ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ Υ ΡΑΥΛΙΚΗΣ & ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ Ευθύµιος Νταρακάς Θεσσαλονίκη 2006

2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Σελίδα ΠΡΟΛΟΓΟΣ 3 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Γενικά Το νοµικό πλαίσιο για τη βιοµηχανία Αστικά λύµατα Βιοµηχανικά απόβλητα Ισοδύναµος αριθµός κατοίκων Ισοδύναµος πληθυσµός. 8 2 ΒΑΣΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ Γενικά στοιχεία επεξεργασίας υγρών αποβλήτων Βασικά κριτήρια επιλογής µεθόδων επεξεργασίας βιοµηχανικών αποβλήτων Συνεπεξεργασία αστικών λυµάτων και βιοµηχανικών αποβλήτων Ρυπογόνες ουσίες βιοµηχανικών αποβλήτων Κανόνες δειγµατοληψίας και ανάλυσης βιοµηχανικών αποβλήτων ΚΑΤΗΓΟΡΙΟΠΟΙΗΣΗ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΩΝ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Αέρια απόβλητα βιοµηχανιών τροφίµων Υγρά απόβλητα βιοµηχανιών τροφίµων Στερεά απόβλητα βιοµηχανιών τροφίµων ΓΑΛΑΚΤΟΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ Επεξεργασία και παραγωγή γάλακτος Παρασκευή βούτυρου Παρασκευή γιαουρτιού Παρασκευή τυριού Παρασκευή παγωτού Κατανάλωση νερού στις γαλακτοβιοµηχανίες Κατανάλωση ενέργειας στις γαλακτοβιοµηχανίες Τα απόβλητα των γαλακτοβιοµηχανιών Υγρά απόβλητα γαλακτοβιοµηχανιών Στερεά απόβλητα γαλακτοβιοµηχανιών ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΕΤΑΠΟΙΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ ΙΑΤΡΟΦΗΣ ΑΠΟ ΖΩΙΚΕΣ ΠΡΩΤΕΣ ΥΛΕΣ Εγκαταστάσεις παραγωγής, επεξεργασίας και συντήρησης κρέατος και προϊόντων κρέατος Εγκαταστάσεις επεξεργασίας και συντήρησης βρώσιµων αλιευµάτων και προϊόντων τους ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΕΤΑΠΟΙΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ ΙΑΤΡΟΦΗΣ ΑΠΟ ΦΥΤΙΚΕΣ ΠΡΩΤΕΣ ΥΛΕΣ Εγκαταστάσεις παραγωγής ελαιόλαδου Εγκαταστάσεις παραγωγής πυρηνέλαιου Εγκαταστάσεις παραγωγής φυτικών ελαίων Εγκαταστάσεις εξευγενισµού λιπών και ελαίων Παραγωγή προϊόντων αλευρόµυλων Παραγωγή αµύλου και προϊόντων αµύλου Αρτοποιία (φρυγανιές, µπισκότα, διατηρούµενα είδη ζαχαροπλαστικής κ.ά.) Παραγωγή ζάχαρης Παραγωγή κακάο σοκολάτας Παραγωγή ζυµαρικών και παρόµοιων αλευροειδών προϊόντων Επεξεργασία καφέ. 69 Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ. 1

3 7.12 Παραγωγή αιθυλικής αλκοόλης και αλκοολούχων ποτών Παραγωγή κρασιού Παραγωγή ζύθου Παραγωγή µεταλλικών νερών και αναψυκτικών ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΚΑΙ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ ΦΡΟΥΤΩΝ ΚΑΙ ΛΑΧΑΝΙΚΩΝ Κονσερβοποίηση φρούτων και λαχανικών Χυµοί φρούτων και λαχανικών Κατανάλωση νερού στα κονσερβοποιεία Κατανάλωση ενέργειας στα κονσερβοποιεία Εκποµπές (απόβλητα) κονσερβοποιείων ΒΑΦΕΙΑ ΦΙΝΙΡΙΣΤΗΡΙΑ Πρώτες ύλες που χρησιµοποιούνται στην παραγωγική διαδικασία βαφείων 88 φινιριστηρίων Επεξεργασία βαµβακιού Κύρια στάδια επεξεργασίας βαµβακερών υφασµάτων Κύρια στάδια επεξεργασίας µαλλιού και µάλλινων υφασµάτων Κύρια στάδια επεξεργασίας τεχνητών ινών Αέρια απόβλητα βαφείων φινιριστηρίων Υγρά απόβλητα βαφείων φινιριστηρίων Τεχνικές επεξεργασίας υγρών αποβλήτων βαφείων φινιριστηρίων Τεχνικές διαχείρισης και επεξεργασίας στερεών αποβλήτων βαφείων φινιριστηρίων ΒΥΡΣΟ ΕΨΕΙΑ Πρώτες ύλες Παραγωγική διαδικασία βυρσοδεψείων Κατεργασία δορών από βοοειδή Κατεργασία αρνοδερµάτων Κατεργασία αιγοδερµάτων Κατεργασία χοιρινών δερµάτων ιαδικασία παραγωγής σολοδερµάτων Καταναλώσεις νερού και εκτιµήσεις παραγωγής αποβλήτων στα βυρσοδεψεία Αέρια απόβλητα βυρσοδεψείων Υγρά απόβλητα βυρσοδεψείων Στερεά απόβλητα βυρσοδεψείων Τεχνικές ελέγχου των αέριων εκποµπών στα βυρσοδεψεία Τεχνικές επεξεργασίας υγρών αποβλήτων στα βυρσοδεψεία Τεχνικές επεξεργασίας και διάθεσης στερεών αποβλήτων και ιζηµάτων βυρσοδεψείων ΧΑΡΤΟΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ Παραγωγική διαδικασία στη χαρτοβιοµηχανία ιαδικασία παραγωγής χαρτοµάζας ιαδικασία παραγωγής χαρτιού Κατανάλωση νερού στις χαρτοβιοµηχανίες Αέριες εκποµπές χαρτοβιοµηχανίας Υγρά απόβλητα χαρτοβιοµηχανίας Στερεά απόβλητα χαρτοβιοµηχανίας Τεχνικές επεξεργασίας και διαχείρισης αποβλήτων στη χαρτοβιοµηχανία ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Η Ελληνική νοµοθεσία για τη βιοµηχανία ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ. 2

4 ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η εφαρµογή της αρχής της αειφόρου ανάπτυξης, επιβάλλει την ολοκληρωµένη προσέγγιση ελέγχου της ρύπανσης του περιβάλλοντος, η οποία πρέπει να έχει στόχο την πρόληψη των εκποµπών στην ατµόσφαιρα, στο νερό και στο έδαφος, συµπεριλαµβανοµένης και της διαχείρισης των αποβλήτων (αστικών και βιοµηχανικών). Η νοµοθεσία σύµφωνα µε την οποία αδειοδοτούνται και λειτουργούν οι βιοµηχανίες, θεσπίζει το γενικό πλαίσιο για την ολοκληρωµένη πρόληψη και έλεγχο της ρύπανσης, εντάσσοντας στο πεδίο εφαρµογής της τις πιο σηµαντικές βιοµηχανικές εγκαταστάσεις. Στους σπουδαιότερους τοµείς «παραγωγής» βιοµηχανικών αποβλήτων ανήκουν η επεξεργασία γάλακτος, η κονσερβοποίηση οπωροκηπευτικών προϊόντων, η παραγωγή και εµφιάλωση µη αλκοολούχων ποτών, η ζυθοποιία, η παραγωγή αλκοόλης και αλκοολούχων ποτών, τα γαλβανιστήρια, η βιοµηχανία κρέατος, η µεταποίηση γεωµήλων, η επεξεργασία δέρµατος, η παραγωγή ζελατίνας και κόλλας από δέρµατα και οστά ζώων, η κλωστοϋφαντουργία, τα βαφεία, η παραγωγή ζωοτροφών από φυτικά προϊόντα, η παραγωγή βύνης, η µεταποιητική βιοµηχανία ιχθύων κ.ά. Με τις σηµειώσεις αυτές, οι οποίες απευθύνονται στους φοιτητές του Τµήµατος Πολιτικών Μηχανικών στα πλαίσια του κατ' επιλογήν µαθήµατος του 9 ου εξαµήνου µε τίτλο «Επεξεργασία Βιοµηχανικών Αποβλήτων» γίνεται µια προσπάθεια κάλυψης του γνωστικού αντικειµένου της επεξεργασίας και της διαχείρισης των βιοµηχανικών αποβλήτων. Η γνώση του αντικειµένου βοηθά τους νέους επιστήµονες στην εφαρµογή σωστών τεχνοοικονοµικών λύσεων ως προς τον τρόπο επεξεργασίας των βιοµηχανικών αποβλήτων επιτρέποντας την χωρίς επιπτώσεις διάθεσή τους στους φυσικούς αποδέκτες, καλύπτοντας τη θεµελιώδη ανάγκη της προστασίας του περιβάλλοντος. Στις σηµειώσεις εξετάζονται αντιπροσωπευτικά ορισµένες κατηγορίες βιοµηχανικών αποβλήτων από τους παραπάνω τοµείς βιοτεχνικής βιοµηχανικής δραστηριότητας που ασκείται στη χώρα µας και είναι απόβλητα κυρίως µε οργανική φόρτιση. Στο τέλος κάθε κατηγορίας (κλάδου) βιοµηχανίας παρατίθενται διάφορες τεχνικές για την επεξεργασία των βιοµηχανικών τους αποβλήτων. Θεσσαλονίκη, 2006 Ευθύµιος Νταρακάς Λέκτορας Α.Π.Θ. Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ. 3

