Εκτίμηση της δυνατότητας μείωσης των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου από τη διαχείριση των αστικών στερεών αποβλήτων στην Ελλάδα με βάση τους στόχους του νέου Εθνικού Σχεδίου Διαχείρισης Στερεών Αποβλήτων

Τσουρδαλάκη, Δανάη; Tsourdalaki, Danai

dc.contributor.author	Τσουρδαλάκη, Δανάη	el
dc.contributor.author	Tsourdalaki, Danai	en
dc.date.accessioned	2017-10-30T11:24:08Z
dc.date.available	2017-10-30T11:24:08Z
dc.date.issued	2017-10-30
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/45854
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.14447
dc.rights	Default License
dc.subject	Εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου	el
dc.subject	Διαχείριση αποβλήτων	el
dc.subject	ΧΥΤΑ	en
dc.subject	Ανακύκλωση	en
dc.subject	Greenhouse gas emissions	en
dc.subject	Waste management	en
dc.subject	Municipal solid waste	en
dc.subject	Landfill	en
dc.subject	Recycling	en
dc.title	Εκτίμηση της δυνατότητας μείωσης των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου από τη διαχείριση των αστικών στερεών αποβλήτων στην Ελλάδα με βάση τους στόχους του νέου Εθνικού Σχεδίου Διαχείρισης Στερεών Αποβλήτων	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Environmental policy	el
heal.classificationURI	http://lod.nal.usda.gov/37427
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2017-06
heal.abstract	Στο πλαίσιο της παρούσας εργασίας υπολογίστηκαν οι εκπομπές αερίων φαινομένου του θερμοκηπίου (ΑΦΘ) που παράγονται από το υφιστάμενο σύστημα διαχείρισης των αστικών στερεών αποβλήτων (ΑΣΑ) στην Ελλάδα και στη συνέχεια έγινε εκτίμηση της δυνατότητας μείωσης των εκπομπών ΑΦΘ με την υλοποίηση των στόχων μείωσης της παραγωγής αποβλήτων και αύξησης του ποσοστού ξεχωριστής διαλογής και επεξεργασίας των ΑΣΑ για το 2020, σύμφωνα με τον αναθεωρημένο Εθνικό Σχεδιασμό Διαχείρισης Στερεών Αποβλήτων (ΕΣΔΑ, 2015). Ειδικότερα, οι υφιστάμενοι μέθοδοι διαχείρισης στερεών αποβλήτων που μελετήθηκαν ήταν η ταφή (υγειονομική ταφή και ανεξέλεγκτη διάθεση σε χωματερές), η κομποστοποίηση (κλειστού τύπου και οικιακή κομποστοποίηση), η διαλογή των ανακυκλώσιμων υλικών συσκευασίας σε ειδικά κέντρα (ΚΔΑΥ) και η ανακύκλωση των ανακτημένων υλικών (χαρτί, γυαλί, πλαστικό, αλουμίνιο, σίδηρος). Για τον υπολογισμό των συνολικών εκπομπών από την υφιστάμενη διαχείριση, συλλέχθησαν οι ετήσιες ποσότητες που διαχειρίστηκαν για την κάθε μέθοδο διαχείρισης για το διάστημα από το 1994 έως το 2015, για το οποίο και υπάρχουν διαθέσιμα στοιχεία. Πηγές άντλησης των στοιχείων αυτών ήταν τόσο το τμήμα Διαχείρισης Αποβλήτων του Υπουργείου Ενέργειας, Περιβάλλοντος και Κλιματικής Αλλαγής (ΥΠΕΚΑ), όσο η Ελληνική Εταιρεία Αξιοποίησης Ανακύκλωσης (ΕΕΑΑ) και ο Εθνικός Οργανισμός Ανακύκλωσης (ΕΟΑΝ). Για τον υπολογισμό των εκπομπών ΑΦΘ, χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό εργαλείο της Διακυβερνητικής Επιτροπής για την Κλιματική Αλλαγή (IPCC) για την περίπτωση της ταφής, ενώ για τις υπόλοιπες μεθόδους χρησιμοποιήθηκαν συντελεστές εκπομπών από την διεθνή επιστημονική βιβλιογραφία. Η μεθοδολογία που ακολουθήθηκε λαμβάνει υπόψη τόσο τις άμεσες εκπομπές από τις διεργασίας, όσο και τις έμμεσες προγενέστερες εκπομπές (indirect upstream emissions) και τις αποφευχθείσες έμμεσες μεταγενέστερες εκπομπές (indirect downstream emissions), οι οποίες είναι αρνητικές λόγω της υποκατάστασης πρώτων υλών από τα ανακυκλωμένα υλικά. Επίσης, για την περίπτωση της ταφής λαμβάνονται υπόψη οι αποφευχθείσες εκπομπές από την υποκατάσταση του συμβατικού ηλεκτρισμού της χώρας με τον ηλεκτρισμό