Σ.Δ.Η.ΚΑΒΑΛΑ ΥΟΛΖ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΚΩΝ ΔΦΑΡΜΟΓΩΝΣΜΖΜΑ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΑ ΠΔΣΡΔΛΑΗΟΤ ΚΑΗ ΦΤΗΚΟΤ ΑΔΡΗΟΤ

Transcript

1 Σ.Δ.Η.ΚΑΒΑΛΑ ΥΟΛΖ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΚΩΝ ΔΦΑΡΜΟΓΩΝΣΜΖΜΑ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΑ ΠΔΣΡΔΛΑΗΟΤ ΚΑΗ ΦΤΗΚΟΤ ΑΔΡΗΟΤ ΠΣΤΥΗΑΚΖ ΔΡΓΑΗΑ ΘΔΜΑ: ΥΔΓΗΟ ΚΑΗ ΔΠΔΞΔΡΓΑΗΑ ΓΖΜΟΣΗΚΩΝ ΛΤΜΑΣΩΝ ΓΗΑ ΚΑΣΟΗΚΟΤ ΤΠΔΤΘΤΝΟ ΚΑΘΗΓΗΣΗ:Γ.ΜΑΡΜΑΝΗ ΠΟΤΓΑΣΗ:ΜΠΟΤΚΟΤΒΑΛΑ ΓΗΜΗΣΡΙΟ 1

2 ΠΔΡΗΔΥΟΜΔΝΑ ΠΡΟΛΟΓΟ.5 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1:Τδξαπιηθή δηαθίλεζε θαη αλπςσηηθέο εγθαηαζηάζεηο ιπκάησλ θαη ιάζπεο 1.ΓΔΝΗΚΑ ΥΖΜΑ ΓΗΑΝΟΜΖ ΛΤΜΑΣΩΝ ΠΑΡΟΥΔ ΛΤΜΑΣΩΝ ΚΑΗ ΛΑΠΖ ΑΝΣΛΗΟΣΑΗΑ ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2:Γεμακελέο πξσηνβάζκηαο θαζίδεζεο 1.ΓΔΝΗΚΖ ΛΔΗΣΟΤΡΓΗΑ ΛΔΗΣΟΤΡΓΗΚΔ ΤΝΑΡΣΖΔΗ ΜΔΡΗΚΑ ΣΔΥΝΗΚΑ ΣΟΗΥΔΗΑ..14 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3:Βηνινγηθή επεμεξγαζία κε ελεξγό ίιπ 1.ΓΔΝΗΚΑ ΚΡΗΣΖΡΗΑ ΥΔΓΗΑΜΟΤ ΓΔΞΑΜΔΝΖ ΑΔΡΗΜΟΤ.19 3.ΜΑΘΖΜΑΣΗΚΟ ΟΜΟΗΩΜΑ ΔΝΔΡΓΟΤ ΗΛΤΟ 21 4.ΚΡΗΣΖΡΗΑ ΥΔΓΗΑΜΟΤ ΓΔΞΑΜΔΝΩΝ ΣΔΛΗΚΖ ΚΑΘΗΕΖΖ.25 5.ΒΔΛΣΗΣΟΠΟΗΖΖ ΓΗΑΣΑΗΟΛΟΓΖΖ ΓΔΞΑΜΔΝΩΝ ΑΔΡΗΜΟΤ-ΓΣΚ ΥΔΓΗΑΜΟ ΓΔΞΑΜΔΝΩΝ ΑΔΡΗΜΟΤ ρήκα θαη θαζεζηώο κίμεο Αεξηζκόο θαη κίμε ΥΔΓΗΑΜΟ ΓΔΞΑΜΔΝΩΝ ΣΔΛΗΚΖ ΚΑΘΗΕΖΖ...39 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4:Ομεηδσηηθή ηάθξνο 1.ΓΔΝΗΚΑ ΘΔΜΔΛΔΗΩΓΖ ΑΡΥΔ ΛΔΗΣΟΤΡΓΗΑ Αεξόβηα ζηαζεξνπνίεζε νξγαληθήο ηξνθή Γηαζηαζηνιόγεζε θαη κεζνδνινγία ππνινγηζκνύ Απαηηήζεηο νμπγόλνπ ΑΠΟΓΟΖ ΟΞΔΗΓΩΣΗΚΖ ΣΑΦΡΟΤ Απνκάθξπλζε BOD θαη COD.43 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 5:Βηνινγηθά θίιηξα 1.ΓΔΝΗΚΑ ΔΗΓΖ ΒΗΟΛΟΓΗΚΩΝ ΦΗΛΣΡΩΝ..44 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 6:Πάρπλζε ηιύνο 1.ΓΔΝΗΚΑ ΥΑΡΑΚΣΖΡΗΣΗΚΑ ΔΗΔΡΥΟΜΔΝΖ ΗΛΤΟ ΣΤΠΟ ΠΑΥΤΝΣΩΝ Παρπληέο βαξύηεηαο Παρπληέο επίπιεπζεο Φπγνθεληξηθνί παρπληέο..51 2

3 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 7:Υώλεπζε ιάζπεο 1.ΓΔΝΗΚΑ ΜΗΚΡΟΒΗΟΛΟΓΗΑ ΣΖ ΑΝΑΔΡΟΒΗΑ ΥΩΝΔΤΖ ΣΡΟΠΟ ΛΔΗΣΟΤΡΓΗΑ ΣΖ ΑΝΑΔΡΟΒΗΑ ΥΩΝΔΤΖ ΚΑΗ ΚΡΗΣΖΡΗΑ ΥΔΓΗΑΜΟΤ Σξόπνο ιεηηνπξγίαο ρσλεπηή Πξνθαηαζθεπαζκέλνη ρσλεπηέο Οξνθή ρσλεπηή ΤΣΖΜΑΣΑ ΑΝΑΜΗΞΖ πζηήκαηα θπθινθνξίαο ηεο ιάζπεο κέζσ εμσηεξηθώλαληιηώλ Δζσηεξηθά ζπζηήκαηα κεραληθήο αλάκημεο Δζσηεξηθά ζπζηήκαηα αλάκημεο κε αέξην ΘΔΡΜΑΝΖ ΣΟΤ ΥΩΝΔΤΣΖ Απαηηήζεηο ζεξκόηεηαο Πεγέο ζεξκόηεηαο Μέζνδνη ζέξκαλζεο ηεο ιάζπεο.63 6.ΓΔΤΣΔΡΟΒΑΘΜΗΟΗ ΥΩΝΔΤΣΔ Έλαξμε ιεηηνπξγίαο ρσλεπηή ΥΡΖΔΗ ΑΔΡΗΟΤ Καύζε αεξίνπ ΚΔΦΑΛΑΗΟ 8:Αθπδάησζε θαη δηάζεζε ηεο ιάζπεο 1.ΓΔΝΗΚΑ ΑΦΤΓΑΣΩΖ ΣΖ ΛΑΠΖ ΣΟ ΔΓΑΦΟ Κιίλεο μήξαλζεο Αλαεξόβηεο ιίκλεο ΑΦΤΓΑΣΩΖ ΜΔ ΜΖΥΑΝΗΚΑ ΜΔΑ Γεληθά Σππηθά ζπζηήκαηα κεραληθήο αλάκημεο ύγθξηζε κεηαμύ ησλ δηαθόξσλ ηύπσλ κεραληθήο Αθπδάησζεο ΣΑΔΗ ΔΞΔΛΗΞΖ ΣΩΝ ΜΔΘΟΓΩΝ ΑΦΤΓΑΣΩΖ ΚΑΗ ΓΗΑΘΔΖ ΣΖ ΛΑΠΖ Κξνθίδσζε πζηήκαηα κεραληθήο αθπδάησζεο ΔΠΑΝΑΥΡΖΗΜΟΠΟΗΖΖ ΚΑΗ ΓΗΑΘΔΖ ΣΖ ΛΑΠΖ.75 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 9:Παξάδεηγκα<<Έξγν επεμεξγαζίαο θαη δηάζεζεο ιπκάησλ πόιεο Λάξηζαο>> 1.ΥΑΡΑΚΣΖΡΗΣΗΚΑ ΣΖ ΠΔΡΗΟΥΖ-ΦΟΡΣΗΑ ΡΤΠΩΝ ΑΠΟΓΔΚΣΔ ΛΤΜΑΣΩΝ ΚΑΗ ΛΑΠΖ-ΑΠΑΗΣΟΤΜΔΝΖ ΔΠΔΞΔΡΓΑΗΑ Λύκαηα Λάζπε ΒΑΘΜΗΓΔ ΚΑΗ ΜΔΘΟΓΟ ΔΠΔΞΔΡΓΑΗΑ Πξνθαηαξθηηθή επεμεξγαζία Πξσηνβάζκηα επεμεξγαζία Γεπηεξνβάζκηα επεμεξγαζία Σξηηνβάζκηα επεμεξγαζία Υεηξηζκόο ιάζπεο

4 4.ΒΑΗΚΑ ΜΔΓΔΘΖ ΥΔΓΗΑΜΟΤ ΚΑΗ ΣΔΥΝΗΚΔ ΔΠΗΛΟΓΔ Έξγα πξνθαηαξθηηθήο επεμεξγαζίαο Αληιηνζηάζην εηζόδνπ(α1) Γεμακελέο πξσηνβάζκηαο θαζίδεζεο(γπκ) Γεπηεξνβαζκηα (βηνινγηθή) επεμεξγαζία Σξηηνβάζκηα επεμεξγαζία Γεληθή δηάηαμε ηεο εγθαηάζηαζεο ΒΗΒΛΗΟΓΡΑΦΗΑ

5 ΠΡΟΛΟΓΟ Σν πξφβιεκα ηεο επεμεξγαζίαο θαη δηάζεζεο ησλ δεκνηηθψλ ιπκάησλ είλαη έλα λέν θαη νμχ πξφβιεκα ηνπ Διιεληθνχ ρψξνπ.μέρξη πξίλ απφ ιίγα,ζρεηηθψο, ρξφληα ε κνλνθαηνηθία απνηεινχζε ηνλ θαλφλα γηα ηηο πεξηζζφηεξεο Διιεληθέο πφιεηο θαη ε απνρέηεπζε ηνπ κηθξνχ φγθνπ αθαζάξησλ πξαγκαηνπνηνχληαλ εχθνια,αλ θαη φρη πάληα ρσξίο ζνβαξή ξχπαλζε ηνπ ππφγεηνπ λεξνχ,κε ηε βνήζεηα ηνπ παξαδνζηαθνχ απνξξνθεηηθνχ βφζξνπ,ηνπνζεηεκέλνπ θάπνπ ζηνλ θήπν ηνπ ζπηηηνχ.η ζε κεγάιε έθηαζε θαηαζθεπή πνιπθαηνηθηψλ πνπ παξαηεξήζεθε ηα ηειεπηαία ρξφληα ζε θάζε ζρεδφλ Διιεληθή πφιε άιιαμε ξηδηθά ηελ άλσ εηθφλα. Ο απνξξνθεηηθφο βφζξνο πνπ κπνξεί λα θαηαζθεπαζζεί ζηα κηθξά,ζπγθξηηηθψο κε ηηο θαηνηθεκέλεο επηθάλεηεο,αθάιππηα ηκήκαηα ησλ νηθνπέδσλ είλαη πιένλ αλίθαλνο λα δηνρεηεχζεη ηηο κεγάιεο παξνρέο αθαζάξησλ.έηζη,ε θαηαζθεπή δεκνηηθψλ δηθηχσλ ζπιινγήο ησλ αθαζάξησλ θαη ζπλεπψο θαη ε θαηαζθεπή εγθαηαζηάζεσλ γηα ηελ επεμεξγαζία ηνπο έγηλε,θάπσο μαθληθά,έλα απφ ηα πην ζνβαξά πξνβιήκαηα ησλ Διιεληθψλ νηθηζκψλ. ηα θεθάιαηα πνπ αθνινπζνχλ γίλεηαη πεξηγξαθή ηνπ ζρεδηαζκνχ ησλ εγθαηαζηάζεσλ επεμεξγαζίαο δεκνηηθψλ ιπκάησλ θαζψο επίζεο δίλεηαη θαη έλα παξάδεηγκα έξγνπ επεμεξγαζίαο θαη δηάζεζεο ιπκάησλ ηεο πφιεο Λάξηζαο. 5

6 ΤΔΡΑΤΛΙΚΘ ΔΙΑΚΙΝΙΘ ΚΑΙ ΑΝΤΨΩΣΙΚΕ ΕΓΚΑΣΑΣΑΕΙ ΛΤΜΑΣΩΝ ΚΑΙ ΛΑΠΘ 1.Γενικά Τα λφματα και θ λάςπθ διζρχονται γενικϊσ από ςειρά διαδοχικϊν βακμίδων επεξεργαςίασ, κάκε δε βακμίδα περιλαμβάνει κατά κανόνα, περιςςότερεσ από μία παράλλθλεσ μονάδεσ. Θ διακίνθςθ λυμάτων και λάςπθσ από βακμίδα ςε βακμίδα και θ διανομι τουσ ςτισ παράλλθλεσ μονάδεσ πραγματοποιείται επί το πλείςτο με αγωγοφσ υπό πίεςθ. Θ άνω υδραυλικι λειτουργία αποτελεί κρίςιμθ ςυνιςτϊςα τθσ όλθσ λειτουργίασ μιασ εγκατάςταςθσ επεξεργαςίασ λυμάτων και θ μελζτθ τθσ απαιτεί λεπτι και ςυχνά ογκϊδθ εργαςία που δφςκολα διαχωρίηεται από τον όλο Υγειονολογικό Σχεδιαςμό. Το κεφάλαιο αυτό, προχποκζτοντασ τθ γνϊςθ τθσ Βαςικισ Εφαρμοςμζνθσ Υδραυλικισ, ζχει ωσ αντικείμενο τα ςθμαντικότερα ειδικά προβλιματα υδραυλικισ διακίνθςθσ λυμάτων και λάςπθσ και το ςυναπτόμενο πρόβλθμα των εγκαταςτάςεων ανφψωςισ τουσ. 2.ΧΘΜΑ ΔΙΑΝΟΜΘ ΛΤΜΑΣΩΝ Θ μορφι του δικτφου υδραυλικισ διακίνθςθσ εξαρτάται από το πλικοσ των μονάδων και άλλα ειδικότερα χαρακτθριςτικά τθσ εγκατάςταςθσ. Μπορεί εντοφτοισ να διατυπωκεί μία αρχι γενικισ εφαρμογισ. Κατά τθν αρχι αυτι οι εκροζσ από τισ παράλλθλεσ μονάδεσ μιασ βακμίδασ επεξεργαςίασ κα πρζπει να ςυγκεντρϊνονται ςε κοινό φρεάτιο Φ και από εκεί να επαναδιανζμονται ςτισ παράλλθλεσ μονάδεσ τθσ επόμενθσ βακμίδασ όπωσ φαίνεται ςτο ακόλουκο ςχιμα: Το άνω ςχιμα διανομισ ζχει το μεγάλο πλεονζκτθμα ότι διακοπι τθσ λειτουργίασ μιασ μονάδασ ι του αντίςτοιχου αγωγοφ δεν προκαλεί διακοπι λειτουργίασ όλθσ τθσ ςειράσ. Ζτςι, αν διακοπεί θ λειτουργία τθσ Α 1, το ςφνολο τθσ παροχισ κα διοχετευκεί ςτθν Α 2 με κάποια μεγαλφτερθ ι μικρότερθ ταπείνωςθ τθσ απόδοςθσ τθσ αλλά ςτθν επόμενθ βακμίδα κα εξακολουκεί να εργάηεται θ μονάδα Β 1 μαηί με 6

7 τθν Β 2.Θ ςωςτι διανομι ελζγχεται με ρυκμίςιμουσ υπερχειλιςτζσ όπωσ φαίνεται ςτο ςχιμα. Το άνω ςυνιςτϊμενο ςχιμα διανομισ είναι δαπανθρότερο ςε ςφγκριςθ με τθν κατευκείαν ςφνδεςθ Α 1 -Β 1 και Α 2 -Β 2 ιδιαίτερα επειδι ςυνεπάγεται μεγαλφτερεσ απϊλειεσ υδραυλικοφ φρεατίου αλλά το λειτουργικό του πλεονζκτθμα δικαιολογεί τισ πρόςκετεσ δαπάνεσ. Εξυπακοφεται ότι ςε περίπτωςθ μεγάλου πλικουσ παράλλθλων μονάδων θ ςυγκζντρωςθ-επαναδιανομι μπορεί να εφαρμόηεται κατά ομάδεσ μονάδων. 3.ΠΑΡΟΧΕ ΛΤΜΑΣΩΝ ΚΑΙ ΛΑΠΘ Οι περιςςότερεσ μονάδεσ επεξεργαςίασ ςχεδιάηονται ςυνικωσ για τισ μζςεσ ετιςιεσ τιμζσ τθσ παροχισ και των ρυπαντικϊν φορτίων των λυμάτων ι για τισ μζςεσ τιμζσ ςε κάποιο κρίςιμο διάςτθμα του ζτουσ, π.χ. ςτο διάςτθμα των χαμθλϊν ροϊν του αποδζκτθ ποταμοφ. Πμωσ το δίκτυο διανομισ κα πρζπει να είναι ικανό να διοχετεφει τθν μζγιςτθ, περίπου ειςροι λυμάτων γιατί αλλιϊσ μπορεί να προκλθκοφν απαράδεκτεσ υπερυψϊςεισ ςτάκμθσ ςτον αγωγό προςαγωγισ ι ακόμα και υπερχειλίςεισ λυμάτων. Εξάλλου, οι ταχφτθτεσ ροισ ςτουσ αγωγοφσ κα πρζπει να διατθροφνται ςε επαρκϊσ υψθλά επίπεδα ϊςτε να περιορίηονται οι αποκζςεισ ςτερεϊν ςε ανεκτά επίπεδα. Απαιτείται ςυνεπϊσ κατά τθν υδραυλικι μελζτθ θ γνϊςθ των μζγιςτων και ελάχιςτων παροχϊν ςχεδιαςμοφ. Αν δεν υπάρχουν ςχετικά ςτοιχεία για το ςυγκεκριμζνο ζργο τότε οι εκτιμιςεισ κα γίνουν με εφαρμογι εμπειρικϊν ςχζςεων. Δφο τζτοιεσ ςχζςεισ, από τισ πολλζσ διακζςιμεσ είναι οι ακόλουκεσ(1). Qmax=5p -1/6 Qa (1) Qmin=0.20p 1/6 Qa (2) Ππου:Qmax, Qmin=μζγιςτθ και ελάχιςτθ παροχι ςχεδιαςμοφ, αντιςτοίχωσ Qa=μζςθ ετιςια παροχι p=εξυπθρετοφμενοσ πλθκυςμόσ ςε χιλιάδεσ Τιμζσ ζξω από το διάςτθμα Qmax-Qmin δεν αποκλείονται αλλά μπορεί να υποτεκεί ότι θ διάρκειά τουσ είναι πολφ μικρι ϊςτε να μθν ανακφπτουν προβλιματα κατακλίςεων ι αποκζςεων. Οι παροχζσ τθσ λάςπθσ Q λ μποροφν να εκτιμθκοφν με βάςθ τθν ταχφτθτα παραγωγισ ςτερεϊν Μ(μάηα/χρόνοσ)και τθν ςυγκζντρωςθ ςτερεϊν S(μάηα/όγκοσ) δθλαδι Q λ =M/S (όγκοσ/χρόνοσ) Ο τρόποσ υπολογιςμοφ τθσ ταχφτθτασ παραγωγισ Μ δίνεται ςτα κεφάλαια ςχετικά με τίσ μονάδεσ επεξεργαςίασ που παράγουν λάςπθ, δθλαδι τθν δεξαμενι πρωτοβάκμιασ κακίηθςθσ και τισ μονάδεσ βιολογικισ επεξεργαςίασ. Οι ςυγκεντρϊςεισ S εξαρτιοφνται από τον τρόπο απόλθψθσ τθσ λάςπθσ από τισ δεξαμενζσ πρωτοβάκμιασ και δευτεροβάκμιασ κακίηθςθσ. Οι ακόλουκεσ τιμζσ μποροφν να κεωρθκοφν τυπικζσ(2 ). α. Ρρωτοβάκμια λάςπθ 50kg/m 3 β. Ενεργι λάςπθ 7,5 ϋϋ γ. Λάςπθ βιολογικϊν φίλτρων 15 ϋϋ 7

8 δ. Λάςπεσ α+β με ςυγκάκιηθςθ δεξ. πρωτ.κακίηθςθσ 40 ϋϋ ε. Λάςπεσ α+γ ϋϋ ϋϋ ϋϋ ϋϋ 50 ϋϋ Στ. Μίγμα α+β μετά από πάχυνςθ βαρφτθτασ 40ϋϋ η. Μίγμα α+γ ϋϋ ϋϋ ϋϋ ϋϋ 50 ϋϋ θ. Ρρωτοβάκμια λάςπθ μετά από πάχυνςθ βαρφτθτασ 80 ϋϋ κ. Ενεργι λάςπθ μετά από πάχυνςθ με επίπλευςθ 40 ϋϋ 4.ΑΝΣΛΙΟΣΑΙΑ Μεγάλθ ςυχνότθτα εκκινιςεων των θλεκτροκινθτιρων μπορεί να προκαλζςει υπερκζρμανςθ και βλάβθ του εξοπλιςμοφ εκκίνθςθσ. Θ επιτρεπόμενθ ςυχνότθτα εξαρτιζται από τα χαρακτθριςτικά του εξοπλιςμοφ ςυχνά όμωσ γίνεται δεκτό ωσ γενικόσ κανόνασ, να μθν υπερβαίνει το πλικοσ εκκινιςεων τισ 12-15/ϊρα. Για αντλίεσ μθ ρυκμιηόμενθσ παροχισ θ άνω απαίτθςθ μπορεί να οδθγιςει ςε αξιόλογουσ ελάχιςτουσ όγκουσ του υγροφ καλάμου μεταξφ των ςτακμϊν εκκίνθςθσ και ςτάςθσ των αντλιϊν οι οποίοι όγκοι εξαρτιοφνται από τισ παροχζσ των αντλιϊν και το υδρογράφθμα ειςροισ. Μεγάλοι χρόνοι παραμονισ ανεπεξζργαςτων λυμάτων ςτον υγρό κάλαμο ςυνεπάγονται αυξθμζνα προβλιματα αποκζςεων και κίνδυνο ςθπτικϊν ςυνκθκϊν. Κατά ζνα κανόνα ο μζγιςτοσ χρόνοσ παραμονισ(για τθν ελάχιςτθ ωριαία παροχι)δεν πρζπει να υπερβαίνει τα 30min. 8

9 Σθμαντικόσ παράγοντασ για τθν ελαχιςτοποίθςθ του προβλιματοσ των αποκζςεων είναι θ κλίςθ του πυκμζνα του υγροφ καλάμου προσ τα ςτόμια αναρρόφθςθσ. Συχνά υιοκετείται θ κλίςθ 1:1 φαίνεται όμωσ ότι πιο απότομεσ κλίςεισ, ίςωσ μεγαλφτερεσ από 1,75:1, είναι ςκόπιμεσ. Το πλάτοσ του υγροφ καλάμου πρζπει να είναι κατά το δυνατό μικρό, όχι μικρότερο από 1,20m ϊςτε να είναι εφκολθ θ επίςκεψθ. Στθν περίπτωςθ αντλιϊν με μεταβλθτι ταχφτθτα περιςτροφισ ο όγκοσ του υγροφ καλάμου ελαχιςτοποιείται μζχρι περιοριςμοφ του ςε απλι διϊρυγα διανομισ τθσ ροισ ςτα ςτόμια αναρρόφθςθσ. Ρολφ μικρόσ, μπορεί, επίςθσ, να είναι ο ανοικτόσ υγρόσ κάλαμοσ των ελίκων του Αρχιμιδθ δεδομζνου ότι θ αντλοφμενθ παροχι προςαρμόηεται αυτόματα ςτθ ςτάκμθ ειςροισ. Συνεπϊσ, ςτισ άνω περιπτϊςεισ ελαχιςτοποιοφνται, και τα προβλιματα των αποκζςεων και ςθπτικϊν ςυνκθκϊν. Κατά τον ςχεδιαςμό του ςτεγανοφ καλάμου κα πρζπει να αφινεται ελάχιςτο περικϊριο 1,20m μεταξφ των αντλιϊν και 0,90m μεταξφ αντλίασ και τοίχου. 9

10 ΔΕΞΑΜΕΝΕ ΠΡΩΣΟΒΑΘΜΙΑ ΚΑΘΙΗΘΘ 1.ΓΕΝΙΚΘ ΛΕΙΣΟΤΡΓΙΑ Θ δεξαμενι πρωτοβάκμιασ κακίηθςθσ (ΔΚΡ) απομακρφνει αιωροφμενα ςτερεά (SS) από τα λφματα με τθν βοικεια τθσ βαρφτθτασ. Είναι, ζτςι, μια ςχετικά απλι και φκθνι διαδικαςία που ςπάνια απουςιάηει από τισ εγκαταςτάςεισ επεξεργαςίασ. Στο ςχιμα δίνεται ςχζδιο κυκλικισ δεξαμενισ κακίηθςθσ. Σθμειϊνεται ότι οι κυκλικζσ δεξαμενζσ είναι φκθνότερεσ από τισ ορκογωνικζσ ενϊ δεν φαίνεται να υςτεροφν από άποψθ λειτουργίασ, και απόδοςθσ. Ζτςι, θ εφαρμογι ορκογωνικϊν δεξαμενϊν φαίνεται δικαιολογθμζνθ μόνο όταν το πρόβλθμα χϊρου είναι κρίςιμο. Τα λφματα ειςζρχονται ςτο κζντρο τθσ δεξαμενισ και ρζουν ακτινικά προσ τον περιμετρικό υπερχειλιςτι και από εκεί ςτθν περιμετρικι διϊρυγα ςυλλογισ. Ομόκεντρο μεταλλικό κυλινδρικό φράγμα με διάμετρο 10-20% τθσ διαμζτρου τθσ δεξαμενισ και βάκοσ 1-2m από τθν επιφάνεια βοθκά ςτθν καταςτροφι τθσ υδραυλικισ ενζργειασ των ειςερχόμενων λυμάτων και ςυνεπϊσ ςτθν ομαλι, βραδεία ροι μζςα ςτθ ηϊνθ κακίηθςθσ. Εκείνα από τα αιωροφμενα ςτερεά για τα οποία ο χρόνοσ τθσ κατακόρυφθσ κίνθςθσ τουσ μζχρι τον πυκμζνα είναι μικρότεροσ από τον χρόνο τθσ οριηόντιασ κίνθςθσ μζχρι τον περιμετρικό υπερχειλιςτι κα ςυγκρατθκοφν, γενικϊσ, ςτον πυκμζνα με τθ μορφι υδαρισ λάςπθσ. Μεταλλικζσ λεπίδεσ προςαρμοςμζνεσ ςυνικωσ ςε περιςτρεφόμενθ γζφυρα ςαρϊνουν τθ λάςπθ προσ κεντρικό φρεάτιο ςυλλογισ. Αν θ απομάκρυνςθ τθσ λάςπθσ από το φρεάτιο πραγματοποιείται με επιτόπου χειριςμό τθσ δικλείδασ του αγωγοφ απαγωγισ, τότε είναι λογικό να επιδιϊκονται κατά το δυνατό αραιοί χειριςμοί οπότε το φρεάτιο πρζπει να ζχει ανάλογθ αποκθκευτικι ικανότθτα. Θ παραμονι τθσ λάςπθσ ςτο φρεάτιο αποτελεί παράγοντα ςυμπφκνωςθσ τθσ και με προςεκτικό χειριςμό απόλθψθσ μπορεί να επιτευχκεί ιδιαίτερα υψθλι πυκνότθτα λάςπθσ. Εντοφτοισ ο χειριςτισ δεν ζχει πλιρθ ζλεγχο τθσ διαδικαςίασ απόλθψθσ ενϊ, όχι ςπάνια, δεν είναι όςο πρζπει προςεκτικόσ ϊςτε να αποφφγει τθ μαηικι είςοδο νεροφ ςτο φρεάτιο και τον ςωλινα απόλθψθσ. Ζτςι ο άνω απλόσ χειριςμόσ μπορεί να οδθγεί και ςε απόλθψθ ιδιαίτερα υδαρισ λάςπθσ. Εξάλλου, μακρά παραμονι τθσ λάςπθσ ςτο φρεάτιο μπορεί να οδθγιςει ςε ςθπτικζσ ςυνκικεσ και ςε εκροι λυμάτων με αυξθμζνεσ ςυγκεντρϊςεισ BOD και ςτερεϊν. Θ ςθμερινι τεχνολογία δίνει τθ δυνατότθτα για ελεγχόμενθ και αποτελεςματικι απόλθψθ πράγμα ςθμαντικό για τθν απόδοςθ τθσ ίδιασ τθσ δεξαμενισ και επίςθσ για τα ζργα επεξεργαςίασ τθσ λάςπθσ. Στον αγωγό απαγωγισ τθσ λάςπθσ μποροφν να εγκαταςτακοφν μετρθτζσ πυκνότθτασ και παροχισ με τισ ενδείξεισ τουσ αερομεταφερόμενεσ ςτθν αίκουςα ελζγχου τθσ όλθσ εγκατάςταςθσ. Ο χειριςτισ, εγκατεςτθμζνοσ ςτθν αίκουςα αυτι, μεταχειρίηεται τθν δικλείδα απαγωγισ εν όψει των άνω ενδείξεων, ι και ςιματοσ ςυναγερμοφ για χαμθλζσ πυκνότθτεσ απόλθψθσ και μπορεί ζτςι να επιτυγχάνει μία ςχεδόν ςυνεχι απόλθψθ λάςπθσ με ικανοποιθτικι πυκνότθτα και ςυνεπϊσ με περιοριςμζνο όγκο. 10

11 Στθν άνω περίπτωςθ οι διαςτάςεισ του φρεατίου μποροφν να είναι πολφ περιοριςμζνεσ. Ζνασ παλιόσ και ςυχνά εφαρμοηόμενοσ τρόποσ χειριςμοφ τθσ περιςςεφουςασ δευτεροβάκμιασ λάςπθσ είναι θ επιςτροφι τθσ ςτθ δεξαμενι πρωτοβάκμιασ κακίηθςθσ για ςυγκακίηθςθ με τθν πρωτοβάκμια λάςπθ. Ρρόκειται για τον απλοφςτερο και φκθνότερο τρόπο χειριςμοφ ο οποίοσ μπορεί να δϊςει μίγμα λάςπθσ με ποςοςτό ςτερεϊν όχι, αξιόλογα τουλάχιςτον, χαμθλότερο από εκείνο του μίγματοσ πρωτοβάκμιασ-δευτεροβάκμιασ λάςπθσ φςτερα από ιδιαίτερθ ι ιδιαίτερεσ βακμίδεσ πάχυνςθσ. Εντοφτοισ με τθν μθ ελεγχόμενθ απόλθψθ, προβλιματα ςθπτικϊν ςυνκθκϊν και επίπλευςθσ λάςπθσ ςυνόδευαν, όχι ςπάνια, τον απλό αυτό τρόπο χειριςμοφ τθσ δευτεροβάκμιασ λάςπθσ. Με τον ελεγχόμενο τθλεχειριςμό τθσ απόλθψθσ που περιγράφτθκε προθγουμζνωσ, τα προβλιματα αυτά αμβλφνονται ουςιαςτικά και θ επιςτροφι τθσ δευτεροβάκμιασ λάςπθσ ςτισ δεξαμενζσ πρωτοβάκμιασ κακίηθςθσ αποκτά αυξθμζνο ενδιαφζρον. Με τον τρόπο αυτό μπορεί να αναμζνεται ποςοςτό ςτερεϊν μίγματοσ κοντά ςτο 5% και γενικϊσ όχι μικρότερο από 4%. Τα λφματα περιζχουν όχι μόνο βαρφτερεσ αλλά και ελαφρότερεσ από το νερό φλεσ. Οι επιπλζουςεσ αυτζσ φλεσ απομακρφνονται ςυνικωσ με τθ βοικεια περιςτρεφόμενου βραχίονα προςαρμοςμζνου ςτο ςφςτθμα γζφυρασ-ςαρωτι προσ ειδικά φρεάτια από τα οποία οδθγοφνται ςτθν ςυνζχεια ςτο ρεφμα τθσ προσ επεξεργαςία λάςπθ. Για να εμποδιςκεί θ είςοδοσ, των επιπλεόντων ςτθν διϊρυγα ςυλλογισ των επεξεργαςμζνων εκροϊν τοποκετείται ςυνικωσ ςε περιμετρικό μεταλλικό φράγμα ςε απόςταςθ 30-60cm από τον υπερχειλιςτι και μζχρι βάκουσ 30cm περίπου από τθν επιφάνεια. Για δθμοτικά λφματα, οι δεξαμενζσ πρωτοβάκμιασ κακίηθςθσ πραγματοποιοφν απομάκρυνςθ αιωροφμενων ςτερεϊν(ss) κατά 50-70% και BOD 5 κατά 25-40%. Με προςκικθ κατάλλθλων χθμικϊν (Υδροξείδιο του αςβεςτίου, κειϊκά άλατα του Αργιλίου ι ςιδιρου) επιτυγχάνεται ςυςςωμάτωςθ λεπτϊν αιωροφμενων ςτερεϊν και επομζνωσ βελτίωςθ τθσ απόδοςθσ τθσ δεξαμενισ. Οι πραγματοποιοφμενεσ απομακρφνςεισ SS ανεβαίνουν ςoα 80-90% και οι απομακρφνςεισ BOD 5 ςτα 40-70%. Θ άνω χθμικι επεξεργαςία ςπάνια εφαρμόηεται όταν αποκλειςτικόσ ςτόχοσ τθσ είναι θ αυξθμζνθ απομάκρυνςθ SS και BOD 5. Βιολογικι επεξεργαςία με ςυγκρίςιμο κόςτοσ μπορεί να επιτφχει υψθλότερεσ απομακρφνςεισ. Εφαρμόηεται όταν απαιτείται απομάκρυνςθ φωςφόρου ςτθν περίπτωςθ όμωσ αυτι άλλεσ κζςεισ εφαρμογισ των χθμικϊν μπορεί να είναι ςκοπιμότερεσ από τθ δεξαμενι πρωτοβάκμιασ κακίηθςθσ. Τζτοιεσ δυνθτικϊσ ςκοπιμότερεσ κζςεισ είναι ο βιολογικόσ αντιδραςτιρασ και θ εκροι από τθ δεξαμενι δευτεροβάκμιασ κακίηθςθσ. 2.ΛΕΙΣΟΤΡΓΙΚΕ ΤΝΑΡΣΘΕΙ Ο βακμόσ απόδοςθσ δεξαμενισ ωσ προσ τα ςτερεά E s, ορίηεται ωσ το κλάςμα των αιωροφμενων ςτερεϊν τθσ ειςροισ που απομακρφνει θ δεξαμενι από το ρεφμα λυμάτων. Αντίςτοιχα ορίηεται και ο βακμόσ απόκεςθσ ωσ προσ BOD,E B. Για να πραγματοποιιςει ο Μθχανικόσ ορκολογικό ςχεδιαςμό πρζπει να ζχει ςτθ διάκεςθ του λειτουργικζσ ςυναρτιςεισ τθσ δεξαμενισ δθλαδι ςυναρτιςεισ που να ςυνδζουν τουσ άνω βακμοφσ απόδοςθσ με τα μεγζκθ τθσ δεξαμενισ και με μετριςιμα 11

12 χαρακτθριςτικά των λυμάτων που επθρεάηουν το φαινόμενο. Για διακεκριμζνα αιωροφμενα ςτερεά που δεν αλλθλεπιδροφν, εφκολα αποκτάται μια λειτουργικι ςυνάρτθςθ κατά τθν οποία ο βακμόσ απόδοςθσ εξαρτιζται από το ανθγμζνο υδραυλικό φορτίο q=q/a όπου Q είναι θ διαρρζουςα παροχι και Α είναι θ οριηόντια επιφάνεια τθσ δεξαμενισ και επίςθσ από τθν κοκκομετρικι διαβάκμιςθ και πυκνότθτα των ςτερεϊν και από τθ κερμοκραςία των λυμάτων. Θ ςυνάρτθςθ αυτι ςτθρίηεται ςτθν υπόκεςθ ότι όλα τα ςτοιχεία των λυμάτων ζχουν τον ίδιο χρόνο παραμονισ ςτθ δεξαμενι t o =V/Q όπου V=όγκοσ τθσ δεξαμενισ. Ρρόκειται για τθ λεγόμενθ εμβολοειδι ροι που μόνο κατά προςζγγιςθ, περιςςότερο ι λιγότερο επιτυχι, μπορεί να πραγματοποιθκεί. Το πρόβλθμα γίνεται ιδιαίτερα περίπλοκο ςτθν περίπτωςθ των λυμάτων επειδι τα αιωροφμενα ςτερεά αλλθλεπιδροφν. Συςςωματϊνονται μζςα ςτθ δεξαμενι πράγμα που επθρεάηει τθν ταχφτθτα κακίηθςθσ τουσ, οι δε φυςικοί και χθμικοί μθχανιςμοί τθσ ςυςςωμάτωςθσ δεν είναι εφκολα μελετιςιμοι τουλάχιςτον από τθν άποψθ ικανοποιθτικισ περιγραφισ τουσ από μια τεχνολογικά αποτελεςματικι λειτουργικι ςυνάρτθςθ. Ζτςι, οι διακζςιμεσ λειτουργικζσ ςυναρτιςεισ ζχουν εμπειρικό χαρακτιρα. Θ ςυςςωμάτωςθ είναι τόςο καλφτερθ όςο περιςςότερεσ είναι οι ευκαιρίεσ επαφισ των ςωματιδίων. Εξάλλου, οι ευκαιρίεσ επαφισ είναι περιςςότερεσ για τισ μεγαλφτερεσ ςυγκεντρϊςεισ ςτερεϊν και για τουσ μεγαλφτερουσ χρόνουσ παραμονισ ςτθν δεξαμενι. Ζτςι, αν λθφκοφν υπ όψθ και τα όςα αναφζρκθκαν για τα διακεκριμζνα ςωματίδια, μπορεί να γίνει δεκτό ότι, για δεδομζνα φυςικά και χθμικά χαρακτθριςτικά των ςωματιδίων που ειςζρχονται ςτθν δεξαμενι και για δεδομζνθ κερμοκραςία λυμάτων, ο βακμόσ απόδοςθσ Ε κα είναι ςυνάρτθςθ των q,t o και So όπου So είναι θ ςυγκζντρωςθ των αιωροφμενων ςτερεϊν ςτα ειςερχόμενα λφματα. Για τυπικά βάκθ των δεξαμενϊν που εφαρμόηονται ςυνικωσ(h 3m), ο χρόνοσ to προςδιορίηεται από τθν q. Συνεπϊσ μπορεί να γραφεί: Εs=ς(q,So). Με βάςθ τισ άνω ςκζψεισ και με τθ βοικεια λειτουργικϊν δεδομζνων, από Pilotplant του πανεπιςτθμίου του Burmingham, οι Tebbutt και Χριςτοφλασ πρότειναν (1) τθν ακόλουκθ εμπειρικι λειτουργικι ςυνάρτθςθ που ςυνδζει τισ μζςεσ τιμζσ Εs, So και q. Es=aexp{-b/So-cq} (1) Ππου a,b,c=ςυντελεςτζσ Θ ςυνάρτθςθ (1) βρζκθκε να περιγράφει ικανοποιθτικά τα λειτουργικά δεδομζνα από διάφορεσ εγκαταςτάςεισ επεξεργαςίασ, πλιρουσ κλίμακασ. Το πρόβλθμα κατά τθν εφαρμογι τθσ λειτουργικισ ςυνάρτθςθσ (1) ι άλλθσ ανάλογθσ, είναι θ επιλογι των εφαρμοςτζων τιμϊν των ςυντελεςτϊν (a,b,c). Σφμφωνα με τα όςα ιδθ αναφζρκθκαν οι ςυντελεςτζσ αυτοί επθρεάηονται από φυςικά και χθμικά χαρακτθριςτικά λυμάτων που μποροφν να ποικίλουν πολφ κάτω από τον γενικό χαρακτθριςμό «δθμοτικά λφματα». Επίδραςθ, επίςθσ, μποροφν να αςκοφν τα ειδικότερα χαρακτθριςτικά ροισ ςτθ δεξαμενι όπωσ π.χ αυτά που κακορίηονται από τθν διάμετρο και βάκοσ του κυλινδρικοφ φράγματοσ ειςροισ ςε ςχζςθ με τθ διάμετρο και βάκοσ τθσ δεξαμενισ. Ζτςι μόνο θ μελζτθ τθσ λειτουργίασ πειραματικισ δεξαμενισ φορτιηόμενθσ με τα ςυγκεκριμζνα λφματα (pilot-plant) μπορεί να δϊςει βαςικά τισ εφαρμοςτζσ τιμζσ, a,b,c. Με τθν προχπόκεςθ ότι 12

13 υπάρχουν αντιπροςωπευτικά λφματα μία τζτοια μελζτθ επιβάλλεται για τα μεγαλφτερα ζργα. Για τα μικρότερα όμωσ ζργα θ μελζτθ ςε πειραματικι εγκατάςταςθ μπορεί να μθν δικαιολογείται από οικονομικι άποψθ. Ο ςχεδιαςμόσ των δεξαμενϊν με ιδιαίτερα ςυντθρθτικζσ τιμζσ a,b,c μπορεί να είναι προτιμότεροσ από τθν άνω μελζτθ που απαιτεί ςοβαρι δαπάνθ χρόνου και χριματοσ. Εξάλλου οι μικρότερεσ ελλθνικζσ πόλεισ ζχουν γενικϊσ ατελι δίκτυα αποχζτευςθσ πράγμα που κακιςτά προβλθματικι τθν αντιπροςωπευτικότθτα των λυμάτων. Ζτςι ο Μθχανικόσ είναι ςυχνά υποχρεωμζνοσ να ςχεδιάςει τισ δεξαμενζσ κακίηθςθσ χρθςιμοποιϊντασ εμπειρίεσ από άλλεσ εγκαταςτάςεισ. Δεδομζνα από μεγάλο αρικμό εγκαταςτάςεων των Θ.Ρ.Α(1,2) δίνουν τισ ακόλουκεσ τιμζσ που αντιςτοιχοφν ςτθν επιφάνεια παλινδρόμθςισ τουσ. a=0,76 b=46mg/lc= θμ/m Σθμειϊνεται ότι θ απόκλιςθ των άνω δεδομζνων από τθν επιφάνεια παλινδρόμθςθσ είναι ςοβαρι. Μπορεί να υποτεκεί ότι θ ςχζςθ 1 με τισ άνω τιμζσ a,b,c δίνει τθ μζςθ προςδοκϊμενθ τιμι του μζςου βακμοφ απόδοςθσ Es και ςυνεπϊσ ο ςχεδιαςμόσ με βάςθ τισ τιμζσ αυτζσ ενζχει τον κίνδυνο υποςχεδιαςμοφ, όπωσ άλλωςτε και αυτοςχεδιαςμοφ, με πικανότθτα 50%. Αν, όπωσ ςυχνά ςυμβαίνει, ακολουκοφςα βιολογικι βακμίδα ςχεδιάηεται με ςυντθρθτικά κριτιρια, είναι λογικό οι δεξαμενζσ πρωτοβάκμιασ κακίηθςθσ να ςχεδιάςουν με βάςθ τισ άνω μζςεσ τιμζσ a,b,c. Σε διαφορετικι περίπτωςθ, ι όταν θ κακίηθςθ αποτελεί τθν μόνθ βακμίδα επεξεργαςίασ μπορεί να κεωρθκεί ςκόπιμθ θ υιοκζτθςθ ςυντθρθτικότερων τιμϊν a,b,και c. Θ επιλογι των τιμϊν a,b,c κα εξαρτθκεί και από τα χαρακτθριςτικά του αποδζκτθ ςε ςυνδυαςμό με τθν δυνατότθτα για εφκολθ καταςκευι πρόςκετων δεξαμενϊν. Αν ο βακμόσ απόδοςθσ των δεξαμενϊν μπορεί να ταπεινωκεί ςε κάποιο βακμό χωρίσ πολφ ςοβαρά προβλιματα ςτον αποδζκτθ είναι λογικό να ςχεδιαςτεί θ πρϊτθ φάςθ των ζργων με τολμθρά μάλλον παρά ςυντθρθτικά κριτιρια. Με τθ γνϊςθ που κα αποκτθκεί από τθ λειτουργία τθσ 1θσ φάςθσ κα είναι πλζον δυνατό να ςχεδιαςκοφν χωρίσ ςοβαρζσ αβεβαιότθτεσ, εκτόσ από εκείνεσ που ςχεδιάηονται με τθν μακροπρόκεςμθ μεταβολι των χαρακτθριςτικϊν των λυμάτων, οι πρόςκετεσ παράλλθλεσ μονάδεσ. Αν γίνει δεκτό ότι δεν πραγματοποιείται ςτθν δεξαμενι αξιόλογθ διάςπαςθ των οργανικϊν ςτερεϊν τθσ λάςπθσ ςε διαλυτζσ οργανικζσ ςυνιςτϊςεσ τότε μπορεί να ειπωκεί ότι το απομακρυνόμενο BOD είναι εκείνο που αντιςτοιχεί ςτισ κακιηάνουςεσ οργανικζσ φλεσ. Οι κακιηάνουςεσ οργανικζσ φλεσ είναι αιωροφμενεσ αλλά ςε κάποιο βακμό και κολλοειδείσ που προςροφικθκαν και ςυμπαραςφρκθκαν ςτθν κακίηθςθ από τισ πρϊτεσ. Ζτςι, θ ακόλουκθ ςχζςθ μεταξφ των βακμϊν απόδοςθσ Es και Ε Β αποτελεί προςζγγιςθ μόνο, πικανϊσ χονδρικι Ε Β =(1-λ)Εs (2) Ππου λ= λόγοσ του BOD 5 φιλτραριςμζνων δειγμάτων προσ το όλο BOD 5 τθσ ειςροισ. Διαφορετικά λφματα χαρακτθρίηονται από διαφορετικζσ τιμζσ λ. Αν γίνει δεκτι θ τιμι λ=0,35 σ τυπικι προκφπτει θ ςχζςθ Ε Β =0,65Εs που δεν βρίςκεται πολφ μακριά από τισ ςυνικωσ παρατθροφμενεσ για δθμοτικά λφματα. Σθμειϊνεται ότι ο Tebbutt πιρε τθν ακόλουκθ εμπειρικι ςχζςθ από τθν ςτατιςτικι ανάλυςθ των λειτουργικϊν δεδομζνων τωi εγκαταςτάςεων των ΘΡΑ που αναφζρκθκαν προθγουμζνωσ (3). Ε Β =0,50Εs+0.08 (3) 13

14 Θ υπόκεςθ ότι θ δεξαμενι πρωτοβάκμιασ κακίηθςθσ ζχει τον ίδιο βακμό απόδοςθσ ωσ προσ τα εξαερϊςιμα και ςτακερά ςτερεά δεν φαίνεται να είναι μακριά από τθν πραγματικότθτα. Μπορεί ςυνεπϊσ να γραφεί: Mv=Es.Svo.Q (4) Mf=Es.Sfo.Q Ππου Mv,Mf είναι οι ταχφτθτεσ παραγωγισ πρωτοβάκμιων αιωροφμενων ςτερεϊν(μάηα/χρόνοσ), εξαερϊςιμων και ςτακερϊν αντιςτοίχωσ και Svo,Sfo είναι οι αντίςτοιχεσ ςυγκεντρϊςεισ αιωροφμενων ςτερεϊν ςτα ειςρζοντα λφματα (μάηα/όγκοσ). Θ παροχι Qλ τθσ λάςπθσ που απολαμβάνεται από τθ δεξαμενι είναι: Qλ=Μ/S (5) Ππου M=Mv+Mf και S=ςυγκζντρωςθ αιωροφμενων ςτερεϊν ςτθν λάςπθ με τυπικι τιμι 50kg/m 3. Στθν περίπτωςθ επιςτροφισ δευτεροβάκμιασ λάςπθσ ςτισ δεξαμενζσ πρωτοβάκμιασ κακίηθςθσ το μζγεκοσ Μ κα περιλαμβάνει και τα δευτεροβάκμια ςτερεά. Για ελεγχόμενθ απόλθψθ και κατά ςυντθρθτικι μάλλον εκτίμθςθ S=40kg/m 3. Γίνεται φανερό από όλα τα παραπάνω ότι τα κριτιρια ςχεδιαςμοφ των δεξαμενϊν κακίηθςθσ, εξακολουκοφν να είναι φτωχά. Θ ζρευνα τθσ επίδραςθσ τθσ κερμοκραςίασ και των ζργων ειςόδου-εξόδου ςτθν απόδοςθ τθσ δεξαμενισ και θ ςυςτθματικι ςτατιςτικι ανάλυςθ λειτουργικϊν δεδομζνων ϊςτε να προκφψουν ςχζςεισ μεταξφ των ςυντελεςτϊν των εμπειρικϊν ςχζςεων π.χ. των a,b,c, με τθν πικανότθτα ότι κα αποτελοφςαν πολφ χριςιμο ζργο για τθν εφαρμογι. 3.ΜΕΡΙΚΑ ΣΕΧΝΙΚΑ ΣΟΙΧΕΙΑ Οι κυκλικζσ δεξαμενζσ καταςκευάηονται ςυνικωσ με διαμζτρουσ μζχρι 40-45m και μεγαλφτερεσ διάμετροι μζχρι και 60m ζχουν εφαρμοςκεί. Οι μεγαλφτερεσ πάντωσ, διάμετροι ςυνεπάγονται εντονότερα, ανεπικφμθτα φαινόμενα ανεμογενοφσ μίξθσ. Το πλικοσ των δεξαμενϊν πρζπει να είναι αρκετά μεγάλο ϊςτε να δίνει ςτθν εγκατάςταςθ ικανοποιθτικι ευελιξία, με τθν αφξθςθ όμωσ του πλικουσ αυξάνει το κόςτοσ καταςκευισ και λειτουργίασ. Κατά τθν επιλογι του πλικουσ των δεξαμενϊν πρζπει να λαμβάνεται υπόψθ θ παροχι των λυμάτων κατά τθν ζναρξθ λειτουργίασ τθσ εγκατάςταςθσ, θ διαχρονικι αυξθςι τθσ και θ εποχιακι διακφμανςι τθσ. Ιδιαίτερα χαμθλζσ παροχζσ κατά το πρϊτο ςτάδιο λειτουργίασ ςε ςχζςθ με τθν παροχι ςχεδιαςμοφ, πράγμα όχι απίκανο για τον Ελλθνικό χϊρο, μπορεί ςε ςυνδυαςμό με τθν καταςκευι λίγων και μεγάλων δεξαμενϊν να ζχουν ωσ ςυνζπεια μεγάλουσ χρόνουσ παραμονισ και ςθπτικζσ καταςτάςεισ. Εξάλλου, δφο τουλάχιςτον δεξαμενζσ είναι αναγκαίεσ ϊςτε να μθ διακόπτεται πλιρωσ θ κακίηθςθ κατά τον χρόνο επιςκευισ ι ςυντιρθςθσ. Κατά τθν κρατοφςα πρακτικι, οι δεξαμενζσ πρωτοβάκμιασ κακίηθςθσ καταςκευάηονται με πλευρικό βάκοσ 2,50-3,00m (4.5) ι ακόμθ 2,00m,για μικρζσ διαμζτρουσ (D<12m). Μεγαλφτερα βάκθ 3-5m, ςυνιςτϊνται από μερικοφσ ςυγγραφείσ (5,6) για τισ μεγαλφτερεσ, τουλάχιςτον, διαμζτρουσ. Ρερικϊριο μεταξφ ςτζψθσ περιμετρικοφ τοίχου και ςτάκμθσ λυμάτων ίςο με 0,60 μ. Θεωρείται επαρκζσ (4). 14

