παρακολούθηση της προβληματικής της παρούσας εργασίας. Στο Κεφάλαιο 3 οριοθετείται το πρόβλημα στο Νομό Ξάνθης. Περιγράφεται η υφιστάμενη διαχειριστική πρακτική και γίνεται ανάλυση των συνθηκών που οφείλουν να συνυπολογιστούν στην αναπροσαρμογή αυτής. Τέτοιες συνθήκες έχουν αναφορά σε πληθυσμιακά δεδομένα, σχετίζονται με τη γεωγραφία/ γεωμορφολογία της περιοχής αλλά και την οικονομία την πολιτισμική της συγκρότηση, καθώς οι παράγοντες αυτοί επηρεάζουν τόσο τη σύσταση και τις παραγόμενες ποσότητες των απορριμμάτων όσο και παραμέτρους όπως η συλλογή και μεταφορά αυτών. Στο Kεφάλαιο 4, προσδιορίζονται οι αρχές βάσει τον οποίων θα εφαρμοστεί η ΑΚΖ ως προς το δεδομένο πρόβλημα, τη διαχείριση των απορριμμάτων στο Νομό Ξάνθης. Τίθενται τα όρια της ανάλυσης, οι στόχοι της εργασίας. Παράλληλα παρουσιάζονται οι βασικές αρχές εφαρμογής του ευρωπαϊκού ερευνητικού προγράμματος: The Use of Life Cycle Assessment Tools for the Development of Integrated Waste Management Strategiesfor Cities and Regions with Rapid Growing Economies (LCA-IWM) και των δύο βασικών εργαλείων που αναπτύχθηκαν στο πλαίσιο αυτού. Οι εφαρμογές λογισμικού “Municipal Solid Waste Management System Assessment Tool” και “Waste Prognostic Tool” αποτέλεσαν τη βάση για την κατάρτιση και την αξιολόγηση των εναλλακτικών σεναρίων διαχείρισης απορριμμάτων στο Νομό Ξάνθης. Στα επόμενα κεφάλαια εφαρμόζεται η ΑΚΖ, βάσει των ανωτέρω εργαλείων, για την αξιολόγηση τεσσάρων εναλλακτικών σεναρίων διαχείρισης των απορριμμάτων. Στο Κεφάλαιο 5 εξετάζεται η εξακολούθηση του υφιστάμενου συστήματος διαχείρισης ως αρχική εφαρμογή της ΑΚΖ στην υφιστάμενη κατάσταση, ώστε να αποτελέσει το σενάριο αυτό βάση για τη σύγκριση που θα ακολουθήσει. Η ίδια προσέγγιση ακολουθείται και στα τρία επόμενα κεφάλαια, τα οποία ωστόσο έχουν διαφορετική φιλοσοφία. Στο Κεφάλαιο 6 εξετάζεται το ενδεχόμενο εκτεταμένης εφαρμογής της καύσης των απορριμμάτων με στόχο την ενεργειακή αξιοποίησή τους, ενώ στο Κεφάλαιο 7 το σύστημα διαχείρισης των απορριμμάτων του νομού αναπροσαρμόζεται με βασική κατεύθυνση την διαλογή των ανακυκλώσιμων υλικών στην πηγή, ώστε να είναι δυνατή η αξιοποίηση μέρους των υλικών που περιλαμβάνονται στα ΑΣΑ. Στο Κεφάλαιο 8 εξετάζεται η επέκταση του προηγούμενου σεναρίου, με διαλογή στην πηγή όχι μόνο των ανακυκλώσιμων αποβλήτων, αλλά και των ζυμώσιμων κλασμάτων που περιλαμβάνονται σε αυτά, τα οποία και αξιοποιούνται με αναερόβια χώνευση αποδίδοντας ενέργεια και βιοσταθεροποιημένο υλικό που χρησιμεύει ως εδαφοβελτιωτικό. Σε κάθε ένα από τα κεφάλαια 5, 6, 7 και 8 εντοπίζονται τα ισχυρά σημεία και οι αδυναμίες κάθε ενός, δίνοντας έμφαση στην ερμηνεία των διαφοροποιήσεων που εμφανίζονται ανάλογα με τις διαχειριστικές πρακτικές που υιοθετεί κάθε σενάριο. Η εργασία κλείνει με το Κεφάλαιο 9 όπου γίνεται η συγκριτική αξιολόγηση των τεσσάρων σεναρίων μεταξύ τους και συνοψίζονται τα συμπεράσματα που εξήχθησαν στην εργασία συνολικά, με αναφορά τόσο στη χρησιμότητα της ΑΚΖ ως εργαλείου του σχεδιασμού ενός συστήματος διαχείρισης απορριμμάτων, όσο και στην κατεύθυνση που διαφαίνεται ότι πρέπει να ακολουθηθεί στο Νομό Ξάνθης στο σχεδιασμό ενός επίκαιρου συστήματος το οποίο ανταποκρίνεται στις ανάγκες και απαιτήσεις της τοπικής κοινωνίας.

