ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΕΞΑΤΜΙΣΙΔΙΑΠΝΟΗΣ ΣΕ ΤΕΧΝΗΤΟΥΣ ΥΓΡΟΒΙΟΤΟΠΟΥΣ ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΗΣ ΡΟΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΛΥΜΑΤΟΛΑΣΠΗΣ. Α.Ι. Στεφανάκης και Β.Α.

Transcript

1 SWAT Conference 2010 ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΕΞΑΤΜΙΣΙΔΙΑΠΝΟΗΣ ΣΕ ΤΕΧΝΗΤΟΥΣ ΥΓΡΟΒΙΟΤΟΠΟΥΣ ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΗΣ ΡΟΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΛΥΜΑΤΟΛΑΣΠΗΣ Α.Ι. Στεφανάκης και Β.Α. Τσιχριντζής Εργαστήριο Οικολογικής Μηχανικής και Τεχνολογίας, Τμήμα Μηχανικών Περιβάλλοντος, Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης, Βασ. Σοφίας 12, Ξάνθη ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η παρούσα εργασία παρουσιάζει τα πειραματικά αποτελέσματα της λειτουργίας έντεκα πιλοτικών μονάδων Τεχνητών Υγροβιότοπων Κατακόρυφης Ροής για την επεξεργασία λυματολάσπης. Εστιάζει στον ρόλο της εξατμισιδιαπνοής στην διεργασία της αφυδάτωσης της ιλύος που λαμβάνει χώρα στις μονάδες αυτές, σχετικά με την μείωση του όγκου της προς επεξεργασία ιλύος και της αύξησης των περιεχόμενων Ολικών Στερεών στην επεξεργασμένη ιλύ. Η πολύ καλή απόδοση των μονάδων σχετίζεται με τις αυξημένες τιμές εξατμισιδιαπνοής που παρουσιάζουν οι φυτεμένες μονάδες, συγκριτικά με τις αφύτευτες, λόγω της παρουσίας των φυτών. Επιπλέον, ο ρυθμός εξατμισιδιαπνοής παρουσιάζει εποχιακές διακυμάνσεις, με τις υψηλότερες τιμές να εμφανίζονται τους θερινούς μήνες με τις υψηλότερες θερμοκρασίες. Λέξεις Κλειδιά: τεχνητοί υγροβιότοποι κατακόρυφης ροής, πιλοτικές μονάδες, εξατμισιδιαπνοή, λυματολάσπη, αφυδάτωση. 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ H παραγωγή ιλύος στις Μονάδες Επεξεργασίας Υγρών Αποβλήτων (ΜΕΥΑ) και η διαχείριση των μεγάλων ποσοτήτων που προκύπτουν, αποτελούν ένα από τα σημαντικότερα προβλήματα των ΜΕΥΑ, κυρίως λόγω του απαγορευτικού συχνά κόστους για μηχανική επεξεργασία. Χαρακτηριστικά, το λειτουργικό κόστος για τη διαχείριση της ιλύος μπορεί να ανέλθει μέχρι και το 50% του συνολικού λειτουργικού κόστους της εγκατάστασης, τη στιγμή που η λυματολάσπη αποτελεί μόνο το 2-3% του συνολικού όγκου του προς επεξεργασία αποβλήτου. Η εφαρμογή Τεχνητών Υγροβιότοπων Κατακόρυφης Ροής (ΤΥΚΡ - Sludge Drying Reed Beds) για αφυδάτωση και επεξεργασία της ιλύος προσφέρει μία εναλλακτική λύση στο πρόβλημα της διαχείρισης. Βασικά πλεονεκτήματα της μεθόδου, που συνίσταται στη χρήση καλαμιών, είναι το χαμηλό αρχικό κόστος σχεδιασμού και κατασκευής, ελάχιστο κόστος συντήρησης και λειτουργίας, ελάχιστη κατανάλωση ενέργειας, αξιόπιστη και σιωπηλή λειτουργία και έλλειψη