Ακαδημαϊκό Έτος

Transcript

1 ΤΜΗΜΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ- ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Κατεύθυνση: Εφαρμοσμένη Οικολογία - Διαχείριση Οικοσυστημάτων και Βιολογικών Πόρων Μάθημα: Διδάσκοντες: Παπαστεργιάδου Ε., Μακρίδης Π., Νταϊλιάνης Σ. Ακαδημαϊκό Έτος

2 Διδάσκων: Νταϊλιάνης Στέφανος (Επίκουρος Καθηγητής) ΔΙΑΛΕΞΗ 1: Κύριοι ρύποι του υδάτινου περιβάλλοντος. Είσοδος ρύπων στο υδάτινο περιβάλλον. Εκτίμηση Οικολογικού κινδύνου. ΔΙΑΛΕΞΗ 2: Ξενοβιοτικές ουσίες και υδρόβιοι οργανισμοί. Εκτίμηση τοξικών επιπτώσεων. Αρχές Τοξικολογίας/Οικοτοξικολογίας. ΔΙΑΛΕΞΗ 3: Οδηγία Πλαίσιο για τα νερά (Οδηγία 2000/60/ΕΚ) - Προστασία παράκτιων περιοχών (Σύμβαση Βαρκελώνης) - Διαχείριση λυμάτων (Οδηγία 98/15/ΕΕ). ΔΙΑΛΕΞΗ 4: Χρήση οργανισμών Βιοενδεικτών και Βιομαρτύρων σε Στρατηγικές Παρακολούθησης της ποιότητας των υδάτινων οικοσυστημάτων. Οργανόγραμμα ελέγχου της ποιότητας των υδάτων σε παράκτιες περιοχές. Σχεδιασμός πειραμάτων τοξικότητας και μελέτης των υποθανατογόνων επιπτώσεων των ουσιών σε υδρόβιους οργανισμούς. Ανάλυση δεδομένων από in vitro πειράματα. ΣΤΟΧΟΣ Κατανόηση των πιέσεων και καταπονήσεων που δέχονται τα υδάτινα οικοσυστήματα. Αξιολόγηση της ποιότητας των υδάτινων πόρων. Διερεύνηση της φυσιολογικής κατάστασης των υδρόβιων οργανισμών. Διερεύνηση της καταπόνησης που δέχονται οι υδρόβιοι οργανισμοί. Ανάπτυξη πειραματικών μεθόδων για την πρόβλεψη των επιπτώσεων της ρύπανσης στα υδάτινα οικοσυστήματα. Ορθή διαχείριση υδάτινων πόρων.

3 Προστασία παράκτιων περιοχών - Οδηγία Πλαίσιο για τα νερά (Οδηγία 2000/60/ΕΚ) Η Οδηγία 2000/60/ΕΚ τέθηκε σε ισχύ στις 22 Δεκεμβρίου Συνδυάζει ποιοτικούς, οικολογικούς και ποσοτικούς στόχους για την προστασία υδάτινων οικοσυστημάτων και την καλή κατάσταση όλων των υδατικών πόρων. Θέτει ως κεντρική ιδέα την ολοκληρωμένη διαχείριση τους στη γεωγραφική κλίμακα των Λεκανών Απορροής Ποταμών. Επαναπροσδιορίζει την έννοια της Λεκάνης Απορροής, η οποία περιλαμβάνει τα εσωτερικά επιφανειακά (ποταμοί, λίμνες), τα υπόγεια ύδατα, τα μεταβατικά (δέλτα, εκβολές ποταμών) και τα παράκτια οικοσυστήματα. Ο βασικός στόχος της Οδηγίας που είναι η αποτροπή της περαιτέρω υποβάθμισης όλων των υδάτων και η επίτευξη καλής κατάστασης να επιτευχθεί μέχρι το Παράλληλα, αντιμετωπίζονται συνολικά όλες οι χρήσεις και υπηρεσίες νερού, συνυπολογίζοντας την αξία του νερού για το περιβάλλον, την υγεία, την ανθρώπινη κατανάλωση και την κατανάλωση σε παραγωγικούς τομείς. Προωθεί την αειφόρο και ολοκληρωμένη διαχείριση των διασυνοριακών λεκανών απορροής ποταμών. Η αποτελεσματική εφαρμογή της Οδηγίας θα δημιουργήσει τις απαραίτητες συνθήκες για τη στήριξη μιας πολιτικής που θα οδηγήσει στην ικανοποιητική και αποτελεσματική προστασία καθώς και στην ορθολογική διαχείριση και αξιοποίηση των πολύτιμων υδατικών μας πόρων.

4 Προστασία παράκτιων περιοχών (Σύμβαση Βαρκελώνης). Πρωτόκολλο Ολοκληρωμένης Διαχείρισης Παράκτιων Περιοχών, της Σύμβασης της Βαρκελώνης (1976 και τροποποίηση 1995) «Παράκτια ζώνη» ορίζεται η γεωγραφική περιοχή στην οποία οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ του θαλάσσιου και χερσαίου τμήματος συμβαίνουν σε μορφή σύνθετων οικολογικών συστημάτων, που προκαλούνται από βιοτικά και αβιοτικά συστατικά, συνυπάρχοντας και αλληλεπιδρώντας με τις ανθρώπινες κοινωνίες και τις σχετικές κοινωνικό-οικονομικές δραστηριότητες. Σύμφωνα με το άρθρο 4 παράγραφος 3 της τροποποιημένης Σύμβασης «τα μέρη υποχρεούνται να προάγουν την ολοκληρωμένη διαχείριση των παράκτιων ζωνών, λαμβάνοντας υπόψη την προστασία των περιοχών οικολογικού και αισθητικού ενδιαφέροντος και τη λελογισμένη χρήση των φυσικών πόρων» Πηγή: Πηγή:

5 Προστασία παράκτιων περιοχών (Σύμβαση Βαρκελώνης). Πρωτόκολλο Ολοκληρωμένης Διαχείρισης Παράκτιων Περιοχών, της Σύμβασης της Βαρκελώνης (1976 και τροποποίηση 1995) Στόχοι της ολοκληρωμένης διαχείρισης των παράκτιων ζωνών Η αειφόρος ανάπτυξη της παράκτιας ζώνης (ορθολογικός σχεδιασμός δραστηριοτήτων, εξασφάλιση οικονομικής, κοινωνικής και πολιτιστικής ανάπτυξης σε όφελος του περιβάλλοντος και των τοπίων. Η εξασφάλιση των παράκτιων ζωνών προς όφελος των σημερινών και μελλοντικών γενεών. Η εξασφάλιση της αειφόρου εκμετάλλευσης των φυσικών πόρων, ιδίως όσον αφορά τα ύδατα. Η διατήρηση της ακεραιότητας των παράκτιων οικοσυστημάτων και τοπίων, καθώς και της γεωμορφολογίας των παράκτιων ζωνών. Η αποτροπή ή/και μείωση των επιδράσεων των φυσικών κινδύνων και ειδικότερα της αλλαγής του κλίματος, που μπορούν να προκληθούν από φυσικές αιτίες ή ανθρωπογενείς δραστηριότητες. Η επίτευξη συνοχής μεταξύ δημόσιων και ιδιωτικών πρωτοβουλιών και μεταξύ όλων των αποφάσεων που λαμβάνονται από τις δημόσιες αρχές, σε εθνικό, περιφερειακό και τοπικό επίπεδο, οι οποίες επηρεάζουν τη χρήση των παράκτιων ζωνών.

6 Προστασία παράκτιων περιοχών (Σύμβαση Βαρκελώνης). Πρωτόκολλο Ολοκληρωμένης Διαχείρισης Παράκτιων Περιοχών, της Σύμβασης της Βαρκελώνης (1976 και τροποποίηση 1995) Γενικές αρχές της ολοκληρωμένης διαχείρισης των παράκτιων ζωνών Τα συμβαλλόμενα μέρη πρέπει να λαμβάνουν υπόψη τους τις παρακάτω αρχές: α) ο βιολογικός πλούτος, η φυσική δυναμική/λειτουργία της παλιρροιακής περιοχής και η συμπληρωματική και αλληλεξαρτώμενη φύση του θαλάσσιου και του χερσαίου τμήματος συναποτελούν μια ενιαία οντότητα. β) όλα τα υδρολογικά, γεωμορφολογικά, κλιματολογικά, οικολογικά, κοινωνικοοικονομικά και πολιτιστικά συστήματα μελετώνται με ολοκληρωμένο τρόπο, ώστε να μην σημειώνεται υπέρβαση της φέρουσας ικανότητας των παράκτιων ζωνών (πρόληψη αρνητικών επιπτώσεων). γ) η εξασφάλιση της αειφόρου ανάπτυξης των παράκτιων ζωνών (σχεδιασμός και διαχείριση) βασίζεται στα οικοσυστήματά της. δ) ο τοπικός πληθυσμός και τα μέλη της κοινωνίας πρέπει να συμμετέχουν έγκαιρα και με διαφανή τρόπο στις διαδικασίες λήψης των αποφάσεων. ε) η διαχείριση των παράκτιων ζωνών απαιτεί διατομεακό συντονισμό διοικητικών υπηρεσιών και αρμόδιων περιφερειακών και τοπικών αρχών. στ) η αστική ανάπτυξη και οι λοιπές δραστηριότητες πραγματοποιούνται με βάση χωροταξικές στρατηγικές, σχέδια και προγράμματα. ζ) η πολλαπλότητα και η ποικιλότητα των δραστηριοτήτων στις παράκτιες ζώνες αποτελεί άμεση προτεραιότητα των δημόσιων υπηρεσιών. η) ισόρροπη κατανομή χρήσεων στο σύνολο των παράκτιων ζωνών και αποφυγή περιττής συγκέντρωσης και υπερβολικής αστικής ανάπτυξης. θ) εκτέλεση προκαταρκτικών αξιολογήσεων των κινδύνων που συνδέονται με τις διάφορες ανθρωπογενείς δραστηριότητες και υποδομές, προς αποφυγή ή περιορισμό του αρνητικού αντίκτυπού τους στις παράκτιες ζώνες. ι) αποτροπή ζημίων στο παράκτιο περιβάλλον και, εφόσον προκληθούν, λήψη κατάλληλων μέτρων αποκατάστασης.

7 Προστασία παράκτιων περιοχών-διαχείριση λυμάτων (Οδηγία 98/15/ΕΕ). Η αειφόρος ανάπτυξη της παράκτιας ζώνης. Η εξασφάλιση των παράκτιων ζωνών προς όφελος των σημερινών και μελλοντικών γενεών. Η εξασφάλιση της αειφόρου εκμετάλλευσης των φυσικών πόρων, ιδίως όσον αφορά τα ύδατα. Η διατήρηση της ακεραιότητας των παράκτιων οικοσυστημάτων και τοπίων. Η αποτροπή ή/και μείωση των επιδράσεων που μπορούν να προκληθούν από φυσικές αιτίες ή ανθρωπογενείς δραστηριότητες. Διαχείριση αστικών και βιομηχανικών λυμάτων (Οδηγία 98/15/ΕΕ). Αστικά λύματα: 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: 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.

