Υγειονομική ταφή. Maria Loizidou

Transcript

1 Υγειονομική ταφή Maria Loizidou 1

2 Υγειονομική ταφή Υγειονομική ταφή ονομάζεται η διαδικασία ταφής των στερεών αποβλήτων - απορριμμάτων με την οποία ελαχιστοποιούνται οι επιπτώσεις στο περιβάλλον και στη δημόσια υγεία, μέσω κατάλληλων έργων υποδομής και συγκεκριμένες διαδικασίες λειτουργίας και ελέγχου. Αποτελεί αναπόσπαστο τμήμα ενός ολοκληρωμένου συστήματος διαχείρισης στερεών αποβλήτων, αλλά πρέπει να εφαρμόζεται ως τελευταίο στάδιο, για την τελική διάθεση των υπολειμμάτων που προκύπτουν από την εφαρμογή των προαναφερθέντων τεχνικών διαχείρισης. 2

3 Υγειονομική ταφή Βασικές παράμετροι για την εφαρμογή της τεχνικής της υγειονομικής ταφής αποτελούν: 1) η καταλληλότητα του προς επιλογή χώρου 2) καθώς και η χρήση αποτελεσματικής τεχνολογίας, έτσι ώστε να εξασφαλίζεται η προστασία του περιβάλλοντος και 3) η ασφαλής επανένταξη του χώρου στη φύση μετά την ολοκλήρωση του χρόνου ζωής του. 3

4 Υγειονομική ταφή Όπως έχει αναφερθεί η ταφή δεν πρέπει να αντιμετωπίζεται ως η κύρια επιλογή. Ένα ολοκληρωμένο σύστημα διαχείρισης αποβλήτων πρέπει να συνεκτιμά κατά την επιλογή συνδυασμών μεθόδων διαχείρισης και τις κατηγορίες και τη σύσταση των αποβλήτων, απαίτηση που άλλωστε επιβάλλει και κοινοτική νομοθεσία. Η προέλευση των αποβλήτων καθορίζει σε μεγάλο βαθμό τη σύσταση και τις ιδιότητές τους, οι οποίες επηρεάζουν την επιλογή τρόπου διάθεσης. 4

5 Υγειονομική ταφή 5 Σύμφωνα με την Κοινοτική Οδηγία για την υγειονομική ταφή (99/31/ΕΚ) διακρίνονται τρεις βασικές κατηγορίες αποβλήτων: Τα αστικά (οικιακά και προσομοιάζοντα) Τα αδρανή (π.χ. μπάζα) Τα επικίνδυνα Η οδηγία ορίζει κάποιες ελάχιστες απαιτήσεις σχεδιασμού για την κάθε κατηγορία και δίνει γενικές κατευθύνσεις σχετικά με: 1. Τις διαδικασίες αποδοχής αποβλήτων στο χώρο ταφής 2. Τις υποχρεώσεις για έλεγχο και παρακολούθηση (κατά τη διάρκεια λειτουργίας και μετέπειτα φροντίδας) 3. Τα απαραίτητα μέτρα για τη συμμόρφωση των υφιστάμενων χώρων ταφής στις απαιτήσεις της Οδηγίας

6 Υγειονομική ταφή Η Οδηγία επιβάλλει στα Κράτη Μέλη να καθορίσουν μια εθνική στρατηγική για τη μείωση του βιοαποδομήσιμου κλάσματος μέσω της χρήσης διεργασιών όπως είναι η ανακύκλωση, η κομποστοποίηση, η παραγωγή βιοαερίου και η ανάκτηση ενέργειας.. Απαιτεί σταδιακή μείωση της ποσότητας του βιοαποδομήσιμου κλάσματος των οικιακών απορριμμάτων που οδηγούνται για υγειονομική ταφή, σε σχέση με την ποσότητα που είχε παραχθεί το 1995: 2010 μείωση στο 75 % με βάση το μείωση στο 50 % με βάση το μείωση στο 35 % με βάση το 1995

7 Γενικά για τους χώρους ταφής απορριμμάτων 7 Οι χώροι υγειονομικής ταφής δεν πρέπει να συγχέονται με τους χώρους ανεξέλεγκτης απόρριψης (χωματερές). Σκοπός ενός χώρου υγειονομικής ταφής (ΧΥΤΑ) είναι να απομονώσει τα απορρίμματα σε μια όσο το δυνατό στεγανή εγκατάσταση και να προστατέψει τον περιβάλλοντα χώρο (αέρα, νερά έδαφος). Ένας ΧΥΤΑ σχεδιάζεται και παρακολουθείται και μετά το πέρας λειτουργίας του με στόχο την ελαχιστοποίηση της περιβαλλοντικής επιβαρύνσης (στάδιο μεταφροντίδας) Αποτελούν μέθοδο που εντάσσεται στη λογική αποφυγής της ρύπανσης και όχι στη λογική αξιοποίησης απορριμάτων

8 Γενικά για τους χώρους ταφής απορριμμάτων Στο εσωτερικό ενός ΧΥΤΑ, τα απορρίμματα αποσυντίθεται αρχικά υπό αερόβιες συνθήκες και στη συνέχεια υπό αναερόβιες. Τα αέρια παράγωγα της διάσπασης αναφέρονται ως βιοαέριο (κυρίως διοξείδιο του άνθρακα και μεθάνιο). Στο αναερόβιο στάδιο, τα παράγωγα της διάσπασης των απορριμάτων περιλαμβάνουν και νερό, το οποίο μαζί με τη φυσική υγρασία των απορριμμάτων και το νερό της βροχής αποτελούν τα στραγγίσματα, την υγρή φάση των ΧΥΤΑ, η οποία διηθείται μέσα από τη μάζα των απορριμάτων μεταφέροντας συστατικά των αποβλήτων. 8

9 Γενικά για τους χώρους ταφής απορριμμάτων Συνεπώς, για το σχεδιασμό ενός ΧΥΤΑ επιβάλλονται δύο κύριοι στόχοι (όσον αφορά την περιβαλλοντική προστασία): Το βιοαέριο και τα στραγγίσματα πρέπει να είναι δυνατόν να απομακρύνονται με ελεγχόμενο τρόπο Πρέπει να προστατεύεται το έδαφος και το υδάτινο περιβάλλον από τυχόν διαρροές στραγγισμάτων Επίσης πρέπει να ικανοποιείται η απαίτηση για μηχανική ευστάθεια. 9

10 Καταλληλότητα του προς επιλογή χώρου 10 Η εξεύρεση χώρων για τη διάθεση των απορριμμάτων είναι ένα από τα σημαντικότερα προβλήματα που αντιμετωπίζει σήμερα η Τοπική Αυτοδιοίκηση. Αυτό οφείλεται στο σχετικά μικρό διαθέσιμο χώρο της κάθε περιοχής, στην κακή διάθεση των απορριμμάτων μέχρι σήμερα (ανεξέλεγκτη απόρριψη), στην αυξανόμενη περιβαλλοντική συνείδηση των κατοίκων και στην έλλειψη σωστού σχεδιασμού γι 'αυτό το τόσο σοβαρό θέμα. Ο προσδιορισμός του χώρου πρέπει να συνοδεύεται από στοιχεία που θα αποδεικνύουν ότι πράγματι δεν υπάρχει καταλληλότερος χώρος. Η συλλογή, η κωδικοποίηση και η αξιολόγηση των κριτηρίων είναι από τα πλέον βασικά εργαλεία για την εξεύρεση και προεπιλογή των χώρων διάθεσης (πολυκριτηριακή ανάλυση).

