(ΕΕΛ) ΤΚ ΚΟΙΛΑ ΑΣ ΗΜΟΥ ΛΑΡΙΣΑΙΩΝ ΜΕΛΕΤΗ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΥ & ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΕΠΑΝΑΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΣΗΣ

Transcript

1 ΗΜΟΤΙΚΗ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΗ Υ ΡΕΥΣΗΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΛΑΡΙΣΑΣ (.Ε.Υ.Α.Λ.) ΕΡΓΟ : ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΛΥΜΑΤΩΝ (ΕΕΛ) ΤΚ ΚΟΙΛΑ ΑΣ ΗΜΟΥ ΛΑΡΙΣΑΙΩΝ ΜΕΛΕΤΗ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΥ & ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΕΠΑΝΑΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΣΗΣ ΣΥΝΤΑΞΗ : ΤΕΧΝΙΚΗ ΥΠΗΡΕΣΙΑ.Ε.Υ.Α.Λ. ΤΕΧΝΙΚΟΣ ΣΥΜΒΟΥΛΟΣ : ΙΑΛΥΝΑΣ ΕΜΜ. Ρ. ΧΗΜΙΚΟΣ ΜΗΧ/ΚΟΣ ΛΑΡΙΣΑ ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ 2015

2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. Εισαγωγή Συνοπτική περιγραφή σχεδιαζόµενων έργων διαχείρισης λυµάτων Υδρογεωλογικό υπόβαθρο Γεωλογία Εδαφολογία Υδρογεωλογία Ερευνητικές εργασίες πεδίου και συµπεράσµατα Υδρευτικές γεωτρήσεις περιοχής µελέτης Ποιότητα εκροής προς διάθεση Θεσµικές ρυθµίσεις στην περιοχή µελέτης Αξιολόγηση και επιλογή µεθόδων επαναχρησιµοποίησης επεξεργασµένων λυµάτων Πιθανές λύσεις διάθεσης επεξεργασµένων λυµάτων Αξιολόγηση περιοχής µελέτης και δυνατοτήτων επαναχρησιµοποίησης Γενικά για τη διάθεση επεξεργασµένων λυµάτων στο έδαφος Επιλογή και περιγραφή µεθόδου επαναχρησιµοποίησης επεξεργασµένων λυµάτων εδοµένα σχεδιασµού του Συστήµατος Βραδείας Εφαρµογής ιαστασιολόγηση του πεδίου διάθεσης Χαρακτηριστικά χώρου διάθεσης Επιλογή της φυτικής βλάστησης Σχεδιασµός του έργου Υπολογισµός υδατικών αναγκών των φυτών Υπολογισµός του υδραυλικού φορτίου εφαρµογής Υπολογισµός του οργανικού φορτίου Υπολογισµός φορτίου σε αιωρούµενα στερεά Υπολογισµός φορτίου σε θρεπτικά υλικά Υπολογισµός συγκέντρωσης αλάτων Συνοπτική περιγραφή µορφής του έργου Α Μέτρα, περιορισµοί και παρακολούθηση λειτουργίας εγκαταστάσεων Έλεγχος Ε.Ε.Λ Έλεγχος στο χώρο διάθεσης εκροής Μέτρα και περιορισµοί σε σχέση µε ΚΥΑ 39626/2208/2009 (ΦΕΚ 2075/Β/2009) Μέτρα ασφαλείας από φορέα λειτουργίας Προβλέψεις ασφαλείας σε περιπτώσεις έκτακτης ανάγκης ειγµατοληψίες αναλύσεις Συµπεράσµατα Πηγές βιβλιογραφία Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 1

3 1. Εισαγωγή Η παρούσα αποτελεί τη Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης του έργου: «Εγκατάσταση Επεξεργασίας Λυµάτων (ΕΕΛ) ΤΚ Κοιλάδας ήµου Λαρισαίων», η οποία εκπονείται από την Τεχνική Υπηρεσία της ηµοτικής Επιχείρησης Ύδρευσης Αποχέτευσης Λάρισας, µε την υποστήριξη του ιαλυνά Εµµανουήλ, ρ. Χηµικού Μηχανικού ως τεχνικού συµβούλου, και αποτελεί τµήµα της Μελέτης Περιβαλλοντικών Επιπτώσεων του έργου. Για τη σύνταξη της παρούσας προσέφερε πολύτιµα στοιχεία και συµβουλές, ο ρ. Αγγελάκης Ανδρέας, Πολιτικός Μηχανικός, Ερευνητής στο Ινστιτούτο Ηρακλείου του ΕΘΙΑΓΕ, Τεχνικός Σύµβουλος της Ένωσης ΕΥΑ, πρώην πρόεδρος της European Federation of National Associations of Water and Waste Water Services (EUREAU), µε µεγάλη εµπειρία και εξειδίκευση στα θέµατα διαχείρισης νερού, λυµάτων, περιβαλλοντικής µηχανικής, επαναχρησιµοποίησης εκροής από ΕΕΛ, κλπ. Το περιεχόµενο της παρούσας Μελέτης Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Άρδευσης καθορίζεται από την Κοινή Υπουργική Απόφαση οικ ΦΕΚ 354-Β-2011 «Καθορισµός µέτρων, όρων & διαδικασιών για την επαναχρησιµοποίηση επεξεργασµένων υγρών αποβλήτων και άλλες διατάξεις», όπως τροποποιήθηκε και ισχύει, και τις επιµέρους εγκυκλίους, οδηγίες και διατάξεις που τη συνοδεύουν. Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 2

4 2. Συνοπτική περιγραφή σχεδιαζόµενων έργων διαχείρισης λυµάτων Ο οικισµός της περιοχής µελέτης δεν διαθέτει αποχετευτικό δίκτυο και η διάθεση των λυµάτων του γίνεται ως επί το πλείστον σε απορροφητικούς βόθρους, συνιστώντας µόνιµη απειλή για το περιβάλλον και τη δηµόσια υγεία. Με την κατασκευή και τη λειτουργία των προτεινόµενων υποδοµών διαχείρισης των λυµάτων, θα αντιµετωπιστούν οι σηµερινοί και µελλοντικοί κίνδυνοι µόλυνσης των επιφανειακών και υπόγειων υδάτων της περιοχής και παράλληλα θα προστατευθεί η δηµόσια υγεία και το περιβάλλον. Τα έργα της αποχέτευσης (συλλογής και µεταφοράς) του οικισµού θα αποτελούνται από εσωτερικό δίκτυο συλλογής των λυµάτων, µε αγωγούς βαρύτητας και τον κεντρικό αγωγό προσαγωγής των λυµάτων που θα καταλήγει στο αντλιοστάσιο εισόδου της ΕΕΛ, η οποία χωροθετείται στα νοτιοδυτικά της Κοιλάδας. Η Εγκατάσταση Επεξεργασίας Λυµάτων (ΕΕΛ) της Κοιλάδας σχεδιάστηκε να λειτουργεί µε τη µέθοδο που συνδυάζει προεπεξεργασία σε σηπτική δεξαµενή, δευτεροβάθµια επεξεργασία σε τεχνητό υγροβιότοπο, τριτοβάθµια επεξεργασία µε αυτοκαθαριζόµενο φίλτρο σίτας και απολύµανση µε χλωρίωση. Αναλυτικότερα η ΕΕΛ θα αποτελείται από τα παρακάτω επιµέρους τµήµατα: Αντλιοστάσιο εισόδου Πρωτοβάθµια επεξεργασία σε σηπτική δεξαµενή Κλίνη ξήρανσης ιλύος Σύστηµα απόσµησης Κλίνες τεχνητών υγροβιότοπων επιφανειακής ροής Α επιπέδου (FWS) Κλίνες τεχνητών υγροβιότοπων οριζόντιας υποεπιφανειακής ροής Β επιπέδου (SF) Αντλιοστάσιο ανακυκλοφορίας κλινών A & Β επιπέδου Τριτοβάθµια επεξεργασία Απολύµανση µε χλωρίωση εξαµενή αποθήκευσης και αντλιοστάσιο επεξεργασµένων Πεδίο επιφανειακής διάθεσης (σύστηµα Βραδείας Εφαρµογής).) Η ΕΕΛ θα περιλαµβάνει επίσης οικίσκο ελέγχου και βοηθητικά έργα υποδοµής (οδοποιία, περίφραξη, ύδρευση, άρδευση, κλπ.) Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 3

5 Η Ε.Ε.Λ. σχεδιάζεται µε χρονικό ορίζοντα 40ετίας και για πληθυσµό σχεδιασµού 800 ισοδύναµους κατοίκους. Ο σχεδιασµός και η κατασκευή των εγκαταστάσεων επιτρέπει µια σχετική ελαστικότητα και να µη δηµιουργούνται προβλήµατα ακόµη και όταν έχουµε µικρή υπέρβαση των φορτίων ή έχουµε βλάβη ή συντήρηση σε ένα τµήµα της µονάδας. Τα χαρακτηριστικά και τα πλεονεκτήµατα του συστήµατος που επιλέχθηκε είναι: Πλήρης κάλυψη της σηπτικής δεξαµενής ώστε να µην υπάρχει καµιά όχληση στην περιοχή (ούτε σε µερικές δεκάδες µέτρα απόσταση). Η παραγόµενη λάσπη από τη δεξαµενή θα µεταφέρεται σε κλίνη ξήρανσης για την αφυδάτωσή της. Η αερόβια επεξεργασία και η περιοδική λειτουργία στους υγροβιότοπους ελαχιστοποιεί τους κινδύνους ανάπτυξης οσµών και κουνουπιών. εν δηµιουργεί αισθητικά προβλήµατα και εξουδετερώνει µε µεγάλες αποδόσεις τα παθογόνα µικρόβια των λυµάτων. Mεγάλη ανθεκτικότητα και ελαστικότητα σε µεταβολές του υδραυλικού και βιολογικού φορτίου. Mεγάλη αντοχή σε διακοπές ηλεκτρικού ρεύµατος. Υπάρχει δυνατότητα πλήρους νιτροποίησης και µερικής απονιτροποίησης των λυµάτων µε τη διακοπτόµενη φόρτιση και ανακυκλοφορία. Mεγάλη απλότητα στο χειρισµό. Χαµηλό κόστος λειτουργίας έναντι του κλασσικού συστήµατος παρατεταµένου αερισµού. Υψηλή ποιότητα εκροής, µε δυνατότητες µελλοντικής επαναχρησιµοποίησης για ωφέλιµους σκοπούς. υνατότητα εύκολης µελλοντικής επέκτασης της εγκατάστασης αν αυτό απαιτηθεί, λόγω π.χ. αύξησης του εξυπηρετούµενου πληθυσµού. Η Εγκατάσταση Επεξεργασίας Λυµάτων θα δέχεται λύµατα που προέρχονται κυρίως από υπολείµµατα τουαλέτας, απόνερα λουτρού και κουζίνας, απόνερα καθαριότητας κλπ. (οικιακά ή αστικά λύµατα). Σε αυτά περιλαµβάνονται οργανικές ουσίες σε διάλυση ή αιωρούµενα σωµατίδια, λίπη-έλαια, ανόργανες ουσίες και διαλυµένα αέρια. εν προβλέπεται όµως να επεξεργάζεται βιοµηχανικά λύµατα ή άλλα ειδικά απόβλητα, τα οποία αν διοχετευτούν στο δίκτυο χωρίς την προβλεπόµενη από τον Νόµο προεπεξεργασία είναι δυνατόν να επιφέρουν ανυπολόγιστες και µόνιµες βλάβες στην εγκατάσταση. Τα υδραυλικά και τα βασικά ποιοτικά φορτία σχεδιασµού παρατίθενται στον παρακάτω πίνακα: Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 4

6 ΠΙΝΑΚΑΣ 2.2 : ΠΟΣΟΤΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΥ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΣ ΣΥΜΒΟΛΟ ΜΟΝΑ Α ΧΕΙΜΩΝΑΣ 40ετία ΕΞΥΠΗΡΕΤΟΥΜΕΝΟΣ ΠΛΗΘΥΣΜΟΣ PE κάτοικος ΘΕΡΟΣ ΜΕΣΗ ΗΜΕΡΗΣΙΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΛΥΜΑΤΩΝ / ΚΑΤΟΙΚΟ q lt/d/pe 120,00 160,00 MEΓΙΣΤΗ ΗΜΕΡΗΣΙΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΛΥΜΑΤΩΝ / ΚΑΤΟΙΚΟ q max lt/d/pe 160,00 200,00 MEΣΟ ΗΜΕΡΗΣΙΟ Υ ΡΑΥΛΙΚΟ ΦΟΡΤΙΟ Q d m 3 /d 96,00 128,00 MEΣΟ ΗΜΕΡΗΣΙΟ Υ ΡΑΥΛΙΚΟ ΦΟΡΤΙΟ Q d lt/sec 1,11 1,48 ΜΕΓΙΣΤΟ ΗΜΕΡΗΣΙΟ Υ ΡΑΥΛΙΚΟ ΦΟΡΤΙΟ Q d,max m 3 /d 128,00 160,00 ΜΕΓΙΣΤΟ ΗΜΕΡΗΣΙΟ Υ ΡΑΥΛΙΚΟ ΦΟΡΤΙΟ Q d,max lt/sec 1,48 1,85 ΜΕΣΗ ΩΡΙΑΙΑ ΠΑΡΟΧΗ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΥ (µέγιστο ηµερήσιο υδραυλικό φορτίο ανηγµένο σε ωριαία βάση) Q h m 3 /h 5,33 6,67 ΑΠΟ ΕΚΤΟΣ Α ΙΑΣΤΑΤΟΣ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΩΡΙΑΙΑΣ ΑΙΧΜΗΣ k δικτ. - 3,30 3,30 ΜΕΓΙΣΤΗ ΩΡΙΑΙΑ ΠΑΡΟΧΗ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΥ Q h,max m 3 /h 17,60 22,00 ΜΕΓΙΣΤΗ ΩΡΙΑΙΑ ΠΑΡΟΧΗ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΥ Q h,max lt/sec 4,89 6,11 ΠΙΝΑΚΑΣ 2.3 : ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΥ 40ετία ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΣ ΣΥΜΒΟΛΟ ΜΟΝΑ Α ΧΕΙΜΩΝΑ ΘΕΡΟΣ Σ ΕΞΥΠΗΡΕΤΟΥΜΕΝΟΣ ΠΛΗΘΥΣΜΟΣ PE κάτοικος ΜΕΣΗ ΗΜΕΡΗΣΙΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΛΥΜΑΤΩΝ / ΚΑΤΟΙΚΟ q lt/d/pe 120,00 160,00 MEΓΙΣΤΗ ΗΜΕΡΗΣΙΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΛΥΜΑΤΩΝ / ΚΑΤΟΙΚΟ q max lt/d/pe 160,00 200,00 BΙΟΛΟΓΙΚΟ ΦΟΡΤΙΟ ANA IΣΟ ΥΝΑΜΟ ΚΑΤΟΙΚΟ gr BOD 5/PEd ΟΛΙΚΟ BΙΟΛΟΓΙΚΟ ΦΟΡΤΙΟ kgr BOD 5/d 48,0 48,0 ΑΙΩΡΟΥΜΕΝΑ ΣΤΕΡΕΑ ANA IΣΟ ΥΝΑΜΟ ΚΑΤΟΙΚΟ gr SS/PE-d ΑΙΩΡΟΥΜΕΝΑ ΣΤΕΡΕΑ kgr SS/d 56,0 56,0 ΟΛΙΚΟ ΑΖΩΤΟ ANA IΣΟ ΥΝΑΜΟ ΚΑΤΟΙΚΟ gr ΤΝ/PE-d 8 8 ΟΛΙΚΟ ΑΖΩΤΟ kgr ΤΝ /d 6,4 6,4 ΟΛΙΚΟΣ ΦΩΣΦΟΡΟΣ ANA IΣΟ ΥΝΑΜΟ ΚΑΤΟΙΚΟ gr ΤP/PE-d 2,50 2,50 ΟΛΙΚΟΣ ΦΩΣΦΟΡΟΣ kgr ΤP /d 2,0 2,0 Η παραγόµενη εκροή της Ε.Ε.Λ. θα πρέπει να τηρεί τα όρια του Πίνακα 2 του Παραρτήµατος Ι της ΚΥΑ οικ ΦΕΚ 354-Β Η διάθεση των επεξεργασµένων λυµάτων σχεδιάστηκε να πραγµατοποιείται µε σύστηµα βραδείας εφαρµογής (Slow Rate System SRS) σε έδαφος µε φυτική βλάστηση, σε παρακείµενο χώρο εντός της έκτασης της ΕΕΛ. Η άριστη ποιότητα της εκροής και ο σχεδιασµός του συστήµατος διάθεσης, διασφαλίζουν στο µέγιστο δυνατό βαθµό το φυσικό και ανθρωπογενές περιβάλλον της περιοχής, τα υπόγεια και επιφανειακά νερά και τη δηµόσια υγεία και καθιστούν την προτεινόµενη λύση την πλέον κατάλληλη και ασφαλή για την περιοχή. Αναλυτική παρουσίαση της φιλοσοφίας του σχεδιασµού, των παραµέτρων Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 5

7 που λαµβάνονται υπόψη, του τρόπου σχεδιασµού και των προτεινόµενων χαρακτηριστικών του ακολουθεί σε επόµενα κεφάλαια. Σηµειώνεται ότι η παραπάνω προτεινόµενη µέθοδος επαναχρησιµοποίησης εµπίπτει στο άρθρο 4 της ΚΥΑ οικ /2011 ΦΕΚ 354-Β-2011 «Καθορισµός µέτρων, όρων & διαδικασιών για την επαναχρησιµοποίηση επεξεργασµένων υγρών αποβλήτων και άλλες διατάξεις» για επαναχρησιµοποίηση για άρδευση και στο άρθρο 5 για εµπλουτισµό υπόγειων υδροφορέων (µε διήθηση δια µέσου στρώµατος εδάφους). Σε σχέση µε τα ζητούµενα στην ΚΥΑ οικ /2011 ΦΕΚ 354-Β-2011 «Καθορισµός µέτρων, όρων & διαδικασιών για την επαναχρησιµοποίηση επεξεργασµένων υγρών αποβλήτων και άλλες διατάξεις» που θα πρέπει να περιλαµβάνει η παρούσα µελέτη, το σύνολό τους παρουσιάζεται στην παρούσα, όχι όµως µε τη συγκεκριµένη σειρά που αναφέρεται στην παραπάνω ΚΥΑ, αλλά σε σηµεία που εξυπηρετούν καλύτερα τον ειρµό της µελέτης. Προς διευκόλυνση του αναγνώστη παραθέτουµε τα κεφάλαια της µελέτης, όπου αναφέρονται τα βασικότερα σηµεία που η παραπάνω ΚΥΑ αναφέρει ότι θα πρέπει να περιλαµβάνονται. Ωστόσο, για να σχηµατιστεί µία ολοκληρωµένη εικόνα, θα πρέπει να αναγνωστεί το σύνολο της µελέτης. Σηµεία παρ. 2 άρθρου 4 ΚΥΑ οικ /2011 α) Κεφ. 7.3 β) Κεφ. 7.3 γ) Κεφ. 8 δ) Κεφ. 8 ε) Κεφ. 8 στ) Κεφ. 8 Σηµεία παρ. 4 άρθρου 5 ΚΥΑ οικ /2011 α) Κεφ. 4 β) Κεφ. 7.3 γ) Κεφ. 2, κεφ. 4, κεφ. 7 δ) Κεφ. 8 ε) Κεφ. 7.3 Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 6

8 3. Υδρογεωλογικό υπόβαθρο (Η παρούσα συνοπτική περιγραφή του υδρογεωλογικού υποβάθρου της περιοχής µελέτης έχει ληφθεί από τη Μελέτη Περιβαλλοντικών Επιπτώσεων, στην οποία επισυνάπτεται η παρούσα, σε συνδυασµό µε την Υδρογεωλογική µελέτη του έργου: «ίκτυο αποχέτευσης ακαθάρτων & ΕΕΛ της Τ.Κ. Κοιλάδας του ήµου Λαρισαίων», Γουλούλης Ε., Γεωλόγος, Λάρισα, Φεβρουάριος Σε µερικά σηµεία σηµειώνονται σχόλια του συντάκτη της παρούσας εντός παρενθέσεως. Το υποκεφάλαιο που αφορά τις υδρευτικές γεωτρήσεις της περιοχής µελέτης συντάχθηκε από τον εκπονητή της παρούσας) Γεωλογία Η περιοχή της.ε. Κοιλάδας και ειδικά ο χώρος όπου θα κατασκευαστεί η εγκατάσταση επεξεργασίας λυµάτων ανήκει στην Πελαγονική Ζώνη, η οποία στην περιοχή αυτή συνίσταται από µεταµορφωµένα πετρώµατα, που αποτελούν τις παρακάτω γεωλογικές ενότητες και αναγνωρίσθηκαν κατά την γεωλογική χαρτογράφηση. ΤΕΤΑΡΤΟΓΕΝΕΣ ΟΛΟΚΑΙΝΟ Ελουβιακός µανδύας: Απαντά κατά κανόνα σε περιοχές µε γρανιτικά και γνευσιακά πετρώµατα και αποτελείται κυρίως από υλικά αποσάθρωσης και διάβρωσης των πετρωµάτων αυτών. Το πάχος αυτού του σχηµατισµού κυµαίνεται από m. Αλλουβιακές αποθέσεις της λεκάνης της Λάρισας και ποτάµιες αναβαθµίδες Εξαπλώνονται κατά µήκος των ποταµών Πηνειού και Τιταρήσιου και προέρχονται από ποτάµιες και ποταµολιµναίες αποθέσεις. Τοπικά αναπτύσσονται σε µεγάλη έκταση, γιατί προέρχονται από περιόδους πληµµύρων της περιοχής. Αποτελούνται κυρίως από άµµους και λιγότερο από κροκαλολατύπες και αργίλους. Η συνεχής αλλαγή της ροής ποταµού Πηνειού δηµιούργησε αναβαθµίσεις που φτάνουν σε ύψος τα 5 m. ΠΛΕΙΣΤΟΚΑΙΝΟ Ποταµολιµναίες αποθέσεις της λεκάνης της Λάρισας Καταλαµβάνουν µεγάλη έκταση των βορείων παρυφών της λεκάνης της Λάρισας και αποτελούνται κυρίως από αργίλους και άµµους µε παρεµβολές στρωµάτων αδροµερών υλικών ποικίλου πάχους. Παλαιοί κώνοι κορηµάτων, πλευρικά κορήµατα και υλικά αναβαθµίδων χειµάρρων Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 7

9 Απαντώνται ως επί το πλείστον στα κράσπεδα των αλλουβιακών πεδίων και σπανιότερα στους ορεινούς όγκους. Συνίσταται από αδροµερή υλικά µε κροκαλολατύπες ποικίλου µεγέθους, συγκολληµένα κατά κανόνα µε συγκολλητική ύλη. Το ύψος των αναβαθµίδων φτάνει, ανάλογα µε την περιοχή, τα 20 m περίπου. ΝΕΟΓΕΝΕΣ (Α ΙΑΙΡΕΤΟ) Χερσαίες και λιµναίες αποθέσεις της λεκάνης της Λάρισας Στη βάση τους υπάρχουν κοκκινοχώµατα, µέσα στα οποία αναγνωρίσθηκαν ολισθόλιθοι ποικίλου µεγέθους, κυρίως από σχιστόλιθους των νεοπαλαιοζωικών - κατωµεσοτριαδικών σχηµατισµών. Το πάχος των κοκκινοχωµάτων αυτών υπερβαίνει κατά θέσεις τα 60 m. Μάργες, στα ανώτερα µέρη των οποίων παρεµβάλλονται στρώσεις από κροκαλοπαγή, µε κροκάλες µικρού µεγέθους και ποικίλης λιθολογικής σύστασης, υπέρκεινται των κοκκινοχωµάτων. Προς τα πάνω οι µάργες περνούν σε άµµους µε παρεµβολές λεπτοµερών, µέτρια συγκολληµένων κροκαλοπαγών. Το πάχος του σχηµατισµού ποικίλει κατά περιοχή και φτάνει µέχρι και 150m Εδαφολογία Για την στενή περιοχή της δραστηριότητας διακρίνονται δύο κύριες ενότητες σχηµατισµών: ανώτεροι χαλαροί ορίζοντες σχηµατισµοί αλλουβιακής πεδιάδας Ανώτεροι χαλαροί ορίζοντες: Στα ανώτερα 0,5m -5,0m οι σχηµατισµοί της αλλουβιακής πεδιάδας, καλύπτονται στο µεγαλύτερο µέρος τους από ένα επιφανειακό χαλαρό εδαφικό ορίζοντα, ο οποίος έχει περίπου την ίδια σύσταση µε το εκάστοτε υποκείµενό του (µίγµατα αργίλων, ιλύων καθώς και φυτικών υπολειµµάτων). Οι γεωργικές δραστηριότητες, όπως η άροση και η φύτευση, έχουν συµβάλει στην διαµόρφωση των χαρακτηριστικών του, εντείνοντας τη χαλαρή δοµή, το πάχος του και εν µέρει αλλάζοντας την σύσταση του (αποµάκρυνση ποσοστού χαλικιών, µεγαλύτερη συµµετοχή φυτικών υπολειµµάτων, κλπ). Τα εδάφη αυτά επιδεικνύουν ένα στρωµατοποιηµένο προφίλ που αντανακλά το προσχωσιακό τους ιστορικό ή µία ακανόνιστη στρωµατοποίηση χούµους, και οργανικών ιζηµάτων όπου το περιεχόµενο του οργανικού άνθρακα µειώνεται µε το βάθος. Μεγάλες διαφοροποιήσεις παρατηρούνται στην υφή και τη σύνθεση των οργανικών. Το περιβάλλον στο οποίο βρίσκονται είναι αλλουβιακές πεδιάδες, και θαλάσσια έλη. Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 8

10 Σχηµατισµοί αλλουβιακής πεδιάδας (al): Πρόκειται για αργιλοιλύες κόκκινου καφέ ή σκούρου καφέ, µε κατά τόπους ενστρώσεις λεπτόκοκκης άµµου και αµµοχάλικων. Επίσης παρατηρούνται ορίζοντες µε αυξηµένο ποσοστό ασβεστιτικών συγκριµµάτων, καθώς και ορίζοντες µε µεγάλο ποσοστό οργανικών υλικών. Το πάχος του σχηµατισµού ποικίλει ανάλογα µε την περιοχή και κυµαίνεται από m ελάχιστο και m µέγιστο Υδρογεωλογία Η υδρογεωλογική συµπεριφορά των διαφόρων γεωλογικών σχηµατισµών είναι συνάρτηση της λιθολογικής σύστασης, της κοκκοµετρίας (ιζηµατογενή πετρώµατα), του βαθµού διαγέννεσης και του τεκτονισµού που έχουν υποστεί. Σηµαντικός παράγοντας στη δίαιτα των υπογείων υδάτων, είναι επίσης ο κύκλος νερού, δηλαδή τα ατµοσφαιρικά κατακρηµνίσµατα, η εξατµισοδιαπνοή, η επιφανειακή απορροή και η κατείσδυση. Βασική όµως προϋπόθεση για να λειτουργήσει ένας σχηµατισµός ως υδροφόρος είναι η ικανότητά του να αποθηκεύει σηµαντικές ποσότητες νερού στα διάκενά του, πρωτογενή ή δευτερογενή και να το µεταβιβάζει. Το πραγµατικό ή ολικό πορώδες ενός σχηµατισµού είναι ο λόγος του όγκου των κενών, δια του συνολικού όγκου. Είναι καθαρός αριθµός και εκφράζεται συνήθως επί της εκατό. Στην υδρογεωλογία, το ολικό πορώδες εκφράζει το σχετικό όγκο του νερού που θα µπορούσε να αποθηκευτεί σε ένα πέτρωµα, εάν σε αυτό δεν υπήρχαν απόλυτα αποµονωµένοι πόροι. Το ολικό πορώδες ενός σχηµατισµού διακρίνεται σε πρωτογενές και δευτερογενές πορώδες: Το πρωτογενές πορώδες, οφείλεται στα κενά που υπάρχουν µεταξύ των κόκκων των πετρωµάτων και συναντάται κυρίως στους χαλαρούς - ιζηµατογενείς σχηµατισµούς. Το δευτερογενές πορώδες, εξαρτάται από το µέγεθος και την πυκνότητα των τεκτονικών ασυνεχειών στα συµπαγή ή ρωγµώδη πετρώµατα, καθώς και από το µέγεθος και πυκνότητα των εγκοίλων στα ανθρακικά πετρώµατα. Η περατότητα ή υδροπερατότητα είναι η ικανότητα των πετρωµάτων να επιτρέπουν την κίνηση του υπόγειου νερού δια µέσω αυτών. Εκφράζεται από τον συντελεστή περατότητας ή υδροπερατότητας ή συντελεστή υδραυλικής αγωγιµότητας Κ, ο οποίος αντιπροσωπεύει το µέτρο της ικανότητας των σχηµατισµών να επιτρέπουν την κίνηση του υπόγειου ή επιφανειακού νερού µέσα από τον όγκο τους. Μονάδα µέτρησης του συντελεστή υδροπερατότητας είναι το m/sec ή cm/sec. Η υδροπερατότητα των σχηµατισµών και Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 9

11 πετρωµάτων εξαρτάται τόσο από το πρωτογενές όσο και από το δευτερογενές πορώδες τους. Γενικά η υδροπερατότητα χαρακτηρίζεται ως: Πολύ µεγάλη όταν k 10-2 m/sec (χαλίκια) Μεγάλη όταν 10-5 <k< 10-2 m/sec (καθαροί άµµοι και χαλίκια) Μέτρια όταν 10-8 <k< 10-5 m/sec (λεπτόκοκκοι άµµοι) Μικρή όταν <k< 10-8 m/sec (ιλυούχος άργιλος). Πολύ µικρή όταν k m/sec (καθαρή άργιλος, πρακτικά στεγανά πετρώµατα) Οι υδροπερατοί σχηµατισµοί αναπτύσσονται κύρια στην πεδινή έκταση Πλατανουλίων, ένδρων, Αµυγδαλέας (κώνος κορηµάτων). Ποσοστό (15 20%) των κατακρηµνισµάτων που πέφτει στην επιφάνεια τους κατεισδύσει στα βαθύτερα στρώµατα, όπου εκεί δηµιουργεί υπόγειους υδροφόρους ορίζοντες. Οι αλλουβιακές αποθέσεις (al) του πεδινού τµήµατος της λεκάνης εµφανίζουν πρωτογενές πορώδες µε περατότητα που ποικίλει από θέση σε θέση. Χαρακτηρίζονται ως: Ηµιπερατοί σχηµατισµοί. (µέτρια έως µικρή υδροπερατότητα). Οι χειµαρρικοί κώνοι των ρεµάτων που καταλήγουν στην πεδινή έκταση και τα πλευρικά κορήµατα δηµιουργούν περιφερειακούς υδροφόρους σχηµατισµούς µε ελεύθερη υδροφορία µικρού πάχους. Στα ενδότερα της πεδινής έκτασης τα αλλούβια αυξάνουν το πάχος και οι υδροφόροι σχηµατισµοί από αµµοχάλικες βρίσκονται σε εναλλαγές µε αργίλους δηλ. υπό πίεση υδροφορία έως ηµιελεύθερη. Οι υδροφόροι ορίζοντες που σχηµατίζονται χαρακτηρίζονται ελεύθεροι ή µερικώς υπό πίεση και έχουν ικανοποιητικό συντελεστή εναποθήκευσης. Η υδροφορία τους εξαρτάται από την φύση τους και το πάχος τους το οποίο µεταβάλλεται από θέση σε θέση και έχει σχέση µε το παλαιοανάγλυφο της περιοχής. Όσο πιο πολύ αποµακρυνόµαστε από τα περιθώρια της πεδινής έκτασης τόσο µεγαλύτερο γίνεται, µεταβάλλεται από πάχος λίγων µέτρων έως 120µ. Οι υδροφόροι που αναπτύσσονται στους Πλειο - Πλειστοκαινικούς σχηµατισµούς (Pl - Pt.) χαρακτηρίζονται σαν υπό πίεση και εµφανίζουν ικανοποιητική εναποθήκευση και υδαταγωγιµότητα µε αποτέλεσµα να έχουµε ικανοποιητικές παροχές νερού εκεί που υπερέχουν τα υδροπερατά κροκαλοπαγή και αµµοχάλικες. Τέτοιοι σχηµατισµοί έχουν µεγάλη εξάπλωση στην λεκάνη Λάρισας - Τυρνάβου από τα περιθώρια προς το εσωτερικό της λεκάνης προς Πλατανούλια - ένδρα. Οι σχηµατισµοί αυτοί είναι υδροπερατοί διότι η λιθολογική τους σύσταση αποτελείται περισσότερο από αδροµερή υλικά. Τροφοδοτούνται µε νερό από κατ' ευθείαν κατείσδυση αλλά και πλευρικά από χείµαρρους που διασχίζουν τους κώνους. Επειδή αυτοί οι σχηµατισµοί αναπτύσσονται στα περιθώρια της λεκάνης η Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 10

12 πλήρωση αυτών µε νερό έχει σαν αποτέλεσµα να έχουν υδραυλικό φορτίο και να κινούνται προς τα χαµηλότερα σηµεία, τροφοδοτώντας τους υδροφορείς που αναπτύσσονται στο εσωτερικό της λεκάνης. Το υδατικό δυναµικό χαρακτηρίζεται έως µέτριο, µε πτωτική τάση της στάθµης χωρίς ιδιαίτερα προβλήµατα λειτουργικότητας των γεωτρήσεων από την υπεράντληση. Το προς εκµετάλλευση, βαθύ υδροφόρο σύστηµα (βάθος>30 m) που αναπτύσσεται στα κοκκώδη µέλη της ιζηµατογενούς σειράς των Τεταρτογενών σχηµατισµών της περιοχής, χαρακτηρίζεται από επαλληλία υδροφορέων µεγάλης δυναµικότητας, που βρίσκονται υπό πίεση καθώς εναλλάσσονται άµµοι, ψηφίδες, χαλίκια και κροκάλες, µε ιλύες και αργίλους Ερευνητικές εργασίες πεδίου και συµπεράσµατα Για τη συστηµατική αναγνώριση των εδαφικών σχηµατισµών στην θέση κατασκευής της οικοδοµής (σ.σ. αναφέρεται στην Ε.Ε.Λ.), εκτελέστηκε µία δειγµατοληπτική γεώτρηση (Γ 1 ). Η επιλογή της θέσης αυτής, έγινε µε βάση τα εξής κριτήρια: Να είναι δυνατή η περιγραφή όλων των γεωϋλικών που επικρατούν στα επιφανειακά εδαφικά στρώµατα, έτσι ώστε να είναι δυνατή η δηµιουργία µίας πλήρους εικόνας για το υλικό θεµελίωσης του προς κατασκευή έργου. Να είναι εφικτή η περιγραφή των γεωλογικών συνθηκών κατά βάθος, στη θέση θεµελίωσης του έργου. Η γεώτρηση παρουσιάζεται στο Σχήµα 3.1. Το βάθος της καθορίστηκε µε κριτήριο την ανίχνευση των εδαφών σε όλο το βάθος επιρροής της προβλεπόµενης κατασκευής και ήταν πέντε µέτρα (5,0 m). Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 11

