ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1. Μηχανική υγρών αποβλήτων: ανασκόπηση

Transcript

1 ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ 1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1. Μηχανική υγρών αποβλήτων: ανασκόπηση 1.1 Εισαγωγή Σε όλο το σύμπαν υπάρχει ένα μόριο για το οποίο ο άνθρωπος θα μπορούσε να ψάχνει αιώνια ακόμη και στους πιο απομακρυσμένους πλανήτες. Αυτό το μόριο μπορεί εύκολα να παρασταθεί με ένα τρίγωνο με μια γωνία 105 ο λόγω της ηλεκτραρνητικότητας δύο πόλων του. Αν οι πόλοι του ήταν ισοδύναμοι τότε αυτή η γωνία θα ήταν 90 ο. Το μόριο του νερού έχει μια ηλεκτρική ροπή που αντανακλά στις φυσικές και ηλεκτρικές του ιδιότητες. Ο τύπος του νερού μπορεί να γραφεί πολύ απλά σαν Η 2 Ο. Το νερό είναι το πιο κοινό υλικό στην επιφάνεια της γης. Σχηματίζει την υδρόσφαιρα και ο όγκος του εκτιμάται στα 1370 εκατομμύρια κυβικά χιλιόμετρα. Ο όγκος του φρέσκου νερού κατανέμεται μεταξύ λιμνών, ποταμών και υπόγειου νερού και εκτιμάται μεταξύ 500,000 και ενός εκατομμυρίου κυβικών χιλιομέτρων. Ο όγκος των πάγων στους πόλους αποτελεί 25 εκατομμύρια κυβικά χιλιόμετρα φρέσκου νερού. Τέλος, υπάρχουν περίπου 50,000 κυβικά χιλιόμετρα νερού στην ατμόσφαιρα υπό την μορφή ατμού και σύννεφων. Η ετήσια εξάτμιση εκτιμάται στα 500,000 κυβικά χιλιόμετρα ενώ οι κατακρημνίσεις στα ηπειρωτικά εκτιμώνται στα 120,000 κυβικά χιλιόμετρα. Πάνω απ όλα όμως το νερό είναι συνώνυμο με τη βιολογική ζωή. Είναι το κύριο συστατικό της έμβιας ύλης. Κατά μέσο όρο αποτελεί το 80% της σύνθεσής της. Στους υψηλότερους οργανισμούς το ποσοστό του νερού κυμαίνεται στο 60 70%. Στους θαλάσσιους οργανισμούς και ιδιαίτερα στα φύκη το ποσοστό αυτό αγγίζει το 98%. Σαν βασικό συστατικό του βιοτικού και αβιοτικού περιβάλλοντος, το νερό αποτελεί επίσης τη βασική συνιστώσα της ανθρώπινης ζωής και δραστηριότητας. Σήμερα, η παγκόσμια κατανάλωση νερού (συνυπολογίζοντας την οικιακή, βιομηχανική και αγροτική κατανάλωση) ανέρχεται στα 250 m 3 ανά άτομο ανά χρόνο. Φυσικά υπάρχουν διακυμάνσεις αυτής της τιμής που κυμαίνονται από 100 m 3 για αναπτυσσόμενες χώρες μέχρι 1500 m 3 για τις ΗΠΑ. Έτσι, η παγκόσμια κατανάλωση νερού τείνει να αυξηθεί σημαντικά. Αυτή η υπέρμετρη ανάγκη για κατανάλωση νερού καθιστά επιτακτική και την προστασία του. Πρέπει να υφίσταται επεξεργασία είτε για να παραχθεί νερό για γενική χρήση ή για ειδικές βιομηχανικές εφαρμογές ή για να περιοριστεί η έκλυση ρύπανσης στο περιβάλλον.