Throughout the present study takes place an effort to apply the principles of Life Cycle Analysis (LCA), to the major problem of the municipal waste management. Given the fact that there are many troublesome issues emerge, concerning the waste management, both in national and local level, studying the subject under the light of a modern and detailed methodology that LCA provides, may provide new data and directions towards improvement. For localizing the problem to real-life conditions, the case study of the Prefecture of Xanthi, in north-eastern Greece was chose. This a representative example of a regional Greek area, with regard to the solid waste management system applied, and also there was a substantial amount of data for studying the case. Last but not least, a major motive was the good knowledge that the author has for Xanthi's Prefecture, due to his academical and professional involvement with Xanthi's solid waste management system. First of all, is necessary to display the context around solid waste within worldwide, national and local range. Ergo in Chapter 1 of the present study, basic principles and concepts around solid waste are described, including solid waste composition, characteristics, sources as well as the trends for managing solid wastes. Also, a brief description of the practices that have led to today’s – troublesome – situation around the Greek solid waste management planning. Basic sources for this chapter was Greek and European literature as well as the legislation and its evolution throughout time Subsequently, in Chapter 2, a thorough analysis of LCA is given. The methodology that LCA introduces and mainly the concept that LCA adopts are described, in order to be possible to comprehend the analysis that will take place further on, at the following chapters of the study. In Chapter 3 the border line of the problems is being set within Xanti's Prefecture. A thorough description of the current situation on solid waste management is given and all circumstances that need to be considered are being described. These concepts refer to demographic data, they are dealing with the geomorphology of the area as well as with its financial and cultural status quo. These are key issues that need to be accounted for as they affect all aspects of the waste management. In Chapter 4 the basic principles according to which LCA will be applied to investigate the given case study. The boundaries and the goals of the analysis are defined as well as the functional unit. Also the outcome of the European research program “The Use of Life Cycle Assessment Tools for the Development of Integrated Waste Management Strategies for Cities and Regions with Rapid Growing Economies (LCA-IWM)” and the two tools that were developed within its context: “Municipal Solid Waste Management System Assessment Tool” and “Waste Prognostic Tool” are two software utilities that were the basis for evaluating alternative scenarios for managing solid waste in Xanthi, according to LCA principles. In the chapters that follow, LCA evaluation takes place by means of the above-mentioned tools, in order to form end evaluate alternative management scenarios. In Chapter 5 the continuation of the current management system is examined. All relevant data are evaluated, in order for this scenario to be the basis for comparing alternative management scenarios. The same approach applies to the following three chapters with the major difference that each one describes an alternative management scenario. Chapter 6 investigates the option of establishing extensive incineration as a disposal method in the Prefecture, while in Chapter 7 the management system proposed involves separating the recyclables waste in a separate stream and re-utilizing them. The third scenario analysed, in Chapter 8, involves separation of both recyclable and organic waste, so that the latter can be treated with anaerobic digestion and produce compost and energy. In each of the chapters 5, 6, 7 and 8 are pointed out the pros and cons of each one. By means of graphs that the tools produce, valuable data for the interpretation of each one, as sell as the diversifications that each management method present. The study ends with Chapter 9 where a comparison between the four scenarios takes place. Also, the overall results that can be concluded from the study, with respect to the usability of LCA as a tool for the planning of the solid waste management system, and also to the main lines that seem most fitting to be adopted by the prefecture's authorities for establishing a modern management system.