ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΔΕΙΚΤΩΝ ΣΤΗΝ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΛΥΜΑΤΩΝ

Transcript

1 ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΔΕΙΚΤΩΝ ΣΤΗΝ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΛΥΜΑΤΩΝ Κεσκιλίδου Ε. 1, Σαμαράς Π. 2 1 Φυσικός - Περιβαλλοντολόγος 2 Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων, ΤΕΙ Θεσσαλονίκης, Θεσσαλονίκη ΠΕΡΙΛΗΨΗ Ο στόχος της εργασίας αυτής είναι η μελέτη των διαφορετικών δεικτών που χρησιμοποιούνται σήμερα για την παρακολούθηση της ποιότητας του περιβάλλοντος και η διερεύνηση της δυνατότητας εφαρμογής αυτών των δεικτών σε εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων και κυρίως στον έλεγχο των περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Επιλέχτηκε να εξεταστούν και να αξιολογηθούν τρεις διαφορετικές ομάδες εγκαταστάσεων επεξεργασίας υγρών αποβλήτων: το μηχανικό σύστημα, οι τεχνητοί υγρότοποι και οι λίμνες σταθεροποίησης. Για το σκοπό αυτό εφαρμόστηκε ένα σύνολο δεικτών το οποίο περιλαμβάνει περιβαλλοντικούς (χρήση ενέργειας, απόδοση απομάκρυνσης ρύπων, επαναχρησιμοποίηση), κοινωνικούς (αποδοχή τεχνολογίας, βελτίωση περιβάλλοντος και συνθηκών σε μια περιοχή) και οικονομικούς δείκτες (κόστος επένδυσης και λειτουργίας, κόστος ανά κάτοικο). THE APPLICATION OF ENVIRONMENTAL INDICATORS FOR THE EVALUATION OF WASTEWATER TREATMENT PLANTS Keskilidou E. 1, Samaras P Physicist-Enviromentalist 2. Department of Food Technology, TEI Thessaloniki, Thessaloniki ABSTRACT The aim of this work is the study of the various indicators that are used today for monitoring the environmental conditions in an area and the investigation of their potential for application in the evaluation of wastewater treatment processes with emphasis on their environmental impact. The study carried out for the investigation of the environmental performance of three alternative wastewater treatment technologies, i.e. the conventional mechanical system, the constructed wetlands and the stabilization ponds. Evaluation of the treatment methods took place by the implementation of three groups of indicators, including environmental indicators such as the energy requirements, the pollutants removal rate and the effluents reclamation potential, social indicators such as public acceptance of the technology, enhancement of the environmental and living conditions in a target area, and economic indicators including investment capital, operation costs and cost per capita.

2 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η επεξεργασία υγρών αποβλήτων είναι σημαντική για την πρόληψη της υποβάθμισης του περιβάλλοντος και της προστασίας της δημόσιας υγείας. Οι απαιτήσεις επεξεργασίας διαμορφώνονται από την ευαισθησία και το είδος του αποδέκτη. Ο ορθός σχεδιασμός εγκαταστάσεων επεξεργασίας υγρών αποβλήτων, προϋποθέτει γνώση των πραγματικών ποιοτικών και ποσοτικών παραμέτρων των υγρών αποβλήτων, τον καθορισμό του βέλτιστου βαθμού συγκέντρωσης μέσω των αποχετευτικών δικτύων και την ορθή επιλογή συστήματος επεξεργασίας. Η επιλογή του βέλτιστου συστήματος επεξεργασίας υγρών αποβλήτων, είναι