Εισήγηση της Μόνιµης Επιστηµονικής Επιτροπής Περιβάλλοντος ΤΕΕ/ΤΑΚ για την παράλληλη εκδήλωση των ΜΕΠ των περιφερειακών τµηµάτων ηµιουργία εγχειριδίου για τη «ΒΙΟΕΞΥΓΙΑΝΣΗ ΧΩΡΩΝ ΙΑΘΕΣΗΣ ΑΠΟΡΡΙΜΜΑΤΩΝ» (& διοργάνωση ηµερίδας) Μακρυπόδης Γιώργος Μηχανικός Περιβάλλοντος Υλοποιείται εγχειρίδιο, που θα συνοψίζει πληροφορίες από βιβλιογραφικές πηγές (ξένη βιβλιογραφία) και σχετική εµπειρία, σε µια σειρά αυτόνοµες θεµατικές ενότητες. Οι θεµατικές ενότητες περιλαµβάνουν (Βλέπε παρακάτω συνοπτική παρουσίαση κεφαλαίων): Εισαγωγικό κεφάλαιο από το συντονιστή Κεφάλαιο 1: Γενικές αρχές Βιοεξυγίανσης / Βιοαποκατάστασης Κεφάλαιο 2: Συστήµατα ανακυκλοφορίας στραγγισµάτων Κεφάλαιο 3: Σχεδιασµός συστηµάτων αερόβιας βιοεξυγίανσης (Βιοαερισµός) Κεφάλαιο 4: Συνδυαστικές µέθοδοι αερόβιας βιοεξυγίανσης Κεφάλαιο 5: Παρακολούθηση της απόδοσης λειτουργίας Κεφάλαιο 6: Περιπτώσεις εφαρµογής (Case studies) Κεφάλαιο 7 ο : Κόστος εφαρµογής Κεφάλαιο 8 ο : Νοµοθεσία Κάθε ένα από τα παραπάνω θα αποτελέσει ένα αυτόνοµο κεφάλαιο στο εγχειρίδιο περίπου 20 σελίδων όπου θα συνοψίζει όλες τις διαθέσιµες πηγές, µε βιβλιογραφικές αναφορές, και λέξεις κλειδιά. Το κείµενο δε θα πρέπει να αποτελεί αυτούσια µετάφραση των πηγών, αλλά κριτική σύνθεση. Η κάθε ενότητα έχει αναληφθεί από ένα συνάδελφο. Το τελικό εγχειρίδιο θα έχει έκταση 160-180 σελίδες και θα εκδοθεί σε βιβλίο 1200-2000 αντίτυπα, ενώ θα καταχωρηθεί και στις διεθνής βάσεις βιβλιογραφικών πηγών (ISBN). Μετά την έκδοση θα διοργανωθεί ηµερίδα παρουσίασης των αποτελεσµάτων, όπου κάθε συγγραφέας θα παρουσιάσει την εισήγηση µε θέµα τον τίτλο του κεφαλαίου του οποίου ήταν συγγραφέας.. Συνοπτική παρουσίαση κεφαλαίων Κεφάλαιο 1: Γενικές αρχές Βιοεξυγίανσης / Βιοαποκατάστασης Στο κεφάλαιο αυτό δίνεται ο ορισµός της βιοεξυγίανσης και o τρόπος εφαρµογής της στην αποκατάσταση εδαφών ενώ αναφέρονται και οι µικροβιακοί πληθυσµοί που συντελούν σε αυτήν. Παρουσιάζονται οι παράγοντες που επηρεάζουν την εφαρµογή της µεθόδου και οι βέλτιστες περιβαλλοντικές συνθήκες για την βιοαποικοδόµηση των ρύπων. Επίσης, περιγράφονται µε συνοπτικό τρόπο οι στρατηγικές βιοεξυγίανσης (διαφορετικές τεχνικές) και τα κυριότερα πλεονεκτήµατα και µειονεκτήµατα της µεθόδου. Εισάγεται η έννοια του βιοαντιδραστήρα στερεών αποβλήτων (βλ. Σχήµα 1)