οσμών, παράλληλα με την επίτευξη ικανοποιητικής απόδοσης. Η μέθοδος, αν και σχετικά καινούργια, έχει εφαρμοστεί αποτελεσματικά στην Ευρώπη (πχ. στην Δανία [1,2], Γαλλία [3] και Ηνωμένο Βασίλειο [4,5]), καθώς και στις ΗΠΑ [6]. Η μέθοδος αυτή συνίσταται στην διάθεση της παραγόμενης ιλύος από μία ΜΕΥΑ σε μία κλίνη φυτεμένη με καλάμια, υπό ελεγχόμενες συνθήκες. Τα καλάμια χρησιμοποιούν την υγρασία και τα θρεπτικά από την ιλύ για την ανάπτυξή τους, ενώ διαπνέουν το νερό που απορροφούν μέσω των φυλλωμάτων τους στον αέρα. Το ριζικό σύστημα των καλαμιών ενισχύει επιπλέον την παροχή οξυγόνου στην ιλύ που βρίσκεται γύρω από τις ρίζες, συμβάλλοντας έτσι στην ανάπτυξη και δραστηριότητα μικροοργανισμών, οι οποίοι με τη σειρά τους σταθεροποιούν την ιλύ. Όλα αυτά, σε συνδυασμό με τις διεργασίες της εξάτμισης και στράγγισης, έχουν ως αποτέλεσμα ο όγκος της ιλύος να μειώνεται, με την πάροδο του χρόνου, στο 2-5% του αρχικού και η αφυδατωμένη ιλύς να περιέχει υψηλό περιεχόμενο Ολικών Στερεών (ΟΣ) [2]. Το τελικό προϊόν (βιοστερεό - biosolid) αποτελεί ένα αξιοποιήσιμο υλικό, πχ. πιθανή χρήση του σαν εδαφοβελτιωτικό.

2 Αν και σήμερα υπάρχουν στην βιβλιογραφία ερευνητικές εργασίες σχετικά με την απόδοση των συστημάτων αυτών, η ανάγκη για περαιτέρω διερεύνηση και κατανόηση της λειτουργίας και απόδοσής τους είναι ακόμη υπαρκτή. Η παρούσα εργασία στοχεύει, μέσω μετρήσεων σε πιλοτικές εγκαταστάσεις, στην εκτίμηση των διεργασιών της εξάτμισης και διαπνοής που λαμβάνουν χώρα στα συστήματα ΤΥΚΡ για την επεξεργασία λυματολάσπης και στην εξακρίβωση του ρόλου και της επίδρασής τους στην συνολική απόδοση των συστημάτων αυτών. 2. ΜΕΘΟΔΟΙ ΚΑΙ ΥΛΙΚΑ Για τους σκοπούς της έρευνας κατασκευάστηκαν έντεκα Τεχνητοί Υγροβιότοποι Κατακόρυφης Ροής (S1-S11) πιλοτικής κλίμακας. Πρόκειται για πλαστικές κυκλικές δεξαμενές, διαμέτρου 0.82 m και ύψους 1.5 m [7,8]. Κάθε μονάδα περιέχει ένα στρώμα στράγγισης πάχους 15 cm από κροκάλες (D 50 = 90 mm), τοποθετημένο στον πυθμένα. Στο ίδιο στρώμα έχουν τοποθετηθεί και πλαστικοί σωλήνες αερισμού, διάτρητοι στη βάση τους, διαμέτρου 5 cm. Πάνω στο στρώμα στράγγισης τοποθετήθηκαν στρώσεις από διαφορετικά υλικά. Δέκα μονάδες (S1-S10) περιέχουν ένα στρώμα πάχους 15 cm από μέσο χαλίκι (D 50 = 24.4 mm) και ένα άλλο στρώμα ίδιου πάχους από λεπτό χαλίκι (D 50 = 6 mm). Σε εννέα δεξαμενές (S1, S3-S10) το πορώδες υλικό προέρχεται από ποτάμιες αποθέσεις της περιοχής (πυριγενές υλικό), ενώ σε μία μονάδα (S2) το πορώδες υλικό προέρχεται από λατομείο (ασβεστολιθικό). Μία μονάδα (S11) περιείχε μόνο τις στρώσεις στράγγισης (25 cm) και μέσο χαλίκι (απουσία λεπτόκοκκου υλικού). Χρησιμοποιήθηκαν δύο είδη φυτών: κοινό καλάμι (Phragmites australis) (S1, S2 και S5-S11) και ψαθί (Typha latifolia) στην S3. H S4 παρέμεινε αφύτευτη. Οι πιλοτικές μονάδες δέχονταν τρία διαφορετικά επίπεδα φορτίσεων σε kg ξ.