ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΣΧΟΛΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΣΧΟΛΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΜΕΛΕΤΗ ΚΑΙ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΜΟΝΑΔΑΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΥΓΡΩΝ ΑΣΤΙΚΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ: Η ΠΕΡΙΠΤΩΣΗΣ ΤΗΣ ΚΩ Γιάννης Χόνδρος Επιβλέπουσα Καθηγήτρια: Αναστασία Νικολάου ΜΥΤΙΛΗΝΗ 2008

2 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Υπολογίζεται ότι περίπου το 50% του παγκόσμιου πληθυσμού διαμένει σε περιοχές μέσα σε λίγες εκατοντάδες χιλιόμετρα από τη θάλασσα. Πολλοί από αυτούς τους ανθρώπους επισκέπτονται την ακτή για αναψυχή και πολλοί καταναλώνουν τα θαλασσινά που συγκομίζονται από τα θαλάσσια ύδατα. Μία σημαντική μερίδα των αποβλήτων των πόλεων αλλά και των ίδιων των ανθρώπων, τα οποία είναι φορτωμένα με παθογόνους μικροοργανισμούς, βρίσκουν δίοδο στα παράκτια νερά. Ακόμα και τα περιττωματικά απόβλητα των ατόμων από τις κοινότητες χωρίς σύστημα αποχετεύσεων παρασύρονται συχνά στα ρεύματα και τους ποταμούς κατά τη διάρκεια δυνατών βροχών, τα οποία εν τέλει καταλήγουν στις θάλασσες. Κάθε κυβικό μέτρο αυτών των ρυπογόνων απορροών μπορεί να φέρει εκατομμύρια των εκκριμένων παθογόνων μικροοργανισμών, με μολυσματικές δόσεις που προκαλούν βακτηριακές και ιογενείς ασθένειες στους πληθυσμούς στις διάφορες περιοχές του κόσμου. Κατά συνέπεια οι παρακείμενες στα παράκτια ανθρώπινες κατοικίες εμφανίζονται μολυσμένες συχνότερα από εκείνες που βρίσκονται στα ενδότερα. Παρακάτω παρουσιάζονται φαινόμενα που δείχνουν την αναγκαιότητα επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων, για λόγους τόσο περιβαλλοντικούς όσο και ιατρικούς, αφού προκαλούν την υποβάθμιση της ανθρώπινης ζωής. Ο σκοπός της εργασίας αυτής αποσκοπεί στην παρουσίαση της αναγκαιότητας ύπαρξης εγκαταστάσεων επεξεργασίας λυμάτων καθώς και στον τρόπο λειτουργίας τους. Πιο συγκεκριμένα μελετήθηκαν οι βιολογικές εγκαταστάσεις του δήμου Κω όσον αφορά την καλή λειτουργία τους και την αποτελεσματικότητα τους. 1.1 Μολυσματικές ασθένειες που συνδέονται με τα υγρά απόβλητα και την μόλυνση της θάλασσας. Οι ακόλουθες οδοί είναι οι δύο βασικοί τρόποι μετάδοσης των παθογόνων μικροοργανισμών στον άνθρωπο οι οποίες συνδέονται με τη μικροβιακή ρύπανση περιττωματικής προέλευσης των παράκτιων υδάτων: (α) Μολυσματικές ασθένειες σχετικές με την κολύμβηση σε μολυσμένα παράκτια ύδατα. (β) Μολυσματικές ασθένειες σχετικές με την κατανάλωση θαλασσινών (κυρίως δίθυρων) που συγκομίζονται από μολυσμένα παράκτια ύδατα. 1.2 Κίνδυνος ρύπανσης (ευτροφισμός). Η λέξη ευτροφισμός έχει τη ρίζα του σε δύο ελληνικές λέξεις: ευ(eu) που σημαίνει καλά και τροφή(trope) που σημαίνει θρέψη. Η σύγχρονη χρήση της λέξης αυτής συσχετίζεται με τις εισαγωγές και τα αποτελέσματα των θρεπτικών ουσιών στα υδρόβια οικοσυστήματα. Παρά μια κοινή κατανόηση των αιτίων και των αιτιατών του, δεν υπάρχει συμφωνηθείς ορισμός του παράκτιου ευτροφισμού Ο Ευτροφισμός σαν ορισμός Εντός της ΕΕ, έχει υπάρξει μια προσπάθεια καθορισμού της συγκέντρωσης των αιτιών που προκαλούν το φαινόμενο του ευτροφισμού (Elliot et al., 1999; Elliot and de Jonge, 2002). Συνεπώς, ο ευτροφισμός έχει καθοριστεί σε σχέση με τις πηγές ή/και τους τομείς. Παραδείγματος χάριν, η οδηγία UWWT της Ευρωπαϊκής Επιτροπής καθορίζει τον ευτροφισμό ως τον εμπλουτισμό του ύδατος με θρεπτικές

3 ουσίες, και πιο ειδικά με άζωτο ή/και φώσφορο, που προκαλούν επιταχυνόμενη αύξηση των αλγών και ανάπτυξη των θαλασσίων φυτών τέτοια ώστε να επέρχεται μια ανεπιθύμητη διαταραχή στην ισορροπία μεταξύ των οργανισμών που είναι παρόντες στο ύδωρ και στην ποιότητα αυτού. Σύμφωνα με την οδηγία περί νιτρικών αλάτων της ΕΕ, ο ευτροφισμός ορίζεται ως εμπλουτισμός του ύδατος από αζωτούχες ενώσεις που προκαλούν μια επιταχυνόμενη αύξηση των αλγών και ώστε να παράγεται μια ανεπιθύμητη διαταραχή στην ισορροπία των παρόντων οργανισμών στο νερό στη σχετική ποιότητα του ύδατος. Η διαφορά μεταξύ των δύο ορισμών μπορεί να εξηγηθεί από την εστίαση στην οδηγία περί νιτρικών αλάτων η οποία, πιθανώς να στηρίζεται στην συμμετοχή του αζώτου που χρησιμοποιείται από τη γεωργία. Έχει υπάρξει κάποια δικαιολογήσιμη συζήτηση γύρω από τους παραπάνω ορισμούς, ειδικότερα στην εστίασή τους όσον αφορά τις θρεπτικές ουσίες, και επίσης υπάρχει η ανάγκη να διευκρινιστεί τι αποτελεί μια `ανεπιθύμητη διαταραχή "και μια επιταχυνόμενη ` αύξηση". Ο Nixon (Nixon, 1995) καθορίζει τον ευτροφισμό ως ` μια αύξηση στο ποσοστό ανεφοδιασμού της οργανικής ουσίας σε ένα οικοσύστημα ". Αυτός ο ορισμός είναι σύντομος και σύμφωνος με την ιστορική χρήση και υπογραμμίζει τον ευτροφισμό ως μια διαδικασία παρά σαν μια τροφική κατάσταση. Ο Nixon επίσης σημειώνει ότι η αύξηση του ανεφοδιασμού της οργανικής ουσίας στα παράκτια συστήματα μπορεί να έχει διάφορες αιτίες, αλλά ο κοινός παράγοντας είναι σαφώς ο θρεπτικός εμπλουτισμός. Ο ανεφοδιασμός της οργανικής ουσίας σε ένα οικοσύστημα δεν περιορίζεται στην πελαγική πρωτογενή παραγωγή. Περιλαμβάνει επίσης την πρωτογενή παραγωγή από τα ανώτερα φυτά και τα βενθικά άλγη καθώς επίσης και τις εισαγωγές οργανικής ουσίας από τα παρακείμενα ύδατα ή από έδαφος, μέσω των ποταμών ή των σημειακών πηγών. Έχοντας μια τέτοια ευρεία ερμηνεία του όρου του ανεφοδιασμού "κάνει τον ορισμό, παρά την προφανή λογική του, δύσκολο να ισχύσει σε ένα ελεγχόμενο διαχειριστικό πλαίσιο. Ο ευτροφισμός και ο καθορισμός του ευτροφισμού είναι από τα πολύ συζητημένα θέματα όπως υποδεικνύονται ανωτέρω και επίσης όπως έχει επισημανθεί από τους Jørgensen και Richardson (Jørgensen and Richardson, 1996). Η πιο κοινή χρήση του όρου συσχετίζεται με τις εισαγωγές ιχνοστοιχείων και θρεπτικών ουσιών, πρώτιστα του αζώτου και του φωσφόρου, στα συγκεκριμένα ύδατα. Συνεπώς, ο ευτροφισμός εξετάζει και τα δυο αυτά στοιχεία σε σχέση με τα σχετικά αποτελέσματα του θρεπτικού εμπλουτισμού. Και όπως έχει επισημανθεί από τους Jørgensen και Richardson όταν αναφερόμαστε στο φαινόμενο του ευτροφισμού είναι ο ανθρωπογενής ευτροφισμός που είναι ενδιαφέρων. Στη Συνθήκη OSPAR για την προστασία του θαλάσσιου περιβάλλοντος του βορειοανατολικού Ατλαντικού, ο καθορισμός του ευτροφισμού ακολουθεί τους ανωτέρω ορισμούς και καθορίζουν τον ευτροφισμό παρόμοια με την οδηγία UWWT και συνεχίζοντας αναφέρεται στα ανεπιθύμητα αποτελέσματα ως αποτέλεσμα ανθρωπογενούς του εμπλουτισμού από τις θρεπτικές ουσίες που περιγράφεται στην κοινή διαδικασία "(OSPAR, 2003). Η εφαρμογή της WFD (οδηγία πλαίσιο για την διαχείριση των υδάτων) αποκάλυψε την ανάγκη έναν κοινώς κατανοητό ορισμό για τον ευτροφισμό καθώς επίσης και την ανάγκη για τον ισχυρότερο συντονισμό μεταξύ των οδηγιών που ασχολούνται άμεσα ή έμμεσα με τον ευτροφισμό. Η ΕΕ έχει κινήσει μια διαδικασία με στόχο ένα πανευρωπαϊκό εννοιολογικό πλαίσιο για την αξιολόγηση του ευτροφισμού στα πλαίσια όλων των Ευρωπαϊκών υδάτων και πολιτικών. Σε ένα εργαστήριο που φιλοξενείται από την ΕΕ και την από κοινού έρευνα του κέντρου στην ISPRA, Ιταλία, πραγματοποιήθηκε τον Σεπτέμβριο του 2004, συζήτηση ενός πανευρωπαϊκού πλαισίου για την αξιολόγηση του ευτροφισμού. Ο στόχος του εργαστηρίου ήταν να συντονίσει τις διαφορετικές δραστηριότητες κάτω από την

4 οδηγία WFD της ΕΕ και άλλες σχετικές με τον ευτροφισμό οδηγίες (π.χ. Οδηγία UWWT και οδηγία νιτρικών αλάτων). Το εργαστήριο κατέληξε στο συμπέρασμα ότι ένας πανευρωπαϊκός καθορισμός σχεδίων γύρω από τον ευτροφισμό θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει την οδηγία UWWT (Urban Waste Water Treatment) σαν αφετηρία για τις περαιτέρω εξελίξεις στο ζήτημα ευτροφισμός. Η εργασία είναι τρέχουσα και αναμενόμενη να είναι έτοιμη την άνοιξη του 2006 υπό μορφή έγγραφου καθοδήγησης. Η αναθεώρηση της καθοδήγησης προγραμματίζεται το Σχήμα 1.Σχηματική απεικόνιση του ευτροφισμού σε μια παράκτια περιοχή.(από Κώστα Φυτιάνου, Η ρύπανση των θαλασσών) Ο Ευτροφισμός σαν βιολογική διαδικασία. Η διαδικασία του ευτροφισμού αφορά τον εμπλουτισμό των υδατικών αποδεκτών με θρεπτικά συστατικά. Ο ευτροφισμός χαρακτηρίζεται από τα παρακάτω κριτήρια: - Μείωση των συγκεντρώσεων του διαλυμένου οξυγόνου - Αύξηση των συγκεντρώσεων των θρεπτικών - Αύξηση των αιωρουμένων στερεών, ιδιαίτερα της οργανικής ύλης - Μεταπήδηση από την ανάπτυξη πληθυσμού διατόμων σε πληθυσμούς που κυριαρχούν τα άλγη (blue/green ή green) - Μείωση της διεισδυτικότητας του φωτός στην υδάτινη μάζα - Αύξηση των συγκεντρώσεων φωσφόρου στα ιζήματα Η ανάπτυξη του ευτροφισμού συνάδει με την αύξηση της βιομάζας στον υδάτινο φορέα. Στην αρχή το φαινόμενο αυτό είναι παραγωγικό αλλά κατόπιν δημιουργείται υποβάθμιση της ποιότητας του νερού. Η αφθονία σε βιομάζα θα οδηγήσει τελικά σε πλήρη εξαφάνιση του διαλυμένου οξυγόνου, καθώς η μικροβιακή αποσύνθεση της οργανικής ύλης καταναλίσκει οξυγόνο ταχύτατα. Η αναερόβια αποσύνθεση και η αναγωγή των ενώσεων σιδήρου κάτω από αυτές τις συνθήκες θα χρωματίσει το νερό και θα προσδώσει οσμή υδρόθειου, χαρακτηριστικά που θα είναι

5 και τα δύο δύσκολα να εξαφανισθούν. Η τιμή μείωσης του οξυγόνου είναι μεγαλύτερη το καλοκαίρι όταν η πρωτογενής παραγωγικότητα είναι στην αιχμή της. Εφόσον οι μικροοργανισμοί που βοηθούν στην φωτοσύνθεση συνεχίζουν να αναπνέουν (αλλά όχι να φωτοσυνθέτουν ) τη νύχτα, το ποσοστό του διαλυμένου οξυγόνου θα ποικίλλει επίσης μέσα στο 24ωρο. Όταν η βιομάζα είναι πολύ πυκνή αυτή η διακύμανση ποικίλλει από υπερκορεσμό του διαλυμένου οξυγόνου κατά τη διάρκεια της ημέρας έως πλήρη εξαφάνιση κατά τη διάρκεια της νύχτας. Η βασική μέθοδος για να ελεγχθεί ο ευτροφισμός είναι να καθορισθεί και αντιμετωπισθεί η πηγή και η ποσότητα των θρεπτικών στοιχείων Ν και Ρ καθώς και η τύχη τους μέσα στον υδατικό αποδέκτη. Οι μεταβολές στις συγκεντρώσεις Ν διαφέρουν από εκείνες του Ρ σαν ένα αποτέλεσμα του συνδυασμού απαιτήσεων για αυτά τα θρεπτικά συστατικά για την ανάπτυξη των αλγών. Τα άλγη συνήθως περιέχουν 10 φορές περισσότερο Ν και Ρ και η ποσότητα Ν συνήθως συνυπάρχει στο σύστημα. Αντίθετα οι ποσότητες του Ρ συχνά υπερκαλύπτονται μέσα στον υδατικό αποδέκτη, εκτός αν ανανεώνονται συνεχώς από εξωγενή παράγοντα. 1.3 Λειτουργία Βιολογικού Καθαρισμού, Περιβαλλοντικές Οχλήσεις και Αντιμετώπιση τους. Μια μονάδα βιολογικής επεξεργασίας έχει σαν σκοπό την επεξεργασία επικίνδυνων ουσιών οι οποίες καταλήγουν στο περιβάλλον. Ωστόσο ως μια ανθρώπινη δόμηση δεν είναι κάτι το φυσικό, με αποτέλεσμα σε μικρότερο βαθμό βέβαια από τα θετικά στοιχεία την οποία την χαρακτηρίζουν, να εμφανίζει και κάποια αρνητικά, κάποιες περιβαλλοντικές οχλήσεις οι οποίες παρουσιάζονται παρακάτω. Γίνεται λοιπόν μια συνοπτική και κριτική παρουσίαση των κυριότερων πιθανών περιβαλλοντικών οχλήσεων κατά την λειτουργία μιας εγκατάσταση επεξεργασίας αστικών αποβλήτων (ΕΕΑΑ) με παρατεταμένο αερισμό, που είναι οι δυσάρεστες οσμές, οι θόρυβοι, τα σταγονίδια, αέριοι ρύποι και έντομα. Στη συνέχεια αναφέρονται οι θέσεις δημιουργίας τους και περιγράφονται συνοπτικά μια σειρά από μέτρα που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά το σχεδιασμό και τη λειτουργία μιας τέτοιας δόμησης ώστε να περιορισθούν στο ελάχιστο οι οχλήσεις αυτές Οχλήσεις και Θέσεις Δημιουργίας τους. Οι κυριότερες περιβαλλοντικές οχλήσεις από μια ΕΕΑΑ είναι οι δυσάρεστες οσμές, τα σταγονίδια και οι τοξικοί αέριοι ρύποι (Volatile Organic Compounds,VOCs) που εκπέμπονται στην ατμόσφαιρα, οι θόρυβοι και τα έντομα. Στον Πίνακα_1 παρουσιάζονται οι πιθανές οχλήσεις από τις μονάδες βιολογικής επεξεργασίας μεσαίου μεγέθους με παρατεταμένο αερισμό παραθέτοντας συνιστώμενες ελάχιστες αποστάσεις για κάθε μονάδα από γειτονικές κατοικημένες περιοχές χωρίς να έχουν ληφθεί ειδικά μέτρα προστασίας. Σε περίπτωση που ακολουθούνται ειδικά μέτρα προστασίας οι αποστάσεις αυτές μπορεί να είναι σημαντικά μικρότερες Πίνακας 1. Πιθανές οχλήσεις από τις μονάδες βιολογικής επεξεργασίας μεσαίου μεγέθους Μονάδα Οσμές Θόρυβοι Σταγονίδια Έντομα- Απόσταση Μύγες (m) Εσχάρωση ΧΧ Χ Χ 150

6 Αεριζόμενος εξάμμωτης Χ Χ 150 Εξάμμωτης σταθ. ΧΧ Χ 200 ταχ. Ροής Υποδοχή ΧΧΧ ΧΧ Χ 200 βοθρολυμάτων Αναερόβιες δεξαμενές Χ Χ 100 φωσφόρου Δεξαμενές αερισμού με διαχυτήρες Χ ΧΧΧ 150 Δεξαμενές αερισμού με Χ ΧΧΧ ΧΧΧ 150 αεριστήρες Δεξαμενές καθίζησης 100 Χλωρίωση Χ 100 Πάχυνση ΧΧ 200 Κλίνες ξήρανσης ΧΧ ΧΧ 200 Ταινιοφλτρόπρεσες ΧΧ ΧΧ Χ 200 Υποσταθμός ΧΧ 100 Αγωγοί Χ Χ Χ 100 Όπου οι οχλήσεις είναι Χ: Λίγες, ΧΧ: Αρκετές, ΧΧΧ: Σημαντικές Σημειώνεται ότι πολλές από τις παραπάνω οχλήσεις μειώνονται απομακρυνόμενες από τις εστίες δημιουργίας τους και εκμηδενίζονται στα όρια της εγκατάστασης. Ενδεικτικά αναφέρεται ότι τα σταγονίδια υφίστανται μείωση κατά 90% σε απόσταση 25m από την θέση εκπομπής τους ενώ 50% μείωση υφίστανται και οι δημιουργούμενοι από τους αεριστήρες θόρυβοι σε απόσταση 100m. 1.4 Δυσοσμίες Γενικά. Συνήθως η σημαντικότερη όχληση από μια μονάδα βιολογικής επεξεργασίας των υγρών αστικών αποβλήτων είναι οι δυσοσμίες. Οι περισσότερες δύσοσμες ουσίες που εκλύονται προέρχονται από την αναερόβια διάσπαση οργανικών ουσιών που περιέχουν θείο ή άζωτο. Το υδρόθειο είναι το πιο γνωστό δύσοσμο αέριο που εκλύεται στους αγωγούς και στις μονάδες καθαρισμού. Έχει οσμή χαλασμένου αυγού, μπορεί να προκαλέσει έντονη διάβρωση, ενώ είναι παράλληλα και εξαιρετικά τοξικό. Η έντονη διάβρωση προκαλείται στα εσωτερικά τοιχώματα των αγωγών και των κλειστών δεξαμενών επεξεργασίας πάνω στα οποία επικάθονται υδρατμοί και σταγονίδια που περιέχουν υδρόθειο. Εξαιτίας των βιολογικών διεργασιών παράγεται θειικό οξύ που διαβρώνει τις βαμμένες επιφάνειες, το σκυρόδεμα, τα μέταλλα και άλλα υλικά. Το υδρόθειο έχει την ίδια τοξικότητα με το υδροκυάνιο και μπορεί να προκαλέσει τον θάνατο σε συγκέντρωση 225 mg/l. Υπάρχει έντονη επίδραση του ph στις μορφές του υδροθείου. Σε ph μεγαλύτερο του 9 το υδρόθειο βρίσκεται σε ποσοστό 99% διαλυμένο στο νερό (χωρίς προβλήματα δυσοσμίας) ενώ σε ph ίσο του 5 βρίσκεται σε ποσοστό 99% σε αέρια δύσοσμη μορφή. Γενικά για το ph μεγαλύτερο του 8 δεν υπάρχει πρόβλημα δυσοσμίας. Το θείο περιέχεται στα ανθρώπινα περιττώματα και τα θειικά στο νερό ύδρευσης. Συνήθως υπάρχει αρκετή ποσότητα