15 Θ κλίςθ του πυκμζνα των κυκλικϊν δεξαμενϊν είναι ςυνικωσ 8-10%. Ο περιμετρικόσ υπερχειλιςτισ διαμορφϊνεται ςυνικωσ ωσ οδοντωτόσ από ζνα μεγάλο πλικοσ τριγωνικϊν υπερχειλιςτϊν. Θ ςτζψθ του πρζπει να είναι κατά τμιματα ρυκμίςιμθ. Θ περιφερειακι ταχφτθτα του ςαρωτι είναι ςυνικωσ 2m/min. Οι ορκογωνικζσ δεξαμενζσ καταςκευάηονται ςυνικωσ με μικθ μζχρι 40m ζχουν όμωσ εφαρμοςκεί και ςθμαντικά μεγαλφτερα μικθ. Το πλάτοσ των δεξαμενϊν είναι ςυνικωσ το ¼ περίπου του μικουσ ενϊ το ελάχιςτο εφαρμοηόμενο βάκοσ είναι 3,00m. Οι κλίςεισ του πυκμζνα είναι 0,5-1,0% με τισ μικρότερεσ κλίςεισ εφαρμοηόμενεσ για τα μεγαλφτερα μικθ. ΔΕΞΑΜΕΝΘ ΚΑΘΙΗΘΣΘΣ 15

16 ΔΕΞΑΜΕΝΕ ΣΑΘΕΡΟΠΟΙΘΕΩ 16

17 ΒΙΟΛΟΓΙΚΘ ΕΠΕΞΕΡΓΑΙΑ ΜΕ ΕΝΕΡΓΟ ΙΛΤ 1.Γενικά Το ςφςτθμα τθσ ενεργοφ ιλφοσ είναι τi ςυνθκζςτερα χρθςιμοποιοφμενο ςφςτθμα βιολογικισ επεξεργαςίασ λυμάτων. Αναπτφχκθκε αρχικά από τουσ Arden και Lokett ςτο Μάντςεςτερ τθσ Αγγλίασ ςτισ αρχζσ του αιϊνα, αλλά θ ευρεία εφαρμογι του άρχιςε μετά το Από τότε θ ςυνεχισ εξζλιξθ του ςυςτιματοσ οδιγθςε ςε αρκετζσ παραλλαγζσ του τυπικοφ ςυςτιματοσ που αφξθςαν τισ δυνατότθτεσ εφαρμογισ του. Ο πρωταρχικόσ ςτόχοσ ενόσ ςυςτιματοσ βιολογικισ επεξεργαςίασ είναι θ απομάκρυνςθ από τα λφματα των οργανικϊν ουςιϊν. Σε ζνα ςφςτθμα ενεργοφ ιλφοσ ο ςτόχοσ αυτόσ επιτυγχάνεται με τον ακόλουκο τρόπο: Τα λφματα ζρχονται ςε επαφι με ζνα μίγμα μικροοργανιςμϊν, που βρίςκονται με τθ μορφι αιωροφμενων ςυςςωματωμάτων, ςε μια αεριηόμενθ δεξαμενι και ςε κακεςτϊσ πλιρουσ μίξθσ. Τα αιωροφμενα και κολλοειδι οργανικά απομακρφνονται ταχφτατα από τθν υγρι φάςθ κακϊσ προςροφϊνται ι ςυςςωματϊνονται ςτουσ αιωροφμενουσ μικροοργανιςμοφσ. Στθ ςυνζχεια, με τθ βοικεια εξωκυτταρικϊν υδρολυτικϊν ενηφμων, διαςπϊνται ςε απλζσ διαλυμζνεσ οργανικζσ ενϊςεισ, οι οποίεσ μαηί με τισ αρχικζσ διαλυμζνεσ οργανικζσ ουςίεσ των λυμάτων διαπερνοφν τθν περικυτταρικι μεμεβράνθ των μικροοργανιςμϊν και αφοφ βρεκοφν ςτο εςωτερικό των κυττάρων είναι διακζςιμεσ για τθ διαδικαςία του μεταβολιςμοφ. Κατά τον μεταβολιςμό ζνα ποςοςτό των οργανικϊν αυτϊν ουςιϊν διαςπάται βιοχθμικά ςε ανόργανεσ ενϊςεισ και θ ενζργεια που ελκφεται κατά τισ αντιδράςεισ αυτζσ χρθςιμοποιείται από τουσ οργανιςμοφσ για τισ ανάγκεσ τουσ και κυρίωσ για τθ ςφνκεςθ νζου πρωτοπλάςματοσ. Κατά τθ ςφνκεςθ οι οργανιςμοί ςτθν ουςία «μετατρζπουν» τισ νεκρζσ οργανικζσ ουςίεσ ςε ηωντανι οργανικι φλθ. Σχθματικά θ διαδικαςία του μεταβολιςμοφ μπορεί να παραςτακεί ωσ εξισ: Σχ1:Σχθματικι παράςταςθ μεταβολιςμοφ 17

18 Ο βακμόσ οξείδωςθσ ι ςτακεροποίθςθσ των οργανικϊν ουςιϊν των λυμάτων προςεγγίηεται από το λόγο Α 3 /Α(ςτθν πραγματικότθτα ο βακμόσ είναι μεγαλφτεροσ, γιατί κα πρζπει να λθφκεί υπόψθ και θ επίδραςθ τθσ «ζμμεςθσ» ςτακεροποίθςθσ τμιματοσ τθσ τροφισ Α 2 που ςυντελείται λόγω τθσ ενδογενοφσ αναπνοισ). Ο βακμόσ οξείδωςθσ ι ςτακεροποίθςθσ είναι διαφορετικόσ από το βακμό κακαριςμοφ των λυμάτων, που ςυνικωσ ορίηεται ςαν το ποςοςτό των οργανικϊν που απομακρφνονται από τθν υγρι φάςθ. Για διαλυμζνθ τροφι ο βακμόσ κακαριςμοφ δίνεται από το λόγο (Α 2 +Α 3 )/Α και είναι πάντα ςθμαντικά μεγαλφτεροσ από το βακμό οξείδωςθσ (π.χ ΒΚ=80-90% ζναντι Β.Ο 20-40%). Μετά τθ δεξαμενι αεριςμοφ το μίγμα λυμάτων και μικροοργανιςμϊν, που ονομάηεται ανάμικτο υγρό και ςυμβολίηεται ςυνικωσ ςαν ΜLSS, ειςζρχεται ςτθ δεξαμενι τελικισ κακίηθςθσ, που αποτελεί τθ δεφτερθ βαςικι μονάδα του ςυςτιματοσ τθσ ενεργοφ ιλφοσ. Στθ δεξαμενι αυτι γίνεται ο διαχωριςμόσ με βαρφτθτα των μικροοργανιςμϊν και των τυχόν προςροφθμζνων ςωματιδίων, από τθ μθ χρθςιμοποιθκείςα τροφι Α 1. Θ τελευταία, με υπερχείλιςθ των κακαριςμζνων πια λυμάτων, οδθγείται προσ περαιτζρω επεξεργαςία και διάκεςθ ςτον κατάλλθλα επιλεγμζνο αποδζκτθ(κάλαςςα, λίμνθ, υδατόρευμα ι ζδαφοσ). Οι μικροοργανιςμοί από τον πυκμζνα τθσ δεξαμενισ κακίηθςθσ επανακυκλοφοροφνται ςτθ δεξαμενι αεριςμοφ με άντλθςθ, ζτςι ϊςτε να ζρκουν ςε επαφι με καινοφργια λφματα. Για πλιρθ επανακυκλοφορία θ ςυγκζντρωςθ τθσ βιομάηασ ςτθ δεξαμενι εαεριςμοφ κα αυξάνει ζωσ ότου θ ταχφτθτα «κακαρισ» παραγωγισ νζου πρωτοπλάςματοσ να μθδενιςκεί, δθλαδι όταν θ ταχφτθτα παραγωγισ νζου πρωτοπλάςματοσ (λόγω ςφνκεςθσ τθσ τροφισ Α 2 ) κα ιςοφται με τθν ταχφτθτα καταςτροφισ πρωτοπλάςματοσ λόγω ενδογενοφσ αναπνοισ. Στθν περίπτωςθ αυτι θ ςυγκζντρωςθ του ςυνόλου των αιωροφμενων ςτερεϊν ςτθ δεξαμενι αεριςμοφ κα ςυνεχίςει να αυξάνει λόγω πλιρουσ ςυγκράτθςθσ ςτο ςφςτθμα των ςυνεχϊσ ειςερχόμενων δια μζςου των λυμάτων αιωροφμενων ανόργανων και μθ βιοδιαςπάςιμων οργανικϊν αιωροφμενων ςτερεϊν. Για το λόγο αυτό είναι απαραίτθτο να απομακρφνεται ςυνεχϊσ ζνα ποςοςτό τθσ βιομάηασ από το ςφςτθμα, ποςοςτό που το μζγεκοσ του ςχετίηεται με τον τφπο και τθ φόρτιςθ τθσ εγκατάςταςθσ. Θ απομακρυνόμενθ ιλφσ αποτελεί τθν «πλεονάηουςα» ιλφ του ςυςτιματοσ, θ οποία πριν τθ διάκεςθ τθσ υφίςταται ςυνικωσ κατάλλθλθ επεξεργαςία(π.χ πάχυνςθ, χϊνευςθ, αφυδάτωςθ). Σχ2:Βαςικζσ μονάδεσ ςυςτιματοσ ενεργοφ ιλφοσ 18

19 Το ποςοςτό τθσ τροφισ που απομακρφνεται με κακζναν από τουσ τρεισ μθχανιςμοφσ, προςρόφθςθ, ςφνκεςθ και οξείδωςθ, μπορεί, για δεδομζνα λφματα να ποικίλλει με κατάλλθλθ επιλογι των λειτουργικϊν ςυνκθκϊν (π.χ ποςό απομακρυςμζνθσ ιλφοσ). Για εγκατάςταςθ ςτθν οποία οι ςυνκικεσ ευνοοφν τουσ δφο πρϊτουσ μθχανιςμοφσ (προςρόφθςθ, ςφνκεςθ) θ πλεονάηουςα ιλφσ κα είναι αυξθμζνθ και με υψθλό ποςοςτό οργανικϊν με αποτζλεςμα επιβάρυνςθ των ζργων επεξεργαςίασ ιλφοσ. Αντίκετα ςε μια εγκατάςταςθ ςτθν οποία ευνοείται ο τρίτοσ μθχανιςμόσ (οξείδωςθ) το αυξθμζνο κόςτοσ αεριςμοφ μπορεί να αντιςτακμιςτεί από το μειωμζνο κόςτοσ των ζργων επεξεργαςίασ ιλφοσ λόγω λιγότερθσ και καλφτερα ςτακεροποιθμζνθσ πλεονάηουςασ ιλφοσ. 2.ΚΡΙΣΘΡΙΑ ΧΕΔΙΑΜΟΤ ΔΕΞΑΜΕΝΘ ΑΕΡΙΜΟΤ Τα αρχικά κριτιρια ςχεδιαςμοφ ιταν κακαρά εμπειρικά. Ζνα από τα πρϊτα κριτιρια που χρθςιμοποιικθκαν για ςχεδιαςτικοφσ ςκοποφσ ιταν το κριτιριο του χρόνου αεριςμοφ. Γενικά, μικροί χρόνοι αεριςμοφ επιλζγονταν για αδφνατα λφματα και μεγάλοι χρόνοι για ιςχυρά λφματα. Συχνά αντί για το χρόνο αεριςμοφ(υδραυλικό χρόνο παραμονισ) γινόταν χριςθ του αντιςτρόφου του χρόνου αυτοφ, δθλαδι τθσ ογκομετρικισ υδραυλικισ φόρτιςθσ τθσ δεξαμενισ(m 3 λυμάτων ανά m 3 δεξαμενισ ανά θμζρα). Αργότερα, λόγω τθσ εμπειρικά διαπιςτωμζνθσ επίδραςθσ τθσ ιςχφοσ των λυμάτων, άρχιςε να χρθςιμοποιείται θ ογκομετρικι φόρτιςθ οργανικοφ φορτίου (kg οργανικϊν υλϊν ανά m 3 δεξαμενισ ανά θμζρα) με χριςθ του BOD 5 για τθν ζκφραςθ του οργανικοφ φορτίου. Το κριτιριο αυτό μπορεί να εκφραςτεί μακθματικά με παραδοχι βιοδιάςπαςθσ με κινθτικι 1θσ τάξθσ Και εφαρμογι ιςορροπίασ μαηϊν ςτθ δεξαμενι αεριςμοφ. Dl/dt=-KL (1) Σχ3:Σφςτθμα ενεργου ιλφοσ Rql+Qlo-(1=r) QL-KVL=0 (2) 19

20 Οπότε προκφπτει για Θ=V-Q υδραυλικόσ χρόνοσ παραμονισ): L=Lo/1+KΘ (3) Ο ςυντελεςτισ Κ ςτθν εξίςωςθ 3 εξαρτάται από τον τφπο των λυμάτων και τισ περιβαλλοντικζσ ςυνκικεσ(κερμοκραςία, ph κλπ). Γριγορα ζγινε φανερό ότι εκτόσ από τουσ παραπάνω παράγοντεσ, τθν τιμι του ςυντελεςτι Κ επθρεάηει ςε ςθμαντικό βακμό και ζνασ άλλοσ παράγοντασ: θ ςυγκζντρωςθ των μικροοργανιςμϊν ςτθ δεξαμενι αεριςμοφ. Για το λόγο αυτό το επόμενο κριτιριο που άρχιςε να χρθςιμοποιείται ιταν θ φόρτιςθ οργανικοφ φορτίου ανά μονάδα μάηασ μικροοργανιςμϊν και όχι ανά μονάδα όγκου δεξαμενισ αεριςμοφ. Το κριτιριο αυτό, γνωςτό και ςαν λόγοσ τροφισ προσ μικροοργανιςμοφσ (FoodtoMicroorganismratio ι F:Mratio) αποτζλεςε τθν αφετθρία για τθ μετζπειτα ανάπτυξθ των διαφόρων ορκολογικϊν μοντζλων του ςυςτιματοσ ενεργοφ ιλφοσ. Διάφορα τζτοια μοντζλα ζχουν προτακεί κατά τα 25 τελευταία χρόνια (Eckenfelder, McKinney, LawrenceandMcCarty, Gaudy) χωρίσ να διαφζρουν ςθμαντικά μεταξφ τουσ και με παραπλιςια αποτελζςματα. Κοινό γνϊριςμα των μοντζλων αυτϊν είναι θ χρθςιμοποίθςθ τθσ παραμζτρου χρόνοσ παραμονισ μικροοργανιςμϊν( κ c), που είναι ο χρόνοσ ανανζωςθσ των μικροοργανιςμϊν του ςυςτιματοσ και προςεγγίηεται με τθ ςχζςθ : Θ c = Mάηα μικροοργανιςμϊν ςτθ δεξαμενι αεριςμοφ (4) Ταχφτθτα απομάκρυνςθσ πλεονάηουςασ ιλφοσ Ο χρόνοσ παραμονισ μικροοργανιςμϊν Θcςχετίηεται άμεςα με το λόγο F;M με τθν εξισ ςχζςθ: 1 = YE(F;M)-b (5) Θc Ππου Υ=ςυντελεςτισ αφξθςθσ τθσ βιομάηασ (παραγόμενθ βιομάηα/καταναλιςκόμενθ τροφι) B =ςυντελεςτισ φκοράσ τθσ μικροβιακισ μάηασ Ε= βακμόσ απόδοςθσ του ςυςτιματοσ Θ ςυςχζτιςθ αυτι φαίνεται γραφικά ςτο Σχ.4. Με βάςθ τθν παράμετρο Θc, με τθ χριςθ διαφόρων κινθτικϊν απομάκρυνςθσ τθσ 20

21 τροφισ και με εφαρμογι ιςορροπίασ μαηϊν τόςο για τθν τροφι όςο και για τουσ μικροοργανιςμοφσ, διαμορφϊκθκαν τα διάφορα ορκολογικά μοντζλα ενεργοφ ιλφοσ. Οι διαφορζσ τουσ βρίςκονται κυρίωσ ςτθν επιλογι τθσ κατάλλθλθσ κινθτικισ απομάκρυνςθσ τθσ τροφισ (1θσ τάξθσ, Monod, τροποποιθμζνθ πρϊτθσ τάξθσ κλπ). Ρρζπει να ςθμειωκεί ότι ςε όλεσ τισ κινθτικζσ εξιςϊςεισ υπειςζρχεται θ επίδραςθ τθσ ςυγκζντρωςθσ των μικροοργανιςμϊν χ. Ζτςι θ κινθτικι 1θσ τάξθσ γράφεται: Dl =-KLX (6) Dt Και όχι όπωσ αναφζρκθκε προθγουμζνωσ (εξίςωςθ 1) και ςυνεπϊσ οι παράμετροι Κ των δφο εξιςϊςεων διαφζρουν. Θ μζτρθςθ τθσ ςυγκζντρωςθσ των μικροοργανιςμϊν ςε ζνα ςφςτθμα ενεργοφ ιλφοσ είναι ζνα δφςκολο εγχείρθμα και μζχρι ςιμερα δεν ζχει βρεκεί ακόμα καμία ικανοποιθτικι μζκοδοσ μζτρθςθσ. Αντί για τθ ςυγκζντρωςθ των μικροοργανιςμϊν ςυνικωσ χρθςιμοποιείται θ ςυγκζντρωςθ των εξαερϊςιμων ςτερεϊν του ανάμικτου υγροφ (MLVSS), με παραδοχι τθσ υπόκεςθσ ότι ο λόγοσ των μικροοργανιςμϊν προσ τα MLVSS είναι ςτακερόσ. Θ παραδοχι αυτι αν και δεν είναι απόλυτα ςωςτι εντοφτοισ ζχει το ςθμαντικό πλεονζκτθμα τθσ ευκολίασ με τθν οποία μποροφν να προςδιοριςτοφν τα MLVSS, ενϊ από τθν εμπειρία ζχει αποδειχκεί ότι εξυπθρετοφνται ικανοποιθτικά οι ςχεδιαςτικοί ςτόχοι των μοντζλων που προκφπτουν. 3. ΜΑΘΘΜΑΣΙΚΟ ΟΜΟΙΩΜΑ ΕΝΕΡΓΟΤ ΙΛΤΟ Ζνα από τα μοντζλα που βαςίηονται ςτο χρόνο παραμονισ μικροοργανιςμϊν, Θc και που χρθςιμοποιείται με ικανοποιθτικά αποτελζςματα είναι και το μοντζλο που αναπτφχκθκε με λεπτομζρεια ςτο κεφάλαιο 11 και ζγινε από το Εργαςτιριο Υγειονομικισ Τεχνολογίασ. Θ κινθτικι χρθςιμοποίθςθσ τθσ τροφισ που υπειςζρχεται ςτο μοντζλο είναι μια τροποποιθμζνθ κινθτικι 1θσ τάξθσ. Dl =-Κ LX (7) DtLo Από τθν ιςορροπία μαηϊν ςτο ςφςτθμα του Σχ.3 προκφπτουν οι ακόλουκεσ βαςικζσ εξιςϊςεισ του μοντζλου: Λειτουργικι ςυνάρτθςθ: Θc = 1 (8) KY (1-E)-b Συγκζντρωςθ ςτερεϊν Στθ δεξαμενι αεριςμοφ: S2 =1 1+βbΘcYELo + λ 1+bΘc +(1-E)Svo+Sfo (9) Βακμόσ επανακυκλοφορίασ : r= 1-λ ( 10 ) M-1 και επειδι ςυνικωσ λ<<1 r 1 (10 ) 21

22 M-1 Ραροχι πλεονάηουςασ W= λ Q (11) Ιλφοσ : m όπου λ =Θ Θc Svo= εξαερϊςιμα αιωροφμενα ςτερεά λυμάτων πριν τθν είςοδο ςτθ δεξαμενι αεριςμοφ. Sfo= ανόργανα αιωροφμενα ςτερεά λυμάτων πριν τθν είςοδο ςτθ δεξαμενι αεριςμοφ. β= ςυντελεςτισ αναλογίασ με ςυνικθ τιμι 0,20 m= βακμόσ ςυμπφκνωςθσ τθσ ιλφοσ ςτθ δεξαμενι τελικισ κακίηθςθσ. Θ διαδικαςία ςχεδιαςμοφ με χριςθ των παραπάνω εξιςϊςεων είναι θ ακόλουκθ: A. Επιλογι τιμϊν των παραμζτρων Υ, b, Κ. Οι τιμζσ αυτζσ είναι δυνατόν νa προςδιοριςκοφν από εργαςτθριακά αμοιϊματα ι ζργα οδθγοφσ (pilot-plants). Στισ περιπτϊςεισ, που είναι και οι ςυνθκζςτερεσ, που κάτι τζτοιο είναι είτε αδφνατο (π.χ. Ζλλειψθ αντιπροςωπευτικϊν λυμάτων) είτε αντιοικονομικό (π.χ. Σχετικά μικρζσ εγκαταςτάςεισ) είναι απαραίτθτο να καταφφγει κανείσ ςτθ βιβλιογραφία. Ελλείψει ςυγκεκριμζνων ςτοιχείων είναι φρόνιμο να εφαρμόηονται οι ακόλουκεσ τιμζσ των παραμζτρων: ΚΥ=1,82 θμ -1 και b=0.04 για τθ ςχζςθ 8 Και Υ=0,75-0,80, b=0.06 και β=0,20 για τθ ςχζςθ 9. B. Κακοριςμόσ του χρόνου παραμονισ ςτερεϊν Θc από τθ ςχζςθ 8 με δεδομζνο το βακμό απόδοςθσ Ε. Ο βακμόσ αυτόσ προςδιορίηεται από τθν ιςχφ των ειςερχόμενων λυμάτων και τθν επικυμθτι ιςχφ των επεξεργαςμζνων λυμάτων, που με τθ ςειρά του ζχει προκφψει από τθν επιλογι του τελικοφ αποδζκτθ και του τρόπου διάκεςθσ. C. Ζχοντασ δεδομζνα τα Ε, Θc, Υ, β, Lo, Svo, Sfo και επιλζγοντασ μια τιμι για τθν ςυγκζντρωςθ των ςτερεϊν ςτθ δεξαμενι αεριςμοφ, S 2, προκφπτει από τθ ςχζςθ 9 θ τιμι λ και ςτθ ςυνζχεια ο υδραυλικόσ χρόνοσ Θ, από τον οποίο είναι δυνατό να προςδιοριςκεί ο όγκοσ τθσ δεξαμενισ αεριςμοφ, V. D. Από τισ ςχζςεισ 10 και 11 για δεδομζνο βακμό ςυμπφκνωςθσ m, προςδιορίηονται ο ςυντελεςτισ επανακυκλοφορίασ r και θ παροχι τθσ πλεονάηουςασ ιλφοσ W. Ο βακμόσ ςυμπφκνωςθσ μπορεί να βρεκεί από τθ ςυγκζντρωςθ S 2 και τθ ςυγκζντρωςθ τθσ ιλφοσ ςτον πυκμζνα τθσ δεξαμενισ κακίηθςθσ, ðου ςυνικωσ κυμαίνεται περί τισ 8,000mg/l. Τα μοντζλα που κάνουν χριςθ του χρόνου παραμονισ ςτερεϊν Θc, ςαν αυτό που αναπτφχκθκε πιο πάνω, ζχουν ςιμερα ευρεία χριςθ. Εντοφτοισ είναι ςκόπιμο να επιςθμανκεί ότι θ εγκυρότθτα ενόσ τζτοιου μοντζλου βαςίηεται ςτθν ζγκυρθ περιγραφι των φυςικοχθμικϊν και βιολογικϊν φαινομζνων από τισ εξιςϊςεισ του μοντζλου, εγκυρότθτα που ζχει δειχκεί ότι ιςχφει για ςυνικεισ λειτουργικζσ ςυνκικεσ. Κατά ςυνζπεια, εφαρμογι των εξιςϊςεων για διαςτιματα τιμϊν εκτόσ 22

23 των ςυνθκιςμζνων είναι δυνατόν να οδθγιςει ςε ςοβαρι ςχεδιαςτικι αςτοχία. Ενδεικτικά αναφζρεται θ ακόλουκθ περίπτωςθ: Από τθ ςχζςθ 8 φαίνεται ότι για επικυμθτό βακμό απόδοςθσ Ε, προκφπτει μονοςιμαντα ο χρόνοσ παραμονισ ςτερεϊν Θc. Στc ςυνζχεια θ ςχζςθ 9 υποδεικνφει ότι είναι ςκόπιμο να επιλζγει όςο το δυνατόν υψθλότερθ τιμι του S 2 ζτςι ϊςτε να προκφπτει ο δυνατόν μικρότεροσ όγκοσ δεξαμενισ αεριςμοφ V. Εντοφτοισ, υπάρχει κάποιο ανϊτατο όριο τθσ τιμισ S 2, πζραν του οποίου δθμιουργοφνται ςοβαρά προβλιματα. Αυτά τα προβλιματα μποροφν να ςυνοψιςκοφν ωσ εξισ: 1. Από τισ ςχζςεισ 8 και 9 φαίνεται ότι ο επικυμθτόσ βακμόσ απόδοςθσ Ε μπορεί να επιτευχκεί με κατάλλθλθ επιλογι του Θc και ανεξάρτθτα του υδραυλικοφ χρόνου Θ ςτο βακμό που γίνεται κατάλλθλθ επιλογι του S 2. Ζτςι για μεγάλεσ τιμζσ του S 2 ο χρόνοσ Θ και ςυνεπϊσ ο όγκοσ τθσ δεξαμενισ αεριςμοφ, μπορεί να γίνει πολφ μικρόσ. Μια τζτοια ςυλλογιςτικι προχποκζτει τθν ιςχφ τθσ ςχζςθσ 7 για οποιοδιποτε ςυνδυαςμό τιμϊν L,Lo και Χ. Ζχει δειχκεί όμωσ (McKinney) ότι υπερβολικι αφξθςθ του S 2 και ςυνεπϊσ και τθσ τιμισ Χ, με τθ βοικεια ζντονθσ επανακυκλοφορίασ και μικρισ τιμισ W, ζχει ςαν αποτζλεςμα να μθν ιςχφει θ ςχζςθ 7, αλλά θ ταχφτθτα διάςπαςθσ τθσ τροφισ dl/dt να γίνεται ανεξάρτθτθ τθσ ςυγκζντρωςθσ Χ για τιμζσ του Χ μεγαλφτερεσ απο κάποια ςυγκεκριμζνθ τιμι. Το φαινόμενο αυτό οφείλεται ςτθ μικρι τιμι του λόγου (F;M), που ζχει ςαν ςυνζπεια ζνα ποςοςτό των μικροοργανιςμϊν να βρίςκεται μεν ςτθ δεξαμενι αεριςμοφ αλλά να μθν ςυμμετζχει ςτθ διαδικαςία διάςπαςθσ τθσ τροφισ. Σε μία τζτοια περίπτωςθ θ ςχζςθ 7 μεταπίπτει ςτθν 3 και παφει να ιςχφει θ λειτουργικι ςυνάρτθςθ 8. Με άλλα λόγια πάυει να ζχει ζννοια ο χρόνοσ παραμονισ ςτερεϊν Θc, και ο βακμόσ κακαριςμοφ εξαρτάται ςε μεγάλο βακμό από τον υδραυλικό χρόνο παραμονισ Θ. Μια τζτοια περίπτωςθ μπορεί να εμφανιςτεί ςτισ περιπτϊςεισ παρατεταμζνου αεριςμοφ, όπου δεν αρκεί θ επιλογι ενόσ υψθλοφ Θc(>10θμζρεσ), αλλά κα πρζπει να διατθρθκεί ταυτόχρονα και ζνασ ςχετικά υψθλόσ υδραυλικόσ χρόνοσ Θ (τθσ τάξθσ των ωρϊν). 2. Θ λειτουργικι ςυνάρτθςθ 8 δείχνει ότι με κατάλλθλθ επιλογι κάποιασ υψθλισ τιμισ Θc είναι δυνατόν να επιτευχκεί πολφ υψθλόσ βακμόσ απόδοςθσ Ε (π.χ για Θ=20 θμζρεσ προκφπτει Ε=0,95). Εντοφτοισ για να ζχει κάτι τζτοιο πρακτικι ςθμαςία πρζπει να εξαςφαλιςτεί ότι κα γίνεται άριςτοσ διαχωριςμόσ ςτθ δεξαμενι τελικισ κακίηθςθσ. Ο βακμόσ διαχωριςμοφ εξαρτάται από τα χαρακτθριςτικά του ανάμικτου υγροφ, που με τθ ςειρά τουσ εξαρτϊνται από το Θc. Ζτςι για μεγάλεσ τιμζσ Θc(π.χ 20θμζρεσ) ζχει παρατθρθκεί ότι λόγω αποκροκίδωςθσ υπάρχει πολλζσ φορζσ ςθμαντικι διαφυγι μικροοργανιςμϊν από τθ δεξαμενι τελικισ κακίηθςθσ λόγω ελλειποφσ κακίηθςθσ, με αποτζλεςμα ςτθν πράξθ να μθν επιτυγχάνεται ο αναμενόμενοσ υψθλόσ βακμόσ κακαριςμοφ(π.χ 95%). Είναι λοιπόν απαραίτθτο κατά τθν επιλογι του Θc να λαμβάνεται υπόψθ όχι μόνο ο αναμενόμενοσ βακμόσ απόδοςθσ Ε(ςχζςθ 8), αλλά και θ δυνατότθτα επίτευξθσ του, με γνϊμονα τα αντιςτοιχοφντα ςτο επιλεγόμενο Θc χαρακτθριςτικά κακιηθςιμότθτασ του ανάμικτου υγροφ και ςτθ ςυνζχεια να γίνονται οι κατάλλθλεσ και οικονομοτεχνικά ςυμφζρουςεσ τροποποιιςεισ(π.χ αλλαγι τθσ τιμισ του Θc ι 23

24 βελτίωςθ τθσ λειτουργίασ τθσ δεξαμενισ τελικισ κακίηθςθσ με υπερδιαςταςιολόγθςθ ι χριςθ κροκιδωτικϊν). 3. Μια υπερβολικάυψθλι τιμι τθσ ςυγκζντρωςθσ ανάμικτου υγροφ S 2, είναι δυνατόν να δθieουργιςει προβλιματα ανάμειξθσ και οξυγόνωςθσ του ανάμικτου υγροφ (ςυνικωσ για τιμζσ S 2 > mg/l). Θα πρζπει λοιπόν να λαμβάνεται υπόψθ θ τυχόν επιβάρυνςθ, που μπορεί να προκφψει λόγω τθσ αναγκαίασ αφξθςθσ τθσ ιςχφοσ των αεριςτϊν. 1. Για πολφ υψθλζσ τιμζσ S 2 προκφπτει μικρόσ υδραυλικόσ χρόνοσ παραμονισ που δεν εγγυάται τθ ςτακερι απόδοςθ τθσ εγκατάςταςθσ κυρίωσ ςε περιπτϊςεισ μεταβαλλόμενου υδραυλικοφ ι οργανικοφ φορτίου. Συνικωσ ο υδραυλικόσ χρόνοσ παραμονισ κα πρζπει να υπερβαίνει τισ 3-4 ϊρεσ, κυμαίνεται δε ςε ζνα τυπικό ςφςτθμα ενεργοφ ιλφοσ μεταξφ 4-6 ωρϊν. 2. Ο κακαριςμόσ του χρόνου Θc δεν προςδιορίηει μόνο το βακμό απόδοςθσ Ε(ςχζςθ 8), αλλά και το βακμό ςτακεροποίθςθσ τθσ πλεονάηουςασ ιλφοσ. Ο βακμόσ ςτακεροποίθςθσ μεγαλϊνει όςο ο λόγοσ των οργανικϊν προσ το ςφνολο των αιωροφμενων ςτερεϊν ςτο ανάμικτο υγρό μειϊνεται. Ο λόγοσ αυτόσ ιςοφται με: 1+βbΘcYELO+(1-E)Svo 1+bΘc (12) 1+bΘcYELo+(1-E)Svo+Sfo 1+bΘc Και μειϊνεται όςο το Θc αυξάνει. Συνεπϊσ κατά τθν επιλογι του Θc εκτόσ από το βακμό απόδοςθσ Ε, επθρεάηονται και τα ζργα επεξεργαςίασ τθσ ιλφοσ, λόγω μεταβολισ του βακμοφ ςτακεροποίθςθσ τθσ προσ επεξεργαςία ιλφοσ. Είναι ςφνθκεσ ςε μικρζσ εγκαταςτάςεισ να προτιμάται μεγάλθ τιμι του Θc(ςφςτθμα παρατεταμζνου αεριςμοφ), όχι τόςο για τθν επίτευξθ πολφ υψθλοφ βακμοφ απόδοςθσ,ε,(που είναι αμφίβολοσ ζτςι κι αλλιϊσ βάςει των όςων αναφζρκθκαν ςτο 2), αλλά για τθν επίτευξθ υψθλοφ βακμοφ ςτακεροποίθςθσ τθσ πλεονάηουςασ ιλφοσ, ζτςι ϊςτε να ελαφρφνονται τα ζργα επεξεργαςίασ τθσ (π.χ είναι δυνατι θ αποφυγι τθσ χϊνευςθσ τθσ ιλφοσ. 3. Για λόγουσ που κα αναπτυχκοφν πιο κάτω, ο διαχωριςμόσ ςτερεϊν-υγρϊν και ο βακμόσ ςυμπφκνωςθσ τθσ ιλφοσ ςτθ δεξαμενι τελικισ κακίηθςθσ επθρεάηεται από τθ ςυγκζντρωςθ των ςτερεϊν που τροφοδοτοφν τθ δεξαμενι τελικισ κακίηθςθσ, δθλαδι το S 2. Γενικά ο διαχωριςμόσ και θ ςυμπφκνωςθ γίνονται δυςκολότερα όςο το S 2 αυξάνει. Για τιμζσ του S2> mg/l θϋλειτουργία τθσ δεξαμενισ γίνεται πολφ προβλθματικι. Μείωςθ του S 2 οδθγεί ςε μείωςθ του αναγκαίου όγκου δεξαμενϊν κακίηθςθσ, αλλά ταυτόχρονα(ςφμφωνα με τθ ςχζςθ 9) οδθγεί ςε αφξθςθ του όγκου τθσ δεξαμενισ αεριςμοφ. Επομζνωσ θ επιλογι τθσ τιμισ του S 2 (επιλογι που γίνεται ςτο ςτάδιο γ τθσ διαδικαςίασ ςχεδιαςμοφ) μπορεί να προκφψει από βελτιςτοποίθςθ του ςυςτιματοσ δεξαμενι αεριςμοφ-δεξαμενι τελικισ κακίηθςθσ. 24

25 4.ΚΡΙΣΘΡΙΑ ΧΕΔΙΑΜΟΤ ΔΕΞΑΜΕΝΘ ΣΕΛΙΚΘ ΚΑΘΙΗΘΘ Θ δεξαμενι τελικισ κακίηθςθσ πλθρεί δυο βαςικζσ διεργαςίεσ :τθ διαφγαςθ των λυμάτων και τθ ςυμπφκνωςθ τθσ ιλφοσ. Θ ςθμαςία τθσ δεξαμενισ τελικισ κακίηθςθσ είναι μεγάλθ, αν λθφκεί υπόψθ ότι ίςωσ θ πλειοψθφία των περιςτατικϊν κακισ ποιότθτασ εκροϊν από τισ εγκαταςτάςεισ βιολογικοφ κακαριςμοφ οφείλονται είτε ςε υποςχεδιαςμό ι κακι λειτουργία του ΔΤΚ. Ο ςωςτόσ ςχεδιαςμόσ μιασ ΔΤΚ παρουςιάηει αρκετζσ δυςκολίεσ. Το ανάμικτο υγρό είναι ζνα αιϊρθμα βιολογικϊν κροκίδων που υφίςτανται ςυνεχείσ μετατροπζσ τόςο ςε ςχζςθ με τθ ςφςταςθ, το μζγεκοσ, τθν ταχφτθτα κακίηθςθσ και το βακμό ςυμπφκνωςισ τουσ. Αρκετζσ μελζτεσ, τόςο κεωρθτικζσ όςο και πειραματικζσ, ζχουν γίνει με ςκοπό τθ μελζτθ του μθχανιςμοφ κακίηθςθσ κολλοειδϊν, ανόργανων κατά κανόνα, αιωρθμάτων και τθ μεταφορά και εφαρμογι των ςυμπεραςμάτων από τισ μελζτεσ αυτζσ ςτθν κακίηθςθ τθσ ενεργοφσ ιλφοσ. Εντοφτοισ, παρά τθ ςχετικι επιτυχία αυτϊν των προςπακειϊν, τα ιδιαίτερα και αςτακι χαρακτθριςτικά των βιολογικϊν κροκίδων τθσ ενεργοφσ ιλφοσ δεν ζχουν ακόμα επιτρζψει τθν ανάπτυξθ μιασ απόλυτα ικανοποιθτικισ κεωρθτικισ προςζγγιςθσ ςτο ςχεδιαςμό των ΔΤΚ. Ζτςι, τα περιςςότερα από τα ιςχφοντα κριτιρια ςχεδιαςμοφ, ζχουν προκφψει εμπειρικά από τθν παρακολοφκθςθ του τρόπου λειτουργίασ και των αποτελεςμάτων υπαρχουςϊν εγκαταςτάςεων. Τα δφο ςυνθκζςτερα χρθςιμοποιοφμενα κριτιρια είναι το υδραυλικό φορτίο και το φορτίο ςτερεϊν. Το επιτρεπόμενο υδραυλικό φορτίο, εκφραηόμενο ςε m 3 λυμάτων ανά m 2 επιφάνειασ δεξαμενισ ανά θμζρα, μπορεί να κυμανκεί από 12-41m 3 /m 2.d, βαςιςμζνα ςτθ μζςθ θμεριςια παροχι λυμάτων, με ςυνικθ τιμι 33m 3 /m 2.d. Σθμαςία κατά το ςχεδιαςμό ζχει θ δυνατότθτα αντιμετϊπιςθσ τυχόν υπερφόρτιςθσ τθσ δεξαμενισ λόγω παροχϊν αιχμισ. Το εγχειρίδιο τθσ AmericanSocietyofCivilEngineers ςυνιςτά ο ςχεδιαςμόσ να γίνεται με επιτρεπόμενο φορτίο 33 m 3 /m 2.d για τθ μζςθ παροχι, αλλά να γίνεται ο ζλεγχοσ για παροχζσ αιχμισ διάρκειασ 2 ωρϊν και 3 ωρϊν με αντίςτοιχεσ επιτρεπόμενεσ φορτίςεισ 65 m 3 /m 2.d και 57m 3 /m 2.d. Το υδραυλικό φορτίο δεν εξαςφαλίηει απαραίτθτα τθν μθ υπερφόρτιςθ τθσ δεξαμενισ. Το κριτιριο του υδραυλικοφ φορτίου είναι ιδιαίτερα επιτυχζσ για περιπτϊςεισ μικρϊν ςυγκεντρϊςεων ανάμικτου υγροφ(s 2 ), και για το λόγο αυτό είχε ευρεία εφαρμογι παλαιότερα. Τα τελευταία χρόνια επικρατεί θ τάςθ διατιρθςθσ ςχετικά υψθλϊν τιμϊν ανάμικτου υγροφ(2,500-5,000mg/l) και ςαν ςυνζπεια αυτοφ προκφπτει, ότι ο ςχεδιαςμόσ των ΔΤΚ με βάςθ το υδραυλικό φορτίο είναι πικανόν να οδθγιςει ςε υψθλι φόρτιςθ ςτερεϊν, με αποτζλεςμα τθ μθ ικανοποιθτικι λειτουργία δεξαμενϊν. Το φορτίο ςτερεϊν εκφράηεται ςε kg ανάμικτου υγροφ ανά m 2 επιφάνειασ δεξαμενισ ανά θμζρα. Συνικωσ τα μζγιςτα επιτρεπόμενα φορτία ςτερεϊν που εφαρμόηονται, κυμαίνονται από 100 kg/m 2.d, αν και υψθλότερεσ τιμζσ (250 kg/m 2.d-400kg/m 2.d)μπορεί να εφαρμοςτοφν ςε περιπτϊςεισ ιλφων με ιδιαίτερα ευνοϊκά χαρακτθριςτικά κακίηθςθσ. Στθν περίπτωςθ του παρατεταμζνου αεριςμοφ( τιμζσ Θc>10θμζρεσ) λόγω τθσ παρατθροφμενθσ αποκροκίδωςθσ είναι ςκόπιμο τόςο το υδραυλικό φορτίο όςο και 25

26 τi φορτίο ςτερεϊν να διατθροφνται ςε χαμθλότερα επίπεδα(8m 3 /m 2.d- 16m 3 /m 2.dκαι 24kg/m 2.d-120 kg/m 2.d αντίςτοιχα). Ζτςι για τον προςδιοριςμό τθσ απαιτοφμενθσ επιφάνειασ των ΔΤΚ είναι ςκόπιμο να χρθςιμοποιοφνται και τα δφο κριτιρια, δθλαδι: Gεπ.υδρ.= Q (13) A Ππου: G=m 3 /m 2.d Q=παροχι λυμάτων(m 3 /d) A=επιφάνεια(m 2 ) Gεπ.ςτ= (1+r)QS (14) A Ππου:Gεπ.υδρ, Gεπ.ςτ= τα μζγιςτα επιτρεπόμενα φορτία, υδραυλικό και ςτερεϊν αντίςτοιχα(kg/m 2.d) r= ςυντελεςτισ επανακυκλοφορίασ Α= θ επιφάνεια των ΔΤΚ(m 2 ) S 2 = ςυγκζντρωςθ ανάμικτου υγροφ(mg/l) Q= παροχι λυμάτων (m 3 /d) Και να επιλζγεται θ μεγαλφτερθ από τισ δφο προςπίπτουςεσ επιφάνειεσ. Γίνεται φανερό από τα παραπάνω ότι το επιτρεπόμενο φορτίο εξαρτάται από τα χαρακτθριςτικά κακίηθςθσ του ανάμικτου υγροφ. Στισ περιπτϊςεισ που θ διερεφνθςθ αυτϊν των χαρακτθριςτικϊν είναι αδφνατθ ι οικονομικά αςφμφορθ, ο ςχεδιαςμόσ των ΔΤΚ μπορεί να βαςιςτεί ςτισ τιμζσ των επιτρεπόμενων φορτίων που αναφζρκθκαν πιο πάνω, ςκόπιμο ίςωσ να είναι να ακολουκείται μια ςυντθρθτικι προςζγγιςθ με επιλογι ςχετικά μικρϊν φορτίςεων. Ραρά ταφτα ςε άλλεσ περιπτϊςεισ και κυρίωσ για μεγάλα ζργα είναι ςκόπιμο, με τθ βοικεια εργαςτθριακϊν ομοιωμάτων ι ζργων οδθγϊν (pilotplants), να διερευνϊνται τα χαρακτθριςτικά κακίηθςθσ του δεδομζνου ανάμικτου υγροφ και ςτθ ςυνζχεια να προςδιορίηονται οι κατάλλθλεσ για τθν περίπτωςθ επιτρεπόμενεσ φορτίςεισ. Τα ςυςςωματϊματα του ανάμικτου υγροφ όταν βρίςκονται ςε ςχετικά υψθλζσ ςυγκεντρϊςεισ (περίπου >1,000mg/l) δεν κακιηάνουν ανεξάρτθτα το ζνα απο το άλλο, αλλά λόγω των μεταξφ τουσ αλλθλοεπιδρουςϊν δυνάμεων κακιηάνουν ςαν ζνα ςτρϊμα με ομοιόμορφθ ταχφτθτα. Ο τφποσ αυτόσ κακίηθςθσ είναι γνωςτόσ ςαν «ηωνικι κακίηθςθ» και είναι χαρακτθριςτικόσ του χρόνου κακίηθςθσ ςτισ ΔΤΚ. Δφο ςυνικωσ χρθςιμοποιοφμενοι παράμετροι που χαρακτθρίηουν τθν κακιηθςιμότθτα των ιλφων είναι: α) ο δείκτθσ SludgeVolumeIndex(SVI) και β) θ ταχφτθτα ηωνικισ κακίηθςθσ( Zonsettlingvelocity). Οι παράμετροι αυτοί μποροφν να εκτιμθκοφν με τθν ακόλουκθ διαδικαςία. Σε ζνα ογκομετρικό κφλινδρο 1l τοποκετείται ανάμικτο υγρό και ςτθ ςυνζχεια αφινεται να κατακακιςει. Ρολφ ςφντομα δθμιουργείται μια διαχωριςτικι επιφάνεια μεταξφ τθσ κακιηάνουςασ ιλφοσ και του διαυγαςμζνου υγροφ. Θ ταχφτθτα καταβίβαςθσ τθσ διαχωριςτικισ επιφάνειασ είναι θ ταχφτθτα τθσ ηωνικισ κακίηθςθσ. Μετά απο 30 λεπτά μετριζται ο όγκοσ που καταλαμβάνεται από τθν ιλφ( που βρίςκεται κάτω από τθ διαχωριςτικι επιφάνεια) και ο όγκοσ αυτόσ( εκφραςμζνοσ ςε ml) διαιρείται με τθν αρχικι ςυγκζντρωςθ του ανάμικτου υγροφ (εκφραςμζνθ ςε gr/lt).ο λόγοσ αυτόσ είναι ο δείκτθσ SVI. 26

27 Σχ.5: Ρροςδιοριςμόσ ταχφτθτασ ηωνικισ κακίηθςθσ και SVI Από το Σχ.5 φαίνεται ότι θ ταχφτθτα ηωνικισ κακίηθςθσ παραμζνει ςτακερι για το μεγαλφτερο χρονικό διάςτθμα και αρχίηει να μειϊνεται κακϊσ αρχίηει θ φάςθ τθσ ςυμπφκνωςθσ τθσ ιλφοσ. Στθν πράξθ θ ταχφτθτα ηωνικιo κακίηθςθσ μετριζται με αντίςτοιχα πειράματα ςτα οποία ο κφλινδροσ κακίηθςθσ ζχει μεγαλφτερο βάκοσ( περίπου 2m ) απϋ ότι ο ογκομετρικόσ κφλινδροσ του 1l, και ςυνικωσ ο κφλινδροσ είναι εφοδιαςμζνοσ με μθχανιςμό αργισ ανάμιξθσ. Ο δείκτθσ SVI μετριζται ςε ογκομετρικό κφλινδρο του 1l και τελευταία ςυνθκίηεται να προςτίκεται και ςτον κφλινδρο μθχανιςμόσ αργισ ανάμιξθσ. Στθν τελευταία αυτι περίπτωςθ ο δείκτθσ ςυνικωσ ςυμβολίηεται ςαν SSVI(StirredSludgeVolumeIndex). Από όςα αναφζρκθκαν πιο πάνω γίνεται φανερό ότι μικρζσ ταχφτθτεσ ηωνικισ κακίηθςθσ και μεγάλεσ τιμζσ SVI χαρακτθρίηουν ανάμικτα υγρά με δυςμενι χαρακτθριςτικά κακίηθςθσ και ςυνεπϊσ μεγάλεσ απαιτοφμενεσ επιφάνειεσ ΔΤΚ. Τα κρθτίρια φορτίου ςτερεϊν που αναφζρκθκαν προθγουμζνωσ προχποκζτουν καλι κακιηθςιμότθτα (SVI<150) και ςυνεπϊσ κατάλλθλεσ ρυκμίςεισ των κριτθρίων κα πρζπει να γίνονται, όταν το ανάμικτο υγρό χαρακτθρίηεται από δείκτθ με υψθλότερθ τιμι. Στθ ςυνζχεια κα αναπτυχκεί θ διαδικαςία κακοριςμοφ του επιτρεπόμενου φορτίου ςτερεϊν με βάςθ τθν ταχφτθτα ηωνικισ κακίηθςθσ, διαδικαςία που αναπτφχκθκε από τισ εργαςίεσ των Coe, Clevenger, Yoshioka, Dick, Young και Ewing. Θ κακιηθςιμότθτα τθσ ιλφοσ εξαρτάται από παράγοντεσ που ςχετίηονται με τθ φάςθ ανάπτυξθσ των μικροοργανιςμϊν( επομζiωσ από το Θc), από τα χαρακτθριςτικά των λυμάτων, τα μορφολογικά χαρακτθριςτικά των κροκίδων και διαφόρουσ περιβαλλοντικοφσ παράγοντεσ. Οι μθχανιςμοί επίδραςθσ όλων αυτϊν των παραγόντων είναι περίπλοκοι και ακόμα και ςιμερα είναι δφςκολθ θ εκτίμθςθ των αποτελεςμάτων τθσ δράςθσ των, τόςο ποιοτικά όςο και ποςοτικά. Γενικά κεωρείται ότι τα χαρακτθριςτικά κακίηθςθσ του ανάμικτου υγροφ είναι ικανοποιθτικά για διάςτθμα τιμϊν Θc μεταξφ 3-6 θμερϊν, πράγμα που κα πρζπει να λαμβάνεται υπόψθ ςτο ςχεδιαςμό κατά τθν επιλογι τθσ τιμισ του Θc. Εκτόσ από τουσ παραπάνω παράγοντεσ, τόςο θ ταχφτθτα ηωνικισ κακίηθςθσ, όςο και το SVI επθρεάηονται, για δεδομζνθ ιλφ, από τθ ςυγκζντρωςθ ςτερεϊν τθσ ιλφοσ. Το Σχ.5 αναφζρεται ςε πείραμα κακίηθςθσ ςυγκεκριμζνθσ ιλφοσ (ανάμικτου υγροφ) για δεδομζνθ αρχικι ςυγκζντρωςθ ςτερεϊν, ζςτω S 2. Αν επαναλάβουμε το πείραμα (κατά προτίμθςθ ςε ςωλινεσ φψουσ περίπου 2m) για το ίδιο ανάμικτο υγρό, αλλά ςε διαφορετικζσ ςυγκεντρϊςεισ S 2,S 3,S 4,S 5...όπου S 2 <S 3 <S 4 <S 5 <...για κάκε 27

28 ςυγκζντρωςθ κα προκφψουν διαφορετικζσ τιμζσ ταχυτιτων ηωνικισ κακίηθςθσ U 2,U 3,U 4...(Σχ.6α) Στθ ςυνζχεια είναι δυνατό να καταςκευάςουμε το διάγραμμα 6β ςυςχετίηοντασ τθν εκάςτοτε ςυγκζντρωςθ ςτερεϊν S 1 με τθν αντίςτοιχθ ταχφτθτα ηωνικισ κακίηθςθσ U 1. Αν υποκζςουμε ςτθ ςυνζχεια μια δεξαμενι τελικισ κακίηθςθσ που λειτουργεί υπό μόνιμεσ ςυνκικεσ (Σχ.7.) Στθ δεξαμενι αυτά υπάρχει μία ςυνεχισ ροι μάηασ ιλφοσ προσ τα κάτω (ζξοδοσ ιλφοσ) που οφείλεται ςε δφο παράγοντεσ: α) Βαρφτθτα και β) Μεταφορά λόγω απαγωγισ ιλφοσ και επανακυκλοφορίασ τθσ rq. Σε κάκε ςθμείο τθσ δεξαμενισ, θ ροι μάηασ λόγω βαρφτθτασ είναι: F β =S 1 *U 1 *10 3 (15) Ππου: F r = ροθ μάηασ λόγω βαρφτθτασ( kg/m 2.d) S 1 =ςυγκζντρωςθ ανάμικτου υγροφ(mg/l) U 1 = ταχφτθτα ηωνικισ κακίηθςθσ για ςυγκζντρωςθ S1(από Σχ.6β) (m/d) Σχ7: Λειτουργία ΔΤΚ 28