β./m² yr: 30 (S5 and S8), 60 (S6 and S9) και 75 (S1-S4, S7, S10, και S11). Τρεις μονάδες δέχονταν επιπλέον ποσότητες χρωμίου (S7, S8 και S9), ενώ μία (S10) δεν περιέχει σωλήνες αερισμού. Η μέτρηση της καθαρής εξάτμισης γινόταν σε καθημερινή βάση σε εξατμισίμετρο (Class A evaporation pan) διαμέτρου 1,20 m, με ελεύθερη επιφάνεια νερού βάθους περίπου 20 cm, που ήταν τοποθετημένο δίπλα από τις πιλοτικές μονάδες. Ο Πίνακας 1 περιέχει συγκεντρωτικά τα χαρακτηριστικά των πιλοτικών μονάδων. Πίνακας 1. Κατασκευαστικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά πιλοτικών μονάδων ΤΥΚΡ για την επεξεργασία ιλύος. Πορώδες υλικό Ρυθμός Μάζα Σωλήνες Μονάδα Φυτό φόρτισης φυτικής Προέλευση Μέγεθος αερισμού (kg ξ.β./m² yr) ύλης (kg) S1 ποτάμιο λεπτόκοκκο Καλάμι Ναι 75 1,1 S2 ασβεστολιθικό λεπτόκοκκο Καλάμι Ναι 75 1,0 S3 ποτάμιο λεπτόκοκκο Ψαθί* Ναι 75 - S4 ποτάμιο λεπτόκοκκο Όχι Ναι 75 - S5 ποτάμιο λεπτόκοκκο Καλάμι Ναι 30 0,7 S6 ποτάμιο λεπτόκοκκο Καλάμι Ναι 60 0,9 S7 ποτάμιο λεπτόκοκκο Καλάμι Ναι 75 1,6 S8 ποτάμιο λεπτόκοκκο Καλάμι Ναι 30 0,4 S9 ποτάμιο λεπτόκοκκο Καλάμι Ναι 60 0,8 S10 ποτάμιο λεπτόκοκκο Καλάμι* Όχι 75 - S11 ποτάμιο χονδρόκοκκο Καλάμι Ναι 75 1,1 * Αρχική φύτευση, μετά ξεράθηκαν. Οι πιλοτικές μονάδες κατασκευάστηκαν και πρωτο-λειτούργησαν το καλοκαίρι του 2007, ενώ από τον Οκτώβρη του ίδιου έτους ξεκίνησαν και οι φορτίσεις με την ιλύ. Η ενεργός ιλύς τροφοδοσίας προέρχεται από την ΜΕΥΑ του Δήμου Κομοτηνής. Η παροχή ιλύος γίνεται σε

3 κύκλους φόρτισης: μια εβδομάδα φόρτισης με ισόποσες καθημερινές ποσότητες ιλύος, ακολουθούμενη από 1-3 εβδομάδες ανάπαυσης ανάλογα με την εποχή. Δείγματα ιλύος συλλέγονταν στο τέλος κάθε κύκλου φόρτισης και αναλύονταν, μεταξύ άλλων, για τον υπολογισμό Ολικών Στερεών (απόδοση αφυδάτωσης) με σκοπό τον προσδιορισμό του περιεχομένου νερού. Στο Σχήμα 1 παρουσιάζονται μερικές φωτογραφίες των πιλοτικών μονάδων από τα στάδια κατασκευής και λειτουργίας, ενώ το Σχήμα 2 παρουσιάζει μία σχεδιαστική διατομή των πιλοτικών μονάδων, καθώς και όλες τις εισροές και απώλειες νερού που λαμβάνουν χώρα μέσω των διάφορων διεργασιών. (α) (β) (γ) Σχήμα 1. (α) Στρώμα στράγγισης με κροκάλες και σωλήνες αερισμού, (β) μονάδα με κοινό καλάμι και (γ) αφύτευτη μονάδα, φαίνεται η λάσπη. E s P Q ws T Στρώμα ιλύος (V 1 ) Q ds Στρώσεις πορωδών υλικών (V 2 ) Q d Σχήμα 2. Σχεδιαστική αναπαράσταση της διατομής των πιλοτικών μονάδων και ισοζύγιο νερού στις δεξαμενές. Η μέτρηση της