5 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1 Γενικά Τα απόβλητα διακρίνονται γενικά σε στερεά, υγρά και αέρια (σχήµα 1.1.1). Οι σηµειώσεις επικεντρώνονται σε θέµατα διαχείρισης και επεξεργασίας κυρίως υγρών βιοµηχανικών αποβλήτων. Στη σχετική νοµοθεσία, η οποία αφορά την ίδρυση και λειτουργία βιοµηχανικών εγκαταστάσεων, την περιβαλλοντική αδειοδότηση, την ατµοσφαιρική ρύπανση, τα υγρά απόβλητα, τα στερεά και επικίνδυνα απόβλητα, τα καύσιµα κ.λ.π. δίνονται οι ορισµοί των αστικών λυµάτων, των βιοµηχανικών αποβλήτων και οδηγίες για τις µεθόδους επεξεργασίας και διαχείρισής τους. Αστικά λύµατα είναι τα υγρά απόβλητα που προέρχονται κυρίως από χώρους υγιεινής, κουζίνες, πλυντήρια και γενικά από διαδικασίες καθαριότητας κατοικιών, γραφείων, καταστηµάτων κ.λ.π. Υγρά βιοµηχανικά απόβλητα ονοµάζονται τα απόβλητα που απορρίπτονται από κτίρια και χώρους που χρησιµοποιούνται για οποιαδήποτε εµπορική ή βιοµηχανική δραστηριότητα και τα οποία δεν είναι οικιακά λύµατα ή όµβρια ύδατα (οδηγία 91/271/ΕΟΚ ). Είναι δηλαδή τα υγρά απόβλητα των βιοµηχανικών ή βιοτεχνικών εγκαταστάσεων, που δηµιουργούνται κατά την παραγωγική διαδικασία και µπορεί να περιέχουν υπολείµµατα των υλών που χρησιµοποιούνται. εν συµπεριλαµβάνονται τα λύµατα του προσωπικού τα οποία κατατάσσονται στα αστικά λύµατα. ΑΕΡΙΑ ΑΠΟΒΛΗΤΑ ΑΠΟΒΛΗΤΑ ΣΤΕΡΕΑ ΑΠΟΒΛΗΤΑ ΥΓΡΑ ΑΠΟΒΛΗΤΑ ΑΣΤΙΚΑ ΛΥΜΑΤΑ BIOMHXANIKA ΑΣΤΙΚΑ ΑΠΟΒΛΗΤΑ ΕΙ ΙΚΑ ΑΠΟΒΛΗΤΑ ΠΡΟΣΟΜΟΙΑΖΟΜΕΝΑ ΟΙΚΙΑΚΑ ΟΙΚΙΑΚΑ ΜΗ ΕΠΙΚΙΝ ΥΝΑ ΕΠΙΚΙΝ ΥΝΑ ΙΑΤΡΙΚΑ Εµπορικά απόβλητα Βιοτεχνικά απόβλητα εµπορικά BIOMHXANIKA ΑΛΛΑ ΜΗ ΕΠΙΚ. ΕΙ ΙΚΑ ΛΟΙΠΑ ΙΑΤΡΙΚΑ ΝΟΣΟΚΟΜΕΙΑΚΑ Απόβλητα ιδρυµάτων Απόβλητα καθαρισµού δρόµων, πάρκων κ.λ.π. Οικιακού τύπου Επικίνδυνα Ιατρικά Ειδικά Ιατρικά ΙΛΕΙΣ από ΕΕΛ ΜΕΤΑΧΕΙΡ. ΕΛΑΣΤΙΚΑ ΟΤΚΖ ΑΕΚΚ ΑΗΗΕ ΓΕΩΡΓΙΚΑ Σχήµα Κατηγοριοποίηση αποβλήτων Επεξεργασία των υγρών αποβλήτων ονοµάζεται κάθε τεχνική χειρισµού, που αποµακρύνει ή τροποποιεί κατάλληλα τα ποιοτικά χαρακτηριστικά τους ώστε να εξαλείφονται ή ελαττώνονται οι δυσµενείς συνέπειες από τη διάθεσή τους στο περιβάλλον. Η επεξεργασία των αστικών λυµάτων και των βιοµηχανικών αποβλήτων έχει σαν στόχο την προστασία όλων των φυσικών αποδεκτών από τη συνεχώς απειλούµενη ρύπανση. Η κατάλληλη µέθοδος επεξεργασίας προϋποθέτει ειδικές γνώσεις αναφορικά µε την προέλευση, την ποσότητα και το είδος των αποβλήτων, χαρακτηριστικά που αποτελούν τη βάση του σχεδιασµού µιας εγκατάστασης επεξεργασίας αποβλήτων. Μετά την επεξεργασία τους τα απόβλητα καταλήγουν σε φυσικούς υποδοχείς, επιφανειακά (ποταµοί, λίµνες, θάλασσα) ή υπόγεια νερά, έδαφος ή υπέδαφος. Οι υποδοχείς αυτοί ονοµάζονται αποδέκτες υγρών αποβλήτων. Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ. 4

6 υνατότητα αυτοκαθαρισµού ενός αποδέκτη είναι η ιδιότητά του να δέχεται τη µέγιστη δυνατή ποσότητα από µια ρυπαντική ή µολυσµατική ουσία η οποία µπορεί να αφοµοιωθεί χωρίς (µακροσκοπικά) να διαταράσσονται µόνιµα τα φυσικά, φυσιολογικά, βιοχηµικά και λοιπά χαρακτηριστικά του (ή γενικά η ισορροπία, ο βιοχηµικός κύκλος και η οικολογία του αποδέκτη). Ρύπανση ονοµάζεται η ανεπιθύµητη µεταβολή των ποιοτικών χαρακτηριστικών του νερού (φυσικών, χηµικών, ραδιολογικών, βιολογικών - µικροβιολογικών), εξαιτίας κυρίως των ανθρώπινων δραστηριοτήτων, σε βαθµό που µπορεί να δηµιουργηθεί κίνδυνος για την υγεία και να υποβαθµιστεί η ποιότητα ζωής του ανθρώπου. Η ρύπανση προκαλεί βλάβη στα φυσικά οικοσυστήµατα και παρεµποδίζει τις επιθυµητές χρήσεις των υδατικών πόρων. Μόλυνση ονοµάζεται η παρουσία στο νερό παθογόνων µικροοργανισµών ή και µικροοργανισµών δεικτών, που υποδηλώνουν τη πιθανότητα παρουσίας παθογόνων, εξαιτίας κυρίως των ανθρώπινων δραστηριοτήτων. 1.2 Το νοµικό πλαίσιο για τη βιοµηχανία Η νοµοθεσία για τη βιοµηχανία στη χώρα µας απαρτίζεται από νόµους (Ν), προεδρικά διατάγµατα (Π ), κοινές υπουργικές αποφάσεις (ΚΥΑ), υπουργικές αποφάσεις (ΥΑ), πράξεις υπουργικού συµβουλίου (ΠΥΣ), διανοµαρχιακές αποφάσεις ( ΝΑ) και νοµαρχιακές αποφάσεις (ΝΑ). Στο παράρτηµα των σηµειώσεων παρατίθεται το βασικό νοµοθετικό πλαίσιο, το οποίο σχετίζεται µε περιβαλλοντικά θέµατα της βιοµηχανίας και αφορά τους εξής τοµείς: Ίδρυση και λειτουργία βιοµηχανικών εγκαταστάσεων Περιβαλλοντική αδειοδότηση Ατµοσφαιρική ρύπανση Υγρά απόβλητα Στερεά και επικίνδυνα απόβλητα Καύσιµα Ατυχήµατα, ασφάλεια και υγιεινή των εργαζοµένων και ελεύθερη πρόσβαση του κοινού στις δηµόσιες αρχές για πληροφορίες σχετικά µε το περιβάλλον. Πέρα από τα παραπάνω, υπάρχει η Ευρωπαϊκή νοµοθεσία (πλήθος οδηγιών) που αφορά την βιοµηχανία (περιβαλλοντική αδειοδότηση, περιβαλλοντική διαχείριση, ατµοσφαιρική ρύπανση, διαχείριση και επεξεργασία στερεών και επικίνδυνων αποβλήτων, διαχείριση και επεξεργασία υγρών αποβλήτων). Οι περισσότερες από τις οδηγίες αυτές έχουν ενσωµατωθεί στην Ελληνική νοµοθεσία. Ειδικότερα για την Οδηγία 96/61/ΕΚ (L257/ ) Η οδηγία 96/61/ΕΚ, θεσπίζει το γενικό πλαίσιο για την ολοκληρωµένη πρόληψη και τον έλεγχο της ρύπανσης, εντάσσοντας στο πεδίο εφαρµογής της τις πιο σηµαντικές βιοµηχανικές εγκαταστάσεις. Προβλέπει µέτρα αποφυγής και όταν αυτό δεν είναι δυνατόν, µείωσης των εκποµπών στην ατµόσφαιρα, το νερό και το έδαφος και µέτρα για τα απόβλητα, ώστε να επιτευχθεί υψηλό επίπεδο προστασίας του περιβάλλοντος στο σύνολό του. Με την οδηγία πραγµατοποιείται υπέρβαση του παραδοσιακού πλαισίου ελέγχου της ρύπανσης από τη στιγµή που ενθαρρύνεται η πρόβλεψη των περιβαλλοντικών επιπτώσεων των εκποµπών, όχι απλώς στο τµήµα του περιβάλλοντος στο οποίο απελευθερώνονται (π.χ. στην ατµόσφαιρα), αλλά εξετάζεται και το ενδεχόµενο οι εν λόγω εκποµπές να προσβάλλουν και άλλα τµήµατα του περιβάλλοντος µε αρνητικές επιπτώσεις στα νερά και στο έδαφος. Οι βιοµηχανικοί κλάδοι που εντάσσονται στην οδηγία καλύπτουν το σύνολο των βιοτεχνικών βιοµηχανικών δραστηριοτήτων που ασκούνται στη χώρα µας. Η οδηγία 96/61/ΕΚ αναφέρεται στην ολοκληρωµένη πρόληψη και τον έλεγχο της ρύπανσης (Integrated Prevention Pollution Control, IPPC) µε βάση την πρόγνωση και τη λήψη των αναγκαίων µέτρων, ώστε να επιτευχθεί ένας υψηλός βαθµός προστασίας του περιβάλλοντος. Ουσιαστικά προωθείται ο συνδυασµός της οικονοµικής ευηµερίας των επιχειρήσεων που εντάσσονται σε αυτήν, µε τη µείωση της χρήσης φυσικών πόρων και ενέργειας καθώς και της έκθεσης σε επικίνδυνες ουσίες και εκποµπές κάθε τύπου. Η οδηγία καθορίζει µεταξύ άλλων και την ενιαία περιβαλλοντική αδειοδότηση των πλέον ρυπογόνων βιοµηχανιών. Η αδειοδότηση της βιοµηχανίας σε ό,τι αφορά το περιβάλλον, στη χώρα µας υλοποιείται µέσω των αποφάσεων έγκρισης περιβαλλοντικών όρων και των αδειών λειτουργίας. Η υλοποίηση της έκδοσης των περιβαλλοντικών όρων (και κατ' επέκταση της αδειοδότησης της βιοµηχανίας) στην Ελλάδα γίνεται µέσω της ΥΑ 69269/5387/90 (οδηγία 85/337/ΕOΚ). Η οδηγία 96/61/ΕΚ θα πρέπει να λαµβάνεται υπόψη στη διαδικασία αυτή, για τις περισσότερο ρυπογόνες βιοµηχανικές µονάδες. Στα πλαίσια αυτά, για την έγκριση των περιβαλλοντικών όρων θα πρέπει η βιοµηχανία να περιλαµβάνει στην αίτησή της, ή στην µελέτη Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ. 5