το πιο σημαντικό στάδιο για την κατασκευή και λειτουργία ενός έργου. Η ορθή επιλογή καθορίζει τις προδιαγραφές (χωρίς να την διασφαλίζει απόλυτα) της εύρυθμης λειτουργίας της μονάδας. Η μη ορθή επιλογή του συστήματος δημιουργεί συνθήκες ώστε η δεδομένη μονάδα επεξεργασίας υγρών αποβλήτων (ΜΕΥΑ) να λειτουργεί αντιοικονομικά, μη αποδοτικά ή να μη λειτουργεί καθόλου, ενώ παράλληλα οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις θα είναι πολύ μεγάλες. Η τεχνολογία σήμερα καθιστά δυνατή την επεξεργασία υγρών αποβλήτων σε επίπεδο ποιότητας ισοδύναμο του πόσιμου νερού, φυσικά με το ανάλογο κόστος [1]. Από τα παραπάνω γίνεται φανερό πως είναι πλέον απαραίτητη η ανάπτυξη μιας κοινής μεθοδολογίας για τον τρόπο με τον οποίο θα επιλέγεται η κατάλληλη ΜΕΥΑ. Μια πολύ σημαντική μέθοδος προς αυτήν την κατεύθυνση είναι η ανάπτυξη περιβαλλοντικών δεικτών. Στόχος της εφαρμογής των δεικτών είναι να αξιολογηθούν οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις που θα έχει η κατασκευή μιας ΜΕΥΑ αλλά και για τον τρόπο λειτουργίας της. Οι εκτιμήσεις αυτές αφορούν ένα μεγάλο πλήθος παραγόντων από τους οποίους ο κάθε ένας επιδρά με διαφορετικό τρόπο στο περιβάλλον και στην ποιότητα ζωής του χρήστη της μονάδας, καθώς επίσης και των ανθρώπων οι οποίοι κατοικούν σε παρακείμενες περιοχές. Στόχος την εργασίας αυτής είναι να εφαρμοστούν οι περιβαλλοντικοί δείκτες για την αξιολόγηση της λειτουργίας μιας ΜΕΥΑ και για την εκτίμηση των αντίστοιχων περιβαλλοντικών επιπτώσεων. 2. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΔΕΙΚΤΩΝ Η προσπάθεια σύνθεσης ενός συνόλου δεικτών, σύμφωνα με το οποίο θα μπορεί να γίνεται η απαιτούμενη παρακολούθηση μιας τεχνολογίας που έχει επιλεγεί να χρησιμοποιηθεί, απλοποιείται ουσιαστικά στην παρατήρηση των ακόλουθων παραμέτρων: Παραγωγικότητα, αν δηλαδή η συγκεκριμένη τεχνολογία μπορεί να είναι παραγωγική, εξετάζοντας την έννοια της παραγωγικότητας με οικονομικούς όρους. Προστασία, κατά πόσο ο δείκτης που χρησιμοποιείται δίνει πληροφορίες για την προστασία της περιοχής που έχει επιλεγεί να εγκατασταθεί και να λειτουργήσει μια μονάδα. Βιωσιμότητα, όπου επιχειρείται να επιλεχθούν εκείνοι οι δείκτες που θα προσδιορίζουν αν η προτεινόμενη τεχνολογία θα μπορέσει να υλοποιηθεί, όσο και αν θα διατηρηθεί στην περιοχή, αν θα είναι δηλαδή βιώσιμη. Αειφορία, ένα τέταρτο κριτήριο είναι αν η τεχνολογία θα επιφέρει αειφόρο ανάπτυξη σε μια περιοχή. Αποδοχή, ένα κριτήριο που χρησιμοποιήθηκε για να αναδείξει εκείνους τους δείκτες που θα προβάλουν την αποδοχή των νέων συνθηκών από τους κατοίκους της περιοχής αλλά και από τους «ευρύτερους» χρήστες της. Για να γίνει κατανοητή η παραπάνω μεθοδολογία απλοποίησης του συστήματος θα πρέπει αρχικά να οριστούν τεχνολογίες που θα μελετηθούν ως ένα παραγωγικό σύστημα, μέσα στο οποίο διενεργείται ένα σύνολο δραστηριοτήτων σε συνεχή αλληλεπίδραση με το ευρύτερο περιβάλλον και την κοινωνία. Στην ουσία επιδιώκεται η σύνταξη ενός απλοποιημένου σχεδίου παρατήρησης παρακολούθησης, το οποίο θα έχει έναν διπλό χαρακτήρα ως προς τη χρονική του διάσταση: επίκαιρο, αφού θα επιδιώκει την παρακολούθηση της αλλαγής που