13 ΣΧΗΜΑ 3.1: ΤΟΜΗ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗΣ ΓΕΩΤΡΗΣΗΣ Γ1 Η περιγραφή των δειγµάτων συσχετίσθηκε µε τις γεωλογικές πληροφορίες επιφανείας και υπεδάφους καθώς και από τις υπάρχουσες εµφανίσεις των σχηµατισµών στην ευρύτερη περιοχή. Με την κατασκευή του φρέατος (σ.σ. αναφέρεται στο ερευνητικό φρέαρ που κατασκευάστηκε στο χώρο της Ε.Ε.Λ. διάθεσης των επεξεργασµένων) και την πλήρωσή του µε νερό υπολογίστηκε ο συντελεστής υδροπερατότητας χαρακτηρίζοντας την µικρή ως µέτρια (10-9 <k< 10-7 m/sec) για τις γεωλογικές συνθήκες της θέσης στην Τ.Κ. Κοιλάδας. Ο υπολογισµός των διαστάσεων του απορροφητικού βόθρου (σ.σ. αναφέρεται στην αρχικά σχεδιαζόµενη µέθοδο διάθεσης των επεξεργασµένων που τροποποιείται µε την παρούσα) σε σχέση µε τη στρωµατογραφία της περιοχής (άργιλος µε ποσότητα άµµου) µπορεί να προσδιοριστεί σε 20 m 2 /m 3 λυµάτων ηµερησίως ως απαιτούµενη παράπλευρος επιφάνεια εκσκαφής. Συµπερασµατικά, µπορούµε να αναφέρουµε ότι το βάθος του υδροφόρου ορίζοντα στην περιοχή µελέτης κυµαίνεται από 34 έως 42 µέτρα από την επιφάνεια του εδάφους (βάθος µεγαλύτερο από οποιαδήποτε εκσκαφή πραγµατοποιηθεί). Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 12

14 3.5. Υδρευτικές γεωτρήσεις περιοχής µελέτης Στην ευρύτερη περιοχή λειτουργούν υδρευτικές γεωτρήσεις, που ανήκουν στη ΕΥΑ Λάρισας, οι πλησιέστερες εκ των οποίων είναι: ΠΙΝΑΚΑΣ 3.1 : Υ ΡΕΥΤΙΚΕΣ ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ ΕΥΡΥΤΕΡΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΕΡΓΟΥ Απόσταση Αριθµός από όρια Συντεταγµένες Γεώτρησης γηπέδου έργου Ε5 Χ = ,39 Υ = , m Ε4 Χ = ,68 Υ = , m Ε7 Χ = ,46 Υ = , m Ε6 Χ = ,43 Υ = , m Πηγή : ΕΥΑ Λάρισας Οι γεωλογικοί σχηµατισµοί που δοµούν την περιοχή των γεωτρήσεων Ε5 και Ε4 (αλλουβιακές αποθέσεις) ανήκουν στην κατηγορία των ηµιπερατών σχηµατισµών, µε µέτρια έως µικρή υδροπερατότητα. Στην περιοχή των γεωτρήσεων Ε7 και Ε6 επικρατούν Πλειο-Πλειστοκαινικοί σχηµατισµοί (Pl-Pt), µε µέτρια υδροπερατότητα. Ο υδροφορέας των παραπάνω γεωτρήσεων ανήκει στο Υπόγειο Υδατικό Σύστηµα (ΥΥΣ) GR Σύστηµα Σύστηµα Ταουσάνης-Καλού Νερού, το οποίο σύµφωνα µε το εγκεκριµένο Σχέδιο ιαχείρισης των Λεκανών Απορροής Ποταµών του Υδατικού ιαµερίσµατος Θεσσαλίας δεν κατατάσσεται στις περιοχές που προορίζονται για την άντληση ύδατος για ανθρώπινη κατανάλωση. Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 13

15 4. Ποιότητα εκροής προς διάθεση Η παραγόµενη εκροή της Ε.Ε.Λ. θα πρέπει να τηρεί τα όρια του Πίνακα 2 του Παραρτήµατος Ι της ΚΥΑ οικ /2011 ΦΕΚ 354-Β-2011, και συγκεκριµένα: - Βιοχηµικά απαιτούµενο οξυγόνο BOD 5 10 mg/lt (για το 80% των δειγµάτων) - Αιωρούµενα στερεά S.S. 10 mg/lt (για το 80% των δειγµάτων) - Escherichia coli ΕC 5 αποικ./100 ml (80% των δειγµάτων) - Escherichia coli ΕC 50 αποικ./100 ml (95% των δειγµάτων) - Θολότητα NTU 2 (διάµεση τιµή) Παρακάτω παρουσιάζεται αυτούσιος ο Πίνακας 2 της προαναφερόµενης ΚΥΑ, µε τις σηµειώσεις που τον συνοδεύουν. Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 14

16 Με τις παραπάνω αναφερόµενες προδιαγραφές που θα πρέπει να καλύπτουν τα έργα επεξεργασίας των λυµάτων, οδηγούν στην παραγωγή επεξεργασµένων λυµάτων υψηλής καθαρότητας και σε συνδυασµό µε το προτεινόµενο σύστηµα διάθεσης, διασφαλίζουν σε υψηλό βαθµό το φυσικό και ανθρωπογενές περιβάλλον της περιοχής, τα υπόγεια και επιφανειακά νερά και τη δηµόσια υγεία και καθιστούν την προτεινόµενη λύση την πλέον κατάλληλη και ασφαλή για την περιοχή. Όσον αφορά την εξέταση των συγκεντρώσεων στα επεξεργασµένα υγρά απόβλητα των ουσιών που περιλαµβάνονται στην υπ. αριθ /2208/2009 ΚΥΑ (Β 2075), που προβλέπεται από την ΚΥΑ οικ /2011 ΦΕΚ 354-Β-2011 για τις περιπτώσεις όπου εφαρµόζεται εµπλουτισµός του υπόγειου υδροφορέα, όπως στο παρόν έργο, παρατίθεται ως επιπρόσθετη εξασφάλιση. Παρόλο που δεν υπάρχει εκµεταλλεύσιµος υδροφορέας στην περιοχή της επαναχρησιµοποίησης, σε κάθε περίπτωση οι συγκεντρώσεις των ουσιών σε περίπτωση ύπαρξης υδροφορέα, θα πρέπει να είναι κατώτερες αυτών που αναφέρονται στους παρακάτω πίνακες. Στη δεξιά στήλη του πίνακα αναφέρονται οι ανώτερες επιτρεπόµενες συγκεντρώσεις στα επεξεργασµένα λύµατα, που συµφωνούν µε αυτές του Πίν. 4 της ΚΥΑ οικ /2011 ΦΕΚ 354-Β Σε ορισµένες σηµαντικές παραµέτρους τα επεξεργασµένα υγρά απόβλητα θα έχουν χαµηλότερες ή το πολύ ίσες συγκεντρώσεις µε αυτές που καθορίζονται για τα υπόγεια ύδατα, ενώ σε άλλες είναι λίγο υψηλότερες. Σε κάθε περίπτωση οι συγκεντρώσεις στα επεξεργασµένα υγρά απόβλητα θα είναι σύµφωνες µε αυτές του Πίν. 4 της ΚΥΑ οικ /2011 ΦΕΚ 354-Β-2011 και εποµένως και µε βάση τα υδρογεωλογικά χαρακτηριστικά της περιοχής διάθεσης, δεν υπάρχει περίπτωση υποβάθµισης των υπόγειων νερών. ΠΙΝΑΚΑΣ 4.1: ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΕΙΣ ΟΥΣΙΩΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΜΕΝΩΝ ΛΥΜΑΤΩΝ, ΣΕ ΣΧΕΣΗ ΜΕ ΤΑ ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΠΡΟΤΥΠΑ ΥΠΟΓΕΙΩΝ Υ ΑΤΩΝ ΣΥΜΦΩΝΑ ΜΕ ΤΟ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ I ΤΗΣ KYA 39626/2208/Ε130/2009 (Β 2075) Α/Α Ρύπος Ποιοτικό πρότυπο (1) Νιτρικά Άλατα 50 mg/l 15 mg/l ραστικές ουσίες φυτοφαρµάκων 0,1 µg/l εν (2) (συµπεριλαµβάνονται αντίστοιχοι µεταβολίτες, 0,5 µg/l προϊόντα αποικοδόµησης και αντιδράσεων) (συνολικό (2) ). (1) (1) Ανώτερη συγκέντρωση στα επεξεργασµένα λύµατα αναµένεται ανιχνεύσιµη ποσότητα (λόγω της προέλευσης των λυµάτων) Ως «φυτοφάρµακα», νοούνται τα φυτοπροστατευτικά προϊόντα και τα βιοκτόνα, όπως ορίζονται αντίστοιχα στις σχετικές διατάξεις της κείµενης εθνικής και κοινοτικής νοµοθεσίας. Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 15

17 (2) Ως «συνολικό», νοείται το άθροισµα όλων των επιµέρους φυτοφαρµάκων που ανιχνεύονται και προσδιορίζονται ποσοτικά κατά τη διαδικασία παρακολούθησης, συµπεριλαµβανοµένων σχετικών προϊόντων µεταβολισµού, προϊόντων αποδόµησης και προϊόντων αντίδρασης. ΠΙΝΑΚΑΣ 4.2: ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΕΙΣ ΟΥΣΙΩΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΜΕΝΩΝ ΛΥΜΑΤΩΝ, ΣΕ ΣΧΕΣΗ ΜΕ ΑΝΩΤΕΡΕΣ ΑΠΟ ΕΚΤΕΣ ΤΙΜΕΣ ΚΑΙ ΕΙΚΤΕΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ, ΣΥΜΦΩΝΑ ΜΕ ΤΟ ΑΡΘΡΟ 3 ΤΗΣ ΑΠΟΦΑΣΗΣ 1811/2011, ΓΙΑ ΤΙΣ ΑΚΟΛΟΥΘΕΣ ΟΥΣΙΕΣ ΠΟΥ ΕΝ ΕΧΕΤΑΙ ΝΑ ΑΠΑΝΤΟΥΝ ΣΤΗ ΦΥΣΗ Η /ΚΑΙ ΝΑ ΕΙΝΑΙ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ ΑΝΘΡΩΠΟΓΕΝΩΝ ΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΩΝ (ΜΕΡΟΣ Β, ΥΑ 1811/2011) Α/Α Παράµετρος Ανώτερη αποδεκτή τιµή Ανώτερη συγκέντρωση στα επεξεργασµένα λύµατα (1) ph 6,50-9,50 6,50-8,50 (2) Aγωγιµότητα 2500 µs/cm 2350 µs/cm (3) Αρσενικό 10 µg/l 0,1 mg/l (4) Κάδµιο 5 µg/l 0,01 mg/l (5) Μόλυβδος 25 µg/l 0,1 mg/l (6) Υδράργυρος 1,0 µg/l 0,002 mg/l (7) Νικέλιο 20 µg/l 0,2 mg/l (8) Ολικό χρώµιο 50 µg/l 0,1 mg/l (9) Αργίλιο 200 µg/l 5 mg/l (10) Αµµώνιο 0,50 mg/l 2,00 mg/l (11) Νιτρώδη 0,50 mg/l 1,00 mg/l (12) Χλωριούχα ιόντα 250 mg/l 250 mg/l (13) Θειικά ιόντα 250 mg/l 50 mg/l (14) Άθροισµα Τριχλωροαιθυλένιου και Τετραχλωροαιθυλένιου 10 µg/l 1 µg/l Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 16

18 5. Θεσµικές ρυθµίσεις στην περιοχή µελέτης Οι κυριότερες θεσµικές ρυθµίσεις στην περιοχή της µελέτης, οι οποίες σχετίζονται και επηρεάζουν το θέµα της διαχείρισης των αστικών λυµάτων (και ειδικότερα τη διάθεση των επεξεργασµένων λυµάτων), είναι: Α. Η ένταξη της περιοχής µελέτης στην περιοχή Natura 2000 GR «ΠΕΡΙΟΧΗ ΘΕΣΣΑΛΙΚΟΥ ΚΑΜΠΟΥ» (Ζώνη Ειδικής Προστασίας ΖΕΠ), που αποσκοπεί στην προστασία της ορνιθοπανίδας και των οικοτόπων της και ορίζει µια ευρύτερη περιοχή του κάµπου που εκτείνεται νότια της Ε.Ο. Λάρισας-Τρικάλων, που περιλαµβάνει και τους οικισµούς Ραχούλα, Κοιλάδα, Ελευθερές, Ραχούλα, Κάστρο και εν µέρει τη Μάνδρα και το Κουτσόχερο. Ωστόσο, η διάθεση των επεξεργασµένων ή µη αστικών λυµάτων δεν αναφέρεται στις απειλές των ειδών χαρακτηρισµού της ΖΕΠ, ούτε προτείνονται συγκεκριµένα γενικά ή ειδικά µέτρα για τη διατήρηση των ειδών χαρακτηρισµού που να σχετίζονται µε τα αστικά λύµατα και τη διάθεσή τους. Μόνο ως έµµεση και γενική σχέση ως προς το τελευταίο, µπορεί να θεωρηθεί η ένταξη στις απειλές της οικιστικής ανάπτυξης και στα προτεινόµενα µέτρα διατήρησης η χαρτογράφηση των ευαίσθητων περιοχών εντός ΖΕΠ, για την ορθή χωροθέτηση αναπτυξιακών έργων και δραστηριοτήτων. Εποµένως, κρίνεται ότι ένταξη της περιοχής µελέτης στην περιοχή ΖΕΠ GR , δεν συνδέεται και δεν επιβάλλει επιπλέον περιορισµούς στο θέµα της διαχείρισης των επεξεργασµένων αστικών λυµάτων, πέραν αυτών που απορρέουν από την τήρηση της γενικότερης νοµοθεσίας για τα λύµατα και των λοιπών θεσµικών ρυθµίσεων που ισχύουν στην περιοχή. Β. Η Απ. Γ.Γ. Περιφέρειας Θεσσαλίας µε αρ. 3163/102253/08 (ΦΕΚ-2716/Β/ ) «Απαγορευτικά, περιοριστικά και λοιπά ρυθµιστικά µέτρα για την προστασία του υδατικού δυναµικού σε ολόκληρη την Περιφέρεια Θεσσαλίας», όπως τροποποιήθηκε και ισχύει. Αφορά «τη λήψη και εφαρµογή απαγορευτικών, περιοριστικών και λοιπών ρυθµιστικών µέτρων που αφορούν στη χρήση επιφανειακών, πηγαίων και υπόγειων υδατικών πόρων της Περιφέρειας Θεσσαλίας, τα οποία στοχεύουν στην προστασία, τη διαχείριση, τη διατήρηση ή και αποκατάσταση αυτών σε ποσοτικά και ποιοτικά όρια τέτοια, ώστε να εξασφαλίζεται το κοινό όφελος και οι µελλοντικές ανάγκες της περιοχής σε νερό.». Επικεντρώνει στη λήψη των προαναφερόµενων µέτρων που αφορούν τα έργα υδροληψίας στην Περιφέρεια Θεσσαλίας και θεσπίζει τις διαδικασίες χορήγησης των σχετικών αδειών. εν συνδέεται και δεν επιβάλλει µέτρα που να αφορούν τη διαχείριση των αστικών λυµάτων, ως µέσο προστασίας των υδατικών πόρων. Η ισχύς της συγκεκριµένης Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 17

19 Απόφασης έχει παρέλθει, µετά την έγκριση του Σχεδίου ιαχείρισης των Λεκανών Απορροής Ποταµών του Υδατικού ιαµερίσµατος Θεσσαλίας (Απ. Οικ. 909/2014 ΦΕΚ 2561/Β/ ), σύµφωνα και µε τα αναφερόµενα στην Εγκ /2013 της Ειδικής Γραµµατείας Υδάτων του ΥΠΑΠΕΝ. Γ. Το εγκεκριµένο, όπως αναφέρθηκε παραπάνω, Σχέδιο ιαχείρισης των Λεκανών Απορροής Ποταµών του Υδατικού ιαµερίσµατος Θεσσαλίας (εφεξής: Σχέδιο), στο πλαίσιο του έργου «Κατάρτιση Σχεδίων ιαχείρισης των Λεκανών Απορροής των Υδατικών ιαµερισµάτων Θεσσαλίας, Ηπείρου και υτικής Στερεάς Ελλάδας, σύµφωνα µε τις προδιαγραφές της Οδηγίας 2000/60/ΕΚ, κατ εφαρµογή του Ν. 3199/2003 και του Π 51/2007». Το Σχέδιο κρίνεται ότι θα έχει σηµαντικότατο και πολύπλευρο ρόλο στο σχεδιασµό των έργων υποδοµής του Υδατικού ιαµερίσµατος Θεσσαλίας, συµπεριλαµβανοµένων των έργων διαχείρισης των αστικών λυµάτων και ειδικότερα των επεξεργασµένων λυµάτων. Το Σχέδιο εκπονήθηκε σε εφαρµογή της Οδηγίας 2000/60/ΕΚ και ανάµεσα στους στόχους του είναι η δηµιουργία ενός πλαισίου προστασίας και βελτίωσης των υδατικών συστηµάτων, των διαθέσιµων υδατικών πόρων, βιώσιµης χρήσης του νερού, µείωσης της ρύπανσης των υπογείων υδάτων, κλπ. Μέσω της ανάλυσης της υφιστάµενης κατάστασης της περιοχής, της εκτίµησης και αξιολόγησης της κατάστασης των επιφανειακών και υπόγειων υδατικών συστηµάτων και τη θεώρηση των οικονοµοτεχνικών δεδοµένων, θέτει συγκεκριµένους περιβαλλοντικούς στόχους για τα υδατικά συστήµατα και προτείνει βασικά και συµπληρωµατικά έργα για την επίτευξή τους. Ενσωµατώνει δε στα δεδοµένα του και άλλες θεσµικές ρυθµίσεις, τόσο τις προαναφερόµενες όσο και άλλες γενικότερες (όπως π.χ. το Π.. 51/2007, την ΚΥΑ 39626/2208/Ε130, την Υ.Α. 1811/2011 του Υπ. Περιβάλλοντος, την ΚΥΑ 51354/2641/Ε103/2010), καθιστώντας το ένα πλήρες και ολοκληρωµένο εργαλείο για το σχεδιασµό των έργων υποδοµής που σχετίζονται µε την κατάσταση των υδάτων της ευρύτερης περιοχής. Στα πλαίσια της παρούσας µελέτης λαµβάνονται υπόψη τα δεδοµένα, τα συµπεράσµατα και οι προτάσεις του παραπάνω Σχεδίου, ώστε ο σχεδιασµός των έργων διαχείρισης των λυµάτων όχι µόνο να συνάδει µε τους στόχους του αλλά και να τους ενισχύει κατά το δυνατό. Στο σηµείο αυτό παρουσιάζονται συνοπτικά τα κυριότερα συµπεράσµατα του Σχεδίου που σχετίζονται µε την περιοχή µελέτης και τα προτεινόµενα έργα: Η περιοχή των έργων (περιοχή Ε.Ε.Λ. και διάθεσης επεξεργασµένων λυµάτων), ανήκει στη Λεκάνη Απορροής Πηνειού GR16, και συγκεκριµένα στο Επιφανειακό Υδατικό Σύστηµα (εφεξής: ΕΥΣ) GR0816R N «ΠΗΝΕΙΟΣ Π. 10». Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 18

20 Η περιοχή των έργων ανήκει στο Υπόγειο Υδατικό Σύστηµα (εφεξής: ΥΥΣ) GR Σύστηµα Ταουσάνης-Καλού Νερού. Το ΕΥΣ όπου ανήκει η περιοχή των έργων κατατάσσεται στα υδάτινα σώµατα µε µέση ή υψηλή ένταση πίεσης ως προς τις σηµειακές πηγές ρύπανσης που περιλαµβάνουν τις βιοµηχανικές µονάδες, τις κτηνοτροφικές µονάδες και τους ΧΑ Α και χαµηλή ένταση πίεσης ως προς τις ΕΕΛ, τις ΒΙΠΕ, τις ιχθυοκαλλιέργειες και τα µεταλλεία. Το ίδιο ΕΥΣ κατατάσσεται στα υδάτινα σώµατα µε µέση ή υψηλή ένταση πίεσης ως προς τις διάχυτες πηγές ρύπανσης (που αξιολογείται µε βάση τη συγκέντρωση BOD 5, αζώτου και φωσφόρου και µε αντίστοιχο δείκτη σηµαντικής πίεσης αντίστοιχα τα 10 mg/l, 10 mg/l και 1 mg/l), και συγκεκριµένα ως προς το BOD 5 (συγκέντρωση 11,24 mg/l). Το ίδιο ΕΥΣ κατατάσσεται στα υδάτινα σώµατα µε µέτρια οικολογική (που αξιολογείται µε βάση τα βιολογικά ποιοτικά στοιχεία δείκτης HES) και καλή χηµική κατάσταση (που αξιολογείται µε βάση τις ουσίες προτεραιότητας για τις οποίες έχουν καθοριστεί Πρότυπα Ποιότητας Περιβάλλοντος (ΠΠΠ) στην Οδηγία 2008/105/ΕΚ και την ΚΥΑ 51354/2641/Ε103/2010). Στο ίδιο ΕΥΣ (όπως και σε όλα τα ΕΥΣ του Υδατικού ιαµερίσµατος Θεσσαλίας) δεν χρησιµοποιούνται επιφανειακά νερά για ύδρευση. Το ΥΥΣ όπου ανήκει η περιοχή των έργων κατατάσσεται στα υδάτινα σώµατα µε κακή χηµική και ποσοτική κατάσταση, κυρίως λόγω επιβαρύνσεων σε ΝΟ 3 από αγροτικές δραστηριότητες (συγκεντρώσεις ΝΟ mg/l) και υπεραντλήσεων αντίστοιχα. Το ίδιο ΥΥΣ δεν ανήκει στα υδάτινα σώµατα µε προβλήµατα υφαλµύρινσης. Ως προς τις Προστατευόµενες Περιοχές, αναφέρονται τα εξής σε σχέση µε την περιοχή µελέτης και τα προτεινόµενα έργα: Το ΥΥΣ όπου ανήκει η περιοχή των έργων, δεν κατατάσσεται στις περιοχές που προορίζονται για την άντληση ύδατος για ανθρώπινη κατανάλωση σύµφωνα µε το άρθρο 7 του Π 51/ Η περιοχή των έργων δεν ανήκει και βρίσκεται µακριά από Προστατευόµενες Περιοχές Υδρόβιων Ειδών Οικονοµικής Σηµασίας και από ύδατα αναψυχής. Η περιοχή των έργων ανήκει στις ευπρόσβλητες σε νιτρορρύπανση γεωργικής προέλευσης ζώνες. Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 19

21 Το ίδιο ΕΥΣ (όπως και όλος ο Ποταµός Πηνειός και οι παραπόταµοί του) προτείνεται να περιληφθεί στον κατάλογο ευαίσθητων περιοχών της ΚΥΑ 19661/1982/1999 (όπως ισχύει), ως ευαίσθητος αποδέκτης σε ότι αφορά τα αστικά λύµατα. Η περιοχή των έργων ανήκει στη Ζώνη Ειδικής Προστασίας (ΖΕΠ) GR «ΠΕΡΙΟΧΗ ΘΕΣΣΑΛΙΚΟΥ ΚΑΜΠΟΥ», όπως προαναφέρθηκε. Ως προς τους Περιβαλλοντικούς Στόχους του Σχεδίου (για το έτος 2015), αναφέρονται τα εξής σε σχέση µε την περιοχή µελέτης και τα προτεινόµενα έργα: Το ΕΥΣ όπου ανήκει η περιοχή των έργων αναµένεται να βρεθεί σε ελλιπή οικολογική κατάσταση κατά το έτος 2015 (εκτίµηση βάσει ανάλυσης πιέσεων). Το ίδιο ΕΥΣ αναµένεται να βρεθεί σε καλή χηµική κατάσταση κατά το έτος 2015 (εκτίµηση βάσει ανάλυσης πιέσεων). Το ΥΥΣ όπου ανήκει η περιοχή των έργων αναµένεται να βρεθεί σε κακή (ποσοτική και χηµική) κατάσταση κατά το έτος Υιοθετούνται για το ίδιο ΥΥΣ (όπως και σε όλα τα ΥΥΣ του Υδατικού ιαµερίσµατος Θεσσαλίας) οι ανώτερες αποδεκτές τιµές της Υ.Α. 1811/2011 για τη συγκέντρωση συγκεκριµένων ρύπων, οµάδων ρύπων ή δεικτών ρύπανσης στα υπόγεια ύδατα και που είναι οι εξής: ΠΙΝΑΚΑΣ 5.1: ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΠΡΟΤΥΠΑ ΥΠΟΓΕΙΩΝ Υ ΑΤΩΝ ΣΥΜΦΩΝΑ ΜΕ ΤΟ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ I ΤΗΣ KYA 39626/2208/Ε130/2009 (Β 2075) Α/Α Ρύπος Ποιοτικό πρότυπο (1) Νιτρικά Άλατα 50 mg/l (2) (1) ραστικές ουσίες φυτοφαρµάκων (συµπεριλαµβάνονται αντίστοιχοι µεταβολίτες, προϊόντα αποικοδόµησης και αντιδράσεων) (1) 0,1 µg/l 0,5 µg/l (συνολικό (2) ). Ως «φυτοφάρµακα», νοούνται τα φυτοπροστατευτικά προϊόντα και τα βιοκτόνα, όπως ορίζονται αντίστοιχα στις σχετικές διατάξεις της κείµενης εθνικής και κοινοτικής νοµοθεσίας. (2) Ως «συνολικό», νοείται το άθροισµα όλων των επιµέρους φυτοφαρµάκων που ανιχνεύονται και προσδιορίζονται ποσοτικά κατά τη διαδικασία παρακολούθησης, συµπεριλαµβανοµένων σχετικών προϊόντων µεταβολισµού, προϊόντων αποδόµησης και προϊόντων αντίδρασης. Πηγή : Σχέδιο ιαχείρισης Υδάτων Υδατικού ιαµερίσµατος Θεσσαλίας, σελ. 176 Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 20

22 ΠΙΝΑΚΑΣ 5.2: ΑΝΩΤΕΡΕΣ ΑΠΟ ΕΚΤΕΣ ΤΙΜΕΣ ΚΑΙ ΕΙΚΤΕΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ, ΣΥΜΦΩΝΑ ΜΕ ΤΟ ΑΡΘΡΟ 3 ΤΗΣ ΑΠΟΦΑΣΗΣ 1811/2011, ΓΙΑ ΤΙΣ ΑΚΟΛΟΥΘΕΣ ΟΥΣΙΕΣ ΠΟΥ ΕΝ ΕΧΕΤΑΙ ΝΑ ΑΠΑΝΤΟΥΝ ΣΤΗ ΦΥΣΗ Η /ΚΑΙ ΝΑ ΕΙΝΑΙ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ ΑΝΘΡΩΠΟΓΕΝΩΝ ΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΩΝ (ΜΕΡΟΣ Β, ΥΑ 1811/2011) Α/Α Παράµετρος Ανώτερη αποδεκτή τιµή (1) ph 6,50-9,50 (2) Aγωγιµότητα 2500µS/cm (3) Αρσενικό 10 µg/l (4) Κάδµιο 5 µg/l (5) Μόλυβδος 25 µg/l (6) Υδράργυρος 1,0 µg/l (7) Νικέλιο 20 µg/l (8) Ολικό χρώµιο 50 µg/l (9) Αργίλιο 200 µg/l (10) Αµµώνιο 0,50 mg/l (11) Νιτρώδη 0,50 mg/l (12) Χλωριούχα ιόντα 250 mg/l (13) Θειικά ιόντα 250 mg/l (14) Άθροισµα Τριχλωροαιθυλένιου και Τετραχλωροαιθυλένιου 10 µg/l Πηγή : Σχέδιο ιαχείρισης Υδάτων Υδατικού ιαµερίσµατος Θεσσαλίας, σελ. 176 Για την περιοχή των έργων, που ανήκει στις ευπρόσβλητες σε νιτρορρύπανση γεωργικής προέλευσης ζώνες, αναφέρονται οι γενικοί στόχοι της Οδηγίας 91/676/ΕΟΚ για τη νιτρορρύπανση, που είναι: o η µείωση της ρύπανσης των υδάτων που προκαλείται άµεσα ή έµµεσα από νιτρικά γεωργικής προέλευσης και o η πρόληψη της περαιτέρω ρύπανσης αυτού του είδους. Για το ΕΥΣ όπου ανήκει η περιοχή των έργων (όπως και για όλο τον Ποταµό Πηνειό και τους παραποτάµους του), που προτείνεται να περιληφθεί στον κατάλογο ευαίσθητων περιοχών της ΚΥΑ 19661/1982/1999 (όπως ισχύει) ως ευαίσθητος αποδέκτης σε ότι αφορά τα αστικά λύµατα, αναφέρεται ο γενικός στόχος της Οδηγίας 91/271/ΕΟΚ για τα αστικά απόβλητα, που είναι: o η προστασία του υδάτινου περιβάλλοντος από τις δυσµενείς επιπτώσεις της διάθεσης των αστικών λυµάτων και βιοµηχανικών υγρών αποβλήτων των τοµέων του Παραρτήµατος ΙΙΙ της ΚΥΑ 5673/400/1997. Για το ίδιο ΕΥΣ προτείνεται η εξαίρεσή του από τους περιβαλλοντικούς στόχους της Οδηγίας 2000/60/ΕΚ, µέσω παράτασης προθεσµίας για την επίτευξή τους καταρχήν έως το Για το ΥΥΣ όπου ανήκει η περιοχή των έργων, προτείνεται η εξαίρεσή του από τους περιβαλλοντικούς στόχους της Οδηγίας 2000/60/ΕΚ, µέσω παράτασης προθεσµίας. Ως αιτίες εξαίρεσης αναφέρονται ότι το χρονικό διάστηµα έως το 2015 δεν είναι Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 21

23 αρκετό για την ανάκαµψη του ΥΥΣ και ότι υπάρχει έλλειψη δροµολογηµένης εναλλακτικής λύσης κάλυψης αρδευτικών αναγκών. Ως προς το Πρόγραµµα Βασικών Μέτρων αναφέρονται τα εξής: Στο Σχέδιο ενσωµατώνονται πλήρως οι προβλέψεις της Οδηγίας 2006/118/ΕΚ, µε βάση την οποία δηµοσιεύθηκε η ΚΥΑ 39626/2208/Ε130/2009 για τον καθορισµό µέτρων για την προστασία των υπόγειων νερών από την ρύπανση και την υποβάθµιση. Στο Σχέδιο ενσωµατώνονται πλήρως οι προβλέψεις της Οδηγίας 91/271/ΕΟΚ, που ενσωµατώθηκε στην ελληνική νοµοθεσία µε τις Κ.Υ.Α. 5673/400/1997 (ΦΕΚ 192/Β) και 19661/1982/99 (ΦΕΚ 1811/Β), για την προστασία του περιβάλλοντος από τις αρνητικές επιπτώσεις που προκαλεί η διάθεση ανεπεξέργαστων ή ανεπαρκώς επεξεργασµένων αστικών λυµάτων και των παραπροϊόντων τους (ιλύς). Ως προγραµµατιζόµενες δράσεις στο πλαίσιο του Σχεδίου για την εφαρµογή των προβλέψεων της Οδηγίας, αναφέρονται οι ακόλουθες: o Ολοκλήρωση των αναγκαίων έργων επεξεργασίας υγρών αποβλήτων και αποχετευτικών δικτύων, για την πλήρη συµµόρφωση µε τα προβλεπόµενα στην Οδηγία 91/271/ΕΟΚ. o Συµπλήρωση του καταλόγου των ευαίσθητων περιοχών µε τον Πηνειό Θεσσαλίας και τους, κύριους παραποτάµους του, τον Όρµο Βόλου και τον Παγασητικό κόλπο. o Αναβαθµίσεις ορισµένων από τις υφιστάµενες ΕΕΛ (Λάρισας, Τυρνάβου, Φαρσάλων, Γιάννουλης) που έχουν ως αποδέκτη τα συγκεκριµένα υδάτινα σώµατα, για την αποµάκρυνση του φωσφόρου µέσω βιολογικής και χηµικής επεξεργασίας. o Καταγραφή και δροµολόγηση των έργων επεξεργασίας των οικισµών <2000 ΜΙΠ µε αποχετευτικό δίκτυο χωρίς ΕΕΛ που βρίσκονται εντός των νέων ευαίσθητων περιοχών. Στο Σχέδιο ενσωµατώνονται πλήρως οι προβλέψεις της Οδηγίας 91/676/ΕΟΚ, που ενσωµατώθηκε στο εθνικό θεσµικό πλαίσιο µε την Κ.Υ.Α /1335/1997 (ΦΕΚ 519/Β), για τη µείωση της ρύπανσης των υδάτων που προκαλείται έµµεσα ή άµεσα από νιτρικά ιόντα γεωργικής προέλευσης και στην πρόληψη της περαιτέρω ρύπανσης αυτού του είδους. Ως προγραµµατιζόµενες δράσεις στο πλαίσιο του Σχεδίου για την εφαρµογή των προβλέψεων της Οδηγίας, αναφέρεται η προσθήκη στην ευπρόσβλητη ζώνη του Πηνειού της περιοχής Αλµυρού Σούρπης. Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 22