29 Θ ροι μάηασ λόγω επανακυκλοφορίασ είναι : Fr=S 1 *rq*10 3 (16) A όπου: Fr= ροι μάηασ λόγω επανακυκλοφορίασ (kg/m 2.d) S 1 =ςυγκζντρωςθ ςτερεϊν(mg/l) R= ςυντελεςτισ επανακυκλοφορίασ Q= παροχι λυμάτων (m 3 /d) Α= επιφάνεια ΔΤΚ (m 2 ) Θ ςυνολικι ροι μάηασ κα είναι: Fολ=Fβ+Fr (17) Fολ=(S 1 U 1 +S 1 Rq )*10 3 (18) Από το Σχ 6β παρατθροφμε ότι για ςχετικά μικρζσ ςυγκεντρϊςεισ S 1, οι ταχφτθτεσ ηωνικισ κακίηθςθσ παραμζνουν περίπου ςτακερζσ, ανεξάρτθτεσ του S 1.Επομζνωσ όςο αυξάνει το S 1, αυξάνει και το γινόμενο S 1 U 1,δθλαδι το Fβ. Από κάποια ςυγκζντρωςθ S 1 και μετά θ ηωνικι ταχφτθτα αρχίηει να μειϊνεται όςο το S 1 αυξάνει και ςυνεπϊσ το γινόμενο S 1 U 1, δθλαδι το Fβ αρχίηει να μειϊνεται. Σαν ςυνζπεια αυτοφ, θ γραφικι παράςταςθ τθσ ςυςχζτιςθσ Fβ και S 1, κα ζχει τθ μορφι του Σχ.8, δθλαδι κα παρουςιάηει μια μζγιςτθ τιμι του Fβ για κάποια τιμι του S 1. Σχ.8: Συςχζτιςθ Fβ και S 1 Θ ροι μάηασ λόγω επανακυκλοφορίασ, Fr, κα αυξάνεται εξάλλου γραμμικά για τθ ςυγκζντρωςθ, θ κλίςθ δε τθσ ευκείασ κα είναι το μζτρο τθσ παροχισ Rq/Α. Θ ςυνολικι ροι Fολ, κα δίνεται απο τθν καμπφλθ του Σχ.9. 29

30 Σχ.9: οι μάηασ ςτερεϊν ςε ςυςχζτιςθ με τθ ςυγκζντρωςθ S 1 Θ τομι τθσ οριηόντιασ γραμμισ που περνάει από το χαμθλότερο ςθμείο τθσ καμπφλθσ Fολ και του κατακόρυφου άξονα παριςτάνει τθ μζγιςτθ ροι μάηασ που μπορεί να δεχτεί θ ΔΤΚ. Θ μζγιςτθ αυτι ροι μάηασ είναι το μζγιςτο επιτρεπόμενο φορτίο ςτερεϊν. Ρράγματι, από τθν ιςορροπία μαηϊν ςτθ ηϊνθ Α του Σχ.7 και με τθν παραδοχι ότι θ εκροι περιζχει αμελθτζεσ ποςότθτεσ ιλφοσ, προκφπτει ότι: (1+r)*QS 2 =Q.O+S 1 U 1 A+Rqs 1 (19) Ππου: S2= αρχικι ςυγκζντρωςθ ανάμικτου υγροφ(ςτθ δεξαμενι αεριςμοφ) Επομζνωσ θ ςχζςθ 18 γράφεται: Fολ=(1+r)QS 2 =Gεπ.ςτ(όταν το S 2 εκφράηεται ςε mg/l ) (20) A Θ ςυγκζντρωςθ ςτερεϊν ςτθν ζξοδο από τθ δεξαμενι τελικισ κακίηθςθσ Su μπορεί να βρεκεί είτε απο τθ ςχζςθ Su=m.S 2 (1+r) S 2 (21) r Είτε γραφικά όπωσ φαίνεται ςτο ςχιμα 9: Μια εναλλακτικι γραφικι διαδικαςία (που είναι ιδιαίτερα χριςιμθ για τθ ρφκμιςθ τθσ ομαλισ λειτουργίασ του ΔΤΚ, με μεταβολι του ςυντελεςτι επανακυκλοφορίασ) φαίνεται επίςθσ ςτο Σχ.9. Αφοφ καταςκευαςτεί θ καμπφλθ Fβ, φζρουμε μια ευκεία( που παριςτάνεται διακεκομζνθ ςτο Σχ9) με κλίςθ rq/a και εφαπτόμενθ ςτθν καμπφλθ Fβ. Θ τιμι τθσ ευκείασ αυτισ με τον οριηόντιο άξονα μασ δίνει τθ ςυγκζντρωςθ Su, θ δε τομι τθσ με τον κατακόρυφο άξονα τθ μζγιςτθ ροι μάηασ, δθλαδι το επιτρεπόμενο φορτίο ςτερεϊν. Αν θ φόρτιςθ ςτερεϊν ςτθ ΔΤΚ είναι μεγαλφτερθ από τθν επιτρεπόμενθ φόρτιςθ, κα ζχουμε αφξθςθ τθσ ποςότθτασ ιλφοσ ςτθ δεξαμενι, άνοδο τθσ διαχωριςτικισ επιφάνειασ και, αν δεν ζχει προβλεφκεί αρκετόσ όγκοσ αποκικευςθσ ςτθ δεξαμενι, υπερχείλιςθ ςτερεϊν ςτθν κορυφι. Θ διαδικαςία εφρεςθσ τθσ απαιτοφμενθσ επιφάνειασ τθσ ΔΤΚ με δεδομζνθ τθν καμπφλθ Fβ( μετά από πείραμα) είναι θ ακόλουκθ: Ρερίπτωςθ 1θ :Γνωςτά Q,S 2,m α)su=ms 2 β)r 1/M-1 (από ςχζςθ 10) γ) Από το Su, γραφικά (Σχ9) προςδιορίηεται το Gεπ.ςτ ςαν τομι τθσ εφαπτόμενθσ ςτθν καμπφλθ Fβ από το ςθμείο Su και του κατακόρυφου άξονα. δ) Από τον τφπο Gεπ= (1+r)QS 2 προςδιορίηεται θ επιφάνεια Α 30

31 Ρερίπτωςθ 2θ : Γνωςτά Q, S2, r α) m 1+r/R β)su= m*s 2 γ,δ) όπωσ προθγουμζνωσ. Ρερίπτωςθ 3θ : Γνωςτά Q, Su, r. α) Ρροςδιοριςμόσ Gεπ από τθν τομι εφαπτόμενθσ και κατακόρυφου άξονα. β) Από τθν κλίςθ τθσ εφαπτόμενθσ (=rq/a) προςδιορίηεται θ επιφάνεια Α. γ) Θ ςυγκζντρωςθ S 2 μπορεί να βρεκεί μετά από τον προςδιοριςμό του m ( 1+r/r) και ςτθ ςυνζχεια S 2 =Su/m. ΠΑΡΑΣΘΡΘΘ: Θα πρζπει να ςθμειωκεί ότι ςτθν ανάπτυξθ τθσ διαδικαςίασ κακοριςμοφ του επιτρεπόμενου φορτίου ςτερεϊν που ζγινε κεωρικθκε ςαν αμελθτζα θ παροχι W τθσ πλεονάηουςασ ιλφοσ. Σαν ςυνζπεια αυτοφ από τθν ιςορροπία μαηϊν ςτθ ΔΤΚ καταλιξαμε ςτθν προςεγγιςτικι ςχζςθ r 1/m-1, δθλαδι δεν εμφανίςτθκε ο λόγοσ λ =Θ/Θc. Ραρά το ότι κεωρθτικά θ παροχι W πρζπει να ςυμπεριλθφκεί κατά τθν κατάςτρωςθ τθσ ιςορροπίασ μαηϊν, πρακτικά θ ςθμαςία τθσ παράλειψθσ τθσ είναι μθδαμινι. Επίςθσ κα πρζπει να ςθμειωκεί ότι ζγινε θ υπόκεςθ ότι δε γίνεται διαφυγι ςτερεϊν κατά τθν υπερχείλθςθ των επεξεργαςμζνων λυμάτων, υπόκεςθ που για μία εγκατάςταςθ που λειτουργεί ςωςτά είναι κεμιτι, μιασ και τα διαφεφγοντα ςτερεά αποτελοφν ζνα ελάχιςτο ποςοςτό τθσ ςυνολικισ μάηασ ςτερεϊν του ςυςτιματοσ. 5.ΒΕΛΣΙΣΟΠΟΙΘΘ ΔΙΑΣΑΙΟΛΟΓΘΘ ΔΕΞΑΜΕΝΩΝ ΑΕΡΙΜΟΤ-ΔΣΚ Ππωσ αναφζρκθκε ςτθ διαδικαςία ςχεδιαςμοφ τθσ δεξαμενισ αεριςμοφ, θ επιλογι του S 2 επθρεάηει τον όγκο τθσ δεξαμενισ αεριςμοφ, είναι δε ςκόπιμο από τθν άποψθ αυτι να επιλεγεί μια υψθλι τιμι S 2 ζτςι ϊςτε να προκφπτει μικρόσ όγκοσ δεξαμενισ αεριςμοφ. Το ανϊτατο όριο τθσ τιμισ του S 2 κα πρζπει να κακοριςτεί ζτςι ϊςτε να αποφευχκοφν τα προβλιματα μίξθσ, οξυγόνωςθσ, ευςτάκειασ και κακίηθςθσ. Ραρατθροφμε όμωσ ότι κακϊσ το S 2 αυξάνεται, το κριτιριο που κα ιςχφει για τθν ΔΤΚ κα είναι το κριτιριο φόρτιςθσ ςτερεϊν (ςχζςθ 14) και ςυνεπϊσ με τθν αφξθςθ του S 2 κα απαιτείται μεγαλφτερθ επιφάνεια ΔΤΚ. Θα πρζπει λοιπόν να προςδιοριςτεί θ τιμι εκείνθ του S 2 που κα βελτιςτοποιεί το ςφςτθμα, δθλαδι κα δίνει τον μικρότερο ςυνολικό όγκο δεξαμενισ αεριςμοφ και δεξαμενισ τελικισ κακίηθςθσ. Ζνα τζτοιο παράδειγμα βελτιςτοποίθςθσ δίνεται ςτθ ςυνζχεια. Παράδειγμα βελτιςτοποίηςησ: Τα λφματα πόλθσ παροχισ 10,000 m 3 /d πρόκειται να επεξεργαςτοφν με ςφςτθμα ενεργοφ ιλφοσ. Τα χαρακτθριςτικά των λυμάτων ζχουν ακόλουκα χαρακτθριςτικά: BOD 5 =300mg/l Αιωροφμενα ςτερεά (SS)=350mg/l Ροςοςτό εξαεριςμοφ ςτερεϊν=70% Επικυμθτι ποιότθτα επεξεργαςμζνων λυμάτων BOD 5 =20mg/l Gεπ.υδρ=30m 3 /m 2.d Gεπ.ςτ=150 kg/m 2.d, ζτςι ϊςτε να επιτυγχάνεται θ επικυμθτι ςυγκζντρωςθ ιλφοσ επανακυκλοφορίασ Su=8.000mg/l. 31

32 Τα λφματα πριν από το βιολογικό κακαριςμό υφίςτανται πρωτοβάκμια κακίηθςθ κατά τθν οποία γίνεται απομάκρυνςθ 35% του BOD 5 και 65% των αιωροφμενων ςτερεϊν (το ίδιο ποςοςτό των 65% ιςχφει τόςο για τα εξαερϊςιμα όςο και για τα ανόργανα αιωροφμενα ςτερεά). Πρωτοβάθμια επεξεργαςία Lo-L 1 =0.35 L 1 =300 (1-0.35)= mg/l Lo Svo-Sv1 =0.65 Sv1=245 (1-0.65)=85.75mg/l Svo Sfo-Sf1 =0.65 Sf1=105 (1-0.65)=36.75 mg/l Sfo Βιολογική επεξεργαςία Ε=L 1 -L 2 E= = L Εφαρμόηοντασ τθ ςχζςθ 8 για ΚΥ=1,82 και b=0,04 ζχουμε: Θc= 1 =6.82 θμζρεσ 1,82(1-0,8974)-0,04 Θ τιμι του S 2, λ (ςχζςθ 9) για Υ=0,75, b=0.06 και β=0,20 είναι: S 2 *λ= 1+0,20*0,06*6,82 *0,75*0,8974* ,06*6,82 +(1-0,8974)*85,75+36,75=146,30 Επειδι λ=θ = V A ςυνεπάγεται ότι: Θc Ωκc (όγκοσ αεριςτι) =V A = ΘcQ= = S 2 S 2 =9.977*106 S 2 Θεωρϊντασ ότι το βάκοσ τθσ ΔΤΚ είναι Θ=3m κα ζχουμε: V ΔΤΚ (λόγω υδραυλικοφ φορτίου)= QH=V ΔΤΚ =1000m3 Gεπ.υδρ. V ΔΤΚ (λόγω φορτίου ςτερεϊν) =(1+r)S 2 QH=VΔΤΚ= Gεπ.ςτερ. =0,30(1+r)S 2 Στθ ςυνζχεια με επιλογι διαφόρων τιμϊν S 2 ( από 1,500mg/l mg/l)βρίςκουμε τουσ όγκουσ V A, V ΔΤΚ και Vολ=VA+V ΔΤΚ S 2 mg/l M R V A m 3 V ΔΤΚ (υδρ) V ΔΤΚ (ςτερ)m 3 Vολm 3 Θ m 3 h

33 Σχ10: Βελτιςτοποίθςθ ςυςτιματοσ ενεργοφ ιλφοσ Από το παράδειγμα τθσ βελτιςτοποίθςθσ προκφπτει ότι θ τιμι τθσ ςυγκζντρωςθσ του ανάμικτου υγροφ που κα πρζπει να επιλεγεί είναι περίπου 3,500mg/l, κα πρζπει να ςθμειωκεί ότι: a) Θ δαπάνθ τθσ επανακυκλοφορίασ δεν ζχει λθφκεί υπόψθ. Ζτςι ενϊ για S2=3.000mg προκφπτει ότι ο ςυνολικόσ όγκοσ των δεξαμενϊν είναι μεγαλφτεροσ ςε ςχζςθ με τον όγκο που προκφπτει για S2=3.500mg/l, ζχουμε μικρότερο ςυντελεςτι επανακυκλοφορίασ με ςυνζπεια μικρότερεσ δαπάνεσ λειτουργίασ που ίςωσ να αντιςτακμίηουν το αυξθμζνο κόςτοσ καταςκευισ. b) Θ βελτιςτοποίθςθ αφορά τθν ελαχιςτοποίθςθ του ςυνολικοφ όγκου των δεξαμενϊν αεριςμοφ και τελικισ κακίηθςθσ. Αυτό δε ςθμαίνει κατϋανάγκθ και ελαχιςτοποίθςθ του ςυνολικοφ κόςτουσ καταςκευισ δεδομζνων των καταςκευαςτικϊi ιδιομορφιϊν και του διαφορετικοφ θλεκτρομθχανολογικοφ εξοπλιςμοφ των δφο δεξαμενϊν. Μια ορκότερθ διαδικαςία βελτιςτοποίθςθσ κα πρζπει να βαςίηεται ςτο ςυνολικό κόςτοσ καταςκευισ( ζργα πολιτικοφ μθχανικοφ και θλεκτρομαγνθτικόσ εξοπλιςμόσ0 κακϊσ και ςτθν κεφαλαιοποιθμζνθ δαπάνθ λειτουργίασ του ςυςτιματοσ. Θα πρζπει επίςθσ να ςυμπεριλαμβάνεται και θ πρωτοβάκμια κακίηθςθ, θ οποία ςτο παράδειγμα κεωρικθκε δεδομζνθ. Τζλοσ κα πρζπει και πάλι να επιςθμανκεί ότι θ επιλογι του Θc δεν προςδιορίηει μόνο τον επιτεφξιμο βακμό κακαριςμοφ, Ε, αλλά και τα χαρακτθριςτικά κακίηθςθσ τθσ ιλφοσ( ςυνεπϊσ το επιτρεπόμενο φορτίο ςτερεϊν) κακϊσ και το ποςοςτό ςτακεροποίθςθσ τθσ ιλφοσ (ςυνεπϊσ το κόςτοσ των ζργων επεξεργαςίασ τθσ ιλφοσ). 6.ΧΕΔΙΑΝΟ ΔΕΞΑΜΕΝΩΝ ΑΕΡΙΜΟΤ Μετά τθ διαςταςιολόγθςθ του ςυνολικοφ όγκου των δεξαμενϊν αεριςμοφ και τθσ ςυνολικά απαιτοφμενθσ επιφάνειασ των ΔΤΚ πρζπει να προςδιοριςτεί ο αρικμόσ των ανεξάρτθτων δεξαμενϊν. Για τισ δεξαμενζσ αεριςμοφ, για όγκουσ μεγαλφτερουσ 33

34 από m 3, καταςκευάηονται περιςςότερεσ από μια δεξαμενζσ. Οι δεξαμενζσ τελικισ κακίηθςθσ μπορεί να ζχουν διαμζτρουσ που φτάνουν τα 60m,αλλά οι ςυνικεισ τιμζσ είναι 20-30m. Είναι ςκόπιμο, εκτόσ από τισ πολφ μικρζσ εγκαταςτάςεισ να υπάρχουν περιςςότερεσ από μια μονάδεσ, ζτςι ϊςτε να είναι δυνατι θ διακοπι τθσ λειτουργίασ τθσ μίασ μονάδασ (π.χ για ςυντιρθςθ ι λόγω βλάβθσ), χωρίσ τθ διακοπι τθσ λειτουργίασ του κζντρου. Για το λόγο αυτό κα πρζπει να υπάρχει πρόβλεψθ τθσ δυνατότθτασ διαμοιραςμοφ τθσ παροχισ των λυμάτων που κανονικά τροφοδοτοφν τθ μθ λειτουργοφςα μονάδα ςτισ υπόλοιπεσ λειτουργοφςεσ μονάδεσ. Στθ ςυνζχεια κα εξεταςτοφν οι παράγοντεσ που επιδροφν ςτο ςχεδιαςμό των δεξαμενϊν αεριςμοφ. Τζτοιοι παράγοντεσ είναι το κακεςτϊσ μίξθσ, το ςχιμα, ο αεριςμόσ και θ ανάμιξθ του ανάμικτου υγροφ, θ επανακυκλοφορία τθσ ιλφοσ και οι ποςοτικζσ και ποιοτικζσ διακυμάνςεισ των λυμάτων. ΔΕΞΑΜΕΝΕΣ ΑΕΙΣΜΟΥ 6.1.χήμα και καθεςτϊσ μίξησ Μζχρι τθ δεκαετία του 1950 τα περιςςότερα ςυςτιματα ενεργοφ ιλφοσ ςχεδιαηόταν με προςζγγιςθ τθσ εμβολοειδοφσ ροισ. Στθν εμβολοειδι ροι τα ςωματίδια περνοφν μζςα από τθ δεξαμενι και εξζρχονται με τθν ίδια αλλθλουχία που ειςζρχονται, όλα δε τα ςωματίδια παραμζνουν ςτθ δεξαμενι για χρόνο Θ ίςο με τον υδραυλικό χρόνο παραμονισ. Θ εμβολοειδισ ροι προςεγγίηεται με μεγάλο λόγο μικουσ προσ πλάτοσ. Τα ςυςτιματα αυτά, που αποτελοφςαν τον κανόνα μζχρι τθ δεκαετία του 1950, είχαν δεξαμενζσ αεριςμοφ με βάκοσ 3,5-4,5m, πλάτοσ 6,0-9,5m, και μικοσ m, δθλαδι λόγο μικουσ προσ πλάτοσ περίπου 5. Κατά τα τελευταία 30 χρόνια επικρατεί θ τάςθ καταςκευισ των δεξαμενϊν αεριςμοφ κατά τζτοιο τρόπο ϊςτε να προςεγγίηουν αντιδραςτιρεσ πλιρουσ μίξθσ. Στον αντιδραςτιρα πλιρουσ μίξθσ τα ςωματίδια ειςζρχονται ταχφτατα ςε όλο τον 34

35 όγκο τθσ δεξαμενισ. Ζτςι ο υδραυλικόσ χρόνοσ παραμονισ δεν αντιςτοιχεί με το χρόνο παραμονισ όλων των ςωματιδίων. Ο χρόνοσ ο οποίοσ ποικίλλει πρακτικά από μθδζν μζχρι άπειρο, αλλά αποτελεί τον μζςο χρόνο παραμονισ των ςωματιδίων. Το ςφςτθμα πλιρουσ μίξθσ προςεγγίηεται με τετραγωνικζσ, κυκλικζσ ι και ορκογωνικζσ δεξαμενζσ(αλλά με μικροφσ λόγουσ μικουσ προσ πλάτοσ). Το βάκοσ των δεξαμενϊν κυμαίνεται από 4,5-5,0m, το δε πλάτοσ των ορκογωνικϊν ι τετραγωνικϊν δεξαμενϊν ιςοφται με 1,5-2 φορζσ το βάκοσ. Το μακθματικό ομοίωμα που αναπτφχκθκε προθγουμζνωσ αφορά αντιδραςτιρα πλιρουσ μίξθσ, όπωσ ςυμβαίνει και με τα περιςςότερα μοντζλα που παρουςιάηονται τελευταία. Ραρ όλα αυτά ζχει παρατθρθκεί ότι μπορεί να εφαρμοςτοφν και για ςυςτιματα που προςεγγίηουν τθν εμβολοειδι ροι με επιτυχία. Στθν πραγματικότθτα θ μακθματκι προςομοίωςθ ενόσ αντιδραςτιρα εμβολοειδοφσ ροισ είναι διαφορετικι και διάφορεσ προςπάκειεσ ζχουν γίνει κατά καιροφσ, όπου το κακεςτϊσ μίξθσ του ςυςτιματοσ ςυνδυάηεται με τισ βιολογικζσ διεργαςίεσ που επιτελοφνται. Ζνα αμιγζσ ςφςτθμα εμβολοειδοφσ ροισ επιτυγχάνει κεωρθτικά μεγαλφτερο βακμό απόδοςθσ από το ςφςτθμα πλιρουσ μίξθσ, κκυρίωσ λόγω υψθλϊν ςυγκεντρϊςεων τροφισ και μικροοργανιςμϊν ςτθν είςοδο τθσ δεξαμενισ. Σαν αποτζλεςμα δε τθσ εμβολοειδοφσ ροισ, παρουςιάηεται μια διαφοροποίθςθ των ςυγκεντρϊςεων ανάμικτου υγροφ και τροφισ κακϊσ και τθσ ηιτθςθσ οξυγόνου κατά μικοσ τθσ δεξαμενισ, με τισ μεγαλφτερεσ τιμζσ ανάντθ και τθσ χαμθλότερεσ κατάντθ. Στθν πράξθ οι κεωρθτικζσ αυτζσ προβλζψεισ δεν ζχουν επαλθκευτεί, θ εξιγθςθ δε του φαινομζνου αυτοφ αποδίδεται ςε δφο κυρίωσ λόγουσ. Ο πρϊτοσ λόγοσ είναι θ δυςκολία προςομοίωςθσ ςτθν πράξθ τθσ εμβολοειδοφσ ροισ. Ρράγματι ζχει βρεκεί ότι και ςτισ ςτενόμακρεσ δεξαμενζσ παρατθρείται ςcμαντικι επιμικθσ διαςπορά ζτςι ϊςτε τελικά το κακεςτϊσ μίξθσ να είναι κάτι ενδιάμεςο μεταξφ εμβολοειδοφσ ροισ και πλιρουσ μίξθσ. Ο δεφτεροσ λόγοσ ςχετίηεται με τθν επανακυκλοφορία. Κατά τθν επανακυκλοφορία θ ιλφσ που επανακυκλοφορείται ςτθν είςοδο τθσ δεξαμενισ προζρχεται από τθν ΔΤΚ, δθλαδι τα κατάντθ του ςυςτιματοσ και ςαν ςυνζπεια αυτοφ οι μικροοργανιςμοφ τθσ ιλφοσ αυτισ ζχουν εγκλιματιςτεί ςε περιβάλλον με τροφι που ζχει μερικϊσ οξειδωκεί και διαφζρει ποιοτικά από τθν ειςερχόμενθ τροφι. Οι μικροοργανιςμοί αυτοί όταν ζρκουν ςε επαφι, ςτθν είςοδο τθσ δεξαμενισ, με τισ ειςερχόμενεσ ακατζργαςτεσ τροφζσ τισ καταναλϊνουν με ρυκμοφσ μικρότερουσ απϋότι κεωρθτικά αναμζνεται. Ενϊ λοιπόν κεωρθτικά το ςφςτθμα εμβολοειδοφσ ροισ με επανακυκλοφορία διαφζρει από το ςφςτθμα πλιρουσ μίξθσ, ςτθν πράξθ, για τουσ λόγουσ που αναφζρκθκαν πιο πάνω, δίνουν παρόμοιουσ βακμοφσ κακαριςμοφ και το μακθματικό ομοίωμα τθσ πλιρουσ μίξθσ μπορεί να εφαρμοςτεί ςε βιολογικοφσ αντιδραςτιρεσ που προςεγγίηουν και τα δφο κακεςτϊτα μίξθσ. Θ τάςθ προτίμθςθσ κατά τα τελευταία χρόνια του αντιδραςτιρα πλιρουσ μίξθσ οφείλεται ςτθν καλφτερθ ανταπόκριςι του ςε απότομθ αφξθςθ του οργανικοφ φορτίου(shockload) και είςοδο τοξικϊν ρφπων, πράγμα που είναι ιδιαίτερα ςθμαντικό ςτισ περιπτϊςεισ από κοινοφ επεξεργαςίασ οικιακϊν και βιομθχανικϊν λυμάτων. Στο Σχ.11 φαίνεται μία τυπικι διάταξθ ςυςτιματοσ ενεργοφ ιλφοσ που προςεγγίηει τθν εμβολοειδι ροι. 35

36 Σχ11.: Τυπικό ςφςτθμα ενεργοφ ιλφοσ(εμβολοειδι ροι) Στα Σχ.12α και 12β φαίνονται τυπικζσ διατάξεισ ςυςτιματοσ πλιρουσ μίξθσ. Σχ12: Συςτιματα πλιρουσ μίξθσ:α) Τροποποίθςθ ςυςτιματοσ εμβολοειδοφσ ροισ ςε ςφςτθμα πλιρουσ μίξθσ με κατάλλθλθ διανομι των λυμάτων. Και β)τετραγωνικόσ αεριςτισ. Οι δφο αυτζσ τροποποιιςεισ είχαν ςαν αφετθρία ζνα βαςικό μειονζκτθμα του τυπικοφ ςυςτιματοσ εμβολοειδοφσ ροισ. Λόγω του κακεςτϊτοσ μίξθσ και του τφπου ροισ θ ςυγκζντρωςθ τθσ τροφισ ςτθν είςοδο τθσ δεξαμενισ(ανάντθ) ιταν πολφ μεγαλφτερθ από τθ ςυγκζντρωςθ κατάντθ με αποτζλεςμα και θ ηιτθςθ οξυγόνου να παρουςιάηει αντίςτοιχθ κατανομι. Στο ςφςτθμα TaperedAeration θ βελτίωςθ ζγκειται ςτθν εντονότερθ οξυγόνωςθ ςτθν είςοδο τθσ δεξαμενισ με ςτδιακι μείωςθ του αεριςμοφ(ι τθσ ιςχφοσ) των αεριςτϊν κατάντθ. Στο ςφςτθμα StepAeration θ βελτίωςθ επιτυγχάνεται με κατάλλθλθ κατανομι των ειςερχόμενων τροφϊν κατά μικοσ τθσ δεξαμενισ ζτςι ϊςτε θ ηιτθςθ του οξυγόνου να είναι ομοιόμορφθ. Οι δεξαμενζσ αεριςμοφ είναι κατά κανόνα ανοικτζσ δεξαμενζσ από ςκυρόδεμα με κατακόρυφα τοιχϊματα, αν και μερικζσ φορζσ γίνονται και μεταλλικζσ ι και 36

37 χωμάτινεσ. Ρρζπει να υπάρχει πρόβλεψθ για άδεια των δεξαμενϊν για λόγουσ ςυντιρθςθσ. Στισ περιπτϊςεισ δεξαμενϊν με κοινά τοιχϊματα, τα τοιχϊματα αυτά πρζπει να μποροφν να δεχκοφν τθν πλιρθ υδροςτατικι πίεςθ και από τισ δφο πλευρζσ. Θ κεμελίωςθ των δεξαμενϊν πρζπει να είναι κατάλλθλθ ϊςτε να αποφεφγονται κακιηιςεισ. Τζλοσ ςτθν περίπτωςθ υψθλοφ υδροφόρου ορίηοντα κα πρζπει να προβλζπεται ο κίνδυνοσ ανφψωςθσ των δεξαμενϊν όταν είναι άδειεσ. Το πρόβλθμα δθμιουργίασ αφροφ κατά τθ λειτουργία του ςυςτιματοσ είναι μερικζσ φορζσ ζντονο, κυρίωσ κατά το αρχικό ςτάδιο λειτουργίασ τουσ, όταν θ ςυγκζντρωςθ του ανάμικτου υγροφ είναι ακόμα μικρι. Το πρόβλθμα του αφροφ μπορεί να αντιμετωπιςτεί με τοποκζτθςθ ψεκαςτιρων ςτθν κορυφι και κατά μικοσ των δεξαμενϊν, από τουσ οποίουσ διοχετεφεται επεξεργαςμζνο λφμα ι κακαρό νερό ςυνεχϊσ ι κατά διαςτιματα, και με τον τρόπο αυτό διαςπάται ο δθμιουργοφμενοσ αφρόσ. Εναλλακτικά μποροφν να χρθςιμοποιθκοφν ειδικζσ χθμικζσ ενϊςεισ που καταςτζλουν τθ δθμιουργία αφροφ. Τζλοσ θ διαμόρφωςθ του ςχιματοσ των δεξαμενϊν επθρεάηεται ςε ςθμαντικό βακμό από τθ μζκοδο αεριςμοφ που κα χρθςιμοποιθκεί. 6.2.Αεριςμόσ και μίξη Στισ δεξαμενζσ αεριςμοφ τόςο θ παροχι του απαιτοφμενου για τισ βιολογικζσ διαδικαςίεσ οξυγόνου όςο και θ επίτευξθ τθσ πλιρουσ μίξθσ πραγματοποιοφνται με τθ χρθςιμοποίθςθ κατάλλθλων μθχανιςμϊν αεριςμοφ που διακρίνονται ςε δφο βαςικζσ κατθγορίεσ, τουσ διαχυτιρεσ και τουσ μθχανικοφσ επιφανειακοφσ αεριςτζσ. Ο υπολογιςμόσ του απαιτοφμενου οξυγόνου για τθ διατιρθςθ αερόβιων ςυνκθκϊν, βαςίηεται ςτθν εξίςωςθ του παροχετευόμενου οξυγόνου προσ τθ ηιτθςθ οξυγόνου τόςο λόγω του απομακρυνόμενου BOD όςο και λόγω τθσ ενδογενοφσ αναπνοισ (ι και τυχόν νιτροποίθςθσ). Το απαιτοφμενο οξυγόνο δίνεται από τθ ςχζςθ: Ο 2 ={f-key}*eql (21) 1+bΘc Ππου: f=bod u BOD 5 Ke=ιςοδφναμο ςε BOD 5 τθσ μάηασ των μικροοργανιςμϊν. L=BOD 5 των ειςερχόμενων λυμάτων Δεδομζνου ότι ςτα Q,L δίνονται μζςεσ τιμζσ, θ υπολογιηόμενθ τιμι Ο 2 κα πρζπει να προςαυξθκεί, ζτςι ϊςτε να αντιμετωπίηει ο εξοπλιςμόσ αεριςμοφ και τθ ηιτθςθ αιχμισ. Μερικοί κανονιςμοί απαιτοφν προςαυξιςεισ 50% ι και μεγαλφτερεσ. Για ςυςτιματα με ςχετικά μεγάλουσ χρόνουσ παραμονισ Θ(π.χ παρατεταμζνοσ αεριςμόσ), λόγω τθσ άμβλυνςθσ των αιχμϊν, οι απαιτοφμενεσ προςαυξιςεισ είναι μικρότερεσ (περίπου 25%). Θ δράςθ των αεριςτϊν εκτόσ τθσ παροχζτευςθσ του απαιτοφμενου οξυγόνου, κα πρζπει ταυτόχρονα να διατθρεί το ανάμικτο υγρό ςε αιϊρθςθ και να δθμιουργεί, ςτθν περίπτωςθ τθσ πλιρουσ μίξθσ, ομοιόμορφθ κατανομι ςυγκζντρωςθσ του ανάμικτου υγροφ ςε όλο τον όγκο τθσ δεξαμενισ. Θ απαιτοφμενθ ιςχφσ για τθν επίτευξθ αυτοφ του ςτόχου εξαρτάται από τθ γεωμετρία τθσ δεξαμενισ και από τθ ςυγκζντρωςθ του ανάμικτου υγροφ. Ζνασ τφποσ που ζχει προτακεί για τον υπολογιςμό τθσ απιτοφμενθσ ανα μονάδα όγκου ιςχφοσ είναι : 37

38 P =0.935*μ 0, *S 2 (22) V Ππου: P/V = W/ m 3 μ = ςυνεκτικότθτα νεροφ, ςε centipoise S 2 = ςυγκζντρωςθ ανάμικτου υγροφ (mg/l) Αν ο αεριςμόσ και ςυνεπϊσ και θ ανάμιξθ γίνονται με εμφφςθςθ αζρα μζςω διαχυτιρων, θ απαιτοφμενθ παροχι αζρα μπορεί να υπολογιςτεί από τον ακόλουκο τφπο: Q = 50.5{(P/V)/log10 * H+34 )} (23) V 34 Ππου:Q/V=m 3 αζρα/ λεπτό 1,000m 3 P = HP V 1.000gal H= Βάκοσ τοποκζτθςθσ διαχυτιρων ςε ft. Στισ τυπικζσ ςυνκικεσ δεξαμενϊν αεριςμοφ και ανάλογα με τθ γεωμετρία τθσ δεξαμενισ θ απαιτοφμενθ ιςχφσ κυμαίνεται από w/m 3, ενϊ θ παροχι του αζρα από m 3 αζρα/ λεπτό 1,000m 3. Θα πρζπει να ςθμειωκεί ότι υπερβολικά ζντονθ μίξθ ζχει δυςμενείσ επιπτϊςεισ ςτα χαρακτθριςτικά κακίηθςθσ των ςυςςωματωμάτων του ανάμικτου υγροφ, λόγω ανάπτυξθσ ιςχυρϊν διατμθτικϊν τάςεων που επιφζρουν αποκροκίδωςθ. Είναι φρόνιμο θ ειςαγόμενθ ιςχφσ ςτο ςφςτθμα να μθν υπερβαίνει τα 60w/m 3 ι παροχι αζρα με εμφφςθςθ μεγαλφτερθ από 90m 3 /λεπτό 1,000 m 3. Ρρζπει επίςθσ να ςθμειωκεί ότι υπερβολικι οξυγόνωςθ πζρα από τα προβλιματα αποκροκίδωςθσ λόγω ζντονθσ μίξθσ, δεν φαίνεται να επιταχφνει τισ βιολογικζσ διεργαςίεσ. Ζτςι κεωρείται ςκόπιμο θ ςυγκζντρωςθ του διαλυμζνου οξυγόνου ςτθ δεξαμενι αεριςμοφ να διατθρείται ςτο διάςτθμα 1-2 mg/l. Ρροσ το παρϊν δεν υπάρχουν ςαφείσ ενδείξεισ όςο αφορά το καταλλθλότερο ςχιμα δεξαμενϊν αεριςμοφ για τθν επίτευξθ πλιρουσ μίξθσ. Συνικωσ χρθςιμοποιοφνται τρείσ τφποι δεξαμενϊν: τετραγωνικζσ, κυκλικζσ και ορκογϊνιεσ( Σχ15). Στισ δφο πρϊτεσ χρθςιμοποιοφνται ςυνικωσ επιφανειακοί αεριςτζσ. Ενϊ ςτισ ορκογωνικζσ χρθςιμοποιοφνται είτε διαχυτιρεσ ι επιφανειακοί αεριςτζσ. Στισ τετραγωνικζσ δεξαμενζσ θ είςοδοσ γίνεται από τθ μία πλευρά και θ ζξοδοσ από τθν απζναντι. Θ επίτευξθ καλισ μίξθσ πραγματοποιείται με τοποκζτθςθ διαφραγμάτων κaι κατάλλθλθ φορά περιςτροφισ των επιφανειακϊν αεριςτϊν.(σχ15) Στισ κυκλικζσ δεξαμενζσ θ είςοδοσ των λυμάτων γίνεται ςτο κζντρο και θ εκροι από τθν περίμετρο. Στισ μικρζσ δεξαμενζσ που ζχουν ζναναεριςτι ςτο κζντρο, θ είςοδοσ των λυμάτων ςτο ςθμείο αυτό, διευκολφνει, λόγω τθσ ζντονθσ τοπικισ μίξθσ, τθ διαςπορά των ρφπων ςτθ δεξαμενι. Εντοφτοισ οι ιςχυρζσ διατμθτικζσ τάςεισ είναι δυνατόν να δθμιουργιςουν προβλιματα αποκροκίδωςθσ. Οι ορκογωνικζσ δεξαμενζσ ζχουν ςυνικθ πλάτθ (από είςοδο προσ ζξοδο) που κυμαίνονται από 7-15m. Για μικοσ δεν υπάρχουν περιοριςμοί, πάντωσ πρζπει να υπάρχουν 4 είςοδοι (δφο για τα λφματα και δφο για τθν ιλφ επανακυκλοφορίασ) για κάκε 15 m μικουσ. Αν ο αεριςμόσ γίνεται με διαχυτιρεσ, ο ελάχιςτοσ απαιτοφμενοσ αρικμόσ 38

39 διαχυτιρων, για να επιτυγχάνεται πλιρθσ κάλυψθ των δεξαμενϊν με φυςςαλίδεσ αζρα, είναι 20 διαχυτιρεσ ανά 9 m 2 επιφάνειασ πυκμζνα. 7.ΧΕΔΙΑΜΟ ΔΕΞΑΜΕΝΩΝ ΣΕΛΙΚΘ ΚΑΘΙΗΘΘ Μετά τον προςδιοριςμό τθσ απαιτοφμενθσ επιφάνειασ τθσ ΔΤΚ είτε με χριςθ εμπειρικϊν κριτθρίων ι με πειραματικό προςδιοριςμό τθσ κρίςιμθσ ροισ μάηασ, για το ςχεδιαςμό των δεξαμενϊν κα πρζπει να λθφκοφν υπόψθ και άλλοι παράγοντεσ, οι ςθμαντικότεροι από τουσ οποίουσ είναι : α) χήμα ΔΣΚ: Οι δεξαμενζσ μπορεί να είναι κυκλικζσ ι ορκογωνικζσ. Οι ορκογωνκζσ δεξαμενζσ χρθςιμοποιοφνται ςπάνια, γιατί υποφζρουν από υπερφόρτιςθ φορτίου ςτερεϊν και παρουςιάηουν προβλιματα επίπλευςθσ τθσ λάςπθσ λόγω απονιτροποίθςθσ, προβλιματα που επιτείνονται με τθν τάςθ που επικρατεί τα τελευταία χρόνια για επιλογι υψθλϊν τιμϊν ανάμικτου υγροφ ςτισ δεξαμενζσ αεριςμοφ. Οι κυκλικζσ δεξαμενζσ μποροφν να καταςκευαςτοφν με διαμζτρουσ από 3m μζχρι 60m, αν και ςυνθκιςμζνεσ τιμζσ είναι 20m-30m. Θ τροφοδότθςθ του ανάμικτου υγροφ γίνεται από το κζντρο τθσ δεξαμενισ, με τρόπο ανάλογο μ αυτόν που ιςχφει για τθν πρωτοβάκμια κακίηθςθ (χριςθ ομόκεντρου μεταλλικοφ κυλινδρικοφ φράγματοσ για τθν καταςτροφι τθσ υδραυλικισ ενζργειασ), θ δε ςυλλογι του διαυγαςμζνου υγροφ γίνεται με τc βοικεια περιμετρικοφ υπερχειλιςτι και διϊρυγασ. β) Παροχή πλευρικήσ υπερχείλιςησ: Το κριτιριο τθσ πλευρικισ υπερχείλιςθσ κακιερϊκθκε από τθν εμπειρία των ορκογωνικϊν δεξαμενϊν, όπου θ μζγιςτθ ςυνιςτϊμενθ παροχι κυμαίνεται από m 3 /m.d. Θ μεταφορά του ςτισ κυκλικζσ δεξαμενζσ ζδειξε ότι είναι ζνα αρκετά ςυντθρθτικό κριτιριο, μιασ και παρατθρικθκαν ικανοποιθτικζσ λειτουργίεσ για φορτίςεισ μζχρι και 500 m 3 /m.d. Σιμερα θ ςθμαςία τθσ παροχισ πλευρικισ υπερχείλιςθσ αμφιςβθτείται από αρκετοφσ ερευνθτζσ. Γενικά πάντωσ φορτίςεισ μεταξφ m 3 /m.d εξαςφαλίηουν καλι λειτουργία, με τθν προχπόκεςθ ςωςτισ επιλογισ των άλλων ςχεδιαςτικϊν παραμζτρων. Σε οριςμζνεσ περιπτϊςεισ και για μεγάλεσ δεξαμενζσ (διάμετρος μεγαλφτερθ από 40-45m) ζχουν καταςκευαςτεί διπλοί υπερχειλιςτζσ, ζτςι ϊςτε να μειϊνεται θ παροχι πλευρικισ υπερχείλιςθσ. Τα αποτελζςματα των ςυςτθμάτων αυτϊν είναι αμφιλεγόμενα. Γ): Πλευρικό βάθοσ: Το πλευρικό βάκοσ των ΔΤΚ κυμαίνεται από 3,3m εϊσ 4,5m με τα μεγαλφτερα βάκθ εφαρμοηόμενα ςτισ μεγαλφτερεσ δεξαμενζσ όπωσ φαίνεται από τον πίνακα 2. Πταν λόγω ςυνκθκϊν εδάφουσ είναι απαραίτθτο να καταςκευαςτοφν ςχετικά αβακείσ δεξαμενζσ κα πρζπει να μειϊνεται θ επιφανειακι φόρτιςθ (περίπου κατά 14m 3 /m.d για κάκε μζτρο κάτω από τισ ςυνιςτϊμενεσ ςτον πίνακα 2). 39

40 ΡΙΝΑΚΑΣ 2 Διάμετροσ ΔΤΚ(m) Ρλευρικό βάκοσ (m) Ελάχιςτο Συνιςτϊμενο Μζχρι 12 3,00 3, ,30 3, ,60 3, ,90 4,20 > ,50 Δ): Αποθήκευςη και απομάκρυνςη ιλφοσ: Θ ιλφσ που κατακάκεται, ςυνικωσ ςυλλζγεται ςτο κζντρο του πυκμζνα τθσ ΔΤΚ απ όπου και απομακρφνεται. Στισ μικρζσ δεξαμενζσ ο πυκμζνασ ζχει τθ μορφι κϊνου με μεγάλεσ κλίςεισ, ζτςι ϊςτε θ ιλφσ να μαηεφεται ςτο κζντρο λόγω βαρφτθτασ. Στισ περιςςότερεσ από τισ μεγαλφτερεσ δεξαμενζσ, ο πυκμζνασ ζχει μικρι κλίςθ (περίπου 1:1,2) και θ ςυλλογι τθσ λάςπθσ ςτο κεντρικό φρεάτιο ςυλλογισ γίνεται με τθ βοικεια περιςτρεφόμενων ςαρωτϊν με μεταλλικζσ λεπίδεσ. Ο μθχανιςμόσ ςυλλογισ δεν διαφζρει απ αυτόν που χρθςιμοποιείται ςτισ κυκλικζσ δεξαμενζσ πρωτοβάκμιασ κακίηθςθσ, εκτόσ από τθν ταχφτθτα περιςτροφισ που κυμαίνεται από 0,6-1,2 m/min( αντί για 1,5-2,1m/min των δεξαμενϊν πρωτοβάκμιασ κακίηθςθσ). Οι ςαρωτζσ είναι δφο κατθγοριϊν. Στθν πρϊτθ κατθγορία οι λεπίδεσ είναι προςαρμοςμζνεσ ςε περιςτρεφόμενθ γζφυρα. Οι ςαρωτζσ αυτοφ του τφπου χρθςιμοποιοφνται για δεξαμενζσ με διαμζτρουσ μικρότερεσ από 15m. Στθ δεφτερθ κατθγορία ο ςαρωτισ ςτθρίηεται ςε κατακόρυφο κεντρικό άξονα. Τζτοιοι ςαρωτζσ χρθςιμοποιοφνται ςε μεγαλφτερεσ δεξαμενζσ, ςτισ οποίεσ το ανάμικτο υγρό ειςζρχεται ςυνικωσ ςτον πυκμζνα τθσ δεξαμενισ και ανζρχεται προσ το κυλινδρικό φράγμα κατά μικοσ του κατακόρυφου άξονα. Κατά τθ ςυλλογι τθσ ιλφοσ ςτο κεντρικό φρεάτιο επιτυγχάνεται κάποια ςυμπφκνωςι τθσ, αλλά οι ςυγκεντρϊςεισ δεν ξεπερνοφν ςυνικωσ τα 8,000mg/l(0.8%). Θ απομάκρυνςθ τθσ ιλφοσ πρζπει να γίνεται κατά τρόπο που να μθν επιτρζπει τθν παραμονι τθσ ςτισ δεξαμενζσ για μεγάλα χρονικά διαςτιματα ϊςτε να αποφεφγονται προβλιματα ανφψωςθσ και επίπλευςθσ τθσ ιλφοσ, λόγω αναερόβιων ςυνκθκϊν και απονιτροποίθςθσ. Με το ςκεπτικό αυτό, ζχουν αναπτυχκεί τελευταία ςυςτιματα ταχείασ απομάκρυνςθσ τθσ ιλφοσ. Τζτοιο ςφςτθμα είναι και το ςφςτθμα απομάκρυνςθσ τθσ ιλφοσ από όλθ τθν επιφάνεια τθσ δεξαμενισ (δθλαδι χωρίσ χρθςιμοποίθςθ ςαρωτϊν) με αναρρόφθςθ. Ζνα μειονζκτθμα του ςυςτιματοσ αυτοφ, που μπορεί να δθμιουργιςει λειτουργικά προβλιματα, ζγκειται ςτο ςχετικά μικρό βακμό ςυμπφκνωςθσ και ςυνεπϊσ χαμθλι ςυγκζντρωςθ ςτερεϊν τθσ απομακρυνόμενθσ και επανακυκλοφοροφμενθσ ιλφοσ. ε) Επιπλζουςεσ φλεσ: Οι επιπλζουςεσ φλεσ απομακρφνονται όπωσ και ςτισ πρωτοβάκμιεσ κυκλικζσ δεξαμενζσ με τθ βοικεια περιςτρεφόμενου βραχίονα προςαρμοςμζνου ςτο ςφςτθμα ςάρωςθσ. Οι επιπλζουςεσ φλεσ ςτισ ΔΤΚ είναι πάντωσ περιοριςμζνεσ ςε ςχζςθ με τισ δεξαμενζσ πρωτοβάκμιασ κακίηθςθσ. 40

41 ΟΞΔΗΓΩΣΗΚΖ ΣΑΦΡΟ 1.Γεληθά Η νμεηδσηηθή ηάθξνο απνηειεί κηα παξαιιαγή ηνπ ζπκβαηηθνχ ζπζηήκαηνο ελεξγνχο ηιχνο θαη θαηαηάζζεηαη ζηηο κεζφδνπο παξαηεηακέλνπ αεξηζκνχ.αλαπηχρζεθε ην 1953 απφ ηνλ Γξ Α.Pasveer ηνπ TNOResearchInstituteofEnvironmentalHygiene.Πξφθεηηαη γηα κηα δεμακελή αεξηζκνχ κε ζρήκα σνεηδή δαθηχιην θαη δηαηνκή ηάθξνπ. Σν θχξην ραξαθηεξηζηηθφ ηεο κεζφδνπ είλαη ε πνιχ ρακειή νξγαληθή θφξηηζε πνπ επηηξέπεη ηφζν ηε δηάζπαζε ηνπ νξγαληθνχ θνξηίνπ θαη ηε ζηαζεξνπνίεζε ηεο ιάζπεο κέζα ζηελ ίδηα δεμακελή.η κέζνδνο επηηπγράλεη πςειφ βαζκφ απνκάθξπλζεο ηνπ νξγαληθνχ θνξηίνπ θαη πιήξε ληηξνπνίεζε ηνπ ακκσληαθνχ αδψηνπ ησλ ιπκάησλ. Αξρηθά ε νμεηδσηηθή ηάθξνο είρε ρξεζηκνπνηεζεί γηα ηελ επεμεξγαζία ιπκάησλ απφ κηθξνχο νηθηζκνχο ή κηθξέο βηνκεραλίεο.σελ ηειεπηαία φκσο δεθαεηία κε δηάθνξεο βειηηψζεηο ζην ζρήκα ηεο δεμακελήο θαη ζην ζχζηεκα αεξηζκνχ έγηλε δπλαηή ε εθαξκνγή ηεο νμεηδσηηθήο ηάθξνπ γηα πφιεηο κε πιεζπζκφ κέρξη θαηνίθνπο. ε ζρέζε κε ην ζπκβαηηθφ ζχζηεκα ελεξγνχ ηιχνο ε νμεηδσηηθή ηάθξνο,θαζψο θαη ηα άιια ζπζηήκαηα παξαηεηακέλνπ αεξηζκνχ παξνπζηάδνπλ ηηο αθφινπζεο δηαθνξέο: απιή θαηαζθεπή θαη ιεηηνπξγία παξαιείπεηαη ην ζηάδην ηεο πξσηνβάζκηαο θαζίδεζεο δελ απαηηείηαη ρσξηζηή ζηαζεξνπνίεζε ηεο ιάζπεο πιήξεο ληηξνπνίεζε ρακειφηεξε παξαγσγή ιάζπεο πξνο δηάζεζε πςειφηεξεο απαηηήζεηο ζε ελέξγεηα 2.ΘΔΜΔΛΗΩΓΖ ΑΡΥΔ ΛΔΗΣΟΤΡΓΗΑ 2.1.Αεξόβηα ζηαζεξνπνίεζε νξγαληθήο ηξνθήο Η νμεηδσηηθή ηάθξνο ιεηηνπξγεί κε πνιχ ρακειέο ηηκέο θφξηηζεο ησλ κηθξννξγαληζκψλ,f/m,κε νξγαληθή ηξνθή θαη θαηά ζπλέπεηα κε πνιχ κεγάινπο ρξφλνπο Θc.Οη κηθξννξγαληζκνί βξίζθνληαη ζπλερψο ζηελ ελδνγελή θάζε ηεο αλάπηπμεο, φπσο θαίλεηαη θαη ζην ζρ.1. ρ.1 Φάζεηο αλάπηπμεο θαη θαηαλάισζε νμπγφλνπ κηθξννξγαληζκψλ. Η ιάζπε πνπ παξάγεηαη είλαη ζηαζεξνπνηεκέλε ζε κεγάιν βαζκφ θαη κπνξεί λα 41