3 πραγματοποιείται στην υπό μελέτη περιοχή, εξαιτίας της εγκατάστασης μιας μονάδας, αλλά ταυτόχρονα και διαχρονικό, αφού θα έχει ως στόχο τη παρατήρηση της μονάδας στο χρόνο. Από τους προτεινόμενους δείκτες ορισμένοι έχουν βραχύχρονη αξία, ξεκινούν άμεσα την παρατήρηση και το αντικείμενο της παρακολούθησής τους παύει να υφίσταται μετά από ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα, είτε γιατί είναι ένα έργο που ολοκληρώνεται, είτε γιατί είναι ένα μέτρο που παύει να ισχύει. Αντίστοιχα ορισμένοι άλλοι δείκτες έχουν μακρόχρονη εφαρμοσιμότητα, γιατί το αντικείμενο παρακολούθησης τους μεταβάλλεται αργά και σταδιακά στη διάρκεια ενός μεγάλου χρονικού διαστήματος. Αυτή η ιδιαιτερότητα στη χρονική διάρκεια των δεικτών κάνει υποχρεωτική την τακτική ανανέωση των προτεινόμενων δεικτών για τις διάφορες θεματικές ενότητες, ώστε να λαμβάνονται υπόψη διάφορα απρόβλεπτα γεγονότα, αλλά και οι εξελίξεις που πραγματοποιούνται σε διάφορες παραμέτρους που επηρεάζουν τη λειτουργία μιας μονάδας. Οι δείκτες που χρησιμοποιήθηκαν στην εργασία αυτή περιλαμβάνουν περιβαλλοντικούς, οικονομικούς και κοινωνικούς δείκτες. 2.1 Οικονομικοί Δείκτες Οι οικονομικοί δείκτες περιλαμβάνουν τις δαπάνες κεφαλαίου και το κόστος λειτουργίας. Τα σημαντικότερα στοιχεία των κύριων δαπανών για την κατασκευή μιας μονάδας μπορούν να ταξινομηθούν ως εξής: Δεξαμενές ή άλλες κατασκευές από σκυρόδεμα ή χάλυβα Εγκατεστημένος εξοπλισμός Κτίρια και στέγαση Σωληνώσεις, μόνωση. Ηλεκτρολογικές εργασίες, συστήματα ελέγχου και άλλες εγκαταστάσεις. Τα πρώτα τέσσερα στοιχεία μπορούν να αξιολογηθούν ακριβώς για την περίπτωση μιας Μονάδας Επεξεργασίας Υγρών Αποβλήτων και αποτελούν γενικά το 85% των συνολικών δαπανών κεφαλαίου. Το υπόλοιπο κόστος μπορεί να υπολογιστεί ως ποσοστό των συνολικών δαπανών και κυρίως του κόστους του μηχανολογικού εξοπλισμού. Το κόστος του μηχανολογικού εξοπλισμού είναι συνάρτηση του μεγέθους ή της δυναμικότητας των συσκευών [2]. Οι διεργασίες που χρησιμοποιήθηκαν στην εργασία αυτή ως αντιπροσωπευτικές ΜΕΥΑ, περιλαμβάνουν τα μηχανικά συστήματα, τις λίμνες σταθεροποίησης και τα εδαφικά συστήματα των τεχνητών υγροτόπων. Στο Σχήμα 1 παρουσιάζονται οι δαπάνες για την κατασκευή ΜΕΥΑ με τις τρεις διαφορετικές μεθοδολογίες, ανά μονάδα ογκομετρικής παροχής. Τα μηχανικά συστήματα παρουσιάζουν το μεγαλύτερο κόστος κεφαλαίου που ξεπερνά τα 10 $/GPD, ενώ οι λίμνες σταθεροποίησης παρουσιάζουν το μικρότερο κόστος [3]. Η ανάλυση των δαπανών λειτουργίας και συντήρησης περιλαμβάνει τα εξής: Προσωπικό. Η στελέχωση κάθε μονάδας επεξεργασίας εξαρτάται από το μέγεθός της. Η συνολική απαίτηση σε ανθρωποώρες και συνεπώς οι δαπάνες μισθοδοσίας συσχετίζονται με το μέγεθος των εγκαταστάσεων. Ηλεκτρική ενέργεια που απαιτείται για την λειτουργία Αναλώσιμα Το κόστος λειτουργίας για κάθε τεχνολογία επεξεργασίας υγρών αποβλήτων ως συνάρτηση της ογκομετρικής παροχής παρουσιάζεται στο Σχήμα 2 [3]. Όπως φαίνεται, τις μεγαλύτερες δαπάνες λειτουργίας παρουσιάζουν τα μηχανικά συστήματα εξαιτίας της υψηλής απαίτησης σε ενέργεια, που φτάνουν σχεδόν τα 3 $/MGD, ενώ οι τεχνητοί υγρότοποι και οι λίμνες παρουσιάζουν περίπου παρόμοιες τιμές.