8 Προστασία παράκτιων περιοχών-διαχείριση λυμάτων (Οδηγία 98/15/ΕΕ). Αστικά λύματα: & υγρά βιομηχανικά απόβλητα Αποτελούν μια από τις κυριότερες πηγές ρύπανσης του υδάτινου περιβάλλοντος. Αποτελούνται κατά 99,9% από νερό. Το υδάτινα οικοσυστήματα αποτελούν τον τελικό αποδέκτη, με αποτέλεσμα την δημιουργία πληθώρας περιβαλλοντικών προβλημάτων (ρύπανση και μόλυνση). Πρωταρχική επιδίωξη είναι η επεξεργασία των αποβλήτων για την: Απαλλαγή από ρύπους και μολυσματικούς παράγοντες. Εξουδετέρωση/αδρανοποίηση των ρύπων.

9 Προστασία παράκτιων περιοχών-διαχείριση λυμάτων (Οδηγία 98/15/ΕΕ). Στην Ελλάδα η οδηγία 98/15/ΕΕ έχει ενσωματωθεί στο εθνικό δίκαιο με την Κ.Υ.Α. 5673/400/1997 (Φ.Ε.Κ. 192Β/ ) με τίτλο ''Μέτρα και Όροι για την επεξεργασία των Αστικών Λυμάτων''. Ορίζει την ελάχιστη αναγκαία τεχνική υποδομή σε δίκτυα αποχέτευσης και εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων που πρέπει να διαθέτουν οι πόλεις και οι οικισμοί της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Καθορίζει τα ανώτατα επιτρεπτά όρια των ποιοτικών χαρακτηριστικών των επεξεργασμένων λυμάτων που πρέπει να επιτυγχάνονται στις εκροές των εγκαταστάσεων επεξεργασίας λυμάτων Προβλέπει συγκεκριμένα χρονικά όρια μέσα στα οποία οι οικισμοί, που εμπίπτουν στις διατάξεις της, οφείλουν να ολοκληρώσουν την απαιτούμενη σε κάθε περίπτωση υποδομή συλλογής, επεξεργασίας και διάθεσης των αστικών τους λυμάτων.

10 Προστασία παράκτιων περιοχών-διαχείριση λυμάτων (Οδηγία 98/15/ΕΕ). Εκτίμηση της ποσότητας των αποβλήτων. Οικιακά λύματα-εισροές Οι εισροές περιλαμβάνουν νερά της βροχής που καταλήγουν στους υπονόμους (αυξημένη παροχή σε περιόδους βροχοπτώσεων) Η ροή των οικιακών λυμάτων παρουσιάζει ημερήσιες και εποχικές μεταβολές Βιομηχανικά απόβλητα. Ποικίλουν ποσοτικά και ποιοτικά. Ο υπολογισμός τους βασίζεται συνήθως στην εκτίμηση της ποσότητας του νερού που καταναλώνεται. Η ύπαρξη μη-αποικοδομήσιμων και τοξικών ουσιών καθιστά απαραίτητη την ανάγκη επεξεργασίας των λυμάτων στη βιομηχανική μονάδα για την εξουδετέρωση των ανεπιθύμητων χαρακτηριστικών των λυμάτων. Μέγιστη ωριαία παροχή βιομηχανικών αποβλήτων (Q max ): Q max = 1/m x Q β (m 3 /h), όπου, m, ο μέσος όρος των ωρών λειτουργίας της βιομηχανίας Q β, η ημερήσια παροχή βιομηχανικών αποβλήτων

11 Προστασία παράκτιων περιοχών-διαχείριση λυμάτων (Οδηγία 98/15/ΕΕ). Εκτίμηση της ποιότητας των αποβλήτων. Τα λύματα χαρακτηρίζονται από τα παρακάτω ποιοτικά χαρακτηριστικά: Βιολογικά χαρακτηριστικά Οργανικές ουσίες Μικρόβια (π.χ., κολοβακτηριοειδή, εντερόκοκκοι, κλωστρήδια, εντεροβακτηρίδια), εντερικά παράσιτα (π.χ., αμοιβάδες, νηματώδεις σκώληκες, κ.λπ), ιοί (ιός της ηπατίδας, πολυομυελίτιδας, κ.λπ) και σαπροφυτικοί οργανισμοί (βακτήρια, μύκητες, φύκη, πρωτόζωα κ.λπ). Αποτελούν το θρεπτικό υπόστρωμα για την ανάπτυξη των σαπροφυτικών οργανισμών. Στερεές ουσίες Τοξικές ουσίες Συνολικά στερεά (total solids, TS) Αιωρούμενα στερεά (suspended solids, SS), καθιζάνοντα και μηκαθιζάνοντα. Διαλυμένα στερεά (dissolved solids, DS Βαρέα μέταλλα, κυανιούχες ουσίες, απορρυπαντικά, φαινόλες, αλογονομένοι υδρ/κες, κ.λπ.

