ΤΙΤΛΟΣ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗΣ ΔΙΑΤΡΙΒΗΣ: «Διαχείριση αποβλήτων βιομηχανιών μεταποίησης τροφίμων- Εφαρμογή για τον κλάδο της χυμοποιείας»

ΤΜΗΜΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ Π.Μ.Σ «ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΚΑΙ ΟΙΚΟΛΟΓΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ» ΤΙΤΛΟΣ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗΣ ΔΙΑΤΡΙΒΗΣ: «Διαχείριση αποβλήτων βιομηχανιών μεταποίησης τροφίμων- Εφαρμογή για τον κλάδο της χυμοποιείας» ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: ΑΣΗΜΑΚΟΠΟΥΛΟΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ Α.Μ: 144Μ/2008002 ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: ΣΤΑΣΙΝΑΚΗΣ ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ ΜΥΤΙΛΗΝΗ 2010 1

ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Οι περισσότερες ευχαριστίες οφείλονται στον καθηγητή μου Αθανάσιο Στασινάκη για τις πολύτιμες συμβουλές του και την συγκρότηση της παρούσας πτυχιακής. Θα ήθελα να ευχαριστήσω βεβαίως και τον ΚΟ Γεώργιο Πατάτση (υπεύθυνο Μ.Ε.Υ.Α Άργους Ναυπλίου Νέας Κίου) για την επίσης πολύτιμη βοήθεια στην ολοκλήρωση της παρούσας πτυχιακής. 2

ΠΕΡΙΛΗΨΗ Στην παρούσα πτυχιακή εργασία γίνεται μια ανάλυση για τους τρόπους διαχείρισης και επεξεργασίας των αποβλήτων των κυριοτέρων βιομηχανιών επεξεργασίας τροφίμων της Ελλάδος καθώς και μια παρουσίαση της υφιστάμενης κατάστασης στον νομό Αργολίδας και συγκεκριμένα στην μονάδα επεξεργασίας υγρών αποβλήτων Άργους-Ναυπλίου-Νέας Κίου και των προβλημάτων της από την απόρριψη αποβλήτων των βιομηχανιών επεξεργασίας φρούτων προς χυμοποίηση. Αναλυτικότερα: Κεφάλαιο 1. Παρουσιάζεται το νομικό πλαίσιο της βιομηχανίας και κάποια γενικά στοιχεία για τα απόβλητα (ορολογίες, έννοιες κλπ.). Κεφάλαιο 2. Παρουσιάζονται τα βασικότερα στοιχεία της επεξεργασίας των υγρών και στερεών αποβλήτων Κεφάλαιο 3. Παρουσιάζονται όλες σχεδόν οι μέθοδοι επεξεργασίας υγρών και στερεών βιομηχανικών αποβλήτων καθώς και τρόποι μετέπειτα επεξεργασίας και διαθεσής τους. Κεφάλαια 4-7. Παρουσιάζονται βασικά στοιχεία επεξεργασία αποβλήτων των σημαντικότερων βιομηχανιών τροφίμων της χώρας μας. Κεφάλαιο 8. Παρουσίαση της υφιστάμενης κατάστασης στον νομό Αργολίδας και συγκεκριμένα στην μονάδα επεξεργασίας υγρών αποβλήτων Άργους-Ναυπλίου- Νέας Κίου και των προβλημάτων της από την απόρριψη αποβλήτων των βιομηχανιών επεξεργασίας φρούτων προς χυμοποίηση. Κεφάλαιο 9. εφαρμόζουμε ένα ισοζύγιο μάζας με σκοπό να ανακτήσουμε θεωρητικές τιμές COD και στην συνέχεια αφού τις συγκρίνουμε με τις πραγματικές τιμές που μας δίνονται να κάνουμε μια αναφορά για το κατά πόσο τα λύματα που απορρίπτουν στην μονάδα είναι επεξεργασμένα και σε τι βαθμό. 3

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 10 1.1. Γενικά 10 1.2. Το νομικό πλαίσιο για τη βιομηχανία 15 1.3. Ισοδύναμος αριθμός κατοίκων (Ι.Α.Κ.) Ισοδύναμος πληθυσμός 18 2. ΒΑΣΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ 20 2.1. Γενικά στοιχεία επεξεργασίας υγρών αποβλήτων 20 2.2. Kριτήρια επιλογής μεθόδων επεξεργασίας βιομηχανικών αποβλήτων 22 2.3. Συνεπεξεργασία αστικών λυμάτων και βιομηχανικών αποβλήτων 23 2.4. Ρυπογόνες ουσίες βιομηχανικών αποβλήτων 28 2.5. Κανόνες δειγματοληψίας και ανάλυσης βιομηχανικών αποβλήτων 29 3. ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΠΕΞΕΓΑΣΙΑΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ 31 3.1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 31 3.2. Προεπεξεργασία (Pretreatment) 32 3.2.1 Εσχάρωση (Screening) 32 3.2.2 Εξισορρόπηση (Equalization) 34 3.2.3. Προκαθίζηση (Primary Sedimentation) 34 3.2.4. Φυσικοχημική Επεξεργασία (Chemical precipitation) 35 3.3. Βιολογική Επεξεργασία (Biological Treatment) 37 3.4. Αερόβια Επεξεργασία (Aerobic Treatment) 39 3.4.1. Μέθοδος Ενεργού Ιλύος (Activated Sludge) 39 3.4.2. Νιτροποίηση / Απονιτροποίηση (Predenitrification) 41 3.4.3. Απομάκρυνση Φωσφόρου 42 3.4.4. Απομάκρυνση Αιωρούμενων Στερεών 44 3.5. Αναερόβια Επεξεργασία (Anaerobic Treatment) 44 3.5.1. αναερόβια χώνευση (anaerobic digestion). 45 3.5.2. Συστήματα Αναερόβιας Επεξεργασίας 45 3.6. ΤΕΛΙΚΗ ΔΙΑΘΕΣΗ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ 46 3.6.1. ΔΙΑΘΕΣΗ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ 46 3.6.2. ΔΙΑΘΕΣΗ ΣΤΕΡΕΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ 47 4. ΑΠΟΒΛΗΤΑ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΓΑΛΑΚΤΟΣ 49 4

4.1. Χαρακτηριστικά των αποβλήτων 49 4.2. Παραγωγική διαδικασία αποβλήτων 55 4.3. Επεξεργασία αποβλήτων 61 4.3.1. Επεξεργασία υγρών αποβλήτων 61 4.3.2. Επεξεργασία στερεών αποβλήτων 62 5. ΑΠΟΒΛΗΤΑ ΧΟΙΡΟΤΡΟΦΙΚΩΝ 64 5.1. Χαρακτηριστικά αποβλήτων χοιροτροφικών μονάδων 64 5.2. Παραγωγική διαδικασία αποβλήτων. 66 5.3. Επεξεργασία αποβλήτων 68 5.3.1. Επεξεργασία υγρών αποβλήτων 68 5.3.2. Επεξεργασία στερεών αποβλήτων 70 6. ΑΠΟΒΛΗΤΑ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΕΛΑΙΟΚΑΡΠΟΥ 71 6.1. Εισαγωγή 71 6.2. Παραγωγική διαδικασία αποβλήτων. 73 6.3. Επεξεργασία αποβλήτων 76 6.3.1. Επεξεργασία υγρών αποβλήτων 76 6.3.2. Επεξεργασία στερεών αποβλήτων 77 7. ΑΠΟΒΛΗΤΑ ΧΥΜΟΠΟΙΕΙΩΝ 79 7.1. Διαδικασία χυμοποίησης 79 7.2. Παραπροϊόντα χυμοποίησης 84 7.3. Γενικά για τον κλάδο των χυμών 88 7.4. Χυμοί φρούτων 91 7.5. Παραγωγική διαδικασία αποβλήτων 93 7.6. Επεξεργασία αποβλήτων. 98 7.6.1. Επεξεργασία υγρών αποβλήτων 98 7.6.2. Επεξεργασία στερεών αποβλήτων 99 7.7. Βέλτιστες διαθέσιμες τεχνικές 99 7.8. Καινοτόμες τεχνικές αξιοποίησης υπολλειμάτων χυμοποίησης 100 7.8.1. Ενέργεια από υπολείμματα Χυμοποιημένων εσπεριδοειδών 100 8. Η ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΟΥ ΝΟΜΟΥ ΑΡΓΟΛΙΔΑΣ (CASE STUDY) 102 8.1. Αργολική Πεδιάδα και Βιομηχανικές δραστηριότητες 102 8.2. Η βιομηχανία κονσερβών και χυμών φρούτων 105 8.3. Παρουσίαση Μ.Ε.Υ.Α Άργους-Ναυπλίου-Νέας Κίου 106 5