7 περιβαλλοντικών επιπτώσεων τις βέλτιστες διαθέσιµες τεχνικές (Β Τ), οι οποίες θα καθορίζονται και θα ανανεώνονται σε ευρωπαϊκό επίπεδο. Οι βιοµηχανικές µονάδες θα λαµβάνουν άδεια λειτουργίας, στις οποίες θα λαµβάνονται σοβαρά υπόψη οι νέες ρυθµίσεις. Η οδηγία αποσκοπεί στην ολοκληρωµένη πρόληψη και τον έλεγχο της ρύπανσης που προκαλούν οι βιοµηχανικές δραστηριότητες που ασκούνται στη χώρα µας, βασικότερες από τις οποίες είναι: 1. Οι βιοµηχανίες ενεργειακών δραστηριοτήτων. 2. Οι βιοµηχανίες παραγωγής και µεταποίησης µετάλλων. 3. Οι βιοµηχανίες ορυκτών προϊόντων. 4. Οι χηµικές βιοµηχανίες. 5. Οι βιοµηχανικές εγκαταστάσεις παραγωγής χαρτοπολτού, χαρτιού και χαρτονιού. 6. Οι εγκαταστάσεις προεπεξεργασίας ή βαφής ινών και υφασµάτων. 7. Οι εγκαταστάσεις δέψης δερµάτων. 8. Τα σφαγεία. 9. Οι εγκαταστάσεις επεξεργασίας και µεταποίησης προϊόντων διατροφής από ζωικές και φυτικές πρώτες ύλες. 10. Οι εγκαταστάσεις επεξεργασίας και µεταποίησης γάλακτος. 11. Οι εγκαταστάσεις για την εξάλειψη ή αξιοποίηση σφαγίων και ζωικών απορριµµάτων. 12. Οι εγκαταστάσεις εντατικής εκτροφής πουλερικών και χοίρων. 13. Οι εγκαταστάσεις επεξεργασίας της επιφάνειας υλών, αντικειµένων ή προϊόντων µε τη χρησιµοποίηση οργανικών διαλυτών. 14. Οι εγκαταστάσεις για την παραγωγή σκληρού άνθρακα και ηλεκτρογραφίτη. Αναλυτικότερα η οδηγία 96/61/ΕΚ/ Στοχεύει στην ολοκληρωµένη πρόληψη και έλεγχο της ρύπανσης που προκαλούν οι πλέον ρυπογόνες βιοµηχανικές δραστηριότητες. Καθορίζει τις βασικές αρχές των θεµελιωδών υποχρεώσεων του φορέα εκµετάλλευσης της εγκατάστασης. Καθιερώνει ότι καµιά νέα εγκατάσταση δεν λειτουργεί χωρίς άδεια, µε τις εξαιρέσεις της οδηγίας 88/609/ΕOΚ/ , τους όρους χορήγησης άδειας για τις υφιστάµενες εγκαταστάσεις και τις υποχρεώσεις των κρατών µελών, το περιεχόµενο της αίτησης αδείας και την ολοκληρωµένη προσέγγιση στην έκδοση αδειών. Καθορίζει το περιεχόµενο της απόφασης των αρµόδιων αρχών και τους όρους της χορηγούµενης ή τροποποιούµενης άδειας. Καθιερώνει τι γίνεται στην περίπτωση που ένα ποιοτικό πρότυπο περιβάλλοντος επιβάλλει αυστηρότερους όρους από τους επιτυγχανόµενους µε τη χρήση των βέλτιστων διαθέσιµων τεχνικών (Β Τ) και επιβάλλει τη µέριµνα από τα κράτη µέλη ώστε οι αρµόδιες αρχές να παρακολουθούν την εξέλιξη των Β Τ. Καθορίζει τις υποχρεώσεις των κρατών µελών σε περίπτωση µεταβολής των εγκαταστάσεων εκ µέρους των φορέων εκµετάλλευσης. Καµία µεταβολή δε θα πραγµατοποιείται χωρίς άδεια µε τους όρους της Οδηγίας 96/61. Καθορίζει πότε απαιτείται οπωσδήποτε επανεξέταση και αναπροσαρµογή της άδειας εκ µέρους της αρµόδιας αρχής και τον τρόπο τήρησης των όρων της άδειας. Προβλέπει την πρόσβαση του κοινού στις πληροφορίες και τη συµµετοχή τους στη διαδικασία χορήγησης των αδειών. Προβλέπει τον τρόπο ανταλλαγής πληροφοριών µεταξύ των κρατών µελών της Ευρωπαϊκής Ένωσης αλλά και των ενδιαφερόµενων βιοµηχανικών κλάδων για τις Β Τ (εξέλιξη, και διαθέσιµες οριακές τιµές εκποµπής ανά κατηγορία δραστηριοτήτων). Επίσης, µεριµνά για τις διασυνοριακές επιπτώσεις. Επιβάλλει τον καθορισµό οριακών τιµών εκποµπής που ορίζει το Συµβούλιο για όλες τις κατηγορίες εγκαταστάσεων. Επιβάλλει τη θέσπιση από τα κράτη µέλη των απαραίτητων νοµοθετικών κανονιστικών και διοικητικών διατάξεων που είναι απαραίτητες για την εφαρµογή της. 1.3 Αστικά λύµατα Τα αστικά λύµατα προέρχονται κυρίως από την κουζίνα (πλύσιµο τροφών, φρούτων, σκευών, πιάτων κ.λ.π.), το λουτρό, την τουαλέτα, το πλύσιµο των ρούχων και από διάφορους καθαρισµούς (δάπεδα, τοίχοι, τζάµια, µπαλκόνια κ.λ.π.). Στην κατηγορία των αστικών λυµάτων περιλαµβάνονται και αυτά των εστιατορίων, ξενοδοχείων, δηµοσίων υπηρεσιών, καταστηµάτων, γραφείων κ.λ.π. Τα λύµατα περιέχουν κυρίως υπολείµµατα τουαλέτας, απόνερα λουτρού και κουζίνας, απόνερα λάτρας και Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ. 6

8 καθαριότητας κ.λ.π. Στα κυριότερα συστατικά τους περιλαµβάνονται οργανικές κυρίως ουσίες σε διάλυση ή αιωρούµενα σωµατίδια, λίπη, έλαια, ανόργανες ουσίες και σε ελάχιστες ποσότητες διαλυµένα αέρια όπως αµµωνία (ΝΗ 3 ) και υδρόθειο (H 2 S). Στον πίνακα 1.3.1, δίνονται τα χαρακτηριστικά των τυπικών αστικών λυµάτων. Η ποσότητα των αστικών λυµάτων µεταβάλλεται σηµαντικά κατά τη διάρκεια του 24ώρου. Ανάλογα µε το µέγεθος µιας πόλης µεταβάλλεται η ποσότητα των λυµάτων µεταξύ lt ανά άτοµο και ηµέρα. Γενικά υπολογίζει κανείς µε lt ανά άτοµο και ηµέρα λαµβάνοντας υπόψη το χωριστικό σύστηµα όπου κατασκευάζονται δύο ανεξάρτητα δίκτυα, ένα για την αποχέτευση των οµβρίων και ένα για τη συλλογή και αποµάκρυνση των λυµάτων. Στη χώρα µας κυριαρχεί το µικτό σύστηµα αποχέτευσης (αστικά λύµατα και όµβρια). Με σκοπό τη προστασία του περιβάλλοντος από τις αρνητικές επιπτώσεις της απόρριψης των λυµάτων, εκδόθηκε η οδηγία 91/271/ΕΟΚ του Συµβουλίου της 21/5/91 για την επεξεργασία των αστικών λυµάτων, η οποία αφορά τη συλλογή, την επεξεργασία και την διάθεσή τους. Πρωτοβάθµια επεξεργασία ονοµάζεται η επεξεργασία των υγρών αποβλήτων µε φυσική ή και χηµική µέθοδο που περιλαµβάνει την καθίζηση των αιωρούµενων στερεών, ή µε άλλες µεθόδους µε τις οποίες το BOD 5 των εισερχοµένων αποβλήτων µειώνεται τουλάχιστον κατά 20 % πριν την απόρριψη και το συνολικό φορτίο των αιωρούµενων στερεών µειώνεται κατά 50 % τουλάχιστον. ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΣ Πίνακας Χαρακτηριστικά τυπικών αστικών λυµάτων ΠΟΣΟΤΗΤΑ gr/κατ.-ηµ. ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ mg/l Ολικά στερεά Πτητικά στερεά Αιωρούµενα στερεά ΒOD COD Ολικό άζωτο Αµµωνία Νιτρώδη & Νιτρικά < 1 < 5 Ολικός φώσφορος Ολικά κολοβακτηριοειδή αποικ./ml Κολοβακτηριοειδή κοπράνων αποικ./ml ευτεροβάθµια επεξεργασία ονοµάζεται η επεξεργασία των υγρών αποβλήτων µε µέθοδο που, κατά κανόνα, περιλαµβάνει βιολογική επεξεργασία µε δευτεροβάθµια καθίζηση, ή µε άλλες µεθόδους δια των οποίων τηρούνται οι εξής απαιτήσεις: BOD 5 : 25 mg/l O 2 και ελάχιστη εκατοστιαία µείωση ανάλογα µε το φορτίο των εισρεόντων υγρών αποβλήτων %. COD: 125 mg/l O 2 και ελάχιστη εκατοστιαία µείωση ανάλογα µε το φορτίο των εισρεόντων υγρών αποβλήτων 75 %. Ολικά αιωρούµενα στερεά: 35 mg/l και ελάχιστη εκατοστιαία µείωση ανάλογα µε το φορτίο των εισρεόντων υγρών αποβλήτων 90 %. Ολικός φώσφορος: 2 mg/l P (για ι.π.) και ελάχιστη εκατοστιαία µείωση ανάλογα µε το φορτίο των εισρεόντων υγρών αποβλήτων 80 % (για ευαίσθητες περιοχές όπου παρουσιάζεται ευτροφισµός) (ι.π. : ισοδύναµος πληθυσµός). Ολικό άζωτο: 15 mg/l Ν (για ι.π.) και ελάχιστη εκατοστιαία µείωση ανάλογα µε το φορτίο των εισρεόντων υγρών αποβλήτων % (για ευαίσθητες περιοχές όπου παρουσιάζεται ευτροφισµός). Τα κράτη µέλη της Ε.Ε. µεριµνούν ώστε τα υγρά απόβλητα που διοχετεύονται σε αποχετευτικά δίκτυα θα υποβάλλονται, πριν την απόρριψή τους, σε δευτεροβάθµια ή σε ισοδύναµη επεξεργασία ως εξής: Το αργότερο έως την 31/12/2005, για όλες τις απορρίψεις από οικισµούς µε ι.π. µεταξύ και Το αργότερο έως την 31/12/2005, για τα υγρά απόβλητα που αποβάλλονται σε γλυκά ύδατα και σε εκβολές ποταµών, από οικισµούς µε ι.π. µεταξύ και Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ. 7