7 θείου στα αστικά απόβλητα με την μορφή ανόργανων θειικών και θειωδών ή οργανικών θειωδών (π.χ. μερκαπτάνες, θειοαιθέρες και διθειώδη), το οποίο οδηγεί στην παραγωγή υδρόθειου. Το υδρόθειο παράγεται με αναγωγή των θειικών από αναερόβια βακτήρια τα οποία ευνοούνται σε ph από 6-9 και θερμοκρασίες στην περιοχή των 30 ο C. H παραγωγή υδρόθειου από «φρέσκα» απόβλητα (με παραμονή 1-2 ημέρες στο αποχετευτικό σύστημα) είναι περιορισμένη. Όμως δεν συμβαίνει το ίδιο στην αναερόβια στρώση των βακτηρίων πάνω στα τοιχώματα των αγωγών και στα φερτά που καθίζησαν στον πυθμένα όπου η παραγωγή υδρόθειου είναι πολύ έντονη εφόσον δεν υπάρχει διαλυμένο οξυγόνο ή άλλη εναλλακτική πηγή οξυγόνου. Ειδικότερα στα τοιχώματα των αγωγών που βρίσκονται σε επαφή με το νερό αρχικά υπάρχει ένα αερόβιο στρώμα πάχους 0.25mm όπου φτάνει το διαλυμένο οξυγόνο των αποβλήτων και μετά ακολουθεί ένα αναερόβιο στρώμα πάχους 0.25mm όπου πραγματοποιείται η παραγωγή του υδρόθειου. Εκτός από το υδρόθειο άλλα δύσοσμα αέρια που εκλύονται στους αποχετευτικούς αγωγούς είναι η αμμωνία και οργανικές ενώσεις Θέσεις Δημιουργίας Δυσοσμιών. 1. ΠΡΟΚΑΤΑΡΚΤΙΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ Όταν τα φρέσκα απόβλητα εισέρχονται στις ΕΕΑΑ με βαρύτητα μπορεί να περιέχουν ικανές συγκεντρώσεις δύσοσμων αερίων τα οποία εκλύονται στα πρώτα σημεία της όπου υπάρχει έντονη τύρβη. Τα σημεία αυτά μπορεί να είναι κατάντη πτώσης των αποβλήτων στο δίαυλο μέτρησης παροχής ή στον αεριζόμενο εξαμμωτή. Επίσης σε δεξαμενές που βρίσκονται στην είσοδο της εγκατάστασης όπως δεξαμενές υποδοχής βοθρολυμάτων και εξισορρόπησης, μπορεί να αποτελέσουν θέσεις έκλυσης δυσάρεστων οσμών όταν οι συνθήκες σε αυτές γίνουν σηπτικές. Προβλήματα δυσοσμίας μπορεί να προέλθουν και στις θέσεις συγκέντρωσης των εσχαρισμάτων και της άμμου. 2. ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ Δυσοσμίες μπορεί να εκλύονται από μονάδες βιολογικής επεξεργασίας που δέχονται οργανικά φορτία μεγαλύτερα των φορτίων σχεδιασμού τους. Στα συστήματα ενεργού ιλύος σπάνια αναμένονται προβλήματα οσμών όταν έχουν σχεδιαστεί και λειτουργούν σωστά. Μόνο όταν δεν αερίζεται η ενεργός ιλύς μπορεί να καταστεί αναερόβια σε περίπου μισή ώρα και σηπτική σε μερικές ώρες. Οι ακριβείς χρόνοι εξαρτώνται από την θερμοκρασία των αποβλήτων των αιωρούμενων οργανικών στερεών και την αρχική συγκέντρωση του διαλυμένου οξυγόνου. Στις δεξαμενές καθίζησης δεν αναμένονται συνήθως προβλήματα έκλυσης οσμών, εφόσον τα εισερχόμενα απόβλητα είναι αερόβια και τηρούνται τα απαραίτητα μέτρα καθαριότητας. Η λάσπη που καθιζάνει στις χοάνες των πυθμένων των δεξαμενών μπορεί να γίνει σηπτική όταν παραμείνει για μεγάλο χρονικό διάστημα. Τότε και η επανακυκλοφορία λάσπης είναι σηπτική και καθυστερεί τις βιολογικές διεργασίες, η περίσσεια λάσπης αφυδατώνεται δύσκολα και παράλληλα εκλύονται από αυτή δυσάρεστες οσμές. 3. ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΛΑΣΠΗΣ Η λάσπη που παράγεται όταν δεν είναι πλήρως σταθεροποιημένη εκλύει πάντα οσμές. Όσο όμως πιο φρέσκια είναι η λάσπη τόσο λιγότερες οσμές παράγονται. Δυσοσμίες αναμένονται σε μονάδες επεξεργασίας λάσπης, όπου η λάσπη παραμένει για μεγάλο σχετικά χρονικό διάστημα και αποσυντίθεται αναερόβια. Επίσης οι υπερχειλίσεις από τις διάφορες μονάδες λάσπης έχουν συνήθως σχετικά υψηλές

8 συγκεντρώσεις δύσοσμων αερίων που εκλύονται στην ατμόσφαιρα όταν η ροή γίνεται σε ανοιχτούς αγωγούς και σε περιοχές με έντονη τύρβη. 1.5 Σταγονίδια. Τα σταγονίδια (aerosols) είναι μικρά (1-20μm) υγρά σωματίδια που μπορεί να περιέχουν παθογόνους μικροοργανισμούς. Εκλύονται από τις μονάδες μιας ΕΕΑΑ με έντονη διαταραχή της μάζας των αποβλήτων όπως στις μονάδες με αερισμό, καθώς και σε θέσεις όπου δημιουργείται έντονη αναταραχή στην επιφάνεια των υγρών από την πτώση άλλων υγρών, όπως φρεάτια επανακυκλοφορίας της λάσπης κατάντη υπερχειλιστών. Η εκπομπή μικροοργανισμών, που είναι εξαιρετικά δύσκολο να μετρηθεί, εξαρτάται από τις διατάξεις αερισμού και ανάδευσης. Γενικά η εκπομπή αναμένεται μεγάλη από κατακόρυφους επιφανειακούς αεριστήρες, μικρότερη από ρότορες και σημαντικά μικρότερη από διαχυτήρες. Η εκπομπή μπορεί να περιοριστεί σημαντικά με την χρήση ειδικών πετασμάτων. 1.6 Τοξικοί Αέριοι Ρύποι. Οι τοξικές ουσίες οι οποίες μπορεί να εκλύονται ως αέριοι ρυπαντές από τις ΕΕΑΑ είναι σχετικά λίγες και αφορούν κυρίως πτητικές οργανικές ενώσεις οι οποίες αποτελούν μικρό σχετικά ποσοστό των ευρύτερα γνωστών τοξικών αερίων. Στις ενώσεις αυτές περιλαμβάνονται αρωματικού υδρογονάνθρακες (βενζόλιο κ.λπ.) χλωριωμένοι υδρογονάνθρακες και αλειφατικοί και οξυγονωμένοι υδρογονάνθρακες. Ιδιαίτερη προσοχή δίνεται στις ενώσεις οι οποίες πιθανόν να είναι καρκινογόνες. Από εκτιμήσεις που έχουν γίνει οι τοξικοί αέριοι ρύποι φαίνεται ότι αποτελούν ένα μικρό ποσοστό του συνόλου των τοξικών αερίων που εκπέμπονται από τις ανθρωπογενείς δραστηριότητες. Χαρακτηριστικά αναφέρεται ότι στις Η.Π.Α η ποσότητα των εκπεμπόμενων τοξικών αερίων από τις συνολικά εγκαταστάσεις δεν υπερβαίνει το 0.1% του συνόλου των εκπεμπόμενων τοξικών αερίων από τις ανθρωπογενείς δραστηριότητες. Η εκπομπή τοξικών αερίων έχει βρεθεί ότι κυμαίνεται από μg/m 3 αποβλήτων ανάλογα με το είδος του βιολογικού καθαρισμού, αλλά και το ποσοστό των βιομηχανικών αποβλήτων στα αστικά απόβλητα. Από τις μέχρι τώρα παρατηρήσεις φαίνεται ότι η παρουσία σημαντικού ποσοστού βιομηχανικών αποβλήτων αποτελεί τον καθοριστικό παράγοντα για την ποσότητα των εκλυόμενων τοξικών αέριων ρύπων. Έτσι αναμένεται να υπάρχει πρόβλημα εκπομπής τοξικών αερίων μόνο στις πολύ μεγάλες ΕΕΑΑ και όχι σε αυτές μέσου μεγέθους. Οι σημαντικότερες πηγές πτητικών τοξικών αερίων είναι τα απόβλητα από διυλιστήρια, βιομηχανίες παραγωγής πετρελαίου, βιομηχανίες απορρυπαντικών και βαφεία. Μικρές συμμετοχές έχουν και διάφορες οικιακές δραστηριότητες (διαλύτες των υγρών καθαρισμού, αποσμητικά) καθώς και η χλωρίωση του πόσιμου νερού και των λυμάτων. 1.7 Θόρυβοι. Οι θόρυβοι μιας τέτοιας δόμησης προέρχονται από τα τμήματα του ηλεκτρομηχανικού εξοπλισμού της. Στον παρακάτω πίνακα παρουσιάζονται ενδεικτικά επίπεδα ήχο-σταθμών από μονάδες για πληθυσμό ατόμων.

9 Πίνακας 2. Ενδεικτικά επίπεδα ήχο-σταθμών από μονάδες για πληθυσμό ατόμων Μονάδα ΕΕΑΑ Επίπεδο DB Υποδοχή βοθρολυμάτων Προ-επεξεργασία Βιολογική επεξεργασία Χλωρίωση Αφυδάτωση λάσπης με ταινιοφιλτρόπρεσες Αντλιοστάσια Αναφέρεται ότι το επίπεδο του ανεκτού θορύβου από βιομηχανικές εγκαταστάσεις (Π.Δ ΦΕΚ 293Α / ) σε περιοχές με έντονο αστικό στοιχείο είναι 50 DB. Τα επίπεδα των τιμών του θορύβου από τις μονάδες εξαρτώνται από τα μέτρα ηχομόνωσης που λαμβάνονται όπως σωστή έδραση με μόνωση, εύρυθμη λειτουργία σύμφωνα με τις προδιαγραφές του κατασκευαστή, άμεση αποκατάσταση των βλαβών, τοποθέτηση των μηχανημάτων σε κλειστούς χώρους. Η συνολική ηχητική ένταση του θορύβου που δημιουργείται από μια ΕΕΑΑ προκύπτει ως το άθροισμα των επιμέρους εντάσεων των μονάδων επεξεργασίας στην θέση μέτρησης της ήχοστάθμης που συνήθως είναι οι χώροι εργασίας στην εγκατάσταση και τα όρια αυτής. Γενικά η ηχορύπανση σε συνθήκες ομαλής λειτουργίας δεν είναι προβληματική και συνήθως αντιμετωπίζεται επιτυχώς με απλές τεχνικά μεθόδους. Έντονη ηχορύπανση μπορεί να προκληθεί μόνο μετά από βλάβη των μηχανημάτων του εξοπλισμού. Συμπερασματικά εφόσον οι ΕΕΑΑ πληρούν τους απαραίτητους περιβαλλοντικούς όρους δεν αναμένεται να προκαλούν ηχορύπανση. 1.8 Έντομα. Στις ΕΕΑΑ μπορεί να αναπτυχθούν κουνούπια και πήγες σε περιοχές της όπου τα υγρά απόβλητα και τα στερεά παραπροϊόντα παραμένουν στάσιμα για αρκετό χρονικό διάστημα όπως στα τμήματα των αγωγών που λιμνάζουν τα απόβλητα, σε κλίνες ξήρανσης κ.α. Όταν διατηρούνται οι θέσεις αυτές σε καθαρή κατάσταση δεν αναμένεται να υπάρχουν προβλήματα ανάπτυξης εντόμων. Σε περίπτωση όμως εμφάνισης τους μπορεί να γίνει καταπολέμηση με εντομοκτόνα. 1.9 Αντιμετώπιση των οχλήσεων. Στην συνέχεια παρουσιάζονται οι πιο συνηθισμένες μέθοδοι αντιμετώπισης των περιβαλλοντικών οχλήσεων ΠΡΟΣΘΗΚΗ ΧΗΜΙΚΩΝ Με την προσθήκη ισχυρών οξειδωτικών ουσιών ή μεταλλικών αλάτων στα απόβλητα μπορεί να εξουδετερωθεί η κυριότερη δύσοσμη ουσία που είναι το υδρόθειο και να αποφευχθεί η έκλυση του ως αέριο στην ατμόσφαιρα. Η προσθήκη χημικών γίνεται συνήθως στις μονάδες προκαταρκτικής επεξεργασίας όπου το υδρόθειο είναι το κυριότερο πρόβλημα δυσοσμίας με σαφώς καλύτερα αποτελέσματα σε σχέση με την προσθήκη των χημικών στο αποχετευτικό σύστημα ή σε άλλες θέσεις. Οι οξειδωτικές ουσίες που συνήθως χρησιμοποιούνται είναι το χλώριο και το υπεροξείδιο του υδρογόνου (Η 2 Ο 2 ), που οξειδώνουν το υδρόθειο σε θείο και θειικά.

10 Τα μεταλλικά άλατα αντιδρούν με το υδρόθειο σχηματίζοντας αδιάλυτα θειικά άλατα τα οποία καθιζάνουν. 1. Χλωρίωση Η χλωρίωση είναι από τις παλαιότερες μεθόδους ελέγχου των οσμών. Το χλώριο είναι ισχυρή οξειδωτική ουσία και χρησιμοποιείται στις περισσότερες ΕΕΑΑ για την απολύμανση των επεξεργασμένων αποβλήτων. Το χλώριο αντιδρά με το υδρόθειο σύμφωνα με τις αντιδράσεις HOCl + H 2 S S + HCl + H 2 0 4HOCl + H 2 S SO Cl - + 6H + Το χλώριο αντιδρά κατά προτίμηση με το υδρόθειο. Επομένως δεν απαιτείται να ικανοποιηθούν πρώτα οι υπόλοιπες απαιτήσεις χλωρίου (π.χ. της αμμωνίας). 2. Υπεροξείδιο του υδρογόνου Το υπεροξείδιο του υδρογόνου είναι ασθενές οξειδωτικό μέσο αλλά επαρκούς ισχύος για να ελέγχεται ικανοποιητικά η έκλυση υδρόθειου. Οι χημικές αντιδράσεις είναι οι ακόλουθες H 2 O 2 + H 2 S 2H 2 O + S 4H 2 O 2 + H 2 S SO H + + 4H 2 O Η μέθοδος είναι περισσότερο αποτελεσματική αλλά και περισσότερο ακριβή σε σχέση με την χλωρίωση. 3. Μεταλλικά άλατα Σε αρκετές ΕΕΑΑ γίνεται προσθήκη αλάτων του δισθενούς ή του τρισθενούς σιδήρου (FeSO 4, FeCl 3 ) συνήθως στις μονάδες προκαταρκτικής επεξεργασίας. Από την αντίδραση των ιόντων σιδήρου και των ιόντων του θείου παράγονται αδιάλυτες ουσίες (FeS 4, FeS, FeS 2 ) που καθιζάνουν μερικώς διαλυτές ουσίες (Fe 5 S 6, Fe 2 S 3 ). Με την καθίζηση των αδιάλυτων ενώσεων τα ιόντα του θείου μειώνονται και η χημική ισορροπία της αντίδρασης H 2 S 2Η + + S - Μετατοπίζεται προς τα δεξιά μειώνοντας την συγκέντρωση του υδρόθειου. ΑΕΡΙΣΜΟΣ Με τον αερισμό των αποβλήτων συνήθως στους αεριζόμενους εξαμμωτές ή και στις δεξαμενές εξισορρόπησης αυξάνεται η συγκέντρωση του διαλυμένου οξυγόνου και απομακρύνεται το υδρόθειο και οι περισσότερες από τις δύσοσμες οργανικές ουσίες από την υγρή φάση. ΥΔΡΑΥΛΙΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ Κατά τον υδραυλικό σχεδιασμό των διαφόρων σωληνώσεων της ΕΕΑΑ πρέπει να εξασφαλίζονται έστω και περιοδικά υψηλές ταχύτητες ροής που ξεπλένουν τους αγωγούς από τα στερεά και τα λίπη που καθιζάνουν και δημιούργησαν ιζήματα τα οποία με την πάροδο του χρόνου καθίστανται αναερόβια και εκλύουν δυσοσμίες. Επίσης τα απόβλητα δεν πρέπει να παραμένουν στάσιμα για μεγάλο χρονικό διάστημα με αποτέλεσμα την έκλυση οσμών και την δημιουργία ανάπτυξης εντόμων. Τέλος θα πρέπει να αποφεύγεται η ύπαρξη μεγάλων ελευθέρων υψών πτώσης κατάντη υπερχειλιστών γιατί με την έντονη αναταραχή που δημιουργείται διευκολύνεται η έκλυση δύσοσμων αερίων και σταγονιδίων από τα υγρά απόβλητα στην ατμόσφαιρα.

11 ΚΑΝΟΝΕΣ ΚΑΘΑΡΙΟΤΗΤΑΣ Για λόγους αποφυγής δημιουργίας δυσοσμιών αλλά και για λόγους υγιεινής συνίσταται ο σχολαστικός καθαρισμός όλων των εξωτερικών και εσωτερικών χώρων της ΕΕΑΑ και ιδιαίτερα τν τοιχωμάτων των φρεατίων και των δεξαμενών στα οποία επικάθονται στερεά και δημιουργούν αναερόβια στρώματα. ΔΙΑΣΤΑΣΕΙΣ ΑΠΟΣΜΗΣΗΣ Εκτός από τις μεθόδους περιορισμού της διαφυγής των δύσοσμων αερίων από την υγρή φάση των αποβλήτων στην ατμόσφαιρα υπάρχουν και οι διατάξεις απόσμησης που αναρροφούν τον δύσοσμο αέρα και τον καθαρίζουν πριν τον διοχετεύσουν στην ατμόσφαιρα. Μια διάταξη απόσμησης αποτελείται από τα ακόλουθα τμήματα: i. Σύστημα συλλογής και αναρρόφησης του δύσοσμου αέρα αποτελούμενο από ανεμιστήρα ή φυσητήρα, φίλτρα αέρα και σύστημα σωληνώσεων που οδηγεί τον αέρα στο φίλτρο απόσμησης. ii. Φίλτρο απόσμησης, αποτελούμενο από το μέσο προσρόφησης σε απλές οι πολλαπλές στρώσεις. Το μέσο πλήρωσης είναι συνήθως ενεργός άνθρακας ή ειδικά βιολογικά μίγματα-φίλτρα όπου προσροφώνται οι δύσοσμες ουσίες. Οι διατάξεις απόσμησης ενεργού άνθρακα ή βιολογικών φίλτρων έχουν συνήθως απλή και αξιόπιστη λειτουργία και προσροφούν πολλά είδη δύσοσμων ουσιών. Οι διατάξεις απόσμησης με ενεργό άνθρακα έχουν γενικά μικρότερο αρχικό και μεγαλύτερο λειτουργικό κόστος σε σχέση με τις διατάξεις απόσμησης με βιολογικά φίλτρα. 1. Διατάξεις απόσμησης με ενεργό άνθρακα Η χρησιμοποίηση του συνηθισμένου ενεργού άνθρακα ως μέσο πλήρωσης δεν συνίσταται συνήθως σε ΕΕΑΑ. Αυτό συμβαίνει γιατί το μεγαλύτερο ποσοστό υγρασίας που περιέχει ο δύσοσμος αέρας που εκλύεται από τις μονάδες μιας ΕΕΑΑ οδηγεί σε πολύ συχνή αντικατάσταση και υποχρεωτική αναγέννηση του μέσου πλήρωσης με αποτέλεσμα η μέθοδος να καθίσταται κοπιαστική και αντιοικονομική. Έτσι συνήθως χρησιμοποιείται κατάλληλο αλλά ακριβότερο μίγμα ενεργού άνθρακα με μεγαλύτερη ανθεκτικότητα και χρόνο ζωής σε περιβάλλον με μεγάλη υγρασία. Μια διάταξη απόσμησης με κατάλληλο μίγμα ενεργού άνθρακα έχει τις ακόλουθες απαιτήσεις: Χρησιμοποίηση υλικών πλήρωσης σε 3-4 στρώσεις Χρησιμοποίηση πριν από το φίλτρο συσκευής συγκράτησης των υγρών σταγονιδίων του δύσοσμου αέρα. Κατασκευή των μερών του φίλτρου από ακριβά μη-διαβρώσιμα υλικά, όπως αλουμίνιο πλαστικό ή ανοξείδωτο χάλυβα. Οι απαιτήσεις αυτές καθιστούν τη διάταξη απόσμησης του υγρού αέρα στους χώρους μιας ΕΕΑΑ σαφώς ακριβότερη από τις κοινές μονάδες απόσμησης του ξηρού αέρα. 2. Διατάξεις απόσμησης με βιολογικά φίλτρα. Στα βιολογικά φίλτρα το μέσο πλήρωσης αποτελείται συνήθως από πριονίδια φλοιών δέντρων τα οποία στο ξεκίνημα της λειτουργίας εμποτίζονται με ενεργό

12 ιλύ που περιέχει τα ενεργά βακτήρια. Τα βακτήρια οξειδώνουν τις δύσοσμες ουσίες κατά την διέλευση του δύσοσμου αέρα μέσα από το φίλτρο. Το σύστημα απόσμησης με βιολογικά μίγματα έχει τις ακόλουθες απαιτήσεις: Χρησιμοποίηση συστήματος ρύθμισης της υγρασίας και της θερμοκρασίας του δύσοσμου αέρα. Με το σύστημα αυτό αυξάνεται με καταιονισμό η υγρασία του αέρα σε περίπου 95% για να αποφευχθεί η αφυδάτωση και καταστροφή του βιολογικού μίγματος ρυθμίζεται η θερμοκρασία στα επιθυμητά για τα βακτήρια επίπεδα ενώ παράλληλα αφαιρείται και η σκόνη. Χρησιμοποίηση μεγάλου χώρου εγκατάστασης της διάταξης απόσμησης σε σχέση με τη διάταξη απόσμησης με ενεργό άνθρακα. 3. Διοχέτευση του δύσοσμου αέρα στις δεξαμενές αερισμού. Ο δύσοσμος αέρας μπορεί να διοχετευθεί με φυσητήρες στις δεξαμενές αερισμού όπου οι δύσοσμες ουσίες διαλύονται στην υγρή φάση και καταναλώνονται από τα βακτήρια. Η μέθοδος αυτή έχει μικρό κόστος εγκατάστασης και συντήρησης απλή και αξιόπιστη λειτουργία αλλά η απόδοση της στην αφαίρεση δύσοσμων ουσιών είναι σαφώς μικρότερη από τα φίλτρα ενεργού άνθρακα και τα βιολογικά φίλτρα και όχι εύκολα εκτιμήσιμη. Για αυτό προτιμάται μόνο στις μικρές ΕΕΑΑ όπου το πρόβλημα των οχλήσεων από τις δυσοσμίες είναι περιορισμένο. ΑΝΑΧΩΜΑΤΑ ΚΑΙ ΔΕΝΤΡΑ Οι δημιουργούμενες οχλήσεις πρέπει να περιορίζονται στο χώρο της ΕΕΑΑ, αυτό μπορεί να γίνει με τη χρησιμοποίηση αναχωμάτων και δέντρων. Οι δεξαμενές από τις οποίες υπάρχει περίπτωση να υπάρχουν οχλήσεις τοποθετούνται σε χώρους που προστατεύονται με ανάχωμα ικανού ύψους ή σε χώρους οι οποίοι βρίσκονται σε χαμηλότερο υψόμετρο. Η πυκνή δενδροφύτευση στην περίμετρο των ΕΕΑΑ με πλατύφυλλα και υψηλά δέντρα αποτελεί ένα αποτελεσματικό εμπόδιο στην μετάδοση των οχλήσεων Ειδικές μέθοδοι αντιμετώπισης κατά μονάδα ΑΠΟΧΕΤΕΥΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Ο σχεδιασμός των αγωγών αποχέτευσης πρέπει να γίνεται με τρόπο που μειώνει την πιθανότητα δημιουργίας αναερόβιων συνθηκών στο ελάχιστο. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με τη ελαχιστοποίηση του χρόνου παραμονής των λυμάτων στο αποχετευτικό σύστημα καθώς και με τις υψηλές ταχύτητες ροής που δεν επιτρέπουν την καθίζηση στερεών και την συγκέντρωση ιζημάτων που με την πάροδο του χρόνου καθίστανται αναερόβια και εκλύουν δυσοσμίες. Οι δυσοσμίες σε υπάρχοντα αποχετευτικά συστήματα μπορεί να μειωθούν με την προσθήκη οξυγόνου ή χημικών, όπως χλώριο, υπεροξείδιο του οξυγόνου και μεταλλικά άλατα.