8.4. Ισοζύγια μάζας 110 9. ΕΠΙΛΟΓΟΣ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 116 10. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 118 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΙΝΑΚΩΝ 7 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΣΧΗΜΑΤΩΝ 8 6

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΙΝΑΚΩΝ Πίνακας 1.: Ποσοτικά και Ποιοτικά Χαρακτηριστικά Υγρών Αποβλήτων Γαλακτοκομικής Βιομηχανίας Πίνακας 2. Σύσταση αστικών λυμάτων σε mg/l Πίνακας 3. Παραγόμενες ποσότητες ρύπανσης σε gr ανά κάτοικο και ημέρα Πίνακας 4. Ισοδύναμος αριθμός κατοίκων για τα απόβλητα κάποιων βιομηχανιών Πίνακας 5. Τα διάφορα στάδια της επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων Πίνακας 6. Αντιδιαβρωτικά μέτρα από το σχηματισμό υδρόθειου Πίνακας 7. Κατάλογος ρυπογόνων ουσιών για την ατμόσφαιρα και τα νερά Πίνακας 8. Το οργανικό φορτίο ανάλογα µε την προέλευσή: Πίνακας 9: Το οργανικό φορτίο των αποβλήτων ανάλογα με την προέλευση του γάλακτος Πίνακας 10. Παραγωγή τυρογάλακτος κατά την παραγωγή τυριού σε συνάρτηση με την πρώτη ύλη (είδος γάλακτος) ΠΙΝΑΚΑΣ 11:Ποιοτικά χαρακτηριστικά ανάμικτων αποβλήτων επεξεργασίας αγελαδινού γάλακτος Πίνακας 12: Xαρακτηριστικά αποβλήτων χοιροτροφείου Πίνακας 13. θρεπτικά στοιχεία κόπρου (χωρίς πρόσμιξη με νερά βροχής ή καθαρισμού) Πίνακας 14. Ποιοτικά στοιχεία για τα απόβλητα των ελαιοτριβείων στην Ελλάδα. Πίνακας 15. Κύριες τεχνολογίες επεξεργασίας υγρών αποβλήτων ελαιουργείων Πίνακας 16. Ποσότητες επεξεργασίας παραπροϊόντων και αποβλήτων εσπεριδοειδών στην Ελλάδα (τόνοι) μέσες τιμές (1998 2000). Πίνακας 17. Tυπικά ρυπαντικά φορτία χυμών. Πίνακας 18. Ποιοτικά και ποσοτικά χαρακτηριστικά αποβλήτων εγκαταστάσεων παραγωγής χυμών. 7

Πίνακας 19: Η εξέλιξη της καλλιέργειας ορισμένων εσπεριδοειδών και των βερίκοκων στην Αργολίδα. Πίνακας 20. Ρυπαντικό φορτίο εισερχομένων αποβλήτων / μήνα στην ΜΕΥΑ Άργους Ναυπλίου Νέας Κίου εκφραζόμενο ως προς COD και BOD 5. Πίνακας 21. Ισοδύναμος πληθυσμός ανά μήνα ΜΕΥΑ Άργους Ναυπλίου Νέας Κίου. Πίνακας 22.Παροχή, συγκέντρωση COD υγρών αποβλήτων χυμοποιείων Αργολίδας (Ιανουάριος). Πίνακας 23.Παροχή, συγκέντρωση COD υγρών αποβλήτων χυμοποιείων Αργολίδας (Φεβρουάριος). Πίνακας 24.Παροχή, συγκέντρωση COD υγρών αποβλήτων χυμοποιείων Αργολίδας (Μάρτιος). Πίνακας 25.Παροχή, συγκέντρωση COD υγρών αποβλήτων χυμοποιείων Αργολίδας (Δεκέμβριος). Πίνακας 26.Παροχή, συγκέντρωση COD υγρών αποβλήτων χυμοποιείων Αργολίδας (Ιούλιος). Πίνακας 27. Θεωρητικές και οι πραγματικές συγκεντρώσεις COD στην είσοδο της ΜΕΥΑ Άργους Ναυπλίου Νέας Κίου. 8

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΣΧΗΜΑΤΩΝ Σχήμα 1. Σχηματισμός σουλφιδίων στα αποχετευτικά δίκτυα Σχήμα 2. Επιπτώσεις από τον σχηματισμό υδρόθειου στα αποχετευτικά δίκτυα Σχήμα 3. Διάγραμμα παραγωγής παστεριωμένου χυμού. Σχήμα 4. Διάγραμμα παραγωγής συμπυκνωμένου χυμού 9

1.ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1 Γενικά Τα απόβλητα διακρίνονται γενικά σε στερεά, υγρά και αέρια. Στη σχετική νομοθεσία, η οποία αφορά την ίδρυση και λειτουργία βιομηχανικών εγκαταστάσεων, την περιβαλλοντική αδειοδότηση, την ατμοσφαιρική ρύπανση, τα υγρά απόβλητα, τα στερεά και επικίνδυνα απόβλητα, τα καύσιμα κ.λπ. δίνονται οι ορισμοί των αστικών λυμάτων, των βιομηχανικών αποβλήτων και οδηγίες για τις μεθόδους επεξεργασίας και διαχείρισής τους. Αστικά λύματα είναι τα υγρά απόβλητα που προέρχονται κυρίως από χώρους υγιεινής, κουζίνες, πλυντήρια και γενικά από διαδικασίες καθαριότητας κατοικιών, γραφείων, καταστημάτων κλπ. Υγρά βιομηχανικά απόβλητα ονομάζονται τα απόβλητα που απορρίπτονται από κτίρια και χώρους που χρησιμοποιούνται για οποιαδήποτε εμπορική ή βιομηχανική δραστηριότητα και τα οποία δεν είναι οικιακά λύματα ή όμβρια ύδατα (οδηγία 91/271/ΕΟΚ 21.05.1991). Είναι δηλαδή τα υγρά απόβλητα των βιομηχανικών ή βιοτεχνικών εγκαταστάσεων, που δημιουργούνται κατά την παραγωγική διαδικασία και μπορεί να περιέχουν υπολείμματα των υλών που χρησιμοποιούνται. Δεν συμπεριλαμβάνονται τα λύματα του προσωπικού τα οποία κατατάσσονται στα αστικά λύματα. Επεξεργασία των υγρών αποβλήτων ονομάζεται κάθε τεχνική χειρισμού, που απομακρύνει ή τροποποιεί κατάλληλα τα ποιοτικά χαρακτηριστικά τους ώστε να εξαλείφονται ή ελαττώνονται οι δυσμενείς συνέπειες από τη διάθεσή τους στο περιβάλλον. Η επεξεργασία των αστικών λυμάτων και των βιομηχανικών αποβλήτων έχει σαν στόχο την προστασία όλων των φυσικών αποδεκτών από τη συνεχώς απειλούμενη ρύπανση. Η κατάλληλη μέθοδος επεξεργασίας προϋποθέτει ειδικές γνώσεις αναφορικά με την προέλευση, την ποσότητα και το είδος των αποβλήτων, χαρακτηριστικά που αποτελούν τη βάση του σχεδιασμού μιας εγκατάστασης επεξεργασίας αποβλήτων. Μετά την επεξεργασία τους τα απόβλητα καταλήγουν σε φυσικούς υποδοχείς, επιφανειακά (ποταμοί, λίμνες, θάλασσα) ή υπόγεια νερά, έδαφος ή υπέδαφος. Οι υποδοχείς αυτοί ονομάζονται αποδέκτες υγρών αποβλήτων. Δυνατότητα αυτοκαθαρισμού ενός αποδέκτη είναι η ιδιότητά του να δέχεται τη μέγιστη δυνατή ποσότητα από μια ρυπαντική ή μολυσματική ουσία η οποία μπορεί 10