9 1.4 Βιοµηχανικά απόβλητα Ποσότητα βιοµηχανικών αποβλήτων Όπως προαναφέρθηκε, τα βιοµηχανικά απόβλητα προέρχονται από την παραγωγική διαδικασία (κατανάλωση νερού σε πολυάριθµες υγρές διεργασίες) όπως π.χ. από βιοµηχανίες µετάλλου, χηµικών προϊόντων, συνθετικών υλών, κονσερβοποιείων, βαφείων, γαλακτοβιοµηχανιών κ.λ.π. τα οποία περιέχουν υπολείµµατα υλών οι οποίες χρησιµοποιούνται κατά την παραγωγική διαδικασία ή παράγονται από τη βιοτεχνία ή τη βιοµηχανία. Η ποσότητα των βιοµηχανικών αποβλήτων είναι διαφορετική για κάθε βιοµηχανία, ακόµα και ανάµεσα σε οµοειδείς βιοµηχανίες. Αυτό είναι συνάρτηση της δυναµικότητας του εργοστασίου και οφείλεται στον τρόπο παραγωγικής διαδικασίας, στην ποιότητα της πρώτης ύλης και στο είδος του τελικού προϊόντος. Η παραγωγή των αποβλήτων µπορεί να είναι συνεχής ή διακεκοµµένη κατά το χρόνο λειτουργίας του εργοστασίου, επίσης µπορεί να περιορίζεται µόνο σε συγκεκριµένες εποχές του χρόνου (π.χ. κονσερβοποίηση φρούτων). Για τα βιοµηχανικά απόβλητα δεν είναι δυνατόν να δοθούν συγκεκριµένες τιµές ποσότητας, σε αντίθεση µε τα αστικά λύµατα, όπου η διακύµανση είναι σχετικά µικρή. Στη βιβλιογραφία αναφέρονται ενδεικτικές τιµές µε µεγάλες διακυµάνσεις. Σύσταση βιοµηχανικών αποβλήτων Οι ρυπαντικές ουσίες που υπάρχουν στα βιοµηχανικά απόβλητα αλλοιώνουν τα φυσικά, χηµικά και βιολογικά χαρακτηριστικά του νερού. Οι ουσίες αυτές ανάλογα µε τις ιδιότητες, τη συµπεριφορά και την επίδρασή τους διακρίνονται σε φυσικούς και χηµικούς ρυπαντές. Οι ουσιαστικές γνώσεις των ρυπαντικών ουσιών, φυσικών (αδιάλυτες, διαλυτές, κολλοειδείς), ή χηµικών (ανόργανες, οργανικές, ραδιενεργά και τοξικά στοιχεία) είναι βασική προϋπόθεση για τον έλεγχο της λειτουργίας των εγκαταστάσεων επεξεργασίας βιοµηχανικών αποβλήτων. Ακόµα, ο σωστός εξοπλισµός και η καλή οργάνωση του εργαστηρίου καθώς επίσης και η τήρηση των γενικών κανόνων δειγµατοληψίας και ανάλυσης αποτελούν βασική προϋπόθεση για τον έλεγχο της λειτουργίας µιας εγκατάστασης επεξεργασίας βιοµηχανικών αποβλήτων. Φυσικοί ρυπαντές βιοµηχανικών αποβλήτων Οι φυσικοί ρυπαντές προσδίδουν στα απόβλητα χρώµα, οσµή και θολότητα. Εκτός από την θερµοκρασία σ αυτούς ανήκουν: αδιάλυτες ουσίες, (επιπλέουσες, αιωρούµενες, καθιζάνουσες). διαλυτές ουσίες (ζάχαρη, άλλες γλυκαντικές ύλες, αλάτι, διάφορα άλατα κ.λ.π.). κολλοειδείς ουσίες σε λεπτό καταµερισµό (ουσίες που κυρίως προσδίδουν θολότητα). Χηµικοί ρυπαντές βιοµηχανικών αποβλήτων Στους χηµικούς ρυπαντές των αποβλήτων ανήκουν: ανόργανες ουσίες, (χλωριούχα ιόντα, φώσφορος, άζωτο, διάφορες τοξικές ενώσεις, βαρέα µέταλλα κ.λ.π.). οργανικές ουσίες, (υδρογονάνθρακες, αλκοόλες, υδατάνθρακες, λίπη, έλαια, φαινόλες, πρωτεΐνες, παρασιτοκτόνα, εντοµοκτόνα κ.λ.π.). ραδιενεργά στοιχεία και ενώσεις τους. Η παρουσία των χηµικών ρυπαντών στα απόβλητα επηρεάζει και αλλοιώνει τα βιολογικά και τα χηµικά χαρακτηριστικά του νερού. 1.5 Ισοδύναµος αριθµός κατοίκων (Ι.Α.Κ.) Ισοδύναµος πληθυσµός (ι.π.) Εάν σε µια εγκατάσταση επεξεργασίας αστικών λυµάτων διατεθούν και βιοµηχανικά απόβλητα για επεξεργασία, τότε το βιοχηµικά απαιτούµενο οξυγόνο (BOD) των αστικών λυµάτων επιβαρύνεται. Στον υπολογισµό της εγκατάστασης επεξεργασίας λυµάτων είναι απαραίτητο στην ποσότητα των αστικών λυµάτων να προστεθούν και τα βιοµηχανικά απόβλητα. Σαν µέτρο σύγκρισης της οργανικής ρύπανσης των βιοµηχανικών αποβλήτων σε σχέση µε την ρύπανση των αστικών λυµάτων χρησιµοποιείται ο όρος «Ισοδύναµος Αριθµός Κατοίκων (Ι.Α.Κ.)» ή «Ισοδύναµος πληθυσµός (ι.π.)». Στον πίνακα παρουσιάζεται µια τυπική σύσταση αστικών λυµάτων χωρίς να συµπεριλαµβάνονται βιοµηχανικά απόβλητα και στον πίνακα οι αντίστοιχες ποσότητες των ρυπαντικών ουσιών ανά κάτοικο και ηµέρα. Για κατανάλωση νερού 167 lt ανά κάτοικο και ηµέρα, η τιµή του BOD είναι 360 mg/l. Έτσι η ρύπανση ανά κάτοικο και ηµέρα είναι: Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ. 8

10 360 x 167 = mg ή 60 gr BOD / κάτοικο και ηµέρα Με την αύξηση του βιοτικού επιπέδου και τη µεγάλη κατανάλωση νερού, η τιµή αυτή θεωρείται σήµερα χαµηλή και τελευταία λαµβάνεται συχνά η τιµή 70 ακόµα και 80 gr BOD ανά κάτοικο και ηµέρα. Σύµφωνα µε την οδηγία 91/271/ΕΟΚ του Συµβουλίου της 21/5/91 για την επεξεργασία των αστικών λυµάτων Ισοδύναµος πληθυσµός (ι.π.) είναι το αποικοδοµήσιµο οργανικό φορτίο που παρουσιάζει BOD 5 ίσο προς 60 gr/ηµέρα. Με τη βοήθεια των παραπάνω αριθµών υπολογίζεται και η επιβάρυνση των βιοµηχανικών αποβλήτων σε σχέση µε τα αστικά λύµατα. Για παράδειγµα, µια βιοτεχνία διαθέτει στο δίκτυο αποχέτευσης 300 m 3 υγρά απόβλητα την ηµέρα, µε µέση τιµή ΒΟD mg/l, τότε ο ΙΑΚ θα είναι: lt gr ,310 = ηµ lt grbod ηµ Ο ΙΑΚ που συναποχετεύεται και πρόκειται να συνυπολογισθεί στον καθαρισµό των αστικών λυµάτων θα είναι : = 1550 Ι.Α.Κ. 60 Ο πίνακας δίνει τον Ι.Α.Κ. (Ισοδύναµο Αριθµό Κατοίκων) ή ι.π. (ισοδύναµο πληθυσµό) για τα βιοµηχανικά απόβλητα των σπουδαιότερων κατηγοριών βιοτεχνιών - βιοµηχανιών στην Ελλάδα. Είδος Πίνακας Σύσταση αστικών λυµάτων σε mg/l Ανόργανα mg/l Οργανικά mg/l ΣΥΝΟΛΟ mg/l BOD 5 mg/l Καθιζάνοντα στερεά Αιωρούµενα στερεά ιαλυµένες ουσίες ΣΥΝΟΛΟ Πίνακας Παραγόµενες ποσότητες ρύπανσης σε gr ανά κάτοικο και ηµέρα Ανόργανα Οργανικά ΣΥΝΟΛΟ BOD 5 Είδος Καθιζάνουσες ουσίες Αιωρούµενα στερεά ιαλυµένες ουσίες ΣΥΝΟΛΟ Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ. 9

11 Πίνακας Ισοδύναµος αριθµός κατοίκων για τα απόβλητα κάποιων βιοµηχανιών Κλάδος βιοµηχανίας Βιοµηχανία Μονάδα παραγωγής Βιοµηχανίες τροφίµων Βιοµηχανίες δέρµατος και υφανσίµων υλών Κατανάλωση νερού ανά µονάδα παραγωγής (m 3 ) Ι.Α.Κ. Εργοστάσιο σιτηρών 1 τόνος σιτηρών Κονσερβοποιεία λαχανικών Εργοστάσιο ζαχαροπλαστικής Εργοστάσιο ζάχαρης Επεξεργασία κρεάτων Γαλακτοκοµεία (χωρίς παραγωγή τυριών) Γαλακτοκοµεία (µε παραγωγή τυριών) Βιοµηχανία µαργαρίνης 1 τόνος κονσερβών τόνος γλυκών τόνος τεύτλων βοοειδές ή 2 χοίροι 0,3 0, lt γάλακτος lt γάλακτος τόνος µαργαρίνης Ζυθοποιία 1000 lt ζύθου Οινοποιεία ποτά 1000 lt σταφύλια Βυρσοδεψεία Πλυντήρια µαλλιού Λευκαντήρια Βαφεία 1 τόνος ακατέργαστων δερµάτων τόνος µαλλιού τόνος εµπορεύµατος 1 τόνος εµπορεύµατος Καθαριστήρια Πλυντήρια 1 τόνος ρούχων Βιοµηχανίες ξύλου και χαρτιού Χηµικές βιοµηχανίες ιάφορες βιοµηχανίες Εργοστάσιο κυτταρίνης Εργοστάσιο χαρτιού Εργοστάσιο σαπωνοποιίας - απορρυπαντικών 1 τόνος κυτταρίνης τόνος χαρτιού τόνος σαπούνια Εργοστάσιο ελαστικών 1 τόνος προϊόντων Εργοστάσιο πλαστικών 1 τόνος προϊόντων Εργοστάσιο κεραµικών 1 απασχολούµενος 0,8 lt/ηµ 1 Εργοστάσιο µηχανολογικών 1 απασχολούµενος 40 lt/ηµ 1 Εργοστάσιο χαλύβδινων κατασκευών 1 απασχολούµενος lt/ηµ 1 Επεξεργασίας σιδήρου 1 απασχολούµενος 60 lt/ηµ 1 10 Χυτήρια 1 τόνος υλικού Εργοστάσιο ψυχρής ελάσεως Εργοστάσιο εκµετάλλευσης µεταλλευµάτων σιδήρου 1 τόνος προϊόντων m 3 µεταλλευµάτων Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ. 10