2 2 ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ: ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ Ορισμός Κάθε κοινότητα παράγει υγρά και στερεά απόβλητα. Το υγρό κλάσμα- τα υγρά απόβλητα- είναι ουσιαστικά τα αποθέματα νερού της κοινότητας αφού έχουν υποβαθμιστεί από διάφορες χρήσεις. Σαν απόβλητα μπορούν να χαρακτηριστούν τα υγρά που απομακρύνονται από κατοικίες, εμπορικά και βιομηχανικά κέντρα κλπ., μαζί με υπόγεια νερά, επιφανειακά νερά καθώς και νερά βροχοπτώσεων. Ανάγκη για επεξεργασία Αν συσσωρευτούν τα ανεπεξέργαστα υγρά απόβλητα, η αποσύνθεση των οργανικών ενώσεων που περιέχουν θα οδηγήσει στην παραγωγή μεγάλων ποσοτήτων δύσοσμων αερίων. Επίσης τα ανεπεξέργαστα υγρά απόβλητα συνήθως περιέχουν πολλούς παθογόνους μικροοργανισμούς που υπάρχουν στο παχύ έντερο των ανθρώπων ή που εμφανίζονται σε συγκεκριμένα βιομηχανικά απόβλητα. Τέλος τα υγρά απόβλητα περιέχουν θρεπτικά που ωθούν την ανάπτυξη υδατικών φυτών και μπορεί να περιέχουν τοξικά συστατικά. Για τους λόγους αυτούς είναι επιβεβλημένη η απομάκρυνση των υγρών αποβλήτων από τις πηγές παραγωγής τους, η επεξεργασία και η τελική διάθεσή τους. Η μηχανική των υγρών αποβλήτων είναι ο κλάδος της περιβαλλοντικής μηχανικής όπου οι βασικές αρχές της επιστήμης και της μηχανικής εφαρμόζονται στα προβλήματα του ελέγχου της ρύπανσης του νερού. Ο απώτερος στόχος η διαχείριση των υγρών αποβλήτων είναι η προστασία του περιβάλλοντος κατά ένα τρόπο συμβατικό με τη δημόσια υγεία, την οικονομία και κοινωνικούς και πολιτικούς παράγοντες. 1.2 Επεξεργασία υγρών αποβλήτων Τα υγρά απόβλητα που συλλέγονται από τους Δήμους και τις κοινότητες πρέπει τελικά να επιστρέφονται σε υδατικούς αποδέκτες ή στο έδαφος. Η σύνθετη ερώτηση του ποιοι ρύποι πρέπει να απομακρυνθούν από τα υγρά απόβλητα για να προστατευθεί το περιβάλλον και σε πιο βαθμό, πρέπει να απαντηθεί ξεχωριστά κατά περίπτωση Ιστορική Αναδρομή Αν και η συλλογή όμβριων υδάτων εφαρμόζονταν από τους αρχαίους χρόνους, η συλλογή των υγρών αποβλήτων αρχίζει στις αρχές του Η συστηματική συλλογή τους αρχίζει στα τέλη του 1800 και στις αρχές του Η ανάπτυξη της θεωρίας των σπορίων από τους Koch και Paster στο δεύτερο μισό του 19 ου αιώνα σηματοδότησε την έναρξη μιας νέας περιοχής στην υγειονομική. Μέχρι τότε η σχέση μεταξύ μόλυνσης και ασθένειας δεν ήταν καλά κατανοητή και η επιστήμη της βακτηριολογίας καθώς βρίσκονταν σε νηπιακή κατάσταση, δεν είχε εφαρμοστεί στο αντικείμενο της επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων.