12 Προστασία παράκτιων περιοχών-διαχείριση λυμάτων (Οδηγία 98/15/ΕΕ). Κύριος στόχος της επεξεργασίας είναι η ελάττωση της συγκέντρωσης των διαφόρων ρυπογόνων ουσιών και η εξασφάλιση της ποιότητας των τελικών αποδεκτών τους. Η επεξεργασία πραγματοποιείται σε ειδικές Μονάδες Επεξεργασίας. Επιθυμητή ποιότητα επεξεργασμένων αποβλήτων. ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΟΡΙΑ ΟΔΗΓΙΑΣ 91/271 BOD 5 <=25 COD <=125 Αιωρούμενα στερεά <=35* Ολικό Άζωτο (Kjeldahl) <=10* Ολικός Φώσφορος <=1** * Για πληθυσμό άνω των κατοίκων ** Για πληθυσμό άνω των κατοίκων Εγκατάσταση Επεξεργασίας Λυμάτων στην Ψυττάλεια (πηγή:

13 Προστασία παράκτιων περιοχών-διαχείριση λυμάτων (Οδηγία 98/15/ΕΕ). Κύριος στόχος της επεξεργασίας είναι η ελάττωση της συγκέντρωσης των διαφόρων ρυπογόνων ουσιών και η εξασφάλιση της ποιότητας των τελικών αποδεκτών τους. Η επεξεργασία πραγματοποιείται σε ειδικές Μονάδες Επεξεργασίας. Βασικά στάδια επεξεργασίας λυμάτων: Πρωτοβάθμια επεξεργασία (αφαίρεση στερεών και αιωρούμενης οργανικής/ανόργανης ύλης). - Προ-επεξεργασία - Πρωτοβάθμια Καθίζηση. Δευτεροβάθμια Επεξεργασία ή Βιολογικός καθαρισμός (απομάκρυνση BOD μέσω αποικοδόμησης των οργανικών ουσιών με τη μεσολάβηση σαπροφυτικών μικροοργανισμών). Τριτοβάθμια Επεξεργασία (αφαίρεση βαρέων μετάλλων και τοξικών ή άλλων συστατικών, επαναχρησιμοποίηση των λυμάτων, π.χ στην βιομηχανία, για άρδευση ή για χώρους αναψυχής). - Κροκίδωση-Ιζηματοποίηση - Διύλιση - Προσρόφηση σε Ενεργό Άνθρακα και διεργασίες με Μεμβράνες. Εγκατάσταση Επεξεργασίας Λυμάτων στην Ψυττάλεια (πηγή: Απολύμανση (επεξεργασία αποβλήτων με στόχο την καταστροφή των παθογόνων μικροοργανισμών, ώστε να αποφευχθεί η μόλυνση του αποδέκτη και η διάδοση ασθενειών)

14 Προστασία παράκτιων περιοχών-διαχείριση λυμάτων (Οδηγία 98/15/ΕΕ). Πρωτοβάθμια επεξεργασία (αφαίρεση στερεών και αιωρούμενης οργανικής/ανόργανης ύλης). - Προ-επεξεργασία Σχάρισμα: Συγκράτηση μεγάλων στερεών υλικών, μετά από διέλευση των λυμάτων από σχάρες διαμέτρου 5-20 mm (λεπτές), mm (Μεσαίες) ή mm (Χοντρές), για προφύλαξη των επιμέρους συσκευών της εγκατάστασης. Ταχύτητα προσέγγισης λυμάτων > 0,3-0,5 m/sec, ενώ ταχύτητα διέλευσης από τα διάκενα της σχάρας > 0,7-1 m/sec. - Προ-επεξεργασία Πολτοποίηση: Άλεσμα των σχαρισμάτων σε κομμάτια μεγέθους 0,3 cm ή και μικρότερα. Τα κομμάτια επανεισάγονται στα λύματα (συνήθως μετά από σχάρισμα) και συνεχίζεται η επεξεργασία. - Προ-επεξεργασία Αμμοσυλλογή: Απομάκρυνση της άμμου, μέσω διευρυμένων αγωγών ροής, για προφύλαξη τυχόν φθορών των συσκευών της εγκατάστασης. Δεν απομακρύνεται το οργανικό υλικό των λυμάτων. Σχάρισμα Πολτοποίηση Αμμοσυλλογή Πηγή: Λέκκας, 2001

15 Προστασία παράκτιων περιοχών-διαχείριση λυμάτων (Οδηγία 98/15/ΕΕ). Πρωτοβάθμια επεξεργασία (αφαίρεση στερεών και αιωρούμενης οργανικής/ανόργανης ύλης). - Πρωτοβάθμια καθίζηση: Περιλαμβάνει δεξαμενές καθίζησης (συνήθως κυκλικής διατομής) που συχνά αναφέρονται εν συντομία ΔΠΚ (Δεξαμενές Πρωτοβάθμιας Καθίζησης). Αποσκοπεί στην απομάκρυνση στερεών υλικών (μεγέθους 10-1 έως 10-2 mm) ώστε να μειωθεί το ρυπαντικό φορτίο που προορίζεται για τα επόμενα στάδια επεξεργασίας, με τη μορφή ακατέργαστης λάσπης (πρωτοβάθμιας επεξεργασίας δραστική ή ενεργοποιημένη λάσπη). Πρωτοβάθμια δραστική λάσπη: Δύσοσμη, πλούσια σε νερό και οργανικό φορτίο. Υπόκειται σε περεταίρω επεξεργασία.