13 ΠΡΟΚΑΤΑΡΚΤΙΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ Οι εσχάρες προτείνεται να βρίσκονται στεγασμένες σε κτίριο όπου γίνεται καθαρισμός του αέρα με διατάξεις απόσμησης. Στις μικρές ή και απομακρυσμένες από κατοικημένες περιοχές ΕΕΑΑ οι εσχάρες μπορεί να είναι και υπαίθριες κυρίως για λόγους οικονομίας. Οι εξαμμωτές και οι ειδικότερα οι αεριζόμενοι δεν τοποθετούνται συνήθως σε κτίριο γιατί τα εκπεμπόμενα σταγονίδια σε κλειστόχώρο βρίσκονται σε μεγάλες σχετικά συγκεντρώσεις δημιουργώντας έτσι έντονα προβλήματα στους εργαζομένους. Σε περίπτωση που αποφασιστεί η τοποθέτηση των αεριζόμενων εξαμμωτών σε κτίριο πρέπει να ληφθεί ιδιαίτερη μέριμνα για τους εργαζόμενους και να υπάρχει κατάλληλη διάταξη απόσμησης. Προβλήματα οσμών μπορεί να δημιουργηθούν όταν η άμμος περιέχει σημαντικά μεγάλες ποσότητες οργανικών ενώσεων. Αυτό συμβαίνει στους εξαμμωτές σταθερής ταχύτητας ή στους αεριζόμενους που δεν είναι κατάλληλα ρυθμισμένοι. Οι φυσητήρες των αεριζόμενων εξαμμωτών πρέπει απαραίτητα να τοποθετούνται σε ειδικό κλειστό χώρο για να μειώνονται οι θόρυβοι. Ένας τέτοιος χώρος μπορεί να προβλεφθεί στο κτίριο των εσχαρών. Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δίνεται στην έγκαιρη και τακτική αποκομιδή των εσχαρισμάτων και της άμμου ώστε να μην αποτελούν εστίες συγκέντρωσης εντόμων ιδιαίτερα κατά τους θερινούς μήνες. Έτσι τα εσχαρίσματα που συγκρατούνται στα διάκενα ων εσχαρών πρέπει να απομακρύνονται γρήγορα και οι εσχάρες να καθαρίζονται συχνά για να μην αποτελούν θέσεις έκλυσης δυσοσμιών. Καθαρές πρέπει να διατηρούνται και οι διατάξεις μεταφοράς των εσχαρισμάτων και της άμμου και εάν είναι δυνατόν κλειστές. Τα δοχεία αποθήκευσης πρέπει επίσης να είναι κλειστά και εάν είναι δυνατόν αεροστεγή. Στις δεξαμενές εξισορρόπησης για να αποφεύγεται η δημιουργία σηπτικών συνθηκών συνίσταται η εγκατάσταση κατάλληλου εξοπλισμού ανάμιξης για την αποφυγή καθίζησης των αιωρούμενων σωματιδίων ή ακόμα και να προβλέπεται διάταξη απομάκρυνσης των στερεών που καθιζάνουν. Οι θέσεις της ΕΕΑΑ όπου μπορεί να προκληθεί έντονη ανατάραξη μπορεί να στεγάζονται σε κλειστό χώρο από τον οποίο θα συλλέγονται και θα επεξεργάζονται τα δύσοσμα αέρια. Εναλλακτικά μπορεί στις θέσεις αυτές να γίνεται προσθήκη οξειδωτικών ή εξαερισμός. Αν τα δύσοσμα αέρια προέρχονται από βιομηχανικά απόβλητα που διοχετεύονται στην ΕΕΑΑ πρέπει να εξεταστεί και η εναλλακτική λύση της απομάκρυνση τους στις ίδιες τις βιομηχανίες από τις οποίες προέρχονται. Οι δεξαμενές εξισορρόπησης βοθρολυμάτων θεωρείται απαραίτητο να κατασκευάζονται κλειστές και να εφοδιάζονται με κατάλληλο σύστημα αερισμούανάμιξης. Αν κριθεί αναγκαίο μπορεί να εγκατασταθεί διάταξη απόσμησης. Ο δρόμος προσπέλασης και ο χώρος ελιγμών των βυτιοφόρων πρέπει να σχεδιάζονται έτσι ώστε να εξασφαλίζουν την εύκολη και σύντομη εκκένωση των βυτιοφόρων καθώς και για την ελαχιστοποίηση των προκαλούμενων θορύβων. Επίσης ο χώρος υποδοχής των βοθρολυμάτων πρέπει να διατηρείται ιδιαίτερα καθαρός για την αποφυγή δημιουργίας εστιών εντόμων. ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ Στις δεξαμενές αναερόβιας λειτουργίας, στο αντλιοστάσιο λάσπης και στην δεξαμενή επιλογής βακτηρίων απαιτείται να υπάρχει κατάλληλη διάταξη ανάμιξης για να διατηρείται η βιομάζα σε αιώρηση και να μην δημιουργούνται προβλήματα οσμών. Στις δεξαμενές αερισμού δημιουργούνται κυρίως προβλήματα θορύβων και διασποράς σταγονιδίων που εκπέμπονται κατά την ισχυρή ανάδευση των λυμάτων με επιφανειακούς αεριστήρες. Και τα δύο προβλήματα αντιμετωπίζονται με την

14 τοποθέτηση ειδικών πετασμάτων που συχνά προτείνονται από τους κατασκευαστές των αεριστήρων. Γενικά τα σταγονίδια που διασπείρονται στον αέρα έχει διαπιστωθεί ότι δεν αποτελούν κίνδυνο για τους ανθρώπους και τις καλλιέργειες της γειτονικής περιοχής γιατί λίγα μόνο μέτρα από τις δεξαμενές αερισμού μειώνονται δραστικά. Παρόλα αυτά και για λόγους ασφαλείας προτείνεται η τοποθέτηση δεξαμενών αερισμού μακριά από τα όρια του οικοπέδου της ΕΕΑΑ. Προβλήματα οσμών μπορεί να εμφανιστούν αν οι δεξαμενές αερισμού και κυρίως το σύστημα αερισμού είναι υποδιαστασιολογημένα και έτσι εμφανίζονται περιοχές με αναερόβιες συνθήκες. Αντίστοιχο πρόβλημα μπορεί να προέλθει από κακή λειτουργία του συστήματος αερισμού. Για να αποφεύγεται η δημιουργία αναερόβιων περιοχών πρέπει να λαμβάνεται μέριμνα κατά τον σχεδιασμό έτσι όταν υπάρχει διακοπή της λειτουργίας των διατάξεων αερισμού σε μια δεξαμενή αερισμού το περιεχόμενο της δεξαμενής να διοχετευθεί σε αυτές που λειτουργούν. Δεν πρέπει να αποκλείεται και η δυνατότητα χρησιμοποίησης εφεδρικών διατάξεων αερισμού αν και μια τέτοια λύση είναι συνήθως ακριβή και μάλλον υπερβολική. Οι χρησιμοποιούμενες διατάξεις αερισμού θα πρέπει να εξασφαλίζουν την επαρκή ανάμιξη όλου του περιεχομένου των δεξαμενών ώστε να μην παρατηρούνται καθιζήσεις της ενεργούς ιλύος σε γωνίες των δεξαμενών. Τα ιζήματα της ενεργού ιλύος μπορεί να καταστούν σηπτικά και να εκλύουν δύσοσμα αέρια με πολύ πιο γρήγορους ρυθμούς από αυτούς με τους οποίους τροφοδοτούνται με οξυγόνο από τις γειτονικές αεριζόμενες περιοχές. Για να αποφεύγεται αυτό συνίσταται η κατάλληλη διαμόρφωση των γωνιών των δεξαμενών. Η καθίζηση σωματιδίων της ενεργούς ιλύος είναι συχνή στην περίπτωση που χρησιμοποιούνται διαχυτήρες στον αερισμό. Για τον λόγο αυτό συνίσταται η χρησιμοποίηση διαχυτήρων που επιτρέπουν τον εύκολο και γρήγορο καθαρισμό τους. Η έμφραξη των διαχυτήρων μπορεί εύκολα να αναγνωριστεί από την έλλειψη στροβίλων τύρβης και από την συγκέντρωση επιπλεόντων φυσαλίδων στην επιφάνεια των δεξαμενών αερισμού. Παράλληλα οι σωληνώσεις του πεπιεσμένου αέρα και οι αεροσυμπιεστές συνίσταται πάντα να διατηρούνται σε καθαρή κατάσταση. Επιπλέον συνίσταται ο τακτικός καθαρισμός των τοιχωμάτων των δεξαμενών αερισμού για την αποφυγή δημιουργίας αναερόβιου στρώματος. Η επιστροφή της επανακυκλοφορίας συνίσταται να γίνεται σε σημεία με επαρκή αερισμό και αν είναι δυνατόν ο τρόπος επιστροφής να προκαλεί έντονο αερισμό. Αυτό γίνεται για να μην υπάρχουν θέσεις με μεγάλες φορτίσεις οργανικού φορτίου. Συχνά προτείνεται και ο αερισμός των θέσεων αυτών καθώς και η προσθήκη H 2 O 2 ή νιτρικών σε περιοδική βάση. Στις δεξαμενές καθίζησης πρέπει να τηρούνται τα απαραίτητα μέτρα καθαριότητας δηλαδή ο τακτικός καθαρισμός των ξέστρων, των υπερχειλιστών και των τοιχωμάτων των δεξαμενών. Επίσης η λάσπη δεν πρέπει να παραμένει για μεγάλο χρονικό διάστημα στις χοάνες των πυθμένων των δεξαμενών καθίζησης γιατί η τιμή του οξυγόνου θα μειωθεί επιτρέποντας στα βακτήρια που παράγουν υδρόθειο να αναπτυχθούν. ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΛΑΣΠΗΣ Για τον περιορισμό των δυσοσμιών στις μονάδες μεταφοράς της λάσπης συνίσταται ο τακτικός καθαρισμός τους (συνήθως με θερμό νερό) καθώς και η πρόβλεψη κατάλληλων στραγγιστηριών για το χρησιμοποιούμενο νερό καθαρισμού. Συνίσταται επίσης τα συστήματα αυτά όπου είναι δυνατόν να είναι κλειστά και οι κλειστοί χώροι να είναι εξοπλισμένοι με διατάξεις εξαερισμού. Είναι προτιμότερο η μεταφορά λάσπης να γίνεται με αντλίες αντί με μεταφορικά συστήματα γιατί έτσι μειώνονται οι εκλυόμενες οσμές και διατηρούνται σε καθαρή κατάσταση τα διάφορα

15 κτίρια. Τα υγρά φρεάτια των αντλιοστασίων μπορεί να αποτελέσουν πιθανές πηγές δυσοσμίας όταν ο χρόνος παραμονής των λυμάτων σε αυτά είναι μεγάλος. Όταν δεν είναι δυνατόν να αποφευχθεί κάτι τέτοιο συνίσταται η τοποθέτηση αεροστεγών καλυμμάτων. Στις δεξαμενές αποθήκευσης λάσπης δεν πρέπει να παραμένει η λάσπη περισσότερο από 12 ώρες. Όταν όμως ο χρόνος παραμονής είναι περίπου 24 ώρες και αναμένεται να παρουσιασθούν προβλήματα οσμών τότε συνίσταται να γίνεται αερισμός της λάσπης αλλά όχι σε μεγάλο βαθμό ώστε να γίνεται δύσκολη η αφυδάτωση της. Στις μονάδες πάχυνσης και αφυδάτωσης της λάσπης αναμένονται προβλήματα δυσοσμιών όταν η λάσπη δεν είναι πλήρως σταθεροποιημένη. Στην περίπτωση μηχανικής αφυδάτωσης αυτή πρέπει να γίνεται μέσα σε κτίριο επιστρωμένο και βαμμένο με κατάλληλα υλικά που δεν απορροφούν τις οσμές και καθαρίζονται εύκολα. Στις κλίνες ξήρανσης λάσπης τα προβλήματα δυσοσμιών αντιμετωπίζονται με την προσθήκη υποχλωριώδους ασβεστίου. Η χρησιμοποίηση χημικών στις μονάδες επεξεργασίας λάσπης για την βελτίωση της απόδοσης τους μπορεί να βοηθήσει στην ανάπτυξη των αναερόβιων βακτηρίων που ενισχύουν σε ορισμένες περιπτώσεις την παραγωγή οσμών αλλά μπορεί και να την εμποδίσουν. (ασβέστης). Οι υπερχειλίσεις από τις διάφορες μονάδες λάσπης έχουν συνήθως σχετικά υψηλές συγκεντρώσεις δύσοσμων αερίων που εκλύονται στην ατμόσφαιρα όταν η ροή γίνεται με ανοιχτούς αγωγούς και σε συνθήκες ροής με έντονη τύρβη. Επιπλέον μπορεί να επιβαρύνουν τις μονάδες επεξεργασίας στις οποίες επιστρέφουν. Για τους παραπάνω λόγους συνίσταται ο περιορισμός του χρόνου παραμονής τους στις διάφορες μονάδες και η επιστροφή τους σε κατάλληλες θέσεις και με κατάλληλο τρόπο. ΓΕΝΝΗΤΡΙΕΣ Οι γεννήτριες τοποθετούνται πάντα σε κτίριο για να αποφεύγονται οι οχλήσεις από θορύβους Τέλος τονίζεται ότι δυο βασικές προϋποθέσεις για την αποφυγή περιβαλλοντικών οχλήσεων σε μια σωστά σχεδιασμένη και κατασκευασμένη ΕΕΑΑ είναι η σωστή λειτουργία της και η διατήρηση της σε καθαρή κατάσταση.

16 2. Παράμετροι ρυπαντικού φορτίου υγρών αποβλήτων 2.1 Χαρακτηριστικά των ανεπεξέργαστων απόβλητων Τα βασικά χαρακτηριστικά των αποβλήτων τα οποία καθορίζουν τον σχεδιασμό μιας ΕΕΑΑ είναι τα ακόλουθα: 1. Παροχές 2. Στερεά οργανικά 3. Οργανικά συστατικά 4. Άζωτο 5. Φώσφορος 6. Παθογόνοι μικροοργανισμοί 7. Θερμοκρασία 8. ph και αλκαλικότητα 9. άλλα χαρακτηριστικά Στην συνέχεια παρουσιάζονται συνοπτικά τα χαρακτηριστικά αυτά Παροχές Είδη παροχών Διακρίνονται πέντε είδη παροχών που χρησιμοποιούνται στον σχεδιασμό μιας ΕΕΑΑ. i. Μέση ημερήσια παροχή (Q m σε m 3 /d), η οποία είναι ίση με ΣV/365 όπου ΣV είναι όγκος των αποβλήτων που καταλήγει σε ένα έτος στην ΕΕΑΑ για επεξεργασία. ii. Μέγιστη ημερήσια παροχή (Q max σε m 3 /d), η οποία είναι ίση με την μέγιστη τιμή των ημερήσιων παροχών του έτους. iii. Ελάχιστη ημερήσια παροχή (Q min σε m 3 /d), η οποία είναι ίση με την ελάχιστη τιμή των ημερήσιων παροχών του έτους. iv. Μέγιστη ωριαία παροχή ή παροχή αιχμής (Q h σε m 3 /h), η οποία παρατηρείται κατά το 24ωρο της Q max. v. Ελάχιστη ωριαία παροχή (Q min σε m 3 /h), η οποία παρατηρείται κατά το 24ωρο της Q min Παροχές Σχεδιασμού Ο υδραυλικός σχεδιασμός της ΕΕΑΑ όπως π.χ. η διαστασιολόγηση των αγωγών και τν αντλιοστασίων εισόδου-εξόδου γίνεται με την Q h. Οι υπολογισμοί διαστασιολόγησης των μονάδων μιας ΕΕΑΑ γίνεται συνήθως με την Q max. Ο έλεγχος των μονάδων και των αγωγών σε καθίζηση στερεών γίνεται με την Q min. Ο υπολογισμός των ενεργειακών απαιτήσεων μιας ΕΕΑΑ γίνεται με την Q m Στερεά Συστατικά Γενικά-Περιβαλλοντική σημασία Τα ολικά στερεά (Total Solids TS) βρίσκονται αιωρημένα (αιωρούμενα στερεά, Suspended Solids-SS) ή διαλυμένα (διαλυμένα στερεά,dissolved Solids-DS) στην μάζα των αποβλήτων και αποτελούνται από οργανικά στερεά (Volatile Solids- VS) και ανόργανα στερεά. Από άποψη ρύπανσης του υδάτινου περιβάλλοντος μεγάλη σημασία έχουν τα SS γιατί κατά την διάθεση των αποβλήτων σε έναν υδάτινο φορέα συσσωρεύονται στον πυθμένα δημιουργώντας στρώμα λάσπης και ανεπιθύμητες αναερόβιες συνθήκες για το οικοσύστημα του φορέα. Τα DS προκαλούν τη θολότητα του υδάτινου αποδέκτη.

17 2.1.3 Οργανικά Στερεά Γενικά Περιβαλλοντική σημασία Τα κυριότερα οργανικά συστατικά των αποβλήτων είναι τα ακόλουθα: a) Πρωτεΐνες: Είναι μακρομοριακές ασταθείς ενώσεις αποτελούμενες κυρίως από άνθρακα, υδρογόνο, οξυγόνο και άζωτο που αποσυντίθεται εύκολα από τους μικροοργανισμούς. b) Υδρογονάνθρακες: Περιέχουν άνθρακα, υδρογόνο και οξυγόνο. Ορισμένοι (ζάχαρες) διασπώνται ευκολότερα από μικροοργανισμούς ενώ άλλοι (άμυλο) δυσκολότερα. c) Λιπίδια: Αποτελούν συστατικά των τροφών του ανθρώπου. Βρίσκονται και στα νερά των επιφανειακών απορροών από την έκπλυση των δρόμων (λάδια, πετρέλαιο). Είναι ενώσεις που αποτελούνται κυρίως από υδρογονάνθρακες που δεν διαλύονται στην μάζα των αποβλήτων. Τα πιο σημαντικά λιπίδια είναι τα λάδια και τα λίπη. Η τυπική σύσταση των αποβλήτων είναι 40-60% πρωτεΐνες, 20-50% υδρογονάνθρακες και τα 10% λιπίδια. d) Επιφανειακά ενεργές ουσίες: Περιέχονται στα αστικά απόβλητα ως συστατικά των απορρυπαντικών, σαπουνιών κ.λπ. Είναι μακρομοριακές ενώσεις διαλυτές στην μάζα των αποβλήτων και δρουν στην διαχωριστική επιφάνεια υγρού-αέρα δημιουργώντας αφρούς. Ορισμένες δεν διασπώνται από μικροοργανισμούς, ενώ άλλες είναι παράλληλα και τοξικές. e) Φαινόλες (C 6 H 5 OH): Περιέχονται σε βιομηχανικά απόβλητα, δεν διασπώνται από μικροοργανισμούς σε μεγάλες συγκεντρώσεις (>500 mg/l). f) Εντομοκτόνα και φυτοφάρμακα: Είναι τοξικές ενώσεις επικίνδυνες για όλες τις μορφές ζωής και καταλήγουν στο αποχετευτικό σύστημα με τις απορροές γεωργικών περιοχών Από άποψη ρύπανσης του περιβάλλοντος, όταν οι οργανικές ουσίες διοχετευθούν σε ένα υδάτινο φορέα, οι μικροοργανισμοί που περιέχοντα στα απόβλητα ή στον φορέα τις χρησιμοποιούν ως τροφή καταναλώνοντας παράλληλα το διαλυμένο οξυγόνο του φορέα. Όταν ο ρυθμός κατανάλωσης του διαλυμένου οξυγόνου ξεπεράσει την ικανότητα επανοξυγόνωσης του φορέα και η συγκέντρωση του διαλυμένου οξυγόνου γίνει μικρότερη από μια ορισμένη τιμή, ανατρέπεται η ισορροπία του οικοσυστήματος του φορέα με αποτέλεσμα το θάνατο των ψαριών και την δημιουργία σηπτικών συνθηκών. Εκτός από την μείωση του διαλυμένου οξυγόνου, που είναι η κύρια επίπτωση της διοχέτευσης οργανικών ουσιών στο περιβάλλον, άλλα προβλήματα είναι η δημιουργία επιφανειακού αντιαισθητικού στρώματος από τα λιπίδια, ενδεικτικού της ρύπανσης, η δημιουργία αφρών από τις επιφανειακά ενεργές ουσίες και ο άμεσος θάνατος οργανισμών από τις τοξικές ουσίες. Στις διαδικασίες επεξεργασίας επειδή η απομάκρυνση των οργανικών ουσιών γίνεται κυρίως από μικροοργανισμούς με κάποια βιολογική διαδικασία, προβλήματα μπορεί να επέλθουν από την παρουσία οργανικών ουσιών που διασπώνται δύσκολα ή καθόλου από την παρουσία τοξικών ουσιών θανατηφόρων για τους μικροοργανισμούς και από τη παρουσία λιπιδίων, που εμποδίζουν την μεταφορά οξυγόνου στους μικροοργανισμούς. Ιδιαίτερα τα λιπίδια παρά το γεγονός ότι επιπλέουν και μπορούν να απομακρυνθούν εύκολα δημιουργούν προβλήματα στη μεταφορά των αποβλήτων μέσα από τους αγωγούς καθώς και στη λειτουργία διαφόρων μονάδων επεξεργασίας.