να αφομοιωθεί χωρίς (μακροσκοπικά) να διαταράσσονται μόνιμα τα φυσικά, φυσιολογικά, βιοχημικά και λοιπά χαρακτηριστικά του (ή γενικά η ισορροπία, ο βιοχημικός κύκλος και η οικολογία του αποδέκτη). Ρύπανση ονομάζεται η ανεπιθύμητη μεταβολή των ποιοτικών χαρακτηριστικών του νερού (φυσικών, χημικών, ραδιολογικών, βιολογικών - μικροβιολογικών), εξαιτίας κυρίως των ανθρώπινων δραστηριοτήτων, σε βαθμό που μπορεί να δημιουργηθεί κίνδυνος για την υγεία και να υποβαθμιστεί η ποιότητα ζωής του ανθρώπου. Η ρύπανση προκαλεί βλάβη στα φυσικά οικοσυστήματα και παρεμποδίζει τις επιθυμητές χρήσεις των υδατικών πόρων. Μόλυνση ονομάζεται η παρουσία στο νερό παθογόνων μικροοργανισμών ή και μικροοργανισμών δεικτών, που υποδηλώνουν τη πιθανότητα παρουσίας παθογόνων, εξαιτίας κυρίως των ανθρώπινων δραστηριοτήτων. Ανάλογα με τις παραγωγικές δραστηριότητες της βιομηχανίας τα υγρά βιομηχανικά απόβλητα φέρουν ρυπαντικό φορτίο που ανήκει σε μια από τις ακόλουθες κατηγορίες (Degremont, 1991)): Αδιάλυτα στερεά, όπως τα επιπλέοντα ελαιώδη στερεά, οι ρητίνες, οι αλειφατικοί υδρογονάνθρακες, τα αιωρούμενα στερεά, τα οξείδια, υδροξείδια, η κολλοειδή άμμος κλπ., που διαχωρίζονται με φυσικές διεργασίες και με ή χωρίς κροκίδωση. Οργανικές ενώσεις, όπως τα χρώματα, τα απορρυπαντικά, οι μακρομοριακές φαινολικές ενώσεις και οι χλωριωμένοι υδρογονάνθρακες που διαχωρίζονται με προσρόφηση. Ιόντα μετάλλων και ανιόντα που διαχωρίζονται με ιζηματοποίηση. Αυτής της κατηγορίας τοξικά και μη τοξικά μέταλλα είναι τα ακόλουθα: Fe, Cu, Zn, Ni, Al, Hg, Pb, Cr, Cd, Ti, Be, που σε ορισμένη περιοχή τιμών του ph παράγουν ιζήματα υδροξειδίων ή θειούχων ενώσεων. Στην κατηγορία αυτή ανήκουν επίσης τα ανιόντα PO4-3, SO4-2 και SO3-2. Ενώσεις που απομακρύνονται με εμφύσηση, όπως Η2S, NH3, SO2, φαινόλες, ελαφρείς ή αρωματικοί και χλωριωμένοι υδρογονάνθρακες κλπ. Ενώσεις οι οποίες απαιτούν οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις, όπως ιόντα CN-, Cr+6, S-2, Cl2, NO2 - κλπ. Ανόργανα οξέα και βάσεις όπως υδροχλωρικό, νιτρικό, θεϊκό, υδροφθορικό κλπ. και ένας αριθμός βάσεων όπως το καυστικό νάτριο. 11

Ενώσεις οι οποίες απομακρύνονται με ιονταλλαγή ή αντίστροφη όσμωση, όπως τα ραδιενεργά στοιχεία, Ι*, Μο*, Cs*, τα άλατα ισχυρών βάσεων και οξέων, οι ιονισμένες οργανικές ενώσεις (ιονταλλαγή) ή οι μη ιονισμένες οργανικές ενώσεις (αντίστροφη όσμωση). Βιοαποδομήσιμες ουσίες. Οι ενώσεις αυτές καλύπτουν ένα μεγάλο φάσμα οργανικών ενώσεων όπως τα σάκχαρα, οι πρωτεΐνες, οι φαινόλες κλπ. Μετά από εγκλιματισμό των μικροοργανισμών που εκτελούν τη βιοαποδόμηση είναι δυνατόν να αποδομούνται και ενώσεις όπως φορμαλδεΰδη, απορρυπαντικά, ανιλίνη, αρωματικοί υδρογονάνθρακες καθώς και να οξειδώνονται ανόργανες ενώσεις. Τα υγρά βιομηχανικά απόβλητα περιέχουν περισσότερα είδη ρυπαντών σε σχέση με τα υγρά αστικά απόβλητα (λύματα) και πρέπει να προσδιορίζονται για κάθε βιομηχανική δραστηριότητα χωριστά. Γενικότερα οι κλάδοι που διαχωρίζεται η βιομηχανία ανάλογα με τη δραστηριότητα είναι: αγροτικές βιομηχανίες τροφίμων, βιομηχανία πετρελαίου, βιομηχανία σιδήρου και χάλυβα, βιομηχανία ενέργειας, μεταλλουργικές και υδρομεταλλουργικές βιομηχανίες, κλωστοϋφαντουργεία και χημικές βιομηχανίες. Στη συνέχεια παρατίθενται γενικά στοιχεία για τη ποσότητα και τη ποιότητα των παραγόμενων αποβλήτων των βιομηχανιών τροφίμων που μας ενδιαφέρει: Αγροτικές Βιομηχανίες Τροφίμων: Στο κλάδο αυτό ανήκουν τα χοιροτροφεία, τα σφαγεία, τα πτηνοσφαγεία, τα βυρσοδεψεία, οι γαλακτοκομικές βιομηχανίες, οι βιομηχανίες παραγωγής μπύρας, χυμών και αμύλου, τα οινοπνευματοποιεία, τα ελαιουργεία, οι βιομηχανίες επεξεργασίας φρούτων και λαχανικών, παραγωγής ζάχαρης και επεξεργασίας ιχθυηρών. Η ποσότητα των παραγόμενων αποβλήτων εξαρτάται από τη παραγωγική διαδικασία. Το κοινό αυτών των βιομηχανιών είναι ότι παράγουν απόβλητα που περιέχουν βιοαποδομήσιμο οργανικό φορτίο και το γεγονός ότι τα υγρά απόβλητα αυτού του κλάδου απαλλάσσονται του ρυπαντικού φορτίου κυρίως με βιολογικές μεθόδους (Λέκκας Θ., 2001). Οι Γαλακτοκομικές Βιομηχανίες περιλαμβάνουν στη παραγωγή τους διεργασίες όπως παστερίωση και συσκευασία, παραγωγή τυριού, καζεΐνης και βουτύρου. Στο Πίνακα 1. παρουσιάζονται στοιχεία της ποσότητας και της 12

ποιότητας των υγρών αποβλήτων μιας βιομηχανίας γάλακτος. Το αζωτούχο φορτίο εκφράζεται σε ΤΚΝ και κυμαίνεται μεταξύ 1 έως 20 g ανά 100 l γάλακτος. Το συνολικό παραγόμενο οργανικό φορτίο εξαρτάται από εάν γίνεται ανάκτηση τυρόγαλου. ΠΙΝΑΚΑΣ 1.: Ποσοτικά και Ποιοτικά Χαρακτηριστικά Υγρών Αποβλήτων Γαλακτοκομικής Βιομηχανίας (Λέκκας Θ., 2001) Ποσότητα βιομηχανικών αποβλήτων Όπως προαναφέρθηκε, τα βιομηχανικά απόβλητα προέρχονται από την παραγωγική διαδικασία (κατανάλωση νερού σε πολυάριθμες υγρές διεργασίες) όπως π.χ. από βιομηχανίες μετάλλου, χημικών προϊόντων, συνθετικών υλών, κονσερβοποιείων, βαφείων, γαλακτοβιομηχανιών κλπ. τα οποία περιέχουν υπολείμματα υλών οι οποίες χρησιμοποιούνται κατά την παραγωγική διαδικασία ή παράγονται από τη βιοτεχνία ή τη βιομηχανία. Η ποσότητα των βιομηχανικών αποβλήτων είναι διαφορετική για κάθε βιομηχανία, ακόμα και ανάμεσα σε ομοειδείς βιομηχανίες. Αυτό είναι συνάρτηση της δυναμικότητας του εργοστασίου και οφείλεται στον τρόπο παραγωγικής διαδικασίας, στην ποιότητα της πρώτης ύλης και στο είδος του τελικού προϊόντος. Η παραγωγή των αποβλήτων μπορεί να είναι συνεχής ή διακεκομμένη κατά το χρόνο λειτουργίας του εργοστασίου, επίσης μπορεί να περιορίζεται μόνο σε συγκεκριμένες εποχές του χρόνου (π.χ. κονσερβοποίηση φρούτων). Για τα βιομηχανικά απόβλητα δεν είναι δυνατόν να δοθούν συγκεκριμένες τιμές ποσότητας, σε αντίθεση με τα αστικά λύματα, όπου η διακύμανση είναι σχετικά μικρή. Στη βιβλιογραφία αναφέρονται ενδεικτικές τιμές με μεγάλες διακυμάνσεις. 13