εξατμισιδιαπνοής έγινε για ένα πλήρες έτος (Οκτώβριος 2008 Δεκέμβριος 2009) με την καθημερινή καταγραφή όλων των ροών στις δεξαμενές, τόσο της εφαρμοζόμενης ιλύος όσο και του διασταλάγματος στη βάση των δεξαμενών. Ο ρυθμός εξατμισιδιαπνοής ανά μήνα υπολογίστηκε με βάση το ισοζύγιο νερού στο στρώμα ιλύος και στις στρώσεις των πορωδών μέσων, λαμβάνοντας υπόψη και την περιεκτικότητα σε νερό του πρώτου στρώματος, ως ακολούθως: P Qws Es Qds V1 (1) P Qws Es T Qd V2 V1 (3) Q T Q V (2) E T ET (4) ds d 2 s ET P Q Q V V (5) ws d 1 2 όπου ΕT είναι η εξατμισιδιαπνοή (L), Q ws το περιεχόμενο νερό στην ιλύ τροφοδοσίας (L), Q ds η ποσότητα του νερού που στραγγίζει προς το κάτω στρώμα των πορωδών υλικών (L), Q d το

4 νερό διασταλάγματος στη βάση της δεξαμενής (L), E s η εξάτμιση από την επιφάνεια του στρώματος ιλύος (L), T η διαπνοή των φυτών από το στρώμα πορωδών υλικών (L), P η βροχόπτωση (L), V 1 ο όγκος του περιεχόμενου νερού στο στρώμα υπολειμματικής ιλύος (L), δηλαδή στο τέλος του εκάστοτε κύκλου ανάπαυσης πριν την νέα φόρτιση, και V 2 ο όγκος του περιεχόμενου νερού στο στρώμα των πορωδών υλικών (L). Από τους υπολογισμούς των όγκων των διαφόρων μεγεθών, προκύπτει στη συνέχεια το ύψος εξατμισιδιαπνοής (με βάση τη γνωστή επιφάνεια του στρώματος ιλύος, ίση με 0,57 m²). 3. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ-ΣΥΖΗΤΗΣΗ 3.1. Πορεία αφυδάτωσης Το βάθος του στρώματος της χωνευμένης ιλύος στις δεξαμενές κυμαίνεται μεταξύ 11 και 24 cm, ανάλογα με την φόρτιση της κάθε δεξαμενής. Ο Πίνακας 2 παρουσιάζει τα αποτελέσματα της αφυδάτωσης, σχετικά με την μείωση του όγκου της ιλύος που έχει προστεθεί στις δεξαμενές και το περιεχόμενο στερεών στην επεξεργασμένη ιλύ. Όπως φαίνεται από τον Πίνακα 2, οι χαμηλότερες αποδόσεις τόσο ως προς την μείωση όγκου όσο και ως προς την περιεχόμενη συγκέντρωση στερεών, εντοπίζονται στις S3, S4 και S10, οι οποίες δεν περιέχουν φυτά: η S4 αποτελεί την μονάδα ελέγχου, ενώ τα φυτά στις S3 (ψαθί) και S10 (απουσία σωλήνων αερισμού) ξεράθηκαν κατά το καλοκαίρι του πρώτου έτους λειτουργίας, ενδεικτικά της μεγαλύτερης ευαισθησίας του ψαθιού και, πιθανόν, της σημασίας που έχει η παρουσία σωλήνων αερισμού [8]. Σε γενικές γραμμές, η αφυδάτωση κρίνεται πολύ ικανοποιητική, καθώς ο όγκος της ιλύος μειώνεται μέχρι και 95%, ενώ το περιεχόμενο σε στερεά συνεχώς αυξάνει. Πίνακας 2. Μείωση όγκου ιλύος και αφυδάτωση στις μονάδες ΤΥΚΡ. Μονάδα Συνολικός όγκος ιλύος (30 κύκλοι λειτουργίας) (L) Όγκος χωνευμένης ιλύος (L) Μείωση όγκου (%) Μέση τιμή ΟΣ (%) S1 2411,7 108,3 95,5 23,5 S2 2411,7 136,8 94,3 25,0 S3 2411,7 316,4 86,9 17,1 S4 2411,7 322,1 86,7 17,2 S5 1005,3 62,7 93,8 31,7 