3 ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ 3 Στις ΗΠΑ η διάθεση των υγρών αποβλήτων εμφανίσθηκε στο προσκήνιο πιο αργά σε σχέση με την Ευρώπη, λόγω του μεγάλου εύρους των ποταμών και των τεράστιων διαθέσιμων εκτάσεων που ήταν διαθέσιμες για την απόθεση των αποβλήτων. Στις αρχές όμως του 1900, ενοχλήσεις και υγειονομικές συνθήκες προκάλεσαν την απαίτηση για πιο αποτελεσματική διαχείριση των υγρών αποβλήτων. Η αδυναμία εξασφάλισης μεγάλων εκτάσεων για την απόθεση των υγρών αποβλήτων, ιδιαίτερα για τις μεγάλες πόλεις, οδήγησε στην υιοθέτηση πιο εντατικών μεθόδων επεξεργασίας Σύγχρονη πρακτική Μέθοδοι επεξεργασίας στις οποίες επικρατούν φυσικές δυνάμεις είναι γνωστές ως μονάδες λειτουργίας. Μέθοδοι επεξεργασίας στις οποίες η απομάκρυνση των ρύπων γίνεται με χημικές και βιολογικές αντιδράσεις είναι γνωστές ως μονάδες διεργασιών. Οι μονάδες λειτουργίας και διεργασιών ενώνονται και σχηματίζουν αυτό που είναι γνωστό σαν πρωτοβάθμια, δευτεροβάθμια και προχωρημένη ή τριτοβάθμια επεξεργασία. Στην πρωτοβάθμια επεξεργασία χρησιμοποιούνται φυσικές λειτουργίες όπως κοσκίνισμα και καθίζηση για την απομάκρυνση των στερεών των υγρών αποβλήτων που επιπλέουν και καθιζάνουν. Στη δευτεροβάθμια επεξεργασία, χρησιμοποιούνται βιολογικές και χημικές διεργασίες για την απομάκρυνση του μεγαλύτερου μέρους της οργανικής ύλης. Στην τριτοβάθμια επεξεργασία, χρησιμοποιούνται πρόσθετοι συνδυασμοί μονάδων λειτουργίας και διεργασιών για την απομάκρυνση άλλων συστατικών, όπως αμμωνίας και φωσφόρου, τα οποία δεν απομακρύνονται κατά τη δευτεροβάθμια επεξεργασία. Οι διεργασίες επεξεργασίας εδάφους, γνωστές και σαν φυσικά συστήματα, συνδυάζουν φυσικούς, χημικούς και βιολογικούς μηχανισμούς επεξεργασίας και παράγουν νερό ποιότητας ίσης ή καλύτερης με αυτό των συστημάτων τριτοβάθμιας επεξεργασίας Νέες κατευθύνσεις και ενδιαφέροντα Νέες κατευθύνσεις και ενδιαφέροντα είναι πλέον εμφανή σε διάφορες ειδικές περιοχές της επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων, όπως: 1. η μεταβαλλόμενη φύση του προς επεξεργασία αποβλήτου 2. το πρόβλημα των βιομηχανικών αποβλήτων 3. η επίδραση των νεροποντών και των μη εστιακών πηγών ρύπανσης

4 4 ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ: ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ 4. η συνδυασμένη επεξεργασία υγρών αποβλήτων και όμβριων υδάτων 5. μέθοδοι επεξεργασίας και διεργασίες 6. θέματα υγείας και περιβαλλοντικά 7. η αποτελεσματικότητα των μεθόδων επεξεργασίας και 8. μικρές μονάδες επεξεργασίας Μεταβαλλόμενα χαρακτηριστικά αποβλήτων Από τις αρχές του 20 ου αιώνα έχουν συντεθεί πάνω από μισό εκατομμύριο οργανικές ενώσεις, ενώ περίπου 10,000 νέες ενώσεις σχηματίζονται κάθε χρόνο. Σαν αποτέλεσμα οι περισσότερες από αυτές τις ενώσεις απαντώνται στα υγρά απόβλητα. Πρόσφατα, έχει αποκτήσει ιδιαίτερη σημασία η παρουσία πτητικών οργανικών ενώσεων (VOC) και τοξικών πτητικών