11 Καταλληλότητα του προς επιλογή χώρου Όσον αφορά στην καταλληλότητα του προς επιλογή χώρου εξετάζεται ένας σημαντικός αριθμός παραμέτρων-κριτηρίων που ταξινομούνται στις εξής κατηγορίες: Γεωλογικά - Υδρογεωλογικά Χωροταξικά Περιβαλλοντικά Λειτουργικά Οικονομικά 11

12 Γεωλογικά Υδρογεωλογικά κριτήρια Η κατηγορία των Γεωλογικών-Υδρογεωλογικών κριτηρίων πρέπει να δίνει πλήρη εικόνα όσον αφορά στην ποιότητα και στα χαρακτηριστικά του εδάφους και του υπεδάφους, στα χαρακτηριστικά των υπογείων υδάτων και του υδροφόρου ορίζοντα και στην σεισμικότητα της περιοχής. Επιπλέον πρέπει να δίνεται πλήρης εικόνα όσον αφορά στην υδρολογία και υδρογεωλογία της κάθε περιοχής. 12

13 Χωροταξικά Για την κατηγορία των χωροταξικών κριτηρίων πρέπει να γίνει πλήρης αποτύπωση των εγκαταστάσεων οποιασδήποτε μορφής που υπάρχουν στην ευρύτερη περιοχή του υπό εξέταση χώρου (οικισμοί, προοπτικές για μελλοντική οικιστική ανάπτυξη, βιομηχανικές μονάδες, στρατιωτικές εγκαταστάσεις, αεροδρόμια, μεταλλεία, λατομεία, κ.λ.π.), όπως επίσης και των υφιστάμενων δραστηριοτήτων (γεωργική, κτηνοτροφική, εξορυκτική κ.λ.π.) και χρήσεων γης (χώροι αναψυχής, ύπαρξη αρχαιολογικών χώρων και ιστορικών μνημείων, ακτές κολύμβησης κ.λ.π.). 13

14 Περιβαλλοντικά 14 Για την κατηγορία των περιβαλλοντικών κριτηρίων απαιτείται πλήρης καταγραφή των δεδομένων τα οποία θα καθορίσουν το επίπεδο της ενδεχόμενης επιβάρυνσης του περιβάλλοντος. Πιο συγκεκριμένα θα πρέπει να εξεταστούν οι πιθανές επιπτώσεις από την λειτουργία των ΧΥΤΑ: σε υδάτινους αποδέκτες (επιφανειακά ύδατα δηλαδή ρέματα, ποτάμια, λίμνες, θάλασσα καθώς και υπόγεια ύδατα), σε υφιστάμενες περιοχές που θεωρούνται προστατευόμενες ή αποτελούν περιοχές αυξημένης οικολογικής σημασίας π.χ. υδροβιότοποι, στον ανθρώπινο πληθυσμό (π.χ. μεταφορά οσμών και αερίων ρύπων, οχλήσεις από την προσπέλαση στο χώρο, μη ύπαρξη οπτικής απομόνωσης του χώρου κ.λ.π.).

15 Λειτουργικά Για τα λειτουργικά χαρακτηριστικά απαιτείται πλήρης καταγραφή των στοιχείων που θα καθορίσουν το επίπεδο λειτουργικότητας του υπό εξέταση χώρου. Θα πρέπει να δοθεί πλήρης εικόνα για τις κλιματολογικές συνθήκες της ευρύτερης περιοχής (ύψος βροχόπτωσης, παγετός, χιονόπτωση, κατεύθυνση και ένταση ανέμων κ.λ.π.), για την τοπογραφία και το υψόμετρο του χώρου όπως επίσης για τη χωρητικότητα του χώρου, η οποία με τη σειρά της καθορίζει τη συνολική έκταση που απαιτείται καθώς και την διάρκεια ζωής της εγκατάστασης. Επιπλέον, πρέπει να καταγραφούν στοιχεία που αφορούν στην λειτουργικότητα του κάθε χώρου με βάση τους προβλεπόμενους σταθμούς μεταμόρφωσης των απορριμμάτων, την πιθανή προσπέλαση στο χώρο κ.λ.π. 15

16 Οικονομικά Με τα οικονομικά κριτήρια, εξετάζονται όλες οι οικονομικές παράμετροι που υπεισέρχονται στην κατασκευή και λειτουργία ενός χώρου υγειονομικής ταφής. Στα κριτήρια αυτά περιλαμβάνονται μεταξύ άλλων, το κόστος αγοράς της γης, το κόστος επένδυσης και λειτουργίας του χώρου κ.λπ. 16

17 Συστήματα μόνωσης - στεγανοποίησης Τα συστήματα μόνωσης στεγανοποίησης των χώρων τελικής διάθεσης αποβλήτων αποτελούν βασικό παράγοντα σωστής λειτουργίας και προϋπόθεση για όσο το δυνατόν λιγότερες επιπτώσεις στο περιβάλλον από τα στραγγίσματα που παράγονται. Ένα τέτοιο σύστημα μόνωσης αποτελείται από τρία μέρη: α) τη μόνωση της βάσης του χώρου β) τη μόνωση της τελικής επιφάνειας του χώρου γ) τη μόνωση των πλευρικών τοιχωμάτων του χώρου Αναφέρονται διάφορα συστήματα περιοριστικών στρωμάτων, τα οποία περιγράφονται στη συνέχεια. 17

18 μόνωση της βάσης Η μόνωση της βάσης πρέπει να πληροί τουλάχιστον τις εξής προϋποθέσεις: Ανθεκτικότητα σε θερμοκρασίες τουλάχιστον 70 ο C. Ανθεκτικότητα σε πιθανές καθιζήσεις Ανθεκτικότητα σε φαινόμενα διάβρωσης Ανθεκτικότητα σε βιολογικά φαινόμενα (μικροοργανισμούς που υπάρχουν στο έδαφος) Απλή και εύκολη τοποθέτηση Ευκολία ελέγχου τόσο κατά την κατασκευή όσο και κατά τη λειτουργία του χώρου Ευκολία επιδιόρθωσης Χαμηλό κόστος 18

19 Μόνωση της βάσης Τα είδη μόνωσης της βάσης που χρησιμοποιούνται είναι κυρίως: Γαιώδη υλικά (φυσική μόνωση) Πλαστικά φύλλα (τεχνητή μόνωση) Συνδυασμός μόνωσης πλαστικών και γαιωδών υλικών 19

20 Μόνωση της βάσης- Φυσική μόνωση Η μόνωση του πυθμένα με γαιώδη υλικά τα οποία είναι κυρίως ορυκτά είναι αρκετά διαδεδομένη αρκεί η επιτυγχανόμενη υδροπερατότητα (Κ) να κυμαίνεται από m/s. Η μόνωση με ορυκτά υλικά γίνεται με χρήση άργιλου, μπετονίτη, ζεολίθου, ή με συνδυασμό ενός ή περισσοτέρων από τα υλικά: άργιλος, μπετονίτης, ζεόλιθος, ιπτάμενη τέφρα, θηραϊκή γη, υδρύαλος, άσφαλτος. Για την τοποθέτηση του μονωτικού υλικού πρέπει το έδαφος να είναι καλά συμπιεσμένο και το στρώμα της μόνωσης να κυμαίνεται από cm. 20

21 Μόνωση της βάσης- Φυσική μόνωση 21 Τα βασικά στοιχεία τα οποία εξετάζονται εκτός από την υδροπερατότητα είναι το μέγεθος των κόκκων του υλικού μόνωσης και η πλαστικότητά του. Έρευνες έδειξαν ότι η παρουσία οξέων και βάσεων μπορούν να αποδυναμώσουν ή ακόμη να καταστρέψουν τη δομή των φυσικών υλικών. Υψηλές συγκεντρώσεις υδρόφιλων υδρογονανθράκων προκαλούν σημαντική αύξηση στην υδραυλική αγωγιμότητα των αργιλικών στρωμάτων, μειώνοντας έτσι την ικανότητα τους ως περιοριστικά στρώματα. Όταν τα αργιλικά στρώματα έρθουν σε επαφή με μεγάλες συγκεντρώσεις μονοσθενών κατιόντων, λόγω φαινομένων ιοντοεναλλαγής αυξάνεται το πορώδες του αργίλου με τελικό αποτέλεσμα το στρώμα αργίλου να μη λειτουργεί πια ως περιοριστικό.