24 Προτείνεται η κατάρτιση εγχειριδίου τεχνικών προδιαγραφών εφαρµογής µεθόδων επαναχρησιµοποίησης της ΚΥΑ / Προτείνεται η θεσµοθέτηση/καθορισµός ορίων εκποµπής ρύπων σε επίπεδο Λεκάνης απορροής για τις ουσίες προτεραιότητας και τους άλλους ρύπους της ΚΥΑ 51354/2641/Ε103/2010 καθώς επίσης και για τις ΦΣΧ παραµέτρους σε σχέση µε τους ποιοτικούς στόχους που καθορίζονται στο Σχέδιο. Προτείνεται ο εκσυγχρονισµός της εθνικής νοµοθεσίας περί διαχείρισης λυµάτων και βιοµηχανικών αποβλήτων. Προτείνεται ο εκσυγχρονισµός του θεσµικού πλαισίου διαχείρισης ιλύος από εγκαταστάσεις επεξεργασίας αστικών λυµάτων µε έµφαση στην διεύρυνση του πεδίου εφαρµογής και στην αναθεώρηση των ποιοτικών χαρακτηριστικών της εφαρµοζόµενης ιλύος. Προτείνεται η ανάπτυξη εξειδικευµένων εργαλείων για την Ορθολογική Χρήση Λιπασµάτων και Νερού στις ευπρόσβλητες ζώνες νιτρορρύπανσης της 91/676/ΕΟΚ. Προτείνεται η ηµιουργία Ενιαίου Μητρώου περιοχών διάθεσης επεξεργασµένων υγρών αποβλήτων, είτε µέσω άρδευσης είτε µέσω τεχνητού εµπλουτισµού (ΦΕΚ 354/B/ ). Ως προς το Πρόγραµµα Συµπληρωµατικών Μέτρων αναφέρεται το εξής: Προτείνεται η ορθολογική διαχείριση λυµάτων από οικισµούς µε πληθυσµό αιχµής <2000 ΜΙΠ (οικισµοί ' προτεραιότητας), µε εφαρµογή των κατευθυντηρίων γραµµών της Ειδικής Γραµµατείας Υδάτων σχετικά µε την ορθή πρακτική διαχείρισης λυµάτων. Όσον αφορά τη συσχέτιση και τη συµβατότητας του υπό µελέτη έργου µε τα σηµαντικότερα εκ των µέτρων που περιλαµβάνονται στο Σχέδιο ιαχείρισης, ισχύουν τα εξής: Σε σχέση µε το µέτρο WD08B100 του Σχεδίου ιαχείρισης που αφορά στη «Λεπτοµερή οριοθέτηση ζωνών προστασίας σηµείων υδροληψίας υπόγειου νερού (πηγές, γεωτρήσεις) για απολήψεις νερού ύδρευσης > m³ ετησίως», δεν έχουν ακόµα εκπονηθεί οι προβλεπόµενες ειδικές υδρογεωλογικές µελέτες, µετά την ολοκλήρωση των οποίων θα είναι εφικτή η οριοθέτηση των παραπάνω ζωνών προστασίας και ως εκ τούτου δεν είναι δυνατός ο έλεγχος συµβατότητας του υπό µελέτη έργου µε το µέτρο αυτό. Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 23

25 Σε σχέση µε το µέτρο WD08B130 του Σχεδίου ιαχείρισης που αφορά στον «Ορισµό ζωνών προστασίας έργων υδροληψίας για άντληση πόσιµου ύδατος», όπως αναφέρεται και παραπάνω, η περιοχή του έργου ανήκει στο Υπόγειο Υδατικό Σύστηµα GR Σύστηµα Ταουσάνης-Καλού Νερού, το οποίο διαθέτει υδροφορέα «κοκκώδη, καρστικό, ρωγµατώδη». Όπως επίσης αναφέρθηκε σε προηγούµενο κεφάλαιο, οι πλησιέστερες υδρευτικές γεωτρήσεις της ευρύτερης περιοχής του έργου, που ανήκουν στην ΕΥΑ Λάρισας, απέχουν µ. και µ. από τα όρια του γηπέδου του έργου (γεωτρήσεις Ε5 και Ε4 αντίστοιχα). Στη ΜΠΕ που συνοδεύει η παρούσα επίσης επισυνάπτεται απόσπασµα χάρτη της ευρύτερης περιοχής µε υπόβαθρο τοπογραφικού χάρτη της ΓΥΣ κλ. 1: (Χάρτης 6), που περιλαµβάνει τη θέση του υπό µελέτη έργου (νοτιοδυτικά της Κοιλάδας), όλες τις υδροληψίες για άντληση πόσιµου ύδατος της περιοχής και τις αποστάσεις της θέσης του έργου από τις πλησιέστερες εξ αυτών. Προκύπτει από το συνηµµένο χάρτη ότι οι προαναφερόµενες γεωτρήσεις ύδρευσης της ΕΥΑ Λάρισας είναι οι πλησιέστερες υδροληψίες στην ευρύτερη περιοχή του έργου που χρησιµοποιούνται για απόληψη πόσιµου νερού, ενώ απεικονίζονται επίσης οι αποστάσεις τους από το γήπεδο του έργου µε µεγαλύτερη ακρίβεια. Από τα παραπάνω προκύπτει ότι το σύνολο του έργου (γήπεδο επεξεργασίας και διάθεσης λυµάτων) χωροθετείται εκτός της Ζώνης απόλυτης προστασίας Ι και εκτός της Ζώνης ελεγχόµενης προστασίας ΙΙ των παραπάνω υδροληψίων (που ορίζεται σε ακτίνα 600 µ. γύρω από τις υδροληψίες). Σε σχέση µε το µέτρο WD08B125 του Σχεδίου ιαχείρισης που αφορά στην «Προστασία υδροληπτικών έργων επιφανειακών υδάτων για ύδρευση», η θέση του έργου δεν βρίσκεται εντός υδρολογικής λεκάνης απορροής επιφανειακού υδάτινου σώµατος που προορίζεται για ύδρευση, ούτε εντός οριοθετηµένων ζωνών προστασίας επιφανειακού υδάτινου σώµατος από το οποίο προγραµµατίζεται απόληψη νερού προς πόση. Όπως προαναφέρθηκε, η περιοχή των έργων (περιοχή Ε.Ε.Λ. και διάθεσης επεξεργασµένων λυµάτων), ανήκει στη Λεκάνη Απορροής Πηνειού GR16, και συγκεκριµένα στο Επιφανειακό Υδατικό Σύστηµα (εφεξής: ΕΥΣ) GR0816R N «ΠΗΝΕΙΟΣ Π. 10», το οποίο δεν χρησιµοποιείται για ύδρευση. Συνεπώς, δεν υφίσταται στην ευρύτερη περιοχή κανένα επιφανειακό υδάτινο σώµα που να χρησιµοποιείται για ύδρευση. Το σύνολο του πόσιµου νερού που χρησιµοποιείται στους οικισµούς της περιοχής προέρχεται από γεωτρήσεις. Επίσης, στο σχεδιασµό του έργου έχει Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 24

26 υιοθετηθεί υψηλός βαθµός ασφαλείας, ώστε να µην υπάρχει πιθανότητα διαρροής ανεπεξέργαστων ή επεξεργασµένων λυµάτων σε οποιοδήποτε επιφανειακό υδάτινο σώµα της περιοχής (πλήρως στεγανές εγκαταστάσεις, εφεδρικά συστήµατα λειτουργίας, αυτοµατισµοί, κατάλληλος σχεδιασµός περιοχής διάθεσης επεξεργασµένων λυµάτων για αποφυγή υπερφόρτισης του εδάφους, κλπ.). Από τα παραπάνω προκύπτει ότι από τη λειτουργία των έργων δεν υπάρχει κανένας κίνδυνος επηρεασµού επιφανειακών υδάτινων σωµάτων που χρησιµοποιείται ή προγραµµατίζεται να χρησιµοποιηθεί για ύδρευση. Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 25

27 6. Αξιολόγηση και επιλογή µεθόδων επαναχρησιµοποίησης επεξεργασµένων λυµάτων 6.1. Πιθανές λύσεις διάθεσης επεξεργασµένων λυµάτων Γενικότερα, οι πιθανές λύσεις για τη διάθεση των επεξεργασµένων λυµάτων περιλαµβάνουν τις εξής κατηγορίες: α τη διάθεση στο έδαφος β) τη διάθεση σε επιφανειακά νερά Με την εφαρµογή της νέας ΚΥΑ οικ /2011 (ΦΕΚ 354-Β-2011) «Καθορισµός µέτρων, όρων & διαδικασιών για την επαναχρησιµοποίηση επεξεργασµένων υγρών αποβλήτων και άλλες διατάξεις», καθορίστηκαν οι κατηγορίες επαναχρησιµοποίησης των επεξεργασµένων λυµάτων (και που ουσιαστικά περιλαµβάνουν σχεδόν το σύνολο των µεθόδων εδαφικής διάθεσης), αναλόγως της επεξεργασίας που τυγχάνουν, του βαθµού καθαρότητάς τους και των ελέγχων που πραγµατοποιούνται. Αυτές είναι: i. Άρδευση («περιορισµένη» ή «απεριόριστη») ii. Τροφοδότηση ή εµπλουτισµός υπόγειων υδροφορέων iii. Αστική και περιαστική επαναχρησιµοποίηση iv. Βιοµηχανική χρήση v. Στα υδατικά συστήµατα του άρθρου 7 του Π 51/2007 (που χρησιµοποιούνται για την απόληψη πόσιµου νερού) Σηµειώνεται ότι σε κάποιες από τις παραπάνω κατηγορίες, περιλαµβάνονται µέθοδοι διάθεσης οι οποίες δεν έχουν την έννοια της επαναχρησιµοποίησης για άµεσο όφελος, όπως π.χ. η διάθεση σε υπεδάφιες τάφρους που εντάσσεται στην κατηγορία του εµπλουτισµού υπόγειου υδροφορέα. Αντίστοιχα, στην περίπτωση διάθεσης σε υγρό αποδέκτη, περιλαµβάνεται η διάθεση σε λίµνες, ρέµατα ή τη θάλασσα Αξιολόγηση περιοχής µελέτης και δυνατοτήτων επαναχρησιµοποίησης Στην περιοχή της µελέτης τόσο το υδρολογικό καθεστώς όσο και η θεσµοθετηµένη χρήση του νερού των επιφανειακών υδάτων, αποκλείουν ουσιαστικά τη διάθεση σε Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 26

28 επιφανειακό υγρό αποδέκτη. Η ευρύτερη περιοχή της Ε.Ε.Λ., ανήκει στη λεκάνη απορροής του ποταµού Πηνειού, και σε επαφή µε το βόρειο όριο του γηπέδου της Ε.Ε.Λ. διέρχεται τάφρος, η οποία συµβάλει στο ρέµα «Ρεύµα» που καταλήγει στον Πηνειό ποταµό (ανάµεσα στους οικισµούς Κάστρο και Κουτσόχερο). Για το σηµείο εκβολής του ρέµατος «Ρεύµα» στον Πηνειό και γενικά για το τµήµα του Πηνειού από την έξοδο της πόλης της Λάρισας έως τη συµβολή µε τα όρια του Ν. Τρικάλων (ανάντη των εγκαταστάσεων της ΕΥΑΛ) δεν υπάρχει απόφαση για τον χαρακτηρισµό της ποιότητας των νερών του. Στο τµήµα από την έξοδο της Λάρισας και µέχρι τις εκβολές του ποταµού ( έλτα Πηνειού) τα νερά του ποταµού είναι χαρακτηρισµένα ως νερά προοριζόµενα για άρδευση. Για το τµήµα του Πηνειού από τη συµβολή του µε τον Ενιπέα ποταµό µέχρι τα όρια του Νοµού Λάρισας, τα νερά είναι ήδη χαρακτηρισµένα (µε απόφαση του Νοµάρχη Τρικάλων 4813/ ) σαν νερά προοριζόµενα για παραγωγή πόσιµου νερού, κατηγορίας Α2, σύµφωνα µε την 46399/1352/86 Υπουργική Απόφαση. Σηµειώνεται επίσης ότι στο Σχέδιο ιαχείρισης Υδάτων Υδατικού ιαµερίσµατος Θεσσαλίας αναφέρεται ότι γενικά σε όλο το Υδατικό ιαµέρισµα Θεσσαλίας δεν χρησιµοποιούνται επιφανειακά νερά για ύδρευση και προτείνεται η ένταξη του Ποταµού Πηνειού και των παραποτάµων του στον κατάλογο ευαίσθητων περιοχών της ΚΥΑ 19661/1982/1999 (όπως ισχύει), ως ευαίσθητος αποδέκτης σε ότι αφορά τα αστικά λύµατα, καθιστώντας και το Επιφανειακό Υδατικό Σύστηµα της περιοχής της µελέτης ως εν δυνάµει αποδέκτη επεξεργασµένων λυµάτων, έστω και υπό αυστηρούς όρους. Η περιοχή της εκβολής του ρέµατος «Ρεύµα» στον Πηνειό, καθώς και µεγάλο τµήµα της περιοχής κατάντι του σηµείου εκβολής εντοπίζεται στην περιοχή του Υπόγειου Υδατικού Συστήµατος (ΥΥΣ) GR Σύστηµα αµασίου-τιτάνου, το οποίο σύµφωνα µε παραπάνω Σχέδιο κατατάσσεται στις περιοχές που προορίζονται για την άντληση ύδατος για ανθρώπινη κατανάλωση σύµφωνα µε το άρθρο 7 του Π 51/ Συνεκτιµώντας όλα τα δεδοµένα και µε τελικό στόχο τη µέγιστη οικολογική ασφάλεια και τη µείωση των κινδύνων για την άµεση και ευρύτερη περιοχή, για τη διάθεση των επεξεργασµένων λυµάτων του έργου που εξετάζεται, δεν υιοθετείται η λύση διάθεσης των επεξεργασµένων λυµάτων σε κοντινό ρέµα ή τάφρο και γενικά σε οποιοδήποτε επιφανειακό υγρό αποδέκτη. Συνεπώς, οι λύσεις που αποµένουν εντάσσονται στην έννοια της «επαναχρησιµοποίησης» της ΚΥΑ οικ /2011 (ΦΕΚ 354-Β-2011). Σηµειώνεται ότι οι αρκετά αυστηρές προδιαγραφές που τίθενται ως προς την παραγόµενη εκροή της Ε.Ε.Λ. (Πίνακας 2 του Παραρτήµατος Ι της ΚΥΑ οικ ΦΕΚ 354-Β-2011), επιτρέπουν πληθώρα εναλλακτικών λύσεων διάθεσης, όπως η Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 27

29 «απεριόριστη» άρδευση, η βιοµηχανική χρήση, η «περιορισµένη» άρδευση ή και ο εµπλουτισµός υπόγειου υδροφορέα που δεν εµπίπτει στις διατάξεις του άρθ. 7 του Π.. 51/2007. Η επίλογη της βέλτιστης δυνατής λύσης διάθεσης των επεξεργασµένων εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, που συνοπτικά οι σηµαντικότεροι σχετίζονται µε: Την ποιότητα των επεξεργασµένων λυµάτων και το βαθµό ασφάλειας που προσφέρει. Την καλύτερη δυνατή προστασία του περιβάλλοντος (υπόγεια και επιφανειακά νερά, ποιότητα ζωής, κ.λ.π.). Τους λιγότερους δυνατούς υγειονοµικούς και άλλους κινδύνους. Τη συνάφεια µε τα δεδοµένα και τους στόχους του Σχεδίου ιαχείρισης Υδάτων της περιοχής και µε τις γενικότερες νοµικές και θεσµικές ρυθµίσεις. Το βαθµό ευκολίας εφαρµογής της κάθε λύσης, που εξαρτάται από τις δυνατότητες του φορέα διαχείρισης, τις δραστηριότητες που αναπτύσσονται στη γύρω περιοχή, τη διαθεσιµότητα των απαραίτητων χώρων για κάθε µέθοδο επαναχρησιµοποίησης, τη δυνατότητα ελέγχου και παρακολούθησης, την αποδοχή από τους τελικούς χρήστες, κλπ. Το κόστος κατασκευής, λειτουργίας και συντήρησης του όποιου τρόπου επαναχρησιµοποίησης. Τις ενδεχόµενες ανάγκες που υπάρχουν στη γύρω περιοχή και που θα µπορούσαν να εξυπηρετηθούν µε την επαναχρησιµοποίηση των επεξεργασµένων λυµάτων. Τα δεδοµένα της περιοχής µελέτης, ως προς τους παραπάνω παράγοντες, συνοψίζονται στα εξής: εν υπάρχουν ανάγκες και δυνατότητες επαναχρησιµοποίησης των επεξεργασµένων λυµάτων για βιοµηχανική χρήση, εφόσον ελάχιστες είναι οι βιοµηχανίες στην ευρύτερη περιοχή που θα µπορούσαν να καλύψουν τις προβλεπόµενες ανάγκες τους µε την επαναχρησιµοποίηση. Οι αγροτικές εκτάσεις στη γύρω περιοχή, είναι εκτεταµένες και υπάρχει πρόβληµα διαθεσιµότητας του αρδευτικού νερού στη γύρω περιοχή, ωστόσο, η προσφορά των επεξεργασµένων λυµάτων για την κάλυψη των αρδευτικών τους αναγκών, προς το παρόν δεν προσφέρεται ως δόκιµη και άµεσα εφαρµοστέα λύση. Ο κυριότερος λόγος είναι ότι αφενός µεν θα υπήρχε πρόβληµα ως προς την απορρόφηση των επεξεργασµένων λυµάτων που θα παράγονται κατά τη Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 28

30 χειµερινή περίοδο ή σε περιόδους βροχοπτώσεων και υψηλής υγρασίας (οπότε η ζήτηση θα ελαχιστοποιείται), αφετέρου επειδή δεν υπάρχει η σχετική εµπειρία στην περιοχή και δεν έχει αναπτυχθεί η αναγκαία κουλτούρα στους τελικούς χρήστες (αγρότες) για τη σωστή διαχείριση των επεξεργασµένων λυµάτων. Η λύση αυτή ωστόσο, παρόλο που δεν προτείνεται στην παρούσα φάση να υιοθετηθεί, κρίνεται ότι µελλοντικά θα µπορούσε να λειτουργήσει συνδυαστικά και µε άλλη ή άλλες, ώστε να µεγιστοποιείται και το όφελος της επαναχρησιµοποίησης. Όπως προαναφέρθηκε, η περιοχή των έργων ανήκει στο Υπόγειο Υδατικό Σύστηµα GR Σύστηµα Ταουσάνης-Καλού Νερού, το οποίο δεν εντάσσεται, σύµφωνα µε το Σχέδιο ιαχείρισης Υδάτων, στα υδατικά συστήµατα του άρθρου 7 του Π 51/2007 (που χρησιµοποιούνται για την απόληψη πόσιµου νερού). Αυτό συνεπάγεται ότι δίδονται αυξηµένες δυνατότητες για επαναχρησιµοποίηση στην περιοχή για άρδευση και εµπλουτισµό του υπόγειου υδροφορέα. Η περιοχή των έργων δεν εντάσσεται στις προστατευόµενες περιοχές για απόληψη πόσιµου ύδατος, ούτε εντός Ζώνης απόλυτης προστασίας Ι ή Ζώνης ελεγχόµενης προστασίας ΙΙ (που ορίζεται σε ακτίνα 600 µ.) υδροληψίων που χρησιµοποιούνται για ύδρευση, εφόσον οι πλησιέστερες υδρευτικές γεωτρήσεις απέχουν µ. και µ όπως προαναφέρθηκε. Σε περίπτωση επιλογής λύσης που κατατάσσεται στην κατηγορία του εµπλουτισµού του υδροφορέα της ΚΥΑ οικ /2011, αυτή θα πρέπει να ενέχει τους λιγότερους δυνατούς κινδύνους και η διήθηση να πραγµατοποιείται διαµέσου εδαφικού στρώµατος µε επαρκές πάχος και κατάλληλα χαρακτηριστικά, για να λειτουργήσει ως αποτελεσµατικό µέσο συγκράτησης οργανικών, θρεπτικών, µικροβιακού φορτίου κλπ των επεξεργασµένων λυµάτων. Εποµένως, θα πρέπει να αποφεύγονται λύσεις εµπλουτισµού του υπόγειου υδροφορέα που δεν διαθέτουν τα παραπάνω χαρακτηριστικά, όπως ο «άµεσος» εµπλουτισµός του υδροφορέα µέσω γεωτρήσεων, ή οι απορροφητικοί βόθροι µεγάλου βάθους. Ο εκµεταλλεύσιµος υδροφορέας στην περιοχή βρίσκεται σε βάθος 34 έως 42 µέτρων και αναπτύσσεται στα κοκκώδη µέλη της ιζηµατογενούς σειράς των Τεταρτογενών σχηµατισµών της περιοχής. Η υδροπερατότητα των σχηµατισµών που υπέρκεινται του υδροφορέα, σύµφωνα µε τη σχετική υδρογεωλογική µελέτη του έργου κρίνεται µικρή ως µέτρια (10-9 <k< 10-7 m/sec), ενώ το έδαφος και το ανώτερο στρώµα του υπεδάφους στην περιοχή της Ε.Ε.Λ. αποτελείται από Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 29

31 αργιλικό µίγµα. Τα δεδοµένα αυτά είναι πολύ σηµαντικά για την επιλογή της καλύτερης λύσης εδαφικής διάθεσης. Στην περιοχή της Ε.Ε.Λ. υπάρχει διαθέσιµος χώρος άνω των 20 στρ. µε ευνοϊκά χαρακτηριστικά (σχεδόν επίπεδο έδαφος, γαιώδες έδαφος, κλπ). Ο χώρος αυτός δεν διαθέτει σήµερα ιδιαίτερη βλάστηση και επιτρέπει την ανάπτυξη νέας βλάστησης, απόλυτα ελεγχόµενης ως προς το είδος, τη διάταξη, την πυκνότητα φύτευσης, τον τρόπο άρδευσής της κλπ. Ταυτόχρονα, ένα τέτοιο έργο δεν θα απαιτούσε ιδιαίτερα µεγάλες δαπάνες κατασκευής, καθότι δεν απαιτεί χωµατουργικά έργα, ιδιαίτερες κατασκευές (εκτός του αρδευτικού δικτύου και µίας δεξαµενής), ενώ επίσης έχει και µικρά λειτουργικά έξοδα. Όπως προαναφέρθηκε, το ΥΥΣ όπου ανήκει η περιοχή των έργων κατατάσσεται στα υδάτινα σώµατα µε κακή χηµική κατάσταση, κυρίως λόγω επιβαρύνσεων σε ΝΟ 3 από αγροτικές δραστηριότητες (συγκεντρώσεις ΝΟ mg/l). Επίσης, η περιοχή των έργων ανήκει στις ευπρόσβλητες σε νιτρορρύπανση γεωργικής προέλευσης ζώνες. Εποµένως, οποιαδήποτε λύση επιλογής διάθεσης των επεξεργασµένων λυµάτων θα πρέπει να στοχεύει στην ελαχιστοποίηση των κινδύνων τόσο από τα νιτρικά, αλλά και γενικότερα από τα θρεπτικά που θα περιέχονται στα επεξεργασµένα λύµατα. Για το ΥΥΣ όπου ανήκει η περιοχή των έργων, θα πρέπει επίσης να λαµβάνονται υπόψη τα ποιοτικά πρότυπα υπόγειων υδάτων, σύµφωνα µε το Παράρτηµα Ι της ΚΥΑ 39626/2208/Ε130/09 και οι ανώτερες αποδεκτές τιµές της Υ.Α. 1811/2011 για τη συγκέντρωση συγκεκριµένων ρύπων, οµάδων ρύπων ή δεικτών ρύπανσης στα υπόγεια ύδατα, όπως προαναφέρθηκαν Γενικά για τη διάθεση επεξεργασµένων λυµάτων στο έδαφος Η επιφανειακή διάθεση υγρών αποβλήτων στο έδαφος, µπορεί να γίνει µε έναν από τους τέσσερις συµβατικούς τρόπους διαθέσεως υγρών αποβλήτων στο έδαφος και εφόσον τα λύµατα έχουν υποστεί την απαραίτητη επεξεργασία µε σκοπό την προστασία του συστήµατος διανοµής, του εδάφους και των υπογείων νερών. Συνήθως πρέπει να έχουν περάσει από κόσκινο µε διάµετρο οπών µικρότερη των 2mm, µε σκοπό την αποφυγή έµφραξης του δικτύου διανοµής, αυτό όµως δεν είναι απαραίτητο εφόσον έχει επιλεγεί άλλο κατάλληλο σύστηµα επεξεργασίας που δεν επιτρέπει την παρουσία στερεών στην εκροή ικανών να δηµιουργήσουν προβλήµατα στο δίκτυο. Το ρυπαντικό φορτίο τους θα πρέπει να είναι µειωµένο, ενώ το ph να κυµαίνεται µεταξύ των τιµών 6,5 8,5 ώστε όλα τα Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 30

32 θρεπτικά συστατικά των αποβλήτων να είναι αφοµοιώσιµα από τα φυτά. Επίσης θα πρέπει να είναι απαλλαγµένα από λίπη και ορισµένα ειδικά ιόντα (Na + ) για να προστατευθεί η διαπερατότητα του εδάφους και να µην δηλητηριαστούν τα φυτά. To έδαφος κατά το πέρασµα των υγρών µέσα από τον ηθµό του επιφανειακού µανδύα και των ριζών της βλαστήσεως εξασφαλίζει µε καθαρά φυσικό τρόπο ορισµένο βαθµό επεξεργασίας ο οποίος περιλαµβάνει πολλές διαδικασίες (φυσικές, χηµικές, βιολογικές). Ωστόσο η εφαρµογή της διάθεσης υγρών αποβλήτων στο έδαφος, απαιτεί γνώση των βασικών ιδιοτήτων του εδάφους και των καλλιεργειών και τήρηση των απαραίτητων κανόνων και αρχών της υγειονοµικής µηχανικής. ιαφορετικά θα ακολουθήσει η δηµιουργία προβληµάτων µε δυσµενείς συνέπειες για το περιβάλλον και την τύχη της εγκατάστασης. Πιθανές αστοχίες σε συστήµατα διαθέσεως στο έδαφος, καθώς και αίτια αυτών δίνονται στον πίνακα που ακολουθεί : ΠΙΝΑΚΑΣ 6.1: ΑΣΤΟΧΙΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΙΑΘΕΣΕΩΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΣΤΟ Ε ΑΦΟΣ Σύµπτωµα Αίτιο Επιφανειακή ροή λόγω ελαττώσεως Συσσώρευση στερεών ουσιών στο έδαφος. Φυσικές της διαπερατότητας του εδάφους και χηµικές αλλαγές στο έδαφος. Επιφανειακή ροή λόγω οργανικής Σχηµατισµός στρώµατος ζωόγλοιας στην επιφάνεια υπερφορτίσεως του εδάφους. Η ζώνη των ριζών γίνεται αναερόβια. Αύξηση των νιτρικών του εδάφους Συγκέντρωση των ενώσεων του αζώτου στο έδαφος και διείσδυση στα υπόγεια νερά. Υποβάθµιση της ποιότητας της Μη ισοζυγισµένα θρεπτικά υλικά. καλυπτικής βλαστήσεως Συσσώρευση νερού κάτω από το Όχι αρκετή οριζόντια κίνηση του νερού στο γήπεδο µε αποτέλεσµα την απώλεια υπέδαφος για να κρατήσει το υπόγειο νερό κάτω της καλυπτικής βλαστήσεως από τη ζώνη των ριζών. Συγκέντρωση αλάτων µε αποτέλεσµα Συµπύκνωση των αλάτων στο έδαφος λόγω την απώλεια της βλαστήσεως εξατµίσεως και διαπνοής. Πηγή : Environmental Protection Agency USA, 1977 Τα πιο πάνω προβλήµατα µπορούν να αποφευχθούν µε σωστά τεχνικά µέτρα κατάλληλα προσαρµοσµένα στις συνθήκες της περιοχής του έργου, καθώς και τα φυσικοχηµικά χαρακτηριστικά του εδάφους στο πεδίο δάθεσης. Οι συµβατικοί τρόποι επιφανειακής διαθέσεως υγρών αποβλήτων στο έδαφος, καθώς και τα αντίστοιχα συστήµατα εφαρµογής τους δίνονται παρακάτω : Επιφανειακή απορροή/διάθεση - Τεχνητή βροχή (καταιονισµός) (sprinkler irrigation) - Eπιφανειακή άρδευση µε αυλάκια ή αναχώµατα (ridge and furrow) - Άρδευση µε δίκτυο σταγόνας (στάγδην) (drip irrigation) Άρδευση Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 31

33 - Τεχνητή βροχή (καταιονισµός) (sprinkler irrigation) - Eπιφανειακή άρδευση µε αυλάκια ή αναχώµατα (ridge and furrow) - Άρδευση µε δίκτυο σταγόνας (στάγδην) (drip irrigation) Ταχύρρυθµη άρδευση - Τεχνητή βροχή (καταιονισµός) (sprinkler irrigation) - Eπιφανειακή άρδευση µε αυλάκια ή αναχώµατα (ridge and furrow) Απορρόφηση - διείσδυση - Eπιφανειακή άρδευση µε αυλάκια ή αναχώµατα (ridge and furrow) Στον παρακάτω πίνακα δίνονται συνοπτικά τα χαρακτηριστικά στοιχεία του κάθε τρόπου επιφανειακής διαθέσεως υγρών αποβλήτων στο έδαφος : ΠΙΝΑΚΑΣ 6.2: ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΤΡΟΠΩΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗΣ ΙΑΘΕΣΕΩΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΣΤΟ Ε ΑΦΟΣ ΤΡΟΠΟΣ ΕΝ ΕΙΚΤΙΚΗ ΦΟΡΤΙΣΗ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΙΚΟΣ ΚΑΤΑΛΛΗΛΑ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗΣ ΣΚΟΠΟΣ Ε ΑΦΗ cm / έτος m ΙΑΘΕΣΗΣ 3 /στρέµµα*µέρα Επιφανειακή Απορροή / διάθεση Άρδευση Ταχύρρυθµη Άρδευση Απορρόφησηδιείσδυση Μεγιστοποίηση της επεξεργασίας Μερική ιήθηση των υγρών αποβλήτων Καλλιέργεια κατά περιπτώσεις Μεγιστοποίηση της γεωργικής παραγωγής Μεγιστοποίηση της επεξεργασίας Μεγιστοποίηση της γεωργικής παραγωγής Εµπλουτισµός υπογείων νερών ιήθηση των υγρών αποβλήτων Πηγή : Environmental Protection Agency USA, 1977 Εδάφη µε µέτρια έως µικρή υδροπερατότητα Εδάφη πρόσφορα για αρδευτικές καλλιέργειες Πολύ διαπερατά εδάφη πρόσφορα για αρδευτικές καλλιέργειες Πάρα πολύ διαπερατά αµµώδη και χαλικώδη εδάφη , ,5-8, Είναι προφανές λοιπόν από τα παραπάνω, ότι κάθε τρόπος επιφανειακής διαθέσως έχει ξεχωριστά χαρακτηριστικά και ο καταλληλότερος για κάθε περίπτωση εξαρτάται από τα στοιχεία του γηπέδου, το είδος των αποβλήτων και τους ισχύοντες περιβαλλοντικούς και υγειονοµικούς κανονισµούς. Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 32

34 Το κάθε εδαφικό σύστηµα έχει ορισµένη απορροφητική και αφοµοιωτική ικανότητα. Αν γίνει υπέρβαση, αργά ή γρήγορα θα αστοχήσει µε αποτέλεσµα αντιαισθητικές καταστάσεις, δυσοσµία, ρύπανση των υπογείων και επιφανειακών νερών και αποτυχία των καλλιεργειών. Για να λειτουργήσει αποδοτικά και µακροχρόνια το εκάστοτε εδαφικό σύστηµα, πρέπει να γίνει κατάλληλη εκλογή του γηπέδου και διάθεση των αποβλήτων ύστερα από την απαραίτητη επεξεργασία, περιοδικά και µε διαστήµατα ανάπαυσης ώστε να εξασφαλίζεται: Απορρόφηση του υδραυλικού φορτίου Οξείδωση των οργανικών ουσιών αερόβια Ενσωµάτωση των αιωρούµενων στερεών στο έδαφος χωρίς φράξιµο των πόρων Αφοµοίωση των θρεπτικών υλικών από τα φυτά Ισορροπία των αλάτων του Νa + έναντι του Ca και Mg Επιτρεπτή συγκέντρωση ανόργανων συστατικών Αποδεκτές συνθήκες υγιεινής και περιβάλλοντος Επιπροσθέτως, κατά την εκλογή του γηπέδου διάθεσης καθώς και του επιλεγόµενου τρόπου επιφανειακής διαθέσεως υγρών αποβλήτων, πρέπει να ληφθούν υπ όψιν ορισµένοι περιοριστικοί παράγοντες όπως : H καταλληλότητα και ο τύπος του εδάφους και της τοπογραφικής διαµορφώσεως θα πρέπει να πληρούν τα κριτήρια εφαρµογής του επιθυµητού τρόπου επιφανειακής διαθέσεως υγρών αποβλήτων. Υπ όψιν λαµβάνονται η υδατοπερατότητα και η απορροφητικότητα του εδάφους. Επίσης η ικανότητα του εδάφους στην αποµάκρυνση και οξείδωση του οργανικού φορτίου (BOD), στην αφοµοίωση των αιωρούµενων στερεών και των θρεπτικών υλικών, καθώς και στον λόγο προσροφήσεως του νατρίου και άλλων αλάτων, είναι σηµαντικές παράµετροι και θα πρέπει να λαµβάνονται υπ όψιν κατά την εκλογή του γηπέδου διάθεσης Η τυχόν ύπαρξη καλλιεργειών καθώς και το είδος τους, είναι παράµετροι οι οποίες καθορίζουν τις ανάγκες σε αρδευτικό νερό, συνεπώς αποτελούν σηµαντικό παράγοντα στον σχεδιασµό ενός συστήµατος επιφανειακής διαθέσεως. Υπ όψιν λαµβάνονται η υδατοπερατότητα της ζώνης των ριζών καθώς και η αφοµοίωση των καλλιεργειών σε θρεπτικά υλικά. Σε περιοχές µε συνεχείς ανέµους πάνω από 15 km/h, δεν µπορεί να εφαρµοστεί επιφανειακή διάθεση µε τεχνητή βροχή (καταιονισµός) Οι κλίσεις των γηπέδων δεν πρέπει να υπερβαίνουν το 35% Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 33