42 αθπδαησζεί εχθνια ζε θιίλεο μήξαλζεο ή κε κεραληθά κέζα αθπδάησζεο,ρσξίο λα δεκηνπξγεί θαθνζκίεο.ο βαζκφο ζηαζεξνπνίεζεο ηεο ιάζπεο εμαξηάηαη απφ ηνλ BOD ησλ ιπκάησλ,ηε ζεξκνθξαζία θαη ην ρξφλν παξακνλήο ησλ ζηεξεψλ Θc. Ο θαιχηεξνο δείθηεο ηνπ βαζκνχ ζηαζεξνπνίεζεο ηεο ιάζπεο είλαη ε ηαρχηεηα αλαπλνήο (respirationrate)πνπ κεηξηέηαη ζε mgo2/gvss.h. Σηκέο απφ 2-4 mgo2/gvss.h.δείρλνπλ θαιή ζηαζεξνπνίεζε. Η κέηξεζε ηεο ηαρχηεηαο αλαπλνήο γίλεηαη ακέζσο κεηά ηε δεηγκαηνιεςία θαη επαλαιακβάλεηαη κεηά απφ 24 ψξεο αεξηζκνχ ηνπ δείγκαηνο. Καιή ζηαζεξνπνίεζε ηεο ιάζπεο κπνξεί λα επηηεπρζεί γηα ιφγνπο F/M=0.05 kgbod5/kgmlss.εκ. ή ελαιιαθηηθά γηα ρξφλνπο Θc=25 εκ.έρεη απνδεηρζεί φηη πςειφηεξεο νξγαληθέο θνξηίζεηο π.ρ. 0.1 kgbod5/kgmlss.εκ.θαηαιήγνπλ ζε παξαγσγή κεγαιχηεξεο πνζφηεηαο ιάζπεο θαη φρη θαιά ζηαζεξνπνηεκέλεο,πξάγκα πνπ θαζηζηά ηε κέζνδν κε απνηειεζκαηηθή. 2.2.Γηαζηαζηνιόγεζε θαη κεζνδνινγία ππνινγηζκνύ Η δηαζηαζηνιφγεζε ηεο νμεηδσηηθήο ηάθξνπ γίλεηαη κε ηα παξαθάησ θξηηήξηα ζρεδηαζκνχ: a) F/M=0,05 kg BOD/kg MLSS.εκ. b) Θc=25 εκ. Γηα ειάρηζηε ζεξκνθξαζία 10 C. c) Όγθνο αεξηζκνχ=250 l/ηζνδχλακν θάηνηθν,φπνπ ν ηζνδχλακνο θάηνηθνο ππνινγίδεηαη κε 55 grbod/εκ. d) πγθέληξσζε βηνκάδαο MLVSS(εμαεξψζηκα ζηεξεά) MLVSS ΘcxYx (Lo Le) Θ(1+kd.Θc) Όπνπ : Y=ν ζπληειεζηήο παξαγσγήο εμαεξψζηκσλ ζηεξεψλ kgvss/kgbod=1,25 γηα ηελ πεξίπησζε ηεο νμεηδσηηθήο ηάθξνπ. Lo,Le=ε αξρηθή θαη ηειηθή ζπγθέληξσζε ηνπ BOD ζηα ιχκαηα. kd=ν ζπληειεζηήο θζνξάο ηεο βηνκάδαο=0,04 εκ ¹. e)πγθέληξσζε ζηεξεψλ ζην αλάκηθην πγξφ: MLSS=MLVSS+ Θc Θ Sf Όπνπ Sf ε ζπγθέληξσζε αδξαλψλ ζηεξεψλ ζηα ιχκαηα. Σππηθέο ζπγθεληξψζεηο MLVSS ζε νμεηδσηηθέο ηάθξνπο πνπ επεμεξγάδνληαη αζηηθά ιχκαηα είλαη mg/k θαη ην πνζνζηφ εμαεξψζηκσλ ζηεξεψλ απφ 64 έσο 82% κε κέζε ηηκή 75%.Ο ρξφλνο παξακνλήο ησλ ιπκάησλ θπκαίλεηαη απφ ψξεο αλάινγα κε ηελ παξαγσγή ιάζπεο εθηηκάηαη ζε 40 gr/θαη/εκ. 2.3.Απαηηήζεηο νμπγόλνπ Σν νμπγφλν πνπ παξέρεηαη ζηελ νμεηδσηηθή ηάθξν πξέπεη λα είλαη αξθεηφ γηα ηελ νμείδσζε ηνπ νξγαληθνχ θνξηίνπ θαη γηα ηελ νμείδσζε ηνπ ακκσληαθνχ αδψηνπ.η ζεσξεηηθή απαίηεζε γηα ηελ ηθαλνπνίεζε ηνπ νξγα ληθνχ θνξηίνπ δίλεηαη απφ ηελ ζρέζε: 42

43 Ο2 kg/εκ=νιηθφ BOD ησλ ιπκάησλ πνπ απνκαθξχλεηαη -1,42xκάδα εμαεξψζηκσλ ζηεξεψλ πνπ αθαηξνχληαη. Δμάιινπ γηα ηελ νμείδσζε 1 N απαηηνχληαη 4,57 go2. Γηα κέζε παξαγσγή Ν 10gr/θαη/εκ, ηφηε κε βάζε ηα παξαπάλσ εθηηκάηαη φηη γηα αζηηθή ιχκαηα ν ιφγνο ηνπ απαηηνχκελνπ νμπγφλνπ OC πξνο θνξηίν BOD5 είλαη OC/BOD5=2,0.Γηα ιφγνπο αζθαιείαο ν ιφγνο απηφο ιακβάλεηαη ζπλήζσο ίζνο κε 2,5. Η απαηηνχκελε ηζρχο ησλ αεξηζηψλ ππνινγίδεηαη κε βάζε ηελ νμπγνλσηηθή ηθαλφηεηα αεξηζηή γηα ηηο ζπγθεθξηκέλεο ζπλζήθεο ιεηηνπξγίαο ηνπ έξγνπ.γηα κηα ηππηθή νμπγνλσηηθή ηθαλφηεηα 2,0 kgo2/kwh θαη απφδνζε 80%,ε κέζε ηζρχο αλά κ3 δεμακελήο πξνθχπηεη ίζε κε 11,5 W/κ3,πνπ είλαη αξθεηά ρακειφηεξε απφ ηηο ηηκέο πνπ εθαξκφδνληαη ζηα ζπζηήκαηα ζπκβαηηθήο ελεξγνχ ηιχνο,>14 W/κ3.Η ηζρχο απηή είλαη αξθεηή γηα ηε δηαηήξεζε ηεο ιάζπεο ζε αηψξεζε,επεηδή ην πεξηερφκελν ηεο νμεηδσηηθήο ηάθξνπ θηλείηαη ζπλερψο κε ηαρχηεηα > 0,30 m/s.η ζπγθέληξσζε ηνπ δηαιπκέλνπ νμπγφλνπ ζηελ νμεηδσηηθή ηάθξν είλαη αξθεηά ρακειή,θζάλεη ζε κεξηθά ζεκεία 0,5-1,0 mg/l.απηφ έρεη ζαλ απνηέιεζκα ην ζρεκαηηζκφ ζρεηηθά κεγάισλ θξνθίδσλ κε δηάκεηξν 0,6 mm,πνπ θαζηδάλνπλ επθνιφηεξα,αθήλνληαο έλα θαζαξφ επεμεξγαζκέλν ιχκα. 3.ΑΠΟΓΟΖ ΟΞΔΗΓΩΣΗΚΖ ΣΑΦΡΟΤ 3.1.Απνκάθξπλζε BOD θαη COD Η απνκάθξπλζε ησλ αλζξαθνχρσλ νξγαληθψλ νπζηψλ ζην ζχζηεκα ηεο νμεηδσηηθήο ηάθξνπ κπνξεί λα θζάζεη κέρξη 98% ζε φξνπο BOD.Σππηθέο ηηκέο BOD ζηα επεμεξγαζκέλα ιχκαηα είλαη 5-10 mg/l θαη COD 30-40mg/l. 43

44 ΒΗΟΛΟΓΗΚΑ ΦΗΛΣΡΑ 1.Γεληθά Σν βηνινγηθφ θίιηξν φπσο θαη ην ζχζηεκα ελεξγνχ ηιχνο έρεη ζαλ ζηφρν ηελ απνκάθξπλζε ησλ νξγαληθψλ νπζηψλ απφ ηα ιχκαηα κε ηηο δηαδηθαζίεο νμείδσζεο θαη ζχλζεζεο.η βαζηθή δηαθνξά ησλ δχν ζπζηεκάησλ έγθεηηαη ζην φηη ελψ ζην ζχζηεκα ελεξγνχ ηιχνο ε βηνκάδα βξίζθεηαη ζε αηψξεζε,ζηα βηνινγηθά θίιηξα νη κηθξννξγαληζκνί είλαη πξνζθνιεκέλνη ζε έλα ζηαζεξφ θνξέα.σα βηνινγηθά θίιηξα έρνπλ κνξθή θπθιηθήο θιίλεο πιεξσκέλεο κε έλα πνξσδεο πιηθφ,πάλσ ζην νπνίν αλαπηχζζνληαη νη κηθξννξγαληζκνί.σα ιχκαηα δηαλέκνληαη ζηελ επηθάλεηα ηνπ θίιηξνπ θαη θαηά ηελ θάζνδφ ηνπο κέζα απφ ηνπο πφξνπο ηνπ πιηθνχ πιήξσζεο,έξρνληαη ζε επαθή κε ηε βηνκάδα,ε νπνία δηαζπά έλα κέξνο ηνπ νξγαληθνχ θνξηίνπ.ηε ζπλέρεηα εηζέξρνληαη απφ ηα αλνίγκαηα ηνπ δαπέδνπ ζην ππνθείκελν ζχζηεκα απνρέηεπζεο θαη κέζσ δηψξπγαο νδεγνχληαη ζηε δεμακελή ηειηθήο θαζίδεζεο.η χπαξμε ηεο δεμακελήο θαζίδεζεο είλαη αλαγθαί γηα ηνλ δηαρσξηζκφ ηεο βηνκάδαο πνπ ιφγσ ππεξβνιηθήο αλάπηπμεο απνθνιιάηαη πεξηνδηθά απφ ηελ επηθάλεηα ηνπ πιηθνχ πιήξσζεο ηνπ θίιηξνπ θαη ζπκπαξαζχξεηαη κε ηα επεμεξγαζκέλα ιχκαηα. Μηα άιιε ζεκαληηθή δηαθνξά ζε ζρέζε κε ην ζχζηεκα ελεξγνχ ηιχνο έγθεηηαη ζηνλ ηξφπν δηαηήξεζεο ησλ αεξφβησλ ζπλζεθψλ.αληίζεηα κε ην ζχζηεκα ελεξγνχ ηιχνο,ζηα βηνινγηθά θίιηξα ην νμπγφλν παξέρεηαη κε θπζηθφ ηξφπν κε ηελ θπθινθνξία ηνπ αηκνζθαηξηθνχ αέξα κέζα απφ ηα θελά ηνπ θίιηξνπ.(ρ.1) Σν ηδαληθφ πιηθφ πιήξσζεο ησλ βηνινγηθψλ θίιηξσλ ζα πξέπεη λα έρεη ηα αθφινπζα ραξαθηεξηζηηθά :α)κεγάιε εηδηθή επηθάλεηα, β)λα επηηξέπεη νκνηφκνξθε ξνή ησλ ιπκάησλ ζαλ έλα ιεπηφ ζηξψκα πάλσ απφ ηελ βηνκάδα, γ)λα έρεη αξθεηά θελά γηα ηελ θπθινθνξία ηνπ αέξα θαη ηελ απνκάθξπλζε ησλ απνθνιινπκελσλ κηθξννξγαληζκψλ, δ)λα είλαη βηνινγηθά αδξαλέο, ε)λα είλαη ρεκηθά ζηαζεξφ θαη ζη)λα είλαη αλζεθηηθφ. 2.ΔΗΓΖ ΒΗΟΛΟΓΗΚΩΝ ΦΗΛΣΡΩΝ Αλάινγα κε ην πιηθφ πιήξσζεο ηα βηνινγηθά θίιηξα ρσξίδνληαη ζε δχν κεγάιεο θαηεγνξίεο.σα ηππηθά βηνινγηθά θίιηξα απφ ραιίθηα θαη ηα πιαζηηθά θίιηξα. Σα ηππηθά βηνινγηθά θίιηξα απνηεινχληαη απφ ζξαπζηφ πιηθφ κεγέζνπο 2,5-10cm κε ην πην ζπλεζηζκέλν κέγεζνο ηα 5 cm.η εηδηθή επηθάλεηα ηνπ πιηθνχ πιήξσζεο είλαη πεξίπνπ 100m2/m3 κε 50% πνζνζηφ θελψλ.όζν κηθξφηεξν είλαη ην κέγεζνο ησλ ραιηθηψλ ηφζν απμάλεη ε εηδηθή επηθάλεηα,αιιά κηθξαίλεη ην πνζνζηφ θελψλ.σν βάζνο ηνπ θίιηξνπ θπκαίλεηαη απφ 1,0-2,5m κε ζπλεζέζηεξε ηηκή 1,8m.Σν πεξίβιεκα είλαη ζπλήζσο απφ νπιηζκέλν ζθπξφδεκα ή άιιν αλζεθηηθφ πιηθφ,πνπ λα κπνξεί λα ζπγθξαηεί ηα ραιίθηα ζηε ζέζε ηνπο θαη λα κπνξεί λα δερζεί ηελ πδξνζηαηηθή πίεζε ζε πεξίπησζε πιήξσζεο ησλ θίιηξσλ κε πγξφ. Σα βηνινγηθά θίιηξα κε ραιίθηα είλαη πξνγελέζηεξα ηνπ ζπζηήκαηνο ελεξγνχ ηιχνο.σν πξψην θίιηξν θαηαζθεπάζηεθε ζηελ Αγγιία ην 1893.Αλ θαη έρνπλ γίλεη δηάθνξεο πξνζπάζεηεο γηα ηελ θαηαζθεπή βάζηκσλ νξζνινγηθψλ καζεκαηηθψλ νκνησκάησλ ηνπ βηνινγηθνχ θίιηξνπ, ε πνιππινθφηεηα ησλ δηεξγαζηψλ πνπ επηηεινχληαη δελ έρεη επηηξέςεη ηελ θαζηέξσζε βάζηκσλ ζρεδηαζηηθψλ κνληέισλ.έηζη,νη ιεηηνπξγηθέο ζπλαξηήζεηο πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη γηα ζρεδηαζκφ,αθφκα θαη ζήκεξα έρνπλ εκπνξηθφ ραξαθηήξα. 44

45 45

46 ΠΑΧΤΝΘ ΙΛΤΟ 1.Γενικά Ο πρωταρχικόσ ςκοπόσ τθσ πάχυνςθσ των ιλφων είναι θ μείωςθ του όγκου ζτςι ϊςτε να διευκολυνκοφν οι λειτουργίεσ τθσ ςτακεροποίθςθσ και αφυδάτωςθσ. Θ επίδραςθ τθσ πάχυνςθσ ςτθ μείωςθ του όγκου τθσ ιλφοσ φαίνεται ςτο ςχ.1 Χρθςιμοποιοφνται ςυνικωσ τρείσ μζκοδοι πάχυνςθσ:με βαρφτθτα, με επίπλευςθ και με φυγοκζντρθςθ. Θ πάχυνςθ με βαρφτθτα είναι θ ςυνθκζςτερθ και μπορεί να εφαρμοςτεί ςε όλεσ τισ περιπτϊςεισ εκτόσ από τθν πάχυνςθ τθσ πλεονάηουςασ ιλφοσ από βιολογικζσ διαδικαςίεσ χωρίσ ανάμιξθ τθσ με τθν πρωτοβάκμια ιλφ.οι άλλεσ μζκοδοι είναι κατάλλθλεσ, για τθν περίπτωςθ αυτι.τα τελευταία δζκα περίπου χρόνια ο ςυνδυαςμόσ των διαφόρων μεκόδων για χωριςτι πάχυνςθ των διαφορετικϊν ιλυϊν ζχει αρχίςει να εφαρμόηεται αρκετά ςυχνά. Για τθν επιλογι τθσ κζςθσ των παχυντϊν ςε μία εγκατάςταςθ κακαριςμοφ εκτόσ των άλλων παραγόντων κα πρζπει να εξετάηεται και θ επίδραςθ που ζχει ςτο κόςτοσ και θ δαπάνθ λειτουργίασ, θ μεταφορά μεγαλφτερων παροχϊν ιλφοσ αλλά με μικρότερεσ ςυγκεντρϊςεισ ςυνεπϊσ με λιγότερεσ απϊλειεσ, ςε ςφγκριςθ με τθν αντίςτοιχθ δαπάνθ μεταφοράσ μικρότερων παροχϊν ιλφοσ αλλά αυξθμζνθσ ςυγκζντρωςθσ, άρα και αυξθμζνων απωλειϊν. Σε παχυντζσ που δουλεφουν ςυνεχϊσ και δεν αποκθκεφουν τθν ιλφ για ςθμαντικά χρονικά διαςτιματα δεν παρατθροφνται ςυνικωσ προβλιματα που οφείλονται ςε φπαρξθ αναερόβιων ςυνκθκϊν(π.χ οςμζσ, επίπλευςθ ιλφοσ). Σε μερικζσ περιπτϊςεισ που παρουςιάηονται τζτοια προβλιματα θ αντιμετϊπιςθ ςυνίςταται είτε ςτθν προςκικθ ςτθν παχυνόμενθ ιλφ αεριςμζνου ανάμικτου υγροφ και επεξεργαςμζνων λυμάτων ι ςτθν χρθςιμοποίθςθ μικρϊν ποςοτιτων χλωρίου. Θ απόδοςθ των παχυντϊν εξαρτάται κυρίωσ από δφο παράγοντεσ:τα χαρακτθριςτικά τθσ ειςερχόμενθσ ιλφοσ και τον τφπο του παχυντι. 46

47 2.ΧΑΡΑΚΣΘΡΙΣΙΚΑ ΕΙΕΡΧΟΜΕΝΘ ΙΛΤΟ Θ ιλφσ που οδθγείται προσ πάχυνςθ προζρχεται από δφο πθγζσ: τθν δεξαμενι πρωτοβάκμιασ κακίηθςθσ και τθν δεξαμενι τελικισ κακίηθςθσ. Στθν τυπικι πρωτοβάκμια κακίηθςθ θ ιλφσ ςυμπυκνϊνεται ςε ικανοποιθτικό βακμό ςτισ ΔΡΚ και ζχει παρατθρθκεί ότι επιτυγχάνονται ςυγκεντρϊςεισ τθσ τάξθσ των 3-6%ςε ςτερεά(30.000mg/l-6000mg/l).στθν περίπτωςθ τθσ χθμικά υποβοθκοφμενθσ κακίηθςθσ(για μεγαλφτερθ απομάκρυνςθ ςτερεϊν ι φωςφόρου) οι ςυγκεντρϊςεισ εξαρτϊνται από το κροκιδωτικό που κα χρθςιμοποιθκεί. Στθν περίπτωςθ προςκικθσ αςβζςτθ θ ςυγκζντρωςθ τθσ ιλφοσ που προκφπτει είναι υψθλι, τθσ τάξεωσ του 5-8%, αλλά θ ποςότθτα τθσ ιλφοσ είναι ςθμαντικά αυξθμζνθ. Πταν χρθςιμοποιοφνται άλατα Fe ι Al, τότε θ ςυγκζντρωςθ τθσ ιλφοσ είναι μικρι, περίπου 2%, ζχουμε όμωσ μικρότερθ αφξθςθ τθσ ποςότθτασ ιλφοσ. Πταν θ επεξεργαςία των λυμάτων ςυνίςταται μόνο ςε πρωτοβάκμιο κακαριςμό (προκαταρκτικό-κακίηθςθ-επεξεργαςία πρωτοβάκμιασ ιλφοσ), τότε, εάν θ ςυγκζντρωςθ τθσ ιλφοσ από τθν πρωτοβάκμια κακίηθςθ είναι αρκετά υψθλι (4-5%) είναι εξεταςτζα από οικονομικι άποψθ θ ςκοπιμότθτα τθσ πάχυνςθσ. Θα πρζπει να ςθμειϊςουμε ότι για τθν δυνατότθτα λειτουργίασ των χωνευτϊν, θ ελάχιςτθ απαιτοφμενθ ςυγκζντρωςθ τθσ ειςερχόμενθσ ιλφοσ είναι τθσ τάξθσ του 2 εϊσ 2,5%.Πςο βζβαια αυξάνει θ ςυγκζντρωςθ (μζχρι ζνα μζγιςτο=10%)τόςο μειϊνεται ο όγκοσ των χωνευτϊν, ενϊ κα πρζπει επίςθσ να αξιολογθκοφν οι επιπτϊςεισ των διαφόρων ςυνδυαςμϊν ποςότθτασ-ςυγκζντρωςθσ ιλφοσ ςτο κόςτοσ και ςτισ δαπάνεσ μεταφοράσ και άντλθςθσ. Θ πλεονάηουςα ιλφσ από τισ βιολογικζσ διεργαςίεσ βρίςκεται ςε ςυγκεντρϊςεισ που εξαρτϊνται από το ςφςτθμα βιολογικοφ κακαριςμοφ. Θ ιλφσ από το ςφςτθμα ενεργοφ ιλφοσ ζχει χαρακτθριςτικά που δεν επιτρζπουν ςθμαντικι ςυμπφκνωςθ τουσ ςτθ ΔΤΚ. Ππωσ αναφζρκθκε για τθν περίπτωςθ τθσ ενεργοφσ ιλφοσ μία χαρακτθριςτικι τιμι τθσ ςυγκζντρωςθσ τθσ πλεονάηουςασ ιλφοσ είναι Su=800mg/l, δθλαδι 0,8%.Γενικά δε κυμαίνονται οι ςυγκεντρϊςεισ από 0,5-1,5%. Οι ιλφεσ των βιολογικϊν φίλτρων και των βιολογικϊν δίςκων ςυμπυκνϊνονται καλφτερα ςτθ ΔΤΚ, και μπορεί να ζχουμε ςυγκεντρϊςεισ που κυμαίνονται από 4-7%. Ζνασ τρόποσ αποφυγισ τθσ καταςκευισ μονάδων πάχυνςθσ που χρθςιμοποιείται αρκετά ςυχνά είναι θ διοχζτευςθ τθσ πλεονάηουςασ ιλφοσ ςτθν δεξαμενι πρωτοβάκμιασ κακίηθςθσ και θ απαγωγι του μίγματοσ πρωτοβάκμιασδευτεροβάκμιασ ιλφοσ από το φρεάτιο ςυλλογισ τθσ ΔΤΚ. Θ ςυγκζντρωςθ του μίγματοσ αυτοφ μπορεί να φτάςει(ακόμα και ςτθν περίπτωςθ πλεονάηουςασ ιλφοσ από ςφςτθμα ενεργοφσ ιλφοσ)ςε ικανοποιθτικά επίπεδα (απο3-6%)όςο δθλαδι περίπου και θ ςυγκζντρωςθ τθσ πρωτοβάκμιασ ιλφοσ.οι δεξαμενζσ πρωτοβάκμιασ κακίηθςθσ ςχεδιάηονται με κριτιριο τθν υδραυλικι φόρτιςθ(ι τον υδραυλικό χρόνο παραμονισ), ςυνεπϊσ θ μικρι παροχι τθσ πλεονάηουςασ ιλφοσ ςε ςχζςθ με τθν παροχι λυμάτων δεν επιφζρει ουςιαςτικι αφξθςθ τθσ φόρτιςθσ πολφ περιςςότερο που μπορεί να χρθςιμοποιθκεί για τθν άμβλυςθ των αιχμϊν τθσ παροχισ των λυμάτων.τα ερωτθματικά που δθμιουργοφνται, αφοροφν τθν επίδραςθ τθσ ταυτόχρονθσ κακίηθςθσ και ςάρωςθσ των ςτερεϊν λυμάτων με τα ςυςςωματϊματα τθσ βιολογικισ ιλφοσ.από τθν άποψθ τθσ ταχφτθτασ κακίηθςθσ θ επίδραςθ μπορεί να είναι ευνοϊκι, δεχόμενοι ότι τα ςυςςωματϊματα τθσ βιολογικισ ιλφοσ δροφν 47

48 ςαν κροκιδωτικά.ρρόβλθμα μπορεί να δθμιουργθκεί κατά τθν ςάρωςθ του μίγματοσ των ιλφων ςτον πυκμζνα τθσ δεξαμενισ.ππωσ αναφζρκθκε ςτο κεφάλαιο που αφορά τον ςχεδιαςμό των ΔΤΚ θ ταχφτθτα περιςτροφισ των ςαρωτϊν ςτισ ΔΤΚ είναι μικρότερεσ από τισ αντίςτοιχεσ ταχφτθτεσ ςτισ ΔΚΡ λόγω του κινδφνου υπαναχϊρθςθσ των ςυςςωμάτων που ζχουν μικρότερο ειδικό βάροσ ςε ςχζςθ με τα ςωματίδια των λυμάτων.για να αποφευχκεί λοιπόν μείωςθ τθσ απόδοςθσ των ΔΡΚ λόγω επανακυκλοφορίασ ς αυτιν βιολογικισ πλεονάηουςασ ιλφοσ, και τθσ πικανισ υπαναχϊρθςθσ ιλφοσ από τον πυκμζνα κα πρζπει να εξεταςκεί θκαταλλθλότθτα του ςυςτιματοσ ςάρωςθσ τθσ ΔΡΚ. 3.ΣΤΠΟΙ ΠΑΧΤΝΣΩΝ 3.1.Παχυντζσ βαρφτητασ Οι παχυντζσ αυτοί είναι οι ςυνθκζςτερα χρθςιμοποιοφμενοι για πάχυνςθ μίγματοσ πρωτοβάκμιασ και πλεονάηουςασ ιλφοσ από ςφςτθμα ενεργοφ ιλφοσ.θ ςυνικθσ χρθςιμοποιοφμενθ υδραυλικι φόρτιςθ κυμαίνεται από m 3 /m 2 d, ζτςι ϊςτε να αποφεφγονται ιδιαίτερα μεγάλοι χρόνοι παραμονισ που ζχουν ςαν αποτζλεςμα τθν ανάπτυξθ ςθπτικϊν ςυνκθκϊν. Θ κρίςιμθ όμωσ παράμετροσ ςχεδιαςμοφ είναι θ φόρτιςθ ςτερεϊν που εξαρτάται από τα χαρακτθριςτικά τθσ προσ πάχυνςθ ιλφοσ. Τα επιτρεπόμενα, φορτία ςτερεϊν και οι αντίςτοιχεσ ςυγκεντρϊςεισ τθσ παχυμζνθσ καλοφαίνονται ςτον πίνακα 1 για διάφορουσ τφπουσ οργανικϊν και ανόργανων ιλφων. ΠΙΝΑΚΑ 1 Τφποσ ιλφοσ Φόρτιςθ ςτερεϊν(kg/m 2.d) Συγκζντρωςθ παχυμζνθσ ιλφοσ(%) Ρρωτοβάκμια Ενεργόσ ιλφσ /SVI Βιολογικό φίλτρο 40 6 Φωςφορικό αργίλιο(al/p=1,5) Φωςφορικόσ ςίδθροσ(fe/p=1,5) Αςβζςτθσ Υδροξείδιο Μαγνθςίου 20 2 Για τον υπολογιςμό τθσ φόρτιςθσ ςτερεϊν και τθσ ςυνεπαγόμενθσ ςυγκζντρωςθσ παχυμζνθσ ιλφοσ μπορεί να χρθςιμοποιθκεί ο πίνακασ 1.Ο τρόποσ υπολογιςμοφ φαίνεται με τον ακόλουκο παράδειγμα:ζςτω ότι ζχουμε μίγμα ιλφων με τθν εξισ κατανομι βαρϊν(ξθρό βάροσ). Ρρωτοβάκμια ιλφσ 500kg/d Ενεργόσ ιλφσ(με τιμι SVL=100) 250kg/d 48

49 Αςβζςτθσ(λόγω χριςθσ του ςτθν ΔΡΚ) 250kg/d 1000kg/d Σφμφωνα με τον πίνακα 1, θ απαιτοφμενθ επιφάνεια παχυντι για κάκε τφπο ιλφοσ και το αντίςτοιχο υγρό βάροσ κα είναι: Ρρωτοβάκμια ιλφσ 5,0m kg/d Ενεργόσ ιλφσ 12,5m kg/d Αςβζςτθσ 0.84m 2 833kg/d 18.34m kg/d Επομζνωσ:φόρτιςθ ςτερεϊν=1000kg/d=50kg/m 2 d 18.34kg/d ςυγκζντρωςθ παχυμζνθσ ιλφοσ=1000kg/d* kg/d Οι παχυντζσ βαρφτθτασ είναι κυκλικζσ δεξαμενζσ με διαμζτρουσ μζχρι 24m, βάκοσ από 3-4m και είναι παρόμοιοι με τισ κυκλικζσ δεξαμενζσ κακίηθςθσ.ζχουν μθχανιςμό ςάρωςθσ,κεκλιμζνο δάπεδο, μθχανιςμό απομάκρυνςθσ επιπλεουςϊν ιλφων, κεντρικό φρεάτιο ςυλλογισ ιλφοσ,περιμετρικό υπερχειλιςτι.(σχιμα 2). Είναι όμωσ ςκόπιμο να επιςθμανκοφν κάποιεσ διαφορζσ, που είναι κακοριςτικζσ για τθν ςωςτι λειτουργία των παχυντϊν.οι κυριότερεσ από αυτζσ τισ διαφορζσ είναι: Κλίςθ δαπζδου:θ κλίςθ προσ το κεντρικό φρεάτιο ςυλλογισ είναι εντονότερθ απ ότι τθσ ΔΤΚ.Συνικωσ είναι μεγαλφτερθ από 2:12. Μθχανιςμόσ ςάρωςθσ: κινθτιρασ για τθν περιςτροφι του ςαρωτι πρζπει να είναι ανκεκτικότεροσ από τον αντίςτοιχο των ΔΡΚ ι και των ΔΤΚ λόγω τθσ ιςχυρότερθσ αντίςταςθσ που παρουςιάηουν οι πυκνζσ ιλφεσ του παχυντι. Μερικζσ φορζσ, κυρίωσ ςτθν περίπτωςθ μίγματοσ οργανικισ ιλφοσ και αςβζςτθ, οι βραχίονεσ και οι λεπίδεσ των ςαρωτϊν ζχουν τθν δυνατότθτα να ανυψωκοφν ζτςι ϊςτε θ ροπι ςτρζψθσ να μθν υπερβαίνει ζνα προκακοριςμζνο ανϊτατο όριο και επανζρχονται ςτθν αρχικι τουσ κζςθ όταν θ ροπι(λόγω μείωςθσ τθσ πυκνότθτασ τθσ παχυνόμενθσ ιλφοσ) επανζλκει ςε αποδεκτά όρια. Μία άλλθ ςθμαντικι διαφορά ζγκειται ςτον ρόλο των ςαρωτϊν. Εκτόσ από τθν δράςθ των λεπίδων που ωκοφν τθν παχυμζνθ ιλφ προσ το κεντρικό φρεάτιο ςυλλογισ, οι βραχίονεσ του μθχανιςμοφ ςάρωςθσ διευκολφνουν κατά τθν περιςτροφι τθν απελευκζρωςθ και άνοδο του υγροφ προσ τουσ υπερχειλιςτζσ. Εκτόσ από αυτό ςτθν περίπτωςθ ανάπτυξθσ αναερόβιων ςυνκθκϊν(λόγω παραμονισ τθσ λάςπθσ ςτον παχυντι επί μακρά χρονικά διαςτιματα)επιτρζπουν τθν άνοδο των αναπτυςςόμενων από τθν αναερόβια διάςπαςθ ι απονιτροποίθςθ αερίων. Με αυτό τον τρόπο εμποδίηεται θ ςυγκζντρωςθ και ενςωμάτωςθ των αερίων ςτθν ιλφ, που μπορεί τελικά αν αφεκεί ελεφκερθ, να προκαλζςει ανφψωςθ και υπερχείλιςθ ςθμαντικϊν ποςοτιτων ιλφοσ. Γι αυτοφσ τουσ λόγουσ κατά τον ςχεδιαςμό είναι ςθμαντικό να κακοριςκοφν τα διαςτιματα μεταξφ των βραχιόνων. Σφςτθμα ςυλλογισ: Οι αγωγοί απαγωγισ τθσ παχυμζνθσ ιλφοσ κα πρζπει να ςχεδιαςκοφν με προςοχι. Λόγω των υψθλϊν ςυντελεςτϊν τριβισ κατά τθν ροι, τα μικθ των αγωγϊν απαγωγισ κα πρζπει να είναι κατά το δυνατόν 49

50 μικρότερα, ενϊ καλά είναι ςε περιπτϊςεισ πολφ πυκνϊν ιλυϊν, να υπάρχει διπλό ςφςτθμα αγωγϊν απαγωγισ ϊςτε να μθν διακόπτεται θ λειτουργία του παχυντι κατά τθν διάρκεια ζμφραξθσ και ςυντιρθςθσ του ενόσ από τα δφο ςυςτιματα. 3.2.Παχυντζσ επίπλευςησ Ο μθχανιςμόσ λειτουργίασ των παχυντϊν επίπλευςθσ ςυνίςταται ςτθ διοχζτευςθ αζρα υπό πίεςθ και δθμιουργία πολφ μικρϊν φυςαλίδων, οι οποίεσ προςκολλϊνται ςτα ςτερεά. Επειδι το ειδικό βάροσ των ςτερεϊν με τισ προςκολλθμζνεσ φυςαλίδεσ γίνεται μικρότερο απ το ειδικό βάροσ του νεροφ, θ ιλφσ ανζρχεται ςτθν επιφάνεια τθσ δεξαμενισ απ όπου και ςυλλζγεται. Σχ3:Ραχυντισ επίπλευςθσ με διοχζτευςθ αζρα Οι δφο βαςικζσ μονάδεσ του ςυςτιματοσ είναι θ δεξαμενι διάλυςθσ υπό πίεςθ(=500kn/m 2 )του αζρα ςε κάποιο υγρό(ςυνικωσ επιπλζοντα υγρά από τθν εγκατάςταςθ κακαριςμοφ ι από τθν ίδια τθν μονάδα επίπλευςθσ)και δεξαμενι επίπλευςθσ. Το μίγμα αζρα-υγροφ, μετά από μζτρθςθ τθσ παροχισ (θ οποία μπορεί να ρυκμίηεται με δικλείδα ) αναμιγνφεται με ιλφ που πρόκειται να παχυνκεί και μαηί ειςζρχονται ςτο πρϊτο διαμζριςμα τθσ δεξαμενισ επίπλευςθσ όπου λόγω αποςυμπίεςθσ απελευκερϊνεται, ο αζρασ με τθ μορφι πολφ λεπτϊν φυςαλίδων. Πταν χρθςιμοποιοφνται και χθμικά πολυμερι για τθν υποβοικθςθ τθσ πάχυνςθσ τότε και αυτά ειςζρχονται ς αυτό το διαμζριςμα ανάμιξθσ. Θ ιλφσ ανζρχεται ςτθν 50

51 επιφάνεια και ςχθματίηει ζνα ςυμπυκνωμζνο ςτρϊμα, ενϊ το υγρό με τθν βοικεια κατάλλθλου φράγματοσ και ςτθ ςυνζχεια υπερχειλιςτι απομακρφνεται (ι ζνα μζροσ του πριν από τθν υπερχείλιςθ επανακυκλοφορείται ςτθν δεξαμενι διάλυςθσ του αζρα). Θ ιλφσ απομακρφνεται από τθν επιφάνεια με κατάλλθλο ςφςτθμα ςυλλογισ, μερικζσ δε φορζσ καλό είναι να υπάρχει και ςφςτθμα ςυλλογισ ςτον πυκμζνα για τυχόν κακιηάνοντα ςτερεά. Το ςτρϊμα τθσ λάςπθσ ςτθν επιφάνεια ζχει πάχοσ που κυμαίνεται από 20-60cm. Τυπικζσ υδραυλικζσ φορτίςεισ και φορτίςεισ ςτερεϊν είναι 0,51m 2 sec και kg/m 2 d για επίτευξθ ςυγκζντρωςθσ τθσ παχυμζνθσ ιλφοσ 3%-5%.Με τθν χριςθ πολυθλεκτρολυτϊν ι άλλων χθμικϊν κροκιδωτικϊν (FeCl 3,Alum)θ φόρτιςθ ςτερεϊν μπορεί να αυξθκεί κατά %, ενϊ θ προκφπτουςα παχυμζνθ ιλφσ μπορεί να ζχει ςυγκεντρϊςεισ από 4-6%. Θ δόςθ των κροκιδωτικϊν ςυνικωσ ποικίλει από 2-3 kgκροκ/tn ιλφοσ. Οι παραπάνω φορτίςεισ αφοροφν ιλφεσ από τθν ΔΤΚ ςυςτιματοσ ενεργοφ ιλφοσ(ενεργόσ ιλφσ) και για τιμζσ SVIτθσ τάξθσ των 100. Για ιλφεσ με υψθλζσ τιμζσ SVI ο βακμόσ ςυμπφκνωςθσ μειϊνεται αιςκθτά. Οι παχυντζσ επίπλευςθσ χρθςιμοποιοφνται κατά κανόνα για πάχυνςθ ενεργοφ ιλφοσ, αν και είναι δυνατόν να χρθςιμοποιθκοφν και για ιλφεσ από βιολογικά φίλτρα ι μίγματα πρωτοβάκμιασ και ενεργοφ ιλφοσ με μεγάλθ όμωσ ποςοτικι ςυνειςφορά ςτο μίγμα τθσ δεφτερθσ. Το πλεονζκτθμα του ςυςτιματοσ τθσ πάχυνςθσ με επίπλευςθ ζγκειται ςτθν μικρι απαιτοφμενθ επιφάνεια και ςχετικά χαμθλό αρχικά κόςτοσ(εκτόσ βζβαια από το ότι είναι πολφ αποτελεςματικι για ςυμπφκνωςθ αποκλειςτικά ενεργοφ ιλφοσ). Ζχει όμωσ ςθμαντικά αυξθμζνεσ δαπάνεσ λειτουργίασ. Κατά τον ςχεδιαςμό μιασ εγκατάςταςθσ βιολογικοφ κακαριςμοφ λυμάτων, ιδίωσ με τθν μζκοδο τθσ ενεργοφ ιλφοσ κα πρζπει, για ςχετικά μεγάλεσ εγκαταςτάςεισ, να ςυγκρίνονται οικονομοτεχνικά οι δφο εναλλακτικζσ λφςεισ α)πάχυνςθ μίγματοσ πρωτοβάκμιασενεργοφ ιλφοσ με παχυντι βαρφτθτασ και β) χωριςτι πάχυνςθ τθσ πρωτοβάκμιασ ιλφοσ με βαρφτθτα και τθσ ενεργοφ με πάχυνςθ επίπλευςθσ. Επίςθσ καλό είναι να εξετάηεται και θ πικανότθτα αποφυγισ τθσ πάχυνςθσ με επανακυκλοφορία τθσ ενεργοφ ιλφοσ ςτθ δεξαμενι πρωτοβάκμιασ κακίηθςθσ. Τζλοσ κατά τον ςχεδιαςμό και λειτουργία των παχυντϊν κάκε τφπου κα πρζπει να δίνεται προςοχι ςτο ποςοςτό ανάκτθςθσ τθσ λάςπθσ(85-95%). Ζνα μικρό ποςοςτό ανάκτθςθσ ζχει ςαν ςυνζπεια τθν διαφυγι ςθμαντικϊν ποςοτιτων ςτερεϊν με τισ εκροζσ υγρϊν από το ςφςτθμα πάχυνςθσ που κακϊσ επανζρχονται για επεξεργαςία ςτα ανάντθ τθσ εγκατάςταςθσ κακαριςμοφ, αυξάνουν το οργανικό φορτίο τθσ εγκατάςταςθσ. 3.3.Φυγόκεντροι παχυντζσ Θ φυγοκζντρθςθ χρθςιμοποιείται ςυνθκζςτερα για τθν αφυδάτωςθ τθσ ιλφοσ και ζχει μόνο περιοριςμζνθ χριςθ για πάχυνςθ, κακϊσ το κόςτοσ είναι ιδιαίτερα υψθλό. Χρθςιμοποιοφνται μερικζσ φορζσ για πάχυνςθ ενεργοφ ιλφοσ με μεγάλεσ τιμζσ SVI(για τισ οποίεσ οι άλλεσ μζκοδοι δεν είναι πολφ κατάλλθλεσ), και όταν υπάρχει ιδιαίτερθ ςτενότθτα χϊρου. Θ τυπικι ςυγκζντρωςθ, παχυμζνθσ με φυγοκεντρθτζσ ενεργοφ ιλφοσ, κυμαίνεται από 5-8%. Διάφοροι τφποι φυγοκεντρθτϊν φαίνονται ςτο ςχιμα που ακολουκεί : 51

52 Σχ4:Φυγοκεντρθτζσ 52

53 ΧΩΝΕΤΘ ΛΑΠΘ 1.Γενικά Θ μζκοδοσ τθσ αναερόβιασ χϊνευςθσ είναι από τισ παλαιότερεσ μορφζσ βιολογικισ επεξεργαςίασ λυμάτων και ζχει βρεί εκτεταμζνθ εφαρμογι για τθ ςτακεροποίθςθ αςτικϊν ιλυϊν και μερικϊν τφπων βιομθχανικϊν αποβλιτων. Μία ζρευνα που ζγινε το 1977 ςτισ ΘΡΑ ςε 98 εγκαταςτάςεισ επεξεργαςίασ αςτικϊν λυμάτων ζδειξε όoe οι 73 χρθςιμοποιοφςαν αναερόβια χϊνευςθ για τθν επεξεργαςία τθσ λάςπθσ. Οι περιςςότεροι τφποι ιλφων που παράγονται κατά τθν επεξεργαςία των αςτικϊν λυμάτων και που περιγράψαμε ςε προθγοφμενο κεφάλαιο είναι επιδζκτεσ χϊνευςθσ. Χϊνευςθ ιλφων που προζρχονται από φυςικοχθμικι επεξεργαςία ζχει εφαρμοςτεί ςε πολλζσ περιπτϊςεισ ςυνικωσ όμωσ ςε ανάμιξθ με πρωτοβάκμια ι βιολογικι λάςπθ. Γενικά θ αναερόβια χϊνευςθ δε κεωρείται ςκόπιμθ για λάςπεσ που ζχουν μεγάλθ ςυγκζντρωςθ τοξικϊν και χαμθλι περιεκτικότθτα εξαερϊςιμων ςτερεϊν, μικρότερθ από 50%. Τα κυριότερα πλεονεκτιματα τθσ αναερόβιασ χϊνευςθσ είναι: Μείωςθ των οργανικϊν ςυςτατικϊν τθσ λάςπθσ με εiτατροπι ςε CH 4, CO 2 και νερό, και θ παραγωγι ςτακεροποιθμζνου humus, Θ παραγωγι μεκανιοφχου αερίου, μία χριςιμθ πθγι ενζργειασ. Στισ περιςςότερεσ περιπτϊςεισ θ παραγωγι μεκανίου υπερκαλφπτει τισ ανάγκεσ για κζρμανςθ του χωνευτι και θ περίςςεια ποςότθτα μπορεί να χρθςιμοποιθκεί για κζρμανςθ κτιρίων, κίνθςθ μθχανϊν ι παραγωγι θλεκτρικισ ενζργειασ. Το τελικό προϊόν είναι χριςιμο ςαν λίπαςμα και ςαν βελτιωτισ του εδάφουσ. Καταςτρζφονται οι πακογόνοι μικροοργανιςμοί ςτθ λάςπθ λόγω τθσ υψθλισ κερμοκραςίασ και των ςχετικά μεγάλων χρόνων παραμονισ. Το ςοβαρότερο μειονζκτθμα τθσ αναερόβιασ χϊνευςθσ είναι το υψθλό αρχικό κόςτοσ καταςκευισ των χωνευτϊν και των ςυςτθμάτων τροφοδοςίασ, κζρμανςθσ και απαγωγισ τθσ λάςπθσ. Ρρζπει ακόμα να τονιςκεί ότι θ μζκοδοσ είναι αρκετά ευαίςκθτθ και απαιτεί καλό χειριςμό και ςτενι παρακολοφκθςθ. Οι λόγοι αυτοί δεν τθν κακιςτοφν ιδιαίτερα πρόςφορθ για μερικζσ εγκαταςτάςεισ επεξεργαςίασ. 2.ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑ ΣΘ ΑΝΑΕΡΟΒΙΑ ΧΩΝΕΤΘ Θ αναερόβια χϊνευςθ είναι μία βιοχθμικι διαδικαςία πολλαπλϊν διαδοχικϊν ηυμϊςεων που εκτελοφνται από μία ομάδα αναερόβιων και δυνάμει αναερόβιων μικροοργανιςμϊν. Στθν αναερόβια χϊνευςθ θ αποςφνκεςθ των οργανικϊν υλϊν ςυντελείται ςε δφο βαςικζσ φάςεισ μεταβολιςμοφ, μετατροπι ςε οργανικά οξζα και παραγωγι μεκανίου. Στθν πρϊτθ φάςθ δυνάμει αναερόβιοι μικροοργανιςμοί μετατρζπουν τισ πολφπλοκεσ οργανικζσ ενϊςεισ ςε απλά οργανικά οξζα και αλκοόλεσ, κυρίωσ οξικό, προπονικό και λακτικό οξφ. Θ φάςθ αυτι χαρακτθρίηεται από μία ταπείνωςθ του ph. 53

54 Στθ δεφτερθ φάςθ αυςτθρά αναερόβιοι μικροοργανιςμοί μετατρζπουν τα οργανικά οξζα και τισ αλκοόλεσ ςε μεκάνιο (CH 4 ), διοξείδιο του άνκρακα(co 2 ) και νερό. Οι αντιδράςεισ που λαμβάνουν χϊρα φαίνονται ςε απλι μορφι ςτο ςχιμα 1. -πολφπλοκεσ οργανικζσ ενϊςεισ -υδατάνκρακεσ -λίπθ -πρωτεϊνεσ Σχ1:Αποςφνκεςθ οργανικισ τροφισ ςτθν αναερόβια χϊνευςθ Σε ζναν αναερόβιο χωνευτι που λειτουργεί κανονικά, οι δφο φάςεισ αποςφνκεςθσ βρίςκονται ςε μια δυναμικι ιςορροπία, δθλαδι θ ταχφτθτα παραγωγισ μεκανίου είναι ίςθ με τθν ταχφτθτα ςχθματιςμοφ των οργανικϊν οξζων ςτο χωνευτι να διατθρείται χαμθλι. Οι μικροοργανιςμοί παραγωγισ μεκανίου ζχουν ταχφτθτα ανάðτυξθσ πολφ μικρι ςε ςχζςθ με τουσ μικροοργανιςμοφσ παραγωγισ οργανικϊν οξζων και είναι ιδιαίτερα ευαίςκθτοι ςε μεταβολζσ του ph, του οργανικοφ φορτίου και τθσ κερμοκραςίασ. Ζτςι κάποια απότομθ μεταβολι ςτισ περιβαλλοντικζσ ςυνκικεσ ςαν αυτι που αναφζραμε προθγουμζνωσ ζχει ςαν αποτζλεςμα τθ μείωςθ τθσ δράςθσ των μικροοργανιςμϊν παραγωγισ μεκανίου και τθν ςυςςϊρευςθ επομζνωσ οργανικϊν οξζων με αντίςτοιχθ ταπείνωςθ του ph. Μόλισ θ ιςορροπία διαταραχκεί θ παραγωγι μεκανίου είναι δυνατόν να διακοπεί εντελϊσ, αν δεν λθφκοφν μζτρα διορκωτικά. Είναι λοιπόν προφανζσ ότι ο περιοριςτικόσ παράγοντασ για τθ λειτουργία τθσ αναερόβιασ χϊνευςθσ είναι θ παραγωγι μεκανίου και ςυνεπϊσ τα κριτιρια ςχεδιαςμοφ τθσ κα πρζπει να βαςίηονται ςτα ειδικά χαρακτθριςτικά των μικροοργανιςμϊν παραγωγισ του μεκανίου. 3.ΣΡΟΠΟ ΛΕΙΣΟΤΡΓΙΑ ΣΘ ΑΝΑΕΡΟΒΙΑ ΧΩΝΕΤΘ ΚΑΙ ΚΡΙΣΘΡΙΑ ΧΕΔΙΑΜΟΤ 54

55 3.1.Σρόποσ λειτουργίασ χωνευτή Οι βαςικοί παράγοντεσ που επθρεάηουν τθ λειτουργία του χωνευτι είναι: α)ο τρόποσ λειτουργίασ β) θ κερμοκραςία γ)οι ποςότθτεσ και τα χαρακτθριςτικά τθσ λάςπθσ και δ)ο χρόνοσ παραμονισ. Διακρίνουμε δφο βαςικοφσ τφπουσ χωνευτϊν:το ςυμβατικό ι ςτρωματωμζνο χωνευτι και το χωνευτι πλιρουσ μίξθσ. Οι δφο τφποι χωνευτϊν φαίνονται ςχθματικά ςτο Σχ2. Σχ2:Στρωματωμζνοσ χωνευτισ και χωνευτισ πλιρουσ μίξθσ Ο ςτρωματωμζνοσ χωνευτισ αποτελεί τον απλοφςτερο και παλαιότερο τφπο αναερόβιασ χϊνευςθσ. Στο ςτρωματωμζνο χωνευτι θ τροφοδοςία και θ απαγωγι τθσ λάςπθσ γίνονται περιοδικά. Λόγω τθσ ζλλειψθσ εξωτερικισ ανάμιξθσ παρατθρείται μια ςτρωμάτωςθ του περιεχόμενου του χωνευτι ςε τρείσ χαρακτθριςτικζσ ηϊνεσ, τθ ηϊνθ του αφροφ, τθ ηϊνθ του υπερκείμενου υγροφ και τθ ηϊνθ τθσ λάςπθσ, όπου γίνεται και θ διάςπαςθ τθσ οργανικισ τροφισ. Οι χρόνοι παραμονισ τθσ λάςπθα ςτουσ ςτρωματωμζνουσ χωνευτζσ είναι μεγάλοι, τθσ τάξεωσ των θμερϊν. Οι χωνευτζσ πλιρουσ μίξθσ αποτελοφν εξζλιξθ των ςτρωματωμζνων χωνευτϊν μετά από προςπάκειεσ βελτίωςθσ των ςυνκθκϊν ανάπτυξθσ των μικροοργανιςμϊν και χαρακτθρίηονται από τθν πλιρθ μίξθ των περιεχόμενων του χωνευτι με τθ βοικεια εξωτερικοφ ςυςτιματοσ ανάδευςθσ, τθ διατιρθςθ τθσ ςτακερισ κερμοκραςίασ και τθ ςυνεχι τροφοδοςία τθσ λάςπθσ. Ρολλζσ φορζσ οι χωνευτζσ πλιρουσ μίξθσ ςυνοδεφονται και από μία δεφτερθ δεξαμενι με τισ ίδιεσ διαςτάςεισ (γνωςτι ωσ δευτεροβάκμιοσ χωνευτισ), ςτθν οποία επιτυγχάνεται θ πάχυνςθ τθσ χωνεμζνθσ λάςπθσ. Στον πίνακα 1 φαίνονται τυπικά κριτιρια ςχεδιαςμοφ για ςτρωματωμζνουσ χωνευτζσ και χωνευτζσ πλιρουσ μίξθσ. ΠΙΝΑΚΑ 1 ΣΤΠΙΚΑ ΚΡΙΣΘΡΙΑ ΧΕΔΙΑΜΟΤ ΣΡΩΜΑΣΩΜΕΝΩΝ ΧΩΝΕΤΣΩΝ ΚΑΙ ΧΩΝΕΤΣΩΝ ΠΛΘΡΟΤ ΜΙΞΘ 55

56 Ραράμετροσ Στρωματωμζνοσ χωνευτισ Χωνευτισ πλιρουσ μίξθσ Χρόνοσ παραμονισ λάςπθσθ(θμ) Φόρτιςθ 0,48-1,12 1,6-6,4 ςτερεϊν(kgvss/μ 3.θμ) Πγκοσ χωνευτι(μ3/κάτοικο): -πρωτοβάκμια λάςπθ -πρωτ+βιολογικο φίλτρο -πρωτ+ενεργόσ λάςπθ 0,056-0,084 0,037-0,056 0,112-0,140 0,075-0,093 0,112-0,170 0,075-0,112 (πρωτ+βιολογικι λάςπθ) Συγκζντρωςθ ςτερεϊν ςτθ χωνεμζνθ λάςπθ (%Ξ.Σ.) 4-6 Ξ.Σ=Ξερά Στερεά 3.2.Προκαταςκευαςμζνοι χωνευτζσ Τθν τελευταία πενταετία ζχουν εμφανιςτεί ςτθν αγορά και προκαταςκευαςμζνοι χωνευτζσ. Στον τφπο αυτό όλεσ οι επι μζρουσ μονάδεσ του χωνευτι, δθλαδι θ δεξαμενι, το ςφςτθμα ςυλλογισ αερίου, το ςφςτθμα κζρμανςθσ και ανάμιξθσ και ο πίνακασ ελζγχου προςφζρονται με τθ μορφι «πακζτου» από τον καταςκευαςτι. Οι μονάδεσ αυτζσ που προςφζρονται ςε μεγζκθ από 30 μζχρι 1000μ 3 καταςκευάηονται από εφυαλωμζνο χάλυβα και για μεγζκθ μζχρι 400 μ 3 από Fiberglass. Οι χαλφβδινεσ δεξαμενζσ ζχουν ςχιμα κυκλικό και είναι επενδεδυμζνεσ με ςτρϊμα πολυουρεκάνθσ για μόνωςθ. Οι δεξαμενζσ από Fiberglass μποροφν να καταςκευαςκοφν ςε οποιοδιποτε ςχιμα. Ζνα ςτρϊμα πολυουρεκάνθσ ενςωματωμζνο ςτθ δομι τθσ δεξαμενισ χρθςιμεφει ςαν μονωτικό υλικό. Οι προκαταςκευαςμζνοι χωνευτζσ ζχουν βρει εφαρμογι ςτθν επεξεργαςία αποβλιτων χοιροςταςίων κλπ. και φαίνεται να παρουςιάηουν οριςμζνα πλεονεκτιματα όπωσ: α)χαμθλότερο κόςτοσ καταςκευισ β)μικρόσ χρόνοσ καταςκευισ γ)μειωμζνο κόςτοσ λειτουργίασ