12 2. ΒΑΣΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ 2.1 Γενικά στοιχεία επεξεργασίας υγρών αποβλήτων Ένα σύστηµα επεξεργασίας υγρών αποβλήτων περιλαµβάνει διάφορα στάδια επεξεργασίας και σχεδιάζεται µε σκοπό να δεσµεύσει και να αποµακρύνει από τα απόβλητα: το οργανικό φορτίο, τα αιωρούµενα (SS) και διαλυµένα (DS) στερεά, τα θρεπτικά άλατα (Ν και P), τους επικίνδυνους µικροοργανισµούς και διάφορους άλλους ρυπαντές. Αυτό επιτυγχάνεται µε συνδυασµό φυσικών, χηµικών, φυσικοχηµικών και βιολογικών διεργασιών. Στο σχήµα δίνεται ένα απλό σκαρίφηµα (διάγραµµα ροής) µιας εγκατάστασης βιολογικής επεξεργασίας υγρών αστικών αποβλήτων. Το σύνολο των διεργασιών αυτών αποτελεί τη διαδικασία της επεξεργασίας, κύρια επιδίωξη της οποίας είναι η απαλλαγή της µάζας των αποβλήτων από τους ρύπους και δευτερεύουσα επιδίωξη η εξουδετέρωση των ρύπων. Σχήµα Σκαρίφηµα τυπικής εγκατάστασης επεξεργασίας αστικών λυµάτων µε τη µέθοδο της ενεργού ιλύος Ο συνδυασµός των διεργασιών επεξεργασίας καθορίζει και το είδος του συστήµατος ως φυσικοχηµικό καθαρισµό ή ως βιολογικό καθαρισµό. Οι πιο συνηθισµένες διαδικασίες καθαρισµού που εµφανίζονται, είναι η υποδοχή των υγρών αποβλήτων, η αφαίρεση χονδρών στερεών συνήθως µε σχάρες και κόσκινα, η αφαίρεση λιπών και ελαίων (λιποσυλλέκτες) και η αφαίρεση της άµµου (αµµοσυλλέκτες). Ακολουθεί η δεξαµενή πρωτοβάθµιας καθίζησης, η δεξαµενή αερισµού και η δεξαµενή τελικής καθίζησης. Τα λύµατα που υπερχειλίζουν από την δεξαµενή τελικής καθίζησης απολυµαίνονται (συνήθως µε χλωρίωση ή υπεριώδη ακτινοβολία ή όζον) και διατίθενται σε κάποιον αποδέκτη. Η ιλύς που συγκεντρώνεται στον πυθµένα της δεξαµενής τελικής καθίζησης οδηγείται στον παχυντή προς συµπύκνωση, µετά στη δεξαµενή χώνευσης προς βιοσταθεροποίηση και τέλος αφού αφυδατωθεί είτε µε φυσική ξήρανση (κλίνες ξήρανσης) είτε µε µηχανική αφυδάτωση (φυγοκέντρηση ή ταινιοφιλτροπρέσες) διατίθεται σε Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ. 11

13 χώρους που προβλέπει η αρµόδια αρχή. Στον πίνακα παρουσιάζονται διάφορα είδη (στάδια) επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων. Πίνακας Τα διάφορα στάδια της επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων Είδος επεξεργασίας υγρών αποβλήτων Μηχανική Χηµική Βιολογική Φυσικοχηµική Επιτυγχάνεται µε µηχανικά µέσα. Περιλαµβάνει: Σχάρες Τεµαχιστές Κόσκινα Αµµοσυλλέκτες Λιποσυλλέκτες εξαµενές καθίζησης ιϋλιστήρια ιάφορα χηµικά αντιδραστήρια αναµιγνύονται µε τα υγρά απόβλητα προκειµένου να γίνει κάποια χηµική αντίδραση. Περιλαµβάνει: εξαµενές ανάµιξης αντιδραστηρίων Συσκευές δοσοµέτρησης αντιδραστηρίων Συνίσταται στη βιοχηµική οξείδωση των διαλυµένων στα υγρά απόβλητα οργανικών ενώσεων. Περιλαµβάνει: εξαµενές βιολογικής επεξεργασίας εξαµενές καθίζησης Γίνεται εκµετάλλευση ορισµένων φυσικοχηµικών ιδιοτήτων των διαφόρων ενώσεων των υγρών αποβλήτων. Περιλαµβάνει: Αντιδραστήρες ενεργού άνθρακα Εναλλάκτες ιόντων εξαµενές αντίστροφης ώσµωσης ιευκρινίζεται ότι σε κάθε περίπτωση επεξεργασίας αποβλήτων δεν εφαρµόζονται ταυτόχρονα όλες οι πιο πάνω επεξεργασίες, αλλά ο πιο κατάλληλος για την υπόψη περίπτωση συνδυασµός, που η εκλογή του γίνεται από τον ειδικό µελετητή µε βάση την επαγγελµατική του εκτίµηση, την ποιότητα και ποσότητα των αποβλήτων, την αφοµοιωτική ικανότητα και τις επιθυµητές χρήσεις του αποδέκτη, τις τοπικές συνθήκες και την ακολουθούµενη γενικά τοπική πολιτική για το περιβάλλον. Σε κάθε περίπτωση, θα πρέπει να διασφαλίζεται η δηµόσια υγεία και γενικότερα η προστασία του περιβάλλοντος και η ποιότητα ζωής. 2.2 Βασικά κριτήρια επιλογής µεθόδων επεξεργασίας βιοµηχανικών αποβλήτων Οι διαρκώς αυξανόµενες απαιτήσεις καθαρισµού των βιοµηχανικών αποβλήτων και η ανάγκη µείωσης του κόστους οδήγησαν στην αναζήτηση προσιτών τεχνοοικονοµικών µεθόδων, οι οποίες θα πρέπει να συνδυάζουν την απαιτούµενη ποιότητα των επεξεργασµένων αποβλήτων µε την µικρότερη δυνατή δαπάνη κατασκευής και λειτουργίας µιας εγκατάστασης επεξεργασίας αποβλήτων. Η µέθοδος επεξεργασίας των βιοµηχανικών αποβλήτων που θα επιλεγεί για την κάθε περίπτωση θα πρέπει να είναι αποτέλεσµα µελέτης που θα προκύψει από µια ολοκληρωµένη βιβλιογραφική διερεύνηση και θα αποτελέσει τη βάση του σχεδιασµού µιας µονάδας επεξεργασίας αποβλήτων. Οι σπουδαιότεροι παράµετροι που πρέπει να µελετηθούν πριν την εφαρµογή µιας µεθόδου είναι: το αρχικό κόστος της επένδυσης, το κόστος λειτουργίας και συντήρησης της εγκατάστασης, η µείωση της κατανάλωσης νερού, καθώς και η ανάκτηση και επαναχρησιµοποίηση προϊόντων κατά την παραγωγική διαδικασία, η επιλογή των κατάλληλων µεθόδων (βέλτιστων διαθέσιµων τεχνικών), που σηµαίνει ακόµα και τροποποιήσεις στην παραγωγική διαδικασία, τα κριτήρια χωροταξικής τοποθέτησης της εγκατάστασης επεξεργασίας αποβλήτων, ο βαθµός ρύπανσης των αποβλήτων, οι απαιτήσεις για την ποιότητα των επεξεργασµένων αποβλήτων (χαρακτηρισµός και απαιτήσεις του τελικού αποδέκτη), η πρόβλεψη για χρησιµοποίηση µεθόδων για µελλοντικές αυστηρότερες προδιαγραφές, οι κλιµατολογικές συνθήκες, ο συνδυασµός κοινής επεξεργασίας αποβλήτων γειτονικών βιοµηχανιών, οι δυνατότητες διάθεσης ή και αξιοποίησης των στερεών αποβλήτων (ιλύες κ.λ.π.) που παράγονται κατά την επεξεργασία. Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ. 12