35 Τα υπόγεια νερά δεν θα πρέπει να βρίσκονται σε βάθος µικρότερο του 1,5 m από την επιφάνεια Το γήπεδο θα πρέπει να έχει την δυνατότητα επεκτάσεως σε µία ενδεχόµενη αύξηση δυναµικότητας της εγκατάστασης επεξεργασίας λυµάτων Το γήπεδο δεν θα πρέπει να κατακλύζεται από επιφανειακές απορροές 6.4. Επιλογή και περιγραφή µεθόδου επαναχρησιµοποίησης επεξεργασµένων λυµάτων Από τα προαναφερόµενα συνάγεται ότι η ιδανική µέθοδος επαναχρησιµοποίησης για την περίπτωση του υπό µελέτη έργου, θα πρέπει να συνδυάζει: - Απλότητα, ευκολία διαχείρισης και οικονοµική λειτουργία - Εκµετάλλευση της διαθέσιµης έκτασης, για την ανάπτυξη βλάστησης που µε τις λειτουργίες της θα µειώσει την ποσότητα των επεξεργασµένων λυµάτων που θα κατεισδύουν και θα συντελέσει στη συγκράτηση συστατικών των επεξεργασµένων λυµάτων. - Ανάπτυξη βλάστησης στη µεγαλύτερη δυνατή επιφάνεια, που θα συνδυάζει τη δέσµευση µεγάλης ποσότητας των επεξεργασµένων για την κάλυψη των αρδευτικών της αναγκών και ταυτόχρονα τη δέσµευση του οργανικού φορτίου και των κυριότερων θρεπτικών (κυρίως του αζώτου αλλά και του φωσφόρου). - Ανάπτυξη βλάστησης που να προσαρµόζεται εύκολα στα κλιµατολογικά κλπ. δεδοµένα της περιοχής, ει δυνατόν να συναντάται ήδη στην ευρύτερη περιοχή και χωρίς αρνητικές συνέπειες στο περιβάλλον της περιοχής. - Ανάπτυξη µεθόδου άρδευσης που θα αποτρέπει τον κίνδυνο υπέρβασης της απορροφητικής του ικανότητας και της υπερφόρτισής του, δεδοµένης και της σχετικά µικρής υδροπερατότητας που αυτό διαθέτει. Η ιδανικότερη µέθοδος που συνδυάζει τα παραπάνω χαρακτηριστικά και προτείνεται για το συγκεκριµένο έργο είναι το Σύστηµα Βραδείας Εφαρµογής. Η παρακάτω περιγραφή της µεθόδου που προτείνεται βασίζεται κυρίως στο Αγγελάκης Α.Ν. κ.ά, Φυσικά Συστήµατα Επεξεργασίας Αστικών Υγρών Αποβλήτων: Μηχανισµοί Επεξεργασίας, Αρχές Σχεδιασµού και Λειτουργίας, στο Αγγελάκης Α.Ν. (επιµ.), ιαχείριση Αστικών Υγρών Αποβλήτων, Ε ΕΥΑ, Λάρισα, Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 34

36 Τα συστήµατα βραδείας εφαρµογής (Slow Rate System SRS) αποτελούν ειδικό τύπο συστήµατος εδαφικής διάθεσης, που ανήκει στην οµάδα των µεθόδων επιφανειακής διάθεσης και συνδυάζει την άρδευση και τη µερική διήθηση των επεξεργασµένων λυµάτων, σε έδαφος µε φυτική βλάστηση. Παρόλο που τα συστήµατα βραδείας εφαρµογής χρησιµοποιούνται συνήθως ως τµήµα της επεξεργασίας των λυµάτων (ως φυσικό σύστηµα επεξεργασίας), τα οποία έχουν προεπεξεργασθεί σε πρώτο βαθµό, και λιγότερο ως µέθοδος διάθεσης πλήρως επεξεργασµένων λυµάτων, ωστόσο αποτελούν επίσης µία δόκιµη και εξαιρετικά ασφαλή λύση για τις περιπτώσεις όπως η τελευταία. Συνδυάζει τόσο την ικανοποίηση των αρδευτικών αναγκών της φυτικής βλάστησης που αναπτύσσεται, όσο και τη χρήση του εδάφους ως µέσω περαιτέρω φίλτρανσης και επεξεργασίας. Το εφαρµοζόµενο απόβλητο είτε καταναλώνεται δια µέσου της εξατµισοδιαπνοής ή διηθείται και κατεισδύει στο έδαφος και σε βαθύτερους γεωλογικούς σχηµατισµούς. Τα συστήµατα SR συνδυάζουν την επεξεργασία και την επαναχρησιµοποίηση των εκροών των εφαρµοζόµενων αποβλήτων. Έτσι, σε αγροτικές περιοχές τα συστήµατα αυτά µπορούν να συµβάλλουν στη συστηµατική επαναχρησιµοποίηση εκροών υγρών αποβλήτων για άρδευση, γεγονός που επηρεάζει αποφασιστικά την προστασία και εξοικονόµηση υδατικών πόρων σε τέτοιες περιοχές. Επίσης, η αναβάθµιση του περιβάλλοντος µε τη δηµιουργία χώρων πρασίνου µπορεί να συνδυασθεί µε την ανάπτυξη φυσικών συστηµάτων επεξεργασίας αστικών υγρών αποβλήτων. Οι προεπεξεργασµένες εκροές µπορούν να εφαρµόζονται στην επιφάνεια του εδάφους µε όλες τις γνωστές µεθόδους, όπως είναι: καταιονισµός, λεκάνες, αυλάκια και στάγδην. Κάθε πιθανή επιφανειακή απορροή πρέπει να συλλέγεται και επανεφαρµόζεται στο σύστηµα. Η επεξεργασία του αποβλήτου διενεργείται καθώς αυτό διηθείται στο έδαφος. Σε πολλές περιπτώσεις το απόβλητο κατεισδύει στον υποκείµενο υπόγειο υδροφόρο, αλλά είναι δυνατόν να συναντηθεί µε επιφανειακό νερό ή και ακόµη να ανακτηθεί µε διάφορα στραγγιστικά έργα και να ανακυκλωθεί για αύξηση της απόδοσης του συστήµατος. Ο ρυθµός εφαρµογής του αποβλήτου, δηλαδή το υδραυλικό φορτίο (ύψος εκροής ανά µονάδα επιφάνειας) και η επιλογή και η διαχείριση της βλάστησης, αποτελούν βασικά στοιχεία σχεδιασµού του συστήµατος. Η εφαρµογή του υγρού αποβλήτου στο έδαφος µπορεί να γίνει µε επιφανειακές µεθόδους (λεκάνες, αυλάκια και άλλες) ή µε καταιονισµό. (Αγγελάκης, 2004). Πρέπει εδώ να σηµειωθεί ότι η χρήση της µεθόδου αυτής κυρίως ως µέθοδος περαιτέρω επεξεργασίας λυµάτων που έχουν υποστεί προεπεξεργασία όχι σε υψηλό βαθµό, και που διαθέτουν σχετικά υψηλό οργανικό φορτίο, οδηγεί συνήθως στην εκλογή της περιοδικής εφαρµογής των λυµάτων στο έδαφος µε σχετικά µεγάλους ενδιάµεσους Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 35

37 κύκλους διακοπής (της τάξης των 4-10 ηµερών), µε σκοπό τη µείωση της ανάπτυξης των βακτηρίων (που προκαλούν µείωση της ταχύτητας διήθησης) και τη διατήρηση υψηλού ρυθµού αποδόµησης του οργανικού φορτίου. Ωστόσο, στην περίπτωση των τριτοβάθµια επεξεργασµένων λυµάτων, όπως του υπό µελέτη έργου, όπου το οργανικό φορτίο είναι εξαιρετικά χαµηλό, δεν υφίσταται τέτοια συνθήκη και το χρονικό διάστηµα διακοπής της εφαρµογής των λυµάτων εξαρτάται περισσότερο από τα χαρακτηριστικά της βλάστησης και της υδραυλικής συµπεριφοράς του εδάφους. Τα συστήµατα διάθεσης-επεξεργασίας υγρών αποβλήτων µε βραδεία εφαρµογή τους στο έδαφος ταξινοµούνται σε διάφορους τύπους. Οι κυριότεροι τύποι συστηµάτων SR είναι τρεις, που αναφέρονται παρακάτω. Τύπος 1. Ο υπολογισµός του υδραυλικού φορτίου εφαρµογής των υγρών απόβλητων βασίζεται στην ικανοποίηση των εξατµισοδιαπνευστικών αναγκών της δεδοµένης καλλιέργειας και άλλων απωλειών και/ή αναγκών (βαθιάς διήθησης, έκπλυσης αλάτων και άλλων). Ένα τέτοιο σύστηµα σε πειραµατικό επίπεδο εγκαταστάθηκε το έτος 2000 στο κτήµα Σκαλανίου του ΕΘ.Ι.ΑΓ.Ε. στο Ηράκλειο. Σηµειώνεται ότι στο σύστηµα αυτό χρησιµοποιούνται τέσσερα διαφορετικά είδη φυτικής βλάστησης και εφαρµόζονται εκροές σηπτικής δεξαµενής µε κλειστό σύστηµα εφαρµογής για την αποφυγή οσµοαερίων και άλλων οχλήσεων. Τύπος 2. Η επεξεργασία του απόβλητου βασίζεται στην εφαρµογή στο έδαφος του µέγιστου ρυθµού υδραυλικού φορτίου στη µικρότερη δυνατή έκταση, διασφαλίζοντας την οριακή ανάπτυξη της χρησιµοποιούµενης καλλιέργειας ή φυτικής βλάστησης. Το υδραυλικό φορτίο λειτουργίας καθορίζεται κυρίως από την υδραυλική αγωγιµότητα του εδάφους ή συγκέντρωση αζώτου. Τύπος 3. Αυτός ονοµάζεται σύστηµα υψηλού ρυθµού εφαρµογής και βασίζεται στη λειτουργία του ως εδαφικού φίλτρου και συλλογή των επεξεργασµένων εκροών µε στραγγιστικό δίκτυο, που τοποθετείται υποεπιφανειακά σε βάθος από 0,5 έως 1,0 m, ανάλογα µε τη σύσταση του εδάφους. Ο ρυθµός εφαρµογής υδραυλικού φορτίου είναι ανάλογος µε αυτόν του τύπου 2, µε τη διαφορά ότι τα εφαρµοζόµενα υγρά απόβλητα στο σύστηµα, συλλέγονται και επαναχρησιµοποιούνται για άρδευση ή ανακυκλοφορία (Αγγελάκης, 2004). Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 36

38 ΠΙΝΑΚΑΣ 6.3: ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ ΤΟΠΟΘΕΣΙΑΣ ΚΑΙ ΣΧΕ ΙΑΣΗΣ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΒΡΑ ΕΙΑΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ Πηγή : Αγγελάκης Α.Ν. κ.ά, Φυσικά Συστήµατα Επεξεργασίας Αστικών Υγρών Αποβλήτων: Μηχανισµοί Επεξεργασίας, Αρχές Σχεδιασµού και Λειτουργίας, στο Αγγελάκης Α.Ν. (επιµ.), ιαχείριση Αστικών Υγρών Αποβλήτων, Ε ΕΥΑ, Λάρισα, 2004 Στην περίπτωση του παρόντος έργου, όπου σκοπός είναι κυρίως η αποφυγή υπερφόρτισης του εδάφους, επιλέγεται για το σχεδιασµό του Συστήµατος Βραδείας Εφαρµογής ο Τύπος 2. Όσον αφορά τους µηχανισµούς επεξεργασίας σε ένα τέτοιο σύστηµα, σε σχέση µε τη σύνθεση των εφαρµοζόµενων λυµάτων, παρατίθεται συνοπτική περιγραφή (προέρχεται από το Αγγελάκης, 2004): Αιωρούµενα στερεά. Στα συστήµατα που χαρακτηρίζονται από ροή της εφαρµοζόµενης εκροής κάτω από την εδαφική επιφάνεια, όπως είναι η βραδεία εφαρµογή, η ταχεία διήθηση και οι υγροβιότοποι τύπου SFS, τα αιωρούµενα στερεά αποµακρύνονται κυρίως µε φιλτράρισµα τους στο έδαφος ή στο υπέδαφος ή σε βαθύτερους γεωλογικούς σχηµατισµούς. Ειδικότερα στα συστήµατα βραδείας εφαρµογής και ταχείας διήθησης, ο κύριος όγκος των στερεών αποµακρύνεται πλησίον της εδαφικής επιφάνειας και σε πολύ µικρό βάθος του εδάφους (Αγγελάκης και Rolston, 1985). Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 37

39 Οργανικό φορτίο. Σε συστήµατα SR το αποδοµούµενο οργανικό φορτίο, διαλυµένο ή σε αιώρηση που αποτελεί συστατικό των υγρών αποβλήτων, αποµακρύνεται µε τη διεργασία της βιολογικής αποδόµησης. Οι µικροοργανισµοί που διενεργούν βιολογική αποδόµηση αναπτύσσονται υπό µορφή λεπτών µεµβρανών στις επιφάνειες των εδαφικών σωµατιδίων, των υπογείων τµηµάτων της φυτικής βλάστησης ή των χρησιµοποιούµενων υποστρωµάτων. Γενικά, η διατήρηση αερόβιων συνθηκών στα συστήµατα αυτά είναι αναγκαία, καθώς έτσι ευνοούνται υψηλότεροι ρυθµοί αποδόµησης του οργανικού φορτίου και αποφεύγεται η δηµιουργία δυσάρεστων οσµών. Πιθανή εξαίρεση στην επικράτηση αερόβιων συνθηκών, αποτελούν τα συστήµατα που σχεδιάζονται µε σκοπό τη µεγιστοποίηση της αποµάκρυνσης του αζώτου µε απονιτροποίηση. Σ αυτά τα συστήµατα µε την περιοδική εφαρµογή σχετικά υψηλών υδραυλικών φορτίων και δηµιουργούνται ανοξικές περιοχές µε σκοπό την επιτάχυνση της διεργασίας της απονιτροποίησης. Άζωτο. Γενικά, ανάλογες διεργασίες, µε αυτές των οργανικών ουσιών, συµβαίνουν και στην περίπτωση αζωτούχων ειδών, στο περιβάλλον έδαφος-νερό. Οι µηχανισµοί που αφορούν την αποµάκρυνση του αζώτου από υγρά απόβλητα σε συστήµατα SR, εξαρτώνται από την χηµική µορφή του αζώτου. Η επικρατέστερη µορφή αζώτου είναι το οργανικό ή το αµµωνιακό άζωτο, εκτός της περίπτωσης που τα υγρό απόβλητα έχουν υποστεί νιτροποίηση, ως αποτέλεσµα τριτοβάθµιας προεπεξεργασίας τους. Οργανικό άζωτο. Το οργανικό άζωτο που περιέχεται στα υγρά απόβλητα συνήθως µε την µορφή στερεών σε αιώρηση, αποµακρύνεται σε συστήµατα SR, όπως αναφέρεται παραπάνω µε καθίζηση και φιλτράρισµα. Επίσης, το οργανικό άζωτο, υπό την µορφή στερεών συστατικών του αποβλήτου, που συνήθως περιέχεται σε πολύπλοκες, µεγαλοµοριακές οργανικές ενώσεις, όπως υδατάνθρακες, πρωτεΐνες και λιγνίνη, µπορεί να ενσωµατώνεται κατ' ευθείαν στην οργανική µάζα ή στο χούµο του εδάφους. Τέλος, ποσότητες οργανικού αζώτου υδρολύονται σε αµινοξέα που µπορούν να υποστούν περαιτέρω αποδόµηση και να ελευθερώσουν ιονισµένο αµµώνιο (ΝΗ + 4 ). Αµµωνιακό άζωτο. Στα συστήµατα SR το αµµωνιακό άζωτο αποµακρύνεται µε διαφόρους µηχανισµούς. ιαλυµένη αµµωνία µπορεί να αποµακρυνθεί µε εξάχνωση της, ως αµµωνιακό αέριο, κατ' ευθεία στην ατµόσφαιρα. Το ποσοστό αποµάκρυνσης µε αυτή τη δίοδο είναι σχετικά µικρό (<10%), εκτός από την περίπτωση, που κατά την προεπεξεργασία χρησιµοποιούνται δεξαµενές Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 38

40 σταθεροποίησης, όπου επικρατούν συνθήκες µακρού χρόνου κράτησης και υψηλού ph, ευνοϊκές για εξάχνωση της αµµωνίας. Το µεγαλύτερο ποσοστό του εισερχόµενου ή παραγόµενου, σε ένα σύστηµα SR αµµωνίου, προσροφάται προσωρινά δια µέσου αντιδράσεων εναλλαγής ιόντων, σε εδαφικά οργανικά και αργιλικά σωµατίδια. Το προσροφηµένο αµµώνιο είναι διαθέσιµο για πρόσληψη του από φυτά και /ή µικροοργανισµούς ή για µετατροπή του σε νιτρικό άζωτο, δια µέσου της νιτροποίησης. Επειδή, το δυναµικό προσρόφησης του αµµωνίου είναι συνήθως πεπερασµένο και για συνέχιση του απαιτείται περαιτέρω νιτροποίηση για απελευθέρωση και αναγέννηση νέων περιοχών προσρόφησης. Νιτρικό άζωτο. Το νιτρικό άζωτο φέρει αρνητικό φορτίο και εποµένως δεν συγκρατείται µε αντιδράσεις εναλλαγής στα εδαφικά κολλοειδή, γι αυτό παραµένει στην εδαφική διάλυση από µπορεί να µεταφερθεί µέσω της απορροής ή της κατείσδυσης στα επιφανειακά υδατικά σώµατα ή τους υδροφορείς, αντίστοιχα. Έτσι, όταν το νιτρικό άζωτο δεν αποµακρύνεται µε πρόσληψη του από φυτά ή απονιτροποίησή του, µεταφέρεται στους υποκείµενους υδροφορείς και η ποιοτική υποβάθµιση τους. Γι' αυτό τα συστήµατα αυτά, πρέπει να σχεδιάζονται και να διαχειρίζονται έτσι, ώστε να µεγιστοποιούν την αποµάκρυνση αζώτου περιορίζοντας τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Οι σηµαντικότεροι µηχανισµοί αποµάκρυνσης του νιτρικού αζώτου στα συστήµατα αυτά είναι η πρόσληψη από τα φυτά και η συγκοµιδή και αποµάκρυνση της βλάστησης και η απονιτροποίηση. Η ποσότητα του Ν αλλά και των υπόλοιπων θρεπτικών που µπορούν να αποµακρυνθούν µε τη συγκοµιδή της βλάστησης, ποικίλει σηµαντικά µεταξύ των διαφορών φυτικών ειδών, εξαιτίας των υφιστάµενων διαφορών στο ρυθµό πρόσληψης των θρεπτικών στοιχείων και στην παραγόµενη βιοµάζα. Επιπλέον, το ποσό των θρεπτικών στοιχείων που µπορεί να αποµακρυνθεί, διαφοροποιείται ανάλογα µε τις εφαρµοζόµενες πρακτικές διαχείρισης του κάθε φυτικού είδους. Τέτοιες πρακτικές αποτελούν η πυκνότητα φύτευσης, ο κύκλος συγκοµιδής και η συγκαλλιέργεια διαφόρων φυτικών ειδών. Ειδικότερα για το άζωτο έχουν αναφερθεί τιµές αποµάκρυνσης σε συστήµατα βραδείας εφαρµογής που κυµαίνονται από 36,5 έως 425 kg/ha (Guo et al., 2002 και Moffat et al., 2001). Η απονιτροποίηση, δηλαδή η µετατροπή του νιτρικού Ν σε οξείδιο του αζώτου και ελεύθερο άζωτο, συµβάλλει στην αποµάκρυνση του Ν στα συστήµατα βραδείας εφαρµογής. Η απονιτροποίηση διενεργείται µε επαµφοτερίζοντα βακτήρια υπό ανοξικές συνθήκες. Παρόλο που στα συστήµατα αυτά, επιδιώκεται η επικράτηση αερόβιων συνθηκών για την Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 39

41 αποδόµηση του οργανικού φορτίου, ανοξικές συνθήκες µπορούν να επικρατούν σε µικροπεριοχές, µέσα σε ευρύτερες αερόβιες περιοχές (Rolston et al., 1976). Για µεγιστοποίηση όµως της απονιτροποίησης, θα πρέπει να βελτιστοποιούνται οι απαιτούµενες συνθήκες για αυτήν τη διεργασία. Για παράδειγµα, σε βαριά εδάφη (αργιλοπηλώδη, αργιλώδη) ευνοούνται υψηλότεροι ρυθµοί απονιτροποίησης, εξαιτίας της επικράτησης ανοξικών συνθηκών µετά την άρδευση για µεγαλύτερα χρονικά διαστήµατα. Σηµειώνεται ότι η βιολογική απονιτροποίηση απαιτεί εκτός από την επικράτηση ανοξικών συνθηκών και αυξηµένη αναλογία άνθρακα/αζώτου. Η αναλογία άνθρακα/αζώτου πρέπει να είναι > 3:1. Η US EPA (1981) εκτιµά ότι οι µέσες απώλειες Ν από τα συστήµατα βραδείας εφαρµογής µέσω της απονιτροποίησης είναι το 25% περίπου του εφαρµοζόµενου Ν. Ωστόσο, µεταγενέστερες εργασίες δείχνουν ότι η ποσότητα Ν που αποµακρύνεται, µπορεί να κυµαίνεται από 2 εως 77 kg/ha.yr, εξαρτόµενο σηµαντικά από τις ιδιότητες του εδάφους, τις επικρατούσες κλιµατικές συνθήκες και το ποσό του εφαρµοζόµενου Ν (Hooda et al., 2003 Meding et al., 2001, Smith and Bond, 1998). Φώσφορος. Γενικά, οι κύριοι µηχανισµοί αποµάκρυνσης φωσφόρου σε συστήµατα SR επεξεργασίας, είναι η χηµική κατακρήµνιση και η προσρόφηση στα εδαφικά κολλοειδή. Μικρότερες ποσότητες φωσφόρου είναι δυνατόν να αποµακρυνθούν µε πρόσληψη του από τα φυτά. Ο φωσφόρος στο έδαφος βρίσκεται συνήθως υπό µορφή ορθοφωσφορικών αλάτων, που προσροφούνται από αργιλικά κoλλοειδή ή την οργανική ουσία του εδάφους. Η προσρόφηση του φωσφόρου είναι σχετικά ισχυρή και γενικά ανθίσταται στη µεταφορά του µε την ροή κατείσδυσης. Χηµική κατακρήµνιση µε ασβέστιο (σε ουδέτερο προς αλκαλικό ph) και σίδηρο ή αλουµίνιο (όξινο ph) επιτυγχάνεται σε µικρότερες ποσότητες. Παρόλο, που το δυναµικό προσρόφησης του φωσφόρου είναι πεπερασµένο, αυτό θεωρείται σχετικά υψηλό ακόµη και σε αµµώδη εδάφη. Έτσι, σε ένα έργο ταχείας εφαρµογής ανεπεξέργαστων υγρών αποβλήτων, στο Calumet του Mitchigan, µετά από 88 έτη λειτουργίας του, η συγκέντρωση του φωσφόρου στον υποκείµενο υπόγειο υδροφορέα διατηρείται σε επίπεδα κυµαινόµενα από 0,1 έως 0,4 mg/l (Uiga and Shedden, 1976). Η µακροχρόνια, όµως εφαρµογή δηµιουργεί αύξηση του διαλυµένου φωσφόρου στο επιφανειακό έδαφος (0,3 m), που οφείλεται στην επικράτηση κορεσµένων συνθηκών στη ζώνη προσρόφησης. Ίχνη Ανόργανων Στοιχείων. Η αποµάκρυνση των ανόργανων στοιχείων σε ίχνη (ιχνοστοιχεία και βαρέα µέταλλα), διενεργείται µε πρόσφυση (ένας όρος που Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 40

42 περιλαµβάνει προσρόφηση και χηµική κατακρήµνιση) και σε µικρότερο βαθµό µε πρόσληψη τους από τα φυτά. Τα µέταλλα παραµένουν στο έδαφος ή στα ιζήµατα των συστηµάτων υδροχαρών φυτών. Το δυναµικό κατακρήµνισης µετάλλων στα περισσότερα εδάφη και στα διάφορα ιζήµατα είναι γενικά υψηλό, ιδιαίτερα όταν το ph >6. Αντίθετα, για χαµηλές τιµές του ph και αναερόβιες συνθήκες, ορισµένα µέταλλα είναι περισσότερο διαλυτά και µπορούν να απελευθερώνονται στην εδαφική διάλυση. Γενικά, η αποµάκρυνση µετάλλων στα διάφορα φυσικά συστήµατα ποικίλλει και εξαρτάται από την συγκέντρωση τους στην εφαρµοζόµενη εκροή και τις τοπικές συνθήκες. Τα ποσοστά αποµάκρυνσης των περισσοτέρων µετάλλων κυµαίνονται από 80-95%. Ίχνη Οργανικών. Γενικά, ίχνη οργανικών ουσιών αποµακρύνονται από τα υγρά απόβλητα, που εφαρµόζονται σε φυσικά συστήµατα επεξεργασίας, µε τις διεργασίες της εξάχνωσης, της προσρόφησης και των βιολογικών ή φωτοχηµικών διασπάσεων. Τα συστήµατα SR είναι ικανά για αποµάκρυνση µεγάλων ποσοστών οργανικών ουσιών σε ίχνη. Τα διαθέσιµα όµως δεδοµένα είναι περιορισµένα για πρόβλεψη της αποτελεσµατικότητας της αποµάκρυνσης επί µέρους ουσιών. Μικροοργανισµοί. Οι µηχανισµοί αποµάκρυνσης των παθογόνων µικροοργανισµών, στα περισσότερα φυσικά συστήµατα επεξεργασίας, περιλαµβάνουν, προσρόφηση, ακτινοβολία, αφυδάτωση, ανταγωνιστικές επιδράσεις, φυσική φθορά και γενικά έκθεση τους σε άλλες αντίξοες περιβαλλοντικές συνθήκες. Σε συστήµατα SR, που χαρακτηρίζονται από ροή του υγρού αποβλήτου δια µέσου του εδαφικού προφίλ, η αποµάκρυνση των µικροοργανισµών θεωρείται σχεδόν πλήρης. Σε αµµοπηλώδη έως και αργιλοπηλώδη εδάφη, που συνήθως χρησιµοποιούνται σε τέτοια συστήµατα, επιτυγχάνεται πλήρης αποµάκρυνση µικροοργανισµών κατά την µεταφορά της εκροής του εφαρµοζόµενου αποβλήτου σε βάθος τουλάχιστον 1,5 m. Μεγαλύτερες αποστάσεις µεταφοράς απαιτούνται για υψηλότερα ποσοστά αποµάκρυνσης µε τα συστήµατα ταχείας διήθησης, στα οποία η απόσταση µεταφοράς εξαρτάται από το υδραυλικό φορτίο µεταφοράς και την υδραυλική αγωγιµότητα του εδάφους (US ΕΡΑ, 1981) (Αγγελάκης, 2004). Όπως αναφέρεται στο Κείµενο Κατευθυντήριων Γραµµών για τη ιαχείριση Λυµάτων Μικρών Οικισµών της Ειδικής Γραµµατείας Υδάτων του ΥΠΕΚΑ (Απρίλιος 2012), «η διήθηση και η προσρόφηση είναι πρωταρχικής σηµασίας για την αποµείωση του Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 41

43 οργανικού φορτίου, όµως η βακτηριδιακή αποδόµηση είναι η τελική διεργασία. Ο κύριος µηχανισµός αποµάκρυνσης αζώτου είναι η πρόσληψή του από τις ρίζες των φυτών και η απονιτροποίηση του. Σηµαντικός παράγοντας για την αποµάκρυνση του αζώτου είναι η επιλογή των σωστών φυτών. Η αποµάκρυνση του φωσφόρου γίνεται µε την προσρόφησή του στο έδαφος αλλά και στην χηµική κατακρήµνιση του. Η αποµάκρυνση αυτή εξαρτάται από τις φυσικοχηµικές ιδιότητες του εδάφους» (Κείµενο Κατευθυντήριων Γραµµών ΕΓΥ ΥΠΕΚΑ, 2012) εδοµένα σχεδιασµού του Συστήµατος Βραδείας Εφαρµογής Α. Ανάγκες της βλάστησης σε νερό Η Εδαφική υγρασία Έχει σηµείο εκκίνησης την Υδατοχωρητικότητα (Σχ. 6.1) που αντιστοιχεί στην υγρασία του εδάφους που προκύπτει µετά από µια έντονη βροχόπτωση ή καλή άρδευση και καλύπτει το βάθος του ριζοστρώµατος, που για τις περισσότερες ετήσιες καλλιέργειες δεν ξεπερνάει το ένα µέτρο. Στο στάδιο αυτό το νερό έχει καλύψει όλους τους πόρους του εδάφους και απουσιάζει εντελώς ο αέρας, ενώ το ριζικό σύστηµα των φυτών ασφυκτιά από έλλειψη οξυγόνου. Στην ίδια χρονική στιγµή έχουµε γρήγορη κίνηση του νερού προς το υπέδαφος και επιφανειακή απορροή εφ όσον υπάρχει κλίση του εδάφους. ύο µε τρεις ηµέρες µετά η υγρασία του εδάφους µειούµενη έρχεται στο στάδιο της Υδατοϊκανότητας. Είναι το στάδιο όπου στο έδαφος, τα κενά του νερού καταλαµβάνει ο αέρας και οι υγρασιακές συνθήκες του εδάφους για τα φυτά είναι ιδανικές. Το επόµενο στάδιο µετά την Υδατοϊκανότητα, είναι το σηµείο Μόνιµης Μάρανσης των φυτών και αντιστοιχεί στο σηµείο υγρασίας του εδάφους όπου το έδαφος έχει κάποια υγρασία αλλά συγκρατείται µε τόσο µεγάλες δυνάµεις συνάφειας από τα τεµαχίδια του εδάφους που τα φυτά δεν µπορούν να λάβουν µε τις ρίζες τους και πεθαίνουν από λειψυδρία. Όµως αρκετές ηµέρες πριν τα φυτά έλθουν σ αυτό το σηµείο παρουσιάζουν ενδείξεις έλλειψης νερού. Η διαφορά της εδαφικής Υγρασίας του σταδίου Υδατοϊκανότητας και του σηµείου των Ενδείξεων έλλειψης νερού στα φυτά είναι το Λεγόµενο ιαθέσιµο Νερό (Σχ. 6.1). Το διαθέσιµο νερό είναι η ποσότητα νερού που καλύπτεται µε την άρδευση. Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 42

44 ΣΧΗΜΑ 6.1: ΦΑΣΕΙΣ ΤΗΣ ΥΓΡΑΣΙΑΣ ΤΟΥ Ε ΑΦΟΥΣ Υπολογισµός υδατικών απαιτήσεων Οι υδατικές απαιτήσεις των φυτών σε νερό εξαρτώνται από το είδος της καλλιέργειας, ο δε ρυθµός των απαιτήσεών τους ποσοτικά και χρονικά, καθορίζει το µέγεθος της βλάστησης που αναγκαστικά δεν ανταποκρίνεται στη βελτιστοποίηση της παραγωγής. Όµως η µεγιστοποίηση του οικονοµικού αποτελέσµατος και οι ανάγκες σε νερό της βλάστησης πρέπει πάντα να συνάδουν µε την προστασία του περιβάλλοντος. Οι υδατικές απαιτήσεις των φυτών εκφράζονται καλύτερα µε αυτό που λέγεται ισοζύγιο νερού στο ριζικό σύστηµα του φυτού, που στην ουσία απεικονίζει την ισορροπία µεταξύ εισροών και εκροών νερού. Εισροές νερού είναι: H βροχόπτωση της οποίας η ένταση και η διάρκεια έχει σχέση µε την ποσότητα νερού που θα εισέλθει µέσω της επιφανείας του εδάφους στη ριζόστρωµα. H άρδευση που σχετίζεται µε το ρυθµό εφαρµογής του νερού στην επιφάνεια του εδάφους, την υγρασιακή του κατάσταση, την ταχύτητα διήθησης και την αρδευτική δόση. Η τριχοειδής ανύψωση του νερού από τον υπόγειο υδροφόρο ορίζοντα και µόνο στις περιπτώσεις που αυτός είναι σχετικά κοντά στο ριζόστρωµα. Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 43

45 Εκροές νερού είναι: Η επιφανειακή απορροή που είναι δυνατό να προκύψει από µια έντονη βροχόπτωση υψηλής έντασης και µεγάλης διάρκειας, όπως επίσης και από µία υπεράρδευση, και το πρόβληµα επιτείνεται στην περίπτωση που το έδαφος έχει κάποια κλίση. Η βαθιά διήθηση, µία µορφή εκροής ή απώλειας που συµβαίνει ούτως ή άλλως, µετά από µια καλή βροχή ή άρδευση, µε έντονους ρυθµούς τις 2-3 πρώτες ηµέρες και αρκετές ηµέρες µετά µε χαµηλούς ρυθµούς. Η εξατµισοδιαπονή (ΕΤp), είναι το σύνθετο φαινόµενο της απώλειας νερού από το φυτό µε την διαπνοή (από τους ιστούς του φυτού), µέσω των στοµατίων του φυλλώµατος µε τη µορφή υδρατµών και ανταλλαγής αερίων, της εξάτµισης υγρασίας από την επιφάνεια του φυλλώµατος, και της εξάτµισης νερού από την γυµνή επιφάνεια του εδάφους. Η εξατµισοδιαπνοή (ΕΤp) είναι ένας δείκτης του πόσο νερό χρειάζονται οι καλλιέργειες για την άριστη ανάπτυξη και παραγωγικότητα. Άρα η εκτίµηση της εξατµισοδιαπνοής (ΕΤp), αντιστοιχεί µε την εκτίµηση των υδατικών αναγκών των φυτών, για την απόληψη θρεπτικών από το έδαφος, την φωτοσύνθεση, τη δέσµευση ηλιακής ενέργειας και άνθρακα ως CO 2 από την ατµόσφαιρα και την διαπνοή υδρατµών. Η ένταση της ροής του νερού από το φύλλωµα ή από το έδαφος (εξάτµιση) προς την ατµόσφαιρα, εξαρτάται από την κινητικότητα των υδρατµών, την υγρασία,τη θερµοκρασία και την ταχύτητα του ανέµου πλησίον της κόµης του φυτού. Η επιφανειακή απορροή θα µπορούσε να µας απασχολήσει µόνο στην περίπτωση εδαφών µε σχετική κλίση και εκεί θα ήταν δύσκολο να µετρηθεί, παρά µόνο µε ειδικές κατασκευές και αυτό για σκοπούς έρευνας (µέτρηση επιφανειακής απορροής και διάβρωσης του εδάφους). Οι παράµετροι βαθιά διήθηση και τριχοειδής ανύψωση είναι διαδικασίες πολύπλοκες και ως εκ τούτου δύσκολη η εκτίµησή τους. Εξ άλλου όταν η υπόγεια στάθµη είναι σε µεγάλο βάθος η τριχοειδής ανύψωση, είναι πρακτικά ανύπαρκτη. Εποµένως τα µετρήσιµα και σηµαντικά µεγέθη που πρέπει να λαµβάνονται υπόψη στη σχεδίαση και τον υπολογισµό των υδατικών απαιτήσεων των φυτών είναι η βροχόπτωση, η άρδευση και η εξατµισοδιαπνοή. Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 44

