Nowe zastosowanie miejskich bioodpadów
Odpady pochodzenia biologicznego, nazywane także bioodpadami, to jeden z najważniejszych strumieni odpadów, który może przyczynić się w znaczącym stopniu do realizacji założeń gospodarki o obiegu zamkniętym. W jaki sposób? Może stanowić źródło cennych polepszaczy gleby, nawozów, a nawet biogazu – jednego z odnawialnych źródeł energii. Bioodpady stanowią aż 34 % wszystkich odpadów komunalnych wytwarzanych w Unii Europejskiej i stanowią ich największą frakcję. Choć Europa jest w dużej mierze samowystarczalna w zakresie produkcji wielu produktów rolnych, wciąż importujemy wiele z nich spoza Starego Kontynentu. „W rzeczywistości Wspólnota sprowadza aż 77 % białek stosowanych w żywności i paszach. Co więcej, aż 70 % znanych złóż skał fosforytowych, w których wytwarzane są nawozy fosforowe, znajduje się na terenie Maroka. Potrzeba zwiększania niezależności Europy od partnerów zewnętrznych wymusza stopniowe odchodzenie od importowanych białek oraz kopalnych źródeł fosforu na rzecz zrównoważonych alternatywnych źródeł tych zasobów”, zauważa Gemma Castejón, koordynatorka finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu VALUEWASTE.
Zrównoważone technologie waloryzacji bioodpadów
Badacze skupieni wokół projektu VALUEWASTE opracowali kompleksowe i zintegrowane rozwiązanie pozwalające na waloryzację bioodpadów wytwarzanych w miastach. Proponowane rozwiązanie łączy trzy łańcuchy wartości, dzięki którym możliwe jest przetwarzanie bioodpadów z miast w produkty o wartości dodanej w oparciu o kaskadowe podejście. Po umieszczeniu odpadów w specjalnych pojemnikach przez mieszkańców są one przewożone do pilotażowego zakładu w hiszpańskiej Murcji, gdzie poddaje się je obróbce mechanicznej w celu poprawy jakości. Następnie trafiają do specjalnej komory beztlenowej, gdzie są przetwarzane na biogaz oraz wilgotny poferment. Obie te substancje stanowią produkty pośrednie, które są poddawane dalszej obróbce w ramach procesu waloryzacji. W procesie odwadniania wilgotny poferment jest rozdzielany na frakcję stałą i płynną. Frakcja stała jest mieszana z surowymi bioodpadami, a następnie trafia do innego zakładu pilotażowego (na ósmym poziomie gotowości technologicznej) w Murcji, zaprojektowanego i zbudowanego przez firmę ENTOMO – tam stanowi pokarm dla larw czarnych much. „W ramach prac udało się osiągnąć pełną wydajność przetwarzania – zakład skutecznie przetwarzał tonę bioodpadów dziennie, w wyniku czego łączny wolumen produkcji wyniósł aż 14 500 kilogramów suszonych larw rocznie. Spółka ENTOMO przeanalizowała dokładnie proces żywienia larw oraz skład podawanego pokarmu”, zauważa Castejón. Ostatnim etapem procesu jest hodowla owadów w celu wytwarzania białka, tłuszczy oraz chitozanu i odchodów na potrzeby produkcji nawozów. Z kolei frakcja płynna trafia do instalacji umożliwiającej ekstrakcję fosforu i azotu – oba materiały są następnie wykorzystywane do produkcji nawozów. W ramach projektu VALUEWASTE powstał również trzeci proces waloryzacji testowany w duńskim mieście Kalundborg. W ramach tego procesu badacze wykorzystują bakterie metanotroficzne odżywiane biogazem do produkcji nowych składników żywności i pasz. „W ramach procesu wykorzystujemy biogaz uzyskany z komory fermentacyjnej i fermentujemy go w celu wytworzenia biomasy opartej na mikroorganizmach. Następnie proces opracowany przez spółkę Unibio pozwala nam na podział składników biomasy na wartościowe produkty, takie jak białka czy kwasy tłuszczowe”, wyjaśnia Castejón.
Rozwiązywanie problemów w procesie waloryzacji bioodpadów
„Konsorcjum projektu VALUEWASTE zostało powołane do życia w celu opracowania wydajnych i powtarzalnych modeli waloryzacji bioodpadów z myślą o europejskich miastach, które próbują sprostać wyzwaniom związanym z gospodarowaniem odpadami. Dodatkowym celem była realizacja założeń gospodarki o obiegu zamkniętym”, podkreśla Castejón. Problemy te obejmują między innymi niski wskaźnik selektywnej zbiórki bioodpadów, niski poziom dojrzałości technologicznej różnych metod waloryzacji odpadów, brak powtarzalnych strategii pozwalających na wdrażanie rozwiązań, brak sprzyjających przepisów i zasad, brak danych potwierdzających bezpieczeństwo oraz funkcjonalność produktów pochodzących z bioodpadów, a także brak zainteresowania użytkowników końcowych tymi produktami. Zespół projektu VALUEWASTE przeprowadził liczne analizy bezpieczeństwa i charakterystyki uzyskanych produktów, aby umożliwić ich wprowadzenie na rynek. W zakresie strategii oraz przepisów, zespół VALUEWASTE połączył siły z konsorcjami projektów CityLoops, SCALIBUR, HOOP i WaysTUP!, aby powołać do życia wspólne przedsięwzięcie ROOTS, którego celem jest usunięcie przeszkód legislacyjnych uniemożliwiających efektywne wykorzystanie bioodpadów. Efektem pracy grupy jest wydanie sprawozdania oraz zbioru propozycji politycznych zatytułowanego ROOTS Position Paper. Zespół projektu VALUEWASTE zaangażował się w prace normalizacyjne, opracowując wstępny dokument zawierający zalecenia dotyczące wdrażania programów selektywnej zbiórki bioodpadów w gminach i miastach. Dokument ten został już wydany jako norma przez organizację UNE na terenie Hiszpanii.
Słowa kluczowe
WALUEWASTE, białko, nawóz, biogaz, poferment, bioodpady miejskie, waloryzacja, biomasa, larwa