22 Μόνωση της βάσης- Τεχνητή Μόνωση Πριν την τοποθέτηση των πλαστικών φύλλων, από θερμοπλαστικά ή ελαστομερή υλικά, συμπιέζεται καλά η βάση του χώρου είτε είναι φυσική είτε έχει ήδη τοποθετηθεί στρώμα ορυκτού υλικού. Στη συνέχεια, πάνω στη συμπιεσμένη βάση τοποθετείται ένα στρώμα άμμου, πάχους από 5-20 cm. Η μόνωση πρέπει να αντέχει στις μηχανικές καταπονήσεις και στις χημικές επιδράσεις. Οι χημικές ουσίες που μπορούν να επηρεάσουν δυσμενώς τα υλικά τεχνητής μόνωσης είναι το τριχλωροαιθυλένιο, το τετραχλωροαιθυλένιο, το χλωροφόρμιο, ο τετραχλωράνθρακας, η ξυλόλη, το χλωροβενζόλιο και το οκτάνιο. 22

23 Μόνωση της βάσης- Τεχνητή Μόνωση 23 Ως επί το πλείστον, για την κατασκευή πλαστικών φύλλων στεγάνωσης (γεωμεμβράνες) χρησιμοποιούνται το πολυαιθυλένιο υψηλής πυκνότητας (HDPE) και το PVC. Μόνωση μπορεί να επιτευχθεί και με άσφαλτο, η οποία όμως είναι αρκετά ευαίσθητη στους οργανικούς διαλύτες. Όσον αφορά στη μόνωση με υδρύαλο, αυτή επιτυγχάνεται με μίγμα αργίλου-άμμου και γυαλιού. Η περιεκτικότητα σε άργιλο είναι περίπου 20% και σε υδρύαλο 3-10%. Η υδρύαλος βοηθά στο σχηματισμό κολλοειδούς, ζελατινώδους διαλύματος, το οποίο φράσσει τους πόρους του εδάφους. Η υδροπερατότητα Κ, κυμαίνεται από 1 x x m/s.

24 Μόνωση της βάσης Συνδυασμός Φυσικής - Τεχνητής Μόνωσης Ο συνδυασμός μονώσεων δίνει συνήθως καλύτερα αποτελέσματα. ( π.χ γεωσυνθετικά αργιλικά στρώματα-εδαφικό υλικό που συγκρατείται ανάμεσα σε δύο γεωμεμβράνες). Τα πλεονεκτήματα είναι η μεγάλη ευκολία εφαρμογής και ο όγκος που εξοικονομείται για απόθεση, χάρη στο μικρό πάχος τους. 24

25 β) Μόνωση της τελικής επιφάνειας του χώρου Τα τελικά συστήματα επικάλυψης χώρων διάθεσης αποβλήτων θα πρέπει να συντελούν στα παρακάτω: Ελαχιστοποίηση της διείσδυσης του νερού της βροχής Βελτίωση της αισθητικής του χώρου Μείωση κινδύνου πυρκαγιάς Έλεγχος αέριων και υγρών εκπομπών Προστασία από άνεμο (μεταφορά στερεών) Προστασία από διάβρωση (άνεμοι, βροχή) Αποκατάσταση χώρου 25

26 γ) Μόνωση των πλευρικών τοιχωμάτων του χώρου Η μόνωση των πλευρικών τοιχωμάτων γίνεται με χρήση μίγματος μπετονίτη - τσιμέντου ή από πλαστικά φύλλα και σε ειδικές περιπτώσεις με συνδυασμό και των δύο. Η υδροπερατότητα Κ στο μίγμα μπετονίτη - τσιμέντου κυμαίνεται από m/s. 26

27 Παραγωγή στραγγισμάτων Μετά την απόθεση των αποβλήτων υπό ελεγχόμενες συνθήκες, στο χώρο υγειονομικής ταφής, αρχίζουν οι διαδικασίες αποδόμησης των οργανικών συστατικών που περιέχονται σε αυτά, με τη βοήθεια μικροοργανισμών που βρίσκονται στο έδαφος. Η διείσδυση των βροχοπτώσεων μαζί με τις βιοχημικές διεργασίες οδηγούν στην παραγωγή στραγγισμάτων Η αποδόμηση ζυμώσιμων απορριμάτων γίνεται στο χώρο σε τρία στάδια: 27

28 Αποδόμηση των οργανικών συστατικών Τα βιοαποδομήσιμα οργανικά υλικά διασπώνται από αερόβιους μικροοργανισμούς οι οποίοι χρησιμοποιούν για την ανάπτυξη και δράση τους στο οξυγόνο που περιέχεται στον αέρα που είναι εγκλωβισμένος στα απόβλητα. Παράλληλα αναπτύσσονται και μικροοργανισμοί που δρουν τόσο σε αερόβιες όσο και σε αναερόβιες συνθήκες (προαιρετικά αναερόβιοι) οι οποίοι επίσης συμμετέχουν στην αποδόμηση των αρχικών οργανικών συστατικών. 2. Όταν πλέον το οξυγόνο καταναλωθεί πλήρως, αρχίζει το επόμενο στάδιο της βιοαποδόμησης το οποίο αρχικά πραγματοποιείται από τους προαιρετικά αναερόβιους μικροοργανισμούς και στη συνέχεια, όταν αυτοί ολοκληρώσουν τον κύκλο ζωής τους, από αποκλειστικά αναερόβιους μικροοργανισμούς. Όλες οι δράσεις που αναφέρθηκαν παραπάνω οδηγούν στην παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα, απλών οργανικών οξέων και αλκοολών και αποτελούν το οξυγενές στάδιο της συνολικής διαδικασίας (χαρακτηρίζεται από χαμηλές τιμές ph).