18 2.1.4 Άζωτο Γενικά-Περιβαλλοντική σημασία Το άζωτο είναι ένα από τα βασικά συστατικά των ζώντων οργανισμών και περιέχεται στα αστικά απόβλητα στις παρακάτω μορφές: 1) Οργανικό άζωτο (πρωτεΐνες, ουρία και αμινοξέα) και 2) Αμμωνιακό άζωτο (αμμωνιακά άλατα ή αμμωνία). Ως προϊόν οξείδωσης των προηγούμενων μορφών το άζωτο μπορεί να υπάρχει ως νιτρικά και νιτρώδη. Οι κύριες μετατροπές που υφίστανται οι παραπάνω μορφές αζώτου κατά τη διοχέτευση τους σε κάποιο υδάτινο φορέα ή στις μονάδες μιας ΕΕΑΑ είναι οι παρακάτω: 1) Μετατροπή του οργανικού αζώτου σε αμμωνιακό από αερόβια ή αναερόβια βακτήρια 2) Οξείδωση του αμμωνιακού αζώτου σε νιτρώδη από ειδικά αερόβια βακτήρια (Nitrosomonas). 3) Περαιτέρω οξείδωση των νιτρωδών σε νιτρικά από ειδικά αερόβια βακτήρια (Nitrobacter). 4) Αναγωγή των νιτρικών σε νιτρώδη και τελικά σε αέριο άζωτο από αερόβιααναερόβια βακτήρια. Η αναγωγή γίνεται κυρίως σε αέριο άζωτο σε αναερόβιες συνθήκες και σε μικρό ποσοστό σε αμμωνία. Οι μετατροπές των 3-4 αποτελούν την νιτροποίηση και η 4 την απονιτροποίηση. Από άποψη επίδρασης στο περιβάλλον η διοχέτευση αποβλήτων που περιέχουν αμμωνιακό άζωτο σε ένα υδάτινο φορέα δημιουργεί απαίτηση οξυγόνου για την οξείδωση του σε νιτρώδη και νιτρικά. Επίσης η αμμωνία είναι τοξική στα ψάρια ενώ τα νιτρικά χρησιμοποιούνται από τα φύκη και διάφορα υδρόβια φυτά για την ανάπτυξη τους. Έτσι μεγάλες συγκεντρώσεις σε υδάτινους αποδέκτες σε συνδυασμό με την παρουσία φωσφόρου μπορεί να οδηγήσουν σε κατάσταση που ευνοεί την υπερβολική ανάπτυξη των φυκών και τν διάφορων υδρόβιων φυτών (ευτροφισμός) με αποτέλεσμα την έμφραξη του φορέα την εμφάνιση επιπλεόντων, την αύξηση της θολερότητας, την αύξηση των φυκών στην ακτή, την δημιουργία αισθητικών προβλημάτων κ.λπ. Στις διαδικασίες επεξεργασίας το άζωτο έχει μεγάλη σημασία γιατί αποτελεί μια από τις κυριότερες θρεπτικές ουσίες για την ανάπτυξη των μικροοργανισμών που χρησιμοποιούνται στις βιολογικές διεργασίες. Γενικά στα αστικά απόβλητα το άζωτο βρίσκεται σε επαρκείς ποσότητες. Σε ορισμένες μονάδες βιολογικής επεξεργασίας όπου οι συνθήκες ευνοούν την μετατροπή της αμμωνίας σε νιτρικά με την ταυτόχρονη κατανάλωση οξυγόνου (νιτροποίηση) πρέπει να εξασφαλίζεται και η παροχή αυτής της ποσότητα οξυγόνου επί πλέον αυτής που είναι απαραίτητη για την οξείδωση των οργανικών ουσιών (BOD). Σε αντίθετη περίπτωση καταναλώνεται το οξυγόνο για την νιτροποίηση με αποτέλεσμα να μην επαρκεί για την απαιτούμενη απομάκρυνση των οργανικών ουσιών. Στις δεξαμενές δευτεροβάθμιας καθίζησης όπου οι συνθήκες μπορεί να ευνοούν τη διαδικασία της απονιτροποίησης δημιουργείται πρόβλημα ανύψωσης των στερεών που προσκολλούνται στο αέριο άζωτο που απελευθερώνεται. Στη διαδικασία χλωρίωσης η απουσία αμμωνίας οδηγεί στο σχηματισμό χλωραμινών που μειώνουν την απόδοση της χλωρίωσης, αλλά και την συγκέντρωση της αμμωνίας στην εκροή. Η απομάκρυνση του αζώτου σε μια ΕΕΑΑ γίνεται συνήθως με τις διαδικασίες νιτροποίησης και απονιτροποίησης.

19 2.1.5 Φώσφορος Γενικά-Περιβαλλοντική σημασία Ο φώσφορος είναι ένα από τα βασικά συστατικά των ζώντων οργανισμών και περιέχεται στα απόβλητα στις παρακάτω μορφές: 1) Ανόργανος φώσφορος, κυρίως ορθοφωσφορικά (PO 4-3,HPO 4-3, H 2 PO 4-1 ) ή και ως πολυφωσφορικά (P 3 O 10-5, P 2 O 7-4 ). 2) Οργανικός φώσφορος, σε μικρότερες ποσότητες απ ότι ο ανόργανος. Τα πολυφωσφορικά σε υδατικό διάλυμα υδρολύονται σε ορθοφωσφορικά που μπορούν να καταναλωθούν απευθείας από διάφορους μικροοργανισμούς. Η διοχέτευση αποβλήτων που περιέχουν φώσφορο σε ένα φορέα ευνοεί σε συνδυασμό με την παρουσία αζώτου το φαινόμενο του ευτροφισμού. Σημειώνεται ότι συχνά ο φώσφορος είναι ο καθοριστικός παράγοντας το φαινομένου του ευτροφισμού και έτσι η απομάκρυνση του από τα απόβλητα έχει αποκτήσει μεγάλη σημασία ιδίως εξαιτίας της αυξανόμενης χρήσης του στην παραγωγή των απορρυπαντικών. Στις διαδικασίες επεξεργασίας ο φώσφορος είναι απαραίτητος στους μικροοργανισμούς που χρησιμοποιούνται στις βιολογικές διαδικασίες, στα αστικά απόβλητα βρίσκεται σε επαρκείς ποσότητες. Στις βιολογικές διαδικασίες τα πολυφωσφορικά μετατρέπονται σε ορθοφωσφορικά και έτσι η εκροή των ΕΕΑΑ περιέχει κυρίως ορθοφωσφορικά σε ποσοστό περίπου 80% Παθογόνοι Μικροοργανισμοί Γενικά-Περιβαλλοντική σημασία Οι παθογόνοι μικροοργανισμοί περιέχονται στα αστικά απόβλητα ως προϊόντα αποβολών ασθενών ή φορέων ασθενειών και μπορούν να μεταφερθούν και να προκαλέσουν ασθένειες μέσω του νερού στον άνθρωπο, όπως χολέρα, δυσεντερία, τυφοειδή πυρετό, ηπατίτιδα κ.λπ. Οι παθογόνοι μικροοργανισμοί είναι κυρίως βακτήρια αλλά και πρωτόζωα και ιοί. Επειδή βρίσκονται στους υδάτινους φορείς σε μικρές συγκεντρώσεις και σε μεγάλη ποικιλία ειδών, η ανίχνευση τους και ο ποσοτικός προσδιορισμός του κάθε είδους τους είναι πρακτικά αδύνατος. Έτσι αντί για προσδιορισμό κάθε είδους παθογόνου μικροοργανισμού γίνεται ο προσδιορισμός ενδεικτικών μικροοργανισμών που η παρουσία τους στο νερό σημαίνει και την πιθανή παρουσία παθογόνων οργανισμών Θερμοκρασία Η θερμοκρασία των αποβλήτων είναι ένας σημαντικός παράγοντας του βιολογικού και χημικού χαρακτήρα τους. Η αύξηση της θερμοκρασίας επιφέρει γρηγορότερη ανάπτυξη των μικροοργανισμών και κατά συνέπεια επιτάχυνση των βιοχημικών αντιδράσεων. Παράλληλα επιφέρει και μείωση του βαθμού διαλυτότητας των αερίων στη μάζα των αποβλήτων. Η υψηλή θερμοκρασία είναι ευεργετική σε πολλές διεργασίες επεξεργασίας (καθίζηση, απολύμανση κ.λπ.), αλλά παράλληλα μπορεί να δημιουργήσει και προβλήματα όπως για παράδειγμα μειωμένη διαλυτότητα του οξυγόνου στις δεξαμενές αερισμού, ταχύτερη δημιουργία αναερόβιων συνθηκών κ.α. Από άποψη ρύπανσης του περιβάλλοντος η διοχέτευση θερμών αποβλήτων σε ένα υδάτινο φορέα οδηγεί σε σοβαρή μείωση του διαλυμένου οξυγόνου (εξαιτίας της μειωμένης διαλυτότητας αλλά και του αυξημένου ρυθμού κατανάλωσης του στις βιολογικές διεργασίες), αλλά επιδρά αρνητικά και στο όλο οικοσύστημα (θάνατος οργανισμών). Η θερμοκρασία τν αποβλήτων είναι γενικά μεγαλύτερη από εκείνη του

20 πόσιμου νερού γιατί επηρεάζεται από τα θερμά απόβλητα κατοικιών και βιομηχανιών ph και Αλκαλικότητα Το ph είναι ένα πολύ σημαντικό χαρακτηριστικό των αποβλήτων από το οποίο εξαρτάται ένα πλήθος φυσικοχημικών και βιολογικών διεργασιών που πραγματοποιούνται στο υδάτινο περιβάλλον. Οι αυξομειώσεις του μπορεί να επηρεάζουν σημαντικά τις διεργασίες αυτές δημιουργώντας ανεπιθύμητες καταστάσεις. Το ph επηρεάζει σχεδόν όλες τις διαδικασίες επεξεργασίας και μπορεί να δημιουργήσει προβλήματα φθοράς σε αγωγούς, μηχανολογικό εξοπλισμό. Επειδή πολλές διαδικασίες απαιτούν συγκεκριμένες τιμές ph για την βέλτιστη απόδοση τους κρίνεται απαραίτητος ο έλεγχος του. Η αλκαλικότητα οφείλεται στην παρουσία ιόντων HCO 3 -, CO 3-2, OH που βρίσκονται ενωμένα με τα Ca, Mg, Na ή Κ. η παρουσία των παραπάνω ιόντων στα αστικά απόβλητα οφείλεται στο πόσιμο νερό και στις εισροές στο αποχετευτικό σύστημα. Η αλκαλικότητα των αποβλήτων είναι σημαντική παράμετρος γιατί ρυθμίζει το ph των αποβλήτων και κατά συνέπεια επηρεάζει διάφορες διεργασίες επεξεργασίας, η αλκαλικότητα εκφράζεται συνήθως ως mg/l CaCO Άλλα Χαρακτηριστικά Άλλα χαρακτηριστικά που έχουν σημασία για μια ΕΕΑΑ είναι τα ακόλουθα: 1. Χλωριούχα. 2. Θείο. 3. Βαριά μέταλλα. ΧΛΩΡΙΟΥΧΑ Περιέχονται στα αστικά απόβλητα από το πόσιμο νερό και τα ανθρώπινα απόβλητα αλλά και σε ορισμένα βιομηχανικά απόβλητα. Η διοχέτευση τους σε ένα υδάτινο φορέα οδηγεί στην ένωση τους με ορισμένα οργανικά συστατικά. Το προϊόν της αντίδρασης αυτής είναι τοξικές ενώσεις που έχουν μακροπρόθεσμα αρνητικά αποτελέσματα στην ποιότητα των νερών. Η παρουσία τους σε μεγάλες συγκεντρώσεις και όταν το νερό αυτό χρησιμοποιείται για ύδρευση δίνει μια υφάλμυρη γεύση. Στις διαδικασίες επεξεργασίας η κύρια επίδραση της παρουσίας των χλωριούχων στα απόβλητα είναι η μείωση της διαλυτότητας του οξυγόνου. Επίσης επηρεάζουν και τον προσδιορισμό του COD. ΘΕΙΟ Το θείο είναι βασικό χαρακτηριστικό των ζώντων οργανισμών και βρίσκεται στα αστικά απόβλητα σε διάφορες μορφές. Η σημαντικότερη από τις ενώσεις του θείου είναι τα θειικά γιατί η παρουσία τους στα απόβλητα δημιουργεί προβλήματα που οφείλονται στο σχηματισμό υδρόθειου και θειικού οξέος. Σε αναερόβιες συνθήκες τα θειικά ανάγονται σε θειούχα και στη συνέχεια σε υδρόθειο και θειικό οξύ από ειδικά βακτήρια. Βασικό πρόβλημα που δημιουργεί η παρουσία του υδρόθειου είναι η έκλυση δυσάρεστων οσμών που είναι δυνατόν να συμβεί στο αποχετευτικό δίκτυο και στις ΕΕΑΑ. Όταν στη μάζα των αποβλήτων περιέχεται σίδηρος αυτός ενώνεται με το υδρόθειο σχηματίζοντας θειούχο σίδηρο που δίνει ένα μαύρο χρώμα στα απόβλητα και στη παραγόμενη λάσπη. Το κύριο πρόβλημα της

21 παρουσίας του θειικού οξέος είναι η διάβρωση που προκαλεί στους αγωγούς αποχέτευσης. ΒΑΡΙΑ ΜΕΤΑΛΛΑ Περιέχονται κυρίως στα βιομηχανικά αλλά και στα αστικά απόβλητα. Διάφορα ιόντα όπως Cu, Pb, Cr, As, Bo, Ag, Ni, Mn, Cd, Zn, Fe, Hg, σε ορισμένες συγκεντρώσεις είναι τοξικά για διάφορους οργανισμούς, όπως ακριβώς και διάφορες οργανικές ενώσεις που περιέχονται σε εντομοκτόνα, φυτοφάρμακα. Σημειώνεται πάντως ότι πολλά από τα παραπάνω ιόντα σε πολύ μικρές ποσότητες όχι μόνο δεν είναι τοξικά αλλά είναι και απαραίτητα για την ζωή σημαντικών ειδών μικροοργανισμών. Η διοχέτευση βαριών μετάλλων σε ένα οικοσύστημα μπορεί να επιφέρει το θάνατο πολλών οργανισμών με τις ανάλογες συνέπειες. 2.2 BIOXHMIKA AΠΑΙΤΟΥΜΕΝΟ ΟΞΥΓΟΝΟ (BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND-BOD) Είναι η ποσότητα του οξυγόνου που απαιτείται για την οξείδωση των οργανικών συστατικών των αποβλήτων από μικροοργανισμούς σε αερόβιες συνθήκες. Η οξείδωση δίνεται παραστατικά από την αντίδραση Οργανικές ενώσεις + Ο 2 + μ/ο Νέοι μ/ο + CO 2 + NH 3 + H 2 O + ενέργεια Η διαδικασία αυτή είναι σχετικά αργή και ολοκληρώνεται πρακτικά (οξείδωση σε τελικά προϊόντα 95-99%) σε 20 ημέρες οπότε το προσδιοριζόμενο απαιτούμενο οξυγόνο καλείται BOD. Στη συνηθισμένη πρακτική έχει επικρατήσει ο προσδιορισμός του BOD στις 5 ημέρες (BOD 5 ) στις οποίες οξειδώνονται οι απλές οργανικές ουσίες που αντιπροσωπεύουν ένα ποσοστό 60-70% των συνολικών οργανικών ουσιών. Τα απόβλητα περιέχουν και οργανικά αμμωνιακά συστατικά που οξειδώνονται σε νιτρώδη και νιτρικά από ειδικά νιτροποιητικά βακτηρίδια με σχετικά αργό ρυθμό. Η νιτροποίηση αρχίζει να γίνεται σημαντική μετά από 8-12 ημέρες όταν τα βακτηρίδια αυτά έχουν αναπτυχθεί σε μεγάλους σχετικά αριθμούς. Το BOD που εκφράζει την ποσότητα του οξυγόνου που απαιτείται για την αερόβια βιολογική οξείδωση των αμμωνιακών οργανικών συστατικών λέγεται BOD δεύτερου σταδίου (Σχήμα_2). Σχήμα 2. Εξέλιξη του BOD σε συνάρτηση με τον χρόνο

22 Ο πειραματικός προσδιορισμός του BOD γίνεται με την τοποθέτηση δείγματος αποβλήτων σε φιάλες μέσα σε ειδική συσκευή σε κατάλληλες συνθήκες και τη μέτρηση του διαλυμένου οξυγόνου που καταναλώνεται σε ορισμένα χρονικά διαστήματα. Με τη μέτρηση του BOD σε διάφορα χρονικά διαστήματα είναι δυνατός ο προσδιορισμός του ρυθμού κατανάλωσης των οργανικών ουσιών, αλλά και του διαλυμένου οξυγόνου από τους μικροοργανισμούς κάτι που δεν μπορεί να γίνει με τις άλλες παραμέτρους μέτρησης των οργανικών συστατικών των αποβλήτων. Η πειραματική διαδικασία προσδιορισμού του BOD είναι σχετικά απλή αλλά χρονοβόρα και οι συνθήκες κάτω από τις οποίες γίνεται δεν είναι αντιπροσωπευτικές της πραγματικότητας. 2.3 Χημικά Απαιτούμενο Οξυγόνο (CHEMICAL OXYGEN DEMAND) Είναι η ποσότητα του οξυγόνου που απαιτείται για την πλήρη χημική οξείδωση των οργανικών συστατικών των αποβλήτων σε διοξείδιο του άνθρακα και νερό από ισχυρό οξειδωτικό μέσο (διχρωμικό κάλιο) σε όξινες συνθήκες. Κατά τον προσδιορισμό του COD που γίνεται σε ειδική συσκευή οξειδώνονται όλες οι οργανικές ουσίες ανεξάρτητα από το αν είναι βιολογικά διασπάσιμες ή όχι. Έτσι οι βιολογικά διασπάσιμες οργανικές ουσίες καθώς και ο ρυθμός βιολογικής διάσπασης τους δεν προσδιορίζονται από το COD. Το βασικό πλεονέκτημα του COD είναι ο σχετικά γρήγορος προσδιορισμός του (περίπου 3 ώρες) που επιτρέπει και την ανάλογα γρήγορη χρήση των σχετικών πληροφοριών. Έτσι όταν υπάρχει δυνατότητα συσχέτισης του COD με το BOD το COD μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως παράμετρος ελέγχου της λειτουργίας μιας ΕΕΑΑ. Επίσης με την συσχέτιση COD και BOD διαπιστώνεται η ύπαρξη τοξικών και δύσκολα βιοδιασπώμενων οργανικών ουσιών στα απόβλητα.