που ενδεχομένως παράγεται από τη συλλογή και καύση του παραγόμενου βιοαερίου. Επίσης από τις συνολικές εκπομπές της ταφής αφαιρείται ο άνθρακας που κατακρατείται στο έδαφος κατά την ταφή. Τα αποτελέσματα της εργασίας αυτής δείχνουν ότι από το υφιστάμενο σύστημα διαχείρισης, το μεγαλύτερο μερίδιο των εκπομπών προέρχεται από την ταφή, γεγονός το οποίο οφείλεται τόσο στο ότι η ταφή αποτελεί τη βασική μέθοδο διαχείρισης των ΑΣΑ μέχρι σήμερα όσο και στο ότι οι κύριες εκπομπές από την ταφή είναι οι εκπομπές μεθανίου οι οποίες έχουν δυναμικό παγκόσμιας θέρμανσης 31 φορές μεγαλύτερο από το διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο αποτελεί το κύριο εκπεμπόμενο αέριο από τις υπόλοιπες μεθόδους διαχείρισης. Όσον αφορά στις εκπομπές ΑΦΘ σύμφωνα με τους στόχους του ΕΣΔΑ για το 2020, υπάρχει σημαντική μείωση των εκπομπών λόγω του ότι αυξάνεται κατά πολύ το ποσοστό της ξεχωριστής διαλογής και ανάκτησης και αντίστοιχα μειώνεται το ποσοστό της ταφής. Τα αποτελέσματα παρουσιάζονται τόσο σε χρονοσειρές όσο και γεωγραφικά ανά περιφέρεια. Ειδικότερα, για την ταφή όπου προβλέπεται σύμφωνα με τον ΕΣΔΑ μείωση άνω του 65% των αποβλήτων που θα οδηγούνται σε ταφή έως το 2020 με αντίστοιχη μείωση κατά τουλάχιστον 70% των βιοαποδομήσιμων αποβλήτων, προκύπτει σημαντική μείωση των εκπομπών ΑΦΘ. Όσον αφορά την κομποστοποίηση, προκύπτει το συμπέρασμα ότι η εκτροπή των βιοαποβλήτων από την ταφή για τη βιολογική επεξεργασία τους έχει σημαντικά περιβαλλοντικά οφέλη αφού μειώνει την μάζα των αποβλήτων με αφαίρεση μεγάλου μέρους της υγρασίας και ταυτόχρονα έχει την ιδιότητα να δεσμεύει μεγάλες ποσότητες άνθρακα, ο οποίος αν και βιογενής μπορεί να θεωρηθεί ως αποφευχθείσα εκπομπή αφού δεν ελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα. Επίσης, πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι η ταφή αυτών των αποβλήτων, λόγω των αναερόβιων συνθηκών που επικρατούν προκαλεί εκπομπές μεθανίου προκαλώντας πολλαπλάσιες εκπομπές ισοδύναμου διοξειδίου του άνθρακα. Τέλος, η θετική συμβολή της κομποστοποίησης πολλαπλασιάζεται όταν το παραγόμενο κομπόστ υποκαθιστά ανόργανα λιπάσματα, αφού η παραγωγή τους προκαλεί εκπομπή μεγάλων ποσοτήτων ΑΦΘ. Όσον αφορά την κομποστοποίηση, προκύπτει το συμπέρασμα ότι η εκτροπή των βιοαποβλήτων από την ταφή για τη βιολογική επεξεργασία τους έχει σημαντικά περιβαλλοντικά οφέλη αφού μειώνει την μάζα των αποβλήτων με αφαίρεση μεγάλου μέρους της υγρασίας και ταυτόχρονα έχει την ιδιότητα να δεσμεύει μεγάλες ποσότητες άνθρακα, ο οποίος αν και βιογενής μπορεί να θεωρηθεί ως αποφευχθείσα εκπομπή αφού δεν ελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα. Επίσης, πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι η ταφή αυτών των αποβλήτων, λόγω των αναερόβιων συνθηκών που επικρατούν προκαλεί εκπομπές μεθανίου προκαλώντας πολλαπλάσιες εκπομπές ισοδύναμου διοξειδίου του άνθρακα. Τέλος, η θετική συμβολή της κομποστοποίησης πολλαπλασιάζεται όταν το παραγόμενο κομπόστ υποκαθιστά ανόργανα λιπάσματα, αφού η παραγωγή τους προκαλεί εκπομπή μεγάλων ποσοτήτων ΑΦΘ. Όσον αφορά το χαρτί, τόσο το έντυπο χαρτί που είναι χαμηλότερης ποιότητας και παρουσιάζει μεγαλύτερες απώλειες κατά την ανακύκλωσή του, όσο και η χάρτινη συσκευασία και το χαρτόνι, μπορούν να συμβάλουν στην μείωση των εκπομπών ΑΦΘ σε μεγάλο βαθμό. Αυτό συμβαίνει διότι, πρώτον η ανακύκλωση χαρτιού έχει πολύ χαμηλότερες ενεργειακές απαιτήσεις από την παραγωγή του από καθαρές πρώτες ύλες. Επιπρόσθετα, το χαρτί ανήκει στα βιοαποδομήσιμα υλικά, οπότε η μη διάθεσή του σε ΧΥΤ μειώνει περαιτέρω