29 Αποδόμηση των οργανικών συστατικών 3. Στη συνέχεια, αναλαμβάνουν δράση άλλες κατηγορίες βακτηρίων τα οποία υπό αυστηρά αναερόβιες συνθήκες αποδομούν περαιτέρω τα ενδιάμεσα οργανικά παράγωγα που σχηματίσθηκαν κατά το οξυγενές στάδιο, κυρίως προς μεθάνιο και διοξείδιο του άνθρακα. Το στάδιο αυτό περιγράφεται ως στάδιο της μεθανογένεσης και χαρακτηρίζεται από τιμές ph που κυμαίνονται στην ουδέτερη περιοχή. 29

30 Βιομάζα (υδατάνθρακες, πρωτεΐνες, λίπη) Οξεοπαραγωγά βακτήρια (προαιρετικά αναερόβια) οξυγενή βακτήρια H 2, CO 2 οξικό προπιονικό βουτυρικό αλκοόλες Μεθανογενή βακτήρια (αναερόβια) βιοαέριο (CH 4, CO 2, H 2 S) (αναερόβια) Ι ΙΙ 30 Φάσεις αναερόβιας βιοαποδόμησης του οργανικού φορτίου

31 Δημιουργία στραγγισμάτων 31 Κατά τη ταφή των αποβλήτων, λόγω των διαδικασιών που λαμβάνουν χώρα και οι οποίες περιλαμβάνουν τη συμπίεση του στρώματος των αποβλήτων που εναποτίθεται, εξέρχεται ποσότητα νερού από αυτά. Επιπλέον, νερό παράγεται κατά τη διαδικασία της βιοαποδόμησης των οργανικών συστατικών. Τέλος, νερό της βροχής διεισδύει στο σώμα του χώρου διάθεσης, η ποσότητα του οποίου εξαρτάται από το υδρολογικό ισοζύγιο (κατακρήμνιση νερού μέσω βροχής, χιονιού κλ.π, εξατμισοδιαπνοή, επιφανειακή απορροή) στο χώρο υγειονομικής ταφής και τα χαρακτηριστικά του χώρου. Η συνολική αυτή ποσότητα νερού (στην οποία συνεισφέρει περισσότερο το νερό της βροχής που κατεισδύει στο χώρο διάθεσης) ρυπαίνεται από ουσίες που υπάρχουν αρχικά στο έδαφος και τα απορρίμματα ή δημιουργούνται κατά τις διαδικασίες αποδόμησης των αποβλήτων και εξέρχονται από το χώρο διάθεσης ως στράγγισμα.

32 32 Δημιουργία και κατείσδυση στραγγισμάτων

33 33 Απλοποιημένη περιγραφή των μηχανισμών ρύπανσης του νερού που κατεισδύει στο χώρο διάθεσης Διάλυση διαλυτών συστατικών που υπάρχουν αρχικά στο χώρο, όπως PO 4 3-, Cl -, SO 4 2-, μερικά οργανικά (χουμικά και φουλβικά οξέα, σάκχαρα, κ.λπ.) Διάλυση οργανικών παραγώγων που σχηματίζονται κατά τη βιοαποδόμηση σύνθετων οργανικών ενώσεων (καρβοξυλικά οξέα, αλκοόλες, αμινοξέα, σάκχαρα) Διάλυση οργανικών παραγώγων που σχηματίζονται κατά τις χημικές αντιδράσεις που λαμβάνουν χώρα στη χωματερή (σύνθετες χουμικές ενώσεις, κ.λπ.) Διάλυση αμμωνιακών που σχηματίζονται κατά τη βιοαποδόμηση αζωτούχων οργανικών ενώσεων και την αναγωγή νιτρικών και νιτρωδών Διάλυση φωσφορικών που σχηματίζονται κατά τη βιοαποδόμηση σύνθετων οργανικών που περιέχουν φώσφορο (φωσφολιπίδια, κ.λπ.) Διάλυση των ευδιάλυτων Fe 2+ που σχηματίζονται κατά την αναγωγή των Fe 3+ Απλή εκχύλιση δυσδιάλυτων ή αδιάλυτων οργανικών συστατικών (πολυσακχαρίτες, ανώτερα λιπαρά οξέα, πρωτεϊνες, πεπτίδια, φαινόλες, απλές και πολυκυκλικές αρωματικές ενώσεις, κ.λπ.) Έκπλυση λεπτομερών σωματιδίων και κολλοειδών

34 Σύσταση των στραγγισμάτων 34 Η σύσταση των στραγγισμάτων παρουσιάζει σημαντικές διαφοροποιήσεις τόσο από χώρο σε χώρο όσο και για συγκεκριμένο χώρο διάθεσης. Εξαρτάται από σημαντικό αριθμό παραμέτρων όπως: το είδος και η σύσταση των αποβλήτων, ο βαθμός συμπίεσης των αποβλήτων κατά την ταφή τους τα υδρολογικά χαρακτηριστικά της περιοχής οι κλιματικές συνθήκες και η ηλικία του χώρου διάθεσης (που είναι σε άμεση συνάρτηση με το βαθμό ανάπτυξης των βιοχημικών δράσεων και το βαθμό σταθεροποίησης του οργανικού υλικού).

35 Σύσταση των στραγγισμάτων Τα κύρια συστατικά των στραγγισμάτων μπορούν να ταξινομηθούν σε τέσσερεις ομάδες; 1) Οργανικές ενώσεις 2) Ασβέστιο, μαγνήσιο,σίδηρος, χλωριόντα, θειικά, ανθρακικά, ενώσεις αζώτου και φωσφόρου 3) Βαρέα μέταλλα (Cr, Ni, Pb, Cd, Fe) 4) Κωλοβακτηρίδια, σαλμονέλλες, κ.λ.π. 35

36 Χρονική μεταβολή της σύστασης των στραγγισμάτων Ηλικία 1 χρόνο 5 χρόνια 10 χρόνια Παράμετροι ph COD TOC TS TVS αλκαλικότητα χλωριόντα Cd Cr Cu Fe Pb Ni Zn Όλες οι τιμές δίνονται σε mg/llεκτός από την αλκαλικότητα (mgcaco 3 /L) και το ph

37 Οργανικό φορτίο στραγγισμάτων Το οργανικό φορτίο των στραγγισμάτων προσδιορίζεται με μέτρηση των παραμέτρων COD, BOD και TOC. Η τιμή του λόγου COD/TOC αντανακλά το χρόνο λειτουργίας του χώρου διάθεσης και συγκεκριμένα, μειώνεται καθώς αυξάνεται η ηλικία του χώρου (γενικά κυμαίνεται από τιμές γύρω στο 4 για νέους χώρους μέχρι 2,7 για παλαιούς χώρους διάθεσης. Ο λόγος αυτός αντικατοπτρίζει το επίπεδο οξείδωσης των οργανικών συστατικών δεδομένου ότι τα οξειδωμένα οργανικά αποτελούν προϊόντα βιοαποδόμησης και/ή ενδιάμεσα οργανικά προϊόντα των βιοχημικών δράσεων που λαμβάνουν χώρα και η παρουσία τους αυξάνεται όσο αυξάνει η ηλικία του χώρου διάθεσης. 37

38 Οργανικό φορτίο στραγγισμάτων Οι μεταβολές που σημειώνονται στο επίπεδο βιοαποδομησιμότητας του οργανικού υλικού προσδιορίζονται με υπολογισμό του λόγου BOD/COD (η τιμή του BOD είναι έμμεσος δείκτης του οργανικού φορτίου που μπορεί να αποδομηθεί βιοχημικά, ενώ η τιμή του COD είναι έμμεσος δείκτης του συνολικού οργανικού φορτίου). Η τιμή του λόγου BOD/COD μειώνεται καθώς αυξάνεται η ηλικία του χώρου διάθεσης και κυμαίνεται από 0.9 για νέους χώρους έως μικρότερο από 0.1 για παλαιούς χώρους διάθεσης. Οι τιμές αυτές δείχνουν ότι το οργανικό υλικό σε νέους χώρους είναι κυρίως βιοαποδομήσιμο (αποτελείται από απλά πτητικά λιπαρά οξέα και αλκοόλες) και μπορεί να απομακρυνθεί από το στράγγισμα με την εφαρμογή βιολογικών μεθόδων επεξεργασίας. Αντίθετα, σε παλαιούς χώρους, το οργανικό φορτίο που είναι επιδεκτικό βιοαποδόμησης είναι πολύ μικρό και η πλειονότητα των οργανικών είναι σταθεροποιημένες ενώσεις (αποτελούνται κυρίως από χουμικά και φουλβικά συστατικά). 38