23 3. ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΜΟΝΑΔΑΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ 3.1. Ρύπανση-Επεξεργασία Αποβλήτων Ένας από τους πιο αποτελεσματικούς τρόπους αντιμετώπισης της ρύπανσης των υδάτινων πόρων από τα απόβλητα είναι οι Εγκαταστάσεις Επεξεργασίας Αστικών Αποβλήτων (ΕΕΑΑ). Οι ΕΕΑΑ έχουν ως σκοπό τον διαχωρισμό των αστικών αποβλήτων από τα βλαβερά συστατικά που περιέχουν ώστε αυτά να διατεθούν ακίνδυνα στο περιβάλλον. Ως βλαβερά συστατικά των αποβλήτων θεωρούνται τα ογκώδη αντικείμενα, η άμμος, τα μικρού μεγέθους στερεά που αιωρούνται στην μάζα των αποβλήτων, τα οργανικά-φυσικά συστατικά (υδατάνθρακες, λίπη), οι παθογόνοι μικροοργανισμοί και τα θρεπτικά στοιχεία (άζωτο, φώσφορος). Αν τα απόβλητα διοχετευθούν χωρίς επεξεργασία σε έναν υδάτινο αποδέκτη δημιουργούν διάφορα προβλήματα. Τα ογκώδη στερεά, η άμμος και τα αιωρούμενα στερεά προκαλούν περισσότερο αισθητική δυσαρέσκεια παρά ουσιαστική ρύπανση του υδάτινου φορέα. Οι παθογόνοι μικροοργανισμοί είναι υπεύθυνοι για την μετάδοση ασθενειών στον άνθρωπο. Η παρουσία τους διαπιστώνεται από τα αποτελέσματα που επιφέρουν στον άνθρωπο όπως οι δερματικές παθήσεις. Αυτοί χρησιμοποιούνται συχνά ως το βασικότερο κριτήριο για την καταλληλότητα ή όχι μιας ακτής. Τα οργανικά συστατικά, το άζωτο και ο φώσφορος είναι όμως τα πιο υπεύθυνα για τις δυσάρεστες καταστάσεις της ρύπανσης. Και αυτό γιατί κάθε υδάτινος φορέας αλλά και τα ίδια τα απόβλητα περιέχουν μικροοργανισμούς που καταναλώνουν τα οργανικά συστατικά των αποβλήτων, καθώς το άζωτο και το φώσφορο, για να τραφούν και να πολλαπλασιαστούν καταναλώνοντας παράλληλα οξυγόνο που βρίσκεται διαλυμένο στο νερό του φορέα μέχρι να το εξαφανίσουν τελείως. Το άζωτο και ο φώσφορος μπορεί να δημιουργήσουν το φαινόμενο του ευτροφισμού. Σχήμα 3.Η σειρά εγκαταστάσεων του βιολογικού καθαρισμού και τα στάδια επεξεργασίας (Από βιολογικό καθαρισμό Κώ)

24 3.2 Βιολογικός Καθαρισμός Με τον όρο «βιολογικός καθαρισμός» ουσιαστικά εννοείται η χρησιμοποίηση ενός βιολογικού συστήματος για την απομάκρυνση των οργανικών φορτίων από τα υγρά απόβλητα. Δηλαδή εκτός από τις φυσικομηχανικές διαδικασίες η ροή των αποβλήτων διέρχεται μέσα από μία μονάδα βιολογικής αποικοδόμησης των πολύπλοκων οργανικών ενώσεων που περιέχονται στα απόβλητα και έτσι επιτυγχάνεται δραστική μείωση του ρυπαντικού φορτίου. Από πλευράς βασικής αρχής, όλα τα βιολογικά συστήματα είναι παρόμοια. Οι μικροοργανισμοί χρησιμοποιούν την διαλυτή και κολλοειδούς υφής οργανική ύλη που περιέχεται στα απόβλητα σαν πηγή ενέργειας και άνθρακα για τη σύνθεση νέων μικροοργανισμών. Στις βιολογικές διαδικασίες για την επεξεργασία οικιακών λυμάτων και βιομηχανικών αποβλήτων οι λειτουργικές θεωρήσεις είναι εξ ίσου σπουδαίες με το σχεδιασμό των έργων λόγω των φυσικών διακυμάνσεων στις τιμές των παραμέτρων της βιομάζας που αποτελεί το υπόστρωμα για την απομάκρυνση του οργανικού φορτίου και λόγω των διακυμάνσεων - μεταβολών στο φυσικό περιβάλλον. Η μέθοδος της ενεργού ιλύος (activated sludge) είναι η πλέον δημοφιλής και ελκυστική μέθοδος βιολογικού καθαρισμού και με τα χρόνια έχει αποκτηθεί εμπειρία διεθνώς στην βελτιστοποίηση των συστημάτων ενεργού ιλύος ώστε η τελική απορροή να είναι εξασφαλισμένης ποιότητας αρκετά υψηλής ώστε να ικανοποιεί αξιόπιστα τις προδιαγραφές ποιότητας τελικών απορροών στους αποδέκτες που επιβάλλονται από τις αντίστοιχες υπηρεσίες ελέγχου ποιότητας. Για να αντιληφθεί κανείς την χρησιμότητα της λειτουργίας των συστημάτων βιολογικού καθαρισμού, όπως επίσης και την ανάγκη να διατηρηθεί η διαδικασία αυτή έξω από καθεστώς παρουσίας οσμών, οχλήσεων στο περιβάλλον (επιβλαβείς ουσίες κ.λπ.) και την ανάγκη να εξασφαλίζεται υψηλή ποιότητα λειτουργικότητας με τελικό αποτέλεσμα την καλή ποιότητα τελικής απορροής στον αποδέκτη, είναι αναγκαίο να αναλυθεί η βιολογική συμπεριφορά των συστημάτων αυτών και να απεικονισθεί η ποικιλία των παραμέτρων που ρυθμίζουν την καλή απόδοση του συστήματος. Ο βιολογικός μεταβολισμός είναι κύρια μια διαδικασία μετατροπής ενέργειας. Στις εγκαταστάσεις βιολογικής επεξεργασίας αποβλήτων η εισερχόμενη ενέργεια είναι παρούσα στα απόβλητα σε μορφή ανθρακούχων και αζωτούχων οργανικών ενώσεων. Αυτές μετατρέπονται σε άλλες μορφές ενέργειας και μέρος της ενέργειας χάνεται σε θερμότητα. Η ανθρακούχα ενέργεια (carbonaceous energy) χρησιμοποιείται από την ομάδα ετερότροφων οργανισμών. Αυτή είναι μία ομάδα οργανισμών με μεγάλο φάσμα ποικιλίας και κάτω από τις κατάλληλες περιβαλλοντικές συνθήκες και σε επαρκή χρονικά περιθώρια μπορούν να χρησιμοποιούν κάθε κατηγορία οργανικής ύλης. Οι οργανισμοί αυτοί υπάρχουν και για κάθε περίπτωση εκείνοι οι μικροοργανισμοί που απολαμβάνουν μεγαλύτερης ωφέλειας από την ύπαρξη συγκεκριμένης οργανικής ύλης αναπτύσσονται. Εάν η οργανική ύλη αλλάξει τότε και τα είδη των ετερότροφων μικροοργανισμών θ αλλάξουν. Η αζωτούχα ύλη (nitrogenous material) εξυπηρετεί σαν πρώτη πηγή ενέργειας σε μορφή αμμωνίας. Το άζωτο των πρωτεϊνών διασπάται σε συστατικά με αμμωνία και άνθρακα από τους ετερότροφους μικροοργανισμούς. Η αμμωνία χρησιμοποιείται σαν μια πηγή ενεργείας από τους ετερότροφους μικροοργανισμούς. Η αμμωνία χρησιμοποιείται σαν μια πηγή ενεργείας από δύο ειδικά είδη μικροοργανισμών το Nitrosomonas και το Nitrobacter. Αυτά τα δύο είδη μικροοργανισμών είναι τα μοναδικά που λειτουργούν με ιδιαίτερο τρόπο το κάθε ένα στη διαδικασία της νιτροποίησης και οι περιβαλλοντικές συνθήκες τα επηρεάζουν στην θετική τους ή αρνητική τους συμβολή.

25 Ο μεταβολισμός των αερόβιων μικροοργανισμών στη διαδικασία της ενεργού ιλύος γίνεται με οξείδωση της οργανικής ύλης που είναι παρούσα στα υγρά απόβλητα, οπότε παράγεται ενέργεια και περισσότεροι μικροοργανισμοί. Η παρακάτω εξίσωση εκφράζει πλήρως τον μεταβολισμό: μ/ο οργανική ύλη + Ο 2 + τροφικά συστατικά CO 2 + H 2 O + Ενέργεια + Μικροοργανισμοί Η πρώτη φάση περιλαμβάνει την μετατροπή της οργανικής ύλης σε διοξείδιο του άνθρακα, νερό και νέους μικροοργανισμούς. Η δεύτερη φάση περιλαμβάνει την ενδογενή αναπνοή (endogenous respiration), μια διαδικασία κατά την οποία οι μικροοργανισμοί καταναλίσκουν τα δικά τους κύτταρα (lysis) για απόκτηση ενέργειας που χρειάζεται το σύστημα. Η ενδογενής αναπνοή είναι σχετικά αργή και στο τέλος της φάσης αυτής ένα μη βιοαποικοδομήσιμο υπόλειμμα παραμένει. Στο σημείο αυτό θεωρείται ότι η οργανική ύλη έχει βιοαποικοδομηθεί και τα ρυπαντικά φορτία έχουν εκμηδενισθεί. Βασική παράμετρος για την βιοαποικοδόμηση των οργανικών υλών είναι το ποσοστό των ενεργών (viable) μικροοργανισμών που υπάρχουν στην διαδικασία της ενεργού ιλύος. Μία άλλη σπουδαία παράμετρος είναι η τιμή της κατανάλωσης οξυγόνου που απαιτείται για την αποικοδόμηση των ρυπαντικών φορτίων και επειδή η διαδικασία της ενεργού ιλύος μειώνει τους χρόνους επεξεργασίας από όσο θα χρειάζονται να γίνει η βιοαποικοδόμηση με φυσικές διεργασίες είναι ευνόητο ότι η απαίτηση σε οξυγόνο γίνεται μεγάλη και πρέπει να παρέχεται με τεχνικό τρόπο. Εφόσον η διαδικασία εισροής υγρών αποβλήτων στο σύστημα επεξεργασίας είναι συνεχής τότε απαιτείται συνεχής τροφοδότηση οξυγόνου που θα υπερβαίνει κατ ελάχιστο την απαίτηση σε οξυγόνο για την βιολογική αποικοδόμηση των οργανικών υλών. Επειδή οι μικροοργανισμοί συνεχώς αυξάνονται ένα μέρος αυτών πρέπει να απομακρυνθεί από το σύστημα. Η διάθεση της λάσπης συμβαίνει μόνο όταν η ενεργός ιλύς είναι σε ισορροπία, εξασφαλίζοντας έτσι ότι η μέγιστη επιθυμητή συγκέντρωση των ενεργών μικροοργανισμών έχει επιτευχθεί στις δεξαμενές της βιολογικής επεξεργασίας. Η περίσσεια των μικροοργανισμών που παράγεται στη διαδικασία της ενεργού ιλύος εξαρτάται από το βαθμό οξείδωσης που επιτυγχάνεται στο σύστημα. Εάν οι μικροοργανισμοί τροφοδοτούνται με μεγάλα φορτία οργανικής ύλης, τότε θα παράγουν πολλή περίσσεια κυττάρων. Εάν οι μικροοργανισμοί «πεινούν» (τροφοδοτούνται με χαμηλά φορτία) τότε η περίσσεια κυττάρων θα μειώνεται. 3.3 Βαθμός Καθαρισμού-Μονάδες Επεξεργασίας Το Συμβούλιο Υπουργών Περιβάλλοντος της ΕΟΚ εξέδωσε το δηγία (19/3/92) για τον καθαρισμό των αστικών αποβλήτων στην οποία προβλέπεται ότι πρέπει να τοποθετηθούν ΕΕΑΑ σε όλες τις πόλεις της κοινότητας. Συγκεκριμένα προτείνεται η πραγματοποίηση βιολογικού καθαρισμού για όλες τις πόλεις με πληθυσμό μεγαλύτερο από κατοίκους μέχρι το 2000 και για τις μικρότερες μέχρι το Επιπλέον για τις πόλεις που βρίσκονται σε περισσότερο ευαίσθητες περιοχές προβλέπεται και τριτοβάθμιος καθαρισμός, ενώ για τις πόλεις σε λιγότερο ευαίσθητες περιοχές με λιγότερο από κατοίκους ο πρωτοβάθμιος καθαρισμός θεωρείται αρκετός. Όπως αναφέρει και η οδηγία της ΕΟΚ, μια ΕΕΑΑ χαρακτηρίζεται από το βαθμό καθαρισμού, ο οποίος καθορίζεται από τα ποια από τα βλαβερά συστατικά που αναφέρθηκαν προηγουμένως απομακρύνει. Τα ογκώδη στερεά, η άμμος και τα αιωρούμενα στερεά απομακρύνονται σχεδόν πάντοτε σε μια ΕΕΑΑ,

26 οπότε ο καθαρισμός χαρακτηρίζεται ως πρωτοβάθμιος. Ο δευτεροβάθμιος ή συχνά αποκαλούμενος βιολογικός καθαρισμός αποσκοπεί στην απομάκρυνση και των οργανικών συστατικών και συχνά των παθογόνων μικροοργανισμών. Ο τριτοβάθμιος αφορά την απομάκρυνση των θρεπτικών συστατικών (άζωτο, φώσφορος). Οι βασικές μονάδες σε μια ΕΕΑΑ με πρωτοβάθμιο καθαρισμό είναι οι εσχάρες (μια σειρά από μεταλλικές ράβδους στις οποίες συγκρατούνται τα ογκώδη στερεά), οι εξαμμωτές (ειδικά σχεδιασμένες δεξαμενές στις οποίες δημιουργούνται κατάλληλες συνθήκες ροής που προκαλούν την καθίζηση της άμμου σε αυτές) και οι δεξαμενές πρωτοβάθμιας καθίζησης (όπου καθιζάνει και απομακρύνεται μεγάλο μέρος των αιωρούμενων στερεών, 70% και μέρος των οργανικών συστατικών, 30%). Συχνά ένα εξαμμωτής περιέχει και διάταξη για την απομάκρυνση των ελαιών και λιπών που περιέχονται στα απόβλητα. Τα αιωρούμενα στερεά που καθιζάνουν στον πυθμένα των δεξαμενών πρωτοβάθμιας καθίζησης αποτελούν την πρωτοβάθμια λάσπη. Μια ΕΕΑΑ με δευτεροβάθμιο καθαρισμό επιτυγχάνει όχι μόνο πρωτοβάθμιο αλλά και δευτεροβάθμιο καθαρισμό δηλαδή σχεδόν πλήρη απομάκρυνση (μεγαλύτερη από 95%) των οργανικών συστατικών. Ο βιολογικός καθαρισμός στηρίζεται στην πραγματοποίηση των βιοχημικών δραστηριοτήτων που γίνονται ανεξέλεγκτα στην φύση με ελεγχόμενο τρόπο σε ειδικές για αυτό τον σκοπό δεξαμενές. Στις δεξαμενές αυτές παρέχονται οι κατάλληλες συνθήκες στους μικροοργανισμούς που είναι η τροφή (οργανικά συστατικά των αποβλήτων) και το οξυγόνο, για να αναπτυχθούν και να πολλαπλασιαστούν. Έτσι τη θέση των βλαβερών οργανικών συστατικών παίρνουν οι μικροοργανισμοί αυτοί που όχι μόνο δεν είναι βλαβεροί όπως οι παθογόνοι αλλά αποτελούν και το εργαλείο καθαρισμού σε μια ΕΕΑΑ. Το οξυγόνο παρέχεται στους μικροοργανισμούς τεχνητά με διατάξεις αερισμού, που καλούνται αεριστήρες, οπότε και οι δεξαμενές ονομάζονται δεξαμενές αερισμού. Το μίγμα των μικροοργανισμών και της τροφής αποτελούν την καλούμενη <<ενεργό ιλύ>> οπότε και η μέθοδος αυτή του βιολογικού καθαρισμού καλείται μέθοδος ενεργού ιλύος. Η ιλύς απομακρύνεται από την μάζα των αποβλήτων αφήνοντας τα απόβλητα να περάσουν σε δεξαμενές δευτεροβάθμιας καθίζησης όπου η ιλύς καθιζάνει και συλλέγεται στον πυθμένα των δεξαμενών, ενώ τα καθαρισμένα απόβλητα υπερχειλίζουν από την περιφέρεια των δεξαμενών. Μετά την δευτεροβάθμια επεξεργασία τα καθαρισμένα απόβλητα μπορεί να διατεθούν ακίνδυνα στον υδάτινο αποδέκτη εφόσον ο αποδέκτης δεν κριθεί ότι είναι ιδιαίτερα ευαίσθητος ώστε να απαιτείται τριτοβάθμια επεξεργασία. Τα καθαρισμένα πλέον απόβλητα υφίστανται μόνο την διεργασία της απολύμανσης, συνήθως με χλωρίωση (με την προσθήκη απολυμαντικού χλωρίου) για την εξόντωση των παθογόνων μικροοργανισμών σε επιμήκης δεξαμενές και διοχετεύονται στον αποδέκτη. Τριτοβάθμια επεξεργασία πραγματοποιείται σε μια ΕΕΑΑ, όταν τα επεξεργασμένα απόβλητα διοχετεύονται σε έναν αποδέκτη όπου είναι πιθανή η δημιουργία φαινομένων ευτροφισμού ή όταν αναμένονται λειτουργικά προβλήματα στην ΕΕΑΑ, όπως π.χ. η ανύψωση ή η διόγκωση της λάσπης. Τότε γίνεται απομάκρυνση του φωσφόρου και του αζώτου με βιολογικές μεθόδους ή και με χρήση χημικών. Τα ογκώδη στερεά που συγκρατούνται στις εσχάρες και η άμμος που καθιζάνει στους εξαμμωτές αφυδατώνονται και μεταφέρονται με απορριμματοφόρα σε χωματερές. Η πρωτοβάθμια και δευτεροβάθμια λάσπη από τις δεξαμενές καθίζησης υφίστανται συμπύκνωση (αύξηση των στερεών που περιέχει), σταθεροποίηση (μείωση των παθογόνων μικροοργανισμών, των οσμών και την δυνατότητα της λάσπης να γίνει σηπτική) και αφυδάτωση-ξήρανση. Η σταθεροποίηση γίνεται αερόβια με τον αερισμό της λάσπης σε δεξαμενές όμοιες με

27 τις δεξαμενές αερισμού ή αναερόβια. Σε μια παραλλαγή της μεθόδου ενεργού ιλύος που καλείται παρατεταμένος αερισμός και εφαρμόζεται ευρύτατα στην Ελλάδα η αερόβια σταθεροποίηση της λάσπης γίνεται με τις ίδιες τις δεξαμενές αερισμού, χωρίς να απαιτούνται χωριστές δεξαμενές αερόβιας σταθεροποίησης. Η αναερόβια σταθεροποίηση γίνεται σε σχετικά πολύ μεγάλες κλειστές δεξαμενές χωρίς οξυγόνο από μικροοργανισμούς που καταστρέφουν τα δυσάρεστα-δύσοσμα χαρακτηριστικά της λάσπης μετατρέποντας τα σε ένα μίγμα από διοξείδιο του άνθρακα και μεθάνιο. Το μίγμα αυτό μπορεί να καεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος και άλλων μορφών ενέργειας εξοικονομώντας σημαντική ποσότητα ενέργειας. Η μέθοδος της αναερόβιας χώνευσης εφαρμόζεται συνήθως σε μεγάλες σχετικά ΕΕΑΑ και μετά από τεχνικοοικονομική διερεύνηση που αποδεικνύει ότι η εξοικονόμηση ενέργειας από την καύση του βιοαερίου είναι σημαντική και δικαιολογεί απόλυτα την πολύπλοκη κατάσταση της αναερόβιας χώνευσης. Η αφυδάτωση της λάσπης αποσκοπεί στην απομάκρυνση μεγάλου μέρους του νερού που περιέχει και γίνεται με μηχανήματα (ταινιοφιλτρόπρεσες) ή με την εξάτμιση απλώνοντας την λάσπη σε ειδικές κλίνες. Μετά την αφυδάτωση-ξήρανση της που δεν είναι πάντα απαραίτητη η λάσπη διατίθεται σε χωματερή ή για λίπασμα. 3.4 Διαδικασία Βιολογικής Επεξεργασίας Τρόπος λειτουργιάς - Μέθοδοι ΒΙΟ - DΕΝΙΤRΟ Η τάφρος τύπου DE λειτουργεί κατά μία αλληλουχία 4 φάσεων. Η διάρκεια του κύκλου κανονικά είναι 4 με 8 ώρες. 1.Φάση Α: Σε αυτή τη φάση τα εισερχόμενα απόβλητα διανέμονται στην τάφρο 1. Οι ρότορες αυτής της τάφρου λειτουργούν σε χαμηλές ταχύτητες για να εξασφαλίσουν την αναγκαία ανάμιξη συνθηκών στην τάφρο. Το νιτρικό άλας που παράγεται κατά την προηγούμενη φάση χρησιμοποιείται σαν οξειδωτικό στην μετατροπή της οργανικής ύλης ενώ η εισερχόμενη οργανική ύλη παρέχει την ενέργεια που απαιτείται για την απονιτροποίηση. Ο υπερχειλιστής στην τάφρο ΙΙ χαμηλώνει και τα επεξεργασμένα απόβλητα ρέουν από αυτή την τάφρο προ τη δεξαμενή καθιζήσεως. 2.Φάση Β: Τα εισερχόμενα απόβλητα συνεχίζουν να διανέμονται στην τάφρο 1. Οι ρότορες λειτουργούν τώρα σε υψηλή ταχύτητα για τον αερισμό. Η διάρκεια της φάσεως Β εξαρτάται από την περίσσεια οξυγόνου σε ολόκληρη την τάφρο κατά τον τερματισμό της φάσεως. Ο υπερχειλιστής στην τάφρο ΙΙ συνεχίζει να κατέρχεται. 3.Φάση Γ: Τα εισερχόμενα απόβλητα οδηγούνται από την τάφρο 1 στην τάφρο ΙΙ. Ο υπερχειλιστής στην τάφρο 1 κατέρχεται και οι ρότορες της τάφρου ΙΙ λειτουργούν σε χαμηλή ταχύτητα με συνέπεια τη δημιουργία ανοξικών συνθηκών. Η φάση Γ αντιστοιχεί στη φάση Α διαφέροντας μόνο στο ότι η απονιτροποίηση λαμβάνει τώρα χώρα στην τάφρο ΙΙ και η νιτροποίηση στη τάφρο Φάση Δ: Η φάση Δ αντιστοιχεί στη φάση Β διαφέροντας μόνο κατά την αναστροφή των λειτουργιών στις τάφρους Θεμελιώδεις αρχές της μεθόδου Οι τάφροι εναλλακτικής απομονώσεως αποτελούν συστήματα αναστελλόμενης αναπτύξεως μικροοργανισμών με χαμηλού λόγους τροφής προς μικροοργανισμούς (F/M), μακρούς χρόνους παραμονής στερεών (SRT) και μακρούς χρόνους υδραυλικής παραμονής. Οι τάφροι αυτές διαφέρουν από τα συστήματα