4 Σχήμα 1. Κόστος επένδυσης για τις διάφορες μονάδες επεξεργασίας υγρών αποβλήτων. Σχήμα 2. Κόστος λειτουργίας για τις διάφορες μονάδες επεξεργασίας υγρών αποβλήτων. Συνοψίζοντας σχετικά με τους οικονομικούς δείκτες, οι δαπάνες επεξεργασίας των αποβλήτων εξαρτώνται συνήθως από τον τύπο της τεχνολογίας, την αποδοτικότητά του αλλά και το μέγεθος του πληθυσμού που εξυπηρετείται. Σήμερα στην Ελλάδα λειτουργούν 300 μονάδες επεξεργασίας λυμάτων και εξυπηρετούν περισσότερο από το 60% του πληθυσμού της χώρας. Ο υπόλοιπος πληθυσμός εξακολουθεί να μην είναι συνδεδεμένος με κεντρικό σύστημα αποχέτευσης και διοχετεύει τα λύματα σε σηπτικούς-απορροφητικούς βόθρους, με τα γνωστά προβλήματα οσμών, υπερχειλίσεων, κορεσμού της απορροφητικής ικανότητας των βόθρων και ρύπανσης/μόλυνσης των υπόγειων υδροφορέων. Εκτιμάται ότι απαιτούνται 2000 ΜΕΥΑ (>500Ι.Κ.), που θα εξυπηρετούν το 20% και 3000 ΜΕΥΑ (<500Ι.Κ) που θα εξυπηρετούν το 20% του πληθυσμού. Οι περισσότερες από αυτές λειτουργούν στο επίπεδο της δευτεροβάθμιας επεξεργασίας και ελάχιστες σε μεγαλύτερο επίπεδο επεξεργασίας [1]. Υπάρχουν σημαντικές διακυμάνσεις σχετικά με το ύψος του βιοτικού επιπέδου από περιφέρεια σε περιφέρεια, από δήμο σε δήμο και από οικισμό σε οικισμό που σχετίζεται άμεσα με τα κεφάλαια που μπορούν να επενδυθούν σε αντιρρυπαντικές τεχνολογίες αφού η δυνατότητα του πολίτη να ανταποκρίνεται ανταποδοτικά στο κόστος λειτουργίας των μονάδων δεν είναι πάντοτε η ίδια. Στην Ελλάδα, η κατανάλωση νερού και συνεπώς και οι ποσότητες των υγρών αποβλήτων που παράγονται, σχετίζονται με το βιοτικό επίπεδο των πολιτών της κάθε περιοχής. Οι περιφέρειες της χώρας που συνεισφέρουν περισσότερο στο ΑΕΠ έχουν καλύτερη κάλυψη σε έργα επεξεργασίας υγρών αποβλήτων οπότε και μπορούν

5 να δημιουργηθούν μηχανικά συστήματα επεξεργασίας υγρών αποβλήτων. Ενώ αντίθετα σε περιοχές με χαμηλότερο εισόδημα μπορούν να χρησιμοποιηθούν οικονομικώς αποδοτικότερες τεχνολογίες όπως οθ λίμνες σταθεροποίησης και οι υγρότοποι, που έχουν την δυνατότητα να μειώσουν τις δαπάνες στο μισό. 2.2 Περιβαλλοντικοί δείκτες. Οι περιβαλλοντικοί δείκτες περιλαμβάνουν την κατανάλωση ενέργειας από κάθε σύστημα και την απόδοση της διεργασίας για την απομάκρυνση των ρύπων. Η πλειοψηφία των δαπανών λειτουργίας και συντήρησης μπορούν να αποδοθούν στην κατανάλωση ενέργειας η οποία απαιτείται για τον αερισμό και την άντληση των αποβλήτων. Είναι φανερό ότι τα μηχανικά συστήματα απαιτούν περισσότερη ενέργεια από τα συστήματα λιμνών σταθεροποίησης και από τα συστήματα εδάφους. Ωστόσο, ο αερισμός στο σύστημα λιμνών σταθεροποίησης μπορεί να αυξήσει τις απαιτήσεις σε ενέργεια περίπου 3 φορές σε εγκαταστάσεις που έχουν ικανότητα μέχρι 0,1 MG και 5 φορές σε εγκαταστάσεις που έχουν ικανότητα 5MGD [4]. Επιπλέον σε ορισμένες ΜΕΥΑ μπορεί να λάβει χώρα εξοικονόμηση ενέργειας με την αξιοποίηση του βιοαερίου από τις διεργασίες της χώνευσης. Η χρήση ενέργειας συνδέεται συχνά με τα παγκόσμια περιβαλλοντικά προβλήματα όπως οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα. Παραδείγματος χάριν, ένα σύστημα ενεργού ιλύος που εξυπηρετεί έναν πληθυσμό 1000 ανθρώπων παράγει μέχρι 1460 τόνους διοξειδίου του άνθρακα για την λειτουργία του και 50 τόνους για την συντήρηση σε έναν κύκλο ζωής πέρα των 15 χρόνων [5]. Υπάρχουν διάφορες δράσεις για να