39 Ανόργανο φορτίο στραγγισμάτων 39 Γενικά, καθώς αυξάνεται η ηλικία του χώρου διάθεσης, οι συγκεντρώσεις των ανοργάνων συστατικών μειώνονται και παράμετροι όπως το ph και ο λόγος SO 4 2- /Cl - δείχνουν το επίπεδο σταθεροποίησης του χώρου. Ειδικότερα, για το ph, κατά το στάδιο της μεθανογένεσης το οποίο αναπτύσσεται σε τιμές ph από 6 8, η αντίστοιχη τιμή του ph στο στράγγισμα κυμαίνεται κοντά στην ουδέτερη περιοχή. Αντίθετα, οι τιμές του ph στο στράγγισμα βρίσκονται στην όξινη περιοχή κατά το οξυγενές στάδιο, λόγω της παραγωγής κυρίως οργανικών οξέων και αλκοολών.

40 Ανόργανο φορτίο στραγγισμάτων Η μείωση του λόγου SO 4 2- /Cl - με την αύξηση της ηλικίας του χώρου διάθεσης, οφείλεται στη μείωση των συγκεντρώσεων των θειικών τα οποία λόγω των αναερόβιων συνθηκών που επικρατούν στο χώρο, ανάγονται σε θειώδη. Επιπλέον, οι μεταβολές που παρατηρούνται στις τιμές του λόγου SO 4 2- /Cl - σχετίζονται άμεσα και με τις τιμές του οξειδοαναγωγικού δυναμικού (Οxidation Reduction Potential, ORP). Πιο συγκεκριμένα, τα θειώδη που δημιουργούνται λόγω της αναγωγής των θειικών αντιδρούν με τα ευδιάλυτα μεταλλικά ιόντα και σχηματίζουν αδιάλυτα σουλφίδια. 40

41 Ανόργανο φορτίο στραγγισμάτων βαρέα μέταλλα 41 Οι συγκεντρώσεις των βαρέων μετάλλων στο στράγγισμα μειώνονται με πιο ταχύ ρυθμό καθώς αυξάνεται η ηλικία του χώρου διάθεσης, σε σχέση με το ρυθμό μείωσης των άλλων ανόργανων συστατικών. i. Σε νέους χώρους διάθεσης όπου επικρατεί το οξυγενές στάδιο, λαμβάνει χώρα διαλυτοποίηση των μετάλλων λόγω των χαμηλών τιμών ph όπως επίσης και σχηματισμός ενώσεων τους με τα λιπαρά οξέα που παράγονται. ii. iii. iv. Πολύπλοκα αρωματικά συστατικά που ήδη υπάρχουν στο χώρο, όπως χουμικά και φουλβικά οξέα, προσλαμβάνουν μέταλλα όπως Cu, Cd, Pb, Ni, Mn, Co και Zn σχηματίζοντας σύμπλοκα. Όσο αυξάνεται η ηλικία του χώρου, η συνεπαγόμενη αύξηση στις τιμές του ph οδηγεί σε μείωση της δυνατότητας διαλυτοποίησης τους. Καθώς αυξάνεται η ηλικία του χώρου διάθεσης, αναπτύσσονται διεργασίες φυσικής απορρύπανσης των στραγγισμάτων κατά την κάθοδο τους λόγω βαρύτητας στο εσωτερικό του χώρου (προσρόφηση και κατακρήμνιση)

42 Ανόργανο φορτίο στραγγισμάτων αμμωνιακά ιόντα Μία άλλη σημαντική ρυπαντική παράμετρος στα στραγγίσματα είναι τα αμμωνιακά ιόντα, η παρουσία των οποίων αυξάνεται καθώς αυξάνει ο χρόνος ζωής του χώρου διάθεσης, λόγω αφενός της αποδόμησης σύνθετων οργανικών ενώσεων που περιέχουν άζωτο (πολυπεπτίδια, πρωτεϊνες) και αφετέρου των αναερόβιων συνθηκών που επικρατούν και οι οποίες ευνοούν τη μετατροπή των νιτρικών σε αμμωνιακά ιόντα. 42

43 Προβλήματα από τη δημιουργία στραγγισμάτων i. Η μη ύπαρξη κατάλληλου συστήματος συλλογής των στραγγισμάτων ii. Η μη ύπαρξη κατάλληλου συστήματος στεγανοποίησης του χώρου iii. Η πιθανή αστοχία του συστήματος συλλογής των στραγγισμάτων iv. Η πιθανή αστοχία του συστήματος στεγανοποίησης οδηγούν σε κατείσδυση των στραγγισμάτων στον υπόγειο υδροφόρο ορίζοντα, με αποτέλεσμα τη ρύπανση των υπογείων υδάτων και την υποβάθμιση της ποιότητας των πηγών νερού 43

44 Διαχείριση στραγγισμάτων 44 Το σύστημα συλλογής των στραγγισμάτων αποτελείται από ένα στρώμα υψηλής υδραυλικής αγωγιμότητας που προφυλάσσεται από ένα φίλτρο και περιέχει διάτρητους σωλήνες οι οποίοι καταλήγουν σε φρεάτια συλλογής από όπου αντλίες μεταφέρουν το στράγγισμα εκτός ΧΥΤΑ. Τοποθετείται πάνω από τη στρώση στεγάνωσης. Για να διευκολυνθεί η απομάκρυνση στραγγισμάτων ο πυθμένας του ΧΥΤΑ κατασκευάζεται υπό κλίση. Τα στραγγίσματα που παράγονται σε χώρους διάθεσης αποβλήτων χαρακτηρίζονται από υψηλό και ποικίλο ρυπαντικό φορτίο, οργανικό και ανόργανο, του οποίου η συγκέντρωση και το είδος διαφοροποιείται τόσο τοπικά (από διαφορετικούς χώρους διάθεσης) όσο και χρονικά (για τον ίδιο χώρο διάθεσης).

45 Διαχείριση στραγγισμάτων 45 Ως αποτέλεσμα, καθίσταται δύσκολη η εξαγωγή γενικών κανόνων σχετικά με τις μεθόδους που μπορούν να εφαρμοσθούν για την αποτελεσματική επεξεργασία τους. Η επιλογή της καταλληλότερης μεθόδου γίνεται με βάση τα ποιοτικά και ποσοτικά χαρακτηριστικά των στραγγισμάτων κάθε υπό διερεύνηση περίπτωσης και στις περισσότερες περιπτώσεις απαιτείται η εφαρμογή συνδυασμού μεθόδων για την αποτελεσματική απομάκρυνση του ρυπαντικού τους φορτίου. Στη συνέχεια, οι στόχοι της επεξεργασίας θα καθορίσουν τη διάθεση των επεξεργασμένων στραγγισμάτων.