46 ΣΧΗΜΑ 6.2: ΣΧΗΜΑΤΙΚΗ ΠΑΡΑΣΤΑΣΗ ΕΞΑΤΜΙΣΟ ΙΑΠΝΟΗΣ (Α) ΚΑΙ ΣΤΟΜΑΤΙΟΥ ΦΥΛΛΩΜΑΤΟΣ (Β) Οι ανάγκες των καλλιεργειών σε νερό υπολογίστηκαν µε την µέθοδο Blaney-Criddle. Η πλήρης σχέση των Blaney-Criddle έχει τη µορφή: ΕΤp= kc*f = kc * [P(0.457*Tav )] όπου -f είναι ο µηνιαίος κλιµατικός συντελεστής -p είναι το µηνιαίο ποσοστό ωρών ηµέρας εκπεφρασµένο σε εκατοστά του συνόλου των ωρών ηµέρας. ίνεται ως συνάρτηση του µήνα και του γεωγραφικού πλάτους της περιοχής,. -Τ είναι η µέση θερµοκρασία του µήνα σε C -kc είναι ο φυτικός συντελεστής ο οποίος εξαρτάται από το είδος της καλλιέργειας Από την βροχή που πέφτει στο έδαφος καθ όλη την αρδευτική περίοδο, µέρος της µπορεί να χαθεί µε επιφανειακή απορροή, βαθιά διήθηση ή εξάτµιση, εκείνο που αποµένει αποτελεί την ωφέλιµη βροχόπτωση. Το ποσοστό που αντιπροσωπεύει η ωφέλιµη βροχή δεν είναι σταθερό αλλά εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά της βροχής και το βαθµό καλύψεως του εδάφους από την καλλιέργεια. Έτσι η ωφέλιµη βροχόπτωση υπολογίστηκε από τον τύπο: R=[B-(C+Β/8)] όπου B είναι το συνολικό µηνιαίο ύφος βροχοπτώσεως c είναι εµπειρική σταθερά c=10 προτείνεται για πεδινές περιοχές κοντά στη θάλασσα c=20 προτείνεται για ηπειρωτικές επικλινείς περιοχές. Οι καθαρές απαιτήσεις των καλλιεργειών ΥΑ (υδατοκατανάλωση) υπολογίστηκαν από τον τύπο: ΥΑ=(ΕΤp-R)G Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 45

47 Όπου G είναι το ποσοστό φυτοκάλυψης Στον παρακάτω πίνακα δίνονται οι τιµές του φυτικού συντελεστή kc για διάφορα είδη καλλιεργειών ή φυτών, που εφαρµόζονται σε Συστήµατα Βραδείας Εφαρµογής, όπως αναφέρονται σε διάφορες πηγές. ΠΙΝΑΚΑΣ 6.3: ΤΙΜΕΣ ΤΟΥ ΦΥΤΙΚΟΥ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗ kc ΓΙΑ ΕΠΙΛΕΓΜΕΝΕΣ ΦΥΤΕΥΣΕΙΣ ΜΕ ΠΙΘΑΝΗ ΧΡΗΣΗ ΣΕ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΒΡΑ ΕΙΑΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΣΕ ΙΑΦΟΡΕΤΙΚΑ ΣΤΑ ΙΑ ΤΟΥ ΚΥΚΛΟΥ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ Πηγή : Paranychianakis N. et al, Treatment of Wastewater With Slow Rate Systems: A Review of Treatment Processes and Plant Functions, Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 36: , Στον παρακάτω πίνακα δίνεται η µέγιστη υδραυλική φόρτιση για διάφορα είδη καλλιεργειών ή φυτών, στην περίπτωση που ο επιλεγόµενος τρόπος επιφανειακής διάθεσης είναι είτε αυτός της άρδευσης, είτε της ταχύρρυθµης άρδευσης : Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 46

48 ΠΙΝΑΚΑΣ 6.4: ΜΕΓΙΣΤΗ Υ ΡΑΥΛΙΚΗ ΦΟΡΤΙΣΗ ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΟ ΕΙ ΟΣ ΤΗΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑΣ Ή ΤΗΣ ΦΥΤΕΥΟΜΕΝΗΣ ΕΚΤΑΣΗΣ ΕΙΔΟΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑΣ m 3 / στρέμμα *έτος ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ ΦΟΡΤΙΣΗ m 3 / στρέμμα *μέρα Κουκιά ,4-1,6 Πατάτα ,5-5 Ελιά ,7-3 Αμυγδαλιά ,7-2,5 Συκιά ,5 Γκαζόν Πόες- θάμνοι -καλλωπιστικά ,5 Καλαμπόκι ,5 Σιτάρι ,5-4 Εσπεριδοειδή ,5 Αβοκάντο Μπανάνα Κίτρο ,5-4 Ζαχαροκάλαμο Βαμβάκι ,5-7,5 Ηλίανθος ,5 Τριφύλλι ,5 Σόγια ,5-6 Πηγή : Federal Agricultural Organization (FAO), Iνστιτούτο Ελιάς & Υποτροπικών Φυτών Χανίων Επεξεργασία εδοµένων Τέλος, στον παρακάτω πίνακα δίνεται η µέγιστη ηµερήσια υδραυλική φόρτιση για διάφορα είδη φυτών, όπως αναφέρονται σε διάφορες πηγές: Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 47

49 ΠΙΝΑΚΑΣ 6.5: ΜΕΓΙΣΤΗ Υ ΡΑΥΛΙΚΗ ΦΟΡΤΙΣΗ ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΟ ΕΙ ΟΣ ΤΗΣ ΦΥΤΕΥΣΗΣ (ΤΙΜΗ ΣΕ KG/ΗΜΕΡΑ ΚΑΙ ΑΝΑ ΕΝΤΡΟ) Πηγή : Wullschleger S.D. et al, A review of whole-plant water use studies in trees, Tree Physiology 18, , Victoria, Canada, 1998 Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 48

50 Β. Υδραυλικό φορτίο Απορροφητική ικανότητα του εδάφους είναι ο ρυθµός τροφοδοτήσεως της επιφάνειας του µε νερό χωρίς να δηµιουργείται επιφανειακή απορροή, ενώ υδατοπερατότητα είναι ο ρυθµός διεισδύσεως του νερού στο υπέδαφος. Αν η υδατοπερατότητα ενός εδάφους δεν είναι αρκετή σε σύγκριση µε το ρυθµό αρδεύσεως, το υπόγειο νερό θα ανέβει µέχρι την ζώνη των ριζών και θα πνίξει τις καλλιέργειες ή την φυτική βλάστηση της επιφανείας, µε αποτέλεσµα την αστοχία του συστήµατος. Στον παρακάτω πίνακα δίνεται η µέγιστη υδραυλική φόρτιση για διάφορα είδη εδαφών, στην περίπτωση που ο επιλεγόµενος τρόπος επιφανειακής διάθεσης είναι είτε αυτός της επιφανειακής απορροής/διάθεσης, είτε της απορρόφησης διείσδυσης : ΠΙΝΑΚΑΣ 6.6: ΜΕΓΙΣΤΗ Υ ΡΑΥΛΙΚΗ ΦΟΡΤΙΣΗ Ε ΑΦΩΝ ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΗΝ ΟΜΗ οµή επιφανειακού εδάφους ιάµετρος κόκκων Συντελεστής διαπερατότητας (1) (cm/sec) Υδραυλική φόρτιση Ρυθµός απορροφήσεως Ρυθµός διεισδύσεως (2) mm/h cm/day m/έτος Λεπτή άµµος 60 µm-200 µm ,6 Αµµώδες µίγµα 20 µm-60 µm ,5 Ιλυώδες µίγµα 10 µm-20 µm ,3 Αργιλώδες µίγµα 2 µm-10 µm ,0 Άργιλος < 2 µm ,25 (1) Κατά Casagrande & Fandum (1940) (2) Ο ρυθµός διεισδύσεως υπολογίζεται µαζί αναπαύσεως µε τα απαιτούµενα ετήσια διαστήµατα Πηγή : Environmental Protection Agency USA, 1977 Σηµαντικό ρόλο στην µέγιστη υδραυλική φόρτιση ενός εδαφικού συστήµατος, παίζει και η κλίση του εδάφους. Όσο µεγαλύτερη η κλίση, τόσο περισσότερο πρέπει να µειωθεί και ο ρυθµός υδραυλικής φόρτισης. Παρακάτω δίνεται πίνακας µε την ελάττωση της υδραυλικής φόρτισης των εδαφών σε σχέση µε την κλίση τους : ΠΙΝΑΚΑΣ 6.7: ΜΕΙΩΣΗ Υ ΡΑΥΛΙΚΗΣ ΦΟΡΤΙΣΗΣ Ε ΑΦΩΝ ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΗΝ ΚΛΙΣΗ Κλίση, % < Ελάττωση Υδραυλικής Φόρτισης, % Πηγή : Environmental Protection Agency USA, 1977 Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 49

51 Γ. Οργανικό φορτίο Το οργανικό φορτίο το οποίο εκφράζεται µε τις παραµέτρους BOD και COD, βρίσκεται στα υγρά απόβλητα τόσο µε µορφή αιωρούµενων στερεών όσο και στις διαλυµένες ουσίες. Το BOD µε την µορφή αιωρούµενων στερεών παγιδεύεται στην επιφανειακή στιβάδα του εδάφους, όπου οι σαπροφυτικοί οργανισµοί τροφοδοτούνται εύκολα µε οξυγόνο από την ατµόσφαιρα για την αερόβια αποδόµηση των οργανικών ουσιών. Αντίθετα το διαλυµένο BOD διεισδύει βαθύτερα και αποδοµείται αερόβια µόνο αν ο ρυθµός φορτίσεως δεν υπερβαίνει την δυνατότητα αναοξυγονώσεως του εδάφους. Η δυνατότητα αναοξυγονώσεως του εδάφους εξαρτάται από το πορώδες του εδάφους (όγκος κενών προς τον συνολικό όγκο) καθώς και στο κατά πόσο αυτό το πορώδες είναι ενεργό (Το ενεργό πορώδες εκφράζει τον βαθµό στον οποίο οι πόροι είναι συνδεδεµένοι µεταξύ τους). Πολύ σηµαντική παράµετρος όσον αφορά την δυνατότητα αναοξυγονώσεως του εδάφους αποτελεί και η περιεχόµενη υγρασία του εδάφους, αφού η διαλυτότητα του οξυγόνου στον αέρα είναι κατά πολύ µεγαλύτερη από αυτήν στο νερό (275 mg/lt και 9 mg/lt αντίστοιχα στους 20 ο C και σε πίεση 1 Atm). Όσο µεγαλύτερη δηλαδή η περιεχόµενη υγρασία του εδάφους, τόσο µικρότερη η δυνατότητα αναοξυγονώσεως. Με βάση τα προηγούµενα, για να διατηρηθούν οι αερόβιες συνθήκες στο έδαφος, θα πρέπει η φόρτιση να είναι περιοδική, µε διαστήµατα αναπαύσεως, κατά τα οποία αποµακρύνεται µε στράγγιση και εξάτµιση η πρόσθετη υγρασία και ξανατροφοδοτείται µε αέρα και οξυγόνο το πορώδες του εδάφους.η έµφραξη του εδάφους οφείλεται σε ανεπαρκή βιολογική διάσπαση των οργανικών ουσιών σε αναερόβιο περιβάλλον. Παρακάτω δίνεται πίνακας µε τους ρυθµούς οργανικής φορτίσεως ανά επιλεγόµενο τρόπο επιφανειακής διαθέσεως, ώστε να επιτυγχάνονται αερόβιες συνθήκες στην ζώνη των ριζών : Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 50

52 ΠΙΝΑΚΑΣ 6.8: ΤΥΠΙΚΗ ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΦΟΡΤΙΣΗ Ε ΑΦΟΥΣ ΓΙΑ ΑΕΡΟΒΙΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΣΤΗΝ ΖΩΝΗ ΤΩΝ ΡΙΖΩΝ ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΦΟΡΤΙΣΗ, BOD 5 ΤΡΟΠΟΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗΣ ΙΑΘΕΣΗΣ ΜΕΣΗ ΩΡΙΑΙΑ Kg / m 2 * h ΜΕΣΗ ΘΕΡΙΝΗ Kg / m 2 *day Kανονική & Ταχύρρυθµη άρδευση Χέρσο έδαφος χωρίς νωπά οργανικά ,5 Χέρσο έδαφος µε προσθήκη οργανικών υπολειµµάτων Έδαφος µε καλλιέργεια Καλά αεριζόµενο έδαφος Επιφανειακή Απορροή / διάθεση Απορρόφηση- διείσδυση Πηγή : Environmental Protection Agency USA, 1977 Βασική παράµετρος για την αποφυγή εµφράξεων των πόρων του εδάφους, αποτελεί επίσης η συγκέντρωση των επεξεργασµένων υγρών αποβλήτων σε αιωρούµενα στερεά. Σαν επιτρεπτό φορτίο για αιωρούµενα στερεά λαµβάνεται συνήθως : L max = 8 kg S.S. / στρέµµα * day (1). Φορτίο σε θρεπτικά υλικά Τα κυριότερα θρεπτικά υλικά για τα φυτά, τα οποία περιέχονται στα απόβλητα, είναι τα άλατα του αζώτου, του φωσφόρου και του καλίου (NO 3, P 2 O 5, K 2 O). Tα υλικά αυτά αφοµοιώνονται από τα φυτά, όταν η διάθεση αφορά σε άρδευση, και αποµακρύνονται τελικά µε τη συγκοµιδή µε ορισµένο ρυθµό κάθε χρόνο. Όταν η διάθεση αφορά σε επιφανειακή απορροή ή διήθηση-απορρόφηση, τα θρεπτικά καταλήγουν στο έδαφος όπου και αφοµοιώνονται. Ωστόσο, η µορφή µε την οποία διατίθενται τα διάφορα υλικά στο έδαφος δεν είναι πάντα χρησιµοποιήσιµη από τα φυτά, π.χ. το οργανικό άζωτο πρέπει να γίνει πρώτα ανόργανο ώστε να αφοµοιωθεί µε την µορφή των νιτρικών (NO - 3 ) και αµµωνιακών αλάτων (ΝΗ + 4 ). Επίσης ο χηµισµός των στοιχείων στο έδαφος επηρεάζει την διαθεσιµότητά τους. Είναι σηµαντικό λοιπόν, ο ρυθµός φορτίσεως του εδάφους µε θρεπτικά υλικά να µην υπερβαίνει κατά το δυνατόν την αφοµοιωτική ικανότητα των φυτών. Παρακάτω δίνονται πίνακες µε την αφοµοίωση των θρεπτικών υλικών από διάφορες καλλιέργειες και φυτά: Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 51

53 ΠΙΝΑΚΑΣ 6.9: ΑΦΟΜΟΙΩΣΗ ΘΡΕΠΤΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΑΠΟ ΤΑ ΦΥΤΑ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑ * Ν P 2 O 5 K 2 O * kg / m 2 * έτος Αραβόσιτος καρπός Αραβόσιτος ενσιρωµένος Σόγια Σιτάρι Βρώµη Κριθάρι Τριφύλλι Ψευτοσίκαλη (tall fescue) * Για τον υπολογισµό του στοιχειακού P: (πολλαπλ.) x 0,43 Για τον υπολογισµό του στοιχειακού K: (πολλαπλ.) x 0,83 Πηγή : 1) Midwest Plan Service, Livestock waste facilities handbook, Iowa State University, Ames Iowa, ) Taiganides E., Animal Waste, WHO, Copenhagen, 1978 ΠΙΝΑΚΑΣ 6.10: ΥΝΑΤΟΤΗΤΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΒΙΟΜΑΖΑΣ ΚΑΙ ΑΦΟΜΟΙΩΣΗ ΘΡΕΠΤΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ (ΑΖΩΤΟΥ ΚΑΙ ΦΩΣΦΟΡΟΥ) ΑΠΟ ΙΑΦΟΡΑ ΦΥΤΙΚΑ ΕΙ Η Πηγή : Paranychianakis N. et al, Treatment of Wastewater With Slow Rate Systems: A Review of Treatment Processes and Plant Functions, Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 36: , Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 52

54 ΠΙΝΑΚΑΣ 6.11: ΠΡΟΣΛΗΨΗ ΘΡΕΠΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΑΠΟ ΟΡΙΣΜΕΝΑ ΦΥΤΑ Πηγή : Πανώρας Α. & Ηλίας Α., Άρδευση µε επεξεργασµένα υγρά αστικά απόβλητα, Αυτοέκδοση, Θεσσαλονίκη, 1999 Στον παρακάτω πίνακα παρουσιάζεται η µείωση διαφόρων παραµέτρων των λυµάτων (συµπεριλαµβανοµένων του αζώτου και του φωσφόρου), σε βάθος 1 ft (περίπου 0,35 m) και 3 ft (περίπου 1 m) κάτω από το χώρο διάθεσης. Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 53

55 ΠΙΝΑΚΑΣ ΜΕΙΩΣΗ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΛΥΜΑΤΩΝ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΟΥΣ ΣΤΟ Ε ΑΦΟΣ Παρόλο που τα δεδοµένα του συγκεκριµένου πίνακα αναφέρονται σε διάθεση πρωτοβάθµια επεξεργασµένων λυµάτων σε απορροφητικές τάφρους, ωστόσο αποτελούν ένα αξιόπιστο δείκτη της ικανότητας συγκράτησης των διαφόρων συστατικών των λυµάτων από το έδαφος, που αντιστοιχεί και στην περίπτωση του προτεινόµενου Συστήµατος Βραδείας Εφαρµογής. Προκύπτει λοιπόν από τον παραπάνω πίνακα ότι η συγκέντρωση πολλών εκ των παραµέτρων µειώνεται δραστικά σε βάθος περίπου 3 ft (περίπου 1m) κάτω από το σηµείο εφαρµογής τους, αφού το έδαφος λειτουργεί ως ένας πολύ αποτελεσµατικός παράγοντας συγκράτησης του σε διαφορες µορφές φορτίου των λυµάτων. Μάλιστα, ο παραπάνω πίνακας, που εξετάζει τη διάθεση σε απορροφητικές τάφρους, δεν λαµβάνει υπόψη του την ικανότητα δέσµευσης των αντίστοιχων συστατικών από τη βλάστηση που µπορεί να αναπτυχθεί στον ίδιο χώρο. Στο προτεινόµενο έργο, όπου θα εφαρµοσθεί επιφανειακή διάθεση επεξεργασµένων λυµάτων υψηλής ποιότητας µε Σύστηµα Βραδείας Εφαρµογής σε έδαφος που χαρακτηρίζεται ως γεωργική γη, ακόµα και στην περίπτωση που τµήµα των επεξεργασµένων διεισδύσει προς το υπέδαφος γίνεται αντιληπτό ότι τα χαρακτηριστικά των επεξεργασµένων λυµάτων θα είναι εξαιρετικά. Όσον αφορά τη διαφαινόµενη µεγάλη αύξηση των νιτρικών αλάτων (ΝΟ - 3 ), µετά την εφαρµογή στο έδαφος των λυµάτων, αυτή οφείλεται κυρίως στη µεγάλη συγκέντρωση αµµωνιακών (ΝΗ + 4 ) στα προς διάθεση λύµατα και της σχεδόν ακαριαίας νιτροποίησης τους (δηλαδή της µετατροπής τους σε (ΝΟ - 3 ), αµέσως µετά την εφαρµογή των λυµάτων Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 54

56 στο έδαφος. Το φαινόµενο αυτό παρατηρείται συχνά σε ανάλογες περιπτώσεις διάθεσης λυµάτων, όπου υπάρχει υψηλή συγκέντρωση σε αµµωνία. Οι παράγοντες που ενισχύουν την ταχεία νιτροποίηση στα εδαφικά συστήµατα επεξεργασίας αφορούν κυρίως τις υδρολογικές συνθήκες (µη κορεσµένη ροή) που εξασφαλίζει αυξηµένη διαθεσιµότητα οξυγόνου, η υψηλή εδαφική υγρασία και η διαθεσιµότητα οργανικού άνθρακα (Paranychianakis et al, 2006). Στο παρακάτω διάγραµµα φαίνεται η ταχεία µείωση των αµµωνιακών και η ταυτόχρονη ταχεία αύξηση των νιτρικών αλάτων, σε εφαρµογή λυµάτων µε υψηλή συγκέντρωση σε αµµωνία σε Σύστηµα Βραδείας Εφαρµογής. Το διάγραµµα προέρχεται από Σύστηµα SR που δηµιουργήθηκε στο Σκαλάνι Ηρακλείου Κρήτης, µε ευκάλυπτους, ακακίες και λεύκες, κατά τον Οκτώβριο του ΣΧΗΜΑ 6.3: ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ SR ΣΤΗΝ ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΑΜΜΩΝΙΑΚΩΝ ΚΑΙ ΝΙΤΡΙΚΩΝ ΑΛΑΤΩΝ Πηγή : Tzanakakis V.E. et al, Wastewater treatment and biomass production by slow rate systems using different plant species, 36: , Water Science and Technology: Water Supply Vol 3 No 4, Όπως φαίνεται από το παραπάνω σχήµα, όπου εφαρµόστηκε εκροή στο έδαφος µε υψηλά αµµωνιακά (82,7 mg/l) και χαµηλά νιτρικά (<1 mg/l), αµέσως µετά την εφαρµογή σε βάθος 15 cm, µειώθηκε δραµατικά η συγκέντρωση των αµµωνιακών και αυξήθηκε αντίστοιχα η συγκέντρωση των νιτρικών. Στη συνέχεια και σε βάθος 60 cm, η µείωση των αµµωνιακών συνεχίστηκε σε πολύ µικρότερη όµως κλίµακα, ενώ η συγκέντρωση των Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 55

57 νιτρικών µειώθηκε επίσης σχεδόν στη µισή σε σχέση µε αυτή που παρατηρήθηκε στα 15 cm. Η ειδοποιός διαφορά σε σχέση µε τα προς διάθεση επεξεργασµένα λύµατα του υπό µελέτη έργου, είναι ότι αυτά θα περιέχουν ολικό άζωτο σε χαµηλές συγκεντρώσεις (έως 15 mg/l), εκ του οποίου περίπου µόνο ένα πολύ µικρό ποσοστό (της τάξης του 10% - 20%) θα αποτελείται από αµµωνία και όλο σχεδόν το υπόλοιπο από νιτρικά. Έτσι, ακόµα και αν αγνοήσουµε τη δέσµευση του αζώτου από τα φυτά, δεν θα υφίσταται περαιτέρω νιτροποίηση και εποµένως αύξηση της συγκέντρωσης των νιτρικών στο έδαφος, καθότι θα υπάρχει ουσιαστικά ελάχιστη αµµωνία προς νιτροποίηση. Συνεπώς, δεν αναµένεται ουσιαστική αύξηση των νιτρικών από τα επίπεδα των 15 mg/l, ακόµα και υπό τις χειρότερες συνθήκες. Όσον αφορά το φώσφορο, όπως προαναφέρθηκε, οι κύριοι µηχανισµοί αποµάκρυνσής του σε συστήµατα SR επεξεργασίας, είναι η χηµική κατακρήµνιση και η προσρόφηση στα εδαφικά κολλοειδή. Ο φωσφόρος στο έδαφος βρίσκεται συνήθως υπό µορφή ορθοφωσφορικών αλάτων, που προσροφούνται από αργιλικά κoλλοειδή ή την οργανική ουσία του εδάφους. Η προσρόφηση του φωσφόρου είναι σχετικά ισχυρή και γενικά ανθίσταται στη µεταφορά του µε την ροή κατείσδυσης (Αγγελάκης, 2004). Η αποµάκρυνσή του στα συστήµατα SR συµβαίνει άµεσα ήδη από τα πρώτα εκατοστά του εδάφους (Tzanakakis V.E. et al, 2003). Όπως άλλωστε φαίνεται και από τον πίνακα 6.12, η συγκέντρωσή του µειώνεται δραστικά σε βάθος περίπου 3 ft (περίπου 1m) κάτω από το σηµείο εφαρµογής των λυµάτων. Η χαµηλή συγκέντρωση του ολικού φωσφόρου στην εκροή (έως 8 mg/l) και η υψηλή ικανότητα συγκράτησής του στα επιφανειακά τµήµατα του εδάφους, οδηγούν στο συµπέρασµα ότι δεν υπάρχει οποιοσδήποτε κίνδυνος κατείσδυσής του και αρνητικών επιπτώσεων στα υπόγεια νερά. Ε. Φορτίο σε Παθογόνους παράγοντες Η παρουσία παθογόνων παραγόντων στα απόβλητα, τα οποία χρησιµοποιούνται για άρδευση φαγώσιµων ειδών ή τοπίων, όπου συχνάζουν άτοµα όπως πάρκα, αλσύλια, γήπεδα γκολφ κτλ, θέτει περιορισµούς στην ελεύθερη χρησιµοποίησή τους. Οι παθογόνοι παράγοντες πρέπει να ελαττωθούν πριν από την άρδευση στα επίπεδα που θεωρούνται ασφαλή για τη δηµόσια υγεία από τις αρµόδιες υγειονοµικές αρχές, καθώς επίσης και από τις γεωργικές υπηρεσίες για την αντιµετώπιση των φυτονόσων ή ζωονόσων. Τα όρια του ΠΟΥ (Παγκ. Οργαν. Υγείας) για άρδευση χώρων πρασίνου, καλλιεργειών καθώς και δένδρων (ελιάς κλπ) µε σύστηµα στάγδην δίνουν όπως φαίνεται στον Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 56

58 παρακάτω πίνακα επαρκή τη δευτεροβάθµια επεξεργασία (υπό την προϋπόθεση ότι τα λύµατα δεν έρχονται σε επαφή µε τους καλλιεργητές). Υπάρχει όµως πιθανότητα ο καλλιεργητής να έρθει σε επαφή µε τα καθαρισµένα λύµατα και η άρδευση πρέπει να είναι επιτυχηµένη επιλογή και απόλυτα ασφαλής για τους καλλιεργητές (ακόµη και στην περίπτωση που έρχονται σε επαφή µε τα νερά αυτά). Κατηγορία Α Β Γ ΠΙΝΑΚΑΣ 6.13 α : ΟΡΙΑ ΠΑΓΚΟΣΜΙΟΥ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥ ΥΓΕΙΑΣ Συνθήκες επαναχρησι- µοποίησης Άρδευση καλλιεργειών που καταναλώνονται νωπές, Γηπέδων αθλοπαιδιών και πάρκων αναψυχής Άρδευση δηµητριακών, βιοµηχανικών φυτών, βοσκών και δένδρων ε Τοπική άρδευση καλλιεργειών της κατηγ. Β όταν δεν συµβαίνει έκθεση αγροτών και κοινού Εκτιθέµενη οµάδα Αγρότες, καταναλωτές, κοινό Εντερικοί νηµατώδεις σκώληκες β (αριθ. Μέσος αριθ. Αυγών / λτ) γ Κολοβακτηρίδια εντερικής προέλευσης (γεωµετρικός µέσος όρος ανά 100 ml) γ < ή = 1 < ή = 1000 δ Αγρότες < ή = 1 εν τίθεται όριο Καµία εν τίθεται όριο εν τίθεται όριο Επεξεργασία των αστικών αποβλήτων, που αναµένεται να δώσει την επιθυµητή µικροβιολογική ποιότητα Σειρά δεξαµενών σταθεροποίησης σχεδιασµένων για να πετυχαίνουν την επιθυµητή µικροβιολογική ποιότητα, ή ισοδύναµη µεταχείριση Παραµονή σε δεξαµενές σταθεροποίησης για 8-10 ηµέρες ή ισοδύναµη αποµάκρυνση ελµίνθων και κολοβακτηριδίων εντερικής προέλευσης Προεπεξεργασία όπως απαιτείται από το σύστηµα άρδευσης, αλλά όχι µικρότερη από πρωτοβάθµια καθίζηση Πηγή : W.H.O α.σε ειδικές περιπτώσεις τοπικοί επιδηµιολογικοί, κοινωνικοπολιτικοί και περιβαλλοντικοί παράγοντες πρέπει να λαµβάνονται υπόψη και οι οδηγίες να προσαρµόζονται κατάλληλα. β.είδη Ascaris και Trichuris και νηµατώδεις σκώληκες. γ.κατά την διάρκεια της αρδευτικής περιόδου. δ.μία πιο αυστηρή οδηγία (< ή = 200 κολοβακτηρίδια εντερικής προέλευσης ανά 100 ml) είναι κατάλληλη για κοινόχρηστες επιφάνειες πρασίνου, όπου το κοινό έρχεται σε άµεση επαφή µε την αρδευόµενη επιφάνεια. ε.στην περίπτωση των οπωροφόρων δένδρων, τα φρούτα των οποίων καταναλώνονται αµέσως µετά την κοπή, η τελευταία άρδευση πρέπει να γίνεται δύο εβδοµάδες πριν την συγκοµιδή και δεν πρέπει να συλλέγονται φρούτα από το έδαφος. Άρδευση µε καταιονισµό δεν πρέπει να χρησιµοποιείται. Υπενθυµίζεται ότι η παραγόµενη εκροή της Ε.Ε.Λ. θα τηρεί τα όρια του Πίνακα 2 του Παραρτήµατος Ι της ΚΥΑ οικ ΦΕΚ 354-Β-2011 (µετά από τριτοβάθµια επεξεργασία και απολύµανση), και όσον αφορά τα µικροβιολογικά χαρακτηριστικά: - Escherichia coli ΕC 5 αποικ./100 ml (80% των δειγµάτων) - Escherichia coli ΕC 50 αποικ./100 ml (95% των δειγµάτων) Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 57

59 Συνεπώς και από τα παραπάνω, η επίδραση στην υγεία αυτών που εργάζονται και χειρίζονται επεξεργασµένα απόβλητα προερχόµενα από δευτεροβάθµια επεξεργασία ή και ανώτερη, θεωρείται αµελητέα εφόσον τηρούνται τα συνηθισµένα µέτρα ατοµικής υγιεινής γιατί δεν φαίνεται να διαφέρουν οι σχετικές συνθήκες από τις περιπτώσεις των απασχολούµενων σε εγκαταστάσεις βιολογικής επεξεργασίας µε τη µέθοδο της ενεργού ιλύος. Επίσης, από την περιγραφή των Συστηµάτων Βραδείας Εφαρµογής που προηγήθηκε, προκύπτει ότι η αποµάκρυνση των µικροοργανισµών στα συστήµατα αυτά θεωρείται σχεδόν πλήρης. Σε αµµοπηλώδη έως και αργιλοπηλώδη εδάφη, που συνήθως χρησιµοποιούνται σε τέτοια συστήµατα, επιτυγχάνεται πλήρης αποµάκρυνση µικροοργανισµών κατά την µεταφορά της εκροής του εφαρµοζόµενου αποβλήτου σε βάθος τουλάχιστον 1,5 m (Αγγελάκης, 2004).Το ίδιο συµπέρασµα προκύπτει και από τον Πίν. 6.12, όπου οι εξεταζόµενοι µικροοργανισµοί πρακτικά µηδενίζονται σε βάθος περίπου 1m κάτω από το σηµείο εφαρµογής των λυµάτων, εξαιτίας της λειτουργίας του εδάφους. Συµπεραίνεται εποµένως ότι δεν υπάρχει οποιοσδήποτε κίνδυνος διαφυγής παθογόνων µικροοργανισµών στο υπέδαφος. Όσον αφορά τον έλεγχο της απολύµανσης και του υπολειµµατικού χλωρίου, όπως φαίνεται και στη ΜΠΕ του έργου, θα εγκατασταθεί αυτόµατο σύστηµα χλωρίωσης, το οποίο στηρίζεται στη συνεχή µέτρηση του υπολειµµατικού χλωρίου στην έξοδο της δεξαµενής χλωρίωσης µέσω ειδικού αισθητηρίου, η οποία σε συνδυασµό και µε άλλες παραµέτρους καθορίζει τελικά το ρυθµό µε τον οποίο θα πρέπει να χλωριώνεται η δεξαµενή. Έτσι, η ποσότητα χλωρίου που θα χρησιµοποιείται θα είναι αναλογική των λυµάτων και θα µπορεί να ρυθµίζεται ώστε αφενός µεν να είναι αποτελεσµατική, αφετέρου να τηρείται ο όρος της νοµοθεσίας για τη συγκεκριµένη ποιότητα της εκροής (Πίνακας 2 του Παραρτήµατος Ι της ΚΥΑ οικ ΦΕΚ 354-Β-2011), που προβλέπει συγκέντρωση υπολειµµατικού χλωρίου 2 mg/l. Προτείνεται στο συγκεκριµένο σύστηµα η δυνατότητα ρύθµισης της συγκέντρωσης του υπολειµµατικού χλωρίου σε επίπεδο λίγο ανώτερο των 2 mg/l. Παρόλο που δυνητικά το χλώριο µπορεί να έχει δυσµενείς επιδράσεις σε διάφορες µορφές ζωής λόγω της τοξικότητάς του και του σχηµατιµού ενώσεων όπως π.χ. τριαλογονωµένα παράγωγα του µεθανίου, στο συγκεκριµένο έργο αφενός η εκροή δεν σχεδιάζεται να διατίθεται σε υγρό αποδέκτη, όπου η δράση του µπορεί να γίνει περισσότερο επιζήµια, αφετέρου η Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 58