τις εκπομπές ΑΦΘ από την διαχείριση στερεών αποβλήτων. Η ανακύκλωση των αποβλήτων γυαλιού και πλαστικού προκαλεί εκπομπές ΑΦΘ λόγω της ανάγκης διαλογής τους, η οποία γίνεται κυρίως μηχανικά. Για την περίοδο 2004 – 2015 μπορούν να παρατηρηθούν κάποιες μικρές διακυμάνσεις στις ποσότητες που ανακυκλώνονται και τις αντίστοιχες εκπομπές. Ωστόσο, οι στόχοι που τίθεται από τον ΕΣΔΑ για την ανακύκλωση γυαλιού και πλαστικού για το έτος 2020, έχει ως αποτέλεσμα σημαντικά υψηλότερη εξοικονόμηση εκπομπών σε σχέση με την υφιστάμενη κατάσταση. Τέλος, η ανακύκλωση μετάλλων αποτελεί έναν σημαντικό παράγοντα στην αποφυγή ή όχι εκπομπών ΑΦΘ. Αυτό συμβαίνει καθώς η επεξεργασία ανακυκλωμένων υλικών έχει πολύ χαμηλότερες ενεργειακές απαιτήσεις σε σύγκριση με την παραγωγή νέων προϊόντων από καθαρές πρώτες ύλες. Όσον αφορά τις καθαρές εκπομπές ΑΦΘ από τις διαφορετικές μεθόδους διαχείρισης αποβλήτων στην Ελλάδα, τόσο για την υφιστάμενη κατάσταση έως και το έτος-στόχο 2020. Σημειώνεται ότι οι εκπομπές από την ταφή, αφορούν μόνο αυτές που εκλύθηκαν κατά την περίοδο 1991-2020, ενώ οι εκπομπές που αναμένεται να εκλυθούν τα επόμενα έτη από τις ίδιες ποσότητες αποβλήτων δεν λαμβάνονται υπόψη. Από το διάγραμμα φαίνεται ότι μέχρι το 2015 οι εκπομπές ΑΦΘ από την ταφή είναι μεγαλύτερες από τις αποφευχθείσες εκπομπές λόγω ανακύκλωσης και κομποστοποίησης. Από το 2016 και έπειτα, όπου και θεωρείται ότι γίνονται βήματα προς την επίτευξη του στόχου του ΕΣΔΑ για το 2020, οι αποφευχθείσες εκπομπές ΑΦΘ από την ανακύκλωση και την κομποστοποίηση αρχίζουν να υπερκαλύπτουν τις εκπομπές από την ταφή. Ωστόσο, αν λαμβάνονταν υπόψη και οι μεταγενέστερες εκπομπές από την ταφή, το αποτέλεσμα αυτό θα καθυστερούσε να γίνει ορατό.	el
heal.abstract	In the framework of this thesis the greenhouse gas (GHG) emissions generated from the current municipal solid waste (MSW) management system in Greece were calculated while next the potential for reduction of GHG emissions with the achievement of the 2020 targets for the reduction in waste generation and the increase in the share of separate collection and treatment of MSW, according to the updated National Solid Waste Management Planning (2015) was estimated. In particular, the existing MSW management methods studied were the disposal (sanitary landfill and uncontrolled disposal in dumps), the composting (enclosed and home composting), the recovery of recyclable materials in special facilities (MRF) and the recycling of recovered materials (paper, plastic, glass, ferrous and non-ferrous metals). For the calculation of total GHG emissions from the existing waste management system, quantitative data on waste per waste management method for the period 1994-2015 – for which there were data available -, were collected. Sources of these data were the department of Waste Management of the Ministry of Energy, Environment and Climate Change of Greece, the Hellenic Recovery of Packaging Materials S.A and the Hellenic Recycling Agency. For the calculation of GHG emissions, the software created by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) was used for the case of landfilling, whereas for the remaining waste management methods emission factors from the international scientific literature were applied. The methodology followed takes into account the direct emissions from the process as well as the indirect upstream emissions and the avoided downstream emissions. The latter are negative as they represent the substitution of virgin materials by recycled materials. Furthermore, for