46 Εναλλακτική λύση διαχείρισης στραγγισμάτων 46 Ανακύκλωση στο χώρο διάθεσης Μέρος του στραγγίσματος που συλλέγεται εμπορεί να επιστρφεί στο εσωτερικό του χώρου διάθεσης, με αποτέλεσμα: i. τη μείωση του χρόνου που απαιτείται για τη σταθεροποίηση του περιεχομένου του χώρου διάθεσης (επιταχύνεται ο ρυθμός αποδόμησης απορριμμάτων) και ii. τη μείωση της τελικής ποσότητας του παραγόμενου στραγγίσματος λόγω αύξησης των απωλειών μέσω εξάτμισης. Γενικά, η βιοαποδόμηση του οργανικού υλικού στο εσωτερικό του χώρου διάθεσης ευνοείται όταν η υγρασία κυμαίνεται από 50-70%, τιμές οι οποίες δεν επιτυγχάνονται σε ξηρές περιοχές ή σε περιόδους ξηρασίας. Η ανακύκλωση του στραγγίσματος αυξάνει την περιεχόμενη υγρασία γεγονός που οδηγεί σε αύξηση της βιοχημικής δραστηριότητας των βακτηρίων και των μικροοργανισμών και τελικά σε μείωση του ρυπαντικού φορτίου των στραγγισμάτων με παράλληλη αύξηση της σταθεροποίησης των αποβλήτων.

47 Εναλλακτική λύση διαχείρισης στραγγισμάτων Παρά το γεγονός ότι η ανακύκλωση του στραγγίσματος οδηγεί σε σημαντική μείωση τόσο στη συγκέντρωση του ρυπαντικού του φορτίου (κυρίως οργανικού) όσο και στην ποσότητά του, εντούτοις τα ποιοτικά χαρακτηριστικά του παραμένουν υψηλότερα από τα ανώτατα επιτρεπτά όρια για ασφαλή διάθεσή του στο περιβάλλον. Για το λόγο αυτό, η πρακτική της ανακύκλωσης στραγγισμάτων θεωρείται ως ένα πρώτο στάδιο της συνολικής διαχείρισης που πρέπει να εφαρμοσθεί. 47

48 Έλεγχος και παρακολούθηση στραγγισμάτων Το σύστημα ελέγχου και παρακολούθησης των στραγγισμάτων που παράγονται σε ένα διάθεσης αποβλήτων περιλαμβάνει τον πλήρη και τακτικό προσδιορισμό της σύστασης τους όπως και της ποιότητας των επιφανειακών και υπογείων υδάτων στην περιοχή του χώρου διάθεσης. Πιο αναλυτικά: Δειγματοληψία και χαρακτηρισμός στραγγισμάτων επιφανειακών υδάτων και υπόγειων υδάτων: Λαμβάνονται δείγματα στραγγίσματος και επιφανειακών υδάτων από αντιπροσωπευτικά σημεία του χώρου διάθεσης και η συχνότητα της δειγματοληψίας εξαρτάται από τη μορφολογία του χώρου και τα αναμενόμενα ποιοτικά χαρακτηριστικά τους. Επίσης λαμβάνονται αντιπροσωπευτικά δείγματα υπογείων υδάτων έτσι ώστε να προσδιορισθεί η πιθανή ρύπανση τους από την εισροή στραγγισμάτων. 48

49 Παράμετροι ελέγχου στα δείγματα Οι κύριες παράμετροι που ελέγχονται στα δείγματα είναι: ph, οργανικό φορτίο (εκφρασμένο ως COD, BOD και TOC), ολικό, οργανικό και ανόργανο άζωτο, φωσφορικά, θειικά, βαρέα μέταλλα, χλωριόντα, κ.λπ. Ανάλογα με τις συνθήκες κάθε περίπτωσης, ενδέχεται να απαιτηθεί και ο προσδιορισμός επιπλέον ρυπαντικών παραμέτρων. 49

50 Παραγωγή βιοαερίου Τα απόβλητα μετά την ταφή τους στους χώρους τελικής διάθεσης, υπόκεινται σε διεργασίες αποδόμησης από μικροοργανισμούς και βακτήρια που υπάρχουν στο έδαφος. Αρχικά, το οργανικό φορτίο των αποβλήτων (πρωτεϊνες, υδρογονάνθρακες και λιπαρές ενώσεις) υδρολύονται ή/και αποδομούνται προς πεπτίδια/αμινοξέα, απλά σάκχαρα και λιπαρά οξέα/γλυκερόλη, αντίστοιχα. Στη συνέχεια, τα ενδιάμεσα αυτά οργανικά παράγωγα βιοαποδομούνται περαιτέρω σε απλούστερα παράγωγα όπως καρβοξυλικά οξέα (προπιονικό, βουτυρικό) και αιθανόλη, με παράλληλη παραγωγή H 2 and CO 2. 50

51 Παραγωγή βιοαερίου Η αποδόμηση των αμινοξέων και των σακχάρων λαμβάνει χώρα με αναερόβια ζύμωση (fermentation) ενώ τα λιπαρά οξέα και η γλυκερόλη αποδομούνται μέσω οξείδωσης (oxidation). Τα απλούστερα αυτά οργανικά παράγωγα υπόκεινται σε περαιτέρω βιοαποδόμηση προς παραγωγή οξικού οξέος, H 2 και CO 2. Τέλος, το οξικό οξύ αποδομείται και σε συνδυασμό με το H 2 οδηγεί στο σχηματισμό CH 4. 51

52 52

53 Παραγωγή βιοαερίου 53 Ο όγκος του βιοαερίου που παράγεται σε ένα χώρο διάθεσης αποβλήτων εξαρτάται κυρίως από την ποσότητα και το είδος του οργανικού φορτίου που περιέχεται στα απόβλητα, το βαθμό βιοαποδόμησης των οργανικών συστατικών από τους μικροοργανισμούς στο εσωτερικό του χώρου διάθεσης, την ύπαρξη ή μη ευνοϊκών συνθηκών για την ανάπτυξη και δράση των μικροβιακών πληθυσμών, τις πρακτικές διάθεσης των αποβλήτων κ.λπ. Η σύσταση του βιοαερίου εξαρτάται άμεσα από το στάδιο αποδόμησης των οργανικών. Γενικά, η συνολική διαδικασία αποδόμησης των οργανικών συστατικών μπορεί να επιμερισθεί σε τέσσερα στάδια:

54 54

55 Στάδιο Ι Παραγωγή βιοαερίου Περιλαμβάνει την αερόβια βιοαποδόμηση οργανικών, με την κατανάλωση O 2 του αέρα που βρίσκεται εγκλωβισμένος στα απόβλητα και την παραγωγή ίσων μοριακών ποσοτήτων CO 2 (και νερού). Παράλληλα, η απομάκρυνση N 2 είναι πολύ χαμηλή. Αποτέλεσμα των παραπάνω είναι να παραμένει υψηλή η συγκέντρωση του N 2 (75% κ.β.), η συγκέντρωση του CO 2 να αυξάνεται μέχρι και σε ποσοστό 25% κ.β., ενώ η παρουσία O 2 μηδενίζεται (πλήρης κατανάλωση). 55

56 56 Στάδιο II: Παραγωγή βιοαερίου Αποτελεί μία αναερόβια μη μεθανογενή βιοχημική δράση κατά την οποία ενεργοποιείται μία ομάδα από μικροοργανισμούς που χαρακτηρίζονται ως οξυγενείς. Η δράση των μικροοργανισμών αυτών επιμερίζεται σε τρία διακριτά βήματα: υδρόλυση ακολουθούμενη από οξυγένεση και τέλος παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα. Με την υδρόλυση, τα αρχικά οργανικά μεγάλου μοριακού βάρους μετατρέπονται σε συστατικά επιδεκτικά βιοαποδόμησης, ενώ με την οξυγένεση τα οργανικά που έχουν υδρολυθεί αποδομούνται περαιτέρω σε οργανικά μεσαίου και μικρού μοριακού βάρους. Τέλος, οι μικροοργανισμοί διασπούν τα ενδιάμεσα οργανικά κυρίως προς CO 2 και ίχνη αερίου υδρογόνου. Ως αποτέλεσμα, η παραγωγή CO 2 προσεγγίζει τις υψηλότερες τιμές της, ενώ αρχίζει η παραγωγή πτητικών οργανικών οξέων και H 2. Κατά το στάδιο αυτό δεν παράγεται CH 4.