60 συγκέντρωσή του θα είναι σε επίπεδα που δεν αναµένεται να προκαλεί προβλήµατα στα φυτά ή το έδαφος. Σχεδόν το σύνολο των επεξεργασµένων λυµάτων θα απορροφάται από την βλάστηση που θα αναπτυχθεί για την ικανοποίηση των υδατικών της αναγκών, ενώ το µικρό τµήµα της που θα καταλήγει στο υπέδαφος δεν θα οδηγείται σε υδροφορέα ανθρώπινης κατανάλωσης. Η συγκέντρωσή του χλωρίου στην εκροή θα είναι σε χαµηλά επίπεδα, όπως προαναφέρθηκε, κοντά στο ελάχιστο όριο των 2 mg/l, που δεν αναµένεται να προκαλεί προβλήµατα στα φυτά ή το έδαφος. Συνεπώς, δεν υπάρχει πιθανότητα δηµιουργίας χηµικών ενώσεων στο έδαφος ως επικίνδυνων παραπροϊόντων της χλωρίωσης από την επιχειρούµενη επαναχρησιµοποίηση και δεν απαιτείται αποχλωρίωση πριν τη διάθεση της εκροής. Αν υπήρχε αυτή η πιθανότητα σε τόσο χαµηλά επίπεδα συγκέντρωσης υπολειµµατικού χλωρίου (λίγο πάνω από το όριο των 2 mg/l), τότε θα ανέµενε κανείς ότι η προαναφερόµενη σχετική νοµοθεσία θα επέβαλλε την αναγκαιότητα αποχλωρίωσης ήδη για αυτά τα επίπεδα συγκέντρωσης, ωστόσο δεν δίνεται αυτή η κατεύθυνση. ΣΤ. Συγκέντρωση Αλάτων Η πιο σηµαντική και συχνότερα χρησιµοποιούµενη παράµετρος για την εκτίµηση της ποιότητας του αρδευτικού νερού είναι η αλατότητα η οποία προσδιορίζεται από την ηλεκτρική αγωγιµότητα (ECw), ή την συγκέντρωση των ολικών διαλυµένων στερεών (TDS). Για αρδευτικούς σκοπούς η ακόλουθη σχέση αποδίδει την αναλογία ECw & TDS, µε προσέγγιση 10% : TDS (mg/lt) = 640 ECw (ds/m) Καλής ποιότητας νερό για άρδευση θεωρείται αυτό που έχει ολικά διαλυµένα στερεά (TDS) λιγότερο από 500 mg/l (ECw <0,75 ds/m), υφάλµυρο όταν η συγκέντρωση είναι 500 έως mg/l (ECw 0,75 έως 3,0 ds/m), µέτριας αλατότητας νερό mg/l (EC ds/m), αλατούχο νερό έως mg/l (EC 8-15 ds/m), πολύ αλατούχο νερό mg/l (EC ds/m), ενώ το θαλασσινό νερό έχει TDS κατά µέσο όρο mg/l (EC 55 ds/m). Τα κύρια προβλήµατα που εµφανίζονται από τη χρήση νερού άρδευσης µε υψηλή αλατότητα, είναι: Μειωµένη διαθεσιµότητα εδαφικής υγρασίας: Τα άλατα στο εδαφικό διάλυµα κατακρατούν µέρος του νερού προκαλώντας σηµαντική µείωση του διαθέσιµου νερού για Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 59

61 τα φυτά (οσµωτική επίδραση). Για να προσλάβει νερό από το έδαφος το φυτό θα πρέπει να υπερνικήσει εκτός από το µητρικό δυναµικό (matrix potential) και το οσµωτικό δυναµικό (osmotic potential) λόγω ύπαρξης των αλάτων. Προβλήµατα τοξικότητας: Ορισµένα ιόντα (νάτριο, χλώριο, βόριο) απορροφούνται και συσσωρεύονται στους φυτικούς ιστούς προκαλώντας τοξικές επιδράσεις (toxic effect). Τα συµπτώµατα τοξικότητας συνήθως εµφανίζονται µε ξήρανση της εξωτερικής άκρης του φύλλου, που προχωρεί σταδιακά προς το εσωτερικό µεταξύ των νεύρων του φύλλου, και τελικά προκαλεί πτώση των φύλλων και νέκρωση του βλαστού. Ο βαθµός της ζηµιάς εξαρτάται από τον χρόνο της έκθεσης, τη συγκέντρωση των αλάτων, την ευαισθησία της καλλιέργειας και τη κατανάλωση νερού. Τα συµπτώµατα τοξικότητας εµφανίζονται στις ευαίσθητες στην αλατότητα καλλιέργειες όταν το Cl στα φύλλα είναι πάνω από % (d.w), το Nα υπερβαίνει 0,25-0,50% (d.w.) και το βόριο 0,25-0,30 (d.w). Τροφοπενίες θρεπτικών στοιχείων: Προκαλούνται από την υπερβολική συγκέντρωση ορισµένων ιόντων ή την παρεµπόδιση απορρόφησης άλλων στοιχείων λόγω ιονικού ανταγωνισµού (περιορισµένο Ca και Κ, περίσσεια NO 3 ). Υποβάθµιση του εδάφους: Η µη ορθολογική χρήση του υφάλµυρου νερού προκαλεί συσσώρευση αλάτων στη ζώνη του ριζικού συστήµατος και την επιφάνεια του εδάφους, έτσι το έδαφος γίνεται αλατούχο. Όταν η περιεκτικότητα του σε νάτριο είναι σχετικά υψηλή έναντι άλλων κατιόντων (Ca και Κ, υψηλό SAR) το έδαφος γίνεται αλκαλικό µε µείωση της περατότητας και της ταχύτητας διήθησης. Και οι δύο ιδιότητες συνδέονται µε τη σταθερότητα της δοµής του εδάφους. Τα προβλήµατα που προκύπτουν είναι η δηµιουργία κρούστας στην επιφάνεια του εδάφους, η µειωµένη διαθεσιµότητα νερού στα φυτά, η µειωµένη ανάπτυξη σποροφύτων, η έλλειψη αερισµού και η ανάπτυξη ασθενειών. Οι οδηγίες για τη χρήση του υφάλµυρου νερού για την άρδευση δίνονται στον παρακάτω Πίνακα. Για την αποφυγή ή περιορισµό των ζηµιών στα φυτά απο την συσσώρευση αλάτων στο έδαφος, η κύρια πρακτική συνίσταται στην ενίσχυση της κατακόρυφης ροής του εδαφικού νερού. Η διασφάλιση συνθηκών επαρκούς στράγγισης επιτρέπει τη συνεχή µεταφορά νερού και αλάτων κάτω από την περιοχή ανάπτυξης ενεργών ριζών. Για αυτό υπό συνθήκες άρδευσης µε επεξεργασµένα υγρά απόβλητα, τα οποία κατά κανόνα παρουσιάζουν αυξηµένες συγκεντρώσεις αλάτων σε σχέση µε το φυσικό νερό, θα πρέπει να υπάρχει επαρκής στράγγιση, καθώς και να εφαρµόζεται περίσσεια αρδευτικού νερού, Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 60

62 αφού κατ αυτόν τον τρόπο τα συσσωρευµένα άλατα µεταφέρονται κάτω από την περιοχή ανάπτυξης των ριζών. Το κλάσµα της περίσσειας νερού το οποίο κατεισδύει κάτω από το βάθος ανάπτυξης των ριζών, ονοµάζεται συντελεστής απόπλυσης (LR), και συνήθως παίρνει τιµές από 10% έως 20%. Επίσης ο συντελεστής LR µπορεί να χρησιµοποιηθεί για τον υπολογισµό των υδατικών αναγκών IR µε την ακόλουθη σχέση : ΙR = ET x (1-LR), Όπου ΕΤ, το ύψος των εξατµισοδιαπνευστικών αναγκών (mm) Γενικότερα µπορούµε να πούµε πως τα προβλήµατα διήθησης που δηµιουργούνται όταν πραγµατοποιείται άρδευση µε υφάλµυρα νερά, επικεντρώνονται κυρίως στο επιφανειακό έδαφος, σε βάθος µερικών cm, και σχετίζονται άµεσα µε τη σταθερότητα της δοµής του εδάφους. Για την πρόβλεψη ενός σοβαρού προβλήµατος διήθησης, σε περιπτώσεις άρδευσης µε επεξεργασµένα λύµατα, η πιο σηµαντική παράµετρος που χρησιµοποιείται σε συνδυασµό µε την ECw είναι η SARadj, η οποία ορίζεται ως ο λόγος προσροφήσεως νατρίου, και η οποία εκφράζει την δυνητική δυσµενή επίδραση του νατρίου στο έδαφος αφού εάν το περιεχόµενο νάτριο είναι σε µεγάλη συγκέντρωση συγκριτικά µε το ασβέστιο και το µαγνήσιο στο έδαφος, τότε πραγµατοποιείται απορρόφηση του νατρίου µε αντίστοιχη εκτόπιση των αλάτων του ασβεστίου και του µαγνησίου. Εποµένως το έδαφος γίνεται πιο αλκαλικό, δηµιουργούνται δυσµενείς συνθήκες αναπτύξεως των φυτών και των καλλιεργειών και γενικότερα υποβαθµίζονται οι φυσιικές ιδιότητες των εδαφών. Ο λόγος προσροφήσεως νατρίου δίνεται από την παρακάτω σχέση : SAR adj = Όπου οι συγκεντρώσεις Να +, Cα 2+ χ και Mg 2+ δίνονται σε meq/l 1 meq/l Να + = 23 mg/l Να + 1 meq/l Cα χ = 20 mg/l Cα χ 1 meq/l Mg 2+ = 12 mg/l Mg 2+ Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 61

63 ΠΙΝΑΚΑΣ 6.14: Ο ΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΚΑΤΑΤΑΞΗ ΤΟΥ ΑΡ ΕΥΤΙΚΟΥ ΝΕΡΟΥ Πηγή : Ayers and Westcot, Water quality for agriculture, FAO Irrigation and Drainage, Paper 29, Rev. 1, Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome, 1985 και Pettygrove G.S. & Asano T. (Eds), Irrigation with Reclaimed Municipal Wastewater A Guidance Manual, 3 rd Ed. Lewis Publishers, Inc. Chelsea, MI, 1988, όπως αναφέρεται στο Αγγελάκης Α.Ν. (επιµ.), ιαχείριση Αστικών Υγρών Αποβλήτων, Ένωση ηµοτικών Επιχειρήσεων Ύδρευσης και Αποχέτευσης, Λάρισα, Η µέθοδος εφαρµογής νερού µε αυξηµένη αλατότητα για άρδευση έχει επίδραση στην παραγωγή της καλλιέργειας και τη συσσώρευση και κατανοµή των αλάτων στο εδαφικό προφίλ. Η άρδευση µε σταγόνες συνιστάται δεδοµένου ότι κρατά την εδαφική υγρασία συνεχώς υψηλή, τουλάχιστον στο µεγαλύτερο µέρος του ενεργού ριζικού συστήµατος, διατηρώντας χαµηλή τη συγκέντρωση αλάτων στο εδαφικό διάλυµα. Στην άρδευση µε σταγόνες η συσσώρευση αλάτων στο ριζόστρωµα δεν είναι τόσο πιθανό να εµφανιστεί. Λόγω της συχνής άρδευσης, η υψηλή περιεκτικότητα σε νερό κάτω από το σταλακτήρα εξασφαλίζει την αραίωση των αλάτων στο εδαφικό διάλυµα, και έτσι επιτυγχάνεται ο Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 62

64 έλεγχος της υδατικής καταπόνησης των φυτών και η εµφάνιση συµπτωµάτων τοξικότητας, ενώ ελαχιστοποιείται η µείωση της παραγωγής. Προς επίρρωση των παραπάνω επισυνάπεται πίνακας στην οποία γίνεται συγκριτική αξιολόγηση των διαφόρων µεθόδων άρδευσης µε επεξεργασµένα λύµατα, σε σχέση µε την επίδραση στο έδαφος και στα φυτά. Όπως προκύπτει από τον πίνακα, η στάγδην άρδευση αφενός εξασφαλίζει υψηλή διαθεσιµότητα νερού µειώνοντας την επίδραση της αλατότητας των λυµάτων και αφετέρου η παραγωγή των φυτών επηρεάζεται σε πολύ µικρό βαθµό λόγω της εφαρµογής µερικά αλατούχων λυµάτων, ιδιαίτερα σε σχέση µε τις υπόλοιπες µεθόδους άρδευσης. ΠΙΝΑΚΑΣ 6.15: ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΚΟΙΝΩΝ ΜΕΘΟ ΩΝ ΑΡ ΕΥΣΕΩΝ ΣΕ ΣΧΕΣΗ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΜΕΝΩΝ ΛΥΜΑΤΩΝ Πηγή : Kandia, A. Criteria and classification of saline water. Water, soil and crop management practices relating to the use of saline water. Kandiah, A. (Eds.), AGL/MIC/16/90. FAO, Rom., 1990, όπως αναφέρεται στο Mahmoud H. R., Άρδευση µε επεξεργασµένα αστικά λύµατα. Πειραµατικές µετρήσεις, προσοµειώσεις και επιπτώσεις στο έδαφος, τα φυτά και το περιβάλλον, ιδακτορική ιατριβή, Αριστοτέλειο Πανεπιστήµιο Θεσσαλονίκης, Γεωπονική Σχολή, Θεσσαλονίκη, Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 63

65 7. ιαστασιολόγηση του πεδίου διάθεσης Όπως προαναφέρθηκε, η διάθεση των επεξεργασµένων λυµάτων για το υπό µελέτη έργο προτείνεται να πραγµατοποιηθεί µε Σύστηµα Βραδείας Εφαρµογής (Slow Rate System SRS). Η άρδευση των φυτεύσεων που θα αναπτυχθούν θα πραγµατοποιείται µε µικροάρδευση (ή εντοπισµένη άρδευση) και συγκεκριµένα µε σταλλάκτες. Η µέθοδος αυτή µεγιστοποιεί τα οφέλη της διάθεσης, καθότι εξυπηρετεί τη δέσµευση µεγαλύτερης ποσότητας του εφαρµοζόµενου νερού και των συστατικών του από τα φυτά και ελαχιστοποιεί τους κινδύνους υπερφόρτισης του εδάφους και συσσώρευσης των αλάτων. Σηµαντικό στην εφαρµογή της ως άνω επιλεγόµενης µεθόδου, είναι το ότι η απορροή ουσιαστικά µπορεί να αποφεύγεται όταν ο ρυθµός εφαρµογής δεν υπερβαίνει την συνολική φυσική απορροφητική ικανότητα του εδάφους (απορρόφηση σε συνδυασµό µε διήθηση και εξατµισοδιαπνοή). Ως εκ τούτου, οι υπολογισµοί για την διαστασιολόγηση του πεδίου διάθεσης, πραγµατοποιήθηκαν µε σκοπό την αποφυγή απορροής, και την συνολική διήθηση των επεξεργασµένων υγρών αποβλήτων στο υποκείµενο επιφανειακό εδαφικό στρώµα. Η εκλογή του πεδίου διάθεσης πραγµατοποιείται σύµφωνα µε την σχετική νοµοθεσία όσον αφορά τις απαιτούµενες αποστάσεις από πηγάδια, γεωτρήσεις, αγωγούς ύδρευσης κτλ. H διαστασιολόγηση του πεδίου διάθεσης θα λάβει χώρα λαµβάνοντας υπ όψιν τόσο το υδραυλικό φορτίο των λυµάτων και τα ποιοτικά χαρακτηριστικά τους, όσο και τα χαρακτηριστικά του πεδίου διάθεσης (δοµή, διαπερατότητα και απορροφητικότητα επιφανειακού εδάφους, κλίσεις, αρδευτικές ανάγκες της βλάστησης, τοπογραφία κτλ), ώστε να µην παρατηρηθούν φαινόµενα επιφανειακής απορροής. Τα αναµενόµενα ποιοτικά χαρακτηριστικά της εκροής από την εγκατάσταση η οποία θα αποτελείται από τριτοβάθµιο σύστηµα επεξεργασίας και απολύµανση, ώστε να έχουµε ασφαλέστερη διάθεση των επεξεργασµένων υγρών αποβλήτων, είναι : - Βιοχηµικά απαιτούµενο οξυγόνο BOD 5 10 mg/lt (για το 80% των δειγµάτων) - Αιωρούµενα στερεά S.S. 10 mg/lt (για το 80% των δειγµάτων) - Escherichia coli ΕC 5 αποικ./100 ml (80% των δειγµάτων) - Escherichia coli ΕC 50 αποικ./100 ml (95% των δειγµάτων) - Θολότητα NTU 2 (διάµεση τιµή) Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 64

66 Επίσης, όσον αφορά τα θρεπτικά συστατικά των επεξεργασµένων λυµάτων, αυτά αναµένονται να έχουν τις εξής τιµές: - Ολικό Άζωτο ΤΝ 15 mg/l - Νιτρικά ιόντα - ΝΟ 3 12 mg/l - Νιτρώδη ιόντα - ΝΟ 2 1 mg/l - Αµµωνία ΝΗ 3 2 mg/l - Ολικός Φώσφορος TP < 8 mg/l Η παραγόµενη εκροή της Ε.Ε.Λ. θα πρέπει να τηρεί τα όρια του Πίνακα 2 του Παραρτήµατος Ι της ΚΥΑ οικ ΦΕΚ 354-Β Χαρακτηριστικά χώρου διάθεσης Σύµφωνα την Υδρογεωλογική µελέτη του έργου, η τιµή του συντελεστή υδροπερατότητας στη θέση των έργων διαπιστώθηκε ότι είναι 10-9 <k< 10-7 m/sec και χαρακτηρίστηκε η µικρή ως µέτρια. Επίσης, προτάθηκε ως απαιτούµενη επιφάνεια για τη διάθεση αυτή των 20 m 2 /m 3 λυµάτων ηµερησίως (ή διαφορετικά στα 5 cm ηµερησίως), δεδοµένης και της στρωµατογραφίας της περιοχής (άργιλος µε ποσότητα άµµου). Από τα δεδοµένα του Πίν. 6.6 και στην αντίστοιχη κατηγορία του εδάφους (αργιλώδες µίγµα) και συντελεστή υδροπερατότητας, προκύπτουν τα εξής δεδοµένα: Ωριαίος ρυθµός απορρόφησης: Ηµερήσιος ρυθµός απορρόφησης: Ετήσιος ρυθµός διείσδυσης: 7 mm/h 4 cm/day 1 m/έτος Λαµβάνουµε εποµένως ως δεδοµένα σχεδιασµού αυτά του Πίν. 6.6, όπως αυτά παρουσιάζονται παραπάνω, ως µέγιστα για το σχεδιασµό του συστήµατος διάθεσης. Το έδαφος στην περιοχή των έργων έχει αµελητέες κλίσεις. Η συνολική έκταση του γηπέδου για την κατασκευή του Συστήµατος Βραδείας Εφαρµογής ανέρχεται περίπου σε 20 στρ Επιλογή της φυτικής βλάστησης Βασικά κριτήρια σχετικά µε την επιλογή της φυτικής βλάστησης στο πεδίο βραδείας διάθεσης έχουν να κάνουν µε το ρυθµό ανάπτυξης (σηµαντικό στοιχείο για την οικονοµική βιωσιµότητα του συστήµατος), το ρυθµό εξατµισοδιαπνοής (σηµαντικό στοιχείο για την Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 65

67 επεξεργασία των αποβλήτων), την ικανότητα δέσµευσης των θρεπτικών και την παραγωγή βιοµάζας για ενεργειακούς και άλλους σκοπούς. Επίσης, βασιζόµενοι σε βιβλιογραφικά δεδοµένα φυτά που αναµένεται να έχουν υψηλές αποδόσεις είναι: α) ιάφορα είδη ευκαλύπτων όπως τα Ε. camadulensis και globulus, β) Η κοινή λεύκη (Populus alba), γ) Η κλαίουσα λεύκη (Populus tremula), δ) Η ακακία κυανόφυλλος (Acacia cyanophylla), ε) Ο κοινός πλάτανος (Platanus orientalis) ζ) Ο αειθαλής πλάτανος (Platanus orientalis var. Cretica) Όλα τα παραπάνω είδη απαντώνται συχνά στην Ελλάδα και µπορούν να εγκλιµατιστούν σχετικά εύκολα στην περιοχή. Η επιλεγόµενη διάταξη φύτευσης και καλλιεργητική πρακτική, θα πρέπει να συνδυάζει την όσο το δυνατόν υψηλότερη δέσµευση θρεπτικών και νερού (που αποτελούν το πλέον επιθυµητό χαρακτηριστικό) µε τη µείωση της δυσκολίας και των δαπανών διαχείρισης του συστήµατος διάθεσης. Σύµφωνα µε τις υπάρχουσες εφαρµογές στα Συστήµατα Βραδείας ιήθησης, προκύπτει ότι βασικός παράγοντας που επηρεάζει την πρόσληψη των θρεπτικών συστατικών (κυρίως αζώτου και φωσφόρου) είναι η ικανότητα παραγωγής βιοµάζας από τα διάφορα είδη φυτών που χρησιµοποιούνται. Έτσι, φυτά µε υψηλή ικανότητα παραγωγής βιοµάζας και/ή καλλιεργητικές πρακτικές που επιφέρουν αύξηση στην παραγωγή βιοµάζας και την πρόσληψη θρεπτικών, έχουν ως αποτέλεσµα υψηλότερους ρυθµούς αποµάκρυνσης θρεπτικών. Επειδή ο στόχος στα περισσότερα Συστήµατα Βραδείας ιήθησης είναι η µεγιστοποίηση της αποµάκρυνσης θρεπτικών και της παραγωγής βιοµάζας, η κοπή αποµάκρυνση των φυτών θα πρέπει να συντελείται όταν η παραγωγικότητα φτάνει στο µέγιστο. Η µέγιστη παραγωγικότητα γενικά επέρχεται όταν η µέση ετήσια προσαύξηση (Mean Annual Increment MAI), η αναλογία της συνολικής βιοµάζας προς την ηλικία της καλλιέργειας, φτάσει στις υψηλότερες τιµές (Paranychianakis et al, 2006). Με βάση τα δεδοµένα του προηγούµενου κεφαλαίου και των παραπάνω επιθυµητών χαρακτηριστικών, τα είδη που συνδυάζουν στον καλύτερο δυνατό βαθµό τα επιθυµητά χαρακτηριστικά, είναι ο Ευκάλυπτος (συγκεκριµένα το είδος Eucalyptus globulus), καθώς και η κοινή Λεύκη (Populus alba). Ο ευκάλυπτος είναι αειθαλές δέντρο µε ξερό φλοιό που µαδάει βγάζοντας µακριές ταινίες αφήνοντας τον κορµό λείο και το χρώµα του σταχτίλευκο. Φτάνει σε ύψος έως και τα 80 µέτρα. Ο ευκάλυπτος ο σφαιρικός κατάγεται από την Αυστραλία και την Τασµανία, Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 66

68 αλλά έχει εγκλιµατιστεί και απαντάται στη φύση στην Ευρώπη, στη Νότια Αφρική, στη Νέα Ζηλανδία, στην Καλιφόρνια και στη Χαβάη. Εµφανίζει µέτρια αντοχή στον παγετό. Είναι το πιο κοινό είδος ευκαλύπτου που συναντάται στην Ελλάδα. Αντίστοιχα η κοινή λεύκα ή λεύκη είναι φυλλοβόλο δένδρο, µε ωοειδή φύλλα και λευκό κορµό που αναπτύσσει µεγάλο ύψος, µέχρι 50 µέτρα. Τα άνθη της σχηµατίζουν κρεµαστές ταξιανθίες ιούλων και οι καρποί τους καλύπτονται από λευκό χνούδι. Ανήκουν στην οικογένεια των ιτεϊδών ή σαλακιδών. Οι λεύκες αναπτύσσονται σε εδάφη µε µεγάλη υγρασία, όπως για παράδειγµα οι όχθες των ποταµών. Χρησιµοποιούνται ευρέως ως καλλωπιστικό δέντρο, καθώς έχουν το πλεονέκτηµα ότι αναπτύσσονται πολύ γρήγορα και αποκτούν µεγαλο µέγεθος και για τη κόµη τους. Εµφανίζει υψηλή αντοχή στον παγετό. Είναι το πιο κοινό είδος λεύκης που συναντάται στην Ελλάδα. Όσον αφορά την παραγωγή βιοµάζας, τα δύο παραπάνω είδη εµφανίζουν παρόµοια ικανότητα παραγωγής (64,7 80 τόνοι/εκτάριο για τον ευκάλυπτο, έναντι τόνοι/εκτάριο για τη λεύκη, σύµφωνα µε τον Πίν που προέρχεται από τον Πίν. 7 στο Paranychianakis et al, 2006) και παρόµοια ηλικία µεγιστοποίησης του δείκτη MAI (περίπου 8 12 χρόνια για τον ευκάλυπτο, σύµφωνα µε το FAO, 2001, έναντι 5 8 χρόνια ή και παραπάνω για τη λεύκη, σύµφωνα µε το FAO, 2008). Επίσης, παρουσιάζουν παρόµοια πυκνότητα φύτευσης για µεγιστοποίηση παραγωγής βιοµάζας (περίπου δέντρα /στρέµµα σε συνδυασµό µε τον παραπάνω χρόνο µεγιστοποίησης του ΜΑΙ, σύνοψη από διάφορες πηγές). Όσον αφορά τις υδατικές τους ανάγκες και εποµένως την ικανότητα δέσµευσης του εφαρµοζόµενου νερού, παρουσιάζουν παρόµοιες τιµές φυτικού συντελεστή kc, που καθορίζει τις υδατικές ανάγκες (0,85 1,20 για τον ευκάλυπτο, έναντι 0,70 1,00 για τη λεύκη κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης, σύµφωνα µε τον Πίν. 6.3 που προέρχεται από τον Πίν. 5 στο Paranychianakis et al, 2006). Σχετικά µε την ικανότητα δέσµευσης θρεπτικών, ο ευκάλυπτος εµφανίζει υψηλότερη ικανότητα δέσµευσης αζώτου (651 κιλά/εκτάριο για τον ευκάλυπτο, έναντι κιλά/εκτάριο για τη λεύκη, σύµφωνα µε τον Πίν που προέρχεται από τον Πίν. 7 στο Paranychianakis et al, 2006), ωστόσο παρόµοια ικανότητα δέσµευσης φωσφόρου (55 κιλά/εκτάριο για τον ευκάλυπτο, έναντι κιλά/εκτάριο για τη λεύκη, σύµφωνα µε τον τον Πίν που προέρχεται από τον Πίν. 7 στο Paranychianakis et al, 2006). Η καλλιεργητική πρακτική επίσης είναι παρόµοια και σχετικά απλή, καθώς περιλαµβάνει βαθύ κλάδεµα στο τέλος του καλλιεργητικού κύκλου µε σκοπό την έναρξη νέου (και τα δύο είδη αναπτύσσονται ξανά σχετικά εύκολα και δεν απαιτούν ολική αντικατάσταση), συχνή αποµάκρυνση των φύλλων που πέφτουν (ώστε να µην έχουµε επιστροφή των θρεπτικών Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 67

69 στο έδαφος) και έχει µικρές απαιτήσεις σε φροντίδα. Είναι σηµαντική για τη µεγιστοποίηση του βαθµού δέσµευσης των θρεπτικών από τα δέντρα, η κατά διαστήµατα αποµάκρυνση της βιοµάζας µέσω του κλαδέµατος. Η βέλτιστη συχνότητα για αυτό είναι κάθε 8 12 έτη για τον ευκάλυπτο, έναντι 5 8 χρόνια ή και παραπάνω για τη λεύκη. Με βάση το προαναφερόµενο µέγεθος παραγωγής βιοµάζας σε ετήσια βάση των 64,7 80 τόνων/εκτάριο για τον ευκάλυπτο και τόνοι/εκτάριο για τη λεύκη (που ισχύει για φυτά ηλικίας 3 και 4 ετών αντίστοιχα) και µε δεδοµένο ότι στην παρούσα περίπτωση ο χώρος διάθεσης των επεξεργασµένων λυµάτων προτείνεται να έχει έκταση 20 στρ. περίπου (δηλ. 2,0 εκταρίων), εκτιµάται ότι για την αντίστοιχη συχνότητα κλαδέµατος ανά είδος θα έχουµε αποµάκρυνση τόνων περίπου βιοµάζας σε κάθε κλάδεµα για τον ευκάλυπτο και τόνων για τη λεύκη (υπολογισµοί µε τις προαναφερθείσες τιµές ανά είδος και καλλιεργητικό κύκλο). Η ποσότητα αυτή µπορεί να παραδίδεται σε εταιρείες που χρησιµοποιούν βιοµάζα π.χ. για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, αποδίδοντας έναν αξιόλογο οικονοµικό πόρο στο φορέα λειτουργίας του έργου, ή να διατίθεται µε άλλους τρόπους περιβαλλοντικά ή/και οικονοµικά ωφέλιµους. Από τα παραπάνω συνεπάγεται ότι η επιλογή του ευκαλύπτου πλεονεκτεί έναντι αυτής της λεύκης κυρίως ως προς τη λίγο υψηλήτερη ικανότητα δέσµευσης αζώτου, καθώς και στη µεγαλύτερη διάρκεια του καλλιεργητικού κύκλου που συνεπάγεται αραιότερη κοπή. Ωστόσο, µειονέκτηµα του ευκαλύπτου έναντι της λεύκης είναι η µικρότερη αντοχή του στην υγρασία και κυρίως τον παγετό, που στην περιοχή της µελέτης εµφανίζεται έστω και σπάνια. Λόγω των σχετικά µικρών διαφορών που εµφανίζουν µεταξύ τους, ως φυτικό είδος για το Σύστηµα Βραδείας Εφαρµογής που εξετάζεται στη µελέτη αυτή, προτείνεται η επιλογή της λεύκης αρχικά, χωρίς όµως να αποκλείεται η επιλογή του ευκαλύπτου ή ένας συνδυασµός τους. Στα παρακάτω υποκεφάλαια οι υπολογισµοί πραγµατοποιούνται παράλληλα και για τα δύο παραπάνω είδη. Η τελική επιλογή µπορεί να πραγµατοποιηθεί σε µεταγενέστερο στάδιο, κατά τη διάρκεια της Τεχνικής Μελέτης που θα ακολουθήσει. Σηµειώνεται ότι σε περίπτωση επιλογής της λεύκης, θα πρέπει να προτιµηθούν «αρσενικά» και όχι «θηλυκά» φυτά, προκειµένου να αποφευχθούν τα προβλήµατα από τους σπόρους των τελευταίων, που µοιάζουν µε βαµβάκι, το οποίο διασπείρεται σε µεγάλη απόσταση. Σηµαντικότατο πλεονέκτηµα και των δύο εκ των παραπάνω ειδών, είναι η ιδιότητά τους ως «ενεργειακών» καλλιεργειών, εφόσον παράγουν βιοµάζα που µπορεί να χρησιµοποιηθεί για διάφορους ενεργειακούς σκοπούς, όπως προαναφέρθηκε. Η ιδιότητά τους αυτή µπορεί να προσδώσει ένα πρόσθετο οικονοµικό όφελος στο φορέα λειτουργίας Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 68

70 του έργου, καλύπτοντας µέρων των δαπανών λειτουργίας και συντήρησης και ταυτόχρονα επιτυγχάνοντας περιβαλλοντικά οφέλη, εφόσον θα συµβάλλει στη µείωση της χρήσης περισσότερο ρυπογόνων µεθόδων παραγωγής ενέργειας και της εξάρτησης από αυτές Σχεδιασµός του έργου Υπολογισµός υδατικών αναγκών των φυτών Ο υπολογισµός των αναγκών των καλλιεργειών σε νερό έγινε µε τη µέθοδο Blaney Criddle, έτσι στον παρακάτω πίνακα παρουσιάζονται τα κλιµατικά στοιχεία της περιοχής (µέση µηνιαία θερµοκρασία και µέση βροχόπτωση) από το Μ.Σ Λάρισας της ΕΜΥ, µε στοιχεία της περιόδου ΠΙΝΑΚΑΣ 7.1: ΚΛΙΜΑΤΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ Μήνες Μέση µηνιαία θερµοκρασία αέρος σε βαθµούς Κελσίου Τ ο Μέση µηνιαία βροχόπτωση σε mm ΙΑΝ 5,2 32,7 ΦΕΒ 6,8 33,4 ΜΑΡ 9,5 37,5 ΑΠΡ 14,0 33,0 ΜΑΪ 19,7 39,8 ΙΟΥΝ 25,2 24,3 ΙΟΥΛ 27,3 18,7 ΑΥΓ 26,3 15,7 ΣΕΠ 21,9 29,1 ΟΚΤ 16,3 50,2 ΝΟΕ 10,9 57,6 ΕΚ 6,5 50,5 ΣΥΝΟΛΟ 15,8 422,5 ΙΑΓΡΑΜΜΑ 7.1: ΜΕΣΗ ΜΗΝΙΑΙΑ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 69

71 ΙΑΓΡΑΜΜΑ 7.2: ΜΕΣΗ ΜΗΝΙΑΙΑ ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΗ Στον παρακάτω πίνακα παρουσιάζονται τα µηνιαία ποσοστά ωρών ηµέρας εκπεφρασµένα σε εκατοστά του συνόλου των ωρών ηµέρας του έτους για τα γεωγραφικά πλάτη 24 ο - 50 ο. ΠΙΝΑΚΑΣ 7.2: ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ Ρ ΠΟΣΟΣΤΟ ΩΡΩΝ ΗΜΕΡΑΣ ΓΙΑ ΚΑΘΕ ΜΗΝΑ ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΙΣ ΣΥΝΟΛΙΚΕΣ ΩΡΕΣ ΤΗΣ ΜΕΡΑΣ ΤΟΥ ΕΤΟΥΣ (%) ΜΗΝΑΣ Β. Γεωγ. Πλάτος Ιαν Φεβ Μαρ Απρ Μαϊ Ιουν Ιουλ Αυγ Σεπ Οκτ Νοε εκ ΣΥΝΟΛΟ 24 7,58 7,17 8,4 8,6 9,3 9,2 9,41 9,05 8,31 8,09 7,43 7, ,49 7,12 8,4 8,64 9,38 9,49 9,1 8,31 8,06 9,3 7,36 7, ,4 7,07 8,39 8,68 9,46 9,38 9,58 9,16 8,32 8,02 7,27 7, ,3 7,03 8,38 8,72 9,53 9,49 9,67 9,22 8,34 7,99 7,19 7, ,2 6,97 8,37 8,75 9,63 9,6 9,77 9,28 8,34 7,93 9,11 7, ,1 6,91 8,36 8,8 9,72 9,7 9,88 9,33 8,36 7,9 7,02 6, ,05 6,88 8,35 8,82 9,76 9,77 9,93 9,37 8,36 7,88 6,97 6, ,99 6,86 8,35 8,85 9,81 9,83 9,99 9,4 8,36 7,85 6,92 6, ,93 6,83 8,34 8,87 9,87 9,89 10,05 9,44 8,37 7,82 6,87 6, ,87 6,79 8,34 8,9 9,92 9,95 10,1 9,47 8,38 7,9 6,82 6, ,76 6,73 8,33 8,95 10,02 10,08 10,22 9,54 8,38 7,75 6,72 6, ,62 6,65 8, ,14 10,21 10,35 9,62 8,4 7,7 6,62 6, ,4 6,58 8,3 9,05 10,26 10,38 10,49 9,7 8,41 7,63 6,49 6, ,33 6,5 8,29 9,12 10,39 10,54 10,64 9,79 8,42 7,58 6,36 6, ,17 6,42 8,27 9,18 10,53 10,71 10,8 9,89 8,44 7,51 6,22 5, ,98 6,32 8,25 9,25 10,69 10,93 10, ,44 7,43 6,07 5, Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 70