57 Σχ4:Δεξαμενζσ με ςχιμα ωοειδζσ 3.3.Οροφή χωνευτή Οι αναερόβιοι χωνευτζσ καλφπτονται αεροςτεγϊσ ζτςι ϊςτε να ςυλλζγονται οι οςμζσ, να αποφεφγεται θ είςοδοσ οξυγόνου, να διατθρείται θ κερμοκραςία ςτακερι και να ςυλλζγεται το παραγόμενο αζριο. Διακρίνονται δφο είδθ κορυφϊν:οι ςτακερζσ και οι κινθτζσ. Τυπικζσ διατομζσ των δφο τφπων φαίνονται ςτο ςχιμα 5. Οι ςταθερζσ οροφζστων χωνευτϊν καταςκευάηονται από χάλυβα, οπλιςμζνο ςκυρόδεμα και τελευταία από πολυεςτζρα ενιςχυμζνο με ίνεσ γυαλιοφ. Συνικωσ οι ςτακερζσ οροφζσ ζχουν ςχιμα κόλου. Συχνά οι οροφζσ από οπλιςμζνο ςκυρόδεμα παρουςιάηουν ρθγματϊςεισ και διαρροζσ αερίου που οφείλονται ςτισ απότομεσ αλλαγζσ τθσ κερμοκραςίασ. Στουσ χωνευτζσ με ςτακερι οροφι υπάρχει πάντα ζνασ ελεφκεροσ χϊροσ ανάμεςα ςτθν Α.Σ.του υγροφ και τθν οροφι για τθ ςυλλογι του αερίου που ςυνδζεται με μια χωριςτι δεξαμενι ςυλλογισ αερίου με κινθτι οροφι. Το αζριο πρζπει να μπορεί να κινείται ελεφκερα και κατά τισ δφο κατευκφνςεισ, διαφορετικά μία απότομθ αφαίρεςθ λάςπθσ από τον χωνευτι μπορεί να προκαλζςει τθν είςοδο αζρα δθμιουργϊντασ ζτςι εκρθκτικό μίγμα αερίου-οξυγόνου. (Αζριο ςε αναλογία 5-20% ςτον αζρα προκαλεί εκρθκτικό μίγμα). Θ Α.Σ του υγροφ ςτο χωνευτι διατθρείται ςτακερι με τθ βοικεια ςυςτιματοσ υπερχείλιςθσ. 57

58 Οι κινητζσ οροφζσ καταςκευάηονται ςυνικωσ από χάλυβα. Ραρουςιάηουν διάφορα πλεονεκτιματα ςε ςχζςθ με τισ ςτακερζσ οροφζσ όπωσ: α)μεγαλφτερθ ευελιξία ςτον τρόπο λειτουργίασ, ανεξάρτθτεσ προςκζςεισ και απομακρφνςεισ λάςπθσ. β)μείωςθ των κινδφνων ανάμιξθσ οξυγόνου με το αζριο. γ)μείωςθ του προβλιματοσ του επιφανειακοφ αφροφ με τθ δυνατότθτα να είναι πάντοτε βυκιςμζνο. ε)δυνατότθτα αποκικευςθσ του παραγόμενου αερίου. Το κυριότερο μειονζκτθμα του τφπου αυτοφ οροφισ είναι το υψθλότερο κόςτοσ. Οι κινθτζσ οροφζσ ακολουκοφν δφο γενικοφσ τφπουσ που διαφζρουν κφρια ςτθ μζκοδο επίπλευςθσ και κατά ςυνζπεια ςτο βακμό βυκιςμοφ τουσ. Ο α τφποσ ι τφποσ Wiggins ζχει εςωτερικά ςχιμα κόλου και το ςφςτθμα επίπλευςθσ απαρτίηεται από ζνα περιφερειακό δακτφλιο. Ζτςι, το μεγαλφτερο τμιμα τθσ οροφισ παραμζνει εκτεκιμζνο ςτο αζριο με μόνο μικρό μζροσ του κολοφ βυκιςμζνο. Αντίκετα ςτο β τφπο οροφισ ι τφπο Downes ο πυκμζνασ τθσ οροφισ ζχει πολφ μικρι κλίςθ ζτςι ϊςτε με μικρό εκτόπιςμα υγροφ ζνα μεγάλο μζροσ τθσ οροφισ να είναι βυκιςμζνο. Το πλεονζκτθμα αυτοφ του τφπου είναι ότι ο αφρόσ και τα επιπλζοντα υλικά είναι ςχεδόν πάντα βυκιςμζνα και θ επιφάνεια τθσ οροφισ που ζρχεται ςε επαφι με το αζριο ελάχιςτθ. Αυτόσ ο τφποσ ζχει όμωσ μειωμζνθ αποκθκευτικι ικανότθτα του αερίου. Και ςτουσ δφο τφπουσ θ κατακόρυφθ διαδρομι τθσ οροφισ κυμαίνεται από 2-3 μ. Οι οροφζσ των χωνευτϊν ανεξάρτθτα από τον τφπο τουσ πρζπει να είναι εξοπλιςμζνεσ: α)με κυρίδεσ επίςκεψθσ αεροςτεγείσ β)ανοίγματα για τθν παρατιρθςθ, του εςωτερικοφ του χωνευτι γ)σφςτθμα ανακοφφιςθσ κενοφ-πιζςεωσ με φλόγα αςφαλείασ Θ πίεςθ του αερίου ςτο χωνευτι μπορεί να κυμαίνεται από 0-37 kn/μ 2 (0-0,4 μ ςτιλθσ φδατοσ) δ)θυρίδεσ και ανοίγματα δειγματολθψίασ 4.ΤΣΘΜΑΣΑ ΑΝΑΜΙΞΘ Σε κάκε χωνευτι κάποιοσ βακμόσ φυςικισ μίξθσ επιτελείται χάρθ ςτισ φυςαλίδεσ του αερίου όπωσ ανεβαίνουν ςτθν επιφάνεια κακϊσ και ςτα ρεφματα μεταγωγισ κερμότθτασ. Θ φυςικι αυτι ανάμιξθ αν και ςθμαντικι ςτουσ χωνευτζσ με ςυνεχι τροφοδοςία δεν επαρκεί εν τοφτοισ για να εξαςφαλίςει ςτακερι και υψθλι απόδοςθ ςτθν διαδικαςία τθσ αναερόβιασ χϊνευςθσ. Για το λόγο αυτό το ςυςτιματα μθχανικισ ανάμιξθσ αποτελοφν ζνα απαραίτθτο ςυμπλιρωμα των ταχφρυκμων χωνευτϊν με πλιρθ μίξθ. Ο βακμόσ ανάμιξθσ κεωρείται ικανοποιθτικόσ όταν θ ςυγκζντρωςθ ςτερεϊν δε διαφζρει περιςςότερο από 10% ςτα διάφορα ςθμεία του χωνευτι, με τθν εξαίρεςθ των αποκζςεων λάςπθσ ςτο πυκμζνα του χωνευτι. Τα κυριότερα ςυςτιματα ανάμιξθσ που χρθςιμοποιοφνται διεκνϊσ είναι: Κυκλοφορία τθσ λάςπθσ μζςω εξωτερικϊν αντλιϊν Εςωτερικά ςυςτιματα μθχανικισ ανάμιξθσ Εςωτερικά ςυςτιματα ανάμιξθσ με αζριο 58

59 4.1.υςτήματα κυκλοφορίασ τησ λάςπησ μζςω εξωτερικϊν αντλιϊν Θ μζκοδοσ αυτι μπορεί να επιτφχει ικανοποιθτικι ανάμιξθ του χωνευτι με ςχετικά απλό ςφςτθμα. Θ απαιτοφμενθ ιςχφσ εκτιμάται ςε 5-8W/μ 3, ι εναλλακτικά με τθν ανάγκθ πλιρθσ ανάμιξθσ ενόσ χωνευτι 3-6 φορζσ τθν θμζρα ςε διάςτθμα 1-3 ωρϊν. Θ μζκοδοσ αυτι χρθςιμοποιείται ςε μεγάλουσ χωνευτζσ λόγω τθσ μεγάλθσ ιςχφοσ αντλίασ που απαιτείται. Ρολλζσ φορζσ ςυνδυάηεται με άλλα ςυςτιματα ανάμιξθσ κακϊσ και με τθ χριςθ εξωτερικοφ εναλλάκτθ για τθ κζρμανςθ τθσ λάςπθσ. 4.2.Εςωτερικά ςυςτήματα μηχανικήσ ανάμιξησ Διάφοροι τφποι μθχανικϊν αναμικτιρων όπωσ προπζλλεσ, τουρμπίνεσ με επίπεδεσ φτερωτζσ κλπ τοποκετθμζνοι ςτθν οροφι ι ςτα πλευρικά τοιχϊματα του χωνευτι ζχουν χρθςιμοποιθκεί για μίξθ του χωνευτι. Ραρ όλο που θ μζκοδοσ αυτι παρζχει ικανοποιθτικι ανάμιξθ του χωνευτι, θ χριςθ τουσ είναι περιοριςμζνθ γιατί απαιτοφν τακτικι ςυντιρθςθ που είναι όμωσ δυνατι μόνο μετά από εκκζνωςθ του χωνευτι Εςωτερικά ςυςτήματα ανάμιξησ με αζριο Θ χριςθ αερίου για τθν ανάμιξθ του χωνευτι είναι θ πιο ςυχνά εφαρμοηόμενθ μζκοδοσ και διάφορα ςυςτιματα κυκλοφοροφν ςτθν αγορά. Ο υπολογιςμόσ του μεγζκουσ και τθσ ιςχφοσ των αεροςυμπιεςτϊν ι άλλων ςυςτθμάτων κυκλοφορίασ του αζρα γίνεται με κριτιριο τθν ιςχφ, ανά μονάδα όγκου,5-8 W/μ 3 κεωροφνται ικανοποιθτικά ι τθν παροχι αζρα, 4,5-5,0 μ 3 /min/1000μ 3 χωνευτι για ςυςτιματα ελεφκερθσ ροισ, ι 5,0-7,0μ 3 /min/1000μ 3 για ςυςτιματα κατευκυνόμενθσ ροισ. 59

60 60

61 5.ΘΕΡΜΑΝΘ ΣΟΤ ΧΩΝΕΤΣΘ 5.1.Απαιτήςεισ θερμότητασ Θ κερμότθτα που παρζχεται ςτο χωνευτι χρθςιμοποιείται αφ ενόσ για τθ κζρμανςθ τθσ ειςερχόμενθσ λάςπθσ ςτθν κερμοκραςία ςχεδιαςμοφ και αφ ετζρου για τθν κάλυψθ των απωλειϊν κερμότθτασ από τθν οροφι, τα τοιχϊματα και τον πυκμζνα του χωνευτι Qολ= Q+H, όπου Q=οι απϊλειεσ κερμότθτασ Θ= θ κερμότθτα που απαιτείται για τθν κζρμανςθ τθσ ειςερχόμενθσ λάςπθσ. Τα μεγζκθ Q και H μποροφν να εκφραςτοφν ωσ εξισ: Q= U. A(T 2 -T 1 ) H=W.C(T 2 -T 3 ) Ππου: U=ςυντελεςτισ κερμικϊν απωλειϊν ςε kcal/h/μ 2 / C (εξαρτάται από τα υλικά καταςκευισ του χωνευτι) Α=ολικι επιφάνεια του χωνευτι μ 2 Τ 2 =θ κερμοκραςία ςχεδιαςμοφ μζςα ςτο χωνευτι C T 1 =θ κερμοκραςία του περιβάλλοντοσ C T 3 =θ κερμοκραςία τθσ ειςερχόμενθσ λάςπθσ C W=θ παροχι τθσ λάςπθσ kg/h C=θ μζςθ ειδικι κερμότθτα τθσ λάςπθσ ίςθ με 1,0 kcal/kg για λάςπεσ με περιεκτικότθτα από 5,0-10,0% ςτερεά. Θ κερμοκραςία του περιβάλλοντοσ Τ 1 λαμβάνεται ίςθ με τθ μζςθ κερμοκραςία των δφο ψυχρότερων εβδομάδων του χρόνου. Θ κερμοκραςία τθσ λάςπθσ Τ 3 λαμβάνεται ίςθ με τθ μζςθ κερμοκραςία των λυμάτων κατά τισ δφο ψυχρότερεσ εβδομάδεσ του χρόνου. Στον πίνακα 3 δίνονται τυπικζσ τιμζσ ςυντελεςτϊν απωλειϊν για διάφορα υλικά καταςκευισ του χωνευτι. Μείωςθ των απωλειϊν κερμότθτασ μπορεί να επιτευχκεί με μόνωςθ τθσ οροφισ και των τοιχωμάτων κακϊσ και των ςωλθνϊςεων. Κατάλλθλα μονωτικά υλικά είναι ο υαλοβάμβακασ, ο αφρόσ ουρεκάνθσ, το ελαφρομπετόν κλπ. Θ μόνωςθ καλφπτεται επιφανειακά με διάφορα υλικά, όπωσ τοφβλα, λαμαρίνα, κόνιςμα, για προςταςία. Ζνασ ςυνθκιςμζνοσ τρόποσ μόνωςθσ του χωνευτι είναι θ καταςκευι του ςε εκςκαφι και θ χριςθ των υλικϊν εκςκαφισ για τθ δθμιουργία αναχωμάτων γφρω από το χωνευτι. Θ μζκοδοσ αυτι πρζπει να αποφεφγεται ςε περιπτϊςεισ εδαφϊν με ψθλό υπόγειο ορίηοντα όπου θ υγραςία αυξάνει παρά μειϊνει τισ απϊλειεσ κερμότθτασ. 61

62 ΠΙΝΑΚΑ 3 ΤΝΣΕΛΕΣΕ ΑΠΩΛΕΙΩΝ ΓΙΑ ΔΙΑΦΟΡΑ ΤΛΙΚΑ ΚΑΣΑΚΕΤΘΑΝΑΕΡΟΒΙΟΤ ΧΩΝΕΤΣΘ Υλικά Συντελεςτισ κερμικϊν απωλειϊν Ukcal/hr/m 2 / C Χαλφβδινθ ςτακερι οροφι (6mm) 4.46 Στακερι οροφι από οπλιςμζνο ςκυρόδεμα(β.α)0,23 μ πάχοσ 2,84 Κυλιόμενθ οροφι(τφπου Downes) 1.62 Ρλευρικό τοιχίο 0,30μ Β.Α εκτεκιμζνο ςτον αζρα Ρλευρικό τοιχίο 0,30μ, 0,025μ κενό αζρα,0,10 μ οπτόπλινκοι Τοιχίο ι πυκμζνασ 0,30μ Β.Α ςε επαφι με υγρό ζδαφοσ πάχουσ>3,0μ Τοιχίο ι πυκμζνασ 0,30μ Β.Α ςε επαφι με ςτεγνό ζδαφοσ πάχουσ >3,0μ 4,21 1,32 0,54 0, Πηγζσ θερμότητασ Θ παραγωγι του ηεςτοφ νεροφ ι και του ατμοφ που χρθςιμοποιοφνται για τθ κζρμανςθ του χωνευτι γίνεται ςε λζβθτεσ που καίνε τα αζρια τθσ χϊνευςθσ. Εναλλακτικι πθγι καυςίμου (φυςικό αζριο, προπάνιο ι πετρζλαιο) είναι όμωσ απαραίτθτθ ςε περιπτϊςεισ χαμθλισ παραγωγισ αερίου, και κατά τθν περίοδο ζναρξθσ λειτουργίασ του χωνευτι. Το 80% τθσ κερμαντικισ αξίασ του αερίου ανακτάται κατά τθ καφςθ ςτο λζβθτα. Πταν το αζριο χρθςιμοποιείται ςε γεννιτριεσ για τθν παραγωγι θλεκτρικοφ ρεφματοσ οι απϊλειεσ κερμότθτασ μποροφν με κατάλλθλο ςφςτθμα ψφξθσ να ανακτθκοφν και να χρθςιμοποιθκοφν για τθ κζρμανςθ του χωνευτι. Το 18-20% τθσ κερμαντικισ αξίασ του αερίου μπορεί να ανακτθκεί, με το τρόπο αυτό και επαρκεί για τθ κζρμανςθ του χωνευτι. Για τθ κζρμανςθ του χωνευτι ζχει χρθςιμοποιθκεί και θ θλιακι ενζργεια. Οι ςωλθνϊςεισ κυκλοφορίασ τθσ λάςπθσ διζρχονται ςτθν περίπτωςθ αυτι από νερό που κερμαίνεται με θλιακι ενζργεια. Οι βακμοί, απόδοςθσ του ςυςτιματοσ αυτοφ ςε μετατροπι τθσ θλιακισ ενζργειασ μποροφν να φτάςουν από 82-97% ανάλογα με τθν γεωγραφικι κζςθ. Θ οικονομικότθτα ι μθ τθσ χριςθσ τθσ θλιακισ ενζργειασ για τθ κζρμανςθ του χωνευτι εξαρτάται από τα οφζλθ που κα προκφψουν από τισ εναλλακτικζσ χριςεισ του αερίου. 62

63 5.3.Μζθοδοι θζρμανςησ τησ λάςπησ Οι μζκοδοι που χρθςιμοποιοφνται για τθ κζρμανςθ του χωνευτι περιλαμβάνουν: Σπειρϊματα εναλλακτικϊν τοποκετθμζνων ςτο εςωτερικό του χωνευτι. Εξωτερικοφσ εναλλάκτεσ κερμότθτασ δια μζςου των οποίων επανακυκλοφορεί θ λάςπθ. Εμφφςθςθ υδρατμοφ μζςα ςτο χωνευτι. Θ χριςθ τθσ πρϊτθσ μεκόδου που είναι και θ παλαιότερθ ζχει ςταματιςει εξ αιτίασ των προβλθμάτων κάλυψθσ των ςπειρωμάτων με ξεραμζνθ λάςπθ και μείωςθσ τθσ μεταφοράσ κερμότθτασ. Τυπικζσ τιμζσ του ςυντελεςτι μεταφοράσ κερμότθτασ ςτθν περίπτωςθ αυτι είναι kcal/hr/μ 2 / C. Εξαίρεςθ αποτελοφν τα ςυςτιματα ταυτόχρονθσ κζρμανςθσ και επανακυκλοφορίασ τθσ λάςπθσ που περιγράφονται ςτο κεφ Θ χριςθ κερμοφ υδρατμοφ παρόλο που απαιτεί πολφ μικρό εξοπλιςμό ζχει το μειονζκτθμα ότι αραιϊνει τθν χωνεμζνθ λάςπθ και απαιτεί ςθμαντικζσ ποςότθτεσ νεροφ (καμία ανάκτθςθ ατμοφ). Οι κυριότεροι τφποι εξωτερικϊν εναλλακτϊν κερμότθτασ που χρθςιμοποιοφνται ςτθν πράξθ είναι: Οι ςωλθνϊςεισ τθσ λάςπθσ και του ηεςτοφ νεροφ τοποκετοφνται ςε κενό δοχείο νεροφ όπου θ μεταφορά κερμότθτασ ενιςχφεται με τθ βοικεια κυκλοφορθτι. Εναλλάκτθσ με τθ μορφι δφο ομόκεντρων ςωλινων όπου θ λάςπθ, ρζει ςτον εςωτερικό ςωλινα και το ηεςτό νερό ςτον εξωτερικό ςε αντίκετεσ κατευκφνςεισ. Θ διάμετροσ του εςωτερικοφ ςωλινα είναι τουλάχιςτον 100mm για αποφυγι εμφράξεων. Εναλλάκτθσ όπωσ ο β) αλλά όπου οι ςωλθνϊςεισ ζχουν ςπειροειδι μορφι. Θ τφρβθ που δθμιουργείται, διευκολφνει τθν μίξθ και αυξάνει τθ μεταφορά κερμότθτασ. Οι ςυντελεςτζσ μεταφοράσ κερμότθτασ ςτθν περίπτωςθ του διπλοφ εναλλάκτθ κυμαίνονται από kcal/hr/μ 2 / C ανάλογα με το βακμό τθσ τφρβθσ. Θ κερμοκραςία του νεροφ δεν πρζπει να υπερβαίνει τουσ 65 C για τθν αποφυγι ξιρανςθσ τθσ λάςπθσ. Κάκε χωνευτισ είναι εξοπλιςμζνοσ με το δικό του ςφςτθμα εναλλάκτθ. Σε μεγάλα ζργα προβλζπεται και θ χριςθ ενόσ χωριςτοφ ςυςτιματοσ για τθν προκζρμανςθ τθσ ειςερχόμενθσ λάςπθσ. Εναλλακτικά θ λάςπθ αναμιγνφεται ςε μεγάλθ αναλογία με ηεςτι επανακυκλοφοροφςα λάςπθ πριν τθν είςοδο τθσ ςτο χωνευτι. 6.ΔΕΤΣΕΡΟΒΑΘΜΙΟΙ ΧΩΝΕΤΣΕ Σε πολλζσ περιπτϊςεισ οι αναερόβιοι χωνευτζσ ακολουκοφνται και από δεξαμενζσ αποκικευςθσ τθσ λάςπθσ γνωςτζσ ςαν δευτεροβάκμιοι χωνευτζσ. Οι δεξαμενζσ αυτζσ εξυπθρετοφν τουσ εξισ ςκοποφσ: Εξιςορρόπθςθ τθσ παροχισ και αποκικευςθ τθσ χωνεμζνθσ λάςπθσ προσ τισ εγκαταςτάςεισ αφυδάτωςθσ. Ράχυνςθ τθσ χωνεμζνθσ λάςπθσ με απομάκρυνςθ του επιφανειακοφ υγροφ. 63

64 Θ χωρθτικότθτα των δεξαμενϊν αυτϊν είναι ςυνικωσ ίςθ με τθν χωρθτικότθτα των χωνευτϊν δθλαδι θμζρεσ. Οι δευτεροβάκμιοι χωνευτζσ ςχεδιάηονται ςαν κυκλικζσ ι ορκογωνικζσ ανοικτζσ δεξαμενζσ με μζγιςτο βάκοσ 3,5 μ. Μεγαλφτερα βάκθ πρζπει να αποφεφγονται λόγω του κινδφνου δθμιουργίασ ρευμάτων που εμποδίηουν τθν κακίηθςθ εξαιτίασ τθσ διαφοράσ κερμοκραςίασ μεταξφ τθσ ειςερχόμενθσ λάςπθσ και τθσ λάςπθσ που υπάρχει μζςα ςτθ δεξαμενι. Θ μζγιςτθ διάμετροσ των δεξαμενϊν είναι 30 μ. Θ είςοδοσ τθσ λάςπθσ γίνεται κοντά ςτθν επιφάνεια ι ςε κεντρικό δακτφλιο. Αφαίρεςθ τθσ λάςπθσ γίνεται από τον πυκμζνα ενϊ παρζχεται θ δυνατότθτα για το διαχωριςμό του επιπλζοντοσ υγροφ από πολλά επίπεδα. 6.1.Ζναρξη λειτουργίασ χωνευτή Για τθν επιτυχι ζναρξθσ λειτουργίασ τθσ κερμαινόμενθσ αναερόβιασ χϊνευςθσ κα πρζπει να εξαςφαλιςκοφν κατά το δυνατό οι παρακάτω προχποκζςεισ: Ρθγι <ηωντανισ> χωνεμζνθσ λάςπθσ. Θ ζναρξθ τθσ χϊνευςθσ απλουςτεφεται ιδιαίτερα με τθν ανάμιξθ τθσ ακατζργαςτθσ λάςπθσ με χωνεμζνθ λάςπθ από άλλεσ εγκαταςτάςεισ ςε αναλογία 1:5 ζωσ 1:10. Ρροςωρινό ςφςτθμα χειριςμοφ τθσ λάςπθσ κατά τθν περίοδο ζναρξθσ που οι χωνευτζσ λειτουργοφν με μειωμζνα φορτία(π.χ δευτερεφων χωνευτισ, αναερόβιεσ λίμνεσ). Εναλλακτικι πθγι κζρμανςθσ τθσ λάςπθσ μζχρι να αρχίςει θ παραγωγι αερίου. Θ ζναρξθ λειτουργίασ του χωνευτι μπορεί να γίνει με δφο μεκόδουσ: Ο χωνευτισ γεμίηει ςταδιακά με μίγμα ανεπεξζργαςτθσ και χωνεμζνθσ λάςπθσ (εάν υπάρχει) ο χωνευτισ γεμίηει εντελϊσ με λφματα ι νερό το οποίο εκτοπίηεται ςταδιακά από το μίγμα λάςπθσ. Θ πρϊτθ μζκοδοσ που εφαρμόηεται πιο ςυχνά ζχει το μειονζκτθμα ότι δεν είναι δυνατι θ κζρμανςθ και επανακυκλοφορία τθσ λάςπθσ πριν πλθρωκεί τελείωσ ο χωνευτισ. Ο χρόνοσ για τθν αποκατάςταςθ τθσ χϊνευςθσ είναι τουλάχιςτον 2 μινεσ. Θ δεφτερθ μζκοδοσ δεν παρουςιάηει το παραπάνω μειονζκτθμα αλλά επειδι θ λάςπθ αραιϊνεται ςθμαντικά ςτο χωνευτι απαιτεί μεγάλο χρονικό διάςτθμα. 64

65 7. ΧΡΘΕΙ ΑΕΡΙΟΤ 7.1 Καφςη αερίου Τα αζρια τθσ χϊνευςθσ που είναι κεκορεςμζνα με υδρατμοφσ περιζχουν 65-70% μεκάνιο και 30-35% CO 2 ανάλογα με τθ ςφςταςθ τθσ λάςπθσ. Ρεριζχουν ακόμα μικρζσ ποςότθτεσ υδρόκειου κακϊσ και ίχνθ ακόρεςτων υδρογονανκράκων. Θ κερμαντικι αiία του αερίου εκτιμάται ςε 5,700kcal/m 3. Θ κυριότερθ χριςθ του αερίου τθσ χϊνευςθσ είναι θ καφςθ του για τθν κζρμανςθ του χωνευτι. Θ περίςςεια παραγωγι αερίου μπορεί να χρθςιμοποιθκεί α)για τθ κζρμανςθ των κτιρίων των εγκαταςτάςεων β) για παραγωγι ενζργειασ γ)για τθν κίνθςθ του μθχανολογικοφ εξοπλιςμοφ. Σε οριςμζνεσ όμωσ περιπτϊςεισ το αζριο ζχει χρθςιμοποιθκεί ςαν καφςιμο ςτθν κίνθςθ οχθμάτων ι τζλοσ μετά από ςυμπίεςθ ςαν αζριο για εμπορικι χριςθ. Στο ςχιμα 13 φαίνεται θ ροι του αερίου ςε ζνα αναερόβιο χωνευτι και τα χαρακτθριςτικά ςχεδιαςμοφ και λειτουργίασ του. Παραγωγή ηλεκτρικήσ ενζργειασ Δφο τφποι μθχανϊν χρθςιμοποιοφνται για τθν παραγωγι θλεκτρικοφ ρεφματοσ με τθν καφςθ του αερίου α)γεννιτριεσ με χαμθλι ςυμπίεςθ και ανάφλεξθ με ςπινκιρα και β) οι γεννιτριεσ διπλοφ καυςίμου με υψθλι ςυμπίεςθ. Οι γεννιτριεσ διπλοφ καυςίμου ζχουν μεγαλφτερθ απόδοςθ χαμθλότερεσ κερμοκραςίεσ εξάτμιςθσ και απαιτοφν λιγότερθ ςυντιρθςθ. Είναι πρακτικά κινθτιρεσ diesel όπου μίγμα αερίου/αζρα αφοφ ςυμπιεςτεί ςτον κφλινδρο αναφλζγεται από μια μικρι ποςότθτα πετρελαίου. Ο κινθτιρασ μπορεί να δουλζψει και μόνο με πετρζλαιο αν χρειαςτεί. Θ απόδοςθ τουσ κυμαίνεται από 22-30% ςε κανονικζσ ςυνκικεσ λειτουργίασ. Ταυτόχρονα, όπωσ ιδθ αναφερκεί, το 60% τθσ ολικισ κερμαντικισ από το ςφςτθμα ψφξεωσ. Θ κερμαντικι αξία του πρόςκετου καυςίμου ιςοδυναμεί με 10-15% τθσ ολικισ κερμαντικισ αξίασ του αερίου που χρθςιμοποιείται. Θ όλθ οικονομικότθτα τθσ χριςθσ του αερίου για παραγωγι ενζργειασ, εξαρτάται από το μζγεκοσ του ζργου και τισ ϊρεσ λειτουργίασ των γεννθτριϊν. Ραρ όλο που θ πρϊτθ φλθ είναι δωρεάν το κόςτοσ παραγωγισ, τθσ θλεκτρικισ ενζργειασ ςυχνά υπερβαίνει τθν τιμι αγοράσ θλεκτρικοφ ρεφματοσ. Για τον υπολογιςμό του κόςτουσ παραγωγισ κα πρζπει να λθφκοφν υπόψθ θ απόςβεςθ του μθχανιματοσ και τα ζξοδα λειτουργίασ που περιλαμβάνουν το καφςιμο(πετρζλαιο) και τα άλλα υλικά, τθν ςυντιρθςθ κλπ. Συνικωσ θ χριςθ του αερίου για παραγωγι θλεκτρικισ ενζργειασ δεν κεωρείται οικονομικι για ζργα που εξυπθρετοφν πλθκυςμοφσ κάτω από 60,000 κατοίκουσ. Τελευταία ζχουν αρχίςει να ξαναχρθςιμοποιοφνται και οι κινθτιρεσ του α τφπου, ανάφλεξθσ με ςπινκιρα, που ζχουν πολφ χαμθλότερο κόςτοσ και θ χριςθ τουσ είναι εφικτι και ςε μικρότερεσ εγκαταςτάςεισ. Μια πρόςφατθ δθμοςίευςθ που αναφζρεται ςε ζργα ςτθν Γερμανία ςχετικά με το κόςτοσ παραγωγισ ενζργειασ από αυτό τον τφπο γεννθτριϊν δείχνει ότι το κόςτοσ ςε DM/Kwh κυμαίνεται από 0,10 ζωσ 0,40 ανάλογα με τισ ετιςιεσ ϊρεσ λειτουργίασ, από ϊρεσ/χρόνο. Θ ίδια δθμοςίευςθ αναφζρει ότι θ χριςθ των μθχανϊν αυτϊν κεωρείται οικονομικι όταν οι ϊρεσ λειτουργίασ υπερβαίνουν τισ 12/θμ. 65

66 Σχ 13: Pm ενζργειασ 66

67 ΑΦΤΔΑΣΩΘ ΚΑΙ ΔΙΑΘΕΘ ΣΘ ΛΑΠΘ 1.Γενικά Αφυδάτωςθ τθσ λάςπθσ είναι μια φυςικι διαδικαςία διαχωριςμοφ του νεροφ από τα ςτερεά τθσ λάςπθσ με ςκοπό τθ μείωςθ του όγκου του τελικοφ προϊόντοσ για διάκεςθ. Αφυδατϊνοντασ μια λάςπθ με 5% ςυγκζντρωςθ ςτερεϊν ςε λάςπθ μα 20% ςτερεά επιτυγχάνουμε μείωςθ του όγκου κατά 75% και ζνα προϊόν ςε ςχεδόν ςτερεά μορφι. Οι εναλλακτικζσ μζκοδοι αφυδάτωςθσ και διάκεςθσ που μπορεί να εξετάςει ο ςχεδιάηων μθχανιςμόσ είναι αρκετζσ και ποικίλεσ:κλίνεσ ξιρανςθσ, λίμνεσ λάςπθσ, άπλωμα ςτο ζδαφοσ ςαν λίπαςμα, αφυδάτωςθ με μθχανικά μζςα ακολουκοφμενθ από διάκεςθ ςτο ζδαφοσ ι καφςθ. Θ επιλογι του προςφορότερου ςυςτιματοσ αφυδάτωςθσ και/ ι διάκεςθσ γίνεται με κριτιρια κφρια το κόςτοσ, τθ διακεςιμότθτα ζκταςθσ για διάκεςθ τθσ λάςπθσ, αιςκθτικοφσ παράγοντεσ και τισ επιπτϊςεισ που κα ζχει θ κάκε μζκοδοσ ςτο περιβάλλον-αζρασ, νερό, γθ. Στα μικρά ζργα ο μθχανικόσ ζχει ςυνικωσ να επιλζξει ανάμεςα ςε όλεσ τισ παραπάνω μεκόδουσ. Σε μεγαλφτερεσ όμωσ εγκαταςτάςεισ που βρίςκονται κοντά ςε μεγάλα αςτικά κζντρα το κόςτοσ τcσ γθσ και οι περιβαλλοντικοί παράγοντεσ μπορεί να περιορίςουν τισ εναλλακτικζσ δυνατότθτεσ ςτο ςφςτθμα μθχανικισ αφυδάτωςθσ. Ο ςχεδιαςμόσ των ζργων αφυδάτωςθσ δεν κα πρζπει να βαςιςκεί μόνο ςτα ςθμερινά δεδομζνα, αλλά κα πρζπει να γίνουν ςοβαρζσ προβλζψεισ για το μζλλον ωσ προσ τισ τάςεισ ανάπτυξθσ τθσ περιοχισ, τισ μελλοντικζσ χριςεισ γθσ γφρω από τα ζργα επεξεργαςίασ και τισ πικανζσ επιπτϊςεισ από τισ χριςεισ αυτζσ πάνω ςτον εξεταηόμενο τρόπο διάκεςθσ των ςτερεϊν. Μια μζκοδοσ που μπορεί ςιμερα να φαίνεται ικανοποιθτικι μπορεί να μθν είναι το ίδιο μετά από 10 χρόνια. 2.ΑΦΤΔΑΣΩΘ ΣΘ ΛΑΠΘ ΣΟ ΕΔΑΦΟ Τα ςυςτιματα αφυδάτωςθσ τθσ λάςπθσ ςτο ζδαφοσ περιλαμβάνουν τισ κλίνεσ ξιρανςθσ, ανοιχτζσ ι ςκεπαςμζνεσ, τισ λίμνεσ λάςπθσ και το άπλωμα τθσ λάςπθσ ςτο ζδαφοσ. Γενικά μόνο ςτακεροποιθμζνεσ λάςπεσ μποροφν να διακζτουν με τθ μζκοδο αυτι. Ραρόλο που ζχει εφαρμοςτεί ςτο παρελκόν θ διάκεςθ ανεπεξζργαςτθσ λάςπθσ ςε κλίνεσ, τα αποτελζςματα ιταν ιδιαίτερα δυςάρεςτα κυρίωσ από άποψθ κακοςμίασ, μυιγϊν κλπ. Ζνασ άλλοσ παράγοντασ που πρζπει να ελζγχεται ςυςτθματικά είναι θ ποιότθτα του υπόγειου ορίηοντα και ο κίνδυνοσ ρφπανςθσ και μόλυνςθσ γειτονικϊν πθγϊν φδρευςθσ, αποδεκτϊν κλπ. 67

68 2.1.Κλίνεσ ξήρανςησ Θ μζκοδοσ αυτι είναι ιδιαίτερα ελκυςτικι χάρθ ςτθν απλότθτά τθσ και το χαμθλό κόςτοσ καταςκευισ και λειτουργίασ. Ππου υπάρχει διακζςιμθ ζκταςθ, κα πρζπει οπωςδιποτε να εξετάηεται ςαν μια ςοβαρι εναλλακτικι λφςθ δεδομζνου ότι ςτθν Ελλάδα οι καιρικζσ ςυνκικεσ είναι ιδιαίτερα ευνοϊκζσ για τθ λειτουργία τθσ. Οι κλίνεσ ξιρανςθσ αποτελοφνται ςυνικωσ από ζνα ςτρϊμα άμμου πάχουσ εκ. Τοποκετθμζνου πάνω ςε ςτρϊμα χαλικιϊν πάχουσ εκ. Θ ςυνολικι επιφάνεια τθσ κλίνθσ χωρίηεται ςε ατομικζσ κλίνεσ πλάτουσ 4,5 μ ζωσ 18 μ και μικουσ 15 ζωσ 50 μ, με κατακόρυφα διαχωριςτικά τοιχϊματα από ςκυρόδεμα φψουσ 0,3-1,0 μ. Θ χωνεμζνθ λάςπθ απλϊνεται ςε ςτρϊμα πάχουσ εκ. Θ αφυδάτωςθ τθσ λάςπθσ επιτυγχάνεται με δφο μθχανιςμοφσ: διικθςθ του νεροφ μζςω τθσ άμμου και των χαλικιϊν και εξάτμιςθ από τθν εκτεικεμενθ ςτον αζρα επιφάνεια. Ρολλζσ φορζσ οι κλίνεσ ςτεγάηονται και ζτςι μειϊνονται οι απαιτιςεισ για ζκταςθ. Για τθν ςυλλογι των ςτραγγιδίων τοποκετοφνται ςυνικωσ ανοιχτοί πθλοςωλινεσ κάτω από το ςτρϊμα τθσ άμμου ανά 6 μ. Θ λάςπθ οδθγείται ςτισ κλίνεσ με βαρφτθτα. Συνικωσ χρθςιμοποιοφνται ςωλινεσ από χυτοςίδθρο. Θ ταχφτθτα ροισ τθσ λάςπθσ πρζπει να είναι μεγαλφτερθ από 0,8 μ/δλ. Οι ςωλινεσ πρζπει να κακαρίηονται κατά περιόδουσ και αυτό επιτυγχάνεται με κατάλλθλο ςφςτθμα φδρευςθσ. Θ λάςπθ αφοφ ςτεγνϊςει, απομακρφνεται από τισ κλίνεσ με φτυάρι. Ο χρόνοσ που απαιτείται για τθν ξιρανςθ εξαρτάται απο τισ κλιματολογικζσ ςυνκικεσ. Σε ξερό κερμό καιρό θ ξιρανςθ πραγματοποιείται ςε θμζρεσ και το ποςοςτό τθσ υγραςίασ κατζρχεται ςτα 60%. Σε μεγάλα ζργα θ απομάκρυνςθ τθσ λάςπθσ γίνεται με μθχανικά μζςα. Θ φόρτιςθ των κλινϊν ξιρανςθσ υπολογίηεται ι ςε kgξθρϊν ςτερεϊν ανά μ 2 ανά ζτοσ θ ςε μ 2 κλίνθσ ανά κάτοικο και εξαρτάται προφανϊσ από τον τφπο και τθν επεξεργαςία τθσ ιλφοσ και τθ κερμοκραςία του αζρα. Μερικζσ τυπικζσ τιμζσ ςχεδιαςμοφ φαίνονται ςτον Ρίνακα 1. Μερικά από τα πλεονεκτιματα των κλινϊν ξιρανςθσ φαίνονται ςτον Ρίνακα 2. ΠΙΝΑΚΑ 1 ΑΠΑΙΣΟΤΜΕΝΘ ΕΚΣΑΘ ΚΛΙΝΩΝ ΞΘΡΑΝΘΓΙΑ ΑΝΑΕΡΟΒΙΑ ΧΩΝΕΜΕΝΘ ΛΑΠΘ Τφποσ λάςπθσ Ανοιχτζσ κλίνεσ Σκεπαςμζνεσ κλίνεσ Επιφάνεια Φόρτιςθ Επιφάνεια(μ²/κατ.) (μ²/κατ.) ςτερεϊν(kg/μ²/ζτοσ) Ρρωτοβάκμια 0,07-0, ,05-0,085 Ρρωτοβάκμια +χθμικι λάςπθ 0,14-0, ,10-0,17 Ρρωτοβάκμια+βιολογικά 0,10-0, ,08-0,14 φίλτρα Ρρωτοβάκμια+ενεργόσ λάςπθ 0,12-0, ,09-0,15 Σθμ: Οι μικρότερεσ τιμζσ αφοροφν περιοχζσ που βρίςκονται νότια του 40 παράλλθλου και οιμικρότερεσ βόρεια του

69 ΠΙΝΑΚΑ 2 ΚΛΙΝΕ ΞΘΡΑΝΘ ΡΛΕΟΝΕΚΤΘΜΑΤΑ Μικρό κόςτοσ καταςκευισ Μικρζσ απαιτιςεισ ςε ενζργεια Δεν απαιτεί ειδικευμζνο προςωπικό ΜΕΙΟΝΕΚΤΘΜΑΤΑ Εξαρτάται από τισ καιρικζσ ςυνκικεσ Απαιτεί μεγάλεσ εκτάςεισ γθσ Χαμθλό κόςτοσ υλικϊν ςυν/ςθσ Δεν απαιτείται θ χριςθ κροκιδωτικϊν Δυνατότθτα παραγωγισ πολφ καλά αφυδατωμζνθσ λάςπθσ Απαιτεί πολφ προςωπικό για τθν απομάκρυνςθ τθσ λάςπθσ Ρροβλιματα κακοςμίασ με λάςπθ που δεν είναι καλά ςτακεροποιθμζνθ 2.2.Αναερόβιεσ λίμνεσ Οι αναερόβιεσ λίμνεσ εμφανίηονται με δφο μορφζσ: 1. Σαν λίμνεσ αποκικευςθσ τθσ λάςπθσ πριν από τθν ξιρανςθ ι τθ διάκεςθ ςτο ζδαφοσ ςε υγρι μορφι. 2. Σαν λίμνεσ ξιρανςθσ όπου θ λάςπθ αποτίκεται ςυνεχϊσ και αφαιρείται όταν ςτεγνϊςει. 1)Λίμνεσ αποθήκευςησ Οι μονάδεσ αυτζσ πρζπει να κεωροφνται ςαν μεγάλοι δευτεροβάκμιοι χωνευτζσ και είναι εξοπλιςμζνεσ ςυνικωσ με κάποιο ςφςτθμα απαγωγισ του υπερκείμενου υγροφ. Χρθςιμοποιοφνται ςυνικωσ ςαν ζνα ςφςτθμα αποκικευςθσ κατά τουσ χειμερινοφσ μινεσ οπότε θ ξιρανςθ τθσ λάςπθσ ι θ διάκεςι τθσ ςτο ζδαφοσ είναι προβλθματικι. Καταςκευάηονται ςαν χωμάτινεσ δεξαμενζσ με κλίςθ πρανϊν 1:2 με βάκοσ μζχρι 4,000 μ. Ο πυκμζνασ τθσ δεξαμενισ διαςτρϊνεται με ςκυρόδεμα για τθν καλφτερθ αφαίρεςθ τθσ λάςπθσ. Δεν απαιτείται θ επζνδυςθ των πρανϊν. 2)Λίμνεσ ξήρανςησ Πταν υπάρχει διακζςιμθ ζκταςθ θ μζκοδοσ αυτι αποτελεί τθ φκθνότερθ λφςθ για τθ διάκεςθ τθσ λάςπθσ. Θ καταςκευι τθσ δεξαμενισ είναι και ςτθν περίπτωςθ αυτι χωμάτινθ. Πταν θ δεξαμενι γεμίηει θ λάςπθ απομακρφνεται με μπουλτόηα και διατίκεται ςε γεωργικι γθ. Ο χρόνοσ που απαιτείται γeα τθ ξιρανςθ τθσ λάςπθσ είναι 2 χρόνια για αρχικό βάκοσ μζχρι 1 μ. Και 5 χρόνια για αρχικό βάκοσ μζχρι 3 μ. Θ απαιτοφμενθ ζκταςθ για λίμνεσ βάκουσ 3 μζτρων είναι περίπου 2 μ 2 /κάτοικο(περίπου τετραπλάςια τθσ ζκταςθσ κλινϊν ξιρανςθσ). 69

70 3.ΑΦΤΔΑΣΩΘ ΛΑΠΘ ΜΕ ΜΘΧΑΝΙΚΑ ΜΕΣΡΑ 3.1.Γενικά Θ μθχανικι αφυδάτωςθ δεν είναι πρακτικά εφαρμόςιμθ χωρίσ κάποια προθγοφμενθ επεξεργαςία γνωςτι ωσ <conditioning> τθσ λάςπθσ και θ οποία βελτιϊνει τισ αφυδατικζσ τθσ ικανότθτεσ. Ζχουν εφαρμοςτεί ςτθ πράξθ διάφορεσ μζκοδοι, θ πιο ςυνθκιςμζνθ όμωσ είναι θ χθμικι με τθν προςκικθ κάποιου κροκιδωτικοφ( chemicalconditioning). Άλλεσ μζκοδοι είναι θ κερμικι επεξεργαςία και θ ψφξθ-απόψυξθ. Θ προςκικθ χθμικϊν προςκζτων ςτθν λάςπθ πριν από τθν αφυδάτωςθ προκαλεί κροκίδωςθ των ςτερεϊν και διευκολφνει τον διαχωριςμό του νεροφ. Τα χθμικά που χρθςιμοποιοφνται για το ςκοπό αυτό είναι ο τριχλωριοφχοσ ςίδθροσ, ο αςβζςτθσ, άλατα του αργιλλίου και οργανικά πολυμερι όπωσ οι ςυνκετικοί πολυθλεκτρολφτεσ. Τα κροκιδωτικά αυτά χρθςιμοποιοφνται μόνα τουσ ι ςε ςυνδυαςμό μεταξφ τουσ. Θ κροκίδωςθ των ςτερεϊν τθσ λάςπθσ προχωράει ςε δφο φάςεισ. Στθν πρϊτθ γίνεται θ εξουδετζρωςθ των θλεκτρικϊν φορτίων των ςωματιδίων που τα κάνουν να απωκοφν το ζνα το άλλο. Οι απωκθτικζσ ιδιότθτεσ των ςωματιδίων ενιςχφονται και από το ςτρϊμα του νεροφ που είναι απορροφθμζνο ςτθν επιφάνεια του ςωματιδίου με θλεκτροςτατικζσ δυνάμεισ(boundwater) και εμποδίηει τα ςωματίδια να πλθςιάηουν το ζνα το άλλο. Στθ δεφτερθ φάςθ τα αποφορτιςμζνα ςωματίδια προςκολλοφνται μεταξφ τουσ ςχθματίηοντασ μεγαλφτερεσ κροκίδεσ. Οι ςυνκετικοί πολυθλεκτρολφτεσ βοθκοφν τθν κροκίδωςθ δρϊντασ και ςαν ςυγκολλθτικοί παράγοντεσ μεταξφ των ςωματιδίων. Θ προςκικθ των χθμικϊν κροκιδωτικϊν ςτθν λάςπθ γίνεται ευκολότερα, με τθ μορφι διαλφματοσ. Για τθν τροφοδοςία χρθςιμοποιοφνται δοςομετρικζσ αντλίεσ. Θ απαιτοφμενθ δόςθ υπολογίηεται πειραματικά ςτο εργαςτιριο κae διαφζρει ανάλογα με τον τφπο και τθν επεξεργαςία που ζχει υποςτεί θ ιλφσ. Τυπικζσ δόςεισ για FeCl 3 είναι 4% για ανεπεξζργαςτθ και 6-8% για ενεργό και χωνεμζνθ ιλφ των ξθρϊν ςτερεϊν. Διφλιςη είναι θ διαδικαςία διαχωριςμοφ τθσ ςτερεάσ από τθν υγρι φάςθ κατά τθν οποία θ υγρι φάςθ οδθγείται μζςω ενόσ πορϊδουσ μζςου το οποίο ςυγκρατεί τα ςτερεά. Θ κινθτιρια δφναμθ είναι μία διαφορά πίεςθσ ανάμεςα ςτθν εςωτερικι και εξωτερικι πλευρά του πορϊδουσ μζςου, και μðiρεί να δθμιουργθκεί με 3 κυρίωσ τρόπουσ. 1. Βαρφτθτα 2. Με τθν δθμιουργία κενοφ ςτθν εξωτερικι πλευρά του πορϊδουσ μζςου, 3. Με τθν αφξθςθ τθσ πίεςθσ ςτθν εςωτερικι πλευρά του μζςου. Ειδική αντίςταςη ςτη διφλιςηείναι ζνα κριτιριο που μετρά τθν ικανότθτα τθσ λάςπθσ για αφυδάτωςθ και δίνει ςτο μθχανιςμό τθ δυνατότθτα, να επιλζξει το πιο κατάλλθλο ςφςτθμα αφυδάτωςθσ. Θ ταχφτθτα απομάκρυνςθσ του νεροφ από τθ λάςπθ dv/dt δίνεται από τθ ςχζςθ: Dv/dt= PA/μ rcv/a όπου V=ο όγκοσ του υγροφ που απομακρφνεται ςε χρόνο t P=θ πίεςθ που αςκείται 70

71 Α=θ επιφάνεια του μζςου διφλιςθσ μ=το ιξϊδεσ του υγροφ r= θ ειδικι αντίςταςθ ςτθ διφλιςθ C= θ ςυγκζντρωςθ ολικϊν ςτερεϊν ςτθν ιλφ Θ τιμι του r μπορεί να βρεκεί πειραματικά. Τυπικζσ τιμζσ του r για ανεπεξζργαςτθ λάςπθ είναι 2,8*10 14 m/kg και για χωνεμζνθ 1,39*10 4 m/kg. 3.2.Συπικά ςυςτήματαμηχανικήσ αφυδάτωςησ Εξετάηονται ςτθ ςυνζχεια με λεπτομζρεια τα τρία κυριότερα ςυςτιματα μθχανικισ αφυδάτωςθσ τθσ λάςπθσ δθλαδι οι ταινιοφιλτρόπρεςςεσ, οι φιλτρόπρεςςεσ και οι φυγοκεντρθτζσ. Θ χριςθ των φίλτρων κενοφ ζχει πρακτικά ςταματιςει λόγω του μεγάλου κόςτουσ και τθσ χαμθλισ απόδοςθσ τουσ. 3.3.φγκριςη μεταξφ των διαφόρων τφπων μηχανικήσ αφυδάτωςησ Στον πίνακα 4 φαίνονται τυπικζσ αποδόςεισ των διαφόρων τφπων μθχανικισ αφυδάτωςθσ για μίγματα ςε διάφορεσ αναλογίεσ πρωτοβάκμιασ και ενεργοφ λάςπθσ μετά από χϊνευςθ, ενϊ ςτον πίνακα 5 δίνονται οι τυπικζσ δόςεισ και ο τφποσ του κροκιδωτικοφ. Από τα ςτοιχεία αυτά κακϊσ και από ανάλογα ςτοιχεία για άλλουσ τφπουσ λάςπθσ βγαίνουν τα παρακάτω ςυμπεράςματα. 1) Οι φυγοκεντρθτζσ, τα φίλτρα κενοφ και οι ταινιοφιλτρόπρεςςεσ ζχουν παρόμοιεσ αποδόςεισ με τισ ταινιοφιλτρόπρεςςεσ να προθγοφνται κατά 2-3%. 2) Οι μεγαλφτερεσ ςυγκεντρϊςεισ ςτερεϊν παράγονται από τα φίλτρα πιζςεωσ. 3) Θ πρωτοβάκμια χωνεμζνθ λάςπθ αφυδατϊνεται πολφ καλφτερα από τθν χωνεμζνθ ενεργό λάςπθ. 4) Θ μθ-χωνεμζνθ πρωτοβάκμια λάςπθ αφυδατϊνεται καλφτερα κατά 2-4%από τθ χωνεμζνθ. 5) Λάςπεσ από βιολογικά φίλτρα αφυδατϊνονται καλφτερα από τθν ενεργό λάςπθ. 6) Πλα τα ςυςτιματα αφυδάτωςθσ παρουςιάηουν ζνα εφροσ αποτελεςμάτων που οφείλεται ςτθν αρχικι ςυγκζντρωςθ ςτερεϊν ςτθ λάςπθ, ςτθν ποςότθτα και τον τφπο του κροκιδωτικοφ, ςτον τρόπο χειριςμοφ του μθχανιματοσ και τθν ποικιλία των χαρακτθριςτικϊν τθσ λάςπθσ. Τζλοσ ςτον πίνακα 6 φαίνονται ςυγκριτικά οι επιπτϊςεισ ςτο περιβάλλον των διαφόρων ςυςτθμάτων. 71