S6 1942,0 96,9 95,0 26,5 S7 2411,7 142,5 94,1 16,5 S8 1005,3 79,8 92,1 24,3 S9 1942,0 114,0 94,1 22,1 S ,7 296,4 87,7 15,9 S ,7 102,6 95,8 22,5 ΙΝ 3, Υπολογισμός της Εξατμισιδιαπνοής Στους υπολογισμούς της εξατμισιδιαπνοής με βάση την Εξ. (5), έγιναν δύο παραδοχές: (α) ΔV 2 0. Δεδομένου ότι το βάθος του στρώματος ιλύος αυξάνει με ρυθμό κοντά στα 10 cm/μήνα με τις φορτίσεις ιλύος, συνεπάγεται ότι η αύξηση του περιεχομένου νερού θα είναι κοντά στα 7.5 cm/μήνα (για μία μέση τιμή υγρασίας κοντά στο 75%). Καθώς οι μέσες τιμές ΕΤ κυμαίνονται μεταξύ mm/μήνα, μπορεί να θεωρηθεί ότι οι απαιτούμενες ποσότητες νερού για εξάτμιση και διαπνοή λαμβάνονται από το στρώμα ιλύος και έτσι ο όγκος του νερού στο στρώμα των πορωδών υλικών πρακτικά δεν μεταβάλλεται και παραμένει πολύ κοντά στο 0 στο τέλος της περιόδου φόρτισης λόγω άμεσης στράγγισης και διαπνοής. (β) Γραμμική μεταβολή κορεσμού στρώματος ιλύος. Για πρακτικούς λόγους,

5 Aθροιστική ΕΤ (mm) θεωρούμε ότι η μείωση του αρχικού κορεσμού μετά την κάθε φόρτιση με ιλύ γίνεται γραμμικά (ημερήσια ισοκατανομή). Τα αποτελέσματα της αφυδάτωσης στις πιλοτικές μονάδες συνδέονται άμεσα με την διεργασία της εξατμισιδιαπνοής. Το Σχήμα 3 παρουσιάζει τις αθροιστικές τιμές εξατμισιδιαπνοής και της καθαρής εξάτμισης στις 11 πιλοτικές μονάδες για το διάστημα του ενός έτους περίπου που γινόταν η μέτρηση της ΕΤ. Να σημειωθεί ότι οι τιμές αφορούν στην πραγματική (μετρηθείσα) ΕΤ και όχι στην δυνητική ΕΤ, ενώ οι υπολογισμοί αφορούν σε όλη την περίοδο μεταξύ των φορτίσεων με ιλύ. Ο ρυθμός εξατμισιδιαπνοής διαφορετικών φυτών μπορεί να εκτιμηθεί με την εφαρμογή διαφόρων παραγόντων στην καθαρή εξάτμιση και η εξατμισιδιαπνοή εξαρτάται από το κλίμα (ακτινοβολία, θερμοκρασία, υγρασία, ταχύτητα ανέμου, κλ.), τις πρακτικές διαχείρισης και τις περιβαλλοντικές συνθήκες [9] Αθροιστικές τιμές Εξατμισοδιαπνοής (Oκτώβρης Οκτώβρης 2009) S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 Πιλοτική Μονάδα Σχήμα 3. Αθροιστικές τιμές εξατμισιδιαπνοής (mm) στις πιλοτικές μονάδες και καθαρής εξάτμισης. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 3, η σύγκριση μεταξύ των μονάδων με υψηλή φόρτιση ιλύος φανερώνει ότι η παρουσία των φυτών ενισχύει σημαντικά τις απώλειες ύδατος μέσω της εξατμισιδιαπνοής (ΕΤ). Έτσι, οι φυτεμένες μονάδες S7, S1, S2 και S11 έχουν μέση αθροιστική ΕΤ ίση με 2371 mm/έτος, ενώ οι αφύτευτες S3, S4 και S mm/έτος. Γίνεται έτσι αντιληπτός ο σημαντικός ρόλος που παίζουν τα φυτά, καθώς με την παρουσία τους αυξάνονται οι απώλειες νερού, μέσω της διαπνοής. Επιπλέον, από το σχήμα διακρίνεται μια ομαδοποίηση των μονάδων, με βάση την φόρτιση ιλύος που δέχονται. Οι