μειωθεί η κατανάλωση ενέργειας που περιλαμβάνουν την εγκατάσταση του κατάλληλου συστήματος επεξεργασίας υγρών αποβλήτων, τη χρήση ανακυκλώσιμων υλικών για την κατασκευή, την ορθολογική εκτίμηση του εξοπλισμού για την λειτουργία και ειδικά για την ανάκτηση και επαναχρησιμοποίηση των εκροών [6]. Οι κυριότεροι παράμετροι χαρακτηρισμού των αποβλήτων που σχετίζονται με την απόδοση μιας ΜΕΥΑ, περιλαμβάνουν τη συγκέντρωση σε οργανικές ουσίες (BOD), τα αιωρούμενα σωματίδια (TSS), το φώσφορο, άζωτο και τα μικροβιολογικά χαρακτηριστικά. Ωστόσο, σε κάθε σύστημα επεξεργασίας, ανάλογα με τον τρόπο λειτουργίας, αναπτύσσονται διαφορετικοί βαθμοί απομάκρυνσης των ρύπων. Το μηχανικό σύστημα για παράδειγμα έχει υψηλή απόδοση για την απομάκρυνση του BOD (90-95%), των TSS (90-95%) και των κολοβακτηριδίων (92-99,99%) αλλά έχει χαμηλή απόδοση στην απομάκρυνση του φωσφόρου (10-20%) και του αζώτου (15-25%). Το σύστημα λιμνών σταθεροποίησης έχει υψηλή απόδοση στην αφαίρεση των TSS (90-95%) και στα κολοβακτηρίδια (90-99,9%) αλλά τα ποσοστά αφαίρεσης των οργανικών ουσιών δεν είναι πολύ υψηλά (75-95%), ενώ τα ποσοστά αφαίρεσης του φωσφόρου και του αζώτου είναι 10-50% και 10-60% αντίστοιχα. Τέλος, οι υγρότοποι έχουν εξασφαλισμένη απόδοση για την απομάκρυνση των κολοβακτηριδίων της τάξεως του 90-99,9% αλλά έχουν μικρές αποδόσεις για την αφαίρεση των άλλων συστατικών που κυμαίνονται για το BOD μεταξύ %, τα TSS στην περιοχή 58-99%, ο φώσφορος 40-99% και το άζωτο 38-95% [7]. H απόδοση των λιμνών σταθεροποίησης εξαρτάται από τον τρόπο λειτουργίας τους ως αερόβιες ή επαμφοτερίζουσες. Οι αερόβιες λίμνες έχουν χρόνο παραμονής 3-10 ημέρες ενώ οι επαμφοτερίζουσες 5-30 ημέρες [8]. Μολονότι και οι δύο τεχνικές έχουν υψηλές αποδόσεις, οι επαμφοτερίζουσες λίμνες έχουν συχνά υψηλότερες αποδόσεις για την απομάκρυνση συστατικών όπως είναι το άζωτο και οι παθογόνοι μικροοργανισμοί επειδή έχουν μεγαλύτερο χρόνο παραμονής [9]. Έτσι, σε μια επαμφοτερίζουσα λίμνη απομακρύνεται ποσοστό 77 έως 96% των οργανικών ουσιών με μέσο όρο 86%, ενώ η αερόβιες λίμνες μπορούν να απομακρύνουν ένα ποσοστό της τάξης του 61 με 80% με μέσο όρο 68% [9]. Ο ορθολογικός σχεδιασμός μιας επαμφοτερίζουσας λίμνης μπορεί να μειώσει τον χρόνο παραμονής σε ημέρες και να επιτύχει υψηλότερα ποσοστά απομάκρυνσης των παθογόνων

6 μικροοργανισμών. Γενικά, οι λίμνες σταθεροποίησης παρουσιάζουν υψηλότερους βαθμούς απομάκρυνσης των ρύπων από τα μηχανικά συστήματα. Εκτός όμως από τους παραπάνω παράγοντες, τα μηχανικά συστήματα μεγαλύτερη ικανότητα για την απομάκρυνση των βαρέων μετάλλων (24-82%) από τις λίμνες σταθεροποίησης (32-79%) [10]. Σχετικά με την απομάκρυνση πτητικών οργανικών ουσιών, οι τεχνητοί υγρότοποι παρουσιάζουν μεγάλη ικανότητα απομάκρυνσης που κυμαίνεται μεταξύ 82-99,9%, ενώ το μηχανικό σύστημα παρουσιάζει αποδόσεις 74-94% και οι λίμνες σταθεροποίησης 60-80% αντίστοιχα [11]. Η αφαίρεση των επικίνδυνων και τοξικών ουσιών αποτελεί μια πρόκληση για την διεργασία επεξεργασίας υγρών αποβλήτων που θα επιλεγεί να χρησιμοποιηθεί. Εάν η διεργασία πρόκειται να είναι βιώσιμη και μακροπρόθεσμη, πρέπει να αναπτυχθούν στρατηγικές καλύτερης διαχείρισης που θα ενσωματωθούν στην τοπική οικονομική δραστηριότητα και να υπάρχει συνεργασία με τους αρμόδιους φορείς οι οποίοι καθορίζουν τις επικίνδυνες χημικές ουσίες. 