14 2.3 Συνεπεξεργασία αστικών λυµάτων και βιοµηχανικών αποβλήτων Όταν οι βιοµηχανίες είναι εγκατεστηµένες κοντά σε µια πόλη, είναι απαραίτητο να εξετασθεί η περίπτωση της διάθεσης των βιοµηχανικών αποβλήτων στο αποχετευτικό δίκτυο και στη συνέχεια η κοινή επεξεργασία. Οι πόλεις δέχονται τα βιοµηχανικά απόβλητα για επεξεργασία και κατόπιν αµοιβής, το ύψος της οποίας εξαρτάται από την ποσότητα των βιοµηχανικών αποβλήτων και το βαθµό φόρτισής τους. Σε πολλές περιπτώσεις η ανάµιξη των βιοµηχανικών αποβλήτων µε τα αστικά λύµατα θεωρείται θετική, διότι η παρουσία ορισµένων στοιχείων ή ενώσεων διευκολύνει την επεξεργασία των αστικών λυµάτων, όπως π.χ. η παρουσία αζώτου, φωσφόρου, ελαφρώς όξινων διαλυµάτων, υλικών µε θροµβωτικές ικανότητες κ.λ.π. Τα βιοµηχανικά απόβλητα που πρόκειται να συνεπεξεργασθούν µε αστικά λύµατα, ανάλογα µε τη σύστασή τους και την επίδρασή τους στα λύµατα µπορούν να διαχωριστούν στις παρακάτω κατηγορίες: Απόβλητα τα οποία χωρίς καµιά προεπεξεργασία είναι δυνατόν να αναµιχθούν µε αστικά (οικιακά) λύµατα γιατί η σύστασή τους ελάχιστα διαφέρει από αυτά. Καθαρά οργανικά απόβλητα τα οποία µπορούν να αναµιχθούν µε τα οικιακά λύµατα µόνον όταν ρυθµιστεί η παροχή τους. Ενδεχόµενες υψηλές συγκεντρώσεις µπορεί να αλλοιώσουν τα χαρακτηριστικά των αστικών λυµάτων. Αυτό µπορεί να ρυθµιστεί µε την παρεµβολή µιας δεξαµενής εξισορρόπησης πριν την ανάµιξη προς κοινή επεξεργασία. Απόβλητα τα οποία µπορεί να διατεθούν στα αστικά λύµατα µόνον κατόπιν µιας προεπεξεργασίας. Με την προεπεξεργασία αυτή επιδιώκεται να κατακρατηθούν ή να εξουδετερωθούν σε επίπεδα ποιότητας των αστικών λυµάτων ορισµένοι ρυπαντές όπως χονδρόκοκκα και αδροµερή υλικά, επιπλέουσες και καθιζάνουσες ουσίες, λίπη και έλαια, υψηλές θερµοκρασίες, όξινα αλκαλικά απόβλητα, επικίνδυνα αέρια ή ουσίες που µπορεί µε τα αέρια των υπονόµων να δηµιουργήσουν καταστάσεις έκρηξης, επικίνδυνες µολυσµατικές ενώσεις ικανές να προκαλέσουν επιδηµίες, τοξικές ουσίες που αναστέλλουν τη δράση των µικροοργανισµών και ραδιενεργές ουσίες. Η παρουσία µέρους των παραπάνω ρυπαντικών ουσιών προκαλεί σοβαρές διαταραχές στις βιολογικές διεργασίες που είναι απαραίτητες για την επεξεργασία των αστικών λυµάτων. Η τοξική τους ενέργεια δεν εξαρτάται µόνο από το βαθµό συγκέντρωσης των τοξικών ουσιών αλλά κυρίως από το είδος. Τα αστικά απόβλητα περιέχουν ουσίες βιολογικώς αποικοδοµήσιµες οι οποίες µε τη βοήθεια των µικροοργανισµών διασπώνται. Η παρουσία τοξικών ουσιών όπως µετάλλων (Cu, Pb, Hg, Cd), παρασιτοκτόνων, χλωριωµένων υδρογονανθράκων, ενώσεων του αρσενικού (As) και του κυανίου (CN - ) ακόµη και της θερµοκρασίας αναστέλλει την λειτουργία των µικροοργανισµών και έτσι παρεµποδίζεται το έργο του βιολογικού καθαρισµού των αποβλήτων. Από την κοινή επεξεργασία βιοµηχανικών αποβλήτων και αστικών λυµάτων υπάρχουν οφέλη όπως αυξηµένη οικονοµία από τη δηµιουργία µεγαλύτερων εγκαταστάσεων, έµπειρη φροντίδα και επίβλεψη, ευνοϊκότερη επεξεργασία (µε ποιοτική εξισορρόπηση των υγρών αποβλήτων), πρόσθετη ασφάλεια των φυσικών αποδεκτών από αιφνίδιες φορτίσεις κ.ά. Σύµφωνα µε την οδηγία 91/271/ΕΟΚ του Συµβουλίου της 21/5/91 για την επεξεργασία των αστικών λυµάτων, τα βιοµηχανικά απόβλητα που διοχετεύονται σε αποχετευτικά δίκτυα και σταθµούς επεξεργασίας αστικών λυµάτων πρέπει να υποβάλλονται στην απαιτούµενη προκαταρκτική επεξεργασία ώστε να προστατεύεται η υγεία του προσωπικού που εργάζεται στα αποχετευτικά δίκτυα και τους σταθµούς επεξεργασίας, να εξασφαλίζεται ότι δεν προκαλείται ζηµία στα αποχετευτικά δίκτυα, στους σταθµούς επεξεργασίας λυµάτων και το συναφή εξοπλισµό, να εξασφαλίζεται ότι δεν εµποδίζεται η λειτουργία και η απόδοση του σταθµού επεξεργασίας λυµάτων καθώς επίσης και η επεξεργασία της λυµατολάσπης, να ελέγχεται ότι οι απορρίψεις από τους σταθµούς επεξεργασίας δεν επηρεάζουν αρνητικά το περιβάλλον και δεν εµποδίζουν τα ύδατα υποδοχής να πληρούν τις απαιτήσεις άλλων κοινοτικών οδηγιών και να διασφαλίζεται η διάθεση της λυµατολάσπης µε ασφαλή και περιβαλλοντικά αποδεκτό τρόπο. Απαγορεύεται ρητά να διατίθενται στο αποχετευτικό σύστηµα ουσίες που δηµιουργούν εµφράξεις, οσµές και εκρήξεις, που προσβάλλουν τα δοµικά υλικά και τα επί µέρους τεχνικά έργα. Τέτοιες ουσίες είναι διάφορα αδρανή υλικά, γυαλιά, άµµος, υπολείµµατα δέρµατος, διάφορες ίνες, πλαστικά, υφάσµατα, συνθετικές πάστες, πίσσες, γαλακτώµατα, υγρά απορρίµµατα τα οποία σταθεροποιούνται όπως το τσιµέντο, το υδροξείδιο του ασβεστίου, η γύψος κ.λ.π. Ακόµα, βενζίνη, λάδια, γράσα, ζωικά και φυτικά λίπη και έλαια, οξέα, βάσεις, χλωριωµένοι υδρογονάνθρακες, φωσγένιο, υδρόθειο, υδροκυάνιο και άλλες τοξικές ουσίες. Κλασικό παράδειγµα επίδρασης ουσιών τόσο στο αποχετευτικό δίκτυο όσο και στις ΕΕΛ είναι η διάβρωση που παρουσιάζεται συχνά και προκύπτει από την απ' ευθείας διάθεση βιοµηχανικών αποβλήτων που περιέχουν θειούχες ενώσεις όπως βυρσοδεψείων, εργοστασίων τροφίµων, Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ. 13

15 διυλιστηρίων κ.λ.π. στο δίκτυο αποχέτευσης. Το υδρόθειο (H 2 S) δηµιουργείται στα απόβλητα από την απ' ευθείας διάθεση βιοτεχνικών και βιοµηχανικών αποβλήτων στους αγωγούς αποχέτευσης όπως αποβλήτων βυρσοδεψείων, βιοµηχανιών τροφίµων κ.λ.π. ή από την διάσπαση θειούχων ενώσεων που υπάρχουν στα απόβλητα (σχήµα 2.3.1). Το υδρόθειο που διαφεύγει σαν αέριο από τα απόβλητα µπορεί να οξειδωθεί επάνω στις επιφάνειες των τοιχωµάτων των αγωγών αποχέτευσης (σχήµα 2.3.2). Αν οι επιφάνειες αυτές είναι υγρές, όπως συνήθως είναι, από τους υδρατµούς που παράγονται λόγω διαφοράς θερµοκρασίας αποβλήτων - περιβάλλοντος τότε οξειδώνεται το υδρόθειο σε θειικό οξύ κατά την αντίδραση: H2S + 2O 2 H2SO4. Το θειικό οξύ αποτελεί άµεση αιτία διαβρωτικής φθοράς σε αποχετευτικούς αγωγούς. Η οξειδωτική αυτή διεργασία εξελίσσεται σε πολλές σύνθετες αντιδράσεις. Οι παράγοντες που ρυθµίζουν την παρουσία και την ποσότητα του υδρόθειου είναι: Η ποσότητα του διαλυµένου οξυγόνου στα απόβλητα. (Σε µεγάλες συγκεντρώσεις οξυγόνου δεν δηµιουργείται υδρόθειο). Η θερµοκρασία των αποβλήτων. (Η ποσότητα των Η 2 S - σουλφιδίων αυξάνει µε την άνοδο της θερµοκρασίας). Η ποσότητα των οργανικών τροφών και των θειικών αλάτων. (Ανεπαρκής παρουσία θειικών ή τροφών περιορίζει τον σχηµατισµό Η 2 S σουλφιδίων). Η ταχύτητα ροής των αποβλήτων. (Σε µικρές ταχύτητες καθιζάνουν στερεά που αργά και περιοδικά κινούνται κατά µήκος του πυθµένα. Οι χαλαρές αυτές αποθέσεις χάνουν πολύ γρήγορα το οξυγόνο και η δηµιουργία των σουλφιδίων µπορεί να διαρκέσει ως την πλήρη κατανάλωση των θειικών ή των οργανικών τροφών. Οι µεγαλύτερες ταχύτητες εµποδίζουν την καθίζηση και ευνοούν την προσρόφηση οξυγόνου στα απόβλητα). Βιοµηχανικά απόβλητα Βιοµηχανίες τροφίµων Ύδρευση - Νοικοκυριά Ανόργανες θειικές ενώσεις Σουλφίδια (S 2- ) Υδροσουλφίδια (HS - ) Οργανικές θειούχες ενώσεις Θειοπρωτεΐνες Θειούχα αµινοξέα Οξείδια του θείου, Θειικά, υποθειώδη, Θειοθειικά κ.λ.π. Σχηµατισµός σουλφιδίων από βακτηρίδια (σαπρόφοβα) στον γλοιώδη υµένα των αγωγών (απόβλητα και ίζηµα) (Αναερόβιες συνθήκες) ΣΥΝΟΛΟ ΣΟΥΛΦΙ ΙΩΝ ΣΤΑ ΑΠΟΒΛΗΤΑ Αδιάλυτα µεταλλικά σουλφίδια ιαλυµένα σουλφίδια Αυτοοξείδωση σουλφιδίων σε στοιχειώδες θείο Ιονισµός διαλυτών σουλφιδίων Σχηµατισµός διαλυµένου H 2 S σε µοριακή µορφή (Ποσοστό που εξαρτάται από το ph και τη θερµοκρασία των αποβλήτων) Σχήµα Σχηµατισµός σουλφιδίων στα αποχετευτικά δίκτυα Τα µέτρα που λαµβάνονται για την αποφυγή της διάβρωσης από τον σχηµατισµό του υδρόθειου είναι προληπτικά και θεραπευτικά. Τα προληπτικά µέτρα µπορούν να διαχωριστούν σε ενεργητικά και παθητικά (πίνακας 2.3.1). Τα ενεργητικά µέτρα για την παρεµπόδιση σχηµατισµού σουλφιδίων περιλαµβάνουν. Η παρεµπόδιση σχηµατισµού σουλφιδίων επιτυγχάνεται (ενεργητικά µέτρα): Με κατάλληλο σχεδιασµό του δικτύου, (σωστή επιλογή κλίσεων, διαµέτρου αγωγών κ.λ.π.). Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ. 14

16 Με την µέθοδο αναστολής της αναερόβιας διάσπασης µε βακτηριοστατικά µέσα, όπως χλωριωµένες κυκλικές ενώσεις που είναι όµως πολυδάπανες και δηµιουργούν προβλήµατα στις εγκαταστάσεις καθαρισµού γιατί οι ενώσεις αυτές παραµένουν ενεργές ακόµα και µέχρι τις εγκαταστάσεις καθαρισµού αποβλήτων. Με την διατήρηση αερόβιων συνθηκών, είτε µε µηχανικούς τρόπους, όπως αερισµός ή παροχέτευση τεχνικού οξυγόνου, είτε µε οξειδωτικά χηµικά, όπως Cl 2, NaOCl, H 2 O 2, Ο 3 κ.λ.π. Και οι δύο αυτές µέθοδοι χρησιµοποιούνται σήµερα ευρύτατα µε πολύ καλά αποτελέσµατα. Σχήµα Επιπτώσεις από τον σχηµατισµό υδρόθειου στα αποχετευτικά δίκτυα Η αντιδιαβρωτική προστασία επιτυγχάνεται (παθητικά µέτρα): Με τη χρήση αντιδιαβρωτικών υλικών στην κατασκευή των αγωγών, τα οποία όµως έχουν µεγάλο κόστος και παρουσιάζουν κάποια προβλήµατα στην συντήρησή τους. Με την επένδυση των κοινών αγωγών µε υλικά που παρουσιάζουν ανθεκτικότητα στις επιδράσεις των οξέων όπως είναι το PVC. Η επένδυση αυτή µπορεί να γίνει είτε µε επικόλληση φύλλων πάχους µερικών χιλιοστών είτε µε ψεκασµό που θα σχηµατίσει κρούστα πάχους mm. Στις περιπτώσεις που έχουµε σχηµατισµό υδρόθειου µπορούµε να επέµβουµε (θεραπευτικά): εσµεύοντας το υδρόθειο (H 2 S) µε χηµικές ουσίες όπως άλατα του Zn 2+, Fe 2+, Fe 3+ τα οποία δηµιουργούν δυσδιάλυτες ενώσεις και δρουν ευεργετικά στην µηχανική βαθµίδα των εγκαταστάσεων επεξεργασίας αποβλήτων. Οξειδώνοντας το Η 2 S µε χηµικά µέσα όπως Cl 2, NaOCl, H 2 O 2, Ο 3 κ.λ.π. Πίνακας Αντιδιαβρωτικά µέτρα από το σχηµατισµό υδρόθειου Προληπτικά µέτρα Θεραπευτικά µέτρα Ενεργητικά µέτρα 1. Σωστός σχεδιασµός δικτύου 2. Αναστολή αναερόβιας διάσπασης µε βακτηριοστατικά µέσα 3. ιατήρηση αερόβιων συνθηκών Παθητικά µέτρα 1. Χρήση αντιδιαβρωτικών υλικών 2. Επένδυση αγωγών µε ανθεκτικά υλικά 1. έσµευση του υδρόθειου µε χηµικές ουσίες 2. Οξείδωση του υδρόθειου µε χηµικές ουσίες Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ. 15

