Η ρύπανση του περιβάλλοντος και η συνεχώς αυξανόμενη παραγωγή οικιακών και βιομηχανικών αποβλήτων είναι ένα μείζον πρόβλημα που αντιμετωπίζει η ανθρωπότητα. Το πρόβλημα προκαλεί σημαντική περιβαλλοντολογική υποβάθμιση και απασχολεί έναν κατακόρυφα αυξανόμενο αριθμό επιστημόνων. Στόχος τους αποτελεί η επεξεργασία των οργανικών αποβλήτων οικιακής και βιομηχανικής προέλευσης και η επεξεργασία των χημικών λασπών που προκύπτουν από αυτήν. Η αποτελεσματική διαχείριση των οργανικών λυμάτων (στα οργανικά λύματα κατατάσσονται: χαρτί, χαρτόνι, υφάσματα λάστιχα, δέρματα, ξύλα και απορρίμματα κήπων, παναγιωτακόπουλος Δ (2002) «Βιώσιμη διαχείριση αστικών στερεών αποβλήτων», εκδόσεις Ζυγός, Θεσσαλονίκη) είναι μάλιστα ένας στόχος που τίθεται σε παγκόσμιο επίπεδο, στο πλαίσιο της μέριμνας για έναν πράσινο και βιώσιμο πλανήτη.
Η επεξεργασία αέρος και η αναερόβια επεξεργασία οργανικών αποβλήτων αποτελούν δυο ευρέως διαδεδομένες μεθόδους διαχείρισης λυμάτων.
Η αναερόβια επεξεργασία είναι μια μέθοδος επεξεργασίας λυμάτων με τη βοήθεια βακτηριδίων υπό αναερόβιες συνθήκες (δηλαδή κάτω από συνθήκες απουσίας οξυγόνου). Κατά τη διαδικασία της επεξεργασίας οργανικών αποβλήτων με τη μέθοδο αυτή, αποδομούνται οι οργανικές ενώσεις που εμπεριέχονται στα απόβλητα με κύριο στόχο την παραγωγή της μεγίστης δυνατής ποσότητας βιοαερίου και την περαιτέρω αξιοποίησή του για την παραγωγή ενέργειας.
Η διεργασία της αναερόβιας χώνευσης είναι μια φυσική διαδικασία, η οποία μπορεί να οριστεί ως μια βιολογική διεργασία κατά την οποία ένα οργανικό υλικό, σε συνθήκες απουσίας οξυγόνου, μετατρέπεται σε μεθάνιο και διοξείδιο του άνθρακα. Πρόκειται για μια διαδικασία πολλαπλών σταδίων με παράλληλες αντιδράσεις. Σε πρώτο στάδιο, σύνθετες πολυμερικές ενώσεις υδρολύονται από εξωκυτταρικά ένζυμα σε διαλυτά παράγωγα μικρότερου μεγέθους, ώστε να μπορέσουν να εισχωρήσουν στο εσωτερικό του κυττάρου. Αυτές οι ενώσεις ζυμώνονται ή οξειδώνονται αναερόβια σε λιπαρά οξέα, αλκοόλες, διοξείδιο του άνθρακα, υδρογόνο, μεθάνιο και αμμωνία.
Η μέθοδος αυτή χρησιμοποιείται στην Ελλάδα για την επεξεργασία των αποβλήτων που προέρχονται από τον πρωτογενή τομέα, όπως παραδείγματος χάριν τα χοιροστάσια, τα βουστάσια, τις αγροτικές καλλιέργειες, τα σφαγεία, τα τυροκομεία κτλ. Μετρήσεις έχουν δείξει ότι τα παραγόμενα οργανικά απόβλητα αυτών των πρωτογενών τομέων ανέρχονται σε 17.439.599 τόνους κάθε χρόνο. Σύμφωνα με έρευνες και επιστημονικές μελέτες, η αναερόβια επεξεργασία αυτών αποτελεί την πιο συμφέρουσα βιολογική μέθοδο διαχείρισής τους, χάρη στην υψηλή ανάκτηση ενέργειας (παραγωγή βιοαερίου) και των περιορισμένων περιβαλλοντολογικών επιπτώσεων.
Τα πλεονεκτήματα της αναερόβιας επεξεργασίας είναι τα ακόλουθα:
- μικρή παραγωγή ιλύος
- υψηλή απόδοση επεξεργασίας
- χαμηλό αρχικό κεφάλαιο
- μη απαίτηση οξυγόνου
- παραγωγή καυσίμου (μεθανίου)
- μικρές απαιτήσεις σε θρεπτικά
- χαμηλό λειτουργικό κόστος
Τα υποπροϊόντα της αναερόβιας επεξεργασίας χρησιμοποιούνται περαιτέρω, γεγονός που την καθιστά την καταλληλότερη μέθοδο επεξεργασίας λυμάτων:
α. Το βιοαέριο, όπου ανάλογα με την παραγόμενη ποσότητα του μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί από το σύστημα αναερόβιας επεξεργασίας οργανικών αποβλήτων, ενώ υπάρχει και η δυνατότητα αξιοποίησής του σε πολλές εφαρμογές (πράσινη ενέργεια) όπως παραδείγματος χάριν τη θέρμανση κτηρίων και την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
β. Η βιολάσπη, όπου μετά την επεξεργασία της (αφυδάτωση ή ξήρανση), είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθεί ως υλικό για βιολύπανση ή με περαιτέρω επεξεργασία ως λίπασμα.
γ. Το υγρό κλάσμα, το οποίο παράγεται από την αφυδάτωση της βιολάσπης και συνήθως πρέπει να επεξεργαστεί περαιτέρω σε μονάδα αερόβιας επεξεργασίας προτού διατεθεί πίσω στο περιβάλλον.