2.3 Κοινωνικοί δείκτες. Οι κοινωνικοί δείκτες περιλαμβάνουν μια σειρά από παράγοντες όπως τη συμμετοχή του κοινού, το μέγεθος του πληθυσμού, οι οχλήσεις από οσμές, το προσωπικό, το επίπεδο εκπαίδευσης, η διαθεσιμότητα σε έκταση κλπ. Η συμμετοχή του κοινού είναι συχνά μια παραμελημένη πτυχή κατά την επιλογή της πιο κατάλληλης τεχνολογίας επεξεργασίας υγρών αποβλήτων. Ενώ μερικοί κανονισμοί υποδεικνύουν μια συγκεκριμένη τεχνολογία, οι αντιλήψεις και οι προτιμήσεις του κοινού για την επιλογή και την εφαρμογή ιδιαίτερης τεχνολογίας είναι σημαντικές εάν η τεχνολογία πρόκειται να ενσωματωθεί με τις τοπικές ανάγκες. Τα στοιχεία που θεωρούνται σημαντικά στην επιλογή ενός βιώσιμου συστήματος επεξεργασίας αποβλήτων ποικίλουν από κοινότητα σε κοινότητα και από περιοχή σε περιοχή λόγω των γεωγραφικών και δημογραφικών χαρακτηριστικών της κάθε περιοχής. Τα στοιχεία που συνήθως χρησιμοποιούνται για την επιλογή των μεθόδων επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων είναι συνήθως η απόδοση και η δυνατότητα προσέγγισης. Στις αναπτυγμένες χώρες πέρα από την απόδοση και τη δυνατότητα προσέγγισης σημαντικό ρόλο παίζει η αξιοπιστία της μεθόδου επεξεργασίας, η διάθεση λάσπης και οι απαιτήσεις σε έκταση [12]. Ως συνέπεια υπάρχει μια τάση να επιλεγούν τα μηχανικά συστήματα έναντι των άλλων συστημάτων. Στις αναπτυσσόμενες χώρες, η δυνατότητα προσέγγισης και η καταλληλότητα της τεχνολογίας θεωρούνται σημαντικά κριτήρια. Κατά συνέπεια οι χώρες αυτές επιλέγουν συχνά την απλή, οικονομικώς αποδοτική κατάλληλη τεχνολογία. Η επιλογή ενός περίπλοκου συστήματος επεξεργασίας υγρών αποβλήτων για μια κοινότητα με χαμηλού εισοδήματος οικογένειες μπορεί να δημιουργήσει αδικαιολόγητη οικονομική δυσκολία. Το μέγεθος μιας κοινότητας μπορεί να υπαγορεύσει τον τύπο του συστήματος επεξεργασίας που θα εφαρμοστεί τελικά, την απόδοσή του και ως εκ τούτου την βιώσιμη ανάπτυξη μιας περιοχής. Η αύξηση στον πληθυσμό σημαίνει συχνά ότι απαιτείται μια μεγαλύτερη δυναμικότητα εγκαταστάσεων. Τα μηχανικά συστήματα και οι λίμνες σταθεροποίησης είναι σε θέση να εξυπηρετούν μεγαλύτερο πληθυσμό από τα συστήματα επεξεργασίας εδάφους. Ένας σημαντικός παράγοντας στην επιλογή των μηχανικών συστημάτων που εξυπηρετούν τους μεγαλύτερους πληθυσμούς, ειδικά στις αστικές περιοχές, είναι η διαθεσιμότητα σε έδαφος. Η συσσώρευση ρύπων που παρατηρείται στις αστικές περιοχές μπορεί να επιβαρύνει την γειτονική περιοχή όταν επιστρέφονται στο περιβάλλον στερεά υπολείμματα π.χ. απορριπτόμενη ιλύς, χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η φόρτιση που το περιβάλλον μπορεί να δεχτεί. Συνεπώς, αν απαιτείται η κατασκευή και λειτουργία ενός βιώσιμου συστήματος επεξεργασίας υγρών αποβλήτων, απαιτείται να διατηρείται μια κατάλληλη ισορροπία στο

7 περιβάλλον από την εισροή των θρεπτικών συστατικών που περιέχονται στα απόβλητα, που υπολογίζονται από την εκτίμηση των ισοζυγίων μάζας των υλικών και των χημικών συστατικών, έτσι ώστε να αποτρέπεται η συσσώρευση των ρύπων σε ένα οικοσύστημα ή η ανεπάρκεια των θρεπτικών συστατικών σε άλλα. Οι εγκαταστάσεις επεξεργασίας υγρών αποβλήτων, ανεξάρτητα από τον τρόπο και το βαθμό επιτυχίας του σχεδιασμού, μπορεί να παραγάγουν οσμές ως αποτέλεσμα των δράσεων που λαμβάνουν χώρα κατά τη συλλογή και την επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων. Η παρουσία οσμών αποτελεί ένα αισθητικό πρόβλημα που προκαλεί συνήθως την αντίδραση των κατοίκων. Γενικά τα προβλήματα οσμών εμφανίζονται στα αντλιοστάσια, στα σημεία εισαγωγής και εξαγωγής των αποβλήτων κλπ. Οι τεχνητοί υγρότοποι έχουν τη χαμηλότερη πιθανότητα για την εκπομπή οσμών έναντι των μηχανικών και των λιμνών σταθεροποίησης, λόγω της προηγούμενης επεξεργασίας των αποβλήτων πριν από την εφαρμογή τους στο έδαφος. Προβλήματα οσμών μπορούν όμως να προκύψουν σε τεχνητούς υγροτόπους εάν τα στερεά και τα άλγη δεν έχουν αφαιρεθεί πριν από την εφαρμογή των αποβλήτων στο εδαφικό σύστημα. Οι οσμές από τις λίμνες σταθεροποίησης οφείλονται στον υπερβολικό αφρό αλλά και στη συσσώρευση λάσπης στο σύστημα, ενώ οι πηγές οσμών στα μηχανικά συστήματα εντοπίζονται στα έργα εισόδου αλλά και στα συστήματα επεξεργασίας της ιλύος [9]. Γενικά τα μηχανικά συστήματα εμφανίζουν το μεγαλύτερο πρόβλημα από την παραγωγή οσμών, ακολουθούν οι λίμνες σταθεροποίησης και τελευταίοι κατατάσσονται οι τεχνητοί υγρότοποι. Τα βιομηχανικά απόβλητα μπορούν επίσης να αποτελούν σημαντική πηγή οσμών, μερικές από τις οποίες εκπέμπονται σε υψηλές συγκεντρώσεις και να θέτουν έτσι σε σοβαρό κίνδυνο την υγεία και την ασφάλεια των εργαζομένων στις εγκαταστάσεις επεξεργασίας υγρών αποβλήτων. Το προσωπικό που απαιτείται για την ορθή λειτουργία μιας εγκατάστασης επεξεργασίας υγρών αποβλήτων παρουσιάζεται στον Πίνακα 1 [9]. Προκειμένου να λειτουργήσει μια μονάδα μικρής δυναμικότητας (1 MGD) απαιτείται προσωπικό περίπου 4 ατόμων, 8,4 άτομα κατά μέσο όρο απαιτούνται για μια εγκατάσταση 1,1-5 MGD, 18 περίπου άτομα χρειάζονται για μια εγκατάσταση 5-10 MGD, ενώ εγκαταστάσεις δυναμικότητας >100 MGD χρειάζονται ένα μέσο όρο 315 ατόμων. Έτσι όπως φαίνεται οι μικρότερες εγκαταστάσεις των λιμνών σταθεροποίησης, των τεχνητών υγροτόπων αλλά και μερικά μηχανικά συστήματα, απαιτούν το μικρότερο αριθμό ατόμων ενώ οι μεγάλες εγκαταστάσεις που εξυπηρετούνται κυρίως από τα μηχανικά συστήματα, απαιτούν μεγαλύτερο αριθμό ατόμων. Πίνακας 1. Μέσος όρων ατόμων που απαιτείται για τη λειτουργία μιας εγκατάστασης επεξεργασίας υγρών αποβλήτων. Δυναμικότητα εγκαταστάσεων MGD m 3 /ημέρα Μέσος όρος ατόμων <1.0 3, , , , ,4 > ,7 Εκτός όμως από τον αριθμό των ατόμων, η εκπαίδευση του προσωπικού εκτιμάται γενικά ως ένας σημαντικός δείκτης στην αειφόρο ανάπτυξη. Το επίπεδο μηχανοποίησης ενός συστήματος επεξεργασίας υγρών αποβλήτων υπαγορεύει συχνά το επίπεδο χειριστή και έτσι το επίπεδο εκπαίδευσης του. Ένα απολυτήριο γυμνασίου μπορεί να είναι απαραίτητο για λιγότερο πολύπλοκα συστήματα, όπως ένα σύστημα επεξεργασίας λιμνών σταθεροποίησης ή

8 σε τεχνητούς υγροτόπους. Η τριτοβάθμια εκπαίδευση απαιτείται για να λειτουργήσουν πιο σύνθετα και περίπλοκα συστήματα επεξεργασίας όπως είναι τα μηχανικά συστήματα. Τα μηχανικά συστήματα επεξεργασίας έχουν χαμηλότερο υδραυλικό χρόνο παραμονής, 3-8 ώρες [13] με αποτέλεσμα το μηχανικό σύστημα επεξεργασίας να έχει μικρότερες απαιτήσεις σε έκταση από τις λίμνες σταθεροποίησης και τους τεχνητούς υγροτόπους όπου απαιτούνται μεγαλύτεροι χρόνοι παραμονής. Οι μικρότερες απαιτήσεις σε έκταση σχετίζονται με τη δυνατότητα χρήσεων της γης για άλλους σκοπούς όπως παραδείγματος χάριν, οικονομικούς ή περιβαλλοντικούς. Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, οι εγκαταστάσεις που απαιτούν μικρότερη έκταση είναι πιο διαδεδομένες στις αστικές περιοχές, θα πρέπει όμως να σημειωθεί ότι εγκαταστάσεις οι οποίες χρειάζονται μεγάλες εκτάσεις, όπως οι υγρότοποι μπορεί να αποτελούν όφελος για τις αστικές περιοχές, αφού παρέχουν ανοικτές πράσινες εκτάσεις στις περιοχές αυτές που αποκτούν έτσι αυξανόμενα οικολογικά και κοινωνικά οφέλη. 3. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Η βιωσιμότητα μιας μονάδας επεξεργασίας υγρών αποβλήτων είναι μια συνάρτηση η οποία περιλαμβάνει οικονομικούς, κοινωνικούς και περιβαλλοντικούς παράγοντες. Γενικά, η επιλογή του καταλληλότερου συστήματος επεξεργασίας υγρών αποβλήτων παρουσιάζει διαφοροποιήσεις ανάλογα με τα ειδικά χαρακτηριστικά μιας περιοχής. Τα μηχανικά συστήματα επεξεργασίας προτιμώνται σε αστικές περιοχές όπου υπάρχει διαθεσιμότητα προσωπικού, παρουσιάζουν γενικά καλή απόδοση απομάκρυνσης ρύπων και μικρή απαίτηση σε έκταση, αλλά υψηλό κόστος. Αντίθετα τα εκτατικά συστήματα, όπως οι λίμνες σταθεροποίησης και οι υγρότοποι παρουσιάζουν καλές αποδόσεις και χαμηλό κόστος, αλλά απαίτηση σε μεγάλη έκταση και προτιμώνται σε απομονωμένους ή μικρότερους οικισμούς. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. Αγγελάκης Α.Ν., (2004). Διαχείριση Αστικών Υγρών Αποβλήτων. Ένωση Δημοτικών Επιχειρήσεων Ύδρευσης και Αποχέτευσης. Λάρισα. 2. Γκράτζιου Μαρία, (2005). Αξιολόγηση συστημάτων επεξεργασίας λυμάτων μονάδων μικρής δυναμικότητας. Καρδίτσα 3.United Nations Environment Programme, UNEP International Environmental Technology Centre. Unit of Sustainable Development and Environment, Source book of alternative technologies for freshwater augmentation in Latin America and the Caribbean. Washington, DC. 4. Middlebrooks, E.J., Middlebrooks, C.H., (1979). Energy requirements for small flow wastewater treatment systems; Special Report 79-7 Corp of Engineers. Cold Regions Research and Engineering Laboratory: Hanover, New Hampshire 5. Emmerson, R.H.C., Morse, G.K., Lester, J.N.,(1995). The life-cycle analysis of small-scale sewage treatment plants. Journal of the Chartered Institution of Water and Environmental Management 6. Horvath, A., Hendrickson, C.T., (1998). Steel versus steel-reinforced bridges: environmental assessment. Journal of Infrastructure Systems. 7. U.S. EPA, Wastewater treatment ponds. EPA-430/ , MCD-14, Washington, DC 8. Reed, S.C., Crites, R.W., Middlebrooks, E.J., (1995). Natural Systems for Waste Management and Treatment, second ed. McGraw-Hill Inc., New York 9. Water Environment Federation (WEF) and the American Society of Civil Engineers, Design of Municipal Wastewater Treatment Plants. Book Press Inc., Vermont

9 10. Hannah, S.A., Austern, B.M., Eralp, A.E., Wise, R.H.,( 1986). Comparative removal of toxic pollutants by six wastewater treatment processes. Journal of Water Pollution Control Federation Crites, R.W., Reed, S.C., Bastian, R.K., (2000). Land Treatment Systems for Municipal and Industrial Wastes. McGraw-Hill, New York. 12. Sperling, M.V., (1996). Comparison among the most frequently used systems for wastewater treatment in developing countries. In: International Symposium on Technology Transfer. 13. Metcalf and Eddy, Wastewater Engineering: Treatment and Reuse McGraw-Hill, Boston