Σύσταση βιομηχανικών αποβλήτων Οι ρυπαντικές ουσίες που υπάρχουν στα βιομηχανικά απόβλητα αλλοιώνουν τα φυσικά, χημικά και βιολογικά χαρακτηριστικά του νερού. Οι ουσίες αυτές ανάλογα με τις ιδιότητες, τη συμπεριφορά και την επίδρασή τους διακρίνονται σε φυσικούς και χημικούς ρυπαντές. Οι ουσιαστικές γνώσεις των ρυπαντικών ουσιών, φυσικών (αδιάλυτες, διαλυτές, κολλοειδείς), ή χημικών (ανόργανες, οργανικές, ραδιενεργά και τοξικά στοιχεία) είναι βασική προϋπόθεση για τον έλεγχο της λειτουργίας των εγκαταστάσεων επεξεργασίας βιομηχανικών αποβλήτων. Ακόμα, ο σωστός εξοπλισμός και η καλή οργάνωση του εργαστηρίου καθώς επίσης και η τήρηση των γενικών κανόνων δειγματοληψίας και ανάλυσης αποτελούν βασική προϋπόθεση για τον έλεγχο της λειτουργίας μιας εγκατάστασης επεξεργασίας βιομηχανικών αποβλήτων. Φυσικοί ρυπαντές βιομηχανικών αποβλήτων Οι φυσικοί ρυπαντές προσδίδουν στα απόβλητα χρώμα, οσμή και θολότητα. Εκτός από την θερμοκρασία σ αυτούς ανήκουν: -αδιάλυτες ουσίες, (επιπλέουσες, αιωρούμενες, καθιζάνουσες). -διαλυτές ουσίες (ζάχαρη, άλλες γλυκαντικές ύλες, αλάτι, διάφορα άλατα κλπ.). - κολλοειδείς ουσίες σε λεπτό καταμερισμό (ουσίες που κυρίως προσδίδουν θολότητα). Χημικοί ρυπαντές βιομηχανικών αποβλήτων Στους χημικούς ρυπαντές των αποβλήτων ανήκουν: - ανόργανες ουσίες, (χλωριούχα ιόντα, φώσφορος, άζωτο, διάφορες τοξικές ενώσεις, βαρέα μέταλλα κλπ.). - οργανικές ουσίες, (υδρογονάνθρακες, αλκοόλες, υδατάνθρακες, λίπη, έλαια, φαινόλες, πρωτεΐνες, παρασιτοκτόνα, εντομοκτόνα κ.λ.π.). - ραδιενεργά στοιχεία και ενώσεις τους. Η παρουσία των χημικών ρυπαντών στα απόβλητα επηρεάζει και αλλοιώνει τα βιολογικά και τα χημικά χαρακτηριστικά του νερού. 14

1.2.Το νομικό πλαίσιο για τη βιομηχανία Η Ευρωπαϊκή νομοθεσία περιλαμβάνει πλήθος οδηγιών που αφορούν τη βιομηχανία και καθορίζουν θέματα όπως η περιβαλλοντική αδειοδότηση, η περιβαλλοντική διαχείριση, η διαχείριση και επεξεργασία στερεών και επικίνδυνων αποβλήτων, η διαχείριση και επεξεργασία υγρών αποβλήτων, η ατμοσφαιρική ρύπανση. Πολλές από τις οδηγίες αυτές έχουν ενσωματωθεί στην Ελληνική νομοθεσία. Ειδικότερα, σε ότι αφορά τη διαχείριση και επεξεργασία των βιομηχανικών αποβλήτων, που αποτελεί και το αντικείμενο της παρούσας εργασίας, οι κύριες Ευρωπαϊκές Οδηγίες είναι οι εξής: Οδηγία 96/61/ΕΚ του Συμβουλίου, της 24ης Σεπτεμβρίου 1996, σχετικά με την ολοκληρωμένη πρόληψη και έλεγχο της ρύπανσης (Integrated Prevention Pollution Control, IPPC) [Επίσημη Εφημερίδα L 257, 10.10.1996]. Στόχος της οδηγίας είναι η αποφυγή ή ελαχιστοποίηση των εκπομπών στην ατμόσφαιρα, στο νερό και στο έδαφος, καθώς και των αποβλήτων που προέρχονται από βιομηχανικές και γεωργικές εγκαταστάσεις στην Κοινότητα, ώστε να επιτευχθεί υψηλό επίπεδο προστασίας του περιβάλλοντος. Η οδηγία καθορίζει τις θεμελιώδεις υποχρεώσεις οι οποίες πρέπει να τηρούνται για κάθε σχετική βιομηχανική εγκατάσταση, νέα ή ήδη υπάρχουσα. Οι εν λόγω θεμελιώδεις υποχρεώσεις καλύπτουν μια σειρά μέτρων εναντίον της διοχέτευσης ρύπων στο νερό, στον αέρα και στο έδαφος, της παραγωγής αποβλήτων, της κατασπατάλησης υδάτινων και ενεργειακών πόρων και της πρόκλησης περιβαλλοντικών ατυχημάτων. Χρησιμεύουν ως βάση για την έκδοση αδειών εκμετάλλευσης των αντίστοιχων εγκαταστάσεων. Οδηγία 91/271/ΕΟΚ του Συμβουλίου της 21ης Μαΐου 1991 για την επεξεργασία των αστικών λυμάτων. Στόχος της Οδηγίας είναι η προστασία της δημόσιας υγείας και του υδάτινου περιβάλλοντος από τις αρνητικές επιπτώσεις που προκαλεί η απόρριψη ανεπεξέργαστων ή ανεπαρκώς επεξεργασμένων αστικών λυμάτων και των παραπροϊόντων τους (λάσπη), καθώς και υγρών αποβλήτων από ορισμένες βιομηχανίες τροφίμων. 15

Η οδηγία αφορά τη συλλογή, την επεξεργασία και την απόρριψη αστικών λυμάτων και την επεξεργασία και την απόρριψη λυμάτων από ορισμένους βιομηχανικούς τομείς. Οι βιομηχανικοί τομείς τους οποίους αφορά είναι οι εξής: Επεξεργασία του γάλακτος. Παραγωγή οπωροκηπευτικών προϊόντων. Παραγωγή και εμφιάλωση μη αλκοολούχων ποτών. Μεταποίηση γεωμήλων. Βιομηχανία κρέατος. Ζυθοποιία Παραγωγή αλκοόλης και αλκοολούχων ποτών Παραγωγή ζωοτροφών από φυτικά προϊόντα Παραγωγή ζελατίνας και κόλλας από δέρματα και οστά ζώων Μονάδες παραγωγής βύνης Μεταποιητική βιομηχανία ιχθύων Οδηγία 1999/31/ΕΚ του Συμβουλίου, της 26ης Απριλίου 1999, περί υγειονομικής ταφής των αποβλήτων. Στόχος της οδηγίας είναι η πρόληψη ή μείωση των αρνητικών επιπτώσεων της ταφής αποβλήτων στο περιβάλλον, και ειδικότερα στα επιφανειακά ύδατα, στα υπόγεια ύδατα, στο έδαφος, στον αέρα ή στην υγεία του ανθρώπου. Σε ότι αφορά στην εθνική νομοθεσία ο Νόμος 1650/1986 για την προστασία του περιβάλλοντος, όπως τροποποιήθηκε από το Νόμο 3010/2002 Εναρμόνιση του Ν- 1650/86 με τις Οδηγίες ΕΕ-11/97 και ΕΕ-61/96, διαδικασία οριοθέτησης και ρυθμίσεις θεμάτων για τα υδατορέματα και άλλες διατάξεις, αποτελεί το βασικό νομοθετικό πλαίσιο που ορίζει την προστασία του περιβάλλοντος ως θεμελιώδες και αναπόσπαστο μέρος της πολιτιστικής και αναπτυξιακής διαδικασίας και πολιτικής και ως απαραίτητη προϋπόθεση ώστε ο άνθρωπος να ζει σε ένα υψηλής ποιότητας περιβάλλον. Σκοπός του νόμου είναι η θέσπιση θεμελιωδών κανόνων και η καθιέρωση κριτηρίων και μηχανισμών για την προστασία του περιβάλλοντος. Στο πλαίσιο εφαρμογής του νόμου αυτού έχουν εκδοθεί Π.Δ και Υπουργικές Αποφάσεις, διευκρινιστικές εγκύκλιοι κ.λ.π, με κυριότερες εξ αυτών την ΚΥΑ 69269/5387/90 περί Κατάταξης έργων και δραστηριοτήτων σε κατηγορίες, περιεχόμενο μελέτης περιβαλλοντικών επιπτώσεων, καθορισμός περιεχομένου 16