16 Προστασία παράκτιων περιοχών-διαχείριση λυμάτων (Οδηγία 98/15/ΕΕ). Πρωτοβάθμια επεξεργασία (αφαίρεση στερεών και αιωρούμενης οργανικής/ανόργανης ύλης). Αστικά λύματα και χαρακτηριστικά τους Παράμετροι Ακατέργαστα λύματα (mg/l) Πρωτοβάθμια επεξεργασία Αιωρούμενα στερεά (SS) Φωσφόρος (P) 8 7 Βιοχημικά απαιτούμενο οξυγόνο (BOD 5 )

17 Προστασία παράκτιων περιοχών-διαχείριση λυμάτων (Οδηγία 98/15/ΕΕ). Δευτεροβάθμια Επεξεργασία ή Βιολογικός καθαρισμός (απομάκρυνση BOD μέσω αποικοδόμησης των οργανικών ουσιών με τη μεσολάβηση σαπροφυτικών μικροοργανισμών) - Αναερόβια επεξεργασία: Η σταθεροποίηση των οργανικών ουσιών πραγματοποιείται με τη συμμετοχή αναερόβιων ή επαμφοτερίζοντων μικροοργανισμών, απουσία οξυγόνου. Χρησιμοποιείται για τη χώνευση της λάσπης και την επεξεργασία πυκνών βιομηχανικών αποβλήτων. - Αναερόβια-αερόβια επεξεργασία: Μικτή επεξεργασία που πραγματοποιείται σε δεξαμενές με μεγάλο βάθος. Στην επιφάνεια πραγματοποιούνται αερόβιες, ενώ στον πυθμένα αναερόβιες διαδικασίες - Αερόβια επεξεργασία: Διάσπαση και σταθεροποίηση με τη συμμετοχή αερόβιων και επαμφοτερίζοντων μικροοργανισμών. Η 2 Ο, CO 2, NO 3 και μη βιοδιασπόμενα οργανικά υλικά αποτελούν τα τελικά προϊόντα. Εφαρμόζεται κυρίως σε χαλικοδιϋλιστήρια και σε αερόβιες δεξαμενές σταθεροποίησης.

18 Προστασία παράκτιων περιοχών-διαχείριση λυμάτων (Οδηγία 98/15/ΕΕ). Δευτεροβάθμια Επεξεργασία ή Βιολογικός καθαρισμός (απομάκρυνση BOD μέσω αποικοδόμησης των οργανικών ουσιών με τη μεσολάβηση σαπροφυτικών μικροοργανισμών) - Αερόβια επεξεργασία * Ζωογλοία: Δημιουργία δραστικού βιολογικού στρώματος (βακτήρια, μύκητες, πρωτόζωα, τροχόζωα, κ.λπ). Οι μικροοργανισμοί χρησιμοποιούν το φορτίο των αποβλήτων ως τροφή. Επιτυγχάνεται α) η βιολογική αποικοδόμηση των οργανικών συστατικών και β) η ανανέωση του πληθυσμού των μικροοργανισμών. Πηγή: Βαγενάς, 2006

19 Προστασία παράκτιων περιοχών-διαχείριση λυμάτων (Οδηγία 98/15/ΕΕ). Δευτεροβάθμια Επεξεργασία ή Βιολογικός καθαρισμός (απομάκρυνση BOD μέσω αποικοδόμησης των οργανικών ουσιών με τη μεσολάβηση σαπροφυτικών μικροοργανισμών) - Αερόβια επεξεργασία Δραστική λάσπη (Βιολογικός καθαρισμός) Δευτερογενής επεξεργασία της λάσπης με επαναχρησιμοποίηση των μικροοργανισμών με σκοπό την αερόβια σταθεροποίηση των αποβλήτων.

20 Προστασία παράκτιων περιοχών-διαχείριση λυμάτων (Οδηγία 98/15/ΕΕ). Δευτεροβάθμια Επεξεργασία ή Βιολογικός καθαρισμός (απομάκρυνση BOD μέσω αποικοδόμησης των οργανικών ουσιών με τη μεσολάβηση σαπροφυτικών μικροοργανισμών) - Αερόβια επεξεργασία Δραστική λάσπη (Βιολογικός καθαρισμός) Δευτερογενής επεξεργασία της λάσπης με επαναχρησιμοποίηση των μικροοργανισμών με σκοπό την αερόβια σταθεροποίηση των αποβλήτων. Απαραίτητες προϋποθέσεις ιδανικής λειτουργίας της μεθόδου δραστικής λάσπης: 1. Συνεχής τροφοδοσία με τροφή (F), δηλ., με απόβλητα πρωτοβάθμιας επεξεργασίας. 2. Επαρκής παροχή οξυγόνου (μέθοδος παρατεταμένου αερισμού). 3. Σταθεροποίηση ορισμένων ανόργανων ουσιών, όπως η αμμωνία και τα νιτρώδη, με παρατεταμένη παραμονή των αποβλήτων στις δεξαμενές αερισμού, έτσι ώστε να αναπτυχθούν τα αυτότροφα νιτροβακτήρια (μέσος χρόνος παραμονής αστικών λυμάτων 10 μέρες, στους o C). 4. Μέτρηση του ρυθμού καθίζησης της ενεργού λάσπης, έτσι ώστε να ελέγχεται η αποτελεσματικότητα της επεξεργασίας (Δείκτης όγκου λάσπης, SVI). SVI = Όγκος λάσπης κάθε 30 min mg/l των αιωρούμενων στερεών x100 SVI > 200 = ανεπιθύμητη εναπόθεση λάσπης (χαμηλή καθίζηση ενεργού λάσπης)

21 Προστασία παράκτιων περιοχών-διαχείριση λυμάτων (Οδηγία 98/15/ΕΕ). Δευτεροβάθμια Επεξεργασία ή Βιολογικός καθαρισμός (απομάκρυνση BOD μέσω αποικοδόμησης των οργανικών ουσιών με τη μεσολάβηση σαπροφυτικών μικροοργανισμών) Παράμετροι Αστικά λύματα και χαρακτηριστικά τους Ακατέργαστα λύματα (mg/l) Πρωτοβάθμια επεξεργασία Δευτεροβάθμια επεξεργασία Αιωρούμενα στερεά (SS) Φωσφόρος (P) Βιοχημικά απαιτούμενο οξυγόνο (BOD 5 )