οργανικών ενώσεων (TVOC) στα υγρά απόβλητα, καθώς είναι καθοριστικής σημασίας τόσο για τα συστήματα συλλογής όσο και για τις μονάδες επεξεργασίας. Ο έλεγχος των οσμών και ιδιαίτερα ο έλεγχος της παραγωγής υδρόθειου αποτελεί σημαντικό ζήτημα για τα συστήματα συλλογής και τις μονάδες επεξεργασίας. Μέρος της αύξησης της παραγωγής υδρόθειου οφείλεται στην μείωση των μετάλλων στα υγρά απόβλητα λόγω της προεπεξεργασίας που εφαρμόζουν οι βιομηχανίες. Παλιότερα, το υδρόθειο αντιδρούσε με τα μέταλλα και σχημάτιζε μεταλλικά σουλφίδια (π.χ. θειούχο σίδηρο). Η απελευθέρωση υπέρμετρου υδρόθειου διαβρώνει τις κατασκευές από σκυρόδεμα και πέτρα και προκαλεί δυσάρεστες οσμές με επακόλουθες αρνητικές συνέπειες για την οικιστική και εμπορική ανάπτυξη της γύρω περιοχής. Το πρόβλημα των βιομηχανικών αποβλήτων Ο αριθμός των βιομηχανιών που διαθέτουν τα υγρά τους απόβλητα σε δημοτικούς υπονόμους έχει αυξηθεί σημαντικά τα τελευταία 20 με 30 χρόνια. Λόγω όμως των τοξικών επιπτώσεων αυτών των αποβλήτων, ακόμη και σε πολύ χαμηλές συγκεντρώσεις, αναθεωρείται η τακτική της συνδυασμένης επεξεργασίας αστικών και προεπεξεργασμένων ή μερικώς προεπεξεργασμένων υγρών αποβλήτων. Στο μέλλον προβλέπεται είτε χωριστή επεξεργασία των δύο ειδών υγρών αποβλήτων, είτε προχωρημένη προεπεξεργασία των βιομηχανικών αποβλήτων ώστε να μη δημιουργούν προβλήματα τοξικότητας. Επίδραση των νεροποντών και των μη εστιακών πηγών ρύπανσης Καθώς αυξάνεται ο αριθμός των μονάδων επεξεργασίας που παρέχουν δευτεροβάθμια ή και μεγαλύτερη επεξεργασία, αυξάνει και η σημασία των νερών των βροχοπτώσεων και των μη εστιακών πηγών ρύπανσης (αγροτική δραστηριότητα) για τη διατήρηση της ποιότητας του νερού των εθνικών ρευμάτων και ποταμών. Στους περισσότερους ποταμούς, η δευτεροβάθμια επεξεργασία του νερού θα ήταν αρκετή αν ελέγχονταν το νερό των βροχοπτώσεων και των μη εστιακών πηγών ρύπανσης.

5 ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ 5 Συνδυασμένα δίκτυα αποχέτευσης Η χρήση κοινών δικτύων αποχέτευσης, υγρών αποβλήτων και όμβριων υδάτων, έχει αποδειχθεί σε πολύ μεγάλο πρόβλημα, ιδιαίτερα για τις παλιές πόλεις. Τα συνδυασμένα δίκτυα μεταφέρουν μείγμα υγρών αποβλήτων και όμβριων υδάτων και όταν καλύπτεται η χωρητικότητα των αποδεκτών προκαλούνται υπερχειλίσεις. Μεγάλες υπερχειλίσεις μπορούν να επηρεάσουν σημαντικά την ποιότητα του νερού και εμποδίζουν την επίτευξη των επιθυμητών συγκεντρώσεων. Οι μέθοδοι ελέγχου συνήθως περιλαμβάνουν σημαντικές τροποποιήσεις του συστήματος συλλογής, κατασκευή χώρων αποθήκευσης της πλεονάζουσας παροχής ή κατασκευή επιπλέον μονάδων επεξεργασίας. Συνήθως αυτές οι μέθοδοι ελέγχου είναι τρομερά δαπανηρές. Μέθοδοι επεξεργασίας και διεργασίες Οι πιο πολλές μονάδες λειτουργίας και διεργασιών υφίστανται συνεχή και εντατική έρευνα όσο αφορά το θέμα της υλοποίησης και της εφαρμογής τους. Σαν αποτέλεσμα πολλές τροποποιήσεις και νέες λειτουργίες