72 ΠΙΝΑΚΑ 4 ΤΓΚΕΝΣΡΩΘ ΣΕΡΕΩΝ % Ε ΑΦΤΔΑΣΩΜΕΝΘ ΛΑΠΘ ΜΙΓΜΑ ΠΡΩΣΟΒΑΘΜΙΑ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΟΤ ΛΑΠΘ (ΜΕΣΑ ΑΠΟ ΧΩΝΕΤΘ) ΠΙΝΑΚΑ 5 ΣΤΠΙΚΕ ΔΟΕΙ ΚΡΟΚΙΔΩΣΙΚΩΝ ΣΑ ΔΙΑΦΟΡΑ ΤΣΘΜΑΣΑ ΜΘΧΑΝΙΚΘ ΑΦΤΔΑΣΩΘ(1) Σφςτθμα αφυδάτωςθσ Κροκιδωτικό Φυγοκεντρθτι σ (Ρολυθλεκτρο λφτθσ) Ταινιοφιλτρόπ ρεςςα (Ρολυθλεκτρο λφτθσ) Φίλτρα κενοφ (Ρολυθλεκτρο λφτθσ) (Αςβζςτθσ)(1) (FeCl 3 ) Φίλτρα πιζςεωσ (Αβζςτθσ)(2) (FeCl 3 ) Ανεπεξζργαςτθ πρωτοβάκμια(g/kg) Ανεπεξζργαςτθ πρωτοβάκμια και ενεργόσ (g/kg) 1-2, , Χωνεμζνθ λάςπθ πρωτοβάκμια και ενεργόσ(g/kg) (1) Οι δόςεισ αυτζσ αντιςτοιχοφν ςτισ τυπικζσ αποδόςεισ του Ρίνακ 4. (2) Αςβζςτθσ και τριχλωριοφχοσ ςίδθροσ χρθςιμοποιοφνται μαηί ςτισ δόςεισ που αναφζρονται. 72

73 Σφςτθμα αφυδάτωςθσ ΠΙΝΑΚΑ 6 ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΣΙΚΕ ΕΠΙΠΣΩΕΙ ΣΩΝ ΔΙΑΦΟΡΩΝ ΤΣΘΜΑΣΩΝ ΑΦΤΔΑΣΩΘ Απαιτιςεισ ςε ενζργεια *Αναφζρεται ςε περιπτϊςεισ που θ λάςπθ δεν είναι επαρκϊσ ςτακεροποιθμζνθ 4.ΣΑΕΙ ΕΞΕΛΙΞΘ ΣΩΝ ΜΕΘΟΔΩΝ ΑΦΤΔΑΣΩΘ ΚΑΙ ΔΙΑΘΕΘ ΣΘ ΛΑΠΘ Ππωσ είδαμε αφυδάτωςθ τθσ λάςπθσ εφαρμόηεται τόςο ςε ςτακεροποιθμζνεσ, όςο και ςε μθ επεξεργαςμζνεσ λάςπεσ. Θ διάκεςθ τθσ λάςπθσ μπορεί να γίνει ςε γεωργικι γθ ςαν λίπαςμα, με λιπαςματοποίθςθ, με υγειονομικι ταφι ι τζλοσ με καφςθ. Στθν Μ.Βρετανία υπάρχει γενικά θ τάςθ για διάκεςθ τθσ λάςπθσ ςε υγρι μορφι ςτο γεωργικό ζδαφοσ. Σε άλλεσ όμωσ χϊρεσ θ αφυδάτωςθ παραμζνει ςαν μια από τισ κφριεσ ςυνιςτϊςεσ του κφκλου επεξεργαςίασ τθσ λάςπθσ π.χ. Στθν Σουθδία που παράγει μεγάλεσ ποςότθτεσ λάςπθσ από τισ μονάδεσ απομάκρυνςθσ του φωςφόρου. 4.1.Κροκίδωςη Θόρυβοσ Δονιςεισ Κακοςμία* Κίνδυνοσ ρφπανςθσ των υπόγειων νερϊν Φυγοκεντρθτι Υψθλζσ Υψθλόσ Υψθλζσ Μικρι Κανείσ σ Ταινιοφιλτρόπ Χαμθλζσ Χαμθλόσ Χαμθλζσ Μζτρια Κανείσ ρεςςα Φίλτρα κενοφ Μζτρια-Υψθλι Μζτριοσ Χαμθλζσ Μζτρια Κανείσ Φίλτρα πιζςεωσ Κλίνεσ ξιρανςθσ Αναερόβιεσ λίμνεσ Μζτρια-Υψθλι Μζτριοσ Χαμθλζσ Μζτρια Κανείσ Μικρζσ - - Μεγάλθ Μεγάλοσ Μικρζσ - - Μεγάλθ Μεγάλοσ Μεγάλθ αλλαγι ςτθν πρακτικι τθσ αφυδάτωςθσ ζχει επζλκει τθν τελευταία δεκαετία εξ αιτίασ τθσ ειςαγωγισ των οργανικϊν πολυθλεκτρολυτϊν ςτθν αγορά. Θ μεγάλθ αποτελεςματικότθτα τουσ ςτθν κροκίδωςθ και διάλυςθ τθσ λάςπθσ οδιγθςε ςτον εκτοπιςμό ςχεδόν των παραδοςιακϊν ανόργανων κροκιδωτικϊν μζςων (αςβζςτθσ και άλατα Fe και Al) με τθν εξαίρεςθ των φίλτρων πιζςεωσ που εξακολουκοφν να λειτουργοφν με τριχλωριοφχο Fe και αςβζςτθ. Θ μεγάλθ διάδοςθ των πολυθλεκτολυτϊν είχε ςαν αποτζλεςμα τθν ανάπτυξθ των ταινιοφιλτροπρεςςϊν που λειτουργοφν αποκλειςτικά με πολυθλεκτρολφτθ, γιατί ςτθρίηονται ςτο φαινόμενο τθσ «υπερ-κροκίδωςθσ» για τθν επιτυχι λειτουργία τθσ. Θ χριςθ τθσ κερμότθτασ για τθν κροκίδωςθ τθσ λάςπθσ(μζκοδοσ Porteour και μζκοδοσ Zimpro )ζχει εγκαταλθφκεί ςε οριςμζνεσ χϊρεσ π.χ Αγγλία, ενϊ ςυνεχίηεται ςε άλλεσ π.χ. Καναδάσ, Γερμανία. Θ μζκοδοσ είναι ιδιαίτερα 73

74 αποτελεςματικι αλλά παράγει ςοβαρζσ οςμζσ και ζχει ςθμαντικό κόςτοσ. 4.2.υςτήματα μηχανικήσ αφυδάτωςησ Μεγάλθ εξζλιξθ ζχει παρουςιάςει θ τεχνολογία ςτο τομζα αυτό τθν τελευταία δεκαετία. Διάφορεσ τάςεισ που παρατθροφνται ςτισ ευρωπαϊκζσ χϊρεσ ςυνοψίηονται ςτον πίνακα Φίλτρα κενοφ Θ χριςθ τουσ ζχει ςχεδόν ςταματιςει λόγω του μεγάλου κόςτουσ λειτουργίασ και τθσ χαμθλισ απόδοςθσ. 2. Φιλτρόπρεςςεσ Γενικά κεωρείται ςαν ςφςτθμα περαςμζνθσ τεχνολογίασ και υπιρχε αρχικά θ τάςθ αντικατάςταςθσ τθσ από τισ ταινιοφιλτρόπρεςςεσ. Εν τοφτοισ οι τελευταίεσ βελτιϊςεισ του μθχανιματοσ(αυτοματοποίθςθ του κφκλου λειτουργίασ, ειςαγωγι τθσ πρζςςασ με μεμβράνθ) το κακιςτοφν αρκετά ανταγωνιςτικό ςε ςχζςθ με άλλουσ τφπουσ ιδιαίτερα όπου απαιτείται καλι αφυδάτωςθ τθσ λάςπθσ π.χ πριν από καφςθ ι μεταφορά του cake για απόκεςθ ςε μεγάλεσ αποςτάςεισ. 3. Ταινιοφιλτρόπρεςςεσ Θ μζκοδοσ αυτι ζχει ανάπτυξθ τα τελευταία χρόνια και βρίςκεται ςυνεχϊσ ςε εξζλιξθ. Είναι από τισ δθμοφιλείσ μεκόδουσ αφυδάτωςθσ κυρίωσ λόγο τθσ ςχετικισ απλότθτάσ τθσ. 4. Φυγοκεντρθτζσ Οι φυγοκεντρθτζσ είναι δθμοφιλείσ ςε οριςμζνεσ χϊρεσ όπωσ Σουθδία, Θ.Ρ.Α, Ιταλία και γενικϊσ όπωσ και θ ταινιοφιλτρόπρεςςεσ βρίςκονται ςυνεχϊσ ςε εξζλιξθ, ιδιαίτερα με τθν καταςκευι φυγοκεντρθτϊν ςε χαμθλό G και χαμθλό κόρυβο. 5. Κλίνεσ ξιρανςθσ Υπάρχει μια γενικι τάςθ εγκατάλειψθσ των κλινϊν ξιρανςθσ ιδιαίτερα ςτισ χϊρεσ με δυςμενείσ καιρικζσ ςυνκικεσ. Κυριότερθ αιτία οι μεγάλεσ απαιτιςεισ ςε προςωπικό για τθν απομάκρυνςθ τθσ λάςπθσ, και οι μεγάλεσ εκτάςεισ. Για μικρότερα ζργα αποτελοφν, ακόμα μαηί με τισ λίμνεσ τον οικονομικότερο και απλοφςτερο τρόπο αφυδάτωςθσ. 74

75 5.ΕΠΑΝΑΧΡΘΙΜΟΠΟΙΘΘ ΚΑΙ ΔΙΑΘΕΘ ΣΘ ΛΑΠΘ Οι κυριότερεσ μζκοδοι τελικισ διάκεςθσ τθσ λάςπθσ που εφαρμόηονται ςιμερα διεκνϊσ είναι: 1. Απόρριψη τησ λάςπησ ςτη θάλαςςα Διάκεςθ τθσ λάςπθσ ςτθ κάλαςςα εφαρμόηεται ςε αρκετζσ παρακαλάςςιεσ περιοχζσ τθσ Αγγλίασ και των ΘΡΑ κάτω από οριςμζνεσ προχποκζςεισ που ρυκμίηονται από διεκνείσ ςυμβάςεισ για τθ ρφπανςθ των καλαςςϊν. Για τθν περίπτωςθ ειδικά τθσ Μεςογείου οι ςυμβάςεισ αυτζσ περιλαμβάνουν τισ λάςπεσ ςτα εξαιρετικά επικίνδυνα απόβλθτα των οποίων θ απόρριψθ πρζπει να αποκλείεται εντελϊσ. Θ απόρριψθ τθσ λάςπθσ γίνεται με ειδικά διαμορφωμζνα ςκάφθ. 2. Χρήςη τησ λάςπησ ςε γεωργική γη ςαν λίπαςμα Θ λφςθ αυτι είναι από οικολογικι και περιβαλλοντικι άποψθ θ πλζον επικυμθτι. Γενικά ιςχφει ότι θ διάκεςθ κα πρζπει να γίνεται ςφμφωνα με τισ ανάγκεσ των καλλιεργειϊν και με όλουσ τουσ κανόνεσ τθσ γεωργικισ πρακτικισ. Υπάρχει ζνα αξιόλογο βιβλιογραφικό υλικό ςχετικά με τθ χριςθ τθσ λάςπθσ ςτθν γεωργικι γθ που ζχει προκφψει από μακροχρόνιεσ παρατθριςεισ και αρκετά ζρευνεσ. Αρκετζσ χϊρεσ ζχουν επίςθσ εκδόςει κατευκυντιριεσ οδθγίεσ ςχετικά με τισ επιτρεπόμενεσ δόςεισ, τθν περιεκτικότθτα ςε κρεπτικά(ν,p,k) και βαριά μζταλλα. Στον πίνακα 8 φαίνονται κατευκυντιριεσ οδθγίεσ για 2 χϊρεσ, τθν Μ.Βρετανία και τισ Θ.Ρ.Α. Θ λάςπθ μπορεί να διατεκεί ςε υγρι μορφι ςε καλλιζργειεσ 1 φορά ςτα 3 χρόνια και ςε βοςκοτόπουσ 1 φορά το χρόνο. Θ απαιτοφμενθ ζκταςθ υπολογίηεται ςτθ βάςθ των κατ/ha. Θ μεταφορά τθσ λάςπθσ γίνεται με ςωλινεσ ι με βυτιοφόρα. Στισ περιςςότερεσ περιπτϊςεισ προτιμάται θ χριςθ αφυδατωμζνθσ λάςπθσ. Θ επιφάνεια που απαιτείται ςτθν περίπτωςθ αυτι υπολογίηεται ςτθ βάςθ των 1750κατ/ha. 3. Διάθεςη τησ λάςπησςε χϊρο απορριμμάτων Θ μζκοδοσ αυτι αποτελεί τον πιο ςυνθκιςμζνο τρόπο διάκεςθσ τθσ λάςπθσ. Θ λάςπθ απορρίπτεται ςε ςτρϊςεισ πάχουσ μζχρι 1,5μ και καλφπτεται με χϊμα. Μεγαλφτερα βάκθ μπορεί να προκαλζςουν άνοδο τθσ κερμοκραςίασ και αυτανάφλεξθ. 75

76 ΠΙΝΑΚΑ 8 ΟΔΘΓΙΕ ΓΙΑ ΣΘ ΔΙΑΘΕΘ ΛΑΠΘ Ε ΓΕΩΡΓΙΚΘ ΓΘ Ενδείξεισ Θ.Ρ.Α(Ε.P.Α) Μ.ΒΕΤΑΝΙΑ Τφποσ λάςπθσ που είναι δεκτόσ για γεωργικι χριςθ. Μζκοδοσ εφαρμογισ Μζγιςτεσ επιτρεπόμενεσ δόςεισ Δόςεισ μετάλλων ςε καλλιζργειεσ Ρερίοδοσ εφαρμογισ Ph εδάφουσ Μείωςθ πακογόνων με χθμικι, φυςικι, βιολογικι επεξεργαςία ι κερμότθτα. Ρεραιτζρω επεξεργαςία απαιτείται για καλλιζργειεσ ειδϊν που καταναλϊνονται από τον άνκρωπο Να αποφεφγονται πολφ πορϊδθ εδάφθ, κατευκείαν επαφι με καλλιζργειεσ, βορά από ηϊα ι ανκρϊπουσ κακϊσ και κάκε όχλθςθ. Ολικι ποςότθτα Cd 2.0kg/ha/ζτοσ μζχρι το ,5 kgcd/ha ζτοσ μετά το 1987 ςε καλλιζργειεσ καπνοφ και άλλων εδωδίμων Συνολικι δόςθ kg/ha As Cd 5 Co Cr Cu 125 Hg Mn Mo Ni 50 Pb 500 Se Zn 250 B Δεν ορίηεται 6,5 εκτόσ όπου ςυγκεντρϊςεισ Cd 2mg/kg Ανεπεξζργαςτθ λάςπθ δεκτι μόνο ςε καλλιζργειεσ ηωοτροφϊν. Σε βοςκοτόπουσ καμία χριςθ για 3 βδομάδεσ πριν από τθ βοςκι. Να αποφεφγεται μόλυνςθ υδάτινων αποδεκτϊν και οςμζσ. Μζχρι του 1/5 τθσ ςυνολικισ ποςότθτασ μετάλλου των 30 ετϊν μπορεί να προςτεκεί ςε ζνα μόνο ζτοσ Συνολικι δόςθ kg/ha/30 ζτθ χρόνια Καλλιζργειεσ 6,5 Βοςκότοποσ 6,0 76

77 ΠΑΡΑΓΔΗΓΜΑ:ΔΠΔΞΔΡΓΑΗΑ ΚΑΗ ΓΗΑΘΔΖ ΛΤΜΑΣΩΝ Δ ΜΗΑ ΠΔΡΗΟΥΖ ΣΟΝ ΝΟΜΟ ΛΑΡΗΑ 1.ΥΑΡΑΚΣΖΡΗΣΗΚΑ ΣΖ ΠΔΡΗΟΥΖ.ΦΟΡΣΗΑ ΡΤΠΩΝ Η πξσηνγελήο παξαγσγή ζηελ επξχηεξε πεξηνρή είλαη απφ ηηο πην δπλακηθέο ηεο ρψξαο ελψ εληππσζηαθή ππήξμε θαη ε βηνκεραληθή ηεο αλάπηπμε.καηά ηελ απνγξαθή ηνπ 1978 ήηαλ εγθαηεζηεκέλεο κέζα ζηα φξηα ηνπ Γήκνπ βηνηερλίεο κε 9500 εξγαδνκέλνπο.δμάιινπ,ζηελ γεηηνληά ηεο πφιεο είλαη εγθαηεζηεκέλεο βηνκεραλίεο,φπσο βηνκεραλία δάραξεο,βηνκεραλία ράξηνπ θαη κεξηθέο αμηφινγεο βηνκεραλίεο εηδψλ δηαηξνθήο.γελ είλαη σο εθ ηνχηνπ πεξίεξγε ε θαηά 41%(επίζεκε)αχμεζε ηνπ πιεζπζκνχ ηεο πφιεο θαηά ηελ δεθαεηία Καηά ηελ απνγξαθή 1981 ν πιεζπζκφο ηεο πφιεο ήηαλ ,φκσο ε Γεκνηηθή Αξρή εθηηκά φηη ν πξαγκαηηθφο πιεζπζκφο ην 1981 ήηαλ ηνπιάρηζηνλ θάηνηθνη. Η κειέηε ησλ έξγσλ ζπληάρζεθε κε ρξνληθφ νξίδνληα ην έηνο 2005 θαη κε πξφβιεςε ρψξνπ γηα πεξαηηέξσ επεθηάζεηο.δθηηκήζεθε πιεζπζκφο θνξεζκνχ θαη. Καη πιεζπζκφο έηνπο 2005 ίζνο κε θαη. Η ΓΔΤΑΛ εθηειεί πξφγξακκα θαηαζθεπήο δηθηχνπ αθαζάξησλ πνπ θαηά ηηο εθηηκήζεηο ηεο ζα εμππεξεηήζεη ηα 60% ηνπ ζεκεξηλνχ πιεζπζκνχ.η εθηίκεζε ησλ θνξηίσλ ηεο εγθαηάζηαζεο επεμεξγαζίαο έγηλε κε ηελ παξαδνρή φηη ην έηνο 2005 ζα είλαη ζπλδεδεκέλνη κε ην δίθηπν θάηνηθνη.οη ππφινηπνη ζα εμππεξεηνχληαη απφ ηδησηηθά ζπζηήκαηα απνρέηεπζεο. Οη παξνρέο ιπκάησλ εθηηκήζεθαλ κε ηελ βνήζεηα ησλ ζηνηρείσλ ηεο ΓΔΤΑΛ,γηα ηελ θαηαλάισζε λεξνχ ζε ζπλδπαζκφ θαη κε γεληθά ζηαηηζηηθά ζηνηρεία.λνγαξηαζκνί χδξεπζεο 133 δηακεξηζκάησλ πνηθίινπζαο ζηάζκεο έδεημαλ κέζε θαηαλάισζε Ματνπ θαη Ινπλίνπ θαη 200 1/θαη.εκ. αληηζηνίρσο.καηφπηλ απηνχ έγηλε δεθηή κέζε εηήζηα νηθηαθή θαηαλάισζε,ρσξίο πφηηζκα θήπσλ, 175 1/θαη.εκ. γηα ην έηνο ηνηρεία ηεο ΓΔΤΑΛ ρξεζηκνπνηήζεθαλ επίζεο γηα ηελ εθηίκεζε ηεο θαηαλάισζεο λεξνχ απφ ηελ εληφο ηεο πεξηκέηξνπ ηνπ δηθηχνπ βηνηερλία,εκπφξην,μελνδνρεία θ.ι.π. Γηα ηηο δηεζήζεηο ππνγείνπ λεξνχ έγηλαλ δεθηέο νη ειάρηζηεο ηηκέο ηεο βηβιηνγξαθίαο δεδνκέλνπ φηη ην δίθηπν θαηαζθεπάδεηαη κε ακηαληνηζηκεληνζσιήλεο, νη δε ηδησηηθέο ζπλδέζεηο,πξαγκαηνπνηνχληαη ζε παξάιιειν αγσγφ πνπ θαηαιήγεη ζε θξεάηην. Πξνέθπςαλ ηα αθφινπζα: Οηθηαθά ιχκαηα Βηνκεραλία,βηνηερλία,εκπφξην,μελνδνρεία,δεκφζηα θηίξηα Έλνπιεο δπλάκεηο Απφ Γεκνηηθή θαηαλάισζε λεξνχ Γηεζήζεηο Μέζε παξνρή ιπκάησλ έηνπο 2005 Μέγηζηε εκεξήζηα παξνρή έηνπο 2005=1,50* = m³/εκ m³/εκ m³/εκ 250 m³/εκ m³/εκ m³/εκ m³/εκ 77

78 Γηα ηελ εθηίκεζε σξηαίαο παξνρήο έγηλε δεθηφο,ζπληειεζηήο αηρκήο 1,50 επί ηεο παξνρήο αθαζάξησλ θαη παξνρή εηζξνψλ νκβξίσλ 0,20 m³/sec. Σα θνξηία ξχπσλ ηνπ έηνπο 2005 εθηηκήζεθαλ κε ηελ βνήζεηα βηβιηνγξαθίαο δεδνκέλσλ (1) θαη ζπγθεθξηκέλα: BOD₅ Αησξνχκελα ζηεξεά (SS) Άδσην (σο Ν) Κνινβαθηεξίδηα πεξηηησκάησλ (FC) 65 gr/θαη.εκ. 80 gr/θαη.εκ 15 gr/θαη.εκ 30*10⁶ /100ml Γηα ηα βηνηερληθά,εκπνξηθά θ.ι.π απφβιεηα έγηλε δεθηή ζπγθέληξσζε BOD₅ =450mg/l. Γηα ηνπο ινηπνχο ξχπνπο έγηλε δεθηή αλαινγία σο πξνο ην BOD₅. Οη εμήο κηθξέο επαπμήζεηο θνξηίσλ έγηλαλ δεθηέο γηα λα αληηκεησπηζζεί ε πεξίπησζε ζχλδεζεο κε ηελ εγθαηάζηαζε κεξηθψλ γεηηνληθψλ βηνηερληψλ πνπ βξίζθνληαη εθηφο δηθηχνπ : Q=1000 m³/εκ, BOD₅ =1500kg/εκ., SS=1000kg/εκ.,Ν=30 kg/εκ. Οη κνλάδεο επεμεξγαζίαο ζρεδηάδνληαη γεληθψο γηα ηελ κέγηζηε εκεξήζηα παξνρή (κέζε παξνρή ζρεδηαζκνχ)ελψ ηα έξγα πδξαπιηθήο δηαθίλεζεο ησλ ιπκάησλ ζρεδηάδνληαη γηα ηελ κεγίζηε σξηαία παξνρή.πξνθχπηνπλ νη εμήο παξνρέο θαη θνξηία ξχπσλ κε πξνέιεπζε(πξαθηηθψο) ην δίθηπν αθαζάξησλ ηεο Λάξηζαο θαηά ην έηνο Μέζε εκεξήζηα παξνρή Μέζε παξνρή ζρεδηαζκνχ Μέγηζηε παξνρή αθαζάξησλ θαη δηεζήζεσλ Μέγηζηε παξνρή κε εηζξνή νκβξίσλ BOD₅ Αησξνχκελα ζηεξεά (SS) Δμαεξψζηκα αησξνχκελα ζηεξεά (VCC) Οιηθφ άδσην (Ν) Κνινβαθηεξίδηα πεξηηησκάησλ (FC) m³/εκ m³/εκ 1,00 m³/sec 1,20 m³/sec kg/εκ kg/εκ kg/εκ kg/εκ. 30*10⁶ /100 ml ηελ αξρή ηεο εγθαηάζηαζεο ζα επηζηξέθεη ην πγξφ πνπ επηπιέεη ζηνπο παρπληέο ηεο ρσλεπκέλεο ιάζπεο θαη ηα ζηξαγγίδηα ησλ θιηλψλ μήξαλζεο.δθηηκήζεθαλ πξφζζεηα θνξηία : BOD₅ =600 kg/εκ, SS=1000kg/εκ, Ν=200kg/εκ. Καηφπηλ απηνχ, νη ζπγθεληξψζεηο ξχπσλ γηα ηελ κέζε παξνρή ζρεδηαζκνχ (57500 m³/εκ) δηακνξθψζεθαλ σο εμήο: BOD₅ SS VSS FSS(ζηαζεξά αησξνχκελα) N Lo=270 mj/l So=305 mj/l Svo=230 mj/l Sfo=75 mj/l No=58 mj/l 78

79 Γηα ηελ εθηίκεζε ησλ θνξηίσλ ησλ εθηφο δηθηχνπ βηνκεραληψλ έγηλε ρξήζε ησλ απνηειεζκάησλ κεηξήζεσλ θαη ζηαηηζηηθψλ ζηνηρείσλ κε βάζε ηα κεγέζε παξαγσγήο φπνπ νη άλσ κεηξήζεηο δελ ήηαλ επαξθείο.έγηλε δεθηή κειινληηθή αχμεζε 15% πνπ ζεσξήζεθε ινγηθή ελφςεη ηεο αλακελφκελεο αχμεζεο ηνπ πιεζπζκνχ ηεο πφιεο θαηά 60% κέρξη ην έηνο Πξνέθπςαλ ηα αθφινπζα κεγέζε γηα ην έηνο Παξνρή m³/εκ BOD₅ kg/εκ. Άδσην (Ν) 400 kg/εκ. Γηεπθξηλίδεηαη φηη ηα άλσ θνξηία BOD₅,Ν είλαη ηα παξαγφκελα απφ ηηο βηνκεραλίεο θαη φρη απηά ηεο εθξνήο απφ ηηο ππάξρνπζεο εγθαηαζηάζεηο επεμεξγαζίαο. Ο θπζηθφο απνδέθηεο ησλ άλσ δεκνηηθψλ θαη βηνκεραληψλ ιπκάησλ είλαη ν πνηακφο Πελεηφο.ηε ζέζε ηεο Λάξηζαο έρεη ιεθάλε απνξξνήο 6.800km² θαη κέζε παξνρή 66m³/sec.Η παξνρή εκθαλίδεη κεγάιεο δηαθπκάλζεηο, θαηά ηελ κέγηζηε δηάξθεηα ζην δηάζηεκα m³/sec.Η δηαδξνκή ηνπ απφ ηελ Λάξηζα κέρξη ηελ ζάιαζζα είλαη πεξίπνπ 55km. ηελ Πξνθαηαξθηηθή Μειέηε κειεηήζεθαλ νη ζπρλφηεηεο ησλ ρακειψλ ξνψλ ηνπ πνηακνχ κε ηελ βνήζεηα ζηαζκεκεηξηθψλ θαη πδξνκεηξηθψλ παξαηεξήζεσλ 30 εηψλ( ) θαη πηνζεηήζεθε παξνρή ηνπ πνηακνχ γηα ηνλ ζρεδηαζκφ ησλ έξγσλ ίζε κε 3,0 m³/sec.παξνρέο ρακειφηεξεο απφ 3,0 m³/sec παξαηεξήζεθαλ 3 θνξέο ζηα 30 έηε αιιά κε κεγάιε δηάξθεηα 68,36 θαη 14 εκεξψλ.έλα άιιν ρξήζηκν ζπκπέξαζκα ηεο πδξνινγηθήο κειέηεο ήηαλ φηη ε παξνρή ηνπ πνηακνχ είλαη κεγαιχηεξε απφ 45 m³/sec,επί κέζν ρξνληθφ δηάζηεκα,θαηά θαλφλα ζπλερέο,4,5 κελψλ αλά έηνο.γηάξθεηα ηεο Q 45 m³/sec κηθξφηεξε απφ 3 κήλεο/έηνο παξαηεξήζεθε κε ζπρλφηεηα 1:5 θαη δηάξθεηα κηθξφηεξε απφ 2 κήλεο/έηνο κε ζπρλφηεηα 1:15 πεξίπνπ.η παξνρή Q=45 m³/sec είλαη νξηαθή σο πξνο ηελ απαηηνχκελε επεμεξγαζία.γηα ηελ παξνρή θαη ηηο κεγαιχηεξεο ηεο,ε απαηηνχκελε επεμεξγαζία κπνξεί λα πεξηνξηζζεί αθφκε θαη ζηελ πξσηνβάζκηα θαζίδεζε κε ζεκαληηθή πεξηθνπή ηεο δαπάλεο γηα ειεθηξηθή ελέξγεηα. ηελ Πξνθαηαξθηηθή Μειέηε κειεηήζεθαλ επίζεο νη πςειέο ξνέο ηνπ πνηακνχ θαη πξνέθπςαλ ζπκπεξάζκαηα γηα ηηο ζηάζκεο πιεκκπξψλ ζε ζπλάξηεζε κε ηελ ζπρλφηεηα ρξήζηκα γηα ηνλ θαζνξηζκφ ηνπ πςνκέηξνπ ηεο ζηέςεο ηνπ πξνζηαηεπηηθνχ αλαρψκαηνο ηεο εγθαηάζηαζεο θαη γηα ηελ κειέηε ηεο απνρέηεπζεο ησλ εθξνψλ θαη νκβξίσλ ηεο εγθαηάζηαζεηο. Απφ ηελ άπνςε ηεο ξχπαλζεο ηνπ αλάληε Λάξηζαο Πελεηνχ,κπνξεί γεληθψο λα ραξαθηεξηζζεί ηθαλνπνηεηηθή θαη δελ αλακέλεηαη λα ρεηξνηεξεχζεη κε ηελ πξνππφζεζε φηη νη αλάληε πφιεηο Σξηθάισλ,Καξδίηζαο θ.ι.π.ζα θαηαζθεπάζνπλ παξάιιεια έξγα επεμεξγαζίαο ησλ ιπκάησλ ηνπο.όκσο ην θαηάληε Λάξηζαο ηκήκα ηνπ Πελεηνχ εκθαλίδεη ζνβαξά ζπκπηψκαηα ξχπαλζεο,φπσο ρακειέο ζηάζκεο δηαιπκέλνπ νμπγφλνπ ηδηαίηεξα θαηά ηηο πεξηφδνπο ησλ ρακειψλ ξνψλ κε αηηία ηα ζνβαξά θνξηία ησλ βηνκεραληψλ αιιά θαη ηα ήδε απνρεηεπκέλα δεκνηηθά ιχκαηα. 79

80 2.ΑΠΟΓΔΚΣΔ ΛΤΜΑΣΩΝ ΚΑΗ ΛΑΠΖ.ΑΠΑΗΣΟΤΜΔΝΖ ΔΠΔΞΔΡΓΑΗΑ 2.1.Λύκαηα Οη ηξεηο δπλαηέο ιχζεηο δηάζεζεο είλαη ε δηάζεζε ζηνλ Πελεηφ,ε δηάζεζε ζην έδαθνο θαη ε άκεζε ρξήζε γηα άξδεπζε.καηά ηελ εμέηαζε ηεο 1 εο ιχζεο ην πξψην πξφβιεκα πνπ αλέθπςε ήηαλ ν θαζνξηζκφο ηεο επηζπκεηήο θιάζεο πνηφηεηαο ηνπ πνηακνχ.ην θαηάληε Λάξηζαο ηκήκα ηνπ Πελεηνχ δελ πξαγκαηνπνηνχληαη πδξνιεςίεο γηα χδξεπζε.πξαγκαηνπνηνχληαη πδξνιεςίεο γηα άξδεπζε.έλα κάιηζηα,ζνβαξφ αξδεπηηθφ αληιηνζηάζην βξίζθεηαη ιίγν θαηάληε απφ ηελ πξνβιεπφκελε ζέζε ησλ εγθαηαζηάζεσλ επεμεξγαζίαο ελψ θάπνηνπ βαζκνχ κε νξγαλσκέλε αιηεία πξαγκαηνπνηνχλ νη γεσξγνί ηεο πεξηνρήο. πλεπψο νη δχν απηέο ρξήζεηο καδί κε ηελ αηζζεηηθή αμία ηνπ πνηακνχ απνηεινχλ ηελ δπλεηηθή βάζε γηα ηνλ θαζνξηζκφ ηεο θιάζεο πνηφηεηαο ηνπ. ηελ Έθζεζε Δκπεηξνγλψκνλνο θαη ζηελ Πξνθαηαξθηηθή Μειέηε κειεηήζεθε ιεπηνκεξψο ην πξφβιεκα ησλ θιάζεσλ πνηφηεηαο κε αλαθνξά ζηελ Διιεληθή Τγεηνλνκηθή Γηάηαμε ζηηο Νηηξεθηίβεο ηεο Δ.Ο.Κ. θαη ζηνπο Καλνληζκνχο ηνπ NationalWaterCouncil, UK θαη επίζεο ζηα θξηηήξηα ηεο EnvironmentalProtectionAgency ησλ ΗΠΑ,θαη πξνέθπςαλ σο εμεηαζηέεο δχν θιάζεηο πνηφηεηαο Α θαη Β ραξαθηεξηδφκελεο απφ ηηο αθφινπζνπο δείθηεο πνηφηεηαο πνπ ζα πξέπεη λα εμαζθαιίδνληαη κε ηελ παξνρή ζρεδηαζκνχ Q=3m³/sec. Κιάζε Α Μέγηζηε ζπγθέληξσζε BOD₅ 9mg/l Διάρηζηε ζπγθέληξσζε δηαι.νμπγφλνπ 5mg/l (DO) Μέγηζηε ζπγθέληξσζε ειεχζεξεο ακκσλίαο 0,02mg/l Μέγηζηε ζπγθέληξσζε νιηθνχ αδψηνπ 20mg/l Ph 6-9 Μέγηζηε ηηκή SAR 9 Μέγηζηε ζπγθέληξσζε θνινβαθηεξηδίσλ 100/100ml πεξηηησκάησλ (FC) ζηα 80% ησλ δεηγκάησλ Μέγηζηε ζπγθέληξσζε νιηθνχ 0,01mg/l ππνιεηκκαηηθνχ ρισξίνπ Κιάζε Β Μέγηζηε ζπγθέληξσζε BOD₅ 17mg/l Διάρηζηε ζπγθέληξσζε δηαι.νμπγφλνπ (DO) 3mg/l Μέγηζηε ζπγθέληξσζε νιηθνχ αδψηνπ 20mg/l Ph 6-9 Μέγηζηε ηηκή SAR 9 Μέγηζηε ζπγθέληξσζε θνινβαθηεξηδίσλ 100/100ml πεξηηησκάησλ (FC) ζηα 80% ησλ δεηγκάησλ 80

81 Η θιάζε Α επηηξέπεη ηελ δηαβίσζε ηθαλνπνηεηηθνχ πιεζπζκνχ ςαξηψλ ζεξκψλ πδάησλ (θππξηλίδεο).σν λεξφ δελ είλαη θαηάιιειν γηα χδξεπζε αιιά κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί γηα ηηο αξδεχζεηο ηεο πεξηνρήο ρσξίο λα δεκηνπξγεί θηλδχλνπο γηα ηηο θαιιηέξγεηεο θαη ηελ πγεία θαηαλαισηψλ θαη θαιιηεξγεηψλ.η δηαηήξεζε ησλ ςαξηψλ κπνξεί λα ζεσξεζεί φηη ζπλεπάγεηαη κία κέηξηα,ηνπιάρηζηνλ,αηζζεηηθή αμία ηνπ πνηακνχ. Σν λεξφ ηεο θιάζεο Β δελ επηηξέπεη ηελ δηαβίσζε ςαξηψλ αιιά είλαη θαηάιιειν γηα αξδεχζεηο,φπσο ζηελ θιάζε Α.Ο πνηακφο δελ έρεη αηζζεηηθή-ςπραγσγηθή αμία αιιά δελ απνηειεί πεγή ελνριήζεσλ(νζκψλ θ.ι.π)γηα ην πεξηβάιινλ. Οξηαθέο ηηκέο BOD₅ επηβάιινληαη ή ππνδεηθχνληαη απφ ην Δζληθφ πκβνχιην Τδάησλ(NWC) ηνπ UK θαη ηελ ληηξεθηίβα ηεο ΔΟΚ.ηα αλσηέξσ έγηλαλ δεθηέο νη ηηκέο ηνπ NWC.H επηβνιή νξηαθψλ ηηκψλ BOD₅ δελ θαίλεηαη απφ πξψηε φςε ηδηαηηέξσο ινγηθή δεδνκέλνπ φηη νη ζπλέπεηεο ηνπ BOD κεηξηνχληαη κε ηελ ζηάζκε ηνπ DO θαη εμαξηηφληαη απφ ηα πνηθίινληα ραξαθηεξηζηηθά νμπγφλσζεο ηνπ απνδέθηε.δληνχηνηο,νη νξηαθέο ηηκέο ηνπ BOD δηθαηνινγνχληαη απφ ηηο αζάθεηεο πνπ πνιχ ζπρλά παξεκβαίλνπλ ζηελ κειέηε ζρέζεο BOD-DO.Με ηελ βνήζεηα δεδνκέλσλ πνπ είραλ απνθηεζεί ζηα πιαίζηα πξνγελέζηεξσλ κειεηψλ ηεο ξχπαλζεο ηνπ Πελεηνχ κειεηήζεθε ε ζρέζε BOD-DO θαη βξέζεθε φηη θαηά πξνζέγγηζε νη ηηκέο BOD₅ 9 θαη 17 mg/l είλαη ζπκβηβαζηέο κε ηηο ηηκέο DO 5 θαη 3 mg/l αληηζηνίρσο.πξνθχπηεη απφ ηα άλσ θαη ηα ζηνηρεία ηνπ θεθαιαίνπ 1 φηη απαηηείηαη απνκάθξπλζε BOD₅ θαηά 95,7% θαη 91,2% γηα ηηο θιάζεηο Α θαη Β αληηζηνίρσο. Σα ιχκαηα πεξηέρνπλ άδσην κε ακκσληαθή θαη νξγαληθή κνξθή,αιιά θαηά κία ηππηθή βηνινγηθή επεμεξγαζία ην νξγαληθφ άδσην δηαζπάηαη ζε ακκσληαθφ έηζη ψζηε ην ζχλνιν ζρεδφλ ηνπ αδψηνπ πνπ απνρεηεχεηαη ζηνλ απνδέθηε λα έρεη ακκσληαθή κνξθή.χκθσλα κε ηηο εθηηκήζεηο ηνπ πξνεγνπκέλνπ θεθαιαίνπ 1 ζα απνρεηεχνληαη ζηνλ απνδέθηε ηα δεκνηηθά θαη βηνκεραληθά απφβιεηα φγθνπ =98.900m³/εκ. Με θνξηίν αδψηνπ =3540 kg/εκ.σν ακκσληαθφ άδσην εκθαλίδεηαη σο ειεχζεξε ακκσλία (NH₄ )ε δε θαηαλνκή ηνπ κεηαμχ ησλ άλσ ζπληζησζψλ εμαξηάηαη ηζρπξψο απφ ηελ ζεξκνθξαζία Σα, θαη ηδηαίηεξα απφ ην ph.με ηελ αχμεζε ησλ T,pH ην πνζνζηφ ηνπ ακκσληαθνχ αδψηνπ πνπ εκθαλίδεηαη σο ειεχζεξε ακκσλία απμάλεη ηαρέσο.η ειεχζεξε ακκσλία είλαη εμαηξεηηθά ηνμηθή ζηα ςάξηα κε κέγηζηε επηηξεπφκελε ζπγθέληξσζε ζηνλ απνδέθηε 0.02 mg/l.σν λεξφ ηνπ Πελεηνχ,έρεη δπζκελή ηηκή ph,πεξίπνπ 8.Γηα ηελ ηηκή απηή θαη γηα ζεξκνθξαζίεο λεξνχ 26⁰ θαη 12⁰ C,πνπ ζεσξήζεθαλ ραξαθηεξηζηηθέο ησλ ρακειψλ θαη πςειψλ ξνψλ ηνπ πνηακνχ νη κέγηζηεο επηηξεπφκελεο ζπγθεληξψζεηο νιηθνχ ακκσληαθνχ αδψηνπ πνπ αληηζηνηρνχλ ζηελ επηηξεπφκελε ζπγθέληξσζε ειεχζεξεο ακκσλίαο 0.02mg/l είλαη νη αθφινπζεο: Υακειέο ξνέο(σ=26⁰ C)Δπηηξεπφκελε ζπγθέληξσζε ακκσληαθνχ αδψηνπ είλαη 0.28mg/l. Τςειέο ξνέο(σ=12⁰ C) Δπηηξεπφκελε ζπγθέληξσζε ακκσληαθνχ αδψηνπ είλαη 0.76mg/l. Άκεζα πξνθχπηεη απφ ηα παξαπάλσ ζηνηρεία φηη γηα παξνρέο ηνπ πνηακνχ Q<45m³/sec ε δηαβίσζε ςαξηψλ(θιάζε Α)απαηηεί απνκάθξπλζε ηνπ ακκσληαθνχ αδψηνπ απφ ηα ιχκαηα ηεο Λάξηζαο.Η απνκάθξπλζε απηή πξαγκαηνπνηείηαη ζπλήζσο κε βηνινγηθή νμείδσζε ηνπ ακκσληαθνχ αδψηνπ ζε NO₃ (ληηξνπνίεζε). Η θιάζε Β δελ απαηηεί ληηξνπνίεζε. Μεξηθέο θαιιηέξγεηεο,κεηαμχ ησλ νπνίσλ ηα δαραξφηεπηια θαη ην βακβάθη,πνπ 81

82 θαιιηεξγνχληαη ζηελ πεξηνρή,είλαη επαίζζεηεο ζε αξδεπηηθφ λεξφ πνπ πεξηέρεη πςειέο ζπγθεληξψζεηο αδψηνπ.έρεη ππνδεηρζεί (5)δνθηκαζηηθφ φξην maxn=20mg/l.αλ ιεθζεί ππ φςε φηη ε ζπγθέληξσζε Ν ζηα ιχκαηα είλαη πεξίπνπ 55mg/l θαη φηη ε ειάρηζηε δηάιπζή ηνπο ζην λεξφ ηνπ πνηακνχ είλαη κεγαιχηεξε απφ 1:3 πξνθχπηεη ην ζπκπέξαζκα φηη δελ ζα αλαθχςεη πξφβιεκα γηα ηηο αξδεχζεηο απφ ηνλ Πελεηφ.Θα ππάξμεη φκσο πηζαλφηαηα πξφβιεκα απνκάθξπλζεο αδψηνπ,π.ρ. κε απνληηξνπνίεζε,ζηελ πεξίπησζε πνπ ηα ιχκαηα ρξεζηκνπνηεζνχλ απηνχζηα(ρσξίο αξαίσζε) γηα αξδεχζεηο. Τπέξβαζε ηεο ηηκήο SAR=9,(SAR=Na+.(Ca+ + +Mg+ +) ),ζην αξδεπηηθφ λεξφ κπνξεί λα πξνθαιέζεη ζνβαξή ηαπείλσζε ηεο δηαπεξαηφηεηαο αξδεπφκελσλ αξγηισδψλ εδαθψλ.η ηηκή SAR ζηα αζηηθά ιχκαηα είλαη γεληθψο ρακειή,ην φξην φκσο ηέζεθε ζε θιάζεηο Α θαη Β γηα ηνλ έιεγρν βηνκεραληθψλ εθξνψλ πνπ κπνξεί λα πεξηέρνπλ πςειέο ζπγθεληξψζεηο Na+. Μαδηθέο αξδεχζεηο θεπεπηηθψλ θαη γεληθφηεξα θαιιηεξγεηψλ κε πξντφληα πνπ ηξψγνληαη σκά δελ πξαγκαηνπνηνχληαη ζηελ πεξηνρή δελ κπνξεί φκσο λα εμαζθαιηζζεί ε κε άξδεπζε ηέηνησλ ζπνξαδηθψλ θαιιηεξγεηψλ.δμάιινπ,ην γεγνλφο φηη νη αξδεχζεηο πξαγκαηνπνηνχληαη κε θαηαηνληζκφ ζέηεη πξφβιεκα εμαζθάιηζεο ηεο πγείαο ησλ γεσξγψλ έλαληη ησλ θηλδχλσλ πνπ ζπλεπάγεηαη αξδεπηηθφ λεξφ πνπ πεξηέρεη ιχκαηα.σν φξην ησλ 100 FC/100ml είλαη απηφ πνπ έρεη ππνδείμεη ε Παγθφζκηα Οξγάλσζε Τγείαο(WHO).Tα αλεπεμέξγαζηα ιχκαηα πεξηέρνπλ πεξίπνπ 30*10⁶ FC/100 ml ε δε εθξνή απφ πξνρσξεκέλε βηνινγηθή επεμεξγαζία 1*10⁶ FC/100 ml.γεδνκέλνπ φηη νη αξαηψζεηο ησλ ιπκάησλ ζην λεξφ ηνπ πνηακνχ είλαη κηθξέο θαηά ηελ αξδεπηηθή πεξίνδν,ην φξην 100FC/100 ml απαηηεί απνιχκαλζε(θιάζεηο Α θαη Β). Η κέζνδνο απνιχκαλζεο πνπ ζπλήζσο εθαξκφδεηαη,εμαηηίαο ηνπ ζπγθξηηηθά κηθξνχ θφζηνπο ηεο,είλαη ε ρισξίσζε αιιά ην ππνιιεηκαηηθφ ριψξην είλαη ηνμηθφ γηα ηα ςάξηα.γηα θππξηλίδεο έρεη ππνδεηρζεί(4)ην φξην 0,01mg/l γηα ην ζχλνιν ηνπ ππνιιεηκαηηθνχ ρισξίνπ (ειεχζεξν θαη δεζκεπκέλν ριψξην).η ζπγθέληξσζε ηνπ ππνιιεηκαηηθνχ ρισξίνπ πνπ απαηηείηαη γηα ηελ επηδησθφκελε απνιχκαλζε εμαξηηέηαη θαη απφ ην ρξφλν επαθήο,δχζθνια φκσο κπνξεί λα ηαπεηλσζεί θάησ απφ 1 mg/l.γίλεηαη έηζη θαλεξφ φηη ζηελ πεξίπησζε ηεο θιάζεο Α ζα απαηηεζεί απνρισξίσζε ησλ ιπκάησλ. Αλαθεθαιαηψλνληαο, ε θιάζε Α απαηηεί απνκάθξπλζε BOD₅ θαηά 95,7% ληηξνπνίεζε, ρισξίσζε θαη απνρισξίσζε ησλ ιπκάησλ ελψ ε θιάζε Β απαηηεί απνκάθξπλζε BOD₅ θαηά 91,2% θαη ρισξίσζε.ηελ Πξνθαηαξθηηθή Μειέηε εθηηκήζεθε φηη ε θιάζε Β ζα απαηηήζεη θεθάιαην θαη δαπάλεο ιεηηνπξγίαο θαηά 18% πεξίπνπ κηθξφηεξεο ησλ δαπαλψλ ηεο θιάζεο Α.Κάπσο κηθξφηεξε ζα είλαη ε πνζνζηηαία κείσζε δαπαλψλ επεμεξγαζίαο ησλ βηνκεραληθψλ απνβιήησλ. Δλφςεη φισλ ησλ αλσηέξσλ πηνζεηήζεθε ε θιάζε Α σο έλαο ξεαιηζηηθφο ζπκβηβαζκφο κεηαμχ ησλ νηθνλνκηθψλ επηβαξχλζεσλ θαη ηεο επηζπκίαο λα δηαηεξεζεί θαη βειηησζεί ε πνηφηεηα ηνπ πνηακνχ.τςειφηεξε θιάζε πνηφηεηαο ζα απαηηνχζε ηδηαίηεξα δαπαλεξέο ηξηηνβάζκηεο επεμεξγαζίεο ρσξίο ζνβαξή βειηίσζε ησλ ρξήζεσλ ηνπ πνηακνχ ελψ ε θιάζε Β ζπλεπάγεηαη ζαθή πεξηνξηζκφ ησλ ρξήζεσλ ρσξίο απνθαζηζηηθή κείσζε ηεο δαπάλεο επεμεξγαζίαο. Καηά ηελ ελαιιαθηηθή ιχζε ηεο δηάζεζεο ησλ ιπκάησλ ζην έδαθνο εμεηάζζεθε κε ηδηαίηεξε πξνζνρή ε κέζνδνο ηεο ηαρείαο δηήζεζεο κε ηελ νπνία ζα κπνξνχζε λα πεξηνξηζηεί ε επεμεξγαζία αθφκε θαη ζηελ πξσηνβάζκηα θαζίδεζε.πξαγκαηνπηήζεθε εδαθνινγηθή αλαγλψξηζε ηεο πεξηνρήο θαη εθηειέζζεθαλ γεσηξήζεηο,ζε πεξηνρή φπνπ ε αλαγλψξηζε δεκηνχξγεζε ειπίδεο φηη ην έδαθνο ζα είρε θαηάιιειε δηαπεξαηφηεηα.γπζηπρψο νη επηθξαηνχληεο ζπληειεζηέο δηαπεξαηφηεηαο 82