ειδικών περιβαλλοντικών μελετών και λοιπές συναφείς διατάξεις, σύμφωνα με τον Ν. 1650/86, την ΚΥΑ 10537/93: «Καθορισμός αντιστοιχίας της κατάταξης των βιομηχανικών βιοτεχνικών δραστηριοτήτων της ΚΥΑ 69269/90 με την αναφερόμενη στις πολεοδομικές ή άλλες διατάξεις διάκριση των δραστηριοτήτων σε χαμηλή, μέση και υψηλή όχληση» (ΦΕΚ 139Β/11-3-93), την Αποφ- ΗΠ/15395/2332/2002 (ΦΕΚ-1022/05-08-02) περί Κατάταξης δημόσιων και ιδιωτικών έργων και δραστηριοτήτων σε κατηγορίες, σύμφωνα με το άρθρο 3 του Ν. 1650/1986 όπως αντικαταστάθηκε από το άρθρο 1 του Ν. 3010/2002, την Αποφ- ΗΠ/11014/703/Φ104/03 (ΦΕΚ-332/Β/20-3-03) Διαδικασία Προκαταρκτικής Περιβαλλοντικής Εκτίμησης και Αξιολόγησης (ΠΠΕΑ) και 'Εγκρισης Περιβαλλοντικών 'Όρων (ΕΠΟ) σύμφωνα με το Αρθ-4 του Ν-1650/86 (ΦΕΚ- 160/Α/86) όπως αντικαταστάθηκε με το Αρθ-2 του Ν-3010/02 "Εναρμόνιση του Ν- 1650/86 με τις οδηγίες ΕΟΚ-11/97 ΕΕ και ΕΟΚ-61/96 ΕΕ και άλλες διατάξεις" (ΦΕΚ-91/Α/02) (Έργα οδοποιίας, Υδραυλικά 'Έργα, Λιμενικά 'Έργα, Συστήματα Υποδομών, Εξορυκτικές και συναφείς δραστηριότητες, Τουριστικές εγκαταστάσεις, Εργασίες Πολεοδομίας, Κτηνοτροφικές και Πτηνοτροφικές Εγκαταστάσεις, Υδατοκαλλιέργειες Βιομηχανικές Εγκαταστάσεις και Εργασίες Διαρρύθμισης Βιομηχανικών Ζωνών, Ειδικά 'Έργα) και την KYA οικ.145799/2005 (ΦΕΚ B 1002/18.07.05) «Συμπλήρωση της υπ αριθμό. Η.Π. 15393/2332/2002 (ΦΕΚ 1022/Β/5.8.2002) κοινής υπουργικής απόφασης, Κατάταξη δημόσιων και ιδιωτικών έργων και δραστηριοτήτων σε κατηγορίες, σύμφωνα με το άρθρο 3 του ν. 1650/1986 (Α 160) όπως αντικαταστάθηκε με το άρθρο 1 του ν. 3010/2002 «Εναρμόνιση του ν. 1650/1986 με τις οδηγίες 97/11/ΕΕ και 96/61/ΕΕ κ.α. (Α 91)». Επίσης ισχύει ο Ν. 2516/97: «Ίδρυση και λειτουργία βιομηχανικών και βιοτεχνικών εγκαταστάσεων και άλλες διατάξεις» (ΦΕΚ 159/Α/8-8-97). Εναρμόνιση της εθνικής νομοθεσίας με την Οδηγία 91/271/ΕΟΚ αποτελεί η Υ.Α 5673/400/1997 (ΦΕΚ 192Β/1997) - Μέτρα και όροι για την επεξεργασία αστικών λυμάτων, η οποία τροποποιήθηκε από την Υ.Α. 19661/1982/99 (1811/Β/29.9.99) «Τροποποίηση της 5673/400/97 κοινής υπουργικής απόφασης «Μέτρα και όροι για την επεξεργασία αστικών λυμάτων» (Β/192) - Κατάλογος ευαίσθητων περιοχών για τη διάθεση αστικών λυμάτων σύμφωνα με το άρθ. 5 (παρ. 1) της απόφασης αυτής», και συμπληρώθηκε με την Υ.Α. 48392/939/02 (405/Β/3.4.02) «Συμπλήρωση της 19661/1982/99 κοινής υπουργικής απόφασης «τροποποίηση της 5673/400/97 κοινής υπουργικής απόφασης κ.λπ.» (Β/192) - Κατάλογος ευαίσθητων περιοχών για τη 17

διάθεση αστικών λυμάτων σύμφωνα με το άρθ. 5 (παρ. 1) της απόφασης αυτής (Β/1811) και ειδικότερα του άρθ. 2 (παρ. Β) αυτής».επίσης Τα νεκρά ζώα της μονάδας θα διατίθενται σύμφωνα με τον Κανονισμό 1774/2002 του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου & του Συμβουλίου και την Εγκύκλιο του Υ.ΠΕ.ΧΩ.Δ.Ε. με αριθμό 131529/7-4-2004, όπως διορθώθηκε με την με αριθμό 132481/10-6-2004. Επίσης ισχύει η Υγειονομική Διάταξη Ε1β/221: «Περί διαθέσεως λυμάτων και βιομηχανικών αποβλήτων» (ΦΕΚ 138/Β/24-12-1965), η οποία θέτει ουσιαστικά τα πλαίσια μέσα στα οποία πρέπει να κινούνται οι βιομηχανίες όσο αφορά την επεξεργασία και διάθεση των αποβλήτων τους. Οδηγίες εφαρμογής αυτής είναι η Υ.Δ. Ε1β/221 που κοινοποιήθηκε με την εγκύκλιο του ΥΚΥ με αριθμό Α5/4690/ΕΓΚ.62/26-4-80, αναφέρει τους όρους για τη χορήγηση άδειας διαθέσεως λυμάτων ή βιομηχανικών αποβλήτων, τον τρόπο ανανέωσης προσωρινής άδειας διαθέσεως τους και στοιχεία για τον έλεγχο αποδόσεως των εγκαταστάσεων επεξεργασίας, η εγκύκλιος του ΥΥΠ&ΚΑ με αρ. ΥΜ/2985/29-5-1991, που αναφέρεται στις προϋποθέσεις που απαιτούνται για την διάθεση των λυμάτων σε επιφανειακούς υδάτινους αποδέκτες στο έδαφος και σε υπόνομους, η εγκύκλιος ΥΥΠ&ΚΑ ΜΕ ΑΡ. 242/27-1-1992, που αναφέρεται στην έγκριση των μελετών επεξεργασίας και διαθέσεως των υγρών αποβλήτων καθώς και στις σχετικές άδειες, η εγκύκλιος του ΥΥΠ&ΚΑ με αρ. ΥΜ/5784/23-1-1992 και αρ. 4419/23-10-1992 για τα Απόβλητα των Ελαιοτριβείων. 1.3.Ισοδύναμος αριθμός κατοίκων (Ι.Α.Κ.) Ισοδύναμος πληθυσμός (ι.π.) Εάν σε μια εγκατάσταση επεξεργασίας αστικών λυμάτων διατεθούν και βιομηχανικά απόβλητα για επεξεργασία, τότε το βιοχημικά απαιτούμενο οξυγόνο (BOD) των αστικών λυμάτων επιβαρύνεται. Στον υπολογισμό της εγκατάστασης επεξεργασίας λυμάτων είναι απαραίτητο στην ποσότητα των αστικών λυμάτων να προστεθούν και τα βιομηχανικά απόβλητα. Σαν μέτρο σύγκρισης της οργανικής ρύπανσης των βιομηχανικών αποβλήτων σε σχέση με την ρύπανση των αστικών λυμάτων χρησιμοποιείται ο όρος «Ισοδύναμος Αριθμός Κατοίκων (Ι.Α.Κ.)» ή «Ισοδύναμος πληθυσμός (ι.π.)». Στον πίνακα 2 παρουσιάζεται μια τυπική σύσταση αστικών λυμάτων χωρίς να συμπεριλαμβάνονται 18