και διεργασίες έχουν αναπτυχθεί και υλοποιηθεί. Αν και πολλές από τις ενώσεις που απαντώνται στα υγρά απόβλητα υφίστανται επεξεργασία εύκολα, ο αριθμός των ενώσεων που ανθίσταται σε επεξεργασία αυξάνει συνεχώς. Επιπλέον λίγα πράγματα είναι γνωστά για την μακροχρόνια απόρριψη των ενώσεων αυτών στο περιβάλλον. Έτσι γίνεται συνεχώς και πιο επιτακτική η ανάγκη για προχωρημένη επεξεργασία προκειμένου να απομακρυνθούν από τα υγρά απόβλητα συγκεκριμένοι τύποι ενώσεων. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελούν οι εκλύσεις VOCs και VTOCs από τις μονάδες επεξεργασίας υγρών αποβλήτων που μπορούν να οδηγήσουν μέχρι και στην ανάγκη για στέγαση των μονάδων αυτών. Στις πιο πολλές περιπτώσεις η ελεγχόμενη απόρριψη αυτών των ενώσεων στα υγρά απόβλητα είναι η καλύτερη λύση. Η σχέση μεταξύ του σχεδιασμού του συστήματος συλλογής και της μονάδας επεξεργασίας γίνεται πιο σημαντική. Καθώς το απόβλητο μεταφέρεται στο σύστημα συλλογής υφίσταται τόσο βιολογικούς όσο και χημικούς μετασχηματισμούς. Η φύση αυτών των μετασχηματισμών εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον τύπο των αποβλήτων και το σχεδιασμό του συστήματος συλλογής. Θέματα υγείας και περιβαλλοντικά Τα θέματα προστασίας της δημόσιας υγείας και του περιβάλλοντος παίζουν πλέον σημαντικότατο ρόλο στην επιλογή και το σχεδιασμό των συστημάτων συλλογής και επεξεργασίας.

6 6 ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ: ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ Η απόρριψη ρύπων στο περιβάλλον παρακολουθείται στενά. Για παράδειγμα η απελευθέρωση VOCs και VTOCs από συστήματα συλλογής και επεξεργασίας, όπως αναφέρθηκε και προηγουμένως, λαμβάνεται σοβαρά υπόψη από τις υγειονομικές υπηρεσίες. Οι οσμές είναι ένα από τα σοβαρότερα περιβαλλοντικά θέματα που απασχολούν το κοινό. Νέες τεχνικές αναπτύσσονται για να ποσοτικοποιήσουν την παραγωγή και τη μετακίνηση των οσμών που μπορεί να εκπέμπονται από τις μονάδες επεξεργασίας και καταβάλλεται προσπάθεια για το σχεδιασμό μονάδων που ελαχιστοποιούν την παραγωγή οσμών. Αποτελεσματικότητα των διεργασιών επεξεργασίας Σε κάθε προτεινόμενη νέα μονάδα επεξεργασίας ή βελτίωση υφιστάμενης μονάδας, ελέγχεται εξονυχιστικά η αποτελεσματικότητα και ιδιαίτερα σε σχέση με τη λειτουργία της μονάδας, την κατανάλωση ενέργειας και πηγών, το κόστος λειτουργίας και συντήρησης και το πάγιο κόστος. Τα τελευταία 25 χρόνια έχουν δαπανηθεί υπέρογκα ποσά για την κατασκευή μονάδων επεξεργασίας υγρών αποβλήτων. Δυστυχώς όμως πολλές από αυτές τις μονάδες δεν επιτυγχάνουν τις επιθυμητές συγκεντρώσεις των ρύπων στην έξοδό τους. Σε αρκετές περιπτώσεις απαιτούνται τροποποιήσεις σε νέες μονάδες με πολύ υψηλό κόστος. Αυτό είχε σαν αποτέλεσμα την απαίτηση πιστοποίησης καλής λειτουργίας των μονάδων. Η απαίτηση για τη διατήρηση ενέργειας και πηγών είναι δεδομένη. Ιδιαίτερη σημασία δίνεται στην επιλογή μεθόδων και διεργασιών