και παρουσιάζονται οι σπουδαιότερες διαφορές του µε έναν συµβατικό Χώρο ιάθεσης Απορριµµάτων. Σχήµα 1: Σχηµατική απεικόνιση βιοαντιδραστήρα στερεών αποβλήτων Γίνεται επίσης η περιγραφή της κατάταξης των βιοαντιδραστήρων σύµφωνα µε τις περιβαλλοντικές συνθήκες στις οποίες αναπτύσσονται οι µικροοργανισµοί και παρουσιάζονται τα κυριότερα οφέλη από την εφαρµογή τους. Παρουσιάζονται συνοπτικά κάποια θέµατα που σχετίζονται µε το σχεδιασµό και τις βασικότερες λειτουργίες των βιοαντιδραστήρων, ενώ παρέχονται πληροφορίες σχετικά µε τις φάσεις, τις εξισώσεις και τους περιορισµούς στην αποδόµηση των αποβλήτων. Λέξεις κλειδιά: βιοεξυγίανση, βιοαποκατάσταση, bioremediation, biodegradation, landfill, bioreactor landfill, MSW biodegradation. Κεφάλαιο 2: Συστήµατα ανακυκλοφορίας στραγγισµάτων Στο κεφάλαιο αυτό παρουσιάζεται η τεχνική της ανακυκλοφορίας των διασταλαζόντων υγρών (βλ. Σχήµα 2) σαν µέθοδος επιτάχυνσης της βιοαποικοδόµησης του οργανικού κλάσµατος των Αστικών Στερεών Αποβλήτων σε έναν συµβατικό ΧΥΤΑ (ή Χ Α). Σχήµα 2: Απεικόνιση αναερόβιου βιοαντιδραστήρα απορριµµάτων (Πηγή: Repa, 2003)
Αναφέρονται τα χαρακτηριστικά των στραγγισµάτων που σχετίζονται µε τη σύσταση, τις φυσικές και τις χηµικές ιδιότητές τους καθώς επίσης και οι τρόποι επίδρασης της µεθόδου στους ρυθµούς των βιοχηµικών αντιδράσεων. Παρουσιάζονται επίσης οι διάφορες µέθοδοι ανακυκλοφορίας, το ισοζύγιο ύδατος και τα βασικά σηµεία των διαχειριστικών πλάνων που εµφανίζονται στη διεθνή βιβλιογραφία. Τέλος, γίνεται αναφορά σε θέµατα που σχετίζονται µε την επεξεργασία των στραγγισµάτων. Λέξεις κλειδιά: στραγγίσµατα, διασταλάζοντα υγρά, διαχείριση στερεών αποβλήτων, leachate, recirculation, leachate management. Κεφάλαιο 3: Σχεδιασµός συστηµάτων αερόβιας βιοεξυγίανσης (Βιοαερισµός) Στο κεφάλαιο αυτό περιγράφεται ο σχεδιασµός της αερόβιας βιοαποκατάστασης ενός ΧΥΤΑ ή Χ Α (βλ. Σχήµα 3). Συγκεκριµένα παρουσιάζονται οι βασικές µικροβιακές και φυσικές διεργασίες που επηρεάζουν τον βιοαερισµό εδαφών. Επίσης, αναλύονται οι περιβαλλοντικές παράµετροι που επηρεάζουν τις διεργασίες αυτές. Σχήµα 3: Απεικόνιση αερόβιου αντιδραστήρα απορριµµάτων Στη συνέχεια παρουσιάζονται τα ελάχιστα απαιτούµενα σχεδιαστικά χαρακτηριστικά και οι βασικές αρχές για τον καθορισµό των σηµείων παρακολούθησης των συστηµάτων αυτών. ίνονται οι εξισώσεις διαστασιολόγησης που αφορούν τον καθορισµό της απαιτούµενης παροχής αέρα και της διάταξης στο