βιομηχανικά απόβλητα και στον πίνακα 3 οι αντίστοιχες ποσότητες των ρυπαντικών ουσιών ανά κάτοικο και ημέρα. Για κατανάλωση νερού 167 lt ανά κάτοικο και ημέρα, η τιμή του BOD είναι 360 mg/l. Έτσι η ρύπανση ανά κάτοικο και ημέρα είναι: 360 x 167 = 60000 mg ή 60 gr BOD / κάτοικο και ημέρα Με την αύξηση του βιοτικού επιπέδου και τη μεγάλη κατανάλωση νερού, η τιμή αυτή θεωρείται σήμερα χαμηλή και τελευταία λαμβάνεται συχνά η τιμή 70 ακόμα και 80 gr BOD ανά κάτοικο και ημέρα. Σύμφωνα με την οδηγία 91/271/ΕΟΚ του Συμβουλίου της 21/5/91 για την επεξεργασία των αστικών λυμάτων Ισοδύναμος πληθυσμός (ι.π.) είναι το αποικοδομήσιμο οργανικό φορτίο που παρουσιάζει BOD5 ίσο προς 60 gr/ημέρα. Με τη βοήθεια των παραπάνω αριθμών υπολογίζεται και η επιβάρυνση των βιομηχανικών αποβλήτων σε σχέση με τα αστικά λύματα. Για παράδειγμα, μια βιοτεχνία διαθέτει στο δίκτυο αποχέτευσης 300 m 3 υγρά απόβλητα την ημέρα, με μέση τιμή ΒΟD5 310 mg/l, τότε ο ΙΑΚ θα είναι: Ο ΙΑΚ που συναποχετεύεται και πρόκειται να συνυπολογισθεί στον καθαρισμό των αστικών λυμάτων θα είναι : Ο πίνακας 4 δίνει τον Ι.Α.Κ. (Ισοδύναμο Αριθμό Κατοίκων) ή ι.π. (ισοδύναμο πληθυσμό) για τα βιομηχανικά απόβλητα των σπουδαιότερων κατηγοριών βιοτεχνιών - βιομηχανιών στην Ελλάδα. 19

Πίνακας 2. Σύσταση αστικών λυμάτων σε mg/l Πίνακας 3. Παραγόμενες ποσότητες ρύπανσης σε gr ανά κάτοικο και ημέρα Πίνακας 4. Ισοδύναμος αριθμός κατοίκων για τα απόβλητα κάποιων βιομηχανιών 20

2.ΒΑΣΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ 2.1.Γενικά στοιχεία επεξεργασίας υγρών αποβλήτων Ένα σύστημα επεξεργασίας υγρών αποβλήτων περιλαμβάνει διάφορα στάδια επεξεργασίας και σχεδιάζεται με σκοπό να δεσμεύσει και να απομακρύνει από τα απόβλητα: -το οργανικό φορτίο, - τα αιωρούμενα (SS) και διαλυμένα (DS) στερεά, -τα θρεπτικά άλατα (Ν και P), - τους επικίνδυνους μικροοργανισμούς και - διάφορους άλλους ρυπαντές. Αυτό επιτυγχάνεται με συνδυασμό φυσικών, χημικών, φυσικοχημικών και βιολογικών διεργασιών. Ο συνδυασμός των διεργασιών επεξεργασίας καθορίζει και το είδος του συστήματος ως φυσικοχημικό καθαρισμό ή ως βιολογικό καθαρισμό. Οι πιο συνηθισμένες διαδικασίες καθαρισμού που εμφανίζονται, είναι η υποδοχή των υγρών αποβλήτων, η αφαίρεση χονδρών στερεών συνήθως με σχάρες και κόσκινα, η αφαίρεση λιπών και ελαίων (λιποσυλλέκτες) και η αφαίρεση της άμμου (αμμοσυλλέκτες). Ακολουθεί η δεξαμενή πρωτοβάθμιας καθίζησης, η δεξαμενή αερισμού και η δεξαμενή τελικής καθίζησης. Τα λύματα που υπερχειλίζουν από την δεξαμενή τελικής καθίζησης απολυμαίνονται (συνήθως με χλωρίωση ή υπεριώδη ακτινοβολία ή όζον) και διατίθενται σε κάποιον αποδέκτη. Η ιλύς που συγκεντρώνεται στον πυθμένα της δεξαμενής τελικής καθίζησης οδηγείται στον παχυντή προς συμπύκνωση, μετά στη δεξαμενή χώνευσης προς βιοσταθεροποίηση και τέλος αφού αφυδατωθεί είτε με φυσική ξήρανση (κλίνες ξήρανσης) είτε με μηχανική αφυδάτωση (φυγοκέντρηση ή ταινιοφιλτροπρέσες) διατίθεται σε χώρους που προβλέπει η αρμόδια αρχή. Στον πίνακα 5 παρουσιάζονται διάφορα είδη (στάδια) επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων. 21

Πίνακας 5. Τα διάφορα στάδια της επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων Διευκρινίζεται ότι σε κάθε περίπτωση επεξεργασίας αποβλήτων δεν εφαρμόζονται ταυτόχρονα όλες οι πιο πάνω επεξεργασίες, αλλά ο πιο κατάλληλος για την υπόψη περίπτωση συνδυασμός, που η εκλογή του γίνεται από τον ειδικό μελετητή με βάση την επαγγελματική του εκτίμηση, την ποιότητα και ποσότητα των αποβλήτων, την αφομοιωτική ικανότητα και τις επιθυμητές χρήσεις του αποδέκτη, τις τοπικές συνθήκες και την ακολουθούμενη γενικά τοπική πολιτική για το περιβάλλον. Σε κάθε περίπτωση, θα πρέπει να διασφαλίζεται η δημόσια υγεία και γενικότερα η προστασία του περιβάλλοντος και η ποιότητα ζωής. 2.2.Βασικά κριτήρια επιλογής μεθόδων επεξεργασίας βιομηχανικών αποβλήτων Οι διαρκώς αυξανόμενες απαιτήσεις καθαρισμού των βιομηχανικών αποβλήτων και η ανάγκη μείωσης του κόστους οδήγησαν στην αναζήτηση προσιτών τεχνοοικονομικών μεθόδων, οι οποίες θα πρέπει να συνδυάζουν την απαιτούμενη ποιότητα των επεξεργασμένων αποβλήτων με την μικρότερη δυνατή δαπάνη κατασκευής και λειτουργίας μιας εγκατάστασης επεξεργασίας αποβλήτων. Η μέθοδος επεξεργασίας των βιομηχανικών αποβλήτων που θα επιλεγεί για την κάθε περίπτωση θα πρέπει να είναι αποτέλεσμα μελέτης που θα προκύψει από μια ολοκληρωμένη βιβλιογραφική διερεύνηση και θα αποτελέσει τη βάση του σχεδιασμού μιας μονάδας επεξεργασίας αποβλήτων. Οι σπουδαιότεροι παράμετροι που πρέπει να μελετηθούν πριν την εφαρμογή μιας μεθόδου είναι: 22