με χαμηλές απαιτήσεις σε ενέργεια και πηγές. Οι μονάδες σχεδιάζονται έτσι ώστε να παράγουν εσωτερική θερμότητα και άρα ενέργεια ικανή για την πλήρη ενεργειακή κάλυψη της μονάδας και όχι μόνο. Το κόστος συντήρησης και λειτουργίας είναι καθοριστικό ιδιαίτερα για τις μικρές κοινότητες. Μικρά και ανεξάρτητα onsite συστήματα Τα τελευταία 25 χρόνια το ενδιαφέρον ήταν κυρίως στραμμένο στις μεγάλες μονάδες επεξεργασίας υγρών αποβλήτων κυρίως λόγω της ανάγκης κάλυψης των μεγάλων αστικών κέντρων και του μικρότερου κόστους επεξεργασίας ανά τόνο αποβλήτων. Μικρές μονάδες λειτουργούσαν κυρίως σαν πιλοτικές εφαρμογές των μεγαλύτερων γι αυτό και οι απαιτήσεις σε ενέργεια και πηγές ήταν συνήθως μεγάλες. Λόγω όμως οικονομικών, περιβαλλοντικών και ενεργειακών λόγων, αλλά κυρίως για την ανάγκη κάλυψης και των μικρών κοινοτήτων ο σχεδιασμός, η κατασκευή και η λειτουργία των μικρών μονάδων επανήλθε στο προσκήνιο. Ο λόγος του αριθμού των ανθρώπων που διοχετεύουν τα απόβλητά τους σε συστήματα συλλογής προς τον αριθμό των ανθρώπων που διαθέτουν τα

7 ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ 7 απόβλητά τους επί τόπου δεν έχει αλλάξει τα τελευταία 30 χρόνια. Έτσι μεγαλύτερη έμφαση δίνεται τώρα στο σχεδιασμό, τη λειτουργία και τη συντήρηση ανεξάρτητων επιτόπιων συστημάτων. Στα συστήματα αυτά πρέπει να λαμβάνονται σοβαρά υπόψη οι περιβαλλοντικοί κίνδυνοι που εγκυμονούνται καθώς και η πιθανή ρύπανση των υπόγειων υδάτων. 1.3 Διάθεση λάσπης και επαναχρησιμοποίηση Η τελική διάθεση των στερεών, της λάσπης και των συμπυκνωμένων ρύπων που απομακρύνονται κατά την επεξεργασία των υγρών αποβλήτων ήταν και είναι το πιο δύσκολο και δαπανηρό κομμάτι στην μηχανική των υγρών αποβλήτων. Η πρόσφατη νομοθεσία απαγορεύει τη διάθεση της λάσπης στον ωκεανό, πρακτική που εφάρμοζαν μέχρι σήμερα οι παράκτιες πόλεις. Επίσης, νέοι αυστηρότεροι κανονισμοί για τις εκπομπές στην ατμόσφαιρα και την προστασία των υπόγειων υδάτων δυσχεραίνουν την αποτέφρωση της λάσπης και τη διάθεσή της σε χωματερές. Τέλος, είναι πλέον αρκετά δύσκολη η ανεύρεση κατάλληλων χώρων για χώρους υγειονομικής ταφής που να ικανοποιούν περιβαλλοντικά, κοινωνικά και οικονομικά κριτήρια. Μέχρι σήμερα η απόθεση της λάσπης στη γη χρησιμοποιείται ευρύτατα σαν μέθοδος διάθεση, σαν μέθοδος χρήσης μεγάλων εκτάσεων στην παραγωγική διαδικασία και σαν μέσο χρήσης των θρεπτικών που υπάρχουν στη λάσπη. Λόγω όμως των περιορισμών που αναφέρθηκαν προηγουμένως η διάθεση της λάσπης σε χωματερές αρχίζει να αντικαθίσταται από την κομποστοποίηση. Η κομποστοποίηση έχει αρχίσει και γίνεται δημοφιλής σαν μέθοδος σταθεροποίησης, διανομής και επαναχρησιμοποίησης της λάσπης σαν εδαφοβελτιωτικό Νέες κατευθύνσεις Η αύξηση στην παραγωγή της λάσπης που προκύπτει από τις επιπλέον δευτεροβάθμιες και τριτοβάθμιες μονάδες επεξεργασίας υγρών αποβλήτων θα ξεπεράσει κατά πολύ την ικανότητα των υφιστάμενων μεθόδων επεξεργασίας και διάθεσης λάσπης. Βελτιωμένες μέθοδοι επεξεργασίας απαιτούνται για να παρέχουν υψηλότερα επίπεδα επεξεργασίας όχι μόνο για τα συνηθισμένα συστατικά των υγρών αποβλήτων αλλά και για την απομάκρυνση ειδικών συστατικών (π.