χώρο των φρεατίων εισαγωγής /εξαγωγής αέρα. Παρουσιάζονται οι κατευθυντήριες αρχές για τον υπολογισµό της πτώσης πίεσης του συστήµατος και για την κατάλληλη επιλογή αντλίας. Λέξεις κλειδιά: αερισµός εδαφών, aerobic landfilling, bioventing, soil vapor extraction, air injection, air extraction. Κεφάλαιο 4: Συνδυαστικές µέθοδοι αερόβιας βιοεξυγίανσης Στο κεφάλαιο αυτό περιγράφεται συνοπτικά ο τρόπος µε τον οποίο είναι δυνατός ο συνδυασµός διαφόρων µεθόδων, µε σκοπό την ενίσχυση της αερόβιας βιοαποικοδόµησης σε έναν συµβατικό Χώρο Υγειονοµικής Ταφής Απορριµµάτων ή σε έναν Χώρο ιάθεσης Απορριµµάτων. Συγκεκριµένα παρουσιάζεται η περίπτωση της δηµιουργίας πεδίου φρεατίων στο επίπεδο στα οποία συνδυάζεται η εισαγωγή και η
εξαγωγή αέρα. Επίσης, εξετάζεται η περίπτωση συνδυασµού της ανακυκλοφορίας των διασταλαζόντων υγρών µε την εισαγωγή/ άντληση αέρα. Περιγράφεται επίσης το σύστηµα BIOPUSTER (βλ. Σχήµα 4) στο οποίο πραγµατοποιείται εισαγωγή και άντληση αέρα ταυτόχρονα µε την ανακυκλοφορία των στραγγισµάτων και την προσθήκη θρεπτικών. Σχήµα 4: Το σύστηµα BIOPUSTER (www.frtr.gov/matrix2/section3/3_2.html) Τέλος, παρουσιάζεται η περίπτωση της εισαγωγής υδρατµών στο σώµα των στερεών αποβλήτων δηµιουργώντας αερόβιες συνθήκες µε παράλληλη προσθήκη υγρασίας. Λέξεις κλειδιά: bioreactor landfill, bioventing, soil vapor extraction, biopuster, steam injection. Κεφάλαιο 5: Παρακολούθηση της απόδοσης λειτουργίας Στο κεφάλαιο αυτό, παρουσιάζονται όλες οι ενέργειες που απαιτούνται για την παρακολούθηση (έλεγχο) των συστηµάτων βιοαερισµού για ένα χρονικό διάστηµα (βλ. Σχήµα 5). Οι µέθοδοι που αναλύονται περιλαµβάνουν τη δειγµατοληψία εδαφικού αέρα για τον έλεγχο της οξυγόνωσης της περιοχής αποκατάστασης. Περιγράφεται η σπουδαιότητα της διενέργειας των in situ τεστ αναπνοής για τη συνεχή παρακολούθηση της µικροβιακής δραστηριότητας και για την ποσοτικοποίηση της βιοαποικοδόµησης και της πτητικότητας. Παρουσιάζονται οι µέθοδοι για τον υπολογισµό των εκποµπών στην επιφάνεια αλλά και για τη λειτουργία και συντήρηση ενός συστήµατος βιοαερισµού. Επίσης, αναφέρονται οι παράµετροι παρακολούθησης και ο απαιτούµενος εξοπλισµός. Τέλος, περιγράφονται συνοπτικά τα ζητήµατα που σχετίζονται µε το σχεδιασµό και την κατασκευή των φρεατίων. Λέξεις κλειδιά: bioreactor landfill, bioventing, soil vapor extraction, biopuster, monitoring.