22 Προστασία παράκτιων περιοχών-διαχείριση λυμάτων (Οδηγία 98/15/ΕΕ). Τριτοβάθμια Επεξεργασία (αφαίρεση βαρέων μετάλλων και τοξικών ή άλλων συστατικών, επαναχρησιμοποίηση των λυμάτων, π.χ στην βιομηχανία, για άρδευση ή για χώρους αναψυχής) - Απομάκρυνση αιωρούμενων στερεών: Άντληση λυμάτων σε μικροδιηθητή και φιλτράρισμά τους. - Απομάκρυνση BOD: Άντληση αποβλήτων σε δεξαμενές οξείδωσης ή σε υλικά προσρόφησης. Μικροδιηθητής: ανοξείδωτο διάτρητο κυκλικό τύμπανο που περιστρέφεται. Με ψεκασμό καθαρίζονται οι τρύπες και φιλτράρονται τα αιωρούμενα στερεά. Δεξαμενές οξείδωσης: δεξαμενή στο έδαφος στην οποία τα απόβλητα υφίστανται αερόβια και αναερόβια χώνευση.

23 Προστασία παράκτιων περιοχών-διαχείριση λυμάτων (Οδηγία 98/15/ΕΕ). Τριτοβάθμια Επεξεργασία (αφαίρεση βαρέων μετάλλων και τοξικών ή άλλων συστατικών, επαναχρησιμοποίηση των λυμάτων, π.χ στην βιομηχανία, για άρδευση ή για χώρους αναψυχής) - Απομάκρυνση αιωρούμενων στερεών: Άντληση λυμάτων σε μικροδιηθητή και φιλτράρισμά τους. - Απομάκρυνση BOD: Άντληση αποβλήτων σε δεξαμενές οξείδωσης ή σε υλικά προσρόφησης. Μέθοδος προσρόφησης (διαδικασία συγκέντρωσης διαλυμένων ουσιών σε διαχωριστική επιφάνεια μεταξύ υγρού και στερεού). Υλικά προσρόφησης: Λεπτή άργιλος, ενεργός αλουμίνα και ενεργός άνθρακας* σε στήλη ή σύστημα στηλών (σταθερή ή κινητή κλίνη) * Ενεργός άνθρακας: χαρακτηρίζεται από μεγάλη επιφάνεια προσρόφησης. Εκτός των διαλυμένων οργανικών προσροφώνται και αιωρούμενα στερεά. Σκόνη (D = mm) Μακροπόροι (1000 nm) Εξωτερική επιφάνεια άνθρακα Ενεργός άνθρακας Κόκκοι (D > 0.4 mm) Πόροι ενεργού άνθρακα Μεταβατικοί (100 nm) Μικροπόροι (1 nm) Εσωτερική επιφάνεια άνθρακα (95%)

24 Προστασία παράκτιων περιοχών-διαχείριση λυμάτων (Οδηγία 98/15/ΕΕ). Τριτοβάθμια Επεξεργασία (αφαίρεση βαρέων μετάλλων και τοξικών ή άλλων συστατικών, επαναχρησιμοποίηση των λυμάτων, π.χ στην βιομηχανία, για άρδευση ή για χώρους αναψυχής) - Απομάκρυνση αιωρούμενων στερεών: Άντληση λυμάτων σε μικροδιηθητή και φιλτράρισμά τους. - Απομάκρυνση BOD: Άντληση αποβλήτων σε δεξαμενές οξείδωσης ή σε υλικά προσρόφησης. - Απομάκρυνση αζώτου (Ν): Το άζωτο μπορεί να υπάρχει με τη μορφή της αμμωνίας, καθώς και με τη μορφή νιτροϊόντων. Παραγωγή αμμωνίας (ΝΗ 3 ) και αποβολή στην ατμόσφαιρα: ΝΗ ΟΗ - ΝΗ 3 + Η 2 Ο Απαέρωση (Επικίνδυνη διαδικασία ρύπανσης της ατμόσφαιρας) Παραγωγή νιτροϊόντων και απομάκρυνση του Ν:

25 Προστασία παράκτιων περιοχών-διαχείριση λυμάτων (Οδηγία 98/15/ΕΕ). Τριτοβάθμια Επεξεργασία (αφαίρεση βαρέων μετάλλων και τοξικών ή άλλων συστατικών, επαναχρησιμοποίηση των λυμάτων, π.χ στην βιομηχανία, για άρδευση ή για χώρους αναψυχής) - Απομάκρυνση αιωρούμενων στερεών: Άντληση λυμάτων σε μικροδιηθητή και φιλτράρισμά τους. - Απομάκρυνση BOD: Άντληση αποβλήτων σε δεξαμενές οξείδωσης ή σε υλικά προσρόφησης. - Απομάκρυνση αζώτου (Ν): Το άζωτο μπορεί να υπάρχει με τη μορφή της αμμωνίας, καθώς και με τη μορφή νιτροϊόντων. - Απομάκρυνση φωσφόρου (Ρ): Απαντά στα λύματα υπό τη μορφή των ορθοφωσφορικών PO 4 + ΝΗ 3 + CO 2 Ηλιακό φως Φωτοσύνθεση Πράσινα φυτά Οργανικός Ρ Βιο-αποικοδόμηση Αποσύνθεση PO 4 Πολυφωσφορικά Υδρόλυση PO 4 PO 4 + Υλικά κροκύδωσης Αδιάλυτα ιζήματα π.χ. Ca, Al, Fe, στο νερό.