17 2.4 Ρυπογόνες ουσίες βιοµηχανικών αποβλήτων Οι σηµαντικότερες ρυπογόνες ουσίες που πρέπει να λαµβάνονται υπόψη, για τον καθορισµό των οριακών τιµών εκποµπής από βιοµηχανικά απόβλητα παρατίθενται στον πίνακα Πίνακας Κατάλογος ρυπογόνων ουσιών για την ατµόσφαιρα και τα νερά Ρυπογόνες ουσίες της ατµόσφαιρας 1. ιοξείδιο του θείου καθώς και άλλες ενώσεις του θείου 2. Οξείδια του αζώτου καθώς και άλλες ενώσεις του αζώτου 3. Μονοξείδιο του άνθρακα 4. Πτητικές οργανικές ενώσεις (VOCs) 5. Μέταλλα και οι ενώσεις τους 6. Σκόνη 7. Αµίαντος (σωµατίδια εν αιωρήσει και ίνες) 8. Χλώριο και ενώσεις του χλωρίου 9. Φθόριο και ενώσεις του φθορίου 10. Αρσενικό και ενώσεις του αρσενικού 11. Κυανιούχες ενώσεις 12. Ουσίες και παρασκευάσµατα που έχουν αποδεδειγµένα ιδιότητες καρκινογόνες, µεταλλαξιογόνες, ή ικανές να βλάψουν την αναπαραγωγή µέσω της ατµόσφαιρας 13. Πολυχλωροδιβενζοδιοξίνες και πολυχλωροδιβενζοφουράνια Ρυπογόνες ουσίες του νερού 1. Αλογονωµένες οργανικές ουσίες από τις οποίες δύνανται να προκύψουν ανάλογου είδους ενώσεις µέσα στο υδάτινο περιβάλλον 2. Οργανοφωσφορικές ενώσεις 3. Οργανοκασσιτερικές ενώσεις 4. Ουσίες και παρασκευάσµατα που έχουν αποδεδειγµένα ιδιότητες καρκινογόνες, µεταλλαξιογόνες ή ικανές να βλάψουν την αναπαραγωγή στο υδάτινο περιβάλλον 5. Ανθεκτικοί υδρογονάνθρακες και ανθεκτικές και βιοσυσσωρευόµενες τοξικές ουσίες 6. Κυανιούχες ενώσεις 7. Μέταλλα και οι ενώσεις τους 8. Αρσενικό και οι ενώσεις του 9. Βιοκτόνα και φυτοϋγειονοµικά προϊόντα 10. Αιωρούµενες ουσίες 11. Ουσίες που συµβάλλουν στον ευτροφισµό (ιδίως νιτρικά και φωσφορικά άλατα) 12. Ουσίες που έχουν αρνητική επίδραση στον ισοζύγιο του οξυγόνου (και που µετρούνται µε παραµέτρους όπως BOD, COD) 2.5 Κανόνες δειγµατοληψίας και ανάλυσης βιοµηχανικών αποβλήτων Οι εργαστηριακές αναλύσεις υγρών βιοµηχανικών αποβλήτων για τον έλεγχο τήρησης των οριακών τιµών πρέπει να γίνονται σε µέσο συνεχές 24ωρο αντιπροσωπευτικό δείγµα. Ισοδύναµα είναι δυνατόν να λαµβάνονται 3 τουλάχιστον στιγµιαία δείγµατα σε διάρκεια 24 ωρών µε διαφορά δύο διαδοχικών δειγµάτων τουλάχιστον 1 ώρα. Η διαφορά µεταξύ δύο διαδοχικών δειγµάτων, για βιοµηχανίες ή εγκαταστάσεις µε παροχή µελέτης αποβλήτων µεγαλύτερη των 30 m 3 /h θα είναι τουλάχιστον 3 ώρες. Ο µέσος όρος των τιµών των δειγµάτων λαµβάνεται σαν ενδεικτική τιµή για την τήρηση των προδιαγραφών, η οποία όµως είναι δεσµευτική µέσα στα πλαίσια των αποκλίσεων. Τα όρια συγκέντρωσης θα επιτυγχάνονται µε επεξεργασία των υγρών αποβλήτων και όχι µε αραίωση αυτών. Οι εργαστηριακές εξετάσεις υγρών βιοµηχανικών αποβλήτων και η έκφραση των αντιστοίχων αποτελεσµάτων εκτελούνται µε βάση τις µεθόδους Ελληνικών προτύπων εξέτασης (εκδόσεις ΕΛΟΤ), ή µε έγκυρη µεθοδολογία της ΕΕ, ή θα ακολουθούνται τα Αµερικανικά πρότυπα εξέτασης (Standard Methods for the examination of water and wastewater). Στα αποτελέσµατα των αναλύσεων θα αναγράφεται και µέθοδος που ακολουθήθηκε για τον προσδιορισµό της συγκέντρωσης κάθε ρυπαντή. Σε κάθε βιοµηχανική ή άλλη εγκατάσταση που διαθέτει υγρά απόβλητα ή λύµατα, απαιτείται η κατασκευή κατάλληλου φρεατίου δειγµατοληψίας, σύµφωνα µε εγκεκριµένο σχέδιο και σε θέση εύκολα επισκέψιµη, µέσα στην ιδιοκτησία του εργοστασίου. Οι διαθέτοντες λύµατα και υγρά απόβλητα, οφείλουν να τηρούν βιβλία παρακολούθησης της ποιότητάς τους και να υποβάλλουν στις αρµόδιες αρχές αντίγραφα των αναλύσεων που πραγµατοποιούν εφόσον ζητηθούν. Οι παράµετροι που εξετάζονται και ο τρόπος δειγµατοληψίας ορίζονται κατά περίπτωση από τις αρµόδιες αρχές. Οι αρµόδιες αρχές και υπηρεσίες µπορούν να επιβάλλουν κατά περίπτωση τη λήψη και άλλων απαιτούµενων ή και αυστηρότερων µέτρων, σύµφωνα µε την ισχύουσα νοµοθεσία. Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ. 16

18 3. ΚΑΤΗΓΟΡΙΟΠΟΙΗΣΗ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΩΝ Στην ενότητα αυτή παρουσιάζονται αναλυτικά όλοι οι βιοµηχανικοί κλάδοι οι οποίοι «παράγουν» απόβλητα (αέρια, υγρά και στερεά). Στα απόβλητα αυτά πρέπει να εφαρµοστούν διάφορες τεχνικές επεξεργασίας µε στόχο την εξάλειψη της ρύπανσης και την προστασία του περιβάλλοντος. 1. Εγκαταστάσεις επεξεργασίας και µεταποίησης γάλακτος µε προϊόντα: γάλα, τυρί, γιαούρτι, παγωτά, διάφορα άλλα γαλακτοµικά προϊόντα 2. Εγκαταστάσεις επεξεργασίας - µεταποίησης για την παραγωγή προϊόντων διατροφής από ζωικές πρώτες ύλες, δηλαδή εγκαταστάσεις: εντατικής εκτροφής βοοειδών, αιγοπροβάτων, χοιρινών εντατικής εκτροφής πουλερικών (αυγοπαραγωγές ή κρεατοπαραγωγές) επεξεργασίας - µεταποίησης κρεάτων (σφαγεία - αλλαντοποιία) εξάλειψης ή αξιοποίησης υποπροϊόντων σφαγείων επεξεργασίας - µεταποίησης ιχθυρών 3. Εγκαταστάσεις επεξεργασίας - µεταποίησης για την παραγωγή προϊόντων διατροφής από φυτικές πρώτες ύλες, δηλαδή εγκαταστάσεις: επεξεργασίας - µεταποίησης φρούτων και λαχανικών (κονσερβοποιεία) επεξεργασίας - µεταποίησης ελαίων (εξευγενισµένων ή µη) και σπορέλαιων επεξεργασίας - µεταποίησης αλεύρων, αµύλου και προϊόντων του, αρτοποιίας, κρουασάν επεξεργασίας - παραγωγής ζυµαρικών επεξεργασίας - παραγωγής καφέ επεξεργασίας - παραγωγής ζάχαρης επεξεργασίας - παραγωγής αλκοολούχων ποτών, οινοπνευµατοποιίας, οινοποιίας, ζυθοποιίας και αναψυκτικών 4. Βιοµηχανικές εγκαταστάσεις φινιριστηρίων βαφείων προεπεξεργασίας πλύσης, λεύκανσης, µερσερισµού, βαφής ινών & υφασµάτων 5. Βιοµηχανικές εγκαταστάσεις δέψης δερµάτων (βυρσοδεψεία) 6. Βιοµηχανικές εγκαταστάσεις χαρτοποιίας παραγωγής χαρτοπολτού (χαρτοµάζας) από ξύλο ή άλλα ινώδη υλικά παραγωγής χαρτιού και χαρτονιού 7. Βιοµηχανικές εγκαταστάσεις παραγωγής και µεταποίησης µετάλλων Εγκαταστάσεις φρύξης ή επίτηξης µεταλλεύµατος συµπεριλαµβανοµένου του θειούχου µεταλλεύµατος Εγκαταστάσεις παραγωγής χυτοσιδήρου ή χάλυβα (πρωτογενούς ή δευτερογενούς) συµπεριλαµβανοµένων των χυτηρίων συνεχούς χύτευσης Εγκαταστάσεις επεξεργασίας σιδηρούχων µετάλλων µε έλαση εν θερµώ µε σφυρηλάτηση µε σφύρες κρουστικής ενέργειας µε επίθεση προστατευτικού στρώµατος τηγµένου µετάλλου Χυτήρια σιδηρούχων Εγκαταστάσεις παραγωγής ακατέργαστων µη σιδηρούχων µετάλλων από µεταλλεύµατα, συµπυκνώµατα ή δευτερογενείς πρώτες ύλες µε µεταλλουργικές, χηµικές ή ηλεκτρολυτικές διεργασίες Εγκαταστάσεις τήξης µη σιδηρούχων µετάλλων και κραµάτων συµπεριλαµβανοµένων των προϊόντων ανάκτησης (εξευγενισµός, χύτευση) Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ. 17