57 Στάδιο III: Παραγωγή βιοαερίου Αποτελεί τη μη σταθερή μεθανογενή φάση και κατά τη διάρκεια της ενεργοποιούνται τα μεθανογενή βακτήρια, τα οποία μετατρέπουν τα οργανικά οξέα και το αέριο υδρογόνο που σχηματίσθηκε κατά την οξυγενή φάση, κυρίως σε CH 4. Η συγκέντρωση του CH 4 αυξάνεται γρήγορα προς μια σχετικά σταθερή τελική τιμή που προσεγγίζει το 50% κ.β. Το H 2 καταναλώνεται σε σύντομο χρονικό διάστημα μετά την έναρξη του σταδίου αυτού, ενώ το CO 2 περιορίζεται σε συγκεντρώσεις μικρότερες από 50% κ.β. 57

58 Παραγωγή βιοαερίου 58 Στάδιο IV: Η ποσότητα και η σύσταση του βιοαερίου παραμένουν σταθερές, λόγω του γεγονότος ότι το οργανικό φορτίο των αποβλήτων έχει περάσει στη φάση της σταθεροποίησης και οι βιοχημικές δράσεις γίνονται με αργούς ρυθμούς (τα διαθέσιμα για αποδόμηση από τους μικροοργανισμούς οργανικά συστατικά έχουν καταναλωθεί κατά τα προηγούμενα στάδια). Τα κύρια παραγόμενα αέρια είναι το CH 4 (κυρίως) και το CO 2 τα οποία παράγονται με πολύ μικρότερους ρυθμούς σε σχέση με το προηγούμενο στάδιο.

59 59 Παραγωγή βιοαερίου Κατά τη λειτουργία του χώρου διάθεσης απορριμάτων συνυπάρχουν όλες οι παραπάνω αέριες φάσεις βιοαποδόμησης, ως αποτέλεσμα της συνεχούς απόθεσης απορριμάτων. Εκτιμάται ότι κατά τη σταθεροποίηση του χώρου ταφής, η κ.β. περιεκτικότητα του βιοαερίου είναι περίπου 55-65% μεθάνιο και 35-45% διοξείδιο του άνθρακα, αν και τα ποσοστά ποικίλουν ανάλογα με τις συνθήκες ταφής. Η θερμογόνος δύναμη του παραγόμενου βιοαερίου κυμαίνεται από 5000 Kcal/m 3 (κατώτερη) έως 9300 Kcal/m 3 (ανώτερη). Ο ρυθμός παραγωγής και η σύσταση του βιοαερίου εκτιμάται ότι σταθεροποιούνται με την πάροδο 2-3 ετών από την έναρξη λειτουργίας του χώρου.

60 Προβλήματα από την ανεξέλεγκτη διαφυγή βιοαερίου 60 Σε κάθε χώρο διάθεσης απορριμμάτων είναι απαραίτητος ο έλεγχος για την αντιμετώπιση της αποφυγής της ανεξέλεγκτης διαφυγής βιοαερίου στον περιβάλλοντα χώρο. Οι πιο σημαντικοί λόγοι για την εφαρμογή του ελέγχου αυτού είναι οι εξής: Μερικά από τα συστατικά που υπάρχουν στο παραγόμενο βιοαέριο, όπως το υδρόθειο και οι μερκαπτάνες, πάνω από κάποια τιμή συγκέντρωσης, προκαλούν σοβαρά προβλήματα δυσοσμίας στις περιοχές που βρίσκονται πλησίον του χώρου διάθεσης. Πιθανός κίνδυνος συμπτωμάτων ασφυξίας λόγω εκτοπισμού του οξυγόνου από το βιοαέριο καθώς και παρενεργειών από την εισπνοή επικινδύνων ουσιών Η παρουσία μεθανίου στον αέρα σε αναλογία 5-15% οδηγεί στη δημιουργία εκρηκτικού μίγματος ενώ σε αναλογία μεγαλύτερη από 15% υπάρχει κίνδυνος ανάφλεξης.

61 Προβλήματα από την ανεξέλεγκτη διαφυγή βιοαερίου Η πιθανή συγκέντρωση μεθανίου σε κοιλώματα και παρακείμενους αγωγούς αποχέτευσης και ομβρίων εμπεριέχει τον κίνδυνο έκρηξης Υφίσταται κίνδυνος για τη χλωρίδα του περιβάλλοντος χώρου λόγω υπόγειας μεταφοράς του βιοαερίου προς τις ρίζες των φυτών και συνεπακόλουθη εκδίωξη του οξυγόνου καθώς και λόγω της υγροσκοπικότητας του μεθανίου. Το γεγονός αυτό έχει ως αποτέλεσμα τον μαρασμό και την ξήρανση των φυτών. Το πρόβλημα γίνεται εντονότερο κατά τη φάση της ανάπλασης του χώρου διάθεσης αφού ενδέχεται να υπάρξει πρόβλημα ανάπτυξης της βλάστησης. 61

62 Προβλήματα από την ανεξέλεγκτη διαφυγή βιοαερίου Υφίσταται κίνδυνος κίνησης του διοξειδίου του άνθρακα προς τα κατώτερα στρώματα του χώρου, λόγω του γεγονότος ότι πρόκειται για αέριο πυκνότερο του αέρα και του μεθανίου κατά 1.5 και 2.8 φορές αντίστοιχα. Επίσης υπάρχει η πιθανότητα περαιτέρω κατείσδυσης του προς τα υπόγεια ύδατα, επιφέροντας αύξηση στην οξύτητα και τη σκληρότητα των υπογείων υδάτων (λόγω της μεγάλης του διαλυτότητας στο νερό). Υφίσταται κίνδυνος ανεξέλεγκτης ρύπανσης λόγω διαρροών μέσω υπογείων ρηγμάτων, με τους συνεπαγόμενους κινδύνους για τις πλησίον προς το χώρο διάθεσης περιοχές (φαινόμενο μετανάστευσης). Η μετανάστευση του βιοαερίου, που αποτελεί τον πιο σημαντικό κίνδυνο της ανεξέλεγκτης διαφυγής του, εξαρτάται από πολλές παραμέτρους όπως τα γεωλογικά και τα εδαφολογικά χαρακτηριστικά καθώς και τις κλιματολογικές συνθήκες του χώρου. 62

63 Διαχείριση βιοαερίου Κάθε χώρος υγειονομικής ταφής απαιτεί την ύπαρξη κατάλληλου συστήματος για τη συλλογή του παραγόμενου βιοαερίου, η οποία μπορεί να επιτευχθεί με δύο τεχνικές, είτε με φυσική (Passive system), είτε με εξαναγκασμένη απαγωγή (Active system). Με την φυσική τεχνική το βιοαέριο μπορεί να απομακρυνθεί παθητικά, χωρίς να συλλεχθεί είτε με κατάλληλα ανοίγματα στην επιφάνεια, είτε καθοδηγούμενο με οριζόντιους και κατακόρυφους σωλήνες. Η εξαναγκασμένη απομάκρυνση επιλέγεται όταν δεν επαρκεί η παθητική ή όταν έχει προβλεφθεί ενεργειακή αξιοποίηση του βιοαερίου με άντληση μέσω οριζοντίων και κατακόρυφων φρεατίων 63

64 Διαχείριση βιοαερίου 64 Στις περιπτώσεις που η ποσότητα και η σύσταση του βιοαερίου δεν επιτρέπουν την αξιοποίησή του, τα παραγόμενα αέρια υπόκεινται σε διαδικασία καύσης σε τοπικούς πυρσούς. Όταν είναι εφικτή η αξιοποίηση του (παραγωγή μεγάλων ποσοτήτων βιοαερίου, πλούσιου σε μεθάνιο) πρέπει να υποστεί επεξεργασία που θα επιτρέψει την ενεργειακή του αξιοποίηση. Χωρίς επεξεργασία, το βιοαέριο έχει περίπου τη μισή θερμαντική αξία του φυσικού αερίου. Μετά την επεξεργασία, που επιτυγχάνει την απομάκρυνση του διοξειδίου του άνθρακα, των υδρατμών και των προσμίξεων, μπορεί να χρησιμοποιηθεί όπως και το φυσικό αέριο.