-το αρχικό κόστος της επένδυσης, - το κόστος λειτουργίας και συντήρησης της εγκατάστασης, - η μείωση της κατανάλωσης νερού, καθώς και η ανάκτηση και επαναχρησιμοποίηση προϊόντων κατά την παραγωγική διαδικασία, - η επιλογή των κατάλληλων μεθόδων (βέλτιστων διαθέσιμων τεχνικών), που σημαίνει ακόμα και τροποποιήσεις στην παραγωγική διαδικασία, - τα κριτήρια χωροταξικής τοποθέτησης της εγκατάστασης επεξεργασίας αποβλήτων, - ο βαθμός ρύπανσης των αποβλήτων, - οι απαιτήσεις για την ποιότητα των επεξεργασμένων αποβλήτων (χαρακτηρισμός και απαιτήσεις του τελικού αποδέκτη), - η πρόβλεψη για χρησιμοποίηση μεθόδων για μελλοντικές αυστηρότερες προδιαγραφές, - οι κλιματολογικές συνθήκες, - ο συνδυασμός κοινής επεξεργασίας αποβλήτων γειτονικών βιομηχανιών, - οι δυνατότητες διάθεσης ή και αξιοποίησης των στερεών αποβλήτων (ιλύες κ.λ.π.) που παράγονται κατά την επεξεργασία. 2.3.Συνεπεξεργασία αστικών λυμάτων και βιομηχανικών αποβλήτων Όταν οι βιομηχανίες είναι εγκατεστημένες κοντά σε μια πόλη, είναι απαραίτητο να εξετασθεί η περίπτωση της διάθεσης των βιομηχανικών αποβλήτων στο αποχετευτικό δίκτυο και στη συνέχεια η κοινή επεξεργασία. Οι πόλεις δέχονται τα βιομηχανικά απόβλητα για επεξεργασία και κατόπιν αμοιβής, το ύψος της οποίας εξαρτάται από την ποσότητα των βιομηχανικών αποβλήτων και το βαθμό φόρτισής τους. Σε πολλές περιπτώσεις η ανάμιξη των βιομηχανικών αποβλήτων με τα αστικά λύματα θεωρείται θετική, διότι η παρουσία ορισμένων στοιχείων ή ενώσεων διευκολύνει την επεξεργασία των αστικών λυμάτων, όπως π.χ. η παρουσία αζώτου, φωσφόρου, ελαφρώς όξινων διαλυμάτων, υλικών με θρομβωτικές ικανότητες κ.λ.π. Τα βιομηχανικά απόβλητα που πρόκειται να συνεπεξεργασθούν με αστικά λύματα, ανάλογα με τη σύστασή τους και την επίδρασή τους στα λύματα μπορούν να διαχωριστούν στις παρακάτω κατηγορίες: Απόβλητα τα οποία χωρίς καμιά προεπεξεργασία είναι δυνατόν να αναμιχθούν με αστικά (οικιακά) λύματα γιατί η σύστασή τους ελάχιστα διαφέρει από αυτά. 23

Καθαρά οργανικά απόβλητα τα οποία μπορούν να αναμιχθούν με τα οικιακά λύματα μόνον όταν ρυθμιστεί η παροχή τους. Ενδεχόμενες υψηλές συγκεντρώσεις μπορεί να αλλοιώσουν τα χαρακτηριστικά των αστικών λυμάτων. Αυτό μπορεί να ρυθμιστεί με την παρεμβολή μιας δεξαμενής εξισορρόπησης πριν την ανάμιξη προς κοινή επεξεργασία. Απόβλητα τα οποία μπορεί να διατεθούν στα αστικά λύματα μόνον κατόπιν μιας προεπεξεργασίας. Με την προεπεξεργασία αυτή επιδιώκεται να κατακρατηθούν ή να εξουδετερωθούν σε επίπεδα ποιότητας των αστικών λυμάτων ορισμένοι ρυπαντές όπως χονδρόκοκκα και αδρομερή υλικά, επιπλέουσες και καθιζάνουσες ουσίες, λίπη και έλαια, υψηλές θερμοκρασίες, όξινα αλκαλικά απόβλητα, επικίνδυνα αέρια ή ουσίες που μπορεί με τα αέρια των υπονόμων να δημιουργήσουν καταστάσεις έκρηξης, επικίνδυνες μολυσματικές ενώσεις ικανές να προκαλέσουν επιδημίες, τοξικές ουσίες που αναστέλλουν τη δράση των μικροοργανισμών και ραδιενεργές ουσίες. Η παρουσία μέρους των παραπάνω ρυπαντικών ουσιών προκαλεί σοβαρές διαταραχές στις βιολογικές διεργασίες που είναι απαραίτητες για την επεξεργασία των αστικών λυμάτων. Η τοξική τους ενέργεια δεν εξαρτάται μόνο από το βαθμό συγκέντρωσης των τοξικών ουσιών αλλά κυρίως από το είδος. Τα αστικά απόβλητα περιέχουν ουσίες βιολογικώς αποικοδομήσιμες οι οποίες με τη βοήθεια των μικροοργανισμών διασπώνται. Η παρουσία τοξικών ουσιών όπως μετάλλων (Cu, Pb, Hg, Cd), παρασιτοκτόνων, χλωριωμένων υδρογονανθράκων, ενώσεων του αρσενικού (As) και του κυανίου (CN-) ακόμη και της θερμοκρασίας αναστέλλει την λειτουργία των μικροοργανισμών και έτσι παρεμποδίζεται το έργο του βιολογικού καθαρισμού των αποβλήτων. Από την κοινή επεξεργασία βιομηχανικών αποβλήτων και αστικών λυμάτων υπάρχουν οφέλη όπως αυξημένη οικονομία από τη δημιουργία μεγαλύτερων εγκαταστάσεων, έμπειρη φροντίδα και επίβλεψη, ευνοϊκότερη επεξεργασία (με ποιοτική εξισορρόπηση των υγρών αποβλήτων), πρόσθετη ασφάλεια των φυσικών αποδεκτών από αιφνίδιες φορτίσεις κ.ά. Σύμφωνα με την οδηγία 91/271/ΕΟΚ του Συμβουλίου της 21/5/91 για την επεξεργασία των αστικών λυμάτων, τα βιομηχανικά απόβλητα που διοχετεύονται σε αποχετευτικά δίκτυα και σταθμούς επεξεργασίας αστικών λυμάτων πρέπει να υποβάλλονται στην απαιτούμενη προκαταρκτική επεξεργασία ώστε να προστατεύεται η υγεία του προσωπικού που εργάζεται στα αποχετευτικά δίκτυα και τους σταθμούς επεξεργασίας, να εξασφαλίζεται ότι δεν προκαλείται ζημία στα αποχετευτικά δίκτυα, 24

στους σταθμούς επεξεργασίας λυμάτων και το συναφή εξοπλισμό, να εξασφαλίζεται ότι δεν εμποδίζεται η λειτουργία και η απόδοση του σταθμού επεξεργασίας λυμάτων καθώς επίσης και η επεξεργασία της λυματολάσπης, να ελέγχεται ότι οι απορρίψεις από τους σταθμούς επεξεργασίας δεν επηρεάζουν αρνητικά το περιβάλλον και δεν εμποδίζουν τα ύδατα υποδοχής να πληρούν τις απαιτήσεις άλλων κοινοτικών οδηγιών και να διασφαλίζεται η διάθεση της λυματολάσπης με ασφαλή και περιβαλλοντικά αποδεκτό τρόπο. Απαγορεύεται ρητά να διατίθενται στο αποχετευτικό σύστημα ουσίες που δημιουργούν εμφράξεις, οσμές και εκρήξεις, που προσβάλλουν τα δομικά υλικά και τα επί μέρους τεχνικά έργα. Τέτοιες ουσίες είναι διάφορα αδρανή υλικά, γυαλιά, άμμος, υπολείμματα δέρματος, διάφορες ίνες, πλαστικά, υφάσματα, συνθετικές πάστες, πίσσες, γαλακτώματα, υγρά απορρίμματα τα οποία σταθεροποιούνται όπως το τσιμέντο, το υδροξείδιο του ασβεστίου, η γύψος κ.λ.π. Ακόμα, βενζίνη, λάδια, γράσα, ζωικά και φυτικά λίπη και έλαια, οξέα, βάσεις, χλωριωμένοι υδρογονάνθρακες, φωσγένιο, υδρόθειο, υδροκυάνιο και άλλες τοξικές ουσίες. Κλασικό παράδειγμα επίδρασης ουσιών τόσο στο αποχετευτικό δίκτυο όσο και στις ΕΕΛ είναι η διάβρωση που παρουσιάζεται συχνά και προκύπτει από την απ' ευθείας διάθεση βιομηχανικών αποβλήτων που περιέχουν θειούχες ενώσεις όπως βυρσοδεψείων, εργοστασίων τροφίμων, διυλιστηρίων κ.λ.π. στο δίκτυο αποχέτευσης. Το υδρόθειο (H2S) δημιουργείται στα απόβλητα από την α π' ευθείας διάθεση βιοτεχνικών και βιομηχανικών αποβλήτων στους αγωγούς αποχέτευσης όπως αποβλήτων βυρσοδεψείων, βιομηχανιών τροφίμων κ.λ.π. ή από την διάσπαση θειούχων ενώσεων που υπάρχουν στα απόβλητα (σχήμα 1). Το υδρόθειο που διαφεύγει σαν αέριο από τα απόβλητα μπορεί να οξειδωθεί επάνω στις επιφάνειες των τοιχωμάτων των αγωγών αποχέτευσης (σχήμα 2). Αν οι επιφάνειες αυτές είναι υγρές, όπως συνήθως είναι, από τους υδρατμούς που παράγονται λόγω διαφοράς θερμοκρασίας αποβλήτων - περιβάλλοντος τότε οξειδώνεται το υδρόθειο σε θειικό οξύ κατά την αντίδραση: Το θειικό οξύ αποτελεί άμεση αιτία διαβρωτικής φθοράς σε αποχετευτικούς αγωγούς. Η οξειδωτική αυτή διεργασία εξελίσσεται σε πολλές σύνθετες αντιδράσεις. Οι παράγοντες που ρυθμίζουν την παρουσία και την ποσότητα του υδρόθειου είναι: 25