83 απνδείρζεθαλ ηειηθψο ρακεινί,πεξίπνπ 10 ⁴ cm\sec.παξά ηελ παξάβιεςε θαηάιιεινπ,αλ θαη δαπαλεξνχ,ππνγείνπ ζηξαγγηζηηθνχ δηθηχνπ,νη άλσ ζπληειεζηέο δηαπεξαηφηεηαο ζα απαηηνχζαλ κφλν γηα ηα ιχκαηα ηεο Λάξηζαο,έθηαζε 3200 ζηξεκκάησλ,πξάγκα πνπ καδί κε ην ζηξγγηζηηθφ δίθηπν ζα απαηηνχζε δαπάλε αξθεηά κεγαιχηεξε απφ έξγα επεμεξγαζία(θιάζε Α)γηα δηάζεζε ζηνλ Πελεηφ.ηε δαπάλε απηή ζα πξέπεη λα πξνζηεζεί ε δαπάλε ηεο πξσηνβάζκηαο επεμεξγαζίαο,ηεο κεηαθνξάο θαη δηαλνκήο ησλ ιπκάησλ,ηεο δηακφξθσζεο ησλ ιεθαλψλ δηήζεζεο θαη ηεο κεηαμχ ησλ νδνπνηίαο. Η ιχζε ηεο άξδεπζεο κε κε αξαησκέλα ιχκαηα δελ ζα έδηλε νηθνλνκηθά ή παξαγσγηθά πιενλεθηίκαηα έλαληη ηεο δηάζεζεο ζηνλ Πελεηφ ελψ ζα δεκηνπξγνχζε ζνβαξά νξγαλσηηθά πξνβιήκαηα.οη αξδεχζεηο παχνπλ πξαθηηθψο ηνλ επηέκβξην φηαλ αθφκε νη ξνέο ηνπ Πελεηνχ είλαη ρακειέο,θαη ζπλεπψο δελ ζα κπνξνχζαλ λα αγλνεζνχλ θαηά ηνλ ζρεδηαζκφ νη απαηηήζεηο πνηφηεηαο ηνπ Πελεηνχ,ελψ ζα απαηηνχζαλ επηπξφζζεηα θάπνηα απνληηξνπνίεζε.δμάιινπ κε ηελ απνρέηεπζε ζηνλ Πελεηφ πξαγκαηνπνηείηαη αξδεπηηθή ρξήζε ησλ ιπκάησλ. Γηα ηνπο παξαπάλσ ιφγνπο επηιέγεηαη ηειηθψο σο απνδέθηεο ιπκάησλ ν Πελεηφο. 2.2.Λάζπε ηνηρεία πνπ ρνξεγήζεθαλ απφ ην Ιλζηηηνχην Υαξηνγξάθεζεο θαη Σαμηλφκεζεο εδαθψλ ηεο Λάξηζαο δείρλνπλ φηη ε πεξηνρή έρεη άθζνλεο δπλαηφηεηεο γηα γεσξγηθή ρξήζε ηεο ιάζπεο.σα θαηάιιεια εδάθε γηα δηάζεζε ιάζπεο ραξαθηεξίδνληαη απφ ηηκέο ph>6,5 πξάγκα πνπ πεξηνξίδεη πνιχ ηελ δηαιπηφηεηα ησλ ηνμηθψλ κεηάιισλ ηεο ιάζπεο θαη επίζεο απφ πςειέο ηηκέο ηθαλφηεηαο ηνπ εδάθνπο γηα αληαιιαγή θαηηφλησλ(cec,cationexchangecapacity).με ηα ραξαθηεξηζηηθά απηά πεξηνξίδεηαη ζεκαληηθά ε απφιεςε ησλ κεηάιισλ απφ ηα θπηά θαη ε θίλεζή ηνπο πξνο ηνλ ππφγεην πδξνθφξν νξίδνληα.φπηνηνμηθά κέηαιια πνπ ζπλήζσο βξίζθνληαη ζηελ ιάζπε είλαη ηα Zn,Cu,Ni κία δε εκπεηξηθή ζρέζε πνπ έρεη πξνηαζεί γηα ηελ εθηίκεζε ηνπ ζπλνιηθνχ επηηξεπφκελνπ θνξηίνπ ζηεξεψλ ηεο ιάζπεο(tn/acre)γηα ph>6,5 είλαη ε εμήο: L= (CEC) Zn+2Cu +8Ni 300 tn/acre Όπνπ Zn,Cu,Ni, κεηξηνχληαη ζε mg αλα kg ζηεξεψλ ιάζπεο θαη CEC ζε meq/100gr εδάθνπο. Σν θάδκην ην νπνίν εχθνια απνιακβάλεηαη απφ ηα θπηά θαη ζπγθεληξψλεηαη ζηελ θπηνκάδα,ζέηεη εηδηθφ πξφβιεκα φρη απφ ηελ άπνςε ηνμηθφηεηαο ζηνπο θαηαλαισηέο,άλζξσπν θαη δψα.καηά ηελ ΔΡΑ ε κέγηζηε επηηξεπφκελε ηαρχηεηα είλαη 0,50 kg/ha έηνο. Η ιάζπε πεξηέρεη άδσην θαη ε ηαρχηεηα εθαξκνγήο ηνπ ζην έδαθνο δελ πξέπεη λα είλαη ζνβαξά κεγαιχηεξε απφ ηελ θαλνληθή ηαρχηεηα απφιεςεο απφ ηα θπηά.νβαξέο πεξίζζεηεο κπνξνχλ λα ξππάλνπλ ην ππφγεην λεξφ κε ληηξηθά ή αθφκε κπνξνχλ λα έρνπλ αξλεηηθέο ζπλέπεηεο ζηηο θαιιηέξγεηεο.μ ε έιιεηςε ζπγθεθξηκέλσλ ζηνηρείσλ γηα ηα είδε ησλ θαιιηεξγεηψλ θαη γηα ηηο ηαρχηεηεο ακκσληνπνίεζεο-εμαέξσζεο ηεο ακκσλίαο θαη απνληηξνπνίεζεο έγηλε δεθηή ζηελ Μειέηε επηηξεπφκελε ηαρχηεηα εγαξκνγήο 200 kg/ha έηνο σο αληηπξνζσπεπηηθή κέζσλ ζπλζεθψλ. ηελ πεξηνρή ππάξρνπλ κεγάιεο εθηάζεηο κε ph>7 θαη CEC>15.Ιδηαίηεξν 83

84 ελδηαθέξνλ παξνπζηάδνπλ ηα αιθαιησκέλα θαη αιαηνχρα εδάθε ηεο πεξηνρήο Κάξιαο(Βφξεηα,Νφηηα θαη Γπηηθή πιεπξά)κε ζπλνιηθή επηθάλεηα ζηξεκκάησλ.γηα ηελ βειηίσζε ησλ εδαθψλ απηψλ νη γεσξγνί δείρλνπλ κε επηηπρία σο βειηησηηθφ. ηελ Μειέηε έγηλαλ δεθηέο νη εμήο ζπγθεληξψζεηο βαξέσλ κεηάιισλ,πνπ κπνξνχλ λα ζεσξεζνχλ σο νη θαλνληθέο κέγηζηεο γηα δεκνηηθέο ιάζπεο(ζε mg αλα kg ζηεξεψλ):zn=3000,cu=800,ni=80 θαη Cd=50.Γηα ην άδσην έγηλε δεθηή ε ζπγθέληξσζε 0,025kgΝ αλα kg ζηεξεψλ ελψ γηα ηελ CEC εθαξκφζηεθε ε ηηκή 15.Η κέγηζηε εηήζηα (έηνο 2005)παξαγσγή ζηεξεψλ απφ ηελ εγθαηάζηαζε ζα είλαη 3900tn ε δε νιηθή παξαγσγή ζε 50 έηε ίζε πεξίπνπ κε tn.Πξνέθπςαλ νη εμήο απαηηνχκελεο επηθάλεηεο: Απφ άπνςε αδψηνπ Απφ άπνςε θπηνηνμηθφηεηαο (50 έηε) Απφ άπνε θαδκίνπ 5000 ζηξέκκαηα ζηξέκκαηα 4000 ζηξέκκαηα Γεδνκέλνπ φηη νη ππάξρνπζεο θαηάιιειεο γεσξγηθέο εθηάζεηο ηεο πεξηνρήο είλαη πάξα πνιχ κεγαιχηεξεο ζπκπεξαίλεηαη φηη ζα ππάξμεη επαξθέο ελδηαθέξνλ ησλ γεσξγψλ θαηά ηα πξψηα έηε ιεηηνπξγίαο ηνπ έξγνπ θαη λα ππάξμεη αλάγθε πξνζσξηλήο δηάζεζεο ηεο ιάζπεο ζε άιιεο ζέζεηο φπσο π.ρ ζηελ ρσκαηεξή ηεο πφιεο. Γηα λα ρξεζηκνπνηεζεί ε ιάζπε αθίλδπλα θαη ρσξίο άιιεο ελνριήζεηο απφ ηνπο γεσξγνχο,ζα πξέπεη λα ππνζηεί αλαεξφβηα ρψλεπζε.ε πνιιέο πεξηπηψζεηο δηάζεζεο ζην έδαθνο ε ρσλεπκέλε ιάζπγ δελ αθπδαηψλεηαη,αιιά κεηαθέξεηαη ζε ξεπζηή θαηάζηαζε ζηελ ζέζε εθαξκνγήο κε αγσγνχο ή νρήκαηα.ηελ πεξίπησζε ηεο Λάξηζαο κεξηθνί παξάγνληεο εκθαλίδνπλ εληνχηνηο,ηελ αθπδάησζε αλαγθαία.οη παξάγνληεο απηνί είλαη νη εμήο: α)νη ζνβαξέο απνζηάζεηο κεηαθνξάο πξνο ηηο πηζαλφηεξεο ζέζεηο εθαξκνγήο(κάξια) β)ε πηζαλφηαηε έιιεηςε ελδηαθέξνληνο ησλ γεσξγψλ γηα ρξεζηκνπνίεζε ηεο ιάζπεο θαηά ηα πξψηα ζηάδηα ιεηηνπξγίαο ησλ έξγσλ γ)ε επνρηαθή ρξεζηκνπνίεζε. Με ηελ αθπδάησζε ηεο ιάζπεο ειαηηψλεηαη δξαζηηθά ν φγθνο ηεο θαη έηζη δηεπθνιχλεηαη ζεκαληηθά ε απνζήθεπζε θαη κεηαθνξά ηεο κε νρήκαηα. 3.ΒΑΘΜΗΓΔ ΚΑΗ ΜΔΘΟΓΟ ΔΠΔΞΔΡΓΑΗΑ ην ζρήκα πνπ αθνινπζεί δίλεηαη ην ιεηηνπξγηθφ δηάγξακκα ηεο φιεο εγθαηάζηαζεο 84

85 πκβνιηζκνί ΠΔ Πξνθαηαξθηηθή επεμεξγαζία Α1 Αληιηνζηάζην εηζφδνπ ΓΠΚ Γεμακελέο Πξσηνβάζκηαο Καζίδεζεο Φ Φξεάηην ΒΑ Βηνινγηθνί Αληηδξαζηήξεο ΓΓΚ Γεμακελέο Γεπηεξνβάζκηαο Καζίδεζεο Υ Μνλάδα Υισξίσζεο ΛΑΚ Λίκλε Απνρισξίσζεο-πκπιεξσκαηηθήο Καζίδεζεο ΔΛ Δπαλαεξηζκφο Λπκάησλ(βαζκηδσηέο πηψζεηο πξνο ηνλ Πελεηφ) Α2 Αληιηνζηάζην Γεπηεξνβάζκηαο (βηνινγηθήο) ιάζπεο Α3 Αληιηνζηάζην Λάζπεο ΥΛ Υσλεπηέο Λάζπεο ΠΥΛ Παρπληέο Υσλεπκέλεο Λάζπεο ΚΞ Κιίλεο Ξήξαλζεο ΛΥΛ Λίκλε Υσλεπκέλεο Λάζπεο Q Παξνρή ιπκάησλ ή ιάζπεο (φγθνο/ρξφλνο) Δηδηθφηεξα R=rQ₀ =παξνρή επαλαθπθινθνξίαο,r=ζπληειεζηήο επαλαθπθινθνξίαο W=παξνρή δεπηεξνβάζκηαο ιάζπεο(φγθνο/ρξφλνο) (QS) Παξνρή ζηεξεψλ(κάδα/ρξφλνο) Sv πγθέληξσζε εμαεξψζηκσλ αησξνχκελσλ ζηεξεψλ (VSS) Sf πγθέληξσζε ζηαζεξψλ αησξνχκελσλ ζηεξεψλ (FSS) S=Sv+Sf πγθέληξσζε νιηθψλ αησξνχκελσλ ζηεξεψλ (SS) L πγθέληξσζε BOD₅ Δπ Βαζκφο απφδνζεο πξσηνβάζκηαο θαζίδεζεο σο πξνο SS So S1 Επ = So (Γελ ζπκπεξηιακβάλνληαη ηα επηζηξέθνληα δεπηεξνβάζκηα ζηεξεά,ηα νπνία ζεσξνχληαη φηη θαζηδάλνπλ 100%) Η επεμεξγαζία ησλ ιπκάησλ κπνξεί λα δηαθξηζεί ζε 4 δηαδνρηθέο βαζκίδεο,δειαδή ηελ πξνθαηαξθηηθή επεμεξγαζία πνπ πεξηιακβάλεη εζράξσζε θαη εμάκκσζε,ηελ πξσηνβάζκηα επεμεξγαζία πνπ πεξηιακβάλεη απιή θαζίδεζε,ηελ δεπηεξνβάζκηα επεμεξγαζία πνπ πεξηιακβάλεη θάπνηνπ ηχπνπ βηνινγηθνχο αληηδξαζηήξεο θαη ηηο αθφινπζεο δεμακελέο δεπηεξνβάζκηαο θαζίδεζεο θαη ηέινο κηα απιή ηξηηνβάζκηα επεμεξγαζία πνπ πεξηιακβάλεη ρισξίσζε,απνρισξίσζε κε ζχγρξνλε ξχζκηζε θαη βειηίσζε ησλ εθξνψλ θαη απιφ έξγν νμπγφλσζεο ησλ εθξνψλ(δα). Ο ρεηξηζκφο ηεο ιάζπεο,πεξηιακβάλεη επηζηξνθή ηεο πεξηζζεχνπζαο δεπηεξνβάζκηαο ιάζπεο(w)ζην αληιηνζηάζην Α1 ψζηε λα ζπγθαζηδήζεη κε ηελ πξσηνβάζκηα ιάζπε ζηηο ΓΠΚ,δηνρέηεπζε κε βαξχηεηα ηνπ κίγκαηνο πξσηνβάζκηαοδεπηεξνβάζκηαο ιάζπεο ζην αληιηνζηάζην Α3,άληιεζή ηνπ ζηνπο ρσλεπηέο,ρψλεπζε,πάρπλζε κε βαξχηεηα ηεο ρσλεπκέλεο ιάζπεο θαη ηέινο αθπδάησζε ηεο ζε θιίλεο μήξαλζεο. ηηο επφκελεο παξαγξάθνπο πεξηγξάθνληαη θαη αηηηνινγνχληαη νη κέζνδνη πνπ πηνζεηήζεθαλ γηα ηηο παξαπάλσ βαζκίδεο επεμεξγαζίαο. 85

86 3.1.Πξνθαηαξθηηθή επεμεξγαζία Πεξηιακβάλεη εζράξεο θαη εμακκσηέο.γηα ηελ εζράξσζε έγηλε ε ζπλήζεο επηινγή ηεο κεραληθά θαζαξηδφκελεο εζράξαο κε δηάθελν 2cm.Αλ θαη ην δίθηπν απνρέηεπζεο είλαη ρσξηζηηθφ θάπνηεο πνζφηεηεο άκκνπ θαη άιισλ ζθιεξψλ ζηεξεψλ κεγάιεο ππθλφηεηαο ζα εηζέξρεηαη ζην δίθηπν αθαζάξησλ.οη χιεο απηέο είλαη δπλαηφλ λα πξνθαινχλ ηαρείεο θζνξέο ζηηο αληιίεο θαη επίζεο είαλη δπλαηφ λα δεκηνπξγνχλ πξνβιήκαηα απνζέζεσλ ζηνπο ρσλεπηέο.έηζη,θάπνην έξγν απνκάθξπλζεο ηνπο είλαη ζθφπηκν.τηνζεηήζεθε ε απιή δηψξπγα εμάκκσζεο θαη ην έξγν πξνθαηαξθηηθήο επεμεξγαζίαο δηακνξθψζεθε απφ 3 δηψξπγεο ε θάζε κία απφ ηηο νπνίεο,ζα κπνξεί λα ρεηξίδεηαη ην ηεο παξνρήο. ην πξψην ζηάδην θαηαζθεπήο(ζηάδην Ι)πνπ αληηζηνηρεί ζην ηεο ηειηθήο(έηνο 2005) δπλακηθφηεηαο ηεο εγθαηάζηαζεο ζα εμνπιηζζνχλ κε εζράξα θαη κεραληζκφ απνκάθξπλζεο άκκνπ νη 2 απφ ηηο 3 δηψξπγεο. 3.2.Πξσηνβαζκηα επεμεξγαζία Θα πξαγκαηνπνηείηαη κε 6 θπθιηθέο δεμακελέο θαζίδεζεο απφ ηηο νπνίεο ζα θαηαζθεπαζηνχλ ζην ζηάδην Ι νη ηξεηο.ο αξηζκφο απηφο ζεσξήζεθε ηθαλνπνηεηηθφο απφ ηελ άπνςε πξνζαξκνγήο ζηελ δηαρξνληθή εμέιημε ησλ θνξηίσλ ηνπ ζηαδίνπ Ι θαη απφ ηελ άπνςε ππεξθφξηηζεο ησλ δεμακελψλ φηαλ ε κία βξίζθεηαη αλαγθαζηηθά εθηφο ιεηηνπξγίαο.όπσο ήδε αλαθέξζεθε,ζηηο δεμακελέο απηέο ζα ζπγθαζηδάλνπλ θαη ηα πεξηζζεχνλ ηα δεπηεξνβάζκηα ζηεξεά. 3.3.Γεπηεξνβάζκηα επεμεξγαζία Γηα πφιεηο ηνπ κεγέζνπο ηεο Λάξηζαο θαη γηα ηνλ απαηηνχκελν πςειφ βαζκφ επεμεξγαζίαο(απνκάθξπλζε BOD 95,7%+ληηξνπνίεζε)ε κέζνδνο ηεο ελεξγήο ιάζπεο ζεσξείηαη ζπλήζσο apriori σο ε ζθφπηκε επηινγή.δληνχηνηο ε επηινγή απηή ηεθκεξηψζεθε ζηελ Πξνθαηαξθηηθή Μειέηε κε ιεπηνκεξείο ηερληθννηθνλνκηθέο ζπγθξίζεηο κε άιιεο κεζφδνπο βηνινγηθήο επεμεξγαζίαο θαη ζπγθεθξηκέλσο κε ηα κνλνβάζκηα θαη δηβάζκηα βηνινγηθά θίιηξα,ηνπο πεξηζηξεθφκελνπο βηνινγηθνχο δίζθνπο θαη ηηο αεξηδφκελεο ιίκλεο.ηε ζπλέρεηα δίλεηαη ζχλνςε ησλ ζπκπεξαζκάησλ. Σν πηνζεηεζέλ ηππηθφ ζχζηεκα ελεξγήο ιάζπεο είλαη δνθηκαζκέλν ζχζηεκα κε θαιψο εδξαησκέλα θξηηήξηα ζρεδηαζκνχ.σν κεγάιν πιενλέθηεκα ηνπ ζπζηήκαηνο είλαη φηη πξαγκαηνπνηεί ηελ επεμεξγαζία ππν ειεγρφκελεο κε ηελ επαλαθπθινθνξία ζπγθεληξψζεηο βηνκάδαο θαη ππφ ειεγρφκελε,κε ηερλεηφ αεξηζκφ,ηξνθνδφηεζε ηεο κε νμπγφλν.οη ζπγθεληξψζεηο βηνκάδαο κπνξνχλ λα είλαη κεγάιεο πξάγκα πνπ ζεκαίλεη πεξηνξηζκέλν φγθν θαη ζπλεπψο πεξηνξηζκέλν θφζηνο βηνινγηθψλ αληηδξαζηήξσλ.σα άλσ πιενλεθηήκαηα απνθηνχλ ηδηαίηεξε ζεκαζία ζηελ πεξίπησζε ηεο Λάξηζαο νπνπ επηδηψθεηαη πνιχ πςειφο θαη ειεγρφκελνο βαζκφο θαζαξηζκνπ.ην πιενλέθηεκα ηεε ειεγρφκελεο ιεηηνπξγίαο βξίζθνληαη θαη ηα κεηνλεθηήκαηα ηνπ ζπζηήκαηνο.απαηηεί πνιινχο θαη έκπεηξνπο ρεηξηζκνχο θαη είλαη ελεξγνβφξν.σν πξφβιεκα ηνπ ρεηξηζκνχ ζα ήηαλ ίζσο νηθνλνκηθψο επαρζέο γηα κία κηθξή πφιε αιιά γηα πφιεηο ηνπ κεγέζνπο ηεο Λάξηζαο ακβιχλεηαη ζνβαξά. Απφ ηα βηνινγηθά θίιηξα απιήο βαζκίδαο,ην βξαδπθίιηξν κπνξεί λα δψζεη ηελ απαηηνχκελε πςειήο πνηφηεηαο εθξνή αιιά κε πνιχ κεγάιν έγθν θίιηξσλ.τπνινγίζζεθε φηη ζα απαηηνχληαη γηα ηελ παξνρή ησλ 57500m²/εκ θαη ηνλ επηδεηνχκελν πςειφ βαζκφ απφδνζεο 42 θίιηξα κε δηάκεηξν 60m κε ηελ 86

87 ζπλεπαγφκελε δαπάλε θαηαζθεπήο πνιχ κεγαιχηεξε απφ απηή ηνπ ζπζηήκαηνο ελεξγήο ιάζπεο.η βηνκάδα θαη επνκέλσο ε απφδνζή ηνπ δελ είλαη ξπζκίζηκε.απαηηεί ζρεηηθψο ρακειή θαηαλάισζε ελέξγεηαο θαη ε ιεηηνπξγία ηνπ είλαη,θαη αξρήλ απιή,είλαη φκσο ακθίβνιν αλ ην ηειεπηαίν απηφ πιενλέθηεκα έλαληη ηεο ελεξγήο ιάζπεο ζα κπνξνχζε λα δηαηεξεζεί ζηελ πεξίπησζε ηεο Λάξηζαο κε ηφζν κεγάιν πιήζνο θίιηξσλ. χζηεκα απνηεινχκελν απφ ηαρπθίιηξα (κε επαλαθπθινθνξία)αθνινπζνχκελα απφ βξαδπθίιηξα θαίλεηαη φηη κπνξεί λε επηηχρεη ηελ απαηηνχκελε πςειή επεμεξγαζία κε ζεκαληηθά κεησκέλν φγθν θαη πιήζνο θίιηξσλ ζε ζχγθξηζε κε ηα βξαδπθίιηξα.σν νιηθφ θφζηνο θαηαζθεπήο ηεο εγθαηάζηαζεο πξνέθπςε θαηά 13% πςειφηεξν απφ απηφ ηεο εγθαηάζηαζεο ελεξγήο ιάζπεο αιιά ην ελεξγεηθφ πιενλέθηεκα ράλεηαη θαηά κεγάιν κέξνο εμαηηίαο ησλ απαηηνχκελσλ πνιιαπιψλ αληιήζεσλ.οη πνιιαπιέο κνλάδεο(θίιηξα,δεμακελέο δεπηεξνβάζκηαο θαζίδεζεο,αληιηνζηάζηα) εμαθαλίδνπλ ην γεληθφ ιεηηνπξγηθφ πιενλέθηεκα ησλ βηνινγηθψλ θίιηξσλ έλαληη ηεο ελεξγήο ιάζπεο.δμάιινπ,ε επαλαθπθινθνξία κηθξέο δπλαηφηεηεο δίλεη ζηα θίιηξα γηα ξχζκηζε ηεο απφδνζήο ηνπο. Οη βηνινγηθνί δίζθνη πνπ κπνξνχλ λα ζεσξεζνχλ σο εμέιημε ησλ βηνινγηθψλ θίιηξσλ,απαηηνχλ φπσο θαη ηα θίιηξα πνχ κεγάιν φγθν γηα ηνλ επηδησθφκελν πνιχ πςειφ βαζκφ επεμεξγαζίαο.η δαπάλε θαηαζθεπήο είλαη απαξάδεθηα πςειή ζε ζχγθξηζε κε ηελ δαπάλε ηνπ ζπζηήκαηνο ελεξγήο ιάζπεο. Καηά ην ηππηθφ ζχζηεκα ησλ αεξηδφκελσλ ιηκλψλ ν βηνινγηθφο αληηδξαζηήξαο αιιά θαη ε δεμακελή δεπηεξνβάζκηαο θαζίδεζεο δηακνξθψλνληαη σο ρσκάηηλεο δεμακελέο.απφ ιεηηνπξγηθά άπνςε πξφθεηηαη γηα ζχζηεκα ελεξγήο ιάζπεο ρσξίο επαλαθπθινθνξία.η έιιεηςε επαλαθπθινθνξίαο έρεη σο ζπλέπεηα κηθξή ζπγθέληξσζε βηνκάδαο ζηνλ βηνινγηθφ αληηδξαζηήξα πξάγκα πνπ απαηηεί πνιχ κεγάιν φγθν ιίκλεο,πεξίπνπ 20πιάζην ηνπ φγθνπ ΒΑ ηνπ ηππηθνχ ζπζηήκαηνο ελεξγήο ιάζπεο.δμάιινπ, ν κεγάινο φγθνο ηεο ιίκλεο απαηηεί κεγάιε ηζρχ αεξηζηψλ γηα λα δηαηεξεζεί ε βηνκάδα ζε αηψξεζε ζεκαληηθά κεγαιχηεξε απφ ηελ εγθαηεζηεκέλε ηζρχ ηνπ ζπζηήκαηνο ελεξγήο ιάζπεο.η έιιεηςε επαλαθπθινθνξίαο θαη ε απνζήθεπζε ηεο ιάζπεο ζηηο ρσκάηηλεο δεμακελέο θαζίδεζεο απφ φπνπ απνκαθξχλεηαη θαηά αξαηά δηαζηήκαηα θαζηζηά ηελ ιεηηνπξγία ηνπ ζπζηήκαηνο εμαηξεηηθά απιή,πξάγκα πνπ ζηελ πεξίπησζε κηθξψλ νηθηζκψλ,ή γεσξγηθψλ βηνκεραληψλ κπνξεί λα πξνέρεη έλαληη ηνπ κεηνλεθηήκαηνο ησλ κεγάισλ απαηηνχκελσλ επηθαλεηψλ θαη ηεο κεγάιεο θαηαλάισζεο ελέξγεηαο. Σέηνηα ζπγθξηηηθή αμηνιφγεζε δελ έρεη εθαξκνγή ζε πφιεηο ηνπ κεγέζνπο ηεο Λάξηζαο.Δθηηκήζεθε φηη κφλν ε εηήζηα επηβάξπλζε,απφ ηελ πξνκήζεηα-εγθαηάζηαζε ησλ αεξηζηψλ θαη ηελ θαηαλάισζε ελέξγεηαο έθζαλε ζην χςνο ηεο εηήζηαο επηβάξπλζεο απφ ηελ θαηαζθεπή θαη ιεηηνπξγία ηεο φιεο εγθαηάζηαζεο θαηά ηελ κέζνδν ηεο ελεξγήο ιάζπεο. Απφ ηηο παξαπάλσ ζπγθξίζεηο πξνέθπςε ην ζπκπέξαζκα φηη ην ζθφπηκν ζχζηεκα δεπηεξνβάζκηαο επεμεξγαζίαο είλαη ην ηππηθφ ζχζηεκα ελεξγήο ιάζπεο ζην νπνίν ζα πξαγκαηνπνηείηαη θαη ε ληηξνπνίεζε ηνπ ακκσληαθνχ αδψηνπ.καηά ηελ Πξνκειέηε,ζα θαηαζθεπαζηνχλ 4 βηνινγηθνί αληηδξαζηήξεο(δεμακελέο αεξηζκνχ)απφ ηνπο νπνίνπο νη 2 ζην ζηάδην Ι θαη 6 δεμακελέο ηειηθήο θαζίδεζεο(3 ζην ζηάδην Ι).ηα ηεχρε δεκνπξάηεζεο νξίζζεθε κφλν ν νιηθφο φγθνο ησλ δεμακελψλ αεξηζκνχ θαη ην πιήζνο,ζρήκα θαη δηαζηάζεηο ηνπο αθέζεθαλ ζηελ εθινγή ησλ δηαγσληδνκέλσλ ψζηε λα κπνξνχλ απηνί λα εγγπεζνχλ ηηο απνδφζεηο ηνπ πξνζθεξφκελνπ εμνπιηζκνχ αεξηζκνχ θαη επίζεο ηελ ηθαλνπνηεηηθή αληηκεηψπηζε απφηνκσλ κεηαβνιψλ θνξηίνπ θαη ην θαηλφκελν δεκηνπξγίαο ελεξγήο ιάζπεο κε ρακειή ππθλφηεηα θαη θαζηδεζηκφηεηα(bulking). 87

88 3.4.Σξηηνβάζκηα επεμεξγαζία Γηα ηελ απνιχκαλζε ησλ δεπηεξνβάζκησλ εθξνψλ θαηά ηελ αξδεπηηθή πεξίνδν πηνζεηήζεθε ε πξαθηηθή θαη ζπγθξηηηθψο θζελή δηαδηθαζία ηεο ρισξίσζεο.καηά ηα ήδε αλαθεξζέληα αλαγθαία,είλαη θαη ε δηαδηθαζία ηεο απνρισξίσζεο ψζηε λα κελ δεκηνπξξγνχληαη ζηνλ πνηακφ ζπγθεληξψζεηο ππνιεηκκαηηθνχ ρισξίνπ ηνμηθέο γηα ηα ςάξηα.πξφζζεην,ρξήζηκν κέηξν ηξηηνβάζκηαο επεμεξγαζίαο ζεσξήζεθε ε ζπκπιεξσκαηηθή θαζίδεζε θαη ξχζκηζε ησλ ζπγθεληξψζεσλ ξχπσλ ησλ δεπηεξνβάζκησλ εθξνψλ.η εγθαηάζηαζε ζα είλαη ζε ζέζε λα επηηπγράλεη θαηά κέζν φξν ηελ απαηηνχκελε πςειή πνηφηεηα εθξνήο(bod 11mg/1,ακκσληαθφ άδσην<1mg/1)νη απνθιίζεηο φκσο απφ ηνλ κέζν φξν είλαη αλαπφθεπθηεο.δμάιινπ,γηα ηνλ κεγάιν ρξφλν παξακνλήο ησλ κηθξννξγαληζκψλ Θc γηα ηνλ νπνίν ζρεδηάδεηαη ην δεπηεξνβάζκην ζχζηεκα κπνξεί λα ππνηεζεί φηη ην BOD ηεο εθξνήο ζα νθείιεηαη θπξίσο ζηα νξγαληθά ζηεξεά πνπ δηαθεχγνπλ ηελ δεπηεξνβάζκηα θαζίδεζε.λίκλεο κε ρξφλν παξακνλήο Θ=1 εκέξα κπνξεί λα αλακέλεηαη φηη ζα πξαγκαηνπνηνχλ αμηφινγε ζπγθξάηεζε δηαθεπγφλησλ ζηξεξεψλ,κεηά κάιηζηα ηελ θάπνηα θξνθηδσηηθή επίδξαζε ηεο ρισξίσζεο θαη επίζεο αμηφινγε άκβιπλζε ηεο δηαθχκαλζεο ησλ ζπγθεληξψζεσλ ησλ ξχπσλ ηεο εθξνήο.ο άλσ ρξφλνο παξακνλήο δίλεη ηελ δπλαηφηεηα γηα αμηφινγε θπζηθή απνιχκαλζε,πξάγκα πνπ επηηξέπεη πεξηνξηζκφ ηεο ρισξίσζεο θαη ηαπεηλψλεη ην ππνιεηκκαηηθφ ριψξην ζε ηέηνηα επίπεδα ψζηε κεηά ηελ αλάκημε ηεο ηξηηνβάζκηαο εθξνήο κε ην λεξφ ηνπ πνηακνχ λα λακέλεηαη,θαλνληθψο,φηη ε ζπγθέληξσζε ηνπ ππνιεηκκαηηθνχ ρισξίνπ ζα είλαη κηθξφηεξε απφ ηελ κέγηζηε επηηξεπφκελε 0,01mg/1.πλεπψο,νη άλσ ιίκλεο(λακ)επηηπγράλνπλ πνιιαπιφ ζηφρν,έλαο απφ ηνπο νπνίνπο είλαη ε απιή απνρισξίσζε.δλαιιαθηηθή ηεο ιχζε ζα ήηαλ ε απνρισξίσζε κε δηνμείδην ηνπ ζειηνπ.η Πξνκειέηε πξνβιέπεη ηελ θαηαζθεπή 2 ΛΑΚ απφ ηηο νπνίεο ζα θαηαζθεπαζηεί ζην ζηάδην Ι ε κία. Γεδνκέλνπ φηη κεηαμχ ηάθξνπ εθξνήο θαη ησλ ρακειψλ ζηαζκψλ ηνπ Πελεηνχ δηαηίζεηαη ζεκαληηθή πςνκεηξηθή δηαθνξά(-2,50m)ζεσξήζεθε ζθφπηκε ε βαζκηδσηή δηακφξθσζε ηνπ ηειεπηαίνπ ηκήκαηνο ηεο ηάθξνπ(cascade).με ηηο πηψζεηο απηέο επηηπγράλεηαη αμηφινγε νμπγφλσζε ηεο εθξνήο θαη ηνπ κίγκαηνο ιπκάησλ-λεξνχ πνηακνχ θαηά ηελ πεξίνδν ησλ θξίζηκσλ,ρακειψλ παξνρψλ ηνπ. 3.5.Υεηξηζκόο ιάζπεο Με θαζίδεζε κφλν πξσηνβάζκησλ ζηεξεψλ ζηηο δεμακελέο πξσηνβάζκηαο θαζίδεζεο κπνξεί λα απνιεθζεί βάζηκα,ιάζπε κε πςειφ πνζνζηφ ζηεξεψλ πεξίπνπ 5%.Αληίζεηα,ε δεπηεξνβάζκηα ιάζπε πνπ απνιακβάλεηαη απφ ηηο δεμακελέο δεπηεξνβάζκηαο θαζίδεζεο είλαη αξαηή,κε πνζνζηφ ζηεξεψλ γεληθψο κηθξφηεξν απφ 1%,θαη ζπλεπψο έρεη ζπγθξηηηθά κεγάιν φγθν.σν κίγκα ησλ άλσ δχν θαηεγνξηψλ ιάζπεο ζα έρεη πνζνζηφ ζηεξεψλ γεληθψο κηθξφηεξν απφ 2%.Η πάρπλζε ηνπ κίγκαηνο είλαη απνιχησο ζθφπηκε,δεδνκέλνπ φηη πεξηνξίδεη ζεκαληηθά ηε δαπάλε ηεο πεξαηηέξσ επεμεξγαζίαο ηνπ.έηζη κε ηελ πάρπλζε ζε πνζνζηφ ζηεξψλ 4% ε παξνρή ιάζπεο ππνδηπιαζηάδεηαη ηνπιάρηζηνλ,θαη ζπλεπψο ην ίδην ζπκβαίλεη κε ηνλ απαηηνχκελν φγθν ρσλεπηψλ.η πάρπλζε ηνπ κίγκαηνο κπνξεί λα γίλεη ζε εηδηθνχο παρπληέο βαξχηεηαο κε αλακελφκελν πνζνζηφ ζηεξεψλ γχξσ ζηα 4,5%.Μηα άιιε ιχζε είλαη λα παρπλζεί κφλν ε δεπηεξνβάζκηα ιάζπε κε επίπιεπζε θαη λα αλακηρζεί ζηε ζπλέρεηα κε ηελ εηδηθψο παρπλφκελε πξσηνβάζκηα ιάζπε.σν αλακελφκελν πνζνζηφ ζηεξεψλ ηνπ κίγκαηνο βξίζθεηαη θαη πάιη γχξσ ζηα 4,5%. Μηα ηξίηε ιχζε πνπ δίλεη ηδηαίηεξα παρπλφκελν κίγκα είλαη ε πάρπλζε ηεο 88

89 πξσηνβάζκηαο ιάζπεο κε βαξχηεηα θαη ηεο δεπηεξνβάζκηαο κε επίπιεπζε.όπσο,είλαη φκσο θαλεξφ ε ιχζε απηή απαηηεί κεγαιχηεξε δαπάλε πάρπλζεο θαη απμεκέλα πξνβιήκαηα ιεηηνπξγίαο. Έλαληη φισλ ησλ άλσ εηδηθψλ βαζκίδσλ πάρπλζεο πξνηηκήζεθε ε εμαηξεηηθψο απιή επηζηξνθή ηεο πεξηζζεχνπζαο δεπηεξνβάζκηαο ιάζπεο γηα ζπγθαζίδεζε κε ηελ πξσηνβάζκηα θαζίδεζεο.η επηζηξνθή πξαγκαηνπνηείηαη δηα κέζνπ ηνπ αληιηνζηαζίνπ Α1.Η κέζνδνο έρεη πεξηγξαθεί ζην θεθάιαην ΙV.Μπνξεί λα αλακέλεηαη βάζηκα πνζνζηφ ζηεξεψλ ηνπιάρηζηνλ 4%,δειαδή φρη ζεκαληηθά κηθξφηεξν απφ εθείλα πνπ δίλνπλ νη ζπλήζσο εθαξκνδφκελεο εηδηθέο παρχλζεηο.με ηελ ζπλερή θαη ειεγρφκελε απφιεςε ηεο ιάζπεο απφ ηηο ΓΠΚ δελ αλακέλνληαη πξνβιήκαηα ζεπηηθψλ ζπλζεθψλ θαη επίπιεπζεο.άιισζηε θαη ε δεεπηεξνβάζκηα ιάζπε ζα απνιακβάλεηαη ζπλερψο απφ ηηο ΓΠΚ,έηζη ψζηε λα κε δεκηνπξγνχληαη ζπλζήθεο απνληηξνπνίεζεο.πάλησο,γηα ηελ απίζαλε πεξίπησζε,πνπ ε πηνζεηεζείζα επηζηξνθή δεπηεξνβάζκηαο ιάζπεο δεκηνπξγήζεη πξνβιήκαηα,πξνβιέθζεθαλ ζηε Γεληθή Γηάηαμε θαηάιιειεο ζέζεηο γηα θαηαζθεπή εηδηθψλ παρπληψλ. Η ρψλεπζε ηεο ιάζπεο ζα πξαγκαηνπνηεζεί θαηά ηε ζπλήζε ζχγρξνλε πξαθηηθή ζε ρσλεπηέο κε έληνλε κίμε.οη ζηξσκαησκέλνη ρσλεπηέο δίλνπλ παρπκέλε ηε ρσλεπκέλε ιάζπε αιιά κφλν κέξνο ηνπ φγθνπ ηνπο είλαη ρξήζηκν απφ άπνςε ρψλεπζεο θαη δελ εμαζθαιίδνπλ ηελ ειεγρφκελε πνηφηεηα εθξνήο ησλ ρσλεπηψλ πιήξνπο κίμεο.η ιάζπε ζα ζεξκαίλεηαη ζε 35⁰ C κε ηελ θαχζε ηνπ αεξίνπ ρψλεπζεο.σν πεξηζζεχνλ αέξην ζα θαίγεηαη ζηελ αηκφζθαηξα δεδνκέλνπ φηη πξνο ην παξφλ δελ δηθαηνινγείηαη απφ νηθνλνκηθή άπνςε ε ρξεζηκνπνίεζε ηνπ αεξίνπ γηα ηελ παξαγσγή ειεθηξηθήο ελέξγεηαο.εκεηψλεηαη φηη ε εκεξήζηα παξαγσγή ζα ήηαλ πεξίπνπ ηα 50% ηεο κέγηζηεο εκεξήζηαο θαηαλάισζεο ειεθηξηθήο ελέξγεηαο.θα θαηαζθεπαζζνχλ 4 ρσλεπηέο απφ ηνπο νπνίνπο νη 2 ζην ζηάδην Ι. Η πάρπλζε ηεο ρσλεπκέλεο ιάζπεο πξηλ απφ ηελ εθαξκνγή ηεο ζηηο θιίλεο μήξαλζεο βνεζά ζε θάπνην,κεγαιχηεξν ή κηθξφηεξν βαζκφ,ηελ μήξαλζε ε Βηβιηνγξαθία φκσο δελ δίλεη πνζνηηθέο πιεξνθνξίεο ψζηε λα κπνξεί λα θξηζεί ε ζθνπηκφηεηα ηεο θαηαζθεπήο ή κε παρπληψλ ηεο ρσλεπκέλεο ιάζπεο.γηα ηνλ ιφγν απηφ απνθαζίζζεθε λα θαηαζθεπαζζεί ζην ζηάδην Ι έλαο ηξίηνο ρσλεπηήο πξνζσξηλψο αζθεπήο θαη ρσξίο εμνπιηζκφ θαη λα ρξεζηκνπνηεζεί δνθηκαζηηθά σο παρπληήο ηεο ρσλεπκέλεο ιάζπεο.αλ απνδεηρζεί θαηά ηελ ιεηηνπξγία ηνπ έξγνπ ε ζθνπηκφηεηα ηεο πάρπλζεο ηφηε ζα θαηαζθεπαζζνχλ εηδηθνί παρπληέο ζε θαηάιιειεο ζέζεηο ηεο Γεληθήο Γηάηαμεο. Η κέζνδνο αθπδάησζεο ηεο ιάζπεο απνηέιεζε αληηθείκελν ηδηαίηεξα ζνβαξνχ πξνβιεκαηηζκνχ.γηα πφιεηο ηνπ κεγέζνπο ηεο Λάξηζαο ε πξαθηηθή πνπ ζπλήζσο εθαξκφδεηαη ζηηο βηνκεραληθέο ρψξεο είλαη λα πηνζεηείηαη κία απφ ηηο πνιιέο κεζφδνπο κεραληθήο αθπδάησζεο(πιαθνθηιηξφπεζζεο,ηαηληνθηιηξφπεζζεο,θίιηξα θελνχ,θπγνθεληξεηέο).οη θιίλεο μήξαλζεο έρνπλ ζπλήζε εθαξκνγή ζε νηθηζκνχο πνιχ κηθξφηεξνπο απφ ηελ Λάξηζα. Έλαο απφ ηνπο ζεκαληηθφηεξνπο ιφγνπο εθαξκνγήο ηεο κεραληθήο αθπδάησζεο αληί ησλ θιηλψλ μήξαλζεο είλαη φηη νη θιίλεο απαηηνχλ κεγάιε επηθάλεηα πξάγκα πνπ ζηελ κεη δνλα πεξηνρή ησλ κεγάισλ πφιεσλ,κε ηελ ζπλήζσο πςειή αμία γεο,κπνξεί λα νδεγεί ζε απαγνξεπηηθφ θφζηνο εθαξκνγήο ηνπο.ηελ πεξηνρή ηεο εγθαηάζηαζεο επεμεξγαζίαο ηεο Λάξηζαο ε αμία ηεο γεο είλαη κηθξή ηφζν ψζηε λα κελ απνηειεί ζεκαληηθφ παξάγνληα γηα ηελ επηινγή.ηηο βνξεηφηεξεο ρψξεο νη βξνρνπηψζεηο είλαη ζπρλέο ζε φιε ζρεδφλ ηε δηάξθεηα ηνπ έηνπο πξάγκα πνπ ζπλεπάγεηαη καθξχηεξν ρξφλν μήξαλζεο θαη επνκέλσο κεγαιχηεξε επηθάλεηα θιηλψλ.ηνλ Διιεληθφ ρψξν,κεγάιν ηκήκα ηνπ έηνπο είλαη βάζηκα μεξφ πξάγκα πνπ ζε ζπλδηαζκφ κε ηελ δπλαηφηεηα γηα θάπνηα απνζήθεπζε ηεο ρσλεπκέλεο ιάζπεο,κπνξεί λα πεξηνξίζεη 89

90 ζνβαξά ηελ απαηηνχκελε οπηθάλεηα θιηλψλ θαη λα ηηο θαηαζηήζεη βάζηκε κέζνδν αθπδάησζεο.πξφζζεην επλντθφ ζηνηρείν ζηελ πεξίπησζε ηεο Λάξηζαο είλαη φηη θαηά ηε δπζκελή γηα ηε μήξαλζε ρεηκεξηλή πεξίνδν δελ ζα πξαγκαηνπνηείηαη βηνινγηθή επεμεξγαζία ή ζα πξαγκαηνπνηείηαη κφλν γηα κηθξφ κέξνο ηεο παξνρήο ησλ ιπκάησλ κε ζπλέπεηα ηελ παξαγσγή ιηγφηεξεο ιάζπεο. Η δαπάλε θεθαιαίνπ γηα ηελ κεραληθή αθπδάησζε εμαξηάηαη απφ ηε κέζνδν.οη πιαθνθηιηξφπξεζζεο έρνπλ πεξίπνπ ην ίδην θφζηνο κε ηηο θιίλεο μήξαλζεο ελψ νη ηαηληνθηιηξφπξεζζεο έρνπλ ζεκαληηθά κηθξφηεξν θφζηνο.δληνχηνηο,ην θφζηνο ησλ βειηησηηθψλ(al₂ O₃,πνιπειεθηξνιχηεο θ.ά.)πνπ απαηηεί ε κεραληθή αθπδάησζε είλαη κεγάιν,θαηά θαλφλα ηφζν κεγάιν ψζηε θαεθαιαηνκνηνχκελν λα είλαη κεγαιχηεξν απφ ην θφζηνο θαηαζθεπήο.έηζη,ζηελ πεξίπησζε ηεο Λάξηζαο ε νιηθή νηθνλνκηθή επηβάξπλζε απφ ηελ κεραληθή αθπδάησζε δελ ζα ήηαλ κηθξφηεξε απφ απηήλ ησλ θιηλψλ μήξαλζεο,ίζσο κάιηζηα ζα ήηαλ ζεκαληηθά κεγαιχηεξε.δμάιινπ,ε κεραληθή αθπδάησζε απαηηεί έκπεηξε θαη πξνζεθηηθή ιεηηνπξγία ρσξίο ηελ νπνία κπνξεί λα αλαθχπηνπλ ζνβαξά ιεηηνπξγηθά πξνβιήκαηα. εκαληηθφο παξάγνληαο γηα ηελ επηινγή ππήξμε ε απνπζία πξαγκαηηθψλ δεηγκάησλ ηιχνο ρσξίο ηα νπνία είλαη πνιχ δχζθνιε κία νξζνινγηθή πξφηαζε γηα ην θαηάιιειν ζχζηεκα κεραληθήο αθπδάησζεο.η θαιή ιεηηνπξγία ησλ ζπζηεκάησλ απηψλ ζπλαξηάηαη κε ηελ ζσζηή εθινγή ηνπ είδνπο θαη ησλ δφζεσλ ησλ βειηησηηθψλ θαη ην φιν ζχζηεκα κπνξεί λα βειηηνπνηεζεί κφλν ζε ζπλάξηεζε κε ηα ζπγθεθξηκέλα ραξαθηεξηζηηθά ηεο πξνο αθπδάησζε ιάζπεο.δίλαη πηζαλφ φηη ε Λάξηζα ζα πηνζεηήζεη ζε θάπνην κειινληηθφ ζηάδην ηελ κεραληθε αθπδάησζε γηα ζπκπιήξσζε ή θαη πιήξε αληηθαηάζηαζε ηεο μήξαλζεο θαη ηφηε ζα κπνξεί λα θάλεη ηελ ζσζηή επηινγή ελ φςεη ησλ γλσζηψλ πιένλ ραξαθηεξηζηηθψλ ηεο ιάζπεο,ζηελ παξνχζα φκσο θάζε νη θιίλεο μήξαλζεο απνηεινχλ ηελ θξφληκε επηινγή. 4.ΒΑΗΚΑ ΜΔΓΔΘΖ ΥΔΓΗΑΜΟΤ ΚΑΗ ΣΔΥΝΗΚΔ ΔΠΗΛΟΓΔ 4.1.Δξγα πξνθαηαξθηηθήο επεμεξγαζίαο Σα έξγα δηακνξθψλνληαη απφ ηξεηο δηψξπγεο απφ ηηο νπνίεο ε κία ζα είλαη εθεδξηθή.μέγηζηε παξνρή θάζε δηψξπγαο Q=1/2*1,20=0,60m³/sec.Οη δηψξπγεο εμάκκσζεο έρνπλ πνιπγσληθή δηαηνκή πνπ πξνζεγγίδεη ηελ παξαβνιηθή θαη ε ξνή ζε απηέο ξπζκίδεηαη απφ ζηελψζεηο ηχπνπ Venturi,πιάηνπο bo=0,30.σν(θξίζηκν)βάζνο ξνήο ζηελ ζηέλσζε ζα είλαη: c = ( Q2 (2) gb 2 )1/3 o θαη ην ελεξγεηαθφ χςνο,θαηά ηα γλσζηά,h=1,50hc.γεδνκέλνπ φηη ε ηαρχηεηα ζηνλ αλάληε εμακκσηή είλαη κηθξή(0,30m/sec)ην βάζνο ξνήο ζε απηφλ ζα είλαη πξαθηηθψο ίζν κε h πξάγκα πνπ ζε ζπλδπαζκφ κε ηηο άλσ ζρέζεηο δίλεη ηε ζρέζε 5 ηνπ θεθαιαίνπ ΙΙΙ.Πξνθχπηεη h=1,10m νπφηε απφ ηελ ζρέζε 4 ηνπ θεθαιαίνπ ΙΙΙ πξνθχπηεη άλσ πιάηνο ηεο παξαβνιηθήο δηαηνκήο x=2,70m.γηα ηελ απνκάθξπλζε θφθθσλ κε δηάκεηξν κεγαιχηεξε απφ 0,2mm,ζεξκνθξαζία ιπκάησλ 10⁰ C θαη ππθλφηεηα θφθθσλ 2500kg/m³ πξνθχπηεη απφ ηελ ζρέζε 3 ηνπ θεθαιαίνπ ΙΙΙ u s =2,5cm/sec θαη ε εθαξκνγή ηεο ζρέζεο 6(ΙΙΙ)κε πξνζαχμεζε 50% γηα αληηκεηψπηζε ηεο ηχξβεο εηζφδνπ-εμφδνπ δίλεη κήθνο δηψξπγαο εμάκκσζεο L=20m.εκεηψλεηαη φηη ηα Σεχρε Γεκνπξάηεζεο ηνπ έξγνπ δίλνπλ ηε δπλαηφηεηα ζηνπο δηαγσληδφκελνπο λα κεηαβάιινπλ θάπσο ηηο δηαζηάζεηο ηεο δηαηνκήο,κε δηαηήξεζε ηεο ηαρχηεηαο ξνήο ζηα 0,30m/sec,ψζηε λα κπνξνχλ λα πξνζαξκφζνπλ 90