μονάδες που δέχονταν την μέση φόρτιση με ιλύ (S6 και S9) έχουν μέση τιμή αθροιστικής ΕΤ 1850 mm/έτος, ενώ αυτές με την χαμηλή φόρτιση (S5 και S8) μόλις 1140 mm/έτος. Γίνεται λοιπόν σαφές ότι, όσο αυξάνει η ποσότητα της λυματολάσπης που δέχεται το σύστημα, τόσο αυξάνει και η δραστηριότητα των καλαμιών (και άρα η διαπνοή τους) και η διαθέσιμη ποσότητα νερού για εξάτμιση από την επιφάνεια, καταλήγοντας έτσι σε αυξημένες τιμές ΕΤ. Σε σχέση με την καθαρή εξάτμιση, φαίνεται πως όλες οι μονάδες που δέχονταν υψηλή και μέση φόρτιση ιλύος είχαν αρκετά υψηλότερες τιμές. Έτσι, οι αθροιστικές τιμές ΕΤ στις μονάδες με την υψηλή φόρτιση είναι κατά 160% μεγαλύτερες της αθροιστικής καθαρής εξάτμισης (1480 mm/έτος), ενώ αυτές με μέση φόρτιση να βρίσκονται στο 125%. Για τις δεξαμενές χωρίς φυτά, οι τιμές ΕΤ ήταν μεγαλύτερες της καθαρής εξάτμισης κατά 122%. Το γεγονός αυτό συμφωνεί με τα αναφερόμενα στην βιβλιογραφία, ότι η εξατμισιδιαπνοή από τα καλάμια μπορεί να είναι μέχρι και διπλάσια της εξάτμισης από μία ελεύθερη επιφάνεια νερού [3]. Η αυξημένη ΕΤ στις αφύτευτες μονάδες, συγκριτικά με την καθαρή εξάτμιση, πιθανόν να οφείλεται στο σκούρο χρώμα της επιφάνειας της κλίνης (συσσωρευμένη λάσπη) που προσδίδει μεγαλύτερη ικανότητα για απορρόφηση της ακτινοβολούμενης θερμότητας από τον ήλιο. Επιπλέον, η επιφάνεια του στρώματος ιλύος δεν είναι απόλυτα επίπεδη, όπως μία ελεύθερη επιφάνεια νερού, αλλά έχει μεγαλύτερη τραχύτητα, αυξάνοντας έτσι την ενεργή επιφάνεια για εξάτμιση. S8 S9 S10 S11 Eξάτμιση

6 Πρέπει να σημειωθεί ότι οι χαμηλότερες τιμές ΕΤ στις μονάδες με την χαμηλή φόρτιση συγκριτικά με την εξάτμιση (23% μικρότερες), υποδεικνύει ότι η διαθέσιμη ποσότητα νερού στις μονάδες αυτές χάνεται με γοργούς ρυθμούς τις πρώτες μέρες ανάπαυσης. Το γεγονός αυτό επιβεβαιώνεται και από την παρατήρηση των δύο αυτών μονάδων κατά την λειτουργία τους, καθώς το στρώμα ιλύος σε αυτές φαινόταν ξερό αρκετά πιο νωρίς σε σχέση με τις άλλες μονάδες. Ακόμη, από τις μετρήσεις φαίνεται και πως υπάρχει και εποχιακή διακύμανση των τιμών ΕΤ. Τους θερινούς μήνες, το σύστημα παρέμενε κορεσμένο για 4-6 μέρες μετά την τελευταία φόρτιση με ιλύ, ενώ το χειμώνα για περισσότερες μέρες, λόγω του πιο αργού ρυθμού διήθησης και της μεγαλύτερης βροχόπτωσης. Έτσι, τους θερινούς μήνες η εξατμισιδιαπνοή ήταν αυξημένη κατά 33% περίπου στις φυτεμένες μονάδες, σε σχέση με τον χειμώνα, τη στιγμή που η καθαρή εξάτμιση αυξανόταν κατά περίπου 90%. Οι αυξημένες τιμές εξατμισιδιαπνοής στις φυτεμένες μονάδες εξηγούν σε μεγάλο βαθμό και τον αρκετά μεγαλύτερο βαθμό αφυδάτωσης που παρατηρείται σε αυτές (Πίνακας 2) και το μεγαλύτερο περιεχόμενο ολικών στερεών, σε σχέση με τις αφύτευτες μονάδες. Το γεγονός ότι κατά τους θερινούς μήνες το διάστημα ανάπαυσης μεταξύ δύο φορτίσεων ιλύος είναι μικρότερο (η ξήρανση και αφυδάτωση προχωρά ταχύτερα), υποδεικνύει ότι η ικανότητα εξατμισιδιαπνοής των φυτών είναι μεγαλύτερη το καλοκαίρι, συνεπώς μπορεί να εφαρμοστούν και μεγαλύτερα επίπεδα φορτίσεων. 4. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Έντεκα πιλοτικές μονάδες τεχνητών υγροβιότοπων κατακόρυφης ροής κατασκευάστηκαν και λειτουργούν για την επεξεργασία λυματολάσπης. Η μέτρηση της πραγματικής εξατμισιδιαπνοής φανερώνει τον σημαντικό ρόλο της διεργασίας αυτής στην μείωση του όγκου και την αφυδάτωση της ιλύος. Επιπλέον, η παρουσία των φυτών ενισχύει σημαντικά τις τιμές της εξατμισιδιαπνοής. Η απόδοση των συστημάτων κρίνεται άκρως ικανοποιητική, εφόσον επιτυγχάνεται μείωση του προς επεξεργασία όγκου ιλύος μέχρι και 96%. Περαιτέρω έρευνα και επεξεργασία των δεδομένων που θα προκύψουν, θα φανερώσουν την άμεση συσχέτιση του ρυθμού εξατμισιδιαπνοής με τις διάφορες κλιματικές και μετεωρολογικές παραμέτρους. 5. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. Nielsen S., Sludge drying reed beds. Water Science and Technology, 48 (5), Nielsen S. and Willoughby N., Sludge treatment and drying reed bed systems in Denmark. Journal Wat Env, 19 (4), Liénard A., Duchéne Ph. and Gorini D., A study of activated sludge dewatering in experimental reed-planted or unplanted sludge drying beds. Water Science and Technology, 32 (3), Edwards K.J., Gray R.K., Cooper J.D., Biddlestone J.A. and Willoughby N., Reed bed dewatering of agricultural sludges and slurries. Water Science and Technology, 44 (11), Cooper P., Willoughby N. and Cooper D., The use of reed-beds for sludge drying, Proceedings of the 7 th Conference on Biosolids and Organic Residuals, November 17-20, Wakefield, Kim J.B. and Smith D.E., Evaluation of sludge dewatering reed beds: a niche for small systems. Water Science and Technology, 35 (6), Stefanakis A.I., Akratos C.S., Melidis P., Tsihrintzis V.A., Activated sludge dewatering in pilot-scale, vertical flow constructed wetlands. Proceedings of the Conference on Small and Decentralized Water and WWTPs, May 2-4, Skiathos Island, Greece. 8. Stefanakis A.I. and Tsihrintzis V.A., An experimental study of activated sludge treatment in Sludge Drying Reed Beds. Proceedings of the 3 rd International Conference AMIREG09, September 7-9, Athens, Greece.

7 9. Allen R.G., Pereira L.S., Raes D. and Smith M., Crop Evapotranspiration (Guidelines for computing crop water requirements). FAO Irrigation and Drainage paper No 56, FAO, Rome.