26 Προστασία παράκτιων περιοχών-διαχείριση λυμάτων (Οδηγία 98/15/ΕΕ). Τριτοβάθμια Επεξεργασία (αφαίρεση βαρέων μετάλλων και τοξικών ή άλλων συστατικών, επαναχρησιμοποίηση των λυμάτων, π.χ στην βιομηχανία, για άρδευση ή για χώρους αναψυχής) - Απομάκρυνση αιωρούμενων στερεών: Άντληση λυμάτων σε μικροδιηθητή και φιλτράρισμά τους. - Απομάκρυνση BOD: Άντληση αποβλήτων σε δεξαμενές οξείδωσης ή σε υλικά προσρόφησης. - Απομάκρυνση αζώτου (Ν): Το άζωτο μπορεί να υπάρχει με τη μορφή της αμμωνίας, καθώς και με τη μορφή νιτροϊόντων. - Απομάκρυνση φωσφόρου (Ρ): Απαντά στα λύματα υπό τη μορφή των ορθοφωσφορικών Αστικά λύματα και χαρακτηριστικά τους Παράμετροι Ακατέργαστα λύματα (mg/l) Πρωτοβάθμια επεξεργασία Δευτεροβάθμια επεξεργασία Τριτοβάθμια επεξεργασία Αιωρούμενα στερεά (SS) Φωσφόρος (P) ,5 Βιοχημικά απαιτούμενο οξυγόνο (BOD 5 )

27 Προστασία παράκτιων περιοχών-διαχείριση λυμάτων (Οδηγία 98/15/ΕΕ). Απολύμανση (επεξεργασία αποβλήτων με στόχο την καταστροφή των παθογόνων μικροοργανισμών, ώστε να αποφευχθεί η μόλυνση του αποδέκτη και η διάδοση ασθενειών) - Χλωρίωση: Στάδιο 1. Προσθήκη χλωρίου (με τη μορφή χλωρίνης, σε αναλογία 15%), αποχρωματισμός υγρών αποβλήτων και εξαφάνιση οσμών, καταστροφή μικροβίων που υπάρχουν στο νερό, Στάδιο 2. Κροκίδωση στερεών σωματιδίων νερού, προσθήκη θειικού αργιλίου και έντονη ανάμειξη για την ένωση των στερεών σωματιδίων του νερού σε μεγαλύτερα και βαρύτερα σωματίδια, που λέγονται κροκίδες. Στάδιο 3. Καθίζηση κροκίδων. Διοχέτευση νερού με κροκίδες σε μεγάλες δεξαμενές και καθίζηση των κροκίδων στον πυθμένα. Στάδιο 4. Φιλτράρισμα του νερού, Διήθηση και μετα-χλωρίωση. Διοχέτευση του νερού μέσα από ειδικά αμμόφιλτρα τα οποία κατακρατούν τα πολύ μικρά και ελαφρά σωματίδια που δεν έγιναν κροκίδες. Έτσι το νερό βγαίνει πια 100% καθαρό, αφού προηγουμένως προστεθεί ξανά συμπληρωματικό χλώριο. Πλεονεκτήματα μεθόδου χλωρίωσης: Απλή εφαρμογή και χαμηλό της κόστος. Μειονεκτήματα μεθόδου χλωρίωσης: Ο σχηματισμός αλογονομένων ανόργανων και οργανικών ενώσεων, καθώς και υπολλειμμάτων χλωρίου, με ιδιαίτερες τοξικές επιδράσεις στους υδρόβιους οργανισμούς.

28 Προστασία παράκτιων περιοχών-διαχείριση λυμάτων (Οδηγία 98/15/ΕΕ). Απολύμανση (επεξεργασία αποβλήτων με στόχο την καταστροφή των παθογόνων μικροοργανισμών, ώστε να αποφευχθεί η μόλυνση του αποδέκτη και η διάδοση ασθενειών) - Οζονισμός Πλεονεκτήματα μεθόδου οζονισμού: Είναι φορές πιο αποτελεσματικό από τη χλωρίωση. Το όζον (Ο 3 ) δε δημιουργεί τοξικά παράγωγα. Η απόδοση της μεθόδου δεν επηρεάζεται από τις περιβαλλοντικές συνθήκες (θερμοκρασία, ph), όπως με τη χλωρίωση. Μειονεκτήματα μεθόδου χλωρίωσης: Απαιτεί εξοπλισμό υψηλού κόστους. Η παραγωγή όζοντος απαιτεί πολλή ενέργεια. Το όζον είναι διαβρωτικό και τοξικό και διασπάται πολύ γρήγορα χωρίς να αφήνει υπολείμματα, ώστε να μπορεί να παρακολουθηθεί. - Υπεριώδης ακτινοβολία: Πλεονεκτήματα μεθόδου: Δεν έχει κανένα από τα μειονεκτήματα των άλλων μεθόδων απολύμανσης. Μειονεκτήματα μεθόδου: Η διαδικασία απολύμανσης με τη χρήση υπεριώδους ακτινοβολίας, καθώς και η συντήρηση των εγκαταστάσεων είναι ιδιαίτερα δαπανηρές.

29 Προστασία παράκτιων περιοχών-διαχείριση λυμάτων (Οδηγία 98/15/ΕΕ). ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΛΑΣΠΗΣ. Πρωτοβάθμια δραστική λάσπη: πλούσια σε αιωρούμενα στερεά (60%) αρκετά υδαρή (95%) πλούσια σε οργανικό φορτίο Δευτεροβάθμια δραστική λάσπη: πολυάριθμοι μικροοργανισμοί Χαρακτηριστικά δραστικής λάσπης: Α. Δυσοσμία. Β. Δυνητικά βλαβερή. Γ. Εξαιρετικά υδαρής. Αντιμετώπιση?