Σχήµα 5: Τυπική διάταξη συστήµατος βιοαερισµού µε φρεάτιο εισαγωγής και φρεάτιο παρακολούθησης (Πηγή: Technical Memorandum, NFESC, 1996) Κεφάλαιο 6: Περιπτώσεις εφαρµογής (Case studies) Στο κεφάλαιο αυτό παρουσιάζονται µερικές περιπτώσεις στις οποίες εφαρµόστηκε η µέθοδος της βιοεξυγίανσης µε µία από τις τεχνικές που έχουν περιγραφεί στα κεφάλαια 2 και 4. Για κάθε µία από αυτές, γίνεται αναφορά σε πολύτιµα στοιχεία όπως για παράδειγµα στα τοπογραφικά δεδοµένα της περιοχής αποκατάστασης (τοποθεσία, έκταση, όγκος ΧΥΤΑ-Χ Α κλπ). Περιλαµβάνονται επίσης δεδοµένα σχετικά µε την παροχή του αέρα στα φρεάτια εισαγωγής/άντλησης, το ρυθµό ανακυκλοφορίας των στραγγισµάτων και το ρυθµό εισαγωγής θρεπτικών. Ιδιαίτερη προσοχή δίνεται στην αναφορά των ποιοτικών χαρακτηριστικών, όπως η σύσταση των απορριµµάτων και των στραγγισµάτων, οι προς ανάλυση χηµικές παράµετροι, η υγρασία των απορριµµάτων και η σύσταση του παραγόµενου αερίου. Μεγάλη βαρύτητα δίνεται στην πρόοδο της επεξεργασίας, στο χρονικό διάστηµα λειτουργίας του συστήµατος βιοεξυγίανσης (χρόνος βιοσταθεροποίησης) και στο βαθµό της καθίζησης του ΧΥΤΑ- Χ Α. Λέξεις κλειδιά: βιοεξυγίανση, βιοαποκατάσταση, bioremediation, biodegradation, landfill, bioreactor landfill, MSW biodegradation.
Κεφάλαιο 7 ο : Κόστος εφαρµογής Στο κεφάλαιο αυτό γίνεται αναφορά σε θέµατα κόστους σχετικά µε τη βιοεξυγίανση ΧΥΤΑ ή Χ Α, αντλώντας πληροφορίες µέσα από επιτυχείς εφαρµογές βιοαποκατάστασης που καταγράφονται στη διεθνή βιβλιογραφία. Αναφέρονται στοιχεία όπως το κόστος αγοράς εξοπλισµού, το κόστος εγκατάστασης, το κόστος λειτουργίας και το κόστος συντήρησης. Επίσης, αναφέρονται τα οφέλη που προκύπτουν από τη λειτουργία ενός ΧΥΤΑ ή Χ Α σαν βιοαντιδραστήρα και περιλαµβάνουν τα οφέλη από τη µείωση του όγκου των αποβλήτων και από την επιτάχυνση της διεργασίας. Εξάγονται πολύτιµοι δείκτες για κάθε µέθοδο, µε αναγωγή στη µονάδα µάζας των απορριµµάτων. Το κεφάλαιο αυτό µπορεί να γίνει σε συνδυασµό µε το Κεφάλαιο 6 µε αναφορά στις συγκεκριµένες περιπτώσεις µελέτης. Λέξεις κλειδιά: βιοεξυγίανση, βιοαποκατάσταση, bioremediation, biodegradation, landfill, bioreactor landfill, MSW biodegradation, cost-benefit analysis. Κεφάλαιο 8 ο : Νοµοθεσία Στο κεφάλαιο αυτό γίνεται αναφορά στις νοµοθετικές διατάξεις που αφορούν τη διαχείριση των Αστικών Στερεών Αποβλήτων και την αποκατάσταση των Χώρων Υγειονοµικής Ταφής Απορριµµάτων και των Χώρων ιάθεσης Απορριµµάτων, τόσο στην εθνική όσο και στην κοινοτική νοµοθεσία. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Naval Facilities Engineering Service Center., 1996. Technical Memorandum. Technical requirements to consider when preparing a scope of work for full-scale implementation of bioventing., TM-2186-ENV. California 93043-4370. Read, A..D., M. Hudgins, S. Harper, P. Phillips and J. Morris, 2001. The successful demonstration of aerobic landfilling. The potential for a more sustainable solid waste management approach? Resources, Conservation and Recycling 32, 115-146. Repa, E., 2003. Bioreactor Landfills: A viable technology., National Solid Wastes Management Association Research Bulletin 03-02. Μουσιόπουλος, Ν., 2002. Σηµειώσεις στο µάθηµα ιαχείριση Απορριµµάτων. www.frtr.gov/matrix2/section3/3_2.html