19 Εγκαταστάσεις επιφανειακής επεξεργασίας µετάλλων και πλαστικών υλικών µε ηλεκτρολυτικές ή χηµικές διεργασίες 8. Χηµικές εγκαταστάσεις παραγωγής φωσφορούχων, αζωτούχων ή καλιούχων λιπασµάτων (απλών ή σύνθετων) 9. Χηµικές εγκαταστάσεις που χρησιµοποιούν χηµική ή βιολογική διεργασία για την παρασκευή βασικών φαρµακευτικών προϊόντων 10. Χηµικές εγκαταστάσεις παραγωγής βασικών φυτοϋγειονοµικών προϊόντων και βιοκτόνων 11. Χηµικές εγκαταστάσεις παραγωγής εκρηκτικών υλών 12. Εγκαταστάσεις παραγωγής βασικών οργανικών χηµικών προϊόντων όπως: Απλών υδρογονανθράκων, (γραµµικών ή κυκλικών, κορεσµένων ή ακόρεστων, αλειφατικών ή αρωµατικών) Οξυγονούχων οργανικών ενώσεων, ιδίως αλκοολών, αλδεϋδών, κετονών, καρβοξυλικών οξέων, εστέρων, οξικών ενώσεων, αιθέρων, υπεροξειδίων, εποξικών ρητινών Θειούχων υδρογονανθράκων Αζωτούχων οργανικών ενώσεων, ιδίως αµινών, αµιδίων, νιτρωδών ή νιτρικών ενώσεων, νιτριλίων, κυανικών και ισοκυανικών ενώσεων Φωσφορούχων οργανικών ενώσεων Αλογονούχων οργανικών ενώσεων Βασικών πλαστικών υλών, (πολυµερών συνθετικών ινών και ινών µε βάση την κυτταρίνη) Συνθετικού καουτσούκ Χρωµάτων και χρωστικών υλικών Απορρυπαντικών και τασιενεργών ουσιών 13. Εγκαταστάσεις παραγωγής βασικών ανόργανων χηµικών προϊόντων όπως: Αερίων (αµµωνίας, χλωρίου ή υδροχλωρίου, φθορίου ή υδροφθορίου, οξειδίων του άνθρακα, θειικών ενώσεων, οξειδίων του αζώτου, υδρογόνου, διοξειδίου του θείου) Οξέων, όπως χρωµικού, υδροφθορικού, φωσφορικού, νιτρικού, υδροχλωρικού, θειικού, ατµίζοντος θειικού και άλλων θειούχων οξέων Βάσεων (υδροξειδίου του αµµωνίου, υδροξειδίου του καλίου, υδροξειδίου του νατρίου) Αλάτων, όπως χλωριούχου αµµωνίου, χλωρικού καλίου, ανθρακικού καλίου, ανθρακικού νατρίου, υπερβορικών αλάτων, νιτρικού αργύρου, κ.λ.π. Αµετάλλων, µεταλλοξειδίων ή άλλων ανόργανων ενώσεων, όπως ανθρακασβεστίου, πυριτίου, ανθρακοπυριτίου, κ.ά. Οι θεµελιώδεις τεχνικές, καθώς επίσης και κάποιες παραλλαγές τους, οι οποίες θα πρέπει να λαµβάνονται υπόψη στο σχεδιασµό των εγκαταστάσεων επεξεργασίας των βιοµηχανικών αποβλήτων όλων των παραπάνω κλάδων είναι οι εξής: 1. Η χρησιµοποίηση τεχνικών που παράγουν λίγα απόβλητα. 2. Η χρησιµοποίηση λιγότερο επικίνδυνων ουσιών. 3. Η εξέλιξη των τεχνικών ανάκτησης και ανακύκλωσης των ουσιών που εκπέµπονται και χρησιµοποιούνται κατά τη διεργασία παραγωγής και, ενδεχοµένως, των αποβλήτων. 4. Οι συγκρίσιµες διεργασίες, εξοπλισµοί ή τρόποι λειτουργίας που έχουν δοκιµαστεί επιτυχώς σε βιοµηχανική κλίµακα. 5. Η τεχνική πρόοδος και η εξέλιξη των επιστηµονικών γνώσεων. 6. Η φύση, οι επιπτώσεις και ο όγκος των συγκεκριµένων εκποµπών. 7. Η κατανάλωση και η φύση των πρώτων υλών (συµπεριλαµβανοµένου του νερού) και η αποτελεσµατική χρήση της ενέργειας. 8. Η ανάγκη πρόληψης ή µείωσης στο ελάχιστο δυνατό των γενικών επιπτώσεων των εκποµπών και των κινδύνων για το περιβάλλον. 9. Η ανάγκη πρόληψης των ατυχηµάτων και µείωσης των επιπτώσεών τους στο περιβάλλον. Οι επί µέρους τεχνικές διαχείρισης και επεξεργασίας βιοµηχανικών αποβλήτων από βιοµηχανίες τροφίµων (οργανικό κυρίως ρυπαντικό φορτίο) αλλά και άλλες βιοµηχανίες, όπως βαφεία φινιριστήρια, βυρσοδεψεία και βιοµηχανίες χαρτιού παρουσιάζονται αναλυτικά στα επόµενα κεφάλαια. Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ. 18

20 4. ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ 4.1 Αέρια απόβλητα βιοµηχανιών τροφίµων Για τα αέρια απόβλητα των βιοµηχανιών τροφίµων εφαρµόζονται διάφορες τεχνολογίες µε διαφορετική δυνατότητα ανάκτησης των αποµακρυνόµενων ρύπων. Οι εφαρµοζόµενες τεχνολογίες αντιρρύπανσης ξηρής συλλογής για τα αιωρούµενα σωµατίδια επιτρέπουν την ανάκτηση του «αποµακρυνόµενου ρύπου». Σε ότι αφορά τις αέριες εκποµπές, οργανικές ή ανόργανες, η συνήθης πρακτική είναι η εφαρµογή µέτρων για τη µείωση των εκποµπών στην πηγή µε κατάλληλες βελτιστοποιήσεις στην παραγωγική διαδικασία, καθώς η ανάκτηση ουσιών µετά την εφαρµογή αντιρρυπαντικής τεχνολογίας είναι είτε δύσκολη είτε αδύνατη, καθώς ο ρύπος µπορεί να έχει υποστεί διάσπαση ή χηµική µετατροπή σε άλλα, λιγότερο βλαβερά για το περιβάλλον, συστατικά. Η εφαρµογή τεχνολογιών χωρίς ανάκτηση ρύπων µεταφέρει ρύπανση από την αέρια φάση είτε στη υγρή είτε στην στερεά. Στον πίνακα που ακολουθεί παρουσιάζονται τα συστήµατα που εφαρµόζονται σε εγκαταστάσεις βιοµηχανίας τροφίµων. Πίνακας Τεχνολογίες αντιµετώπισης ατµοσφαιρικής ρύπανσης ΙΕΡΓΑΣΙΕΣ Συστήµατα αποµάκρυνσης σωµατιδίων Συστήµατα αποµάκρυνσης αερίων ρύπων και οσµών ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ Συστήµατα καύσης Καταλυτικοί µετατροπείς Ξηρής συλλογής ιαχωριστές ή θάλαµοι καθίζησης µε βαρύτητα Κυκλώνες Σακκόφιλτρα Ηλεκτρόφιλτρα Υγρής συλλογής Πλυντρίδες Συστήµατα καύσης Καταλυτικοί µετατροπείς Πλυντρίδες Συστήµατα απορρόφησης Συστήµατα προσρόφησης Συµπυκνωτήρες Έκπλυση απαερίων σε τούνελ διαβροχής Βιόφιλτρα Έγχυση (ψεκασµός) αντιοσµητικών ουσιών Συστήµατα καταλυτικής φωτοοξείδωσης Καύση Η µέθοδος είναι αποτελεσµατική για µεγάλο εύρος αέριων ρύπων όπως πτητικές οργανικές ενώσεις, εκποµπές διαλυτών, ή ακόµα και οργανικά σωµατίδια. Απαιτείται θερµοκρασία Τ > ο C µε χρόνο παραµονής t > 0,5 sec για να επιτευχθεί η πλήρης οξείδωση των οργανικών. Μειονέκτηµα της καύσης είναι η υψηλή απαίτηση ενέργειας για τη διατήρηση συνεχώς της υψηλής θερµοκρασίας. Ο συνδυασµός των διατάξεων καύσης µε διατάξεις ανάκτησης και αξιοποίησης της θερµότητας µειώνει το κόστος λειτουργίας, αυξάνει όµως σηµαντικά το κόστος των εγκαταστάσεων και των δαπανών για τη συντήρησή τους. Συστήµατα αποµάκρυνσης αιωρούµενων σωµατιδίων Ξηρή συλλογή αιωρούµενων σωµατιδίων Τα αιωρούµενα σωµατίδια συλλέγονται σε στερεά µορφή προκειµένου είτε να ανακυκλωθούν ή να διατεθούν κατάλληλα. Οι διατάξεις, οι οποίες συνήθως χρησιµοποιούνται (κυκλώνες, σακκόφιλτρα, απονεφοποιητές, ηλεκτροστατικά φίλτρα) παρουσιάζονται στον πίνακα Υγρή συλλογή αιωρούµενων σωµατιδίων Οι διατάξεις υγρού καθαρισµού είναι πλυντρίδες οι οποίες βασίζονται στη διέλευση των εκπεµπόµενων σωµατιδίων και άλλων αερίων ρύπων σε αντιρροή µε υδατικά διαλύµατα χηµικών ουσιών. Η αντίδραση του διαλύµατος µε τους αέριους ρύπους και η παράσυρση των σωµατιδίων από το υγρό εξασφαλίζει την εξουδετέρωση και την αποµάκρυνση ορισµένων σωµατιδίων και αέριων ρύπων. Το µειονέκτηµα της µεθόδου είναι ότι τελικά οι ρύποι µεταφέρονται στο υδατικό διάλυµα οπότε δηµιουργείται η ανάγκη επεξεργασίας των υγρών που δηµιουργούνται. Γενικά οι υγροί καθαριστές είναι αποτελεσµατικοί για τη µείωση οργανικών πτητικών, σταγονιδίων ελαιωδών ουσιών Ευθ. Νταρακάς, Λέκτορας Α.Π.Θ. 19