91 ηνλ κεραληζκφ ζάξσζεο ηεο άκκνπ. ε θάζε δηψξπγα ζα εγθαηαζηαζεί εζράξα κε 20 αλνίγκαηα ησλ 2,5cm.Η ηαρχηεηα ξνήο ζηα αλνίγκαηα ζα είλαη 1,05m/sec γηα ηελ απνιχησο κέγηζηε παξνρή 0,60m/sec.Οη εζράξεο ζα είλαη κεραληθά θαζαξηδφκελεο.ο κεραληζκφο θαζαξηζκνχ ζα ηίζεηαη ζε ιεηηνπξγία απηφκαηα,κε βάζε ηε δηαθνξά ζηάζκεο αλάληε-θαηάληε αιιά επίζεο γηα ιφγνπο αζθαιείαο κε βάζε σξνινγηαθφ πξφγξακκα.σα εζραξψκαηα ζα ζπκπηέδνληαη κε θαηάιιειε πξέζζα. ην ζηάδην Ι ζα θαηαζθεπαζζνχλ φιεο(3) δηψξπγεο αιιά ζα εμνπιηζζνχλ κφλν νη δχν. 4.2.Αληιηνζηάζην εηζόδνπ (Α1) Η ζηάζκε ηνπ εδάθνπο είλαη πεξίπνπ +67,ε θαηψηεξε ζηάζκε πξνζαγσγήο ησλ ιπκάησλ πεξίπνπ +64 θαη ε ζηάζκε ησλ ιπκάησλ ζηηο δεμακελέο πξσηνβάζκηαο θαζίδεζεο,φπσο πξνθχπηεη απφ ηνλ πδξαπιηθφ ππνινγηζκφ +71,10.Απαηηείηαη ζπλεπψο αλχςσζε ησλ ιπκάησλ κεηά ηελ πξνθαηαξθηηθή επεμεξγαζία θαη απηφ είλαη ην έξγν ηνπ αληιηνζηαζίνπ Α1. Γηα ηνπο ιφγνπο πνπ έρνπλ εθηεζεί ζε πξνεγνχκελν θεθάιαην (ΙΙ-5.2)απνθαζίζζεθε ε εγθαηάζηαζε ειίθσλ ηνπ Αξρηκήδε.Ο ζπλνιηθφο αξηζκφο ησλ ειίθσλ ζα είλαη 5 θαηά ην ηειηθφ ζηάδην θαη θαηά ην ζηάδην Ι.Η κία απφ ηηο έιηθεο ζα είλαη εθεδξηθή.η κέγηζηε δηνρεπηηθφηεηα ησλ ειίθσλ ζα είλαη 1,20 = 0,30m³/sec.Παξαηεξείηαη (θεθ.ιι ) φηη αθφκε θαη εηζεξρφκελε παξνρή 0,10m³/sec ζα αληιείηαη (απφ κία έιηθα)κε πςειφ βαζκφ απφδνζεο. 4.3.Γεμακελέο πξσηνβάζκηαο θαζίδεζεο(γπκ) Καηά γεληθή ζεψξεζε,ππάξρεη πξφβιεκα βέιηηζηεο θαηαλνκήο ηνπ έξγνπ επεμεξγαζίαο κεηαμχ πξσηνβάζκηαο θαζίδεζεο θαη βηνινγηθήο βαζκίδαο.με ηελ αχμεζε ηεο επηθάλεηαο ησλ ΓΠΚ απμάλεη ν βαζκφο απφδνζεο θαη ζπλεπψο κεηψλνληαη ηα θνξηία ηεο βηνινγηθήο βαζκίδαο.ηελ πεξίπησζε ηεο Λάξηζαο δελ ππάξρεη,απφ πξαθηηθή ηνπιάρηζηνλ άπνςε,πξφβιεκα βειηηζηνπνίεζεο δεδνκέλνπ φηη θαη νη δχν βαζκίδεο ζα πξέπεη λα εμαληιήζνπλ ηηο δπλαηφηεηεο ηνπο πξνθεηκέλνπ λα επηηεπρζεί ν απαηηνχκελνο πνιχ πςειφο νιηθφο βαζκφο επεμεξγαζίαο. Γίλεηαη δεθηφ πδξαπιηθφ θνξηίν q=35m/εκ, νπφηε γηα ηε ζπγθέληξσζε S₀ =305mg/1 πξνθχπηεη,απφ ηηο ζρέζεηο 1 θαη 3 ηνπ θεθαιαίνπ IV,βαζκφο απφδνζεο,σο πξνο SS,Δπ=0,60 θαη σο πξνο BOD₅ Δπ (BOD₅ ) =0,38.Πξνζπάζεηα επίηεπμεο κεγαιχηεξσλ βαζκψλ απφδνζεο δελ ζα ήηαλ ξεαιηζηηθή θαη νπσζδήπνηε ζα ήηαλ αληηνηθνλνκηθή.έηζη,γηα q=25m/εκ δειαδή γηα αχμεζε ηεο επηθάλεηαο ησλ δεμακελψλ θαηά 40% ν βαζκφο απφδνζεο ζα γηλφηαλ κφλν 0,63 έλαληη ηνπ άλσ 0,60. Απαηηνχκελε επηθάλεηα ΓΠΚ Απ= = 1643m².Θα θαηαζθεπαζζνχλ νη 35 δεμακελέο κε ειάρηζηε δηάκεηξν κεηξνχκελε ζηελ ζηάζκε ηνπ πεξηκεηξηθνχ ππεξρεηιηζηή 18,70m.ην ζηάδην Ι ζα θαηαζθεπαζζνχλ 3ΓΠΚ.Ο θαηαζθεπαζηήο ηνπ έξγνπ ζα κπνξεί λα απμήζεη ηελ άλσ δηάκεηξν ψζηε λα ηελ πξνζαξκφζεη ζηελ δηαζέζηκε,ζχκθσλα κε ηελ πξνζθνξά ηνπ,δηάκεηξν ζαξσηή. 4.4.Γεπηεξνβάζκηα (βηνινγηθή) επεμεξγαζία Οη ζπγθεληξψζεηο ξχπσλ ζηελ πξσηνβάζκηα εθξνή πνπ ζα θνξηίδνπλ ηε βηνινγηθή βαζκίδα ζα είλαη νη εμήο: 91

92 L1 0,62*270= 167 mg/i Sv1 0,40*230= 92 mg/i Sf1 0,40*75= 30 mg/i Γίλεηαη δεθηή απνκάθξπλζε αδψηνπ ζηηο ΓΠΚ θαηά 5% νπφηε Ν1=58-3=55mg/I. Δθαξκφδεηαη ην αθφινπζν απιφ καζεκαηηθφ νκνίσκα ηεο βηνινγηθήο βαζκίδαο. S = 1 λ 1/Θc=1,82(1-Δ)-0,04 (3) 1+βb Θc 1+bΘc ι=θ/θc (5) V=Θ*Q₀ (6) ι=1-(m-1)r (7) Aη Q/qm (8) Aη W= λ m 1+r Q₀S Gm YEL1 + 1 E Sv1 + Sf1 (4) (9) *Q₀ (10) Q2=(f- KeY )*Q₀ L1E+4,57Q₀ ΓΝ (11) 1+bΘc Όπνπ : Θc=Μέζνο ρξφλνο παξακνλήο κηθξννξγαληζκψλ(εκέξεο) Δ=Βαζκφο απφδνζεο βηνινγηθήο βαζκίδαο= L1 L2 L1 S=S1=ζπγθέληξσζε SS ζην αλάκηθην πγξφ Θ=κέζνο πδξαπιηθφο ρξφλνο επεμεξγαζίαο β=ιφγνο ηαρχηεηαο παξαγσγήο ζηεξεψλ ππνιεηκκάησλ θζνξάο κηθξννξγαληζκψλ πξνο ηαρχηεηα θζνξάο b=εηδηθή ηαρχηεηα θζνξάο κηθξννξγαληζκψλ Τ=ζπληειεζηήο δεκηνπξγίαο βηνκάδαο(κάδα/κάδα) V=φγθνο βηνινγηθνχ αληηδξαζηήξα (δεμακελψλ αεξηζκνχ) m=βαζκφο ζπκπχθλσζεο ελεξγήο ιάζπεο=s7/s.σππηθή κέζε ηηκή S7=8500 mg/l r=ζπληειεζηήο επαλαθπθινθνξίαο r= R Q₀ Ar=επηθάλεηα δεμακελψλ δεπηεξνβάζκηαο θαζίδεζεο q m =κέγηζην επηηξεπφκελν αλεγκέλν πδξαπιηθφ θνξηίν ΓΓΚ Q m= κέγηζην επηηξεπφκελν ζηεξεφ θνξηίν ΓΓΚ W=παξνρή πεξηζζεχνπζαο ελεξγήο ιάζπεο=q8 O 2 =απαηηνχκελε ηαρχηεηα (κάδα/ρξφλνο)παξνρήο νμπγφλνπ f=ιφγνο νιηθνχ BOD(BOD u ) πξνο BOD₅ Ke= BOD u κηθξνβηαθήο κάδαο (κάδα/κάδα) ΓΝ=ζπγθέληξσζε ληηξνπνηνχκελνπ ακκσληαθνχ αδψηνπ Η ζρέζε 3 δίλεη ηνλ απαηηνχκελν Θc κε πηζαλφηεηα ππνζρεδηαζκνχ θνληά ζηα 10%(7).Σα θνξηία ξχπσλ είλαη ηα κέζα παξαηεξνχκελα ελψ νη ΓΠΚ ζρεδηάζζεθαλ κε βάζε ηνπο κέζνπο παξαηεξνχκελνπο βαζκνχο απφδνζεο(θεθ.ιv).έηζη,κε ηελ πξνυπφζεζε θαιήο ιεηηνπξγίαο ησλ ΓΠΚ κπνξεί λα ππνηεζεί φηη ε εγθαηάζηαζε επεμεξγαζίαο ζρεδηάδεηαη,σο πξνο ηελ κέζε απφδνζε ηεο σο πξνο BOD ₅ κε 92

93 αζθάιεηα θνληά ζην 90%. ηνπο ζπληειεζηέο β θαη b δίλνληαη νη ηππηθέο ηηκέο β=0,20 θαη b=0,05εκ -1 ζην δε ζπληειεζηή Τ ε ηηκή 0,75 πνπ βξίζθεηαη ζην πςειφηεξν ηκήκα ηεο ζπλήζνπο δηαθχκαλζεο ηνπ(0,50-0,80).πλεπψο,ε εθαξκνγή ηεο ζρέζεο 4 κε ηηο άλσ ηηκέο ζπληειεζηψλ νδεγεί ζε κία ινγηθψο ζπληεξηηηθή εθηίκεζε ηεο ζπγθέληξσζεο S.Οη ζπλήζεηεο ηηκέο ησλ q m θαη Q m βξίζθνληαη ζηα δηαζηήκαηα m/εκ. Καη kg/m²εκεξ.αληηζηνίρσο (1).Γίλνληαη δεθηέο νη ηηκέο q m =25 θαη Q m =90 πνπ κπνξνχλ λα ζεσξεζνχλ φηη νδεγνχλ ζε έλα θάπσο ζπληεξηηηθφηεξν απφ ηνλ κέζν ζρεδηαζκφ. Γηα ηνλ ππνινγηζκφ ηεο απαηηνχκελεο παξνρήο νμπγφλνπ δερφκαζηε ηνλ ινγηθά ζπληεξεηηθφ ηηκψλ f=1,60 KeY=0,85 θαη b=0,06εκ ¹.Γερφκαζηε επίζεο φηη απφ ηελ ζπγθέληξσζε εηζξνήο ηνπ νιηθνχ αδψηνπ,ν1=55 mg/l ηα 6 mg/l ζα ελζσκαησζνχλ ζηελ απνκαθξπλφκελε ελεξγή ιάζπε, ην 1mg/L ζα απνκαθξπλζεί κε ηελ εθξνή θαη ηα ππφινηπα 48mg/L ζα νμεηδσζνχλ ζε NO ₃(ΓΝ=48). Ο απαηηνχκελνο ρξφλνο Θc γηα πιήξε ληηξνπνίεζε κπνξεί λα ππνινγηζζεί κε εθαξκνγή καζεκαηηθνχ νκνηψκαηνο πνπ έρεη ηθαλνπνηεηηθή ζεσξεηηθή βάζε (1) ππάξρεη φκσο αζάθεηα σο πξνο ηηο ηηκέο ησλ ππεηζεξρνκέλσλ θηλεηηθψλ ζπληειεζηψλ.πξνηηκήζεθε ε εθαξκνγή ηεο αθφινπζεο εκπεηξηθήο ζρέζεο πνπ πξνέθπςε απφ δηάγξακκα πνπ δίλεη ε Κνηλή Δπηηξνπή ASCE θαη WPCF(8) Θc=10 1,779-0,0471T εκέξεο (12) Όπνπ Σα=ζεξκηθξαζία ιπκάησλ. Η ληηξνπνίεζε απαηηείηαη (έηνο 2005)γηα παξνρέο Πελεηνχ Q 45m³/sec πνπ παξαηεξνχληαη αθφκε θαη ζε ςπρξέο επνρέο ηνπ έηνπο θαηά ηηο νπνίεο ε ζεξκνθξαζία ησλ ιπκάησλ κπνξεί λα πέθηεη ζηνπο 15⁰ C.Γηα Σ=15⁰ C ε ζρέζε 12 δίλεη Θc=11,82 εκ.δμάιινπ,ε κέγηζηε επηηξεπφκελε ζπγθέληξσζε BOD₅ θαιχπηνπλ ηηο απαηηήζεηο γηα ληηξνπνίεζε θαη ην βηνινγηθφ ζχζηεκα ζα ζρεδηαζζεί γηα Θc=12 εκέξεο. Παξαηεξείηαη φηη άπεηξνη ζπλδπαζκνί ηηκψλ V,Aη θαη r κπνξνχλ λα επηηχρνπλ ηηο άλσ δεηνχκελεο απνδφζεηο.γηα κία απζαηξέησο εθιεγφκελε ηηκή S πξνθχπηεη απφ ηελ ζρέζε 4 ε ηηκή ι απφ ηηο ζρέζεηο 5 θαη 6,ν φγθνο V απφ ηελ ζρέζε 7,ν ζπληειεζηήο επαλαθπθινθνξίαο r θαη απφ ηηο αληζψζεηο 8 θαη 9,ε κία απφ ηηο νπνίεο ζα εθαξκνζζεί σο εμίζσζε,ε επηθάλεηα Αη.Γηα ηηο κεγαιχηεξεο ηηκέο S ν φγθνο ηνπ βηνινγηθνχ αληηδξαζηήξα κηθξαίλεη αιιά απμάλεη ε επηθάλεηα ησλ ΓΓΚ.Τπάξρεη ζπλεπψο πξφβιεκα βειηηζηνπνίεζεο δειαδή ειαρηζηνπνίεζεο ηνπ αζξνίζκαηνο ησλ δαπαλψλ θαηαζθεπήο ησλ ΒΑ θαη ΓΓΚ.Οη ζπλεπαγφκελεο κεηαβνιέο ηνπ r δελ έρνπλ αμηφινγεο νηθνλνκηθέο επηπηψζεηο.σν αληιηνζηάζην επαλαθπθινθνξίαο ζρεδηάδεηαη κε πεξηζψξηα,(ζπλήζσο r=1)ελψ νη επηπηψζεηο απφ ηηο δηαθνξέο ζηελ θαηαλάισζε ελέξγεηαο κπνξνχλ λα ζεσξεζνχλ ακειεηέεο. Σν πξφβιεκα βειηηζηνπνίεζεο επηιχζεθε κε εθαξκνγή ησλ εμήο Αγγιηθψλ ζπλαξηήζεσλ θφζηνπο(9). Γαπάλε θαηαζθεπήο δεμακελψλ αεξηζκνχ(βηνινγηθψλ αληηδξαζηήξσλ) Γ1=68,4 V 0,73 ρηι.ιηξψλ (13) Όπνπ V=φγθνο ζε ρηιηάδεο m³ Γαπάλε θαηαζθεπήο κηαο ΓΓΚ Γ2=74,2Α ρηι.ιηξψλ (14) Όπνπ Α-βξερφκελε επηθάλεηα ζε ρηιηάδεο m² Γαπάλε εμνπιηζκνχ κηαο ΓΓΚ Γ3=1,45D 0,51 ρηι.ιηξψλ (15) Όπνπ D=δηάκεηξνο ηεο δεμακελήο ζε m. 93

94 Η απαηηνχκελε ηθαλφηεηα ηνπ εμνπιηζκνχ αεξηζκνχ είλαη αλεμάξηεηε απφ ηνλ φγθν V θαη ζπλεπψο ε δαπάλε ηνπ δελ επεξεάδεη ηελ βειηηζηνπνίεζε. Οη άλσ δαπάλεο αλαθέξνληαη ζην 3₀ ηξίκελν 1976 θαη κπνξνχλ λα εθαξκνζζνχλ ρσξίο ηελ αξηζκεηηθή αλαπξνζαξκνγή ζην πξφβιεκα βειηηζηνπνίεζεο,δεδνκέλνπ φηη νη ζπληζηψκελνη Αγγιηθνί ζπληειεζηέο αλαζεψξεζεο δελ δηαθέξνπλ ζνβαξά κεηαμχ έξγσλ Πνι.Μεραληθνχ θαη Η-Μ έξγσλ. Πξνέθπςε βέιηηζηε ηηκή S=3000mg/L. Οπφηε απφ ηηο ζπλαξηήζεηο ηνπ καζεκαηηθνχ νκνηψκαηνο πξνθχπηνπλ ηα εμήο κεγέζε ζρεδηαζκνχ. ι=0,0393 Θ=0,472 εκέξεο=11,3 ψξεο V=27117 m³ έηνο 2005 Aη=2923 n² έηνο 2005 m=2,83 r=0,525 W=800 m³/εκ έηνο 2005 Ο₂ =22520kg/εκ έηνο 2005 Ο εμνπιηζκφο αεξηζκνχ ζα πξέπεη λα κπνξεί λα αληαπνθξίλεηαη ζηηο αηρκέο δήηεζεο Ο₂ πνπ αληηζηνηρνχλ ζηηο σξηαίεο αηρκέο εηζεξρφκελνπ BOD.Οη κεγαιχηεξνη ρξφλνη Θ ζπλεπάγνληαη κεγαιχηεξε άκβιπλζε ησλ αηρκψλ ηνπ θνξηίνπ BOD ησλ δεμακελψλ αεξηζκνχ. Γηα ηνλ κάιινλ κεγάιν Θ=11,3 ψξεο ζπληειεζηήο αηρκήο δήηεζεο Ο₂ ίζνο κε 1,25 κπνξεί λα ζεσξεζεί ηθαλνπνηεηηθφο.πλεπψο,ν εμνπιηζκφο αεξηζκνχ ζα πξέπεη λα έρεη ηθαλφηεηα ππφ πξαγκαηηθέο ζπλζήθεο 28150kg/εκ=1173kgO₂ /ψξα. Η απφδνζε ησλ αεξηζηψλ νξίδεηαη θαη ειέγρεηαη ππφ ηππηθέο ζπλζήθεο,γηα θαζαξφ λεξφ(λεξφ βξχζεο)ζεξκνθξαζίαο 20⁰ C κε κεδεληθή ζπγθέληξσζε δηαιπκέλνπ νμπγφλνπ (DO).Αλ P₀ θαη P ε απφδνζε ππφ ηππηθέο θαη πξαγκαηηθέο ζπλζήθεο,αληηζηνίρσο,ηφηε: βcw Cl P=P₀ *α( 9,17 )*(1,024)T-20 (16) Όπνπ α=δηνξζσηηθφο ζπληειεζηήο γηα ην αλάκηθην πγξφ=0,80-0,85.γερφκαζηε α=0,80 β=ιφγνο ζπγθέληξσζεο θνξεζκνχ DO ζην αλάκηθην πγξφ πξνο ηελ ζπγθέληξσζε θνξεζκνχ ζην θαζαξφ λεξφ γηα ηελ ίδηα ζεξκνθξαζία Cw=ζπγθέληξσζε θνξεζκνχ DO ζε θαζαξφ λεξφ ππφ ηελ πξαγκαηηθή ζεξκνθξαζία Σ C L =επηζπκεηή ζπγθέληξσζε DO ζην αλάκηθην πγξφ. C L =2mg/l. Η ζρέζε Ρ/Ρα δελ είλαη επαίζζεηε ζηελ κεηαβνιή ηεο Σ.Γηα Σα=15⁰ -25⁰ C θπκαίλεηαη κεηαμχ 0,592 θαη 0,585.πλεπψο,ε ηθαλφηεηα ησλ αεξηζηψλ ππφ ηππηθέο ζπλζήθεο ζα πξέπεη λα είλαη 2000kgO₂ /ψξα.η κηζή ηθαλφηεηα απαηηείηαη γηα ην ζηάδην Ι. Ο εμνπιηζκφο αεξηζκνχ ζα απνηειείηαη απφ βξαδχζηξνθνπο κεραληθνχο αεξηζηέο.απφ ηελ άπνςε δαπάλεο πξνκήζεηαο-εγθαηάζηαζεο θαη πξνβιεκάηςλ ιεηηνπξγίαο-ζπληήξεζεο απνηεινχλ αλακθηζβήηεηα θαιχηεξε ιχζε.ην ηειεπηαίν 94

95 απηφ ζχζηεκα απνδίδνληαη απφ κεξηθνχο ζπγγξαθείο ηα πιενλεθηήκαηα κηθξφηεξεο θαηαλάισζεο ελέξγεηαο αλά κνλάδα κάδαο δηνρεηεπφκελνπ νμπγφλνπ θαη κηθξφηεξσλ δηαηκεηηθψλ δπλάκεσλ πνπ αζθνχληαη ζηηο θξνθίδεο ελεξγήο ιάζπεο,ιεπηνκεξέζηεξε φκσο εμέηαζε εκθαλίδεη ηα πιενλεθηήκαηα απηά σο αλχπαξθηα ή ακειεηέα.η ηζρπξηδφκελε κεγαιχηεξε απφδνζε έλαληη ησλ κεραληθψλ αεξηζηψλ (κεγαιχηεξε κάδα κεηαβηβαδφκελνπ νμπγφλνπ αλά kwh) απνδίδεηαη ζηνπο δηαρπηέο κηθξψλ θπζαιίδσλ ζπλδπαδφκελνπο,ζπλήζσο,κε κεγάιν βάζνο δεμακελήο.δίλαη αιήζεηα φηη κε βάζε ηεο ηάμεο ησλ 8m(πξάγκα φκσο πνπ απμάλεη ην θφζηνο ησλ δεμακελψλ)ην πνζνζηφ ηνπ δηνρεηεπφκελνπ νμπγφλνπ πνπ κεηαβηβάδεηαη ζηελ κάδα ηνπ αλάκηθηνπ πγξνχ θζάλεη ζην επίπεδν 25-30% κε ζπλέπεηα ηελ ζνβαξή ηαπείλσζε ηεο απαηηνχκελεο παξνρήο αέξα απφ ηελ άιιε φκσο πιεπξά απμάλεη ιφγσ βάζνπο ε απαηηνχκελε πίεζε πξάγκα πνπ ζε ζπλδπαζκφ κε ηηο ζπλέπεηεο ηεο κεξηθήο έκθξαμεο κεηαμχ δηαδνρηθψλ ζπληεξήζεσλ αλαηξεί,ην ελεξγεηαθφ πιενλέθηεκα ηεο ειαηησκέλεο παξνρήο αέξα.δίλαη ραξαθηεξηζηηθφ φηη θαηά ηνπο Metcalf θαη Eddy(1) ε αλά kwh ηππηθή απφδνζε ησλ ιεπηψλ δηαρπηψλ κεγάινπ βάζνπο θζάλεη ζηα 2kgO₂ ελψ ε απφδνζε ησλ βξαδχζηξνθσλ κεραληθψλ αεξηζηψλ θζάλεη ζην 2,4kgO₂.ε φπη αθνξά ηελ δηάηκεζε ησλ θξνθίδσλ πξέπεη λα αλαγλσξηζζεί ζηνπο δηαρπηέο έλα ζεσξεηηθφ πιενλέθηεκα εμαηηίαο ηεο πην νκνηφκνξθεο θαηαλνκήο ησλ δηαηκεηηθψλ δπλάκεσλ.δληνχηνηο θαηά ηελ Αγγιηθή εκπεηξία (πξνζσπηθή επηθνηλσλία ησλ Δηδηθψλ πκβνχισλ κε ην επηζηεκνληθφ πξνζσπηθφ ιεηηνπξγίαο πνιιψλ Αγγιηθψλ εγθαηαζηάζεσλ)δελ έρνπλ παξαηεξεζεί κε βξαδπζηξφθνπο κεραληθνχο αεξηζηέο θαηλφκελα ζξαχζεο θξνθίδσλ ζε έθηαζε ηνπιάρηζηνλ πνπ λα πξνθαινχλ πξνβιήκαηα ζηε θαζίδεζε.σέηνηα θαηλφκελα θαίλεηαη φηη παξαηεξνχληαη ζηελ πεξίπησζε ηαρχζηξνθσλ αεξηζηψλ νη νπνίνη άιισζηε έρνπλ θαη ην πξφβιεκα ησλ απμεκέλσλ πξνβιεκάησλ ζπληήξεζεο. Η ηππηθή απφδνζε ησλ αεξηζηψλ εμαξηηέηαη ζε θάπνην βαζκφ απφ ηηο δηαζηάζεηο ησλ δεμακελψλ θαη ηηο ζρεηηθέο ζέζεηο ησλ αεξηζηψλ.θεσξήζεθε έηζη ζθφπηκν πξνθεηκέλνπ λα δνζεί ζηνπο δηαγσληδφκελνπο ε δπλαηφηεηα λα εγγπεζνχλ κία θαηά ην δπλαηφ πςειή ελεξγεηαθή απφδνζε ησλ αεξηζηψλ θαη γεληθφηεξα ηελ βέιηηζηε ιεηηνπξγία ηνπ ζπηήκαηνο δεμακελψλ-αεξηζηψλ λα αθεζνχλ ζηελ εθινγή ησλ δηαγσληδνκέλσλ ην πιήζνο θαη δηαζηάζεηο ησλ δεμακελψλ ν ηξφπνο θπθινθνξίαο ηνπ αλάκηθηνπ πγξνχ θαη νη ζέζεηο ησλ αεξηζηψλ.τπνρξεσηηθή βάζε ησλ πξνζθνξψλ,ζα είλαη ν νιηθφο φγθνο ησλ δεμακελψλ V=1/2*27117=13650m³ θαη ε ηππηθή ηθαλφηεηα ηνπ εμνπιηζκνχ αεξηζκνχ ίζε κε 1000kgO₂ /ψξα.οξίζζεθε επίζεο θαη ε ειάρηζηε ηππηθή ελεξγεηαθή απφδνζε ηνπ εμνπιηζκνχ,ίζε κε 1,80kgO₂ αλά kwh θαηαλαινχκελεο ελέξγεηαο κε κέηξεζε ηεο ζηνλ πίλαθα ησλ αεξηζηψλ.πξνζθεξφκελεο κεγαιχηεξεο ελεξγεηαθέο απνδφζεηο ζα βαζκνινγνχληαη θαηάιιεια θαηά ηνλ δηαγσληζκφ. Η δεπηεξνβάζκηα ιάζπε ζα ξέεη κε βαξχηεηα θαη κε πεξίπνπ ζπλερείο θαη ειεγρφκελεο παξνρέο ζηελ ιεθάλε εηζφδνπ ηνπ αληιηνζηαζίνπ επαλαθπθινθνξίαο(α2).η ζπλερήο θαη ειεγρφκελε απνκάθξπλζε ιάζπεο,απνηειεί θξίζηκν παξάγνληα γηα ηελ θαιή ιεηηνπξγία ησλ ΓΓΚ.Γεδνκέλνπ φηη ν βηνινγηθφο αληηδξαζηήξαο πξαγκαηνπνηεί ληηξνπνίεζε ηπρφλ καθξά παξακνλή ηεο ιάζπεο ζηηο ΓΓΚ ζα είρε σο ζπλέπεηα δεκηνπξγία αλνμηθψλ ζπλζεθψλ πξάγκα πνπ ζα νδεγνχζε ζε έθιπζε Ν₂ θαη Ν₂ Ο πξντφλησλ αλαγσγήο ησλ ΝΟ₃ (απνληηξνπνίεζε)κε ηειηθφ απνηέιεζκα ηελ αλχςσζε ιάζπεο ζηελ επηθάλεηα ησλ δεμακελψλ.ην αληιηνζηάζην επαλαθπθινθνξίαο ζα εγθαηαζηαζνχλ 3+1 έιηθεο (ηειηθφ ζηάδην)κε κέγηζηε ηθαλφηεηα θάζε κίαο 0,22m³/sec.Απφ ηελ δεμακελή αλχςσζεο ηνπ αληιηνζηαζίνπ ε ιάζπε ζα νδεγείηαη κε βαξχηεηα απέλαληη απφ ηηο δεμακελέο αεξηζκνχ ζηελ δεμακελή κεξηζκνχ ΓΜ₅.Απφ ην δηακέξηζκα εηζφδνπ ηεο ΓΜ₅ 95

96 απνκαθξχλεηαη ε πεξηζζεχνπζα ιάζπε πξνο ην αληιηνζηάζην Α1.Η ππφινηπε ελεξγή ιάζπε είλαη απηή πνπ επαλαθπθινθνξείηαη φπσο θαίλεηαη ζην αθφινπζν ζθαξίθεκα πνπ ππνζέηεη 4 δεμακελέο αεξηζκνχ. R α δ Α β γ α β γ δ ΓΜ₂ ΓΜ₅ Η επαλαθπθινθνξνχκελε ελεξγή ιάζπε δηαλέκεηαη κε ππεξρεηιηζηέο ζηα δηακεξίζκαηα α,β,γ,δ ηεο ΓΜ₅ θαη απφ εθεί νδεγείηαη ζηα αληίζηνηρα δηακεξίζκαηα ηεο ΓΜ₂ ζηα νπνία θαηαιήγνπλ θαη νη πξσηνβάζκηεο εθξνέο νη νπνίεο ζπγθεληξψλνληαη πξψηα (απφ ηηο 6 ΓΠΚ) ζην δηακέξηζκα Α.Σν κίγκα πξσηνβάζκησλ εθξνψλ θαη επαλαθπθινθνξνχκελεο ιάζπεο νδεγείηαη κε βαξχηεηα απφ ηα δηακεξίζκαηα α,β,γ,δ ηεο ΓΜ₂ ζηηο αληίζηνηρεο δεμακελέο αεξηζκνχ. Η ιεηηνπξγία ηεο βηνινγηθήο βαζκίδαο ζα ειέγρεηαη κε ηειερεηξηζκνχο,απφ ηελ Αίζνπζα Διέγρνπ ηνπ Κηηξίνπ Γηνίθεζεο(ΑΔΚΓ).Οη ηειερεηξηζκνί απηνί ζα είλαη νη εμήο: α)σειερεηξηζκφο δηθιείδσλ απφιεςεο δεπηεξνβάζκηαο ιάζπεο απφ ηηο ΓΓΚ θαη δηθιείδαο απνκάθξπλζεο πεξηζζεχνπζαο ιάζπεο απφ ηελ ΓΜ₅ ελ φςεη ησλ ηειεκεηαβηβαδφκελσλ ζηελ ΑΔΚΓ πιεξνθνξηψλ ζρεηηθψο κε ηελ ζπγθέληξσζε SS ζην αλάκηθην πγξφ,ζηελ δεπηεξνβάζκηα πεξηζζεχνπζα ιάζπε θαη ζηηο δεπηεξνβάζκηεο εθξνέο,ηελ ζηάζκε ιάζπεο ζηηο ΓΓΚ θαη επίζεο ζρεηηθψο κε ηηο παξνρέο ηεο δεπηεξνβάζκηαο ιάζπεο πνπ απνκαθξχλεηαη απφ ηηο ΓΓΚ θαη ΓΜ₅.Πξφθεηηαη γηα ην ζεκαληηθφηεξν ζχζηεκα ειέγρνπ ηεο απφδνζεο ηεο βηνινγηθήο βαζκίδαο. β)μεηαβνιή κε ηειερεηξηζκφ ηεο πςνκεηξηθήο ζέζεο ησλ ππεξρεηιηζηψλ ησλ δεμακελψλ αεξηζκνχ,πξάγκα πνπ ζα κεηαβάιιεη ηελ βχζηζε θαη επνκέλσο ηελ απφδνζε ησλ αεξηζηψλ ελ φςεη ησλ ηειεκεηαβηβαδφκελσλ ζηελ ΑΔΚΓ πιεξνθνξηψλ ζρεηηθά κε ηελ ζπγθέληξσζε ηνπ δηαιπκέλνπ νμπγφλνπ ζηηο δεμακελέο.με ην ζχζηεκα απηφ κπνξεί λα πεξηνξηζζεί ζην ειάρηζην ε θαηαλάισζε ελέξγεηαο. 4.5.Σξηηνβάζκηα επεμεξγαζία Πεξηιακβάλεη ηελ εγθαηάζηαζε ρισξίσζεο θαη ηηο Λίκλεο Απνρισξίσζεο πκπιεξσκαηηθήο Καζίδεζεο (ΛΑΚ),θαη ην έξγν επαλαεξηζκνχ. Η ηξηηνβάζκηα επεμεξγαζία ζα εξγάδεηαη θαηά ηελ επνρή ησλ αξδεχζεσλ θαη ρακειψλ ξνψλ ζηνλ Πελεηφ θαη έρεη σο θχξην ζηφρν λα ηαπεηλψλεη ηα θνινβαθηεξίδηα πεξηηησκάησλ(fc)ηεο εθξνήο ζην επίπεδν ησλ 100/100ml θαη ην ππνιεηκκαηηθφ ριψξην ζε ηέηνηα ζπγθέληξσζε ψζηε,ε ηειηθή ζπγθέληξσζή ηνπ ζηνλ Πελεηφ λα κελ ππεξβαίλεη ηελ ζηάζκε 0,01mg/l. Οη απνκαθξχλζεηο FC ζηηο κνλάδεο πξνθαηαξθηηθήο,πξσηνβάζκηαο θαη δεπηεξνβάζκηαο επεμεξγαζίαο είλαη νη αθφινπζεο(1). 96

97 Δμακκσηέο 10-25% Γερφκαζηε 10% Πξσηνβάζκηα 25-75% Γερφκαζηε 25% θαζίδεζε χζηεκα ελεξγήο ιάζπεο 90-98% δερφκαζηε 95% Οιηθή απνκάθξπλζε 96,6%.πλεπψο ε ζπγθέληξσζε FC ζηηο δεπηεξνβάζκηεο εθξνέο ζα είλαη 0,034*30*10⁶ =1*10⁶ /100ml. ηηο ΛΑΚ ζα πξαγκαηνπνηείηαη κείσζε ησλ FC θαηά ηελ εμήο ζρέζε πνπ πξνηείλεη ν Mara (10) Ne = 1 (17) Ni 1+KΘ Όπνπ Νi,Ne νη ζπγθεληξψζεηο ζηελ είζνδν,έμνδν θαη Θ=ρξφλνο παξακνλήο ζηηο ιίκλεο=1 εκέξα.η ζηαζεξά Κ έρεη ηελ ηηκή : Κ=2,6(1,19) Σ-20 εκ ¹. Όπνπ Σ=ζεξκνθξαζία λεξνχ ιίκλεο. Γηα ηελ πεξίνδν ησλ ρακειψλ ξνψλ ηνπ πνηακνχ δερφκαζηε Σ=25⁰ C φηη Κ=6,2 θαη Νe/Ni=0,139.πλεπψο,ε ζπγθέληξσζε FC ζηελ εθξνή απφ ηηο δεμακελέο επαθήο ρισξίνπ (ΓΔΥ)δελ ζα πξέπεη λα ππεξβαίλεη ηελ Ν= 100 0,139 =719/100ml Αλ Ν₀ θαη Ν νη ζπγθεληξψζεηο FC θαηά ηελ είζνδν θαη έμνδν απφ ηελ ΓΔΥ ηφηε είλαη θαηά ηελ ζρέζε ηνπ Collins (1): N=N₀ (1+0,23Ct*t) ³ (18) Όπνπ t=ρξφλνο επαθήο (min) Ct=ζπγθέληξσζε νιηθνχ ππνιεηκκαηηθνχ ρισξίνπ κεηά ρξφλν t. Γηα Ν₀ =10⁶ /100ml θαη Ν=719/100ml πξνθχπηεη t*ct=44,2. Γηα ηελ ηαρχηεηα εμαθάληζεο ηνπ ππνιεηκκαηηθνχ ρισξίνπ πνιχ ιίγα είλαη γλσζηά. χκθσλα κε ηνπο Hostgaardetal(11) αλ ηα ρισξησκέλα απφβιεηα πξαγκαηνπνηήζνπλ δηάιπζε S κε λεξφ ηνπ απνδέθηε ηφηε κεηά ιίγα ιεπηά ε ζρέζε ζπγθεληξψζεσλ ηνπ ππνιείκκαηνο ρισξίνπ ζα είλαη ίζε κε S 1,90.To ζπκπέξαζκα απηφ αθνξνχζε ην ζαιαζζηλφ λεξφ πνπ θαίλεηαη φηη είλαη δπζκελέζηεξν απφ ην γιπθφ λεξφ.ηελ πεξίπησζή καο είλαη S= 3,666 =5,5 νπφηε S 1,90 =0,039.Απηφ ζεκαίλεη φηη ε εθξνή 0,666 απφ ηελ ιίκλε δελ ζα πξέπεη λα έρεη νιηθφ ππνιεηκκαηηθφ ριψξην πεξηζζφηεξν απφ 0,01 =0,3mg/l ηφηε ζα πξέπεη ε ιίκλε λα πξαγκαηνπνηεί ηαπείλσζε ηνπ ππνιεηκκαηηθνχ ρισξίνπ θαηά 75%.Η απνκάθξπλζε απηή πξέπεη θαλνληθψο λα αλακέλεηαη γηα ηνλ επηιεγέληα ρξφλν παξακνλήο Θ=1 εκέξα αλ θαη ε παξνχζα γεληθή γλψζε δελ κπνξεί λα επηβεβαηψζεη απνιχησο.εκεηψλεηαη πάλησο φηη ζχκθσλα κε πξφζθαηε δεκνζίεπζε ησλ Ch.Haas θαη S.Karra(12) έλα ηκήκα 10-40% ηνπ εθαξκνδφκελνπ ρισξίνπ εμαθαλίδεηαη ηαρχηαηα,ελψ ην ππφινηπν εμαθαλίδεηαη θαηά 97

98 θηλεηηθή 1 εο ηάμεο κε ζηαζεξάθνληά,ζπλήζσο,ζηελ ηηκή 0.003min ¹.Αλ δερζνχκε ηελ ηηκή απηή γηα ην ππνιεηκκαηηθφ ριψξην Ct=1mg/l πξνθχπηεη φηη ε ζπγθέληξσζε 0,01mg/l,πξαθηηθψο δελ ζα ππεξβάιιεηαη αθφκε θαη ζηελ εθξνή απφ ηελ ιίκλε. Καηά ην ζηάδην Ι ε δηάιπζε S ζα είλαη δηπιάζηα θαη κε ηελ πξνυπφζεζε ηήξεζεο ηεο ζπγθέληξσζεο Ct ζηα αλαθεξζέληα επίπεδα,πξέπεη λα ζεσξείηαη εμαζθαιηζκέλε ε κε ππέξβαζε ηεο ζπγθέληξσζεο 0,01 mg/l.γηα ην απψηεξν κέιινλ δελ κπνξεί πάλησο λα απνθιεηζζεί ηειείσο ε αλάγθε απνρισξίσζεο κε SO₂. Οη ΛΑΚ ζα πξαγκαηνπνηεζνχλ θαηαθξάηεζε ζηεξεψλ πνπ δηαθεχγνπλ απφ ηηο ΓΓΚ,πνιχ κάιινλ επεηδή ζηηο Γεμακελέο Δπαθήο ζα πξαγκαηνπνηείηαη θαη θάπνηνπ βαζκνχ θξνθίδσζε.γεληθφηεξα ζα πξαγκαηνπνηείηαη θάπνηνπ βαζκνχ ξχζκηζε ησλ ραξαθηεξηζηηθψλ ηεο εθξνήο.σν άλσ ζπκπιεξσκαηηθφ έξγν ησλ ΛΑΚ είλαη ζεκαληηθφ αλ ιεθζνχλ ππφςε νη πνιχ πςειέο απαηηήζεηο πνηφηεηαο ηεο εθξνήο.πξνβιέπνληαη 2 ΛΑΚ κε φγθν θάζε κίαο m³.Θα θαηαζθεπαζζνχλ δχν εζσηεξηθνί ηνίρνη ψζηε λα πξαγκαηνπνηείηαη καηαλδξηθή ξνή γηα βειηίσζε ηεο θαηαλνκήο ηνπ ρξφλνπ παξακνλήο. Η ζπγθέληξσζε ηνπ ππνιεηκκαηηθνχ ρισξίνπ Ct ζα νξηζηηθνπνηεζεί θαηά ηελ ιεηηνπξγία ηνπ έξγνπ έηζη ψζηε λα επηηπγράλεηαη ε δηαηήξεζε,ηεο ζπγθέληξσζεο ησλ FC ζηα επηζπκεηά ρακειά επίπεδα.η δφζε ηνπ ρισξίνπ ζα ξπζκίδεηαη ζε ζπλάξηεζε κε ηελ Ct.Γηα ηνλ θαζνξηζκφ ηεο δπλακηθφηεηαο ηνπ εμνπιηζκνχ δερφκαζηε δφζε 8mg/l αλ θαη είλαη πνιχ πηζαλφ λα απαηηνχληαη ζεκαληηθά κηθξφηεξεο δφζεηο.λακβάλνληαο ππφςε ηελ κέγηζηε σξηαία παξνρή 1,20m³/l πξνηείλνπκε γηα ην ηειηθφ ζηάδην 3 κνλάδεο ρισξίσζεο,απφ ηηο νπνίεο ε κία εθεδξηθή,κε δπλακηθφηεηα ηεο θάζε κηαο 17ργξ Cl₂ /σξ.ην ζηάδην Ι ζα εγθαηαζηαζνχλ 2 κνλάδεο. Θα θαηαζθεπαζζνχλ 2 δεμακελέο επαθήο(1 ζην ζηάδην Ι)κε φγθν θάζε κίαο 1 * *57.000=898m³.Οη δεμακελέο ζα δηακνξθσζνχλ σο καηαλδξηθέο δηψξπγεο πιάηνπο 1,70 m θαη βάζνπο ξνήο 2,00 m.η ηξνθνδφηεζε κε ριψξην ζα είλαη απηφκαηε κε ζχλζεην ζήκα παξνρήο-ππνιεηκκαηηθνχ ρισξίνπ πξνεξρφκελν απφ ηελ εθξνή ηεο δεμακελήο επαθήο. Οη εθξνέο εγθαηάζηαζεο νδεγνχληαη ζε ππάξρνπζα ηάθξν πνπ ζα δηεπζεηεζεί θαηάιιεια θαη ε νπνία χζηεξα απφ δηαδξνκή 770κ. εθβάιιεη αηνλ Πελεηφ.Γεδνκέλνπ φηη κεηαμχ ππζκέλα ηάθνπ θαη ζηάζκεο ρακειψλ ξνψλ ηνπ πνηακνχ δηαηίζεηαη πςνκεηξηθή δηαθνξά κεγαιχηεξε απφ 2κ. είλαη ζθφπηκν λα πξαγκαηνπνηεζεί ε εθβνιή κε βαζκηδσηή πηψζε ψζηε λα εκπινπηίδεηαη ε εθξνή κε νμπγφλν.με ηνλ ηξφπν απηφ εθβνιήο κπνξεί λα αλακέλεηαη θαη κία παξαπέξα ηαπείλσζε ηνπ ππνιεηκκαηηθνχ ρισξίνπ. Καηά ηελ ρεηκεξηλή πεξίνδν ζα εξγάδεηαη ηκήκα κφλν ηεο βηνινγηθήο βαζκίδαο,πνπ ζα επεμεξγάδεηαη 10000m³/εκ. Πξάγκα πνπ ζεκαίλεη φηη ηα παξαγφκελα ζηεξεά ζα πεξηνξίδνληαη ζε 11700kg/εκ. ηα δε κεηά ηελ ρψλεπζε ζε 7300kg/εκ.πλεπψο ε πξνο μήξαλζε ιάζπε ζα είλαη 120m³/εκ θαη ν κέζνο ρξφλνο παξακνλήο 7 εβδνκάδεο.δλ φςεη φισλ ησλ αλσηέξσ ν πεξηνξηζκφο ηεο επηθάλεηαο ησλ θιηλψλ ζε 20 ζηξέκκαηα θαίλεηαη δηθαηνινγεκέλνο.δίλαη εληνχηνηο ζθφπηκν λα ππάξρεη ε δπλαηφηεηα απνζήθεπζεο ρσλεπκέλεο ιάζπεο γηα ηηο πεξηφδνπο εμαηξεηηθά παξαηεηακέλσλ δπζκελψλ θαηξηθψλ ζπλζεθψλ.η απνζήθεπζε ζα πξαγκαηνπνηείηαη ζε ιίκλε σθέιηκνπ φγθνπ πνπ επαξθεί γηα απνζήθεπζε ιάζπεο 2 κελψλ θαηά ην ζέξνο θαη 3 κελψλ θαηά ηνλ ρεηκψλα.η ιάζπε ζα αληιείηαη απφ ηελ ιίκλε πξνο ην δίθηπν ηξνθνδνζίαο ησλ θιηλψλ απφ αληιεηηθή κνλάδα(α4),ζεηηθήο εθηφπηζεο. Αληηθείκελν εηδηθήο δηεξεχλεζεο απνηέιεζε ν ηξφπνο απνκάθξπλζεο ηεο αθπδαησκέλεο ιάζπεο απφ ηηο θιίλεο.έλαο απιφο ηξφπνο είλαη ε απνκάθξπλζε κε θνξησηή αιιά ζπλεπάγεηαη πξνβιήκαηα ζπρλήο κάιινλ ζπληήξεζεο ησλ θιηλψλ.ωο ελδηαθέξνπζα,απφ πξψηε φςε,εκθαλίζζεθε ε εγθαηάζηαζε απηή ζα ειαρηζηνπνηνχζε 98

99 ηα πξνβιήκαηα ζπληήξεζεο ησλ θιηλψλ.ιδηαίηεξα εμεηάζζεθε ε ιηγφηεξν δαπαλεξή εγθαηάζηαζε κηαο γέθπξαο γηα πεξηζζφηεξεο θιίλεο αιιά ηα απνηειέζκαηα ηεο δηεξεχλεζεο ππήξμαλ αξλεηηθά γηα ηελ πηνζέηεζε ηνπ ζπζηήκαηνο.καηά ηελ εκπεηξία εθαξκνγήο ηνπ,νη αλαπφθεπθηεο δηαθνξηθέο ππνρσξήζεηο ησλ κεγάινπ κήθνπο,ηνίρσλ φπνπ θπιίνληαη νη γέθπξεο πξνθαινχλ ζνβαξά ιεηηνπξγηθά πξνβιήκαηα πνπ θζάλνπλ κέρξη ηελ αρξήζηεπζή ηνπο.έηζη πηνζεηήζεθε ε ρξεζηκνπνίεζε θνξησηή κε ιήςε θαηάιιεισλ κέηξσλ πξνζηαζίαο ησλ θιηλψλ,φπσο θαηάιιεισλ δηαδξνκψλ θπθινθνξίαο.σν είδνο ηνπ θνξησηή θαη ηα άλσ κέηξα πξνζηαζίαο αθέζεθαλ ζηελ εθινγή ησλ δηαγσληδνκέλσλ. Η ηξνθνδφηεζε ησλ θιηλψλ ζα γίλεηαη κε επί ηφπνπ ρεηξηζκνχο ησλ δηθιείδσλ.με επί ηφπνπ ρεηξηζκνχο,επίζεο,ζα απνκαθξχλεηαη ην επηπιένλ πγξφ ησλ παρπληψλ ρσλεπκέλεο ιάζπεο.όιεο νη άιιεο θχξηεο ιεηηνπξγίεο ζα ειέγρνληαη κε ηειερεηξηζκνχο απφ ηελ ΑΔΚΓ.Οη θπξηψηεξνη ηειερεηξηζκνί είλαη νη εμήο: α)σειερεηξηζκφο δηθιείδσλ απνκάθξπλζεο ιάζπεο απφ ηηο ΓΠΚ πξνο ην αληιηνζηάζην Α3 ελ φςεη ηειελδείμεσλ ζηελ ΑΔΚΓ ζρεηηθψο κε ηελ παξνρή θαη ζπγθέληξσζε SS ηεο απνκαθξπλφκελεο ιάζπεο β)έλαξμε-δηαθνπή ιεηηνπξγίαο ησλ αληιηψλ ιάζπεο Α3 κε ηειερεηξηζκνχο ησλ δηθιείδσλ ηξνθνδνζίαο ησλ ρσλεπηψλ ελ φςεη ηειελδείμεσλ ζρεηηθψο κε ηηο ζηάζκεο ηεο ιάζπεο ζηνπο ρσλεπηέο θαη ζην Α3 ηελ ζηάζκε ηνπ επηπιένληνο πγξνχ ζηνπο παρπληέο θαη ηα ραξαθηεξηζηηθά ηνπ αεξίνπ ρψλεπζεο γ)σειερεηξηζκφο ησλ δηθιείδσλ ηξνθνδνζίαο ησλ παρπληψλ θαη ηεο ιίκλεο απνζήθεπζεο ηεο ρσλεπκέλεο ιάζπεο. 4.6.Γεληθή δηάηαμε ηεο εγθαηάζηαζεο Γίλεηαη ην ζπλεκκέλν ζρέδην.καηά ηελ κειέηε ηεο επηδηψρζεθε ε ζπκκεηξία θαη ν πεξηνξηζκφο ησλ απνζηάζεσλ κεηαμχ ησλ κνλάδσλ ζηηο πεξίπνπ ειάρηζηεο απαηηνχκελεο γηα ηελ πξνζπέιαζή ηνπο,απφ ηξνρνθφξα θαη γεληθφηεξα γηα ηνλ άλεην ρεηξηζκφ θαη ζπληήξεζή ηνπο.αχμεζε ησλ άλσ απνζηάζεσλ πέξαλ ησλ απαηηνχκελσλ πξνθαιεί άζθνπε αχμεζε ηνπ κήθνπο αγσγψλ θαη πδξαπιηθψλ απσιεηψλ,ηνπ κήθνπο,ησλ δξφκσλ θαη γεληθφηεξα ησλ δαπαλψλ γηα πξφζθηεζε θαη δηακφξθσζε ηνπ γεπέδνπ. Δηδηθφηεξα επηδηψρζεθε ν θαηά ην δπλαηφλ πεξηνξηζκνχο ηεο πξνβνιήο,ηεο εγθαηάζηαζεο ζηελ πιεκκπξηθή ξνή ηνπ πνηακνχ.απηφ είρε σο ζπλέπεηα ηελ κε θεληξηθή ηνπνζέηεζε ηνπ Κηηξίνπ Γηνίθεζεο θαη επίζεο ηελ ηνπνζέηεζε ιεηηνπξγηθά παξάιιεισλ κνλάδσλ ζε ζεηξέο παξάιιειεο πξνο ηελ δηεχζπλζε ξνήο ησλ ιπκάησλ.εκεηψλεηαη φηη αλ δελ ππήξρε ε άλσ (επηθξαηνχζα) επηδίσμε ζα ήηαλ ζθνπηκφηεξε ε ηνπνζέηεζε ηνπ Κηηξίνπ Γηνίθεζεο θαηά ηνλ δπλαηφβ πιεζηέζηεξα πξνο ην θέληξν ηεο εγθαηάζηαζεο αλ θαη πάληα θνληά ζην ππάξρνλ αλάρσκα,ψζηε λα ζπλδέεηαη άκεζα κε ηελ είζνδν.η γελφκελε πάλησο ηνπνζέηεζε θνληά ζηελ αξρή ηεο εγθαηάζηαζεο δίλεη θαη ην πιενλέθηεκα ηεο απμεκέλεο απφζηαζεο ησλ κνλάδσλ απφ ηελ θαηνηθεκέλε πεξηνρή. Λσξίδα γεπέδνπ παξά ην ππάξρνλ αλάρσκα αθέζεθε ειεχζεξε γηα επέθηαζε ηεο εγθαηάζηαζεο πέξαλ απφ ηηο πξνβιέςεηο ηεο παξνχζαο Πξνκειέηεο.Σέηνηεο επεθηάζεηο ζα κπνξνχζαλ λα γίλνπλ αλαγθαίεο ζηελ πεξίπησζε πνπ απνθαζηζζεί ε ζπλεπεμεξγαζία απνβιήησλ κεγάισλ βηνκεραληψλ θαη επίζεο ζηελ πεξίπησζε πιεζπζκηαθήο αλάπηπμεο ηεο πφιεο πέξαλ απφ ηνλ πιεζπζκφ ζρεδηαζκνχ ησλ θαηνίθσλ.με ηελ εχινγε πξνυπφζεζε φηη ζηελ πεξίπησζε ησλ άλσ επεθηάζεσλ ζα πηνζεηεζεί κεραληθή αθπδάησζε ιάζπεο,ε άλσ ισξίδα επαξθεί γηα ηελ επεμεξγαζία 100 ρηιηάδσλ ηνπιάρηζηνλ ηζνδχλακσλ θαηνίθσλ. 99

100 ηελ πεξηνρή ησλ ρσλεπηψλ αθέζεθε ειεχζεξνο ρψξνο γηα παξαπέξα αλάπηπμε ησλ έξγσλ επεμεξγαζίαο ηεο ιάζπεο θαη γηα ηπρφλ θαηαζθεπή ζηαζκνχ παξαγσγήο ειεθηξηθήο ελέξγεηαο. Η πςνκεηξηθή ζέζε ησλ κνλάδσλ πξνζδηνξίδεηαη απφ ηελ επηιεγφκελε ζηάζκε ησλ ιηκλψλ απνρισξίσζεο-ζπκπιεξσκαηηθήο θαζίδεζεο θαη ηνλ πδξαπιηθφ ππνινγηζκφ.η άλσ ζηάζκε επειέγε έηζη ψζηε λα κελ πξνθχπηεη ππεξβνιηθφ χςνο αλχςσζεο ζην αληιηνζηάζην εηζφδνπ,πνπ ζα θαζηζηνχζε αλαγθαία ηε δηβάζκηα άληιεζε.η ζηάζκε ησλ ρσλεπηψλ επειέγε ηέηνηα ψζηε λα επηηξέπεη ηελ κε βαξχηεηα ηξνθνδφηεζε ησλ θιηλψλ μήξαλζεο. 100

101 101