χ. μετάλλων, VOCs κλπ). Η απομάκρυνση αυτών των συστατικών θα οδηγήσει σε μεγαλύτερη παραγωγή λάσπης που απαιτείται να διατεθεί. Οι νέοι κανονισμοί για τη χρήση και τη διάθεση της λάσπης των υγρών αποβλήτων καθιερώνουν όρια για τους ρύπους και πρακτικές διαχείρισης για: 1. εφαρμογή στη γη 2. διανομή και εμπορία 3. στρωμάτωση

8 8 ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ: ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ 4. καύση 5. επιφανειακή διάθεση Προκειμένου να περιοριστεί η συγκέντρωση των ρύπων στη λάσπη που διατίθεται στο έδαφος ή επαναχρησιμοποιείται, απαιτείται σχολαστικότερος έλεγχος και προεπεξεργασία των βιομηχανικών αποβλήτων. 1.4 Ανάκτηση υγρών αποβλήτων και επαναχρησιμοποίηση Αν και η δευτεροβάθμια επεξεργασία των υγρών αποβλήτων αποτελεί ικανοποιητικό επίπεδο επεξεργασίας για πολλές εφαρμογές, όταν εφαρμόζεται τριτοβάθμια επεξεργασία αυξάνονται οι πιθανότητες για επαναχρησιμοποίησή τους. Τα επιφανειακά νερά αποτελούν τον πιο κοινό αποδέκτη των υγρών αποβλήτων. Για να προστατευθεί όμως το υδατικό περιβάλλον οι χώρες έχουν επιβάλλει μέγιστα αποδεκτά επίπεδα ρύπων για τα ποτάμια, τα ρέματα, τις λίμνες και τη θάλασσα. Σε μερικές περιπτώσεις οι μονάδες επεξεργασίες διαθέτουν το νερό που παράγουν είτε κατευθείαν στο έδαφος ή για πότισμα γηπέδων γκολφ, για βιομηχανικό νερό ψύξης ή για επαναφορά στο υπόγειο υδροφόρο ορίζοντα. Αυτές οι μορφές χρήσεις των επεξεργασμένων υγρών αποβλήτων φαίνονται πιο δελεαστικές και τείνουν να κυριαρχήσουν. Σε περιοχές όπου τα αποθέματα νερού δεν είναι αρκετά για να καλύψουν τη ζήτηση, γίνεται φανερό ότι τα υγρά απόβλητα πρέπει να αντιμετωπίζονται όχι σαν απόβλητα αλλά σαν πηγή νερού. Η χρήση των επεξεργασμένων υγρών αποβλήτων σαν νερό ποτίσματος φυτών και καλλιεργειών τείνει να κυριαρχήσει. 1.5 Διάθεση εκροών Μετά την επεξεργασία τους τα απόβλητα πρέπει είτε να επαναχρησιμοποιούνται είτε να διατίθενται στο περιβάλλον. Ο πιο συνηθισμένος τρόπος διάθεσης είναι η απόρριψή τους σε ρέματα, ποτάμια, λίμνες, εκβολές ποταμών και στη θάλασσα. Η διάθεση των επεξεργασμένων υγρών αποβλήτων επικεντρώνεται στη μεταφορά ρύπων στο περιβάλλον και στις διεργασίες μετασχηματισμού που λαμβάνουν χώρα. Για να εξασφαλιστεί ότι τα επεξεργασμένα απόβλητα ικανοποιούν τις περιβαλλοντικές απαιτήσεις απαιτείται να γίνονται αυστηρές αναλύσεις. Μαθηματικά μοντέλα χρησιμοποιούνται για να προβλέψουν την αντίδραση του φυσικού συστήματος καθώς και την αφομοιωτική ικανότητα των συστημάτων που υποδέχονται τις εκροές. Οι πιο σημαντικοί μετασχηματισμοί που λαμβάνουν χώρα περιλαμβάνουν οξείδωση, βακτηριακούς μετασχηματισμούς, φυσική αποδόμηση, φωτοσύνθεση και αναπνοή.