28 ενεργού ιλύος με παρατεταμένο αερισμό μόνο κατά το σχεδιασμό των υλικών μερών και τον εναλλασσόμενο τρόπο λειτουργίας. Κατά συνέπεια, οι θεμελιώδεις βιολογικές και χημικές αρχές για την απομάκρυνση των ρυπαντών είναι οι ίδιες στα συστήματα τάφρων εναλλακτικής απομονώσεως όπως τα συστήματα ενεργού ιλύος με παρατεταμένο αερισμό Απομάκρυνση BOD 5 και Νιτροποίηση Σε ένα σύστημα αναπτύξεως με μακρούς χρόνους παραμονής στερεών (SRΤ) θα λάβει χώρα απομάκρυνση του BOD 5 και νιτροποίηση υποτιθεμένου ότι οι παράγοντες του περιβάλλοντος όπως η θερμοκρασία, ph και διαλυμένο οξυγόνο (DO) είναι ευνοϊκοί. Γενικά οι τάφροι εναλλακτικής απομονώσεως της Kruger είναι σχεδιασμένες για συγκέντρωση αιωρούμενων στερεών στο ανάμικτο υγρό (ΜLSS) ίση με 4 χγρ./μ 3 (4.000 mg/l) και λόγο F/M ίσο με 0,05-0,1 χγρ. BOD 5 ανά χγρ. MLSS ανά ημέρα (Kg BOD 5 /Kg MLSS-ημέρα). Ο αντίστοιχος SRT είναι 15 έως 30 ημέρες. Κανονικά τούτο θα είναι επαρκές να εξασφαλίσει εξαίρετη απομάκρυνση του BOD 5 και νιτροποίηση. Ο SRT ορίζεται ως η ολική ποσότητα του BOD 5 και νιτροποίηση. Ο SRT ορίζεται ως η ολική ποσότητα MLSS στις τάφρους διαιρεμένη με την ποσότητα της περίσσειας διατιθεμένης ιλύος (WAS) ανά ημέρα ( Kg MLSS σε όλες τις τάφρους/ Kg WAS/ ημέρα). Η ιλύς των χωριστών διαυγαστήρων (δηλ. το σύστημα DE) δεν περιλαμβάνεται. Ο SRT ή ηλικία ιλύος υπολογίζεται βάσει της ολικής ποσότητας του MLSS σε όλες τις τάφρους περιλαμβανομένων αυτών που λειτουργούν ως δεξαμενές καθιζήσεως. Η ολική μάζα των MLSS στις τάφρους χρησιμοποιείται στον υπολογισμό του SRT επειδή τα συστήματα τάφρων λειτουργούν για να περιλάβουν τη μεγαλύτερη ποσότητα των αιρουμένων στερεών (MLSS) στις τάφρους που υφίστανται αερισμό. Τα αιωρούμενα στερεά (MLSS) μεταφέρονται από μία τάφρο που βρίσκεται πριν από τη φάση της καθιζήσεως. Τα MLSS στην εκροή δεν λαμβάνονται υπόψη κατά τον υπολογισμό της ηλικίας της ιλύος. Ο λόγος F/M ορίζεται ως τα χγρ. του ολικού BOD 5 που εφαρμόζεται ανά χγρ.mlss ανά ημέρα και βασίζεται στην ολική μάζα των MLSS στις τάφρους. Η νιτροποίηση γίνεται σε δύο στάδια. Πρώτα τα βακτήρια καταναλώνουν την οργανική ύλη των αποβλήτων και μετατρέπουν οργανικές μορφές του αζώτου σε αμμώνιο (ΝΗ Ν). Κατόπιν το αμμώνιο μετατρέπεται σε νιτρώδη και νιτρικά ( ΝΟ 3 -Ν). Η νιτροποίηση επιτυγχάνεται κυρίως από τα αυτότροφα βακτήρια Nitrosomonas και Nitrobacter. Αν αγνοηθεί η κυτταρική σύνθεση, η ολική αντίδραση οξειδώσεως του αμμωνίου σε νιτρικά είναι : ΝΗ 4 + 2Ο 2 ΝΟ 2 +2Η +Η 2 Ο Οι βέλτιστες τιμές του pη για την συνολική αντίδραση νιτροποιήσεως εμφανίζονται να είναι ελαφρά προς την αλκαλική πλευρά, κοντά στο ph =8,0.Τα βακτήρια που προκαλούν την νιτροποίηση μπορούν να εγκλιματιστούν σε κάποια έκταση σε χαμηλές τιμές του ph αλλά κατά προτίμηση το ph πρέπει να διατηρείται πάνω από το 7. Kατά τη διάρκεια της νιτροποιήσεως χιλιοϊσοδύναμα (meg) αλκαλικότητας καταστρέφονται ανά χιλιόγραμμο ΝΗ 4 + ΟΝ που οξειδώνεται προς ΝΟ 3 - -Ν. Για περιοχές με μαλακό νερό ή βιομηχανικά απόβλητα πλούσια σε άζωτο η μείωση της αλκαλικότητας μπορεί να προκαλέσει προβλήματα χαμηλού ph. Οι ίδιες οργανικές ουσίες δεν είναι βλαβερές στα βακτήρια που προκαλούν νιτροποίηση, αλλά η νιτροποίηση μπορεί να παρεμποδιστεί από τις χαμηλές συγκεντρώσεις DO λόγω του τοπικού ανταγωνισμού μεταξύ παραγόντων

29 νιτροποιήσεως και κοινών ετεροτρόφων. Εξαιτίας του χαμηλού ρυθμού αναπτύξεως των οργανισμών που προκαλούν νιτροποίηση, είναι αναγκαίος μεγάλος SRT για να αποφευχθεί εξάλειψη των βακτηριδίων. Περαιτέρω η ανάπτυξη των βακτηριδίων που προκαλούν νιτροποίηση είναι πολύ ευαίσθητη. Κατά συνέπεια η τιμή του SRT για τη νιτροποίηση είναι συνάρτηση της θερμοκρασίας Απομάκρυνση BOD 5 και Αζώτου Το άζωτο μπορεί να απομακρυνθεί από τα απόβλητα με συνδυασμό των μεθόδων νιτροποιήσεως και απονιτροποιήσεως. Η βιολογική απονιτροποίηση είναι μια διεργασία που λαμβάνει χώρο σε απόβλητα πλούσια σε νιτρικά χωρίς την παρουσία οξυγόνου (δηλ. υπό ανοξικές συνθήκες). Πολλά κοινά βακτήρια έχουν την ικανότητα να αναπνέουν είτε οξυγόνο είτε νιτρικά αλλά μόλις η περιεκτικότητα σε οξυγόνο μειωθεί λαμβάνει χώρα απονιτροποίηση. Η μετατόπιση μεταξύ των δύο αποδεκτών ηλεκτρονίων γίνεται με πολύ μικρή καθυστέρηση. Οι πηγές άνθρακα για την απονιτροποίηση μπορεί να είναι οποιαδήποτε οργανική ύλη που είναι βιοαποικοδομήσιμη και οι διεργασίες νιτροποιήσεως και απονιτροποιήσεως μπορούν να συνδυαστούν κατά πολλούς διαφορετικούς τρόπους. Η παρούσα αναφορά θα περιοριστεί στη χρήση εσωτερικών πηγών άνθρακα και συστήματα μοναδικής συστάσεως αποβλήτων. Αν ληφθεί υπόψη η απονιτροποίηση της συνθέσεως κυττάρων μπορεί να περιγραφεί από την ακόλουθη σχέση: CH 2 O +0,8 NO 3 CO 2 +0,4 N 2 +0,8 OH +0,6 H 2 O Η βέλτιστη τιμή του pη για την απονιτροποίηση βρίσκεται μεταξύ 7 και 8,5. Συντελεστές μακροπρόθεσμης θερμοκρασιακής εξαρτήσεως από 1,15 και 1,20 αντίστοιχα, έχουν βρεθεί για την απονιτροποίηση σε συνδυασμένες καλλιέργειες υπό αναστολή αναπτύξεως που χρησιμοποιούν ανεπεξέργαστα απόβλητα και ενδογενή άνθρακα ως δότες ηλεκτρονίων. Ο θεωρητικά ελάχιστος λόγος εισερχομένου BOD 5 προς άζωτο Kjeldahl (BOD 5 /TKN), που απαιτείται για την πλήρη απονιτροποίηση είναι 2,0. Στην πράξη είναι απαραίτητος λόγος BOD 5 /TKN>4-6. Ο λόγος απονιτροποιήσεως εξαρτάται από την περιεκτικότητα και τη βιο-αποικοδομησιμότητα της πηγής άνθρακα. Η απονιτροποίηση μπορεί να εμφανιστεί υπό αερόβιες συνθήκες στη μάζα των αποβλήτων. Ανοξικές συνθήκες εμφανίζονται στο εσωτερικό των κροκίδων της βιομάζας και έτσι με την παρουσία πηγής άνθρακα (διαλυτό υπόστρωμα) η απονιτροποίηση λαμβάνει χώρα μέσα στις κροκίδες. Η βιομάζα μπορεί να θεωρηθεί ότι αποτελείται από τέσσερα διαφορετικά κλάσματα μάζας, όπως φαίνεται παρακάτω. Συστατικό Κλάσμα, τυπική περιοχή τιμών για αστικά λύματα Μη βιώσιμο 0,4-0,1 Προκαλούν απονιτροποίηση (προαιρετικά) 0,4-0,6 Αερόβιο 0,2-0,3 Προκαλούν νιτροποίηση 0,01-0,02 Τα βακτήρια που προκαλούν νιτροποίηση, παρότι είναι αναγκαία για την όλη διαδικασία, αποτελούν μικρό μόνο κλάσμα των πτητικών αιωρουμένων στερεών, που περιέχονται στο ανάμικτο υγρό (MLVSS). Τα βακτήρια που προκαλούν

30 απονιτροποίηση, τα οποία έχουν ως επί το πλείστον ικανότητα προσαρμογής σε ορισμένες συνθήκες περιβάλλοντος, τυπικά θα αφθονούν περισσότερο από τα προκαλούντα νιτροποίηση, τα οποία είναι αυστηρά αερόβια. Για μεθόδους ιλύος μοναδικής συστάσεως έχουν ανακοινωθεί μέγιστοι ρυθμοί νιτροποιήσεως από 1,6-3,7 mg ΝΗ 4 -Ν απομακρυνόμενου /g MLVSS - ώρα σε θερμοκρασίες από 10 μέχρι 25 ο C. Αποτελεί δοκιμασμένη πρακτική η μελέτη της μεθόδου νιτροποίησεως με βάση το SRT αερόβιας διαδικασίας. Ο χρόνος SRT αερόβιας διαδικασίας υπολογίζεται βάσει του χρόνου κατά τον οποίο η ιλύς αερίζεται στη δεξαμενή. Οι τιμές σχεδιασμού του SRT και οι αντίστοιχοι λόγοι F/M υπολογισμού αερόβιας ιλύος για την επίτευξη νιτροποιήσεως σε μέθοδο ιλύος μοναδικής συστάσεως επιλέγονται σε συνάρτηση με την θερμοκρασία: Οι υψηλότεροι ρυθμοί αναπνοής νιτρικών μπορούν να επιτευχθούν υπό τις ακόλουθες συνθήκες: 1. Όταν κλάσμα των παραγόντων που ευνοούν την απονιτροποίηση είναι υψηλό MLVSS. 2. Όταν οι λόγοι άνθρακα προς άζωτο ( C/N ) είναι υψηλού και 3. Όταν υπάρχει διαθέσιμος άνθρακας ως διαλυτή, εύκολα διασπάσιμη ουσία. Υπό αυτές τις συνθήκες, με τη χρήση εσωτερικών πηγών άνθρακα, ο μέγιστος ρυθμός απονιτρικοποιήσεως στους 20 ο C θα είναι περίπου 3 mg απομακρυνόμενου ΝΟ 3 - Ν/ g MLVSS-ώρα. Η ενδογενής αναπνοή θα δίνει ρυθμό απονιτροποιήσεως περίπου 0,4 mg απομακρυνόμενου ΝΟ 3 -Ν/ g MLVSS -ώρα στους 20 ο C. Ο απαιτούμενος λόγος C/N εξαρτάται από την σύνθεση των αποβλήτων και τη λειτουργία της μεθόδου Bio- Denitro. Ο εναλλασσόμενος τρόπος λειτουργίας πρέπει να βελτιστοποιηθεί ώστε να είναι διαθέσιμος ο περισσότερος άνθρακας που περιέχεται στην εισροή για τους σκοπούς της απονιτροποιήσεως και να ελαχιστοποιείται η ποσότητα που οξειδώνεται κατά την νιτροποίηση. Για τις πρακτικές εφαρμογές απαιτείται ο ελάχιστος λόγος BOD 5 /TKN ίσος περίπου με 4 ώστε να επιτευχθεί απομάκρυνση λιγότερη των 2 mg/l ΝΟ 3 -Ν ή μεγαλύτερη του 90% ΝΟ 3 -Ν. Εξαιτίας του φαινομένου των ανοξικών συνθηκών στο εσωτερικό των κροκίδων της βιομάζας, έχει παρατηρηθεί απονιτροποίηση σε περιπτώσεις συγκέντρωσης DO στο σύνολο του υγρού μέχρι 3 mg/l. Πάντως ο ρυθμός απονιτροποιήσεως μειώνεται ταχέως για συγκεντρώσεις διαλυμένου οξυγόνου πάνω από 1,0-1,5 mg/l Απομάκρυνση Φώσφορου Γενικά Η πλειοψηφία των ενώσεων φωσφόρου στα λύματα είναι διαλυτές και ως εκ τούτου με την φυσικομηχανική καθίζηση δεν απομακρύνονται. Οι βιολογικές διεργασίες (δευτεροβάθμια επεξεργασία) συνήθως κατακρατούν τις οργανικές ενώσεις όπως τα ορθό ή πολύ-φωσφορικά. Εν τούτοις, υπάρχει πάντοτε ένα περίσσευμα φωσφόρου διαθέσιμο στα επεξεργασμένα λύματα και απόβλητα σε σχέση με τις ποσότητες του άνθρακα και του αζώτου που χρειάζονται για την σύνθεση των κυττάρων. Συνεπώς μια τυπική δευτεροβάθμια επεξεργασία καταλήγει σε 30%-50% απομάκρυνση φωσφόρου αφήνοντας έτσι στη απορροή ελεύθερο περίπου 7-10 mg/l φωσφόρο. Υπάρχουν πολλές θεωρίες σχετικές με την ικανότητα των βακτηριδίων να αφαιρούν φωσφόρο περισσότερο από τις απαιτήσεις για την ανάπτυξή τους. Μερικές

31 θεωρίες αναφέρουν ότι τα βακτήρια τα οποία έχουν στερηθεί τον φωσφόρο για μια ορισμένη περίοδο, θα αναλάβουν δυσανάλογα περίσσειες ποσότητες από όσες κανονικά χρειάζονται όταν βρεθούν σε περιβάλλον που περιέχει φωσφόρο σε αερισμό. Επίσης έχει καθορισθεί ότι τα βακτήρια αποθηκεύουν την περίσσεια φωσφόρου σαν πολύ-φωσφορικά στα κύτταρά της με την δράση του ενζύμου κινάζη (enzyme kinase). Ο φωσφόρος μπορεί να μειωθεί επιπλέον μετά από μια βιολογική διεργασία με φυσικοχημικές και βιολογικές μεθόδους. Η βιολογική επεξεργασία των λυμάτων κατακρατά ένα τμήμα του φωσφόρου και τούτο γίνεται εφικτό από την παρουσία μικροοργανισμών για τους οποίους είναι δυνατόν σε σχέση με άλλους κοινούς μικροοργανισμούς. Στη περίπτωση αυτή είναι δυνατό να αφαιρεθεί μεγαλύτερο ποσό φωσφόρου σαν μέρος της περίσσειας λάσπης. Η λάσπη εμπεριέχει τρεις τύπους ενώσεων φωσφόρου : α) βιολογικά σταθερές ενώσεις φωσφόρου, που αποτελούν τμήμα της μεμβράνης των κυττάρων. β) βιολογικά εναλλασσόμενες ενώσεις φωσφόρου, που λειτουργούν σαν «αποθήκες ενέργειας» γ) χημικά δεσμευμένες ενώσεις φωσφόρου, που είναι μερικώς εναλλασσόμενες Τεχνολογία Αφαίρεσης Φωσφόρου (βιολογική διεργασία) Η διεργασία Βio- Denipho είναι μία τροποποίηση της μεθόδου Bio-Denitro στην οποία ένα αερόβιο στάδιο έχει προστεθεί πριν τους ατοξικούς αερόβιους αντιδραστήρες. Με την διεργασία αυτή τα απόβλητα πρώτα περνούν την δεξαμενή αναερόβιας προεπεξεργασίας, όπου λαμβάνει χώρα μόνο ανάμειξη και στην οποία δεν υπάρχουν καθόλου νιτρικά ή οξυγόνο. Σε αυτή την αναερόβια δεξαμενή οι μικροοργανισμοί, που απορροφούν φωσφόρο μπορούν να συγκεντρώνουν κύριες εύκολα αποικοδομήσιμες οργανικές ενώσεις με την χρησιμοποίηση ενέργειας από την «αποθήκη ενεργείας». Ο φωσφόρος ελευθερώνεται από τη λάσπη και η συγκέντρωση φωσφόρου στα υγρά πρακτικά αυξάνει. Λόγω της αύξησης της συγκέντρωσης, κάποιο μέρος του φωσφόρου σχηματίζει ένα ίζημα μαζί με τον σίδερο και το ασβέστιο που είναι παρόντα στα απόβλητα, π.χ. μία χημική κατακρήμνιση ελαφρά διαλυτών φωσφορικών αλάτων ασβεστίου - σιδήρου χωρίς την προσθήκη των χημικών. Έχοντας περάσει διαμέσου του αναερόβιου αντιδραστήρα το υγρό μείγμα εισέρχεται στους άλλους αντιδραστήρες με τις εναλλασσόμενες συνθήκες ατοξικές και αερόβιες. Με την παρουσία του οξυγόνου οι μικροοργανισμοί γεμίζουν τις «αποθήκες ενεργείας» των οργανικών ενώσεων φωσφόρου. Ο φώσφορος, που ελευθερώθηκε στο προηγούμενο στάδιο εδώ απομακρύνεται πάλι από την υγρά φάση. Ταυτόχρονα κάποιο μέρος φωσφόρου ανακτάται σαν τμήμα της σταθερής δομής των κυττάρων στην σταθερά αναπτυσσόμενη βιομάζα στην εγκατάσταση. Με την εναλλασσόμενη λειτουργία θα συμβούν διακυμάνσεις στη συγκέντρωση του φωσφόρου καθώς η συγκέντρωση μειώνεται όταν ο αερισμός λαμβάνει χώρα και αυξάνει όταν δεν υπάρχει αερισμός. Η απορροή από τις δεξαμενές νιτροποίησης/απονιτροποίησης ελέγχεται με τρόπο, ώστε να εξασφαλίζεται η ελάχιστη συγκέντρωση φωσφόρου στην υγρή φάση του μείγματος υγρού. Τα επεξεργασμένα απόβλητα με μια χαμηλή συγκέντρωση φωσφόρου υπερχειλίζουν και η ενεργός ιλύς πλούσια σε φώσφορο επιστρέφει στην αναερόβια δεξαμενή ή απάγεται σαν περίσσεια λάσπη.

32 Συνεπώς, οι αρχές της απομάκρυνσης του φωσφόρου με βιολογικές διεργασίες μπορούν να επεξηγηθούν με το γεγονός ότι, επειδή υπάρχει στάδιο αναερόβιας επεξεργασίας, οι μικροοργανισμοί που συγκεντρώνουν φωσφόρο αποκτούν την δυνατότητα να ανταγωνίζονται ευνοϊκά για αυτούς με τους υπόλοιπους μικροοργανισμούς που δεν αφομοιώνουν φωσφόρο. Οι παράγοντες, που ελέγχουν την συγκέντρωση του φωσφόρου στην τελική απορροή είναι πρωταρχικά το ποσό της οργανικής ύλης, το οποίο οι μικροοργανισμοί που αφομοιώνουν φωσφόρο είναι ικανοί να αποθηκεύσουν» στην αναερόβια δεξαμενή και η υπάρχουσα ποσότητα ασβεστίου και σιδήρου στα απόβλητα που ελέγχουν την χημική κατακρήμνιση. Η εμπειρία στην εφαρμογή της μεθόδου πιστοποιεί, ότι η συγκέντρωση του φωσφόρου στην τελικά απορροή μπορεί να είναι της τάξεως του 1 mg/l PO4-P και χαμηλότερη Αποχλωρίωση (DECHLORINATION) Γενικά Είναι γενικώς αποδεκτό από τους ερευνητές βιολόγους ότι η ολική συγκέντρωση χλωρίου υπολειμματικού της τάξεως 0,05 mg/l μπορεί να είναι επιβλαβής για τον βιόκοσμο των υδατικών αποδεκτών. Κρίνεται όμως περισσότερο πρακτικό να γίνονται αποδεκτά όρια της τάξεως του 0,5 mg/l, διότι η βελτιστοποίηση της λειτουργίας της μεθόδου χλωρίωσης - αποχλωρίωσης μπορεί να ελεγχθεί με ένα σύστημα ελέγχου στο φάσμα των 0,3 mg/l συνολικό υπολειμματικό χλώριο +- 0,2 mg/l. Δύο συντελεστές είναι γνωστοί για την συμπεριφορά του χλωρίου στους υδατικούς αποδέκτες: 1) Η μείωση του υπολειμματικού συνδυασμού χλωρίου στα αλμυρά νερά είναι συνάρτηση της αραίωσης του μόνο. Τα αλμυρά νερά δεν παρουσιάζουν απαίτηση χλωρίου σε αυτή την περίπτωση. Εν τούτοις, η απαίτηση του χλωρίου των θαλασσινών νερών είναι για 0,75 mg/l ελεύθερου χλωρίου μετά από 30 λεπτά χρόνο επαφής. 2) Πολύ λίγες πληροφορίες διεθνώς είναι γνωστές για την συμπεριφορά των γλυκών νερών σε ότι αφορά την ειδική τιμή ανάληψης των υπολειμματικών συγκεντρώσεων χλωρίου από τις τελικές απορροές των επεξεργασμένων λυμάτων. Η εφαρμογή του SO 2 για την αποχλωρίωση έχει εφαρμοσθεί από τις αρχές του αιώνα για τις βαρέως χλωριωμένες παροχές πόσιμου νερού. Το διοξείδιο του θείου είναι το πλέον δημοφιλές χρησιμοποιούμενο χημικό για την αποχλωρίωση, διότι ο εξοπλισμός χλωρίωσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί χωρίς μετατροπές για να χρησιμοποιείται το αέριο αυτό. Είναι σχετικά φθηνό, εύκολο στον έλεγχο και αντιδρά ταχύτατα για να απομακρύνει πλήρως το ελεύθερο ή συνδυασμένο υπολειμματικό χλώριο. Είναι αριθμητικά εύκολο στη χρήση διότι ένα μέρος βάρους SO 2 θα αφαιρεθεί ένα μέρος βάρος υπολειμματικού χλωρίου Τεχνολογία αποχλωρίωσης Η εφαρμογή του διοξειδίου του θείου στα επεξεργασμένα λύματα διαφέρει σημαντικά από την εφαρμογή του χλωρίου. Η αντίδραση είναι ανόργανη στην φύση της. Τα ιόντα SO 2 αντιδρούν με το υπόλειμμα χλωρίου για να μετατρέψουν το ενεργό χλώριο σε χλωρικό και τα θειώδη ιόντα σε θεϊκά. Αυτή η αντίδραση προηγείται από