30 Προστασία παράκτιων περιοχών-διαχείριση λυμάτων (Οδηγία 98/15/ΕΕ). ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΛΑΣΠΗΣ. - Σταθεροποίηση. Κύριος στόχος η μείωση των παθογόνων μικροοργανισμών και της δυσοσμίας. Πραγματοποιείται με: Προσθήκη ασβέστη με τη μορφή Ca(OH) 2 ή CaO (η παρουσία του ασβέστη αυξάνει την τιμή του ph (> 11) με αποτέλεσμα να μειώνεται η δυσοσμία και να πεθαίνουν οι παθογόνοι μικρ/σμοι. Βασικό μειονέκτημα: αποτελεί προσωρινή μέθοδο). Αερόβια χώνευση (Μακροχρόνια παραμονή της δραστικής λάσπης σε δεξαμενές αερισμού και απομάκρυνση ολικών και πτητικών στερεών μέσω της ενδογενούς αναπνοής των μικρ/σμών. Βασικό μειονέκτημα: δύσκολη αφυδάτωση της λάσπης). Αναερόβια χώνευση (Μείωση αδιάλυτων οργανικών ουσιών με τη συμμετοχή οξεοπαράγωγων και μεθανοπαράγωγων μικρ/σμών. Βασικό πλεονεκτήματα: εύκολη αφυδάτωση της λάσπης, παραγωγή αερίων, π.χ., μεθανίου που χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας).

31 Προστασία παράκτιων περιοχών-διαχείριση λυμάτων (Οδηγία 98/15/ΕΕ). ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΛΑΣΠΗΣ. - Συμπύκνωση-Πάχυνση. Κύριος στόχος η απομάκρυνση του νερού και κατεπέκταση η αύξηση της συγκέντρωσης των στερεών στη λάσπη. Πραγματοποιείται με: Πυκνωτές βαρύτητας (παραμονή της δραστικής λάσπης σε μεγάλες δεξαμενές και καθίζηση στερεών). Πυκνωτές επίπλευσης (διοχέτευση φυσαλίδων αέρα σε λάσπη και άνωση αιωρούμενων σωματιδίων στην επιφάνεια). Πυκνωτές βαρύτητας Πυκνωτές επίπλευσης

32 Προστασία παράκτιων περιοχών-διαχείριση λυμάτων (Οδηγία 98/15/ΕΕ). ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΛΑΣΠΗΣ. - Αφυδάτωση. Τελική διαδικασία ελάττωσης του όγκου της λάσπης πριν την τελική διάθεσή της στο περιβάλλον. Πραγματοποιείται με: ακάλυπτες ή καλυμμένες κλίνες ξήρανσης. αβαθείς δεξαμενές εξάτμισης. χρήση φίλτρων με κενό ή υπο πίεση. φυγοκέντριση λάσπης. θερμική εξάτμιση (ελάττωση υγρασίας <10%). ΔΙΑΘΕΣΗ ΛΑΣΠΗΣ. 1. Ανοιχτή θάλασσα, μέσω υποβρύχιων αγωγών, φορτηγίδες και με την τελική απορροή του υδάτινου ρεύματος. 2. Έδαφος, με υγειονομική ταφή, διασπορά σε αγρούς.

33 Προστασία παράκτιων περιοχών-διαχείριση λυμάτων (Οδηγία 98/15/ΕΕ). ΔΙΑΘΕΣΗ ΛΑΣΠΗΣ. 1. Ανοιχτή θάλασσα, μέσω υποβρύχιων αγωγών, φορτηγίδες και με την τελική απορροή του υδάτινου ρεύματος. 2. Έδαφος, με υγειονομική ταφή, διασπορά σε αγρούς. ΒΑΣΙΚΑ ΚΡΙΤΗΡΙΑ ΑΠΟΘΕΣΗΣ ΛΑΣΠΗΣ ΣΤΟ ΘΑΛΑΣΣΙΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ Μελέτη ωκεανογραφικών χαρακτηριστικών, όπως θαλάσσια ρεύματα, στρωμάτωση νερών, χαρακτηριστικά ιζημάτων, βενθικές κοινότητες, βάθος και υδρογραφικά χαρακτηριστικά (θερμοκρασία, αλατότητα, θρεπτικά κ.λπ). Έλεγχος ευρύτερης περιοχής για χώρους αναψυχής, ύπαρξη μονάδων ιχθυοκαλλιέργειας και οστρακοκαλλιέργειας. ΕΡΩΤΗΜΑ: Ποιές μπορεί να είναι οι συνέπειες της διάθεσης της δραστικής λάσπης σε ολιγοτροφικά υδάτινα οικοσυστήματα;

34 Προστασία παράκτιων περιοχών-διαχείριση λυμάτων (Οδηγία 98/15/ΕΕ). Ανθρώπινες δραστηριότητες Ρύποι Επαναχρησιμοποίηση Ανακύκλωση Επεξεργασία/Εκκροή Έδαφος Ατμόσφαιρα Νερό Στερεά (οργανικά/ανόργανα) Υγρά Ρευστοποίηση Αποτέφρωση Διαφυγή Ανακύκλωση Ανακύκλωση/ Επεξεργασία Ανόργανη στάχτη στο έδαφος Χωματερές Ανακύκλωση Ανακύκλωση/ Επεξεργασία Υδατικό στράγγισμα Στράγγισμα σε χερσαία ύδατα Ρυάκια Ποτάμια Ωκεανοί Παράκτιες περιοχές Χερσαία ύδατα