the case of landfilling, the avoided emissions from the substitution of conventional electricity by the electricity that is produced from the collection and flaring of the produced landfill gas, are calculated. Lastly, from the total emissions from landfilling the carbon that is sequestered to the soil is subtracted. The results of this thesis show that as regards the current waste management system, the largest GHG emissions share comes from landfilling, which is attributed to the fact that landfilling is the main MSW management method so far as well as to the fact that the main GHG emissions from landfilling are the methane emissions which have a global warming potential (GWP) 31 times higher compared to carbon dioxide, which is the main emitted GHG from the other waste management methods studied. As far as the GHG emissions calculated according to the targets of the NWMP for 2020 are concerned, a significant reduction of emissions is observed due to the significant increase of the separate collection and recovery share and the respective reduction of the landfilling share. The results are presented both in timeseries and geographically by NUTS2 region. In particular, there is a prediction for reduction of more than 65% of landfilling waste with a corresponding reduction of at least 70% of biodegradable waste with a resulting reduction of GHG emissions. Studying composting techniques and their respective emissions, suggests that the diversion of biowaste from landfilling and treatment contributes to the sustainability of landfilling sites by removing much of the moisture. Moreover, compost product can bind large amounts of biogenic carbon which would be released at the atmosphere. It should be also under consider that those amounts of biodegradable wastes would cause methane emissions due to anaerobic conditions. Finally, the contribution of composting increases even more when the compost can substitute inorganic fertilizers, since their production causes emissions of large amounts of GHGs. As for paper recycling, both printed paper of lower quality and greater recycling losses, as well as paper packaging ang cardboard, can contribute significantly to reducing GHG emissions. Paper recycling has much lower energy demands than production of raw materials. Additionally, paper is biodegradable material, so avoiding its landfilling reduces even more GHG emission from solid waste management. Recycling of glass and plastic waste causes GHG emissions due to the need of sorting them. Although the savings of emissions from avoiding the production from raw materials overcomes the emissions caused by the sorting process. Finally, recycling of metals is also an important factor on reducing GHG emission from waste management, due to the less energy requirements compared to the production of new products from raw materials. Regarding the net GHG emissions from the different waste management methods in Greece, both current situation up to the target year 2020, it is expected that after the year 2015, avoided GHG emissions will overweight GHG emissions from landfilling due to the increasing recycling and composting wastes.	en
heal.advisorName	Λοϊζίδου, Μαρία	el
heal.committeeMemberName	Λοϊζίδου, Μαρία	el
heal.committeeMemberName	Ζουμπουλάκης, Λουκάς	el
heal.committeeMemberName	Χαραλάμπους, Αικατερίνη	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Χημικών Επιστημών (I)	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	120 σ.
heal.fullTextAvailability	true