72 Για τον υπολογισµό των αναγκών των φυτών σε νερό, λαµβάνουµε τα εξής δεδοµένα: Φυτικός συντελεστής kc = 1 (µε βάση το κεφ και για τα προτεινόµενα είδη φύτευσης του κεφ. 7.2) Ποσοστό φυτοκάλυψης G = 1 (φύτευση δέντρων, δηλαδή περίπου 210 δέντρα/στρέµµα) Εµπειρική σταθερά C = 10 (πεδινή περιοχή) Γεωγραφικό πλάτος = 39 ο (αντιστοιχεί σε 40 ο για την εύρεση του συντελεστή P) Σύµφωνα µε τα παραπάνω έγινε ο υπολογισµός των αναγκών των φυτών σε νερό ο οποίος παρουσιάζεται στον παρακάτω πίνακα. ΠΙΝΑΚΑΣ 7.3: ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΑΝΑΓΚΩΝ ΤΩΝ ΦΥΤΩΝ ΣΕ ΝΕΡΟ Μέση µηνιαία θερµοκρασία T Μηνιαίο ποσοστό ωρών της µέρας P Συντελεστής Μηνιαίας εξατµισοδιαπνοής F= P*(0.457*T+8.128) Μέση µηνιαία Βροχόπτωση σε mm Πραγµατική Β Ωφέλιµη R kc G 1 1 Etc=kc*F (mm) YA=(Et c-r)*g (mm ή m 3 /στρ) ΙΑΝ 5,2 6,76 71,01 32,7 18,61 71,01 52,40 ΦΕΒ 6,8 6,73 75,62 33,4 19,23 75,62 56,39 ΜΑΡ 9,5 8,33 103,87 37,5 22,81 103,87 81,06 ΑΠΡ 14,0 8,95 130,01 33,0 18,88 130,01 111,13 ΜΑΪ 19,7 10,02 171,65 39,8 24,83 171,65 146,83 ΙΟΥΝ 25,2 10,08 198,02 24,3 11,26 198,02 186,75 ΙΟΥΛ 27,3 10,22 210,57 18,7 6,36 210,57 204,21 ΑΥΓ 26,3 9,54 192,20 15,7 3,74 192,20 188,47 ΣΕΠ 21,9 8,38 151,98 29,1 15,46 151,98 136,52 ΟΚΤ 16,3 7,75 120,72 50,2 33,93 120,72 86,80 ΝΟΕ 10,9 6,72 88,09 57,6 40,40 88,09 47,69 ΕΚ 6,5 6,52 72,36 50,5 34,19 72,36 38,17 ΣΥΝΟΛΟ 1586, ,42 Εποµένως, οι υδατικές ανάγκες ανά στρέµµα για την προτεινόµενη φύτευση προκύπτουν συνολικά 1.336,42 m 3 ετησίως. Με βάση τον υπολογισµό των αναγκών των φυτών ανά µήνα στην 3η στήλη του παραπάνω πίνακα έγινε ο υπολογισµός των ηµερήσιων αναγκών σε νερό στον παρακάτω πίνακα. Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 71

73 ΠΙΝΑΚΑΣ 7.4: ΜΗΝΙΑΙΕΣ ΚΑΙ ΗΜΕΡΗΣΙΕΣ ΑΝΑΓΚΕΣ ΤΩΝ ΦΥΤΩΝ ΣΕ ΝΕΡΟ (m 3 /στρµ) ΑΡ ΕΥΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟ ΟΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΕΙΣ ΣΕ ΝΕΡΟ (m 3 /στρµ) ΜΗΝΕΣ ΗΜΕΡΕΣ ΜΗΝΟΣ ΗΜΕΡΑΣ ΙΑΝ 31 52,40 1,69 ΦΕΒ 28 56,39 2,01 ΜΑΡ 31 81,06 2,61 ΑΠΡ ,13 3,70 ΜΑΪ ,83 4,74 ΙΟΥΝ ,75 6,23 ΙΟΥΛ ,21 6,59 ΑΥΓ ,47 6,08 ΣΕΠ ,52 4,55 ΟΚΤ 31 86,80 2,80 ΝΟΕ 30 47,69 1,59 ΕΚ 31 38,17 1,23 M.O. ΓΕΝΙΚΟΣ 111,37 3,65 M.O. ΘΕΡΟΥΣ 162,32 5,31 M.O. ΧΕΙΜΩΝΑ 60,42 1,99 Εποµένως, οι υδατικές ανάγκες ανά στρέµµα για την προτεινόµενη φύτευση προκύπτουν κατά µέσο όρο 3,65 m 3 ηµερησίως ή 111,37 m 3 µηνιαίως. Για τον υπολογισµό της απαιτούµενης έκτασης της περιοχής διάθεσης, προκειµένου η προς διάθεση εκροή να δεσµεύεται πλήρως από τα φυτά, λαµβάνουµε τη µέγιστη ηµερήσια παροχή (θέρους και χειµώνα) και τους αντίστοιχους µέσους όρους αναγκών ανά στρέµµα για κάθε εποχή. Έχουµε εποµένως τους εξής υπολογισµούς: Απαιτούµενη έκταση µε βάση εκροή θέρους (Απρίλιος έως και Σεπτέµβριος) = 160 m 3 / 5,31 m 3 /ηµέρα = 30,13 στρ. Απαιτούµενη έκταση µε βάση εκροή χειµώνα (Οκτώβριος έως και Μάρτιος) = 126 m 3 / 1,99 m 3 /ηµέρα = 63,32 στρ Υπολογισµός του υδραυλικού φορτίου εφαρµογής Ο σχεδιασµός του έργου περιλαµβάνει ουσιαστικά, τον υπολογισµό του υδραυλικού φορτίου εφαρµογής, το ισοζύγιο των ρυπαντικών φορτίων, την επιλογή διάταξης φύτευσης των δένδρων και την ανάλυση της έκτασης βραδείας εφαρµογής καθώς και τον σχεδιασµό των υδραυλικών δικτύων. Ο τύπος συστήµατος Β.Ε. που επιλέγεται στην παρούσα µελέτη είναι ο Τύπος 2, ενώ ως φυτική βλάστηση στην έκταση εφαρµογής επιλέγεται η φύτευση λεύκης (Populus alba) ή και ευκαλύπτων (Ε. Globulus). Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 72

74 Σύµφωνα µε τον Τύπο 2 των συστηµάτων Β.Ε., χρησιµοποιείται η γενική εξίσωση του ισοζυγίου νερού (Crites et al., 2000), δηλαδή: L w = ET P eff + W + La (1) όπου: Lw : O ρυθµός υδραυλικού φορτίου εφαρµογής, mm/mo ET : ρυθµός εξατµισοδιαπνοής, mm/mo ET = k c ET o όπου, k c είναι ο ειδικός φυτικός συντελεστής της δεδοµένης φυτικής βλάστησης (k c =1), και ET o : δυναµική (ή αναφοράς) ρυθµός εξατµισοδιαπνοής. ΕΤ ο = (0,46T m +8,13)p σε mm, όπου T m = µέση µηνιαία θερµοκρασία αέρα σε C p = o λόγος του µέσου όρου των ωρών της ηµέρας του µήνα, προς τον µέσο όρο των ωρών της ηµέρας του έτους P eff : αποτελεσµατική ατµοσφαιρική κατακρήµνιση, mm/mo ( 125 0,2 Ptot ) Peff = Ptot για Ptot < 250 mm 125 (2) και P eff = 125+0,1 P tot για P tot > 250 mm (3) όπου, P tot = συνολική ατµοσφαιρική κατακρήµνιση, mm/mo. W : ιήθηση εδαφικού νερού, mm/mo όπου, W = 24 K γ D, mm/mo. όπου K = περατότητα του εδάφους, mm/h (επιλέγεται τιµή 7 mm/h) γ = ηµερήσια τιµή της ταχύτητας ροής, (0,02 0,06, επιλέγεται τιµή 0,04) Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 73

75 D= ηµέρες λειτουργίας ανά µήνα (επιλέγεται 15 µέρες λειτουργίας ανά µήνα, µέγιστο) Συνεπώς W = 101 mm/mo La :Ταχύτητα απορροής, mm/mo (La = 0 στην παρούσα µελέτη) Η ET o µιας δεδοµένης περιοχής υπολογίζεται επίσης, και µε διάφορες µεθόδους, που συνήθως βασίζονται σε περισσότερες κλιµατικές παραµέτρους, όπως είναι η σχετική υγρασία, η ταχύτητα ανέµου, και η ηλιακή ακτινοβολία (Doorenbos and Pruitt, 1977). Με τη χρήση της εξίσωσης FAO Penmman-Method, υπολογίζεται η ET o µιας δεδοµένης περιοχής µε τη χρήση πλειόνων κλιµατικών παραµέτρων (Allen et al., 1998). Σε υγρές περιοχές και/ή περιόδους όταν P eff > ET τότε και W> 0, ωστόσο θα πρέπει να ελέγχεται η υδατοαπορροφητικότητα του εδάφους ώστε να µην έχουµε επιφανειακή απορροή (La = 0) σε κάθε περίπτωση. Εποµένως σύµφωνα και µε τα κλιµατολογικά δεδοµένα της περιοχής, στον παρακάτω πίνακα δίνονται οι παράµετροι της εξίσωσης (1), καθώς και ο µέγιστος επιτρεπόµενος ρυθµός υδραυλικού φορτίου εφαρµογής ανά µήνα. ΠΙΝΑΚΑΣ 7.5: ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΜΕΓΙΣΤΟΥ ΕΠΙΤΡΕΠΟΜΕΝΟΥ Υ ΡΑΥΛΙΚΟΥ ΦΟΡΤΙΟΥ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΑΡ ΕΥΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟ ΟΣ ΕΞΑΤΜΙΣΟ ΙΑΠΝΟΗ Etc=kc*F (mm) ΜΕΣΗ ΜΗΝΙΑΙΑ ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΗ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ ΤΙΚΗ ΚΑΤΑΚΡΗΜΝΙ ΣΗ ΜΕΓΙΣΤΗ ΙΗΘΗΣΗ Ε ΑΦΙΚΟΥ ΝΕΡΟΥ W=24KγD (mm) ΡΥΘΜΟΣ ΜΕΓΙΣΤΟΥ Υ ΡΑΥΛΙΚΟΥ ΦΟΡΤΙΟΥ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ (τύπος 2) Lw (m3/στρεµ/da y) ΗΜΕΡΕ Pror (mm) Peff (mm) Lw (mm) ΜΗΝΕΣ Σ ΙΑΝ 31 71,01 32,7 30, ,02 4,55 ΦΕΒ 28 75,62 33,4 31, ,00 5,18 ΜΑΡ ,87 37,5 35, ,62 5,47 ΑΠΡ , , ,75 6,66 ΜΑΪ ,65 39,8 37, ,39 7,59 ΙΟΥΝ ,02 24,3 23, ,66 9,19 ΙΟΥΛ ,57 18,7 18, ,43 9,47 ΑΥΓ ,20 15,7 15, ,90 8,96 ΣΕΠ ,98 29,1 27, ,24 7,51 ΟΚΤ ,72 50,2 46, ,55 5,66 ΝΟΕ 30 88,09 57,6 52, ,80 4,56 ΕΚ 31 72,36 50,5 46, ,94 4,09 M.O. 132,18 35,21 32,98 200,19 6,57 Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 74

76 Ακολούθως ελέγχεται η δυνατότητα, µε βάση τη διαθέσιµη έκταση των 20 στρεµµάτων, για την εφαρµογή των παραπάνω υδραυλικών φορτίων (Για το µέγιστο υδραυλικό φορτίο εφαρµογής το µήνα Ιούλιο και για το ελάχιστο υδραυλικό φορτίο εφαρµογής το µήνα εκέµβριο ). Για το µήνα Ιούλιο λοιπόν, και µε δεδοµένη την έκταση των 20 στρεµµάτων, µπορούν να εφαρµοστούν έως 20 στρ x 9,47 m 3 /στρεµ*day = 189,40 m 3 / day επεξεργασµένης εκροής, η οποία υπερκαλύπτει την µέση ηµερήσια παροχή των 120,00 m 3 / day για το θέρος της 40 ετίας. Για το µήνα εκέµβριο, και µε δεδοµένη την έκταση των 20 στρεµµάτων, µπορούν να εφαρµοστούν έως 20 στρ x 4,09 m 3 /στρεµ*day = 81,8 m 3 / day επεξεργασµένης εκροής, η οποία υπερκαλύπτει την µέση ηµερήσια παροχή των 70 m 3 / day για το χειµώνα της 40 ετίας. Αξίζει να σηµειωθεί πως η δεξαµενή αποθήκευσης και άντλησης της εκροής στην Ε.Ε.Λ., ωφέλιµου όγκου 180 m 3, ουσιαστικά εξισορροπεί τις µέγιστες ηµερήσιες παροχές και τροφοδοτεί το πεδίο βραδείας διάθεσης ανά διαστήµατα (λειτουργία 15 ηµέρες ανά µήνα - µέγιστο). Τελικά ελέγχεται η πραγµατική υδραυλική φόρτιση του εδάφους µε βάση τις παροχές χειµώνα και θέρους, καθώς και η πραγµατική υπεδάφια κατείσδυση. Το παραπάνω πραγµατοποιείται υπολογίζοντας το µέγιστο υδραυλικό φορτίο εφαρµογής στην περίπτωση της επιλογής συστήµατος βραδείας διάθεσης τύπου 1 (ικανοποίηση των εξατµισοδιαπνευστικών αναγκών της δεδοµένης καλλιέργειας και άλλων απωλειών και/ή αναγκών βαθιάς διήθησης, έκπλυσης και άλλων). Η εξίσωση (1) για συστήµατα βραδείας εφαρµογής τύπου 1 τροποποιείται ως εξής: L w = (k c ET o P eff LR 100 ) 1 + (4) 100 Es όπου, E s = ο βαθµός απόδοσης του συστήµατος διανοµής που για τοπική, ελεγχόµενη εφαρµογή εκτιµάται σε 90% περίπου LR= οι απαιτήσεις για απόπλυση οι οποίες είναι το ποσοστό του ρυθµού του υδραυλικού φορτίου εφαρµογής, που απαιτείται για την απόπλυση των συσσωρευµένων αλάτων, εκτός της περιοχής του ριζικού συστήµατος της χρησιµοποιούµενης φυτικής βλάστησης, και δίνονται από τον τύπο : Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 75

77 ECi LR (%) = x100 EC d όπου, EC i = µέση ηλεκτρική αγωγιµότητα της εφαρµοζόµενης εκροής (1,17 ds/m) και EC d =η απαιτούµενη ηλεκτρική αγωγιµότητα στη στραγγιζόµενη εκροή για προστασία της φυτικής βλάστησης. (1,5 ds/m) LR = 78 % Εποµένως σύµφωνα και µε τα δεδοµένα του Πίνακα 7.5, στον παρακάτω πίνακα δίνονται οι παράµετροι της εξίσωσης (4), καθώς και ο µέγιστος επιτρεπόµενος ρυθµός υδραυλικού φορτίου εφαρµογής ανά µήνα ώστε να µην έχουµε διήθηση εδαφικού νερού. Πρόσθετα υπολογίζεται η πραγµατική διήθηση εδαφικού νερού για κάθε µήνα µε βάση τα δεδοµένα του Πίνακα 7.5. Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 76

78 ΑΡ ΕΥΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟ ΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ 7.6: ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΗΣ ΙΗΘΗΣΗΣ Ε ΑΦΙΚΟΥ ΝΕΡΟΥ ΡΥΘΜΟΣ ΜΕΓΙΣΤΟΥ Υ ΡΑΥΛΙΚΟΥ ΦΟΡΤΙΟΥ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ (τύπος 2) Lw (m3/στρεµ/da y) ΜΕΓΙΣΤΗ ΙΗΘΗΣΗ Ε ΑΦΙΚΟΥ ΝΕΡΟΥ ΡΥΘΜΟΣ ΜΕΓΙΣΤΟΥ Υ ΡΑΥΛΙΚΟΥ ΦΟΡΤΙΟΥ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ (τύπος 1) Lw' (m3/στρεµ/da ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΗ ΜΗΝΙΑΙΑ ΠΟΣΟΤΗΤΑ ΕΚΡΟΗΣ ΠΡΟΣ ΙΑΘΕΣΗ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΗ ΙΗΘΗΣΗ Ε ΑΦΙΚΟΥ ΝΕΡΟΥ Lw (mm) W=24KγD (mm) Lw' (mm) m3/στρεµ/da m3/στρεµ/ (mm) ΜΗΝΕΣ ΗΜΕΡΕΣ y) m3/month y day ΙΑΝ ,02 4,55 101,00 79,15 2, ,00 3,78 1,23 38,15 ΦΕΒ ,00 5,18 101,00 87,02 3, ,00 3,78 0,68 18,92 ΜΑΡ ,62 5,47 101,00 135,72 4, ,00 3,78 0,00 0,00 ΑΠΡ ,75 6,66 101,00 195,31 6, ,00 6,49 0,00 0,00 ΜΑΪ ,39 7,59 101,00 265,79 8, ,00 6,49 0,00 0,00 ΙΟΥΝ ,66 9,19 101,00 345,44 11, ,00 6,49 0,00 0,00 ΙΟΥΛ ,43 9,47 101,00 380,59 12, ,00 6,49 0,00 0,00 ΑΥΓ ,90 8,96 101,00 349,86 11, ,00 6,49 0,00 0,00 ΣΕΠ ,24 7,51 101,00 245,71 8, ,00 6,49 0,00 0,00 ΟΚΤ ,55 5,66 101,00 147,45 4, ,00 3,78 0,00 0,00 ΝΟΕ ,80 4,56 101,00 70,81 2, ,00 3,78 1,42 42,70 ΕΚ ,94 4,09 101,00 51,31 1, ,00 3,78 2,13 65,99 M.O. 200,19 6,57 101,00 196,18 6, ,67 5,14 0,45 13,81 ΕΤΗΣΙΟ ΣΥΝΟΛΟ 2.402, , , ,56 165,76 1 : µέση ηµερήσια ποσότητα λυµάτων x ηµέρες του µήνα Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 77

79 Από τον παραπάνω πίνακα, για τον οποίο έχει ληφθεί για λόγους ασφαλείας ως ποσότητα εφαρµογής αυτή που προκύπτει µε την πληθυσµιακή αιχµή του οικισµού συνεχώς (για όλο το έτος δυσµενές σενάριο), παρατηρούµε ότι διήθηση εδαφικού νερού θα έχουµε µόνο για τους µήνες Νοέµβρη, εκέµβρη, Ιανουάριο και Φεβρουάριο. Τους υπόλοιπους µήνες του έτους, οι αρδευτικές ανάγκες της φυτικής βλάστησης υπερβαίνουν την εφαρµοζόµενη ποσότητα εκροής στο πεδίο διάθεσης, και δεν θα παρατηρείται υπεδάφια διήθηση του εδαφικού νερού. Η ποσότητα που θα διηθείται ανέρχεται περίπου σε 166 mm/ έτος, ενώ συνυπολογίζοντας τη στάθµη των -34 µ από την επιφάνεια του εδάφους, (η οποία είναι και η υψηλότερη στην οποία συναντάται ο υδροφόρος της περιοχής), σηµαίνει ότι η ποσότητα των εφαρµοζόµενων λυµάτων που θα φτάνει στον υδροφορέα, θα είναι απειροελάχιστη (της τάξης των m 3 συνολικά ετησίως µε το δυσµενές σενάριο, στην οποία περιλαµβάνεται και τα νερά των βροχοπτώσεων) και µάλιστα µετά από πολλά έτη. Η παραπάνω ποσότητα είναι πολύ µικρότερη από το 1 m/έτος, που προκύπτει από τη στρωµατογραφία της περιοχής και εποµένως δεν αναµένεται να παρατηρηθούν φαινόµενα υπερφόρτισης του εδάφους και υπέρβαση της απορροφητικής του ικανότητας. Το ίδιο συµπέρασµα προκύπτει από την αντίστοιχη ανάλυση σε µηνιαίο (65,99 mm µηνιαία διήθηση κατά το µήνα εκέµβριο έναντι 101 mm µέγιστης επιτρεπόµενης) και ηµερήσιο επίπεδο (2,13 mm ηµερήσια διήθηση κατά το µήνα εκέµβριο έναντι 7 mm µέγιστης επιτρεπόµενης). Η ελάχιστη ποσότητα των εφαρµοζόµενων λυµάτων που θα φτάνει στον υδροφορέα (της τάξης των m 3 συνολικά ετησίως µε το δυσµενές σενάριο), εξασφαλίζει πολύ µεγάλη αραίωση µε τα νερά του υδροφορέα. Σηµειώνεται ότι ο υδροφορέας της περιοχής ανήκει στο Υπόγειο Υδατικό Σύστηµα ΥΥΣ GR Σύστηµα Ταουσάνης-Καλού Νερού, στο οποίο σύµφωνα µε το Σχέδιο ιαχείρισης Υδάτων Υδατικού ιαµερίσµατος Θεσσαλίας η µέση ετήσια τροφοδοσία είναι 50 x 10 6 m 3 και η µέση ετήσια απόληψη 42 x 10 6 m Υπολογισµός του οργανικού φορτίου Βάσει του Πίνακα 6.8, και για διάθεση σε έδαφος µε καλλιέργεια, όπως η παρούσα περίπτωση, η µέση θερινή οργανική φόρτιση σε BOD 5 θεωρείται 121 Kg / m 2 *day. Στη συγκεκριµένη περίπτωση το µέγιστο ηµερήσιο οργανικό φορτίο θα είναι: Μέγιστο ηµερήσιο Οργανικό φορτίο εκροής = 160,00 m 3 /day * 10 mg/lt = 1,60 kg BOD 5 / day Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 78

80 Α Bαπαιτ, ηµερήσια = = 132,22 m 2 = 0,13 στρ Εποµένως απαιτούνται συνολικά 0,13 στρ. για τη δέσµευση του οργανικού φορτίου Υπολογισµός φορτίου σε αιωρούµενα στερεά Στη συγκεκριµένη περίπτωση το µέγιστο ηµερήσιο φορτίο σε αιωρούµενα στερεά θα είναι: Μέγιστο ηµερήσιο φορτίο εκροής σε αιωρούµενα στερεά = 160,00 m 3 /day *10 mg/lt = 1,60 kg S.S. / day Βάσει του σχετικού τύπου και για την µέγιστη ποσότητα αιωρούµενων στερεών που µπορεί να διατεθεί ανά στρέµµα, έχουµε: 1,60../ Α Γαπαιτ, ηµερήσια = max = 1,60../ 8../έ = 200 m2 = 0,20 στρ Εποµένως απαιτούνται συνολικά 0,20 στρ. για τη δέσµευση του φορτίου σε αιωρούµενα στερεά Υπολογισµός φορτίου σε θρεπτικά υλικά Σύµφωνα µε τα δεδοµένα που παρουσιάστηκαν, η λεύκη (Populus alba) που προτείνεται να χρησιµοποιηθεί στο Σύστηµα Βραδείας Εφαρµογής, δεσµεύει ανά στρέµµα περίπου 24,1 kg/έτος αζώτου και 4,1 kg/έτος φωσφόρου σύµφωνα µε τον Πίν. 6.10, που προέρχεται από Πίν. 7 στο Paranychianakis et al, 2006, µε πηγή τους Heilman and Norby, 1998 και µε υιοθέτηση της χαµηλότερης αναφερόµενης τιµής), ενώ από την άλλη ο ευκάλυπτος (Eucalyptus globulus) που προτείνεται εναλλακτικά, δεσµεύει ανά στρέµµα περίπου 65,1 kg/έτος αζώτου και 5,5 kg/έτος φωσφόρου (σύµφωνα µε την ίδια πηγή). Για τον προσδιορισµό της συγκεντρώσεως των θρεπτικών υλικών στα επεξεργασµένα λύµατα από την εκροή της Ε.Ε.Λ., λαµβάνεται : Μέγιστη ετήσια παροχή προς διάθεση = 120,00 m 3 /day * 183 (θερινή περίοδος) + 70,00 m 3 /day * 182 (χειµερινή περίοδος) = m 3 /year Oλικό άζωτο = 15 mg /lt * m 3 /year = 520,50 kg / year Ολικός φώσφορος = 8 mg /lt * m 3 /year =277,60 kg / year Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 79

81 Για φύτευση µε λεύκη (Populus Alba) έχουµε: Α απαιτ, Ν = 520,50 / 24,1 kg / m 2 year = m2 = 21,60 στρ. Α απαιτ, P = 277,60 &/ 4,1 kg / m 2 = m2 = 67,71 στρ. Αντίστοιχα, για φύτευση µε ευκάλυπτο (Eucalyptus globulus) έχουµε: Α απαιτ, Ν = 520,50 / 65,1 kg / m 2 year = m2 = 8,00 στρ. Α απαιτ, P = 277,60 &/ 5,5 kg / m 2 = m2 = 50,47 στρ. Εποµένως απαιτούνται συνολικά 21,60 στρ. φυτεύσεων µε το κατ αρχήν επιλεγόµενο φυτικό είδος (λεύκη) για την πλήρη δέσµευση του αζώτου. Καθότι η συνολική έκταση του γηπέδου για την κατασκευή του Συστήµατος Βραδείας Εφαρµογής ανέρχεται περίπου σε 20 στρ., προκύπτει εποµένως ότι ελάχιστες ποσότητες αζώτου δεν θα δεσµεύονται από τα φυτά. Έτσι ουσιαστικά εκµηδενίζεται ο όποιος κίνδυνος από τη διαφυγή αζώτου και ειδικά µε τη µορφή νιτρικών αλάτων. Από τους παραπάνω υπολογισµούς προκύπτει επίσης ότι απαιτούνται συνολικά 67,71 στρ. φυτεύσεων µε το συγκεκριµένο φυτικό είδος για την πλήρη δέσµευση του φωσφόρου. Με δεδοµένη τη συνολική έκταση του γηπέδου διάθεσης σε 20 στρ., προκύπτει εποµένως ότι σχεδόν το ένα τέταρτο της ποσότητας φωσφόρου θα δεσµεύεται από τα φυτά. Ωστόσο, δεν υφίσταται κίνδυνος από τη διαφυγή του φωσφόρου, καθότι αυτός παραµένει σχεδόν στο σύνολό του στα επιφανειακά στρώµατα του εδάφους και δεν διεισδύει προς το υπέδαφος. Όπως βέβαια προαναφέρθηκε στο κεφ. 7.2, είναι σηµαντική για τη µεγιστοποίηση του βαθµού δέσµευσης των θρεπτικών από τα δέντρα, η κατά διαστήµατα αποµάκρυνση της βιοµάζας µέσω του κλαδέµατος, στη συχνότητα που προαναφέρθηκε αναλόγως του Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 80

82 επιλεγόµενου είδους φύτευσης, καθώς και η συχνή αποµάκρυνση των φύλλων που πέφτουν ώστε να µην έχουµε επιστροφή των θρεπτικών στο έδαφος Υπολογισµός συγκέντρωσης αλάτων Παρακάτω υπολογίζεται η επίδραση της αλατότητας της εκροής της Ε.Ε.Λ., µε τη χρήση υπολογισµών που αφορούν ενδεικτικές τιµές των διαφόρων παραµέτρων. H συγκέντρωση των ολικών διαλυµένων στερεών (TDS) των επεξεργασµένων υγρών αποβλήτων υπολογίζεται σε περίπου 750 mg/lt το πολύ (σχετικά δυσµενές σενάριο), συνεπώς η ηλεκτρική αγωγιµότητα υπολογίζεται από την παρακάτω σχέση σε : ECw = = 1,17 ds/m Ο λόγος προσροφήσεως νατρίου υπολογίζεται µε την θεώρηση πως οι συγκεντρώσεις των κατιόντων & ανιόντων λαµβάνουν τις παρακάτω τιµές : Να + = 400 mg/l Cα 2+ = 40 mg/l Mg 2+ = 60 mg/l 2- HCO 3 = 300 mg/l Άρα, σε meq/l Να + = 400 mg/l / 23 = 17,4 meq/l Cα 2+ = 40 mg/l / 20 = 2 meq/l Mg 2+ = 60 mg/l / 12 = 5 meq/l 2- HCO 3 = 300 mg/l / 61 = 5 meq/l Cα x 2+ = 1,18 meq/l SAR adj = = 9,9 Από τον Πίνακα 6.14, και για SAR adj = 9,9 και ECw=1,17 ds/m, διαπιστώνεται πως θα παρουσιάζεται µέτριο πρόβληµα διήθησης. Επίσης, η τιµή της ηλεκτρικής αγωγιµότητας (ECw=1,17 ds/m), οδηγεί σε µικρό έως µέτριο βαθµό περιορισµού στη χρήση του. Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 81

83 Επαναλαµβάνεται ωστόσο ότι τα παραπάνω δεδοµένα αναφέρονται σε σχετικά δυσµενή σενάρια αλατότητας, ενώ η βραδεία άρδευση που θα εφαρµοστεί, συντελεί στη µείωση της επίδρασης της αλατότητας των λυµάτων και στην προστασία της παραγωγής των φυτών Συνοπτική περιγραφή µορφής του έργου Στη συνέχεια γίνεται αναλυτικός σχεδιασµός της έκτασης 20 στρεµ στην οποία θα φυτευθούν δένδρα περίπου. Οι αποστάσεις φύτευσης των δένδρων και οι διαστάσεις του κεντρικού αγωγού και των πλευρικών αγωγών εφαρµογής του υδραυλικού φορτίου φαίνονται αναλυτικά στο σχήµα 2. Ο διάδροµος 3 m µεταξύ δύο ζευγών σειρών (σε απόσταση µεταξύ τους 2 m) θα µπορεί να χρησιµοποιηθεί για προσπέλαση και διευκόλυνση της παρακολούθησης του έργου και διαχείρισης της φυτικής βλάστησης. Στο παρακάτω σχήµα δίδεται αναλυτική παρουσίαση δύο συνεχόµενων ζευγών σειρών δένδρων. Όπως φαίνεται σε αυτό το σχήµα το όλο σύστηµα εφαρµογής παραµένει κλειστό µε αποτέλεσµα την µεγιστοποίηση της διάρκειας ζωής του δικτύου διανοµής. Επίσης, µ αυτή τη διάταξη µεγιστοποιείται η πυκνότητα φύτευσης των δένδρων και φυσικά ο ρυθµός της εξατµισοδιαπνοής (ΕΤ). Στη ΜΠΕ που συνοδεύει η παρούσα επισυνάπτεται επίσης Σχέδιο µε κάτοψη και τοµή αντιπροσωπευτικού τµήµατος του υπό µελέτη συστήµατος διάθεσης σε κλίµακα 1:50 (Σχ. ΑΝ.1), µε απεικόνιση στον καλύτερο δυνατό βαθµό των λεπτοµερειών του, των αγωγών, των προς ανάπτυξη δέντρων, των πραγµατικών διαστάσεων και των διαφόρων σχετικών αποστάσεων. Απεικονίζονται δε και οι σωληνίσκοι άρδευσης τύπου «spaghetti», µέσω των οποίων διατίθεται η εκροή σε κάθε δέντρο. Είναι κατανοητό ότι οι διαστάσεις των δέντρων, το βάθος του ριζικού τους συστήµατος και γενικά των χαρακτηριστικών τους είναι ενδεικτικές, καθώς αυτές εξαρτώνται από πλήθος παραγόντων (κλίµα, χαρακτηριστικά εδάφους, κλπ). Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 82

84 ΣΧΗΜΑ 7.1: ΑΝΑΛΥΤΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΥΟ ΣΥΝΕΧΟΜΕΝΩΝ ΖΕΥΓΩΝ ΕΝ ΡΩΝ (α) ΚΑΤΟΨΗ, (β) ΤΟΜΗ Α-Α 2,00 m (α) 2,00 m Αγωγός Φ32 Κορµός δένδρου 3,00 m ιάδροµος πλάτους 3,00 µ Α Περιοχή εφαρµογής καλυµένη µε πλαστικό ηµισωλήνα διαµέτρου 160 mm 0,4 m (Μέγιστη διάµετρος κορµού δένδρων) 2,0 m 2,00 m Αγωγός Φ32 Α (β) Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 83

85 Τα βασικά χαρακτηριστικά της έκτασης που θα χρησιµοποιηθεί δίνονται στα σχέδια της ΜΠΕ που συνοδεύει η παρούσα µελέτη. Η διαθέσιµη συνολική έκταση θα είναι 20 στρεµ. περίπου. Η διάταξη των δέντρων θα είναι σε διπλές σειρές σε αποστάσεις, µεταξύ τους 3 m και τα δέντρα επί των σειρών 2 m και µεταξύ δύο συνεχόµενων σειρών 2,0 m (Σχήµα 7.1). Μ' αυτή τη διάταξη θα απαιτηθούν περίπου δένδρα. Η κλίση θα πρέπει να είναι µικρότερη από 20% (στο διαθέσιµο χώρο αγροτεµάχιο είναι µικρότερη από 3%). Θα επιδιωχθεί όπως οι πλευρικές σωλήνες εφαρµογής να τοποθετηθούν στη κατεύθυνση των ισοϋψών έτσι ώστε και η οµοιοµορφία να επιτυγχάνεται και η επιφανειακή απορροή να αποφεύγεται. Τα βασικά χαρακτηριστικά εδάφους είναι: δοµή αργιλοαµµώδες ph 5,5 8,5, υδραυλική αγωγιµότητα 0,5-1 cm/h, βάθος µέχρι τον υδροφόρο ορίζοντα µεγαλύτερη από 25 m και κλίση 0-3%. Η εκροή εφαρµόζεται µέσω ενός κεντρικού αγωγού σε µεσοδιαστήµατα µίας-δυο ηµερών, έτσι ώστε να υφίστανται µεσοδιαστήµατα (µίας ηµέρας τουλάχιστον) ξήρανσης µεταξύ δύο διαδοχικών ηµερών εφαρµογής υδραυλικού φορτίου. Βασικό ρόλο την εφαρµογή µεσοδιαστηµάτων παίζει η δεξαµενή αποθήκευσης άντλησης εκροής ωφέλιµου όγκου 180 m 3 περίπου. Τα τεχνικά χαρακτηριστικά του προτεινοµένου έργου συνοψίζονται στον παρακάτω πίνακα. Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 84