Η ποσότητα του διαλυμένου οξυγόνου στα απόβλητα. (Σε μεγάλες συγκεντρώσεις οξυγόνου δεν δημιουργείται υδρόθειο). Η θερμοκρασία των αποβλήτων. (Η ποσότητα των Η2S - σουλφιδίων αυξάνει με την άνοδο της θερμοκρασίας). Η ποσότητα των οργανικών τροφών και των θειικών αλάτων. (Ανεπαρκής παρουσία θειικών ή τροφών περιορίζει τον σχηματισμό Η2S σουλφιδίων). Η ταχύτητα ροής των αποβλήτων. (Σε μικρές ταχύτητες καθιζάνουν στερεά που αργά και περιοδικά κινούνται κατά μήκος του πυθμένα. Οι χαλαρές αυτές αποθέσεις χάνουν πολύ γρήγορα το οξυγόνο και η δημιουργία των σουλφιδίων μπορεί να διαρκέσει ως την πλήρη θειικών ή των οργανικών τροφών. Οι μεγαλύτερες ταχύτητες εμποδίζουν την καθίζηση και ευνοούν την προσρόφηση οξυγόνου στα απόβλητα). Σχήμα 1. Σχηματισμός σουλφιδίων στα αποχετευτικά δίκτυα Τα μέτρα που λαμβάνονται για την αποφυγή της διάβρωσης από τον σχηματισμό του υδρόθειου είναι προληπτικά και θεραπευτικά. Τα προληπτικά μέτρα μπορούν να διαχωριστούν σε ενεργητικά και παθητικά (πίνακας 6). Τα ενεργητικά μέτρα για την 26

παρεμπόδιση σχηματισμού σουλφιδίων περιλαμβάνουν. Η παρεμπόδιση σχηματισμού σουλφιδίων επιτυγχάνεται (ενεργητικά μέτρα): Με κατάλληλο σχεδιασμό του δικτύου, (σωστή επιλογή κλίσεων, διαμέτρου αγωγών κ.λ.π.). Με την μέθοδο αναστολής της αναερόβιας διάσπασης με βακτηριοστατικά μέσα, όπως χλωριωμένες κυκλικές ενώσεις που είναι όμως πολυδάπανες και δημιουργούν προβλήματα στις εγκαταστάσεις καθαρισμού γιατί οι ενώσεις αυτές παραμένουν ενεργές ακόμα και μέχρι τις εγκαταστάσεις καθαρισμού αποβλήτων. Με την διατήρηση αερόβιων συνθηκών, είτε με μηχανικούς τρόπους, όπως αερισμός ή παροχέτευση τεχνικού οξυγόνου, είτε με οξειδωτικά χημικά, όπως Cl2, NaOCl, H2O2, Ο3 κ.λ.π. Και οι δύο αυτές μέθοδοι χρησιμοποιούνται σήμερα ευρύτατα με πολύ καλά αποτελέσματα. Σχήμα 2. Επιπτώσεις από τον σχηματισμό υδρόθειου στα αποχετευτικά δίκτυα Η αντιδιαβρωτική προστασία επιτυγχάνεται (παθητικά μέτρα): Με τη χρήση αντιδιαβρωτικών υλικών στην κατασκευή των αγωγών, τα οποία όμως έχουν μεγάλο κόστος και παρουσιάζουν κάποια προβλήματα στην συντήρησή τους. Με την επένδυση των κοινών αγωγών με υλικά που παρουσιάζουν ανθεκτικότητα στις επιδράσεις των οξέων όπως είναι το PVC. Η επένδυση αυτή μπορεί να γίνει είτε 27

με επικόλληση φύλλων πάχους μερικών χιλιοστών είτε με ψεκασμό που θα σχηματίσει κρούστα πάχους 0.3-0.5 mm. Στις περιπτώσεις που έχουμε σχηματισμό υδρόθειου μπορούμε να επέμβουμε (θεραπευτικά): δεσμεύοντας το υδρόθειο (H2S) με χημικές ουσίες όπως άλατα του Zn2+, Fe2+, Fe3+ τα οποία δημιουργούν δυσδιάλυτες ενώσεις και δρουν ευεργετικά στην μηχανική βαθμίδα των εγκαταστάσεων επεξεργασίας αποβλήτων. Οξειδώνοντας το Η2S με χημικά μέσα όπως Cl2, NaOCl, H2O2, Ο3 κ.λ.π. Πίνακας 6. Αντιδιαβρωτικά μέτρα από το σχηματισμό υδρόθειου 2.4.Ρυπογόνες ουσίες βιομηχανικών αποβλήτων Οι σημαντικότερες ρυπογόνες ουσίες που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη, για τον καθορισμό των οριακών τιμών εκπομπής από βιομηχανικά απόβλητα παρατίθενται στον πίνακα 7.. 28

Πίνακας 7. Κατάλογος ρυπογόνων ουσιών για την ατμόσφαιρα και τα νερά 2.5.Κανόνες δειγματοληψίας και ανάλυσης βιομηχανικών αποβλήτων Οι εργαστηριακές αναλύσεις υγρών βιομηχανικών αποβλήτων για τον έλεγχο τήρησης των οριακών τιμών πρέπει να γίνονται σε μέσο συνεχές 24ωρο αντιπροσωπευτικό δείγμα. Ισοδύναμα είναι δυνατόν να λαμβάνονται 3 τουλάχιστον στιγμιαία δείγματα σε διάρκεια 24 ωρών με διαφορά δύο διαδοχικών δειγμάτων τουλάχιστον 1 ώρα. Η διαφορά μεταξύ δύο διαδοχικών δειγμάτων, για βιομηχανίες ή εγκαταστάσεις με παροχή μελέτης αποβλήτων μεγαλύτερη των 30 m3/h θα είναι τουλάχιστον 3 ώρες. Ο μέσος όρος των τιμών των δειγμάτων λαμβάνεται σαν ενδεικτική τιμή για την τήρηση των προδιαγραφών, η οποία όμως είναι δεσμευτική μέσα στα πλαίσια των αποκλίσεων. Τα όρια συγκέντρωσης θα επιτυγχάνονται με επεξεργασία των υγρών αποβλήτων και όχι με αραίωση αυτών. Οι εργαστηριακές εξετάσεις υγρών βιομηχανικών αποβλήτων και η έκφραση των αντιστοίχων αποτελεσμάτων εκτελούνται με βάση τις μεθόδους Ελληνικών προτύπων εξέτασης (εκδόσεις ΕΛΟΤ), ή με έγκυρη μεθοδολογία της ΕΕ, ή θα ακολουθούνται τα Αμερικανικά πρότυπα εξέτασης (Standard Methods for the examination of water 29

and wastewater). Στα αποτελέσματα των αναλύσεων θα αναγράφεται και μέθοδος που ακολουθήθηκε για τον προσδιορισμό της συγκέντρωσης κάθε ρυπαντή. Σε κάθε βιομηχανική ή άλλη εγκατάσταση που διαθέτει υγρά απόβλητα ή λύματα, απαιτείται η κατασκευή κατάλληλου φρεατίου δειγματοληψίας, σύμφωνα με εγκεκριμένο σχέδιο και σε θέση εύκολα επισκέψιμη, μέσα στην