65 Έλεγχος και παρακολούθηση βιοαερίου Το σύστημα ελέγχου και παρακολούθησης των παραγόμενων αερίων περιλαμβάνει τον πλήρη και τακτικό προσδιορισμό της σύστασης τους όπως και της ποιότητας του αέρα στο χώρο διάθεσης. Πιο αναλυτικά: Λαμβάνονται δείγματα των εκπεμπόμενων αερίων καθώς και του αέρα των οποίων η συχνότητα λήψης εξαρτάται από τη μορφολογία του χώρου και τα αναμενόμενα ποιοτικά χαρακτηριστικά τους. 65

66 Έλεγχος και παρακολούθηση βιοαερίου Ενδεικτικά, για τον προσδιορισμό του όγκου και της σύστασης των αερίων λαμβάνονται δείγματα σε μηνιαία βάση, ενώ για τον προσδιορισμό της σύστασης του αέρα λαμβάνονται δείγματα σε ετήσια βάση. Οι κύριες ρυπαντικές παράμετροι που προσδιορίζονται είναι: CH 4, CO 2, O 2, H 2. Ανάλογα, με τις συνθήκες που επικρατούν, ενδέχεται να απαιτείται και ο προσδιορισμός επιπλέον παραμέτρων όπως χλώριο, θείο, άζωτο, πτητικές οργανικές ενώσεις, υδρογονάνθρακες κ.λπ. 66

67 Άλλες παράμετροι περιβαλλοντικών επιπτώσεων Σκόνη:(μπορεί να εμφανιστεί κατά τη κίνηση απορριμματοφόρων στο χώρο) Οσμές: (Από εκπομπές πτητικών οργανικών ενώσεων και άλλων ρύπων όπως, μερκαπτάνες, υδρόθειο, κ.λπ.) Θόρυβος: (από τη συμπίεση απορριμμάτων και τη διέλευση απορριμματοφόρων) Πυρκαγιές: (ένας σωστά σχεδιασμένος ΧΥΤΑ δεν περικλείει κίνδυνο εκδήλωσης πυρκαγιάς) Κυκλοφορία απορριμματοφόρων προς το χώρο (πρέπει να λαμβάνονται σοβαρά υπόψη Διασπορά απορριμμάτων (αντιαισθητικά, πρόκληση ατυχημάτων,πυρκαγιών) 67

68 Παύση λειτουργίας, αποκατάσταση και μετέπειτα φροντίδα χώρου διάθεσης 68 Μετά την ολοκλήρωση του χρόνου ζωής του χώρου διάθεσης, απαιτείται η ανάληψη δράσεων για την οριστική παύση της λειτουργίας του, την αποκατάσταση του με στόχο τη φυσική επανένταξή του στο περιβάλλον καθώς και για έλεγχο της μετέπειτα συμπεριφοράς του. Οριστική παύση και αποκατάσταση Οριστική παύση είναι η διαδικασία κατά την οποία αναστέλλονται οι δραστηριότητες στο χώρο διάθεσης λόγω του γεγονότος ότι αυτός έχει πληρωθεί με απόβλητα και δεν υπάρχει η δυνατότητα υποδοχής νέων ποσοτήτων αποβλήτων. Στόχος της διαδικασίας είναι ο σχεδιασμός και η κατασκευή όλων των υποδομών που είναι απαραίτητες για την αποκατάσταση και ασφαλή συμπεριφορά του χώρου μετά το κλείσιμο του.

69 Παύση λειτουργίας 69 Οι δράσεις που αναπτύσσονται περιλαμβάνουν: i. την κατασκευή και τοποθέτηση τελικού επιφανειακού στρώματος το οποίο θα εξασφαλίζει ικανοποιητική επιφανειακή απορροή υδάτων, μείωση της ποσότητας νερού που κατεισδύει στο εσωτερικό του χώρου διάθεσης και πρόληψη της διάβρωσης (χρήση φυσικών και συνθετικών υλικών όπως γεωμεμβράνες) ii. iii. εξασφάλιση της συνέχισης της λειτουργίας των συστημάτων συλλογής και διαχείρισης στραγγισμάτων και βιοαερίου εξασφάλιση της συνέχισης της λειτουργίας των συστημάτων ελέγχου και παρακολούθησης της ποιότητας των στραγγισμάτων, του βιοαερίου, των επιφανειακών και υπογείων υδάτων. Μετά την τοποθέτηση του τελικού επιφανειακού στρώματος, ο χώρος καλύπτεται με βλάστηση (υποβοήθηση των διαδικασιών πρόληψης της διείσδυσης νερού στο εσωτερικό του χώρου, από τα ριζικά συστήματα).

70 Μετέπειτα φροντίδα Είναι η διαδικασία που εφαρμόζεται μέχρι ο χώρος διάθεσης να σταθεροποιηθεί πλήρως και να μην αποτελεί πλέον δυνητικό κίνδυνο για το περιβάλλον και τη δημόσια υγεία. Η διαδικασία της μετέπειτα φροντίδας διαρκεί για χρονικό διάστημα 30 ετών. Ανάλογα, με τις συνθήκες και τα αποτελέσματα των ελέγχων που πραγματοποιούνται, ενδέχεται να ολοκληρωθεί νωρίτερα. 70

71 Μετέπειτα φροντίδα 71 Κατά τη διαδικασία αυτή, ο χώρος ελέγχεται και παρακολουθείται έτσι ώστε να επιβεβαιώνονται σε τακτική βάση ότι: i. το τελικό επιφανειακό στρώμα επικάλυψης δεν έχει καταστραφεί λόγω φαινομένων διάβρωσης ii. iii. iv. δεν έχουν επέλθει καθιζήσεις τα επιφανειακά και υπόγεια ύδατα δεν έχουν ρυπανθεί από στραγγίσματα και δεν έχουν παρατηρηθεί φαινόμενα μετανάστευσης των παραγόμενων αερίων v. τα συστήματα συλλογής και διαχείρισης στραγγισμάτων και βιοαερίου λειτουργούν αποτελεσματικά.

72 Αποκατάσταση και μετέπειτα φροντίδα του χώρου διάθεσης Ένας ΧΥΤΑ καταλαμβάνει υπολογίσιμη έκταση (δεκάδες στρέμματα) και η αξιοποίησή του με επανένταξη στο περιβάλλον μπορεί να έχει σημαντικά οφέλη π.χ. ως χώρος αναψυχής και πνεύμονας πράσινου. 72