86 ΠΙΝΑΚΑΣ 7.8: ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΟΥ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟΥ ΕΡΓΟΥ (ΤΥΠΟΣ 2) Χαρακτηριστικό Μονάδα Τιµή Μέγιστη Παραγωγή υγρών αποβλήτων ανά ι.κ. (θέρος 40 ετίας) L/d 200 υναµικότητα έργου ι.κ. 800 Έκταση πεδίου διάθεσης M Χαρακτηριστικά φύτευσης δέντρων Υδρόφιλα (Λεύκα Populus alba) Πλάτος διαδρόµων για έλεγχο λειτουργίας και παρακολούθησης του έργου m 3 Απόσταση επί διπλών σειρών δέντρων m 2 Απόσταση δέντρων επί της σειράς m 2 Πυκνότητα δέντρων no/1000 m² Υδραυλικό φορτίο εφαρµογής m/yr 1,5 Χαρακτηριστικά εδάφους Κλίση % < 3% Υδραυλική αγωγιµότητα cm/h 0,5-1 ph 5,5-8,5 Βάθος υδροφόρου ορίζοντα m >35 Χαρακτηριστικά αγωγών ιάµετρος κεντρικού αγωγού τροφοδοσίας πεδίου βραδείας mm εφαρµογής 75 Μήκος κεντρικού αγωγού τροφοδοσίας πεδίου βραδείας εφαρµογής m 160 ιάµετρος αγωγού τροφοδοσίας έκαστης υποπεριοχής (4 συνολικά υποπεριοχές) mm 50 Μήκος αγωγού τροφοδοσίας (4 συνολικά υποπεριοχές) m 4 x 20 ιάµετρος αγωγού διανοµής αγωγών εφαρµογής έκαστης mm υποπεριοχής 50 Μήκος αγωγού διανοµής αγωγών εφαρµογής m 4 x 8 x 125 ιάµετρος αγωγού εφαρµογής έκαστης υποπεριοχής mm 32 Μήκος αγωγού εφαρµογής m 17 x 248 ιάµετρος σωληνίσκων άρδευσης mm 4 Μήκος σωληνίσκων άρδευσης (τύπου spaghetti D4) m Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 85

87 8. Μέτρα, περιορισµοί και παρακολούθηση λειτουργίας εγκαταστάσεων 8.1. Έλεγχος Ε.Ε.Λ. Με το σύστηµα ελέγχου θα επιτυγχάνεται η πλήρως αυτοµατοποιηµένη λειτουργία της εγκατάστασης µέσω Προγραµµατιζόµενου Λογικού Ελεγκτή (PLC), έτσι ώστε να εξασφαλίζεται ο πλήρης έλεγχος και η σωστή λειτουργία της ΕΕΛ, ενώ θα προβλέπεται σύστηµα ειδοποίησης για σφάλµατα σε κινητά τηλέφωνα του/των συντηρητή/των. Σε περίπτωση βλάβης του PLC, η λειτουργία της ΕΕΛ δεν θα διακόπτεται καθώς όλη η ηλεκτρολογική εγκατάσταση θα συνεχίζει να δουλεύει κανονικά. Το σύστηµα µετρήσεων και τηλε-ελέγχου / τηλεχειρισµού πρέπει: α. να παρέχει στον χειριστή της µονάδας επαρκείς, έγκυρες και έγκαιρες πληροφορίες για την λειτουργική κατάσταση της µονάδας, β. να επιτρέπει την αυτόµατη λειτουργία της µονάδας υπό κανονικές συνθήκες, γ. να επιτρέπει στον χειριστή την παρέµβαση στην λειτουργία της µονάδας αν αυτός το κρίνει απαραίτητο, δ. να επιτρέπει τη λειτουργία της µονάδας από το πεδίο αν υπάρχει απώλεια του κεντρικού συστήµατος ελέγχου ή αν κρίνεται απαραίτητο, ε. να πληροφορείται ο χειριστής άµεσα την όποια βλάβη 24 ώρες το 24ωρο, για όλο το χρόνο χωρίς να βρίσκεται παρών στο έργο. Σηµειώνεται ότι όλες οι κρίσιµες µετρήσεις λειτουργίας θα έχουν και τοπική ένδειξη. Με το σύστηµα επιτυγχάνεται η αυτοµατοποίηση των κυριότερων λειτουργιών, καθώς και η ρύθµιση των παραµέτρων λειτουργίας της ΕΕΛ. Ειδικότερα οι γενικές δυνατότητες του προσφερόµενου συστήµατος αυτοµάτου ελέγχου και λειτουργίας των εγκαταστάσεων θα είναι οι παρακάτω: Όπου απαιτούνται χειρισµοί, που θα γίνονται σε αραιά χρονικά διαστήµατα, κυρίως για λόγους συντήρησης (αποµόνωση µονάδων, by pass, κλπ), τότε θα γίνονται τοπικά. Όλα τα τηλεχειριζόµενα όργανα και εξοπλισµός ενεργοποιούνται και µε τοπικό χειρισµό που θα έχει προτεραιότητα έναντι των άλλων. Χρησιµοποιούνται και αυτοµατισµοί τοπικής σηµασίας. Όλοι οι χρόνοι λειτουργίας (χρονοπρογραµµατισµός) θα ρυθµίζονται µέσω PLC. Όπου υπάρχει αυτοµατισµός, αφ' ενός µεν να παρέχεται η δυνατότητα ρύθµισης του αυτόµατου συστήµατος και αφ' ετέρου να είναι δυνατός ο τοπικός χειρισµός ή και ο τηλεχειρισµός. Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 86

88 Για τη βέλτιστη εποπτεία της Εγκατάστασης, από πλευράς τοπικών ενδείξεων και χειρισµών και την ασφαλή και απρόσκοπτη καλωδίωση προς τις επιµέρους µονάδες της Εγκατάστασης, προτείνεται να εγκατασταθεί ένας (1) Τοπικός Σταθµός (PLC) στο κτίριο εξυπηρέτησης της ΕΕΛ. Για την παρακολούθηση της ποιότητας των επεξεργασµένων λυµάτων και της τήρησης των ορίων εκροής που θα καθοριστούν, πριν από τη διάθεση τους στον αποδέκτη, υπάρχει στο σχεδιασµό του έργου ήδη κατάλληλο φρεάτιο που θα λειτουργεί ως φρεάτιο δειγµατοληψίας, από όπου θα γίνεται λήψη δειγµάτων και παρακολούθηση της ποιότητας των επεξεργασµένων λυµάτων µε χηµικές αναλύσεις. Αυτό βρίσκεται στη δεξαµενή αποθήκευσης άντλησης της εκροής, στην οποία θα καταλήγουν τα επεξεργασµένα λύµατα µετά και από τα στάδια της τριτοβάθµιας επεξεργασίας και της απολύµανσης και απεικονίζεται στο συνηµµένο στη ΜΠΕ που συνοδεύει η παρούσα Σχ. ΚΤ.6, δίπλα στο αντλιοστάσιο αντίστροφης πλύσης του φίλτρου Γ βάθµιας επεξεργασίας. Επίσης, ως φρεάτιο δειγµατοληψίας για την παρακολούθηση της ποιότητας της εκροής µετά την έξοδο από τη βιολογική επεξεργασία, ορίζεται το φρεάτιο που στο παραπάνω σχέδιο βρίσκεται στο αντλιοστάσιο τροφοδοσίας της τριτοβάθµιας επεξεργασίας (µε την ένδειξη 2). Για την ορθή παρακολούθηση της λειτουργίας των έργων επεξεργασίας των λυµάτων θα λαµβάνονται δείγµατα ανεπεξέργαστων λυµάτων στο φρεάτιο του αντλιοστασίου εισόδου της Ε.Ε.Λ., που απεικονίζεται στο συνηµµένο στη ΜΠΕ που συνοδεύει η παρούσα Σχ. ΚΤ.1, αµέσως πριν την έξοδο των λυµάτων από το αντλιοστάσιο. Τέλος, θα εγκατασταθούν και κατάλληλοι µετρητές παροχής στην είσοδο και την έξοδο της Ε.Ε.Λ., στα σηµεία που φαίνονται στα Σχ.ΚΤ.1 και ΚΤ.6 της ΜΠΕ που συνοδεύει η παρούσα Έλεγχος στο χώρο διάθεσης εκροής Εντός του χώρου διάθεσης προβλέπεται να κατασκευαστούν φρεάτια δειγµατοληψίας της εκροής σε κατάλληλα σηµεία, ώστε να διαπιστώνεται η ποιότητά της σε διάφορα βάθη. Στην περίπτωση που από τη δειγµατοληψία στα διάφορα βάθη προκύψουν αποτελέσµατα µη αναµενόµενα, θα διακόπτεται η διάθεση της εκροής εωσότου εντοπιστεί και διορθωθεί το πρόβληµα, και ο φορέας του έργου θα µεταφέρει µε βυτιοφόρα οχήµατα την εκροή στην ΕΕΛ Λάρισας προς διάθεση ή θα την διαθέσει µε άλλο πρόσφορο τρόπο σε συνεννόηση µε τις αρµόδιες υπηρεσίες. Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 87

89 Επίσης, θα πρέπει να παρακολουθείται τόσο η κατάσταση του αρδευτικού δικτύου για την οµαλή του λειτουργία, όσο και η ανάπτυξη και υγεία των φυτών, ώστε να εκτελούν το ρόλο τους επιτυχηµένα. Επίσης, θα τοποθετηθούν στο έδαφος και υγρασιόµετρα (tensiometers), προκειµένου να διαπιστώνεται άµεσα η πιθανότητα υπερφόρτισής του και να διακόπτεται άµεσα η διάθεση της εκροής. Η εκροή µπορεί να παραµένει εντός της προαναφερόµενης δεξαµενής αποθήκευσης άντλησης για όσο χρειαστεί. Σε περίπτωση πλήρωσης της δεξαµενής και συνεχιζόµενης αδυναµίας διάθεσης, ο φορέας του έργου θα µεταφέρει µε βυτιοφόρα οχήµατα την εκροή στην ΕΕΛ Λάρισας προς διάθεση ή θα την διαθέσει µε άλλο πρόσφορο τρόπο σε συνεννόηση µε τις αρµόδιες υπηρεσίες. Η συστηµατική παρακολούθηση των παραµέτρων στον αποδέκτη θα πρέπει γίνεται µε την επίβλεψη των αρµοδίων Υπηρεσιών.Θα πρέπει να τηρούνται χωρίς παρεκκλίσεις όσα ορίζονται παραπάνω σχετικά µε τον αποδέκτη των επεξεργασµένων λυµάτων και την ποιότητα εκροής, στο βαθµό που αυτά θα εγκριθούν από τις αρµόδιες υπηρεσίες. Το δίκτυο άρδευσης θα είναι αυτόµατο και θα διαθέτει κατάλληλους σταλλάκτες για την τελική διάθεση, ώστε να ελαχιστοποιείται η επαφή των χειριστών µε τα επεξεργασµένα λύµατα. Για την προστασία των υδατικών πόρων της περιοχής, προτείνεται να µην επιτρέπεται η απόληψη νερού από πηγάδια ή γεωτρήσεις για υδρευτική χρήση, σε ζώνη ελάχιστης ακτίνας 600 µ. από την περιοχή διάθεσης. Επίσης, προτείνεται να µην επιτρέπεται η αντίστοιχη απόληψη νερού για αρδευτική χρήση, σε ζώνη ελάχιστης ακτίνας 100 µ. από την περιοχή διάθεσης. Τα παραπάνω µέτρα κρίνονται αρκετά για την ασφαλή λειτουργία των εγκαταστάσεων και προστασία της άµεσης και ευρύτερης περιοχής, του περιβάλλοντος και της δηµόσιας υγείας Μέτρα και περιορισµοί σε σχέση µε ΚΥΑ 39626/2208/2009 (ΦΕΚ 2075/Β/2009) Σύµφωνα µε το άρθ. 6 της ΚΥΑ 39626/2208/2009 (ΦΕΚ 2075/Β/2009), «για να επιτευχθεί ο στόχος πρόληψης ή περιορισµού της εισαγωγής ρύπων στα υπόγεια ύδατα, ο οποίος θεσπίζεται σύµφωνα µε το Αρθ-4, παρ.1, εδαφ.β, περιπτ.β1, του Π -51/07, η αρµόδια αρχή διασφαλίζει ότι το πρόγραµµα µέτρων που καταρτίζεται σύµφωνα µε το Αρθ-12 του εν λόγω Π περιλαµβάνει:». Το πρόγραµµα µέτρων στο οποίο αναφέρεται η παραπάνω ΚΥΑ πρόκειται για το Πρόγραµµα Βασικών και Συµπληρωµατικών Μέτρων του εγκεκριµένου Σχεδίου ιαχείρισης Υδάτων Υδατικού ιαµερίσµατος Θεσσαλίας, που αναφέρεται στο κεφ. 5. Τόσο στα Βασικά όσο και στα Συµπληρωµατικά Μέτρα, δεν αναφέρονται συγκεκριµένα µέτρα για τη µέθοδο εφαρµογής του εµπλουτισµού, την Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 88

90 ποιότητα των επεξεργασµένων υγρών αποβλήτων και την κατάσταση του υπόγειου υδροφορέα, εκτός αυτών που ήδη έχουν καθοριστεί µε βάση την ΚΥΑ 39626/2208/2009 και στη συνέχεια την ΥΑ 1811/2011, για τα οποία η συνάφειά τους µε τα προτεινόµενα έργα παρατίθεται στο κεφ. 4 της παρούσας. Επίσης, το παρόν έργο συµβάλλει στους σκοπούς της Οδηγίας 91/271/ΕΟΚ, που ενσωµατώθηκε στην ελληνική νοµοθεσία µε τις Κ.Υ.Α. 5673/400/1997 (ΦΕΚ 192/Β) και 19661/1982/99 (ΦΕΚ 1811/Β), για την προστασία του περιβάλλοντος από τις αρνητικές επιπτώσεις που προκαλεί η διάθεση ανεπεξέργαστων ή ανεπαρκώς επεξεργασµένων αστικών λυµάτων και των παραπροϊόντων τους (ιλύς), παρά το γεγονός ότι αφορά οικισµό µε ισοδύναµο πληθυσµό <2.000 κατοίκων. Τέλος, ακολουθείται η ορθή πρακτική διαχείρισης λυµάτων, εφόσον εφαρµόζονται οι κατευθυντήριες γραµµές της Ειδικής Γραµµατείας Υδάτων σε σχέση µε το προτεινόµενο σύστηµα, οι προδιαγραφές του οποίου συµφωνούν µε αυτές που αναφέρονται στο Κείµενο Κατευθυντήριων Γραµµών για τη ιαχείριση Λυµάτων Μικρών Οικισµών που έχει εκδόσει η Ειδική Γραµµατεία Υδάτων Μέτρα ασφαλείας από φορέα λειτουργίας Ο φορέας λειτουργίας των εγκαταστάσεων θα πρέπει να τηρεί τα εξής µέτρα: 1. Να προβαίνει στην ελάχιστη απαιτούµενη συχνότητα δειγµατοληψιών και αναλύσεων των προς επαναχρησιµοποίηση επεξεργασµένων υγρών αποβλήτων, µε σκοπό αυτά να ανταποκρίνονται στις απαιτήσεις επαναχρησιµοποίησης του Παραρτήµατος Ι, Πίνακα 2 της οικ /2011 ΚΥΑ (ΦΕΚ 354/Β/ ) «Καθορισµός µέτρων, όρων και διαδικασιών για την επαναχρησιµοποίηση επεξεργασµένων υγρών αποβλήτων και άλλες διατάξεις». 2. Να καταγράφει τα αποτελέσµατα των αναλύσεων από τις δειγµατοληψίες σε κατάλληλο αρχείο και να καταχωρεί σε αυτό τυχόν συµβάντα κατά τη λειτουργία των εγκαταστάσεων, καθώς και τις ενέργειες που έγιναν για την επαναφορά του συστήµατος σε κανονική λειτουργία. 3. Να διακόπτει τη διάθεση και παροχή των επεξεργασµένων υγρών αποβλήτων προς επαναχρησιµοποίηση όταν δεν ικανοποιούνται οι απαιτήσεις της εκροής, όπως αυτές ορίστηκαν παραπάνω. 4. Να ορίζει υπεύθυνο λειτουργίας, τα στοιχεία του οποίου κοινοποιεί στην οικεία ιεύθυνση Υδάτων της Αποκεντρωµένης ιοίκησης. 5. Να αναρτήσει στο χώρο διάθεσης των επεξεργασµένων λυµάτων κατάλληλη σήµανση που να απεικονίζει κρουνό βρύσης επισηµασµένο µε το σύµβολο «Χ» και ευανάγνωστα η φράση «ΑΝΑΚΥΚΛΩΜΕΝΟ ΝΕΡΟ ΜΗ ΠΟΣΙΜΟ» και Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 89

91 «ΑΠΑΓΟΡΕΥΤΑΙ Η ΕΙΣΟ ΟΣ» στα Ελληνικά και στα Αγγλικά, ώστε να διασφαλίζεται η υγιεινή όσων προσεγγίζουν τους χώρους αυτούς. 6. Οι σωληνώσεις (συµπεριλαµβανοµένων των εξαρτηµάτων σύνδεσης και των κρουνών) που θα εξυπηρετούν το δίκτυο του ανακυκλωµένου νερού να ξεχωρίζουν από το δίκτυο ύδρευσης µε κατάλληλο τρόπο. 7. Να υλοποιεί τα προγράµµατα παρακολούθησης που έχουν καθοριστεί από τις σχετικές µελέτες και τις εγκρίσεις των αρµόδιων υπηρεσιών. 8. Εάν ο υπεύθυνος λειτουργίας διαπιστώσει από τους ελέγχους που θα πραγµατοποιεί κίνδυνο δυσµενών επιπτώσεων στο περιβάλλον ή/και στη δηµόσια υγεία, το γνωστοποιεί αµέσως στην αρµόδια ιεύθυνση Υδάτων της Αποκεντρωµένης ιοίκησης, προκειµένου να καθορισθούν από κοινού, σε συνεργασία και µε την αρµόδια ιεύθυνση Υγείας της Περιφέρειας, το είδος και το χρονοδιάγραµµα των αναγκαίων επανορθωτικών µέτρων που πρέπει να ληφθούν. 9. Να φροντίζει για την τήρηση χωρίς παρεκκλίσεις των απαιτήσεων των αρµόδιων υπηρεσιών. 10. Κατά τη διάθεση της εκροής να αποφεύγεται ο καταιονισµός και ο ψεκασµός, ώστε να αποφεύγεται η δηµιουργία σταγονιδίων. 11. Οι ασχολούµενοι µε την φροντίδα του χώρου διάθεσης θα πρέπει να λαµβάνουν τις κατάλληλες προφυλάξεις κατά τις εργασίες συντήρησης και ελέγχου (γάντια, ειδικά υποδήµατα, κ.λ.π. 12. Να λαµβάνει τα αναγκαία προληπτικά µέτρα και µέτρα αποκατάστασης του υδάτινου περιβάλλοντος, κατ εφαρµογή του Π.. 148/2009 (Α 190) Προβλέψεις ασφαλείας σε περιπτώσεις έκτακτης ανάγκης Σε περίπτωση αστοχίας των διαφόρων τµηµάτων του έργου ή διακοπής της παροχής ηλεκτρικού ρεύµατος έχουν προβλεφτεί κατάλληλα µέτρα ασφαλείας έτσι ώστε να αποφεύγονται ανεπιθύµητες επιπτώσεις στον περιβάλλον και τη δηµόσια υγεία. Τα µέτρα ασφαλείας που έχουν προβλεφθεί είναι τα εξής: 1) Όλες οι εγκαταστάσεις θα παρακολουθούνται µέσω του προγραµµατιζόµενου ηλεκτρονικού ελεγκτή και της τηλεµετρίας, µε αποτέλεσµα τη δυνατότητα άµεσης διαπίστωσης του όποιου προβλήµατος και δυνατότητα έγκαιρης εκτέλεσης των κατάλληλων χειρισµών. Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 90

92 2) Όλα τα συστήµατα επεξεργασίας και διάθεσης των λυµάτων θα είναι συνδεδεµένα µε ηλεκτροπαραγωγό ζεύγος (Η/Ζ), για την κάλυψη των αναγκών ρευµατοδότησης σε περίπτωση διακοπής της κύριας παροχής. 3) Σε όλα τα σηµεία άντλησης προβλέπονται εφεδρικά συστήµατα για την περίπτωση δυσλειτουργίας των κύριων συστηµάτων, µε αυτόµατη λειτουργία και ικανότητα κάλυψης των αναγκών µέχρι την επιδιόρθωση της βλάβης και την επαναφορά των κύριων συστηµάτων. 4) Σε πολλά σηµεία της εγκατάστασης προβλέπονται παρακαµπτήριες διατάξεις, ώστε σε περίπτωση βλάβης ή άλλου προβλήµατος σε κάποιο τµήµα της να µπορεί να λειτουργεί η ΕΕΛ µε τα υπόλοιπα τµήµατά της. 5) Σε περίπτωση δυσλειτουργίας ή αστοχίας της Ε.Ε.Λ. και αδυναµίας επεξεργασίας των λυµάτων στον επιθυµητό βαθµό, τα λύµατα θα µεταφέρονται µε βυτιοφόρα οχήµατα στην ΕΕΛ Λάρισας προς διάθεση (απόσταση περίπου 20 χλµ.) ή σε άλλο κατάλληλο αποδέκτη, σε συνεννόηση µε τις αρµόδιες υπηρεσίες. Στις δεξαµενές του έργου (σηπτική δεξαµενή, τεχνητοί υγροβιότοποι) υπάρχει αρκετός χώρος για τη συγκράτηση των λυµάτων, ώστε να µην υπάρξει περίπτωση διαφυγής τους. 6) Στην περίπτωση δυσλειτουργίας ή αστοχίας του συστήµατος διάθεσης (υπέρβαση ορίων εκροής, υπερφόρτιση εδάφους, κλπ), θα διακόπτεται η διάθεση της εκροής εωσότου εντοπιστεί και διορθωθεί το πρόβληµα, και ο φορέας του έργου θα µεταφέρει µε βυτιοφόρα οχήµατα την εκροή στην ΕΕΛ Λάρισας προς διάθεση ή θα την διαθέσει µε άλλο πρόσφορο τρόπο σε συνεννόηση µε τις αρµόδιες υπηρεσίες. Η προβλεπόµενη δεξαµενή αποθήκευσης της εκροής διαθέτει τον απαραίτητο όγκο για τη συγκράτηση των επεξεργασµένων λυµάτων, ώστε να µην υπάρξει περίπτωση διαφυγής τους. Κρίνεται ότι τα παραπάνω µέτρα είναι επαρκή µέτρα για την αντιµετώπιση των διαφόρων κινδύνων και απρόβλεπτων καταστάσεων που δύνανται να συµβούν κατά τη λειτουργία του έργου ειγµατοληψίες αναλύσεις Στην ΚΥΑ οικ (ΦΕΚ 354-Β-2011) καθορίζονται η ελάχιστη συχνότητα δειγµατοληψιών και αναλύσεων νερού για τις διάφορες εφαρµογές της επαναχρησιµοποίησης επεξεργασµένων υγρών αποβλήτων, συµπληρωµατικά και µε την ΚΥΑ 5673/400/1997, (ΦΕΚ 192/Β/1997) «Μέτρα και όροι για την επεξεργασία αστικών λυµάτων». Θα πρέπει να τηρούνται οι σχετικές προβλέψεις που ορίζονται στον Πίνακα 2 Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 91

93 του Παραρτήµατος Ι της παραπάνω ΚΥΑ, καθώς και οι αντίστοιχοι όροι των εγκρίσεων των αρµόδιων υπηρεσιών που θα εκδοθούν. Τα εργαστήρια πρέπει να χρησιµοποιούν την πιστοποιηµένη µέθοδο ανάλυσης των εργαστηριακών µετρήσεων όπως ορίζεται στην Κ.Υ.Α. οικ. 5673/400/97 (ΦΕΚ 192 Β') : Μέτρα και όροι για την επεξεργασία αστικών λυµάτων. Επίσης, όλη η διαδικασία της δειγµατοληψίας, της µεταφοράς συντήρησης των δειγµάτων και του ελέγχου τους πρέπει να πραγµατοποιείται από εξειδικευµένο προσωπικό που θα ακολουθεί τις σχετικές διεθνείς προδιαγραφές. Να τηρείται χωρίς διακοπές η προβλεπόµενη διαδικασία καταγραφής των αναλύσεων από τις δειγµατοληψίες, των προβληµάτων που αντιµετωπίστηκαν κατά τη λειτουργία του συστήµατος επεξεργασίας διάθεσης και των ενεργειών που έγιναν για την επαναφορά του συστήµατος σε κανονική λειτουργία, σε σχετικό αρχείο. Για την παρακολούθηση και την αξιολόγηση των αποτελεσµάτων να εφαρµόζονται κατάλληλες διεθνείς εργαστηριακές πρακτικές, µε στόχο τη µείωση στο ελάχιστο της αποικοδοµήσεως των δειγµάτων µεταξύ συλλογής και αναλύσεως. Επιπλέον θα πρέπει να τηρούνται οι διατάξεις του Παραρτήµατος Ι της ΚΥΑ 5673/400/1997 (ΦΕΚ 192/Β), σχετικά µε τη συχνότητα και το σηµείο συλλογής των δειγµάτων, καθώς και τον αριθµό αυτών, κλπ.. Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 92

94 9. Συµπεράσµατα Από τα παραπάνω στοιχεία προκύπτουν τα εξής βασικά συµπεράσµατα: Η ποιότητα της εκροής της Ε.Ε.Λ. θα τηρεί αρκετά αυστηρές προδιαγραφές, αυστηρότερες από αυτές που τυπικά απαιτούνται για τη διάθεση των επεξεργασµένων στη συγκεκριµένη περιοχή, καθότι δεν υπάρχει οποιοσδήποτε κίνδυνος επηρεασµού υδροφορέα ανθρώπινης κατανάλωσης. Για τον υπολογισµό του εφαρµοζόµενου υδραυλικού φορτίου και των ποσοτήτων των διαφόρων εξεταζόµενων συστατικών του, έχουν ληφθεί για λόγους ασφαλείας σχετικά δυσµενή σενάρια. Τα χαρακτηριστικά της περιοχής διάθεσης, ο σχεδιασµός του Συστήµατος Βραδείας Εφαρµογής και το είδος της φύτευσης, µεγιστοποιούν την αποτελεσµατικότητα του προτεινόµενου τρόπου διαχείρισης των επεξεργασµένων. Σχεδόν το σύνολο της ποσότητας των εφαρµοζόµενων λυµάτων θα δεσµεύεται από τα φυτά για την κάλυψη των υδατικών τους αναγκών. εν αναµένεται να παρατηρηθούν φαινόµενα υπερφόρτισης του εδάφους και υπέρβαση της απορροφητικής του ικανότητας. Τόσο το οργανικό φορτίο, όσο και το φορτίο σε αιωρούµενα στερεά, θα δεσµεύεται εξολοκλήρου κοντά στην επιφάνεια. εν υπάρχει ο οποιοσδήποτε κίνδυνος διαφυγής αζώτου ή φωσφόρου στο υπέδαφος, παρά µόνο σε ελάχιστες ποσότητες, πολύ κάτω από τα όρια που έχουν τεθεί. εν υπάρχει κίνδυνος από παθογόνους µικροοργανισµούς, ούτε από τη µέθοδο απολύµανσης που έχει προδιαγραφεί. εν υπάρχει ουσιαστικός κίνδυνος αύξησης της αλατότητας, τέτοιος που να προκαλεί πρόβληµα στα φυτά ή την υδραυλική λειτουργία του εδάφους. Εξαιρετικά ελάχιστη ποσότητα εκροής αναµένεται να κατεισδύσει στο υπέδαφος και µάλιστα, εφόσον φτάσει έως το επίπεδο του υδροφορέα, όπου αυτός βρίσκεται σήµερα, θα απαιτηθεί διάστηµα πολλών ετών. Ακόµα και στην περίπτωση που η µικρή αυτή ποσότητα κατεισδύσει έως τον υδροφορέα, θα είναι απαλλαγµένη από όλα τα συστατικά που δυνητικά θα τον επιβαρύνουν. Μάλιστα, αναµένεται η ποσότητα αυτή να είναι πολύ καλύτερης ποιότητας από τα νερά του ίδου του υδροφορέα, χωρίς να υπολογίζεται και η Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 93

95 περαιτέρω αραίωσή της µε τα βρόχινα νερά που θα κατεισδύουν µαζί την ποσότητα αυτή. Οι πλησιέστερες υδρευτικές γεωτρήσεις, απέχουν αρκετά χιλιόµετρα από το χώρο επεξεργασίας και διάθεσης των λυµάτων, σε απόσταση πολύ µεγαλύτερη από αυτήν που ορίζεται για τις Ζώνες απόλυτης προστασίας Ι και Ζώνης ελεγχόµενης προστασίας ΙΙ, και δεν προκύπτει από τα στοιχεία ότι υπάρχει κίνδυνος επηρεασµού των υδροφορέων τους από τον προτεινόµενο τρόπο διάθεσης. Έχουν ληφθεί αρκετά µέτρα αποτροπής αστοχιών ή άλλων προβληµάτων. Ακόµα και στην περίπτωση ακραίων καταστάσεων (π.χ. συνεχόµενη βροχόπτωση για αρκετές ηµέρες), έχουν προβλεφθεί οι κατάλληλες λύσεις. Το προτεινόµενο έργο δεν απαιτεί υψηλά κόστη κατασκευής, συντήρησης και λειτουργίας, δεν απαιτεί εξειδικευµένο προσωπικό για τη λειτουργία του και είναι απλό και εύκολο στην επίβλεψή του. Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 94

96 10. Πηγές βιβλιογραφία Πηγές 1. Υδρογεωλογική µελέτη του έργου: «ίκτυο αποχέτευσης ακαθάρτων & ΕΕΛ της Τ.Κ. Κοιλάδας του ήµου Λαρισαίων», Γουλούλης Ε., Γεωλόγος, Λάρισα, Φεβρουάριος Προσδιορισµός συµβατών δραστηριοτήτων σε σχέση µε τα είδη χαρακτηρισµού των ΖΕΠ της ορνιθοπανίδας, Φύλλα περιγραφής απειλών µέτρων ανά ΖΕΠ, /νση Περιβαλλοντικού Σχεδιασµού Τµήµα ιαχείρισης Φυσικού Περιβάλλοντος, ΥΠΕΧΩ Ε, Ιούλιος Σχέδιο ιαχείρισης των Λεκανών Απορροής Ποταµών του Υδατικού ιαµερίσµατος Θεσσαλίας, στο πλαίσιο του έργου «Κατάρτιση Σχεδίων ιαχείρισης των Λεκανών Απορροής των Υδατικών ιαµερισµάτων Θεσσαλίας, Ηπείρου και υτικής Στερεάς Ελλάδας, σύµφωνα µε τις προδιαγραφές της Οδηγίας 2000/60/ΕΚ, κατ εφαρµογή του Ν. 3199/2003 και του Π 51/2007», Ειδική Γραµµατεία Υδάτων, ΥΠΕΚΑ, Φεβρουάριος 2012 (Απ. Οικ. 909/2014 ΦΕΚ 2561/Β/ ). 4. Κείµενο Κατευθυντήριων Γραµµών για τη ιαχείριση Λυµάτων Μικρών Οικισµών, Ειδική Γραµµατεία Υδάτων, ΥΠΕΚΑ, Απρίλιος Βιβλιογραφία 1. Αγγελάκης Α.Ν., Παρανυχιανάκης Ν.Β & Τσαγκαράκης Κ.Π., Φυσικά Συστήµατα Επεξεργασίας Αστικών Υγρών Αποβλήτων: Μηχανισµοί Επεξεργασίας, Αρχές Σχεδιασµού και Λειτουργίας, στο Αγγελάκης Α.Ν. (επιµ.), ιαχείριση Αστικών Υγρών Αποβλήτων, Ένωση ηµοτικών Επιχειρήσεων Ύδρευσης και Αποχέτευσης, Λάρισα, Πανώρας Α. & Ηλίας Α., Άρδευση µε επεξεργασµένα υγρά αστικά απόβλητα, Αυτοέκδοση, Θεσσαλονίκη, Ayers & Westcot, Water quality for agriculture, FAO Irrigation and Drainage, Paper 29, Rev. 1, Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome, 1985 και Pettygrove G.S. & Asano T. (Eds), Irrigation with Reclaimed Municipal Wastewater A Guidance Manual, 3rd Ed. Lewis Publishers, Inc. Chelsea, MI, 1988, όπως αναφέρεται στο Αγγελάκης Α.Ν. (επιµ.), ιαχείριση Αστικών Υγρών Αποβλήτων, Ένωση ηµοτικών Επιχειρήσεων Ύδρευσης και Αποχέτευσης, Λάρισα, Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 95

97 4. Crites R. & Tchobanoglous G, Small and Decentralized Wastewater Management Systems, WCB and McGraw-Hill, New York, USA, Kandia A., Criteria and classification of saline water. Water, soil and crop management practices relating to the use of saline water, Kandiah, A. (Eds.), AGL/MIC/16/90. FAO, Rom., 1990, όπως αναφέρεται στο Mahmoud H. R., Άρδευση µε επεξεργασµένα αστικά λύµατα. Πειραµατικές µετρήσεις, προσοµειώσεις και επιπτώσεις στο έδαφος, τα φυτά και το περιβάλλον, ιδακτορική ιατριβή, Αριστοτέλειο Πανεπιστήµιο Θεσσαλονίκης, Γεωπονική Σχολή, Θεσσαλονίκη, Midwest Plan Service, Livestock waste facilities handbook, Iowa State University, Ames Iowa, Paranychianakis N., Angelakis A., Leverenz H. & Tchobanoglous G, Treatment of Wastewater With Slow Rate Systems: A Review of Treatment Processes and Plant Functions, Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 36: , Taiganides Ε., Animal Waste, WHO, Copenhagen, Tchobanoglous G., Wastewater engineering, treatment, disposal, reuse, McGraw- Hill, Tzanakakis V.E., Paranychianakis N.V., Kyritsis S. & Angelakis A.N., Wastewater treatment and biomass production by slow rate systems using different plant species, 36: , Water Science and Technology: Water Supply Vol 3 No 4, US EPA, Process Design Manual for Land Treatment of Municipal Wastewater, EPA, 625/ , US UPA CERI, Cincinnati, OH, Wullschleger S.D., Meinzer F.C. & Vertessy R.A., A review of whole-plant water use studies in trees, Tree Physiology 18, , Victoria, Canada, Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 96

98 ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΣΥΝΤΑΞΗ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ Ο ΣΥΜΒΟΥΛΟΣ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΙΑΛΥΝΑΣ ΕΜΜΑΝΟΥΗΛ Ρ. ΧΗΜΙΚΟΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ Λάρισα, / /2016 Ο Συντάξας Λάρισα, / /2016 Θεωρήθηκε ΑΡΓΥΡΗΣ ΠΑΠΑΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΥ ΧΗΜΙΚΟΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ ΑΝΝΑ ΖΑΧΙ ΟΥ ΠΟΛΙΤΙΚΟΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ Μελέτη Σχεδιασµού και Εφαρµογής Συστήµατος Επαναχρησιµοποίησης σελ. 97