33 τις άλλες αντιδράσεις μέσα στη μάζα των επεξεργασμένων λυμάτων. Η ανάμειξη του διαλύματος του διοξειδίου του θείου δεν είναι τόσο κρίσιμος παράγων όπως με την εφαρμογή του χλωρίου. Απαιτείται όμως να εξασφαλίζεται ταχεία διασπορά του διοξειδίου του θείου. Αυτό συμβαίνει σε sec. Η χημική αντίδραση μεταξύ του διαλύματος διοξειδίου του θείου (H 2 SO 3 ) και του υπολειμματικού χλωρίου είναι στιγμιαία σε ph και θερμοκρασία που συνήθως έχουν τα επεξεργασμένα λύματα. Η ανάμειξη του διοξειδίου του θείου μπορεί να γίνεται στο μετρητή Parshall, τοποθετώντας το διαχυτήρα του SO 2 ανάντη από την στένωση. Εάν η απορροή απάγεται προς το τελικό αποδέκτη με κλειστό αγωγό, τότε το διάλυμα του SO 2 θα διασπαρθεί σε μήκος περίπου δέκα διαμέτρων τους αγωγούς με την προϋπόθεση ότι το διάλυμα SO 2 διοχετεύεται στο κέντρο του αγωγού. Εάν κανείς τρόπος δεν είναι διαθέσιμος για ανάμειξη του διαλύματος διοξειδίου του θείου, τότε μηχανική ανάμειξη πρέπει να χρησιμοποιηθεί. Για τον υπολογισμό της δυναμικότητας της μονάδας τροφοδοσίας του SO 2 απαιτείται να ελέγχεται το επίπεδο υπολειμματικού χλωρίου στα επεξεργασμένα λύματα. Αναγκαία προϋπόθεση για αυτό είναι η δυνατότητα καθορισμού μεθόδου ανάλυσης, ώστε να εξασφαλίζεται η ακρίβεια της μέτρησης, ειδικότερα αν απαιτηθεί να ελαχιστοποιηθούν οι ποσότητες του υπολειμματικού χλωρίου στα επίπεδα 0,1-0,2 mg/l. Όταν αποφασίζεται η εγκατάσταση αποχλωριωτή τότε για ένα λόγο παραπάνω απαιτείται να εξασφαλίζεται το βέλτιστο σύστημα χλωρίωσης ώστε να επιτυγχάνεται αποδοτική λειτουργία και οικονομία της διαδικασίας αυτής. Ένα βέλτιστο σύστημα χλωριωτή θα αποτελείται από : - Ένα αξιόπιστο σύστημα ελέγχου του χλωρίου με τα συστήματα συναγερμού για τυχόν αστοχίες - Ένα αξιόπιστο σύστημα ελέγχου και παρακολούθησης για την διαδικασία αποχλωρίωσης με διοξείδιο του θείου. - Ταχεία ανάμειξη στο σημείο εφαρμογής του χλωρίου - Ένα θάλαμο επαφής του χλωρίου με χαρακτηριστικά παροχής plug-flow - Ευσυνείδητο προσωπικό λειτουργίας - Εξοπλισμό ασφαλείας εύκολα διαθέσιμο στο προσωπικό λειτουργίας - Εξοπλισμό παρακολούθησης των διαρροών του χλωρίου και του διοξειδίου του θείου με αντίστοιχα συστήματα συναγερμού 3.5 Διάθεση Απόβλητων στην Θάλασσα Οι ποταμοί προσφέρονται για την διάθεση αποβλήτων και έτσι οι εκβολές τους αποτελούν σημειακές πηγές ρύπανσης των παράκτιων περιοχών. Τα ποτάμια ρυπαίνονται με στερεά σωματίδια και διαλυμένες ουσίες που προέρχονται από αγροτικές, αστικές και βιομηχανικές δραστηριότητες, οι οποίες λαμβάνουν χώρα στις λεκάνες απορροής τους. Μετά την είσοδο τους στα παράκτια νερά, τα μεταφερόμενα από τα ποτάμια απόβλητα αναμειγνύονται με το θαλασσινό νερό και εκτός από την περίπτωση που αυτό είναι στάσιμο αραιώνονται. Αν τις πρώτες ώρες μετά την είσοδο των αποβλήτων στη θάλασσα οι δυναμικές ωκεανογραφικές συνθήκες είναι ευνοϊκές (ισχυρά ρεύματα και κύματα), τότε ο συντελεστής αραίωσης των αποβλήτων μπορεί να είναι ίσος ή και μεγαλύτερος του Η στερεά ύλη που περιέχεται στα απόβλητα έχει ετερογενή σύνθεση και αποτελείται από σωματίδια διαφορετικής πυκνότητας και χημικής σύστασης. Επομένως η αραίωση που υφίστανται τα απόβλητα όταν αναμένονται με το θαλάσσιο νερό είναι ανομοιογενής. Έτσι τα μεν ελαφρά και μικρότερα σωματίδια επιπλέουν ενώ τα πυκνότερα και μεγαλύτερα

34 σωματίδια καθιζάνουν στον βυθό. Δυστυχώς όμως ο συνεχώς αυξανόμενος όγκος των ανεπεξέργαστων αστικών και βιομηχανικών αποβλήτων που διατίθενται μέσω ποταμών στην θάλασσα υπερβαίνει κατά πολύ την ικανότητα αυτοκαθαρισμού της τελευταίας Υποθαλάσσιοι Αγωγοί Εκβολής Λυμάτων Ένας συνήθης τρόπος διάθεσης αποβλήτων είναι η έκχυση τους μέσω υποθαλάσσιων αγωγών εκβολής. Ανάλογα με την θερμοκρασία και την σύσταση των αποβλήτων ποικίλει σημαντικά το μέγεθος και το σχήμα του πλουμίου που εξέρχεται από το στόμιο του αγωγού. Επειδή η πυκνότητα των λυμάτων είναι μικρότερη εκείνης του θαλάσσιου νερού, η φλέβα των λυμάτων ανέρχεται και ταυτόχρονα διευρύνεται λόγω τυρβώδους ανάμειξης τους με το θαλάσσιο νερό (Σχήμα 4α). Ωστόσο τα σωματίδια που περιέχει η ανερχόμενη φλέβα καθιζάνουν, ανάλογα με το μέγεθος, την πυκνότητα και το σχήμα τους σε περίπου κυκλικές ζώνες γύρω από το στόμιο εκροής. Το ανερχόμενο προς την επιφάνεια της θάλασσας πλούμιο εγκλωβίζεται τη θερινή περίοδο από το εποχικό πυκνοκλινές και αν υπάρχουν ρεύματα απομακρύνεται προς την ανοικτή θάλασσα (Σχήμα 4β). (α)

35 (β) Σχήμα 4. Υποθαλάσσιος αγωγός διάθεσης λυμάτων (α) χειμερινές συνθήκες, (β) θερινές συνθήκες (Από Αθανάσιου Θεωδόρου, Ωκεανογραφία) Ωστόσο τους υπόλοιπους μήνες και ιδιαίτερα τους χειμερινούς όταν οι συνθήκες είναι ομογενοποιημένες, τα απόβλητα ανέρχονται στην επιφάνεια της θάλασσας και ενσωματώνονται στο νευστονικό μικροστρώμα. Στην περίπτωση που υπάρχουν ισχυρά παλιρροϊκά ρεύματα, η φλέβα των λυμάτων υπόκειται στην παλινδρομική κίνηση της αμπωτίδας και της πλημμυρίδας. Η λειτουργία ενός υποθαλάσσιου αγωγού διάθεσης λυμάτων για μεγάλο χρονικό διάστημα έχει επιπτώσεις στην γειτονία του βυθού της περιοχής της εκβολής. Οι επιπτώσεις αυτές επηρεάζουν και την κατανομή των βενθικών οργανισμών. Στην ενδιάμεση ζώνη παρατηρούνται μικρής πυκνότητας ατόμων βενθικοί πληθυσμοί ενώ αντίθετα η εξωτερική ζώνη χαρακτηρίζεται από δραματική αύξηση της πυκνότητας των ατόμων του βένθους. Πέραν της ζώνης αυτής ούτε ο πυθμένας ούτε οι βενθικές βιοκοινωνίες επηρεάζονται από τα απόβλητα.

36 4. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΕΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΡΥΠΑΝΤΙΚΟΥ ΦΟΡΤΙΟΥ ΥΑ. 4.1 Υπολογισμός παροχών Ο υπολογισμός των παροχών γίνεται κατά την εκτέλεση της προκαταρκτικής μελέτης ή της προμελέτης μιας ΕΕΑΑ, λαμβάνοντας υπόψη την κατανάλωση του καθαρού νερού, εισροές στο δίκτυο, εποχιακές διακυμάνσεις και άλλους παράγοντες. Η Q m θεωρείται συνήθως ίση με την ημερήσια κατανάλωση του νερού ύδρευσης της πόλης που εξυπηρετεί η ΕΕΑΑ. Οι Q max και Q min υπολογίζονται από στατιστικά στοιχεία της ετήσιας διακύμανσης Q m. Όταν δεν υπάρχουν διαθέσιμα στοιχεία θεωρείται ότι Q max =λ 0 * Q m και Q min = Q m /λ 0 Συνήθως λαμβάνεται λ 0 = Οι τιμές των Q h και Q min μπορεί να υπολογισθούν με την παραδοχή του μειωμένου χρόνου απορροής ή από εμπειρικές σχέσεις και διαγράμματα. Σύμφωνα με την παραδοχή του μειωμένου χρόνου απορροής το σύνολο της Q max δεν παρατηρείται για 24 ώρες αλλά για χρόνο π.χ. 10 ώρες ή σε ποσοστό λ=10/24 της ημέρας. Τότε προκύπτει Q h = Q max /λ και minq=λ*qmin 4.2 Προσδιορισμός ολικών στερεών Τα ολικά στερεά προσδιορίζονται ως το υπόλειμμα (σε mg) 1L δείγματος αποβλήτων μετά από εξάτμιση του στους 105 ο C σε κατάλληλο κλίβανο ξήρανσης. Τα διαλυμένα στερεά που βρίσκονται σε διαλυμένη ή κολλοειδή μορφή αποτελούν τα στερεά 1L δείγματος που διέρχονται από ειδικό χάρτινο φίλτρο και στην συνέχεια εξατμίζονται στους 105 ο C σε κατάλληλο κλίβανο ξήρανσης. Τα αιωρούμενα στερεά ορίζονται ως τα mg του δείγματος 1L αποβλήτων που συγκρατούνται στο ειδικό χάρτινο φίλτρο. Διακρίνονται σε καθιζάνοντα και μη καθιζάνοντα. Ως καθιζάνοντα στερεά ορίζονται αυτά που καθιζάνον σε συνθήκες ηρεμίας σε ειδικά βαθμονομημένο κώνο σε διάστημα 1 ώρας και μετρούνται σε ml στερεών ανά 1L δείγματος. Τα οργανικά εξαερώσιμα στερεά προσδιορίζονται ως το υπόλειμμα (σε mg) 1L δείγματος μετά από θέρμανση του στους 600 ο C. Τα ανόργανα- μη εξαερώσιμα αδρανή στερεά μένουν ως στάχτη. 4.3 Προσδιορισμός οργανικών συστατικών Η μέτρηση των οργανικών συστατικών των αποβλήτων είναι πρακτικά αδύνατη εξαιτίας της πολύπλοκης σύστασης τους. Έτσι ως μέτρο των οργανικών συστατικών, αλλά και γενικότερα του ρυπαντικού φορτίου τους χρησιμοποιείται η ποσότητα του οξυγόνου που απαιτείται για να οξειδώσει πλήρως τα οργανικά συστατικά τους που εκφράζεται ως BOD ή COD. 4.4 Προσδιορισμός αζώτου Το άζωτο εκφράζεται κυρίως ως οργανικό άζωτο, ως ολικό άζωτο και ως νιτρικά ή νιτρώδη. Το ολικό άζωτο αποτελεί το άθροισμα του οργανικού αζώτου και της αμμωνίας και προσδιορίζεται με την μέθοδο Kjedahl σε ειδικά φασματοφωτόμετρα. Το αμμωνιακό άζωτο, τα νιτρικά και τα νιτρώδη προσδιορίζονται οπτικά σε φασματοφωτόμετρα σε χρωματόμετρα με ειδικά τεστ κίτ ή και ηλεκτροχημικά. Το οργανικό άζωτο υπολογίζεται με αφαίρεση του αμμωνιακού αζώτου από το ολικό άζωτο Άζωτο-Νιτρικά ΜΕΘΟΔΟΣ Cadmium Reduction Method

37 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Τα νιτρικά αντιπροσωπεύουν την πιο οξειδωμένη μορφή του αζώτου στο νερό. Η μέθοδος που χρησιμοποιείται για την ανάλυση αυτού είναι μια παραλλαγή της μεθόδου αναγωγής του καδμίου, κατά την οποία χρησιμοποιείται gentistic οξύ στην θέση της ναφθιλαμίνης. Το τεστ καταγράφει τόσο τα νιτρικά όσο και τα νιτρώδη που υπάρχουν στο δείγμα του νερού και εξαλείφει την ανάγκη για διαλύματα λειτουργώντας στο απαραίτητο εύρος. Όλα τα απαραίτητα αντιδραστήρια έχουν συνδυαστεί σε μια και μόνο σταθερή σκόνη η οποία ονομάζεται Nitra Ver 5 Nitrate Reagent. Αυτή η μέθοδος είναι εφαρμόσιμη για την εύρεση νιτρικών και νιτρωδών στο πόσιμο και στ θαλασσινό νερό. ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ 1. Για να ξεκινήσει το αποθηκευμένο για τα νιτρικά πρόγραμμα πατάμε τα εξής κουμπιά: 3-7-stored program. 2. Γυρνάμε το διακόπτη στο επιθυμητό μήκος κύματος στην περίπτωση αυτή στα 500 και πατάμε clear. 3. Γεμίζουμε ένα καθαρό δείγμα στην κυψελίδα. 4. Προσθέτουμε το περιεχόμενο του Nitra Ver 5 Nitrate Reagent και το αναδεύουμε για ένα λεπτό. 5. Έπειτα από αυτό τον χρόνο περιμένουμε 5 λεπτά έτσι ώστε να αναπτυχθεί το χρώμα στο δείγμα μας. 6. Γεμίζουμε και δεύτερη κυψελίδα με δείγμα το οποίο θα χρησιμοποιηθεί σαν το τυφλό. 7. Το τοποθετούμε στο όργανο και πατάμε zero-conc και η ένδειξη 0,0 θα εμφανιστεί. 8. Απομακρύνουμε το τυφλό και τοποθετούμε το δείγμα το οποίο έχει πάρει το απαραίτητο χρώμα. Η ένδειξη εμφανίζεται αυτόματα και μετράμε την τιμή των νιτρικών. ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ Ποσότητα από μέταλλο που δεν οξειδώθηκε μπορεί να παραμείνει μετά την διάλυση του Nitra Ver 5 Nitrate Reagent. Κάτι τέτοιο είναι αναμενόμενο και δεν επηρεάζει την μέτρηση. Η έκταση της ανάπτυξης του χρώματος στο τεστ χρησιμοποιώντας την σκόνη Nitra Ver 5 Nitrate Reagent σχετίζεται μερικά με τον χρόνο ανάδευσης και την τεχνική του αναλυτή. Για πιο αξιόπιστα αποτελέσματα ο αναλυτής θα πρέπει να κάνει κάποιες δοκιμές σε ένα διάλυμα το οποίο περιέχει γνωστή ποσότητα νιτρικών, και να προσαρμόσει τον χρόνο ανάδευσης για να επιτύχει το σωστό αποτέλεσμα. Εάν η ένδειξη δείχνει 33,0 τότε χρειάζεται ένα δείγμα διαλύματος καθώς έχει επιτευχθεί το ανώτερο όριο του καλιμπραρισμένου εύρους. Το τυφλό θα πρέπει να χρησιμοποιείται πριν από κάθε μέτρηση. Πρέπει να γίνεται καλός καθαρισμός της κυψελίδας μετά από κάθε μέτρηση. Το τεστ θα πρέπει να γίνεται με δείγμα θερμοκρασίας ο C. ΑΚΡΙΒΕΙΑ Σε εργαστήριο χρησιμοποιώντας στάνταρ λύσεις των 20mg νιτρικών και δυο αντιπροσωπευτικές ποσότητες αντιδραστηρίων υπήρχε μια μέση απόκλιση της τάξης των +_ 0,5 mg.

38 4.5 Προσδιορισμός φωσφόρου Ο προσδιορισμός του φωσφόρου στις διάφορες μορφές του γίνεται με την χρήση ειδικών τεστ κίτ, ή φασματόμετρα και χρωματόμετρα. Φώσφορος ΜΕΘΟΔΟΣ Amino Acid Method ΕΙΣΑΓΩΓΗ Τα φωσφορικά άλατα αρκετά συχνά ομαδοποιούνται σε τρεις ομάδες: ορθοφωσφορικά, συμπυκνωμένα φωσφορικά και οργανικού περιεχομένου φωσφορικά. Τα ορθοφωσφορικά είναι η μόνη μορφή που αντιδρά και προσδιορίζονται απευθείας. Οι άλλες μορφές απαιτούν κάποια διεργασία για την μετατροπή τους σε μετρήσιμη μορφή. Η μέθοδος με το αμινοξύ έχει επιλεχθεί να χρησιμοποιείται για το τεστ των ορθοφωσφορικών λόγο της ευκολίας του και του μεγάλου του εύρους. Σε όξινο διάλυμα ο αμμωνιακός μόλυβδος αντιδρά με τα ορθοφωσφορικά και σχηματίζεται μολυβδοφωσφορικό οξύ. Αυτό το σύμπλεγμα έπειτα ανάγεται από το αμινοξύ αντιδραστήριο το οποίο προσθέτουμε για να σχηματισθεί ένα έγχρωμο μπλε διάλυμα. Η μέθοδος χρησιμοποιείται τόσο για γλυκό όσο και για θαλασσινό νερό. ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ 1. Για να ξεκινήσουμε το πρόγραμμα για τα φωσφορικά πατάμε 5-0-stored program. 2. Γυρίζουμε τον διακόπτη στο επιθυμητό μήκος κύματος και σε αυτήν την περίπτωση στην τιμή 530 και πατάμε clear. 3. Γεμίζουμε μια κυψελίδα με το δείγμα μας. 4. Προσθέτουμε 1 ml αντιδραστηρίου μολυβένιου. 5. Προσθέτουμε 1 ml από το αντιδραστήριο του αμινοξέους και αναδεύουμε μέχρι να ομογενοποιηθεί το μίγμα. 6. Αφήνουμε το μίγμα να αντιδράσει για 10 λεπτά. 7. Μετά από τον χρόνο αυτόν βάζουμε στο μηχάνημα το τυφλό. 8. Πατάμε zero-conc. 9. Τέλος βάζουμε το δείγμα και λαμβάνουμε την ένδειξη της μέτρησης. ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ Έντονη θολούρα μπορεί να προκαλέσει λανθασμένα αποτελέσματα. Εάν υπάρχει κάτι τέτοιο τότε συνίσταται η προσθήκη 1 ml θειικού οξέος σε ένα άλλα καθαρό δείγμα και η χρήση αυτού του διαλύματος σαν το τυφλό. Για καλύτερα αποτελέσματα η πρέπουσα θερμοκρασία είναι 21 (+_ 3 ο C). Εάν η ένδειξη αναβοσβήνει με την τιμή 22 τότε έχει επιτευχθεί το ανώτερο όριο του καλιμπραρισμένου εύρους. Αντίθετα μια τιμή της τάξης των 0,21 δείχνει ότι υπάρχει κακή συσχέτιση με το τυφλό και πιθανόν να οφείλεται σε λάθος του χειριστή. Προτείνεται να χρησιμοποιείται το τυφλό πριν από κάθε μέτρηση. Εάν δημιουργηθεί άλλο χρώμα εκτός του αναμενόμενου μπλε είναι αναγκαίο δείγμα διαλύματος. Καθώς η συγκέντρωση των φωσφορικών αυξάνει το χρώμα από μπλε μετατρέπεται σε πράσινο έπειτα σε κίτρινο και τελικά σε καφέ. Το καφέ χρώμα μπορεί να υποδηλώνει και συγκέντρωση της τάξης των 100,000 mg/l PO 4.

39 Όταν φωσφορικά υπάρχουν σε νερό με υψηλή αλατότητα μπορεί να εξαχθούν λανθασμένα αποτελέσματα. Τότε θα πρέπει να πραγματοποιηθεί διάλυση και να γίνουν μετρήσεις μέχρι δύο διαφορετικά δείγματα να δίνουν παρόμοια αποτελέσματα. ΑΚΡΙΒΕΙΑ Σε εργαστήριο χρησιμοποιώντας στάνταρ λύσεις των 15mg/L και δυο αντιπροσωπευτικές ποσότητες αντιδραστηρίων υπήρχε μια μέση απόκλιση της τάξης των +_ 0,02 mg/l φωσφορικών PO Προσδιορισμός παθογόνων μικροοργανισμών Ως ενδεικτικοί παθογόνοι μικροοργανισμοί χρησιμοποιούνται τα κολοβακτηρίδια που βρίσκονται σε μεγάλους αριθμούς στα έντερα του ανθρώπου και των θερμόαιμων ζώων. Τα δύο βασικά είδη κολοβακτηριδίων είναι τα Escherichia Coli και τα Enterobacter Aerogenes. Τα E-Coli περιέχονται στα περιττώματα και η παρουσία τους στο νερό δείχνει ανεπιφύλακτα ότι υπάρχει μόλυνση από περιττώματα. Τα Enterobacter Aerogenes αν και υπάρχουν στα περιττώματα ζουν συνήθως στο έδαφος και στο νερό και έτσι η παρουσία τους δεν αποτελεί σαφή ένδειξη περιττωματικής μόλυνσης. Ο προσδιορισμός του πλήθους των E-Coli είναι εξαιρετικά δύσκολος γιατί είναι δύσκολος ο διαχωρισμός αυτών από τα κολοβακτηρίδια που ζουν στο έδαφος. Για το λόγο αυτό χρησιμοποιούνται για τον χαρακτηρισμό της παθογένειας των νερών το σύνολο των κολοβακτηριδίων (Total Coliforms, TC), τα κολοβακτηρίδια περιττωματικής προέλευσης (Fecal Coliforms- FC) ή και άλλοι δείκτες. Ο προσδιορισμός του πλήθους των FC και TC γίνεται με τις τεχνικές πολλαπλών διαλύσεων και του φίλτρου μεμβράνης. Ο αριθμός των FC και TC προκύπτει με στατιστική μέθοδο, καλείται πιθανότατος αριθμός κολοβακτηριδίων (Most probable number) και εκφράζεται ως αριθμός ανά 100 ml δείγματος. ΜΕΘΟΔΟΙ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ ΥΛΙΚΑ ph-μέτρο Φασματοφωτόμετρο 3 ογκομετρικούς 100 ml 9 κυψελίδες 25 ml 3 ποτήρια ζέσης 900 ml 3 ποτήρια ζέσης 200 ml Υδροβολέας Γάντια

40 5. ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΓΙΑ ΤΗ ΜΟΝΑΔΑ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΠΟΥ ΜΕΛΕΤΗΘΗΚΕ ΚΑΙ ΤΙΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΥΣ ΠΟΥ ΑΝΑΛΥΘΗΚΑΝ. 5.1 Μονάδα Επεξεργασίας Αστικών Λυμάτων Δήμου Κω H εγκατάσταση επεξεργασίας αστικών λυμάτων του Δήμου Κω έχει κατασκευαστεί σε δημοτική έκταση στρεμμάτων (εικόνα 5.1), σε απόσταση έξι περίπου χιλιομέτρων από το Δήμο της Κω. Λειτουργεί για την εξυπηρέτηση των αναγκών επεξεργασίας ισοδύναμου πληθυσμού κατοίκων σε πρώτη φάση ( 2010 ) και κατοίκων σε δεύτερη φάση ( 2030 ). Εικόνα 5.1 Η εγκατάσταση επεξεργασίας λυμάτων του Δήμου της Κω δημοπρατήθηκε τον Μάρτιο του 1989 με δημόσιο μειοδοτικό διαγωνισμό. Οι κατασκευές άρχισαν τον Οκτώβριο του 1990 και στις 12 Αυγούστου 1991 η εγκατάσταση άρχισε να λειτουργεί. Η τελική απορροή των επεξεργασμένων λυμάτων διοχετεύεται με αγωγό εκβολής μήκους 329 μ. (εικόνα 5.2) από την ακτή στη θάλασσα, με το σημείο πέρατος αυτού να βρίσκεται σε βάθος 10,5μ. στη θέση «Πευκοκεφαλή» στη Β.Α ακτή της νήσου Κω μετά το ακρωτήριο Λούρος σύμφωνα με την απόφαση του Νομάρχη Δωδεκανήσου «Περί διάθεσης λυμάτων και υγρών βιομηχανικών αποβλήτων στις θαλάσσιες περιοχές των Νήσων Ρόδου, Κω, Καλύμνου, Λέρου και Πάτμου ΚΥΑ 209 β/

41 Εικόνα 5.2 Η εγκατάσταση επεξεργασίας παρουσιάζει ιδιαίτερη ευελιξία λειτουργίας, ενώ παράλληλα ανταποκρίνεται σε υψηλές απαιτήσεις ποιότητας της εκροής πραγματοποιώντας συγχρόνως βιολογική απομάκρυνση του αζώτου και του φωσφόρου.

42 Η απομάκρυνση του αζώτου για την Εγκατάσταση Επεξεργασίας Λυμάτων του Δήμου Κω κρίνεται ως τελείως απαραίτητη εξαιτίας του ότι ο τελικός αποδέκτης είναι η θάλασσα. Επιπλέον στις δεξαμενές δευτεροβάθμιας καθίζησης όπου η λάσπη παραμένει σημαντικό χρονικό διάστημα σε περιβάλλον φτωχό σε οξυγόνο, η πραγματοποίηση της απονιτροποίησης συνεπάγεται την έκλυση αερίου αζώτου, που προκαλεί την ανύψωση των στερεών που καθιζάνουν. Έτσι, εμποδίζεται η καθίζηση των στερεών, ποσοστό των οποίων ανέρχεται στην επιφάνεια και διαφεύγει στην υπερχείλιση των δεξαμενών καθίζησης οδηγώντας σε μείωση της ποιότητας της εκροής. Ομοίως η απομάκρυνση του φωσφόρου για την Εγκατάσταση Επεξεργασίας Λυμάτων Κω κρίνεται ως τελείως απαραίτητη εξαιτίας του ότι ο τελικός αποδέκτης είναι η θάλασσα. Επιπλέον στα πλαίσια της προσπάθειας για την καλύτερη αξιοποίηση της τελικής απορροής των επεξεργασμένων λυμάτων εξετάζεται η δυνατότητα διοχέτευσης τους στην περιοχή του βιοτόπου στο Ψαλίδι για τον εμπλουτισμό της λίμνης και κατά επέκταση του υδροφόρου ορίζοντα, και την δυνατότητα της χρησιμοποίησης των επεξεργασμένων απορροών για την άρδευση καλλιεργειών (εικόνα 5.3).

43 Εικόνα 5.3 Ο τρόπος λειτουργίας της εγκατάστασης (μέθοδος Bio - Denitro) εξασφαλίζει την ελεγχόμενη απονιτροποίηση καθ όλη τη διάρκεια του έτους αποφεύγοντας την ανεξέλεγκτη απονιτροποίηση στις δεξαμενές καθίζησης. Εκτός από το παραπάνω πλεονέκτημα της απομάκρυνσης του αζώτου και του φωσφόρου στη προσφερόμενη εγκατάσταση τονίζεται και η εύκολη επέκταση της στη δεύτερη φάση ( 2030 ). Η εγκατάσταση επεξεργασίας αποτελείται στην πρώτη φάση από τις ακόλουθες μονάδες : Α. Μονάδα προ-επεξεργασίας: Αποτελείται από μία αυτοκαθαριζόμενη εσχάρα ολικής ικανότητας 678 m 3 /h ( και μια απλή εφεδρική ), ένα αεριζόμενο αμμοσυλλέκτη που είναι χωρισμένος σε δύο παράλληλες μονάδες συνολικού όγκου 101 m 3 και λιποσυλλέκτες που είναι ενσωματωμένοι σε δύο παράλληλες διατάξεις αμμοσυλλέκτη συνολικού όγκου 15 m 3 (εικόνα 5.4) Τα εσχαρίσματα αφαιρούνται αυτόματα από την εσχάρα και αποθηκεύονται σε κάδους. Η απομάκρυνση της άμμου από τους αμμοσυλλέκτες γίνεται αυτόματα με 8 αεραντλίες προς το χώρο συλλογής και αφυδάτωσης της άμμου. Η απομάκρυνση του λίπους από τους λιποσυλλέκτες γίνεται από το φρεάτιο συλλογής μηχανικά (εικόνα 5.5).

44 εικόνα 5.4 εικόνα 5.5 Β. Βιολογική επεξεργασία: Αποτελούμενη από μία βιολογική δεξαμενή ( ανοξική ) αφαίρεσης φωσφόρου με τη μέθοδο Bio - Denipho ολικού όγκου 600 m 3, το φρεάτιο διανομής Νο1, δύο βιολογικές δεξαμενές ( αερισμού - ανοξική ) που λειτουργούν εναλλασσόμενα με τη μέθοδο Bio - Denitro και δεξαμενή αερισμού και ως ανοξική δεξαμενή αντίστοιχα συνολικού όγκου 7.300m 3 (εικόνα 5.6).

45 εικόνα 5.6 Στην δεξαμενή αφαίρεσης φωσφόρου επικρατούν αναερόβιες συνθήκες. Κατά τη λειτουργία της δεξαμενής αφαίρεσης φωσφόρου, ο φώσφορος ελευθερώνεται από τη λάσπη και η συγκέντρωση φωσφόρου στα υγρά, πρακτικά αυξάνει. Η απομάκρυνσή του πραγματοποιείται στο επόμενο στάδιο μαζί με την απομάκρυνση των οργανικών ενώσεων και του αζώτου. Η ανάμειξη γίνεται στη δεξαμενή αυτή με τρεις αργόστροφους αναμικτήρες. Για περαιτέρω μείωση της συγκέντρωσης του φωσφόρου στην εκροή υπάρχει η δυνατότητα προσθήκης FeCl 3. Κατά τη λειτουργία των βιολογικών δεξαμενών η μια λειτουργεί ως δεξαμενή αερισμού και σε αυτή πραγματοποιείται η απομάκρυνση των οργανικών ενώσεων του φωσφόρου και η μετατροπή των ενώσεων αζώτου σε Νιτρικά ( Νιτροποίηση ). Στην άλλη δεξαμενή που λειτουργεί ως ανοξική πραγματοποιείται η μετατροπή των νιτρικών σε ελεύθερο άζωτο που απομακρύνεται ( Απονιτροποίηση ). Ο αερισμός πραγματοποιείται με 4 ρότορες ικανότητος 76 Kg O 2 /h ο καθένας. Η ολική ηλικία λάσπης είναι 25 ημέρες και ο λόγος F : M είναι ίσος με 0,071 Kg BOD 5 / Kg MLSS.d. Η απαραίτητη ποσότητα μικροοργανισμών εξασφαλίζεται με την επανακυκλοφορία ενεργού ιλύος από τη δεξαμενή δευτεροβάθμιας καθίζησης στη δεξαμενή αφαίρεσης φωσφόρου. Για τη σωστή λειτουργία της μονάδας πραγματοποιείται αργή ανάμειξη των αποβλήτων με την περιστροφή των ροτόρων σε χαμηλές ταχύτητες (εικόνα 5.7).

46 εικόνα 5.7 Τα απόβλητα από τη βιολογική δεξαμενή συλλέγονται στο φρεάτιο διανομής Νο2 και οδηγούνται στη συνέχεια στις δεξαμενές καθίζησης. Γ. Δεξαμενή καθίζησης: Υπάρχουν 2 δεξαμενές δευτεροβάθμιας καθίζησης διαμέτρου 22 μέτρων η κάθε μια και ολικού όγκου m 3 (εικόνα 5.8).

47 εικόνα 5.8 Δ. Συγκρότημα χλωρίωσης αποχλωρίωσης: Η χλωρίωση πραγματοποιείται σε μαιανδρική δεξαμενή ολικού όγκου 378 m 3 (εικόνα 5.9) με διάλυμα υποχλωριώδους νατρίου (14%) που προστίθεται στο φρεάτιο εισόδου. Η ημερήσια κατανάλωση του διαλύματος εκτιμάται σε 268 Lt/ημέρα. Η δοσομέτρηση ρυθμίζεται με βάση την παροχή. εικόνα 5.9 Η αποχλωρίωση, δηλαδή η απομάκρυνση του υπολειμματικού χλωρίου γίνεται με αέριο διοξείδιο του θείου και σε αναλογία 1 μέρος βάρος διοξειδίου του θείου αφαιρεί 1 μέρος βάρους υπολειμματικού χλωρίου (εικόνα 5.10).

48 εικόνα 5.10 Ε. Αντλιοστάσιο επανακυκλοφορίας - απομάκρυνσης ημερήσιας λάσπης: Η ενεργός λάσπη επιστρέφει στο φρεάτιο διανομής Νο1 με τέσσερις υποβρύχιες αντλίες (δυναμικότητας 54 m 3 /h η κάθε μια). Η περίσσεια λάσπη απομακρύνεται προς τον παχυντή με 2 υποβρύχιες αντλίες (δυναμικότητας 283m 3 /h). ΣΤ. Δεξαμενή πάχυνσης και αποθήκευσης λάσπης: Η πάχυνση γίνεται σε έναν παχυντή διαμέτρου 7 μέτρων όπου η λάσπη συμπυκνώνεται σε ποσοστό στερεών 3%. Η συμπυκνωμένη λάσπη αποθηκεύεται στη δεξαμενή αποθήκευσης διαμέτρου 6 μέτρων απ όπου αντλείται με 2 αντλίες (ικανότητος 10 m 3 /h) προς την μονάδα αφυδάτωσης (εικόνα 5.11). εικόνα 5.11

49 Ζ. Μονάδα αφυδάτωσης: Αποτελείται από το σύστημα προετοιμασίας και προσθήκης πολυμερούς (εικόνα 5.12) και την ταινιοφιλτρόπρεσσα που δέχεται την παχυμένη λάσπη. Η ταινιοφιλτρόπρεσσα λειτουργεί 8 ώρες την ημέρα και για 5 ημέρες την εβδομάδα. Η αφυδατωμένη λάσπη προς διάθεση έχει ημερήσια παροχή 6,5 m 3 και συγκέντρωση στερεών 20%. εικόνα 5.12 Η. Δεξαμενή υποδοχής βοθρολυμάτων: Η δεξαμενή αυτή δέχεται βοθρολύματα από τα βυτιοφόρα συνολικού όγκου 40 m 3 τα οποία οδηγούνται με άντληση στην εσχάρα. Αυτή την στιγμή η εγκατάσταση επεξεργασίας λυμάτων του Δήμου της Κω δέχεται ένα μικρό ποσοστό από βοθρολύματα οικισμών του Δήμου της Κω (μέση παροχή 15 m 3 /ημέρα). Η εγκατάσταση συμπληρώνεται με τα απαιτούμενα κτίρια διοίκησης, χημικού εργαστηρίου, συνεργείου καθώς και των χώρων αποθήκευσης χημικών κ.α.

50 5.2 Παράμετροι Σχεδιασμού για την Εγκατάσταση Επεξεργασίας Λυμάτων του Δήμου Κω Έτος 2010 Έτος Φορτία σχεδιασμού Συνολικός πληθυσμός την καλοκαιρινή περίοδο : BOD 5 : Kg/ημ 3.415Kg/ημ Αιωρούμενα στερεά : Kg/ημ Kg/ημ Ολικό άζωτο : 328 Kg/ημ 722Kg/ημ Ολικό φώσφορο, 3g/PE : 98,6Kg/ημ 4g/PE : 192,6 Kg/ημ - Παροχή λυμάτων Μέση παροχή το καλοκαίρι q μέση : m 3 /ημ m 3 /ημ Παροχή αιχμής το καλοκαίρι q αιχμής : 678 m 3 /ώρα 1.093m 3 /ώρα Θερμοκρασία λυμάτων : min χειμώνα : max καλοκαίρι 25 o C Ποιότητα εξόδου BOD 5 : < 25mg/l SS : < 30mg/l COD : <125mg/l NH 4 -N : < 2 mg/l NO 3 -N : < 10mg/l N-oλικό : < 8 mg/l P-oλικό : < 10 mg/l Κολοβακτηρίδια : 100/100 ml Σύνολο κολοβακτηριοειδών : 500/100 ml H ποιότητα της εξόδου είναι σύμφωνα με την 5673/400/97 (Φ.Ε.Κ 192 Β) (Οδηγία 21/271 Ε.Ο.Κ).

51

52 Πίνακες εγκαταστάσεων 5.3 Περιγραφή τριτοβάθμιας επεξεργασίας λυμάτων Αρχικά η εκροή από τις δεξαμενές δευτεροβάθμιας καθίζησης (υπάρχουσες και μελλοντικές) οδηγούνται σε δύο ξεχωριστά αντλιοστάσια ανύψωσης (ένα για τα υφιστάμενα και ένα για τα μελλοντικά έργα) στα οποία εγκαθίστανται από τρεις υποβρύχιες αντλίες ανύψωσης, δυναμικότητας 226m 3 /h η καθεμία. Οι αντλίες ανυψώνουν τα λύματα στην δεξαμενή κροκίδωσης και επαρκούν για την παροχή αιχμής της Β Φάσης λειτουργίας ενώ εξασφαλίζεται και εφεδρεία (τέσσερις σε λειτουργία και δύο εφεδρικές). Επειδή στην παρούσα φάση θα οδηγούνται στην τριτοβάθμια επεξεργασία 225 m 3 /h, στο ένα αντλιοστάσιο υπάρχει διάταξη υπερχείλισης ώστε τα πλεονάζοντα υγρά να οδηγούνται με βαρύτητα στην υφιστάμενη δεξαμενή χλωρίωσης. Η τριτοβάθμια επεξεργασία περιλαμβάνει ταχεία μίξη της εκροής με ανόργανο κροκιδωτικό (π.χ. τριχλωριούχο σίδηρο) σε ορθογωνική δεξαμενή κροκίδωσης. Η επαφή και η ανάμιξη των υγρών επιτυγχάνεται με οριζόντιο υποβρύχιο αναδευτήρα χαμηλών στροφών. Στην συνέχεια ακολουθεί μεριστής παροχής σε τρεις ισοδύναμες γραμμές. Στην παρούσα φάση μόνο μια γραμμή θα χρησιμοποιηθεί η οποία περιλαμβάνει μία μονάδα φίλτρανσης. Ο τελικός καθαρισμός των επεξεργασμένων λυμάτων γίνεται με διύλιση σε φίλτρο άμμου. Το προτεινόμενο από την μελέτη φίλτρο αποτελείται από μια επιμήκη ορθογωνική δεξαμενή η οποία διαιρείται σε κυψέλες και φέρει κλίνη χαλαζιακής άμμου στην οποία πραγματοποιείται η φίλτρανση. Στην στέψη της δεξαμενής κινείται μεταλλική γέφυρα εξοπλισμένη με την αντλία αντίστροφης πλύσης και την αντλία εκπλυμάτων. Καθώς πραγματοποιείται η αντίστροφη πλύση μιας και μοναδικής κυψέλης κάθε φορά, η διύλιση συνεχίζεται στις υπόλοιπες κυψέλες και γι αυτό το φίλτρο χαρακτηρίζεται σαν «συνεχούς λειτουργίας». Το φίλτρο σχεδιάζεται για μέση παροχή 225m 3 /h (παροχή σχεδιασμού).

53 Τα διυλισμένα υγρά οδηγούνται κατόπιν στο κανάλι μέτρησης της παροχής και από εκεί στο κανάλι όπου εγκαθίσταται σύστημα απολύμανσης με υπεριώδη ακτινοβολία (UV). To σύστημα αποτελείται από συστοιχίες από λαμπτήρες υδραργύρου χαμηλής πίεσης το οποίο λειτουργεί αυτόματα. Η πολύ χαμηλή συγκέντρωση αιωρούμενων στερεών και ο ικανός χρόνος παραμονής στον αντιδραστήρα εγγυώνται την αποτελεσματικότητα της διεργασίας και την ασφαλή χρήση των υγρών για άρδευση. Τα επεξεργασμένα λύματα συγκεντρώνονται στην δεξαμενή αποθήκευσης, χλωριώνονται για επιπλέον απολύμανση και στην συνέχεια διατίθενται στο δίκτυο άρδευσης με χρήση πιεστικού συγκροτήματος. Όταν η δεξαμενή είναι γεμάτη (περίοδος χαμηλής ζήτησης), τότε αυτά υπερχειλίζουν στο τελικό φρεάτιο και από εκεί οδηγούνται στον αποδέκτη, που είναι η θάλασσα. Από την ΕΕΛ ξεκινάει αρδευτικό δίκτυο μήκους 3,2 χιλιομέτρων ΝΑ και δίκτυο μήκους ενός χιλιομέτρου ΝΔ το οποίο θα επεκτείνεται σταδιακά προς την πόλη της Κω. Το παραπάνω δίκτυο θα διοχετεύει το νερό της τριτοβάθμιας επεξεργασίας για άρδευση κήπων παρακείμενων ξενοδοχειακών μονάδων, διαχωριστικών νησίδων του δρόμου του Ψαλιδίου, δημοτικών χώρων πρασίνου και καλλωπιστικών φυτών και δενδρωδών, κυρίως ελαιώνων. Η άρδευση όλων των παραπάνω θα γίνεται υπ εδάφια. Πίνακας 3. Δεδομένα σχεδιασμού της ΕΕΑΑ Της Κω ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ Μέγεθος Μον. Μέτρησης Δεδομένα Τελικός άρδευσης σχεδιασμός Ισοδύναμος πληθυσμός e.p Ειδική παροχή ανά κάτοικο Ι/κατ/d Μέση ημερήσια παροχή M 3 /d ,454 Μέση ωριαία παροχή M 3 /h ,3 Συντελεστής αιχμής 2 1,5 Συγκέντρωση αιωρούμενων mg/l στερεών Συγκέντρωση φωσφόρου mg/l 6,82 6,82 Συγκέντρωση BOD 5 mg/l Ολικά κολοβακτηρίδια /100ml 1,00Ε+06 1,00Ε+06

54 6. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ-ΣΧΟΛΙΑ-ΣΥΖΗΤΗΣΗ Για την αξιολόγηση της σωστής λειτουργίας των εγκαταστάσεων λήφθηκαν δείγματα θαλασσινού νερού από δύο διαφορετικά σημεία δειγματοληψίας, όπως φαίνονται και στην εικόνα 6.1, και πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις των τιμών του ph, των νιτρικών και των φωσφορικών. Οι δειγματοληψίες που έγιναν είχαν εποχιακή βάση έτσι ώστε να είναι δυνατή η εκτίμηση της εικόνας του βιολογικού καθαρισμού σε όλη την διάρκεια του έτους. Εικόνα 6.2 Λήφθηκε με την χρήση του Google Earth Plus ΔΕΙΓΜΑΤΑ ΘΑΛΑΣΣΙΝΟΥ ΝΕΡΟΥ 21/8/2006 Περιοχή Πευκοκεφαλή, περίπου 80m από την έξοδο ph:6 Νιτρικά:1,40 mg/l Φωσφορικά:1,40 mg/l Περιοχή Φωκάς, 350m από την έξοδο ph:6,3 Νιτρικά:1,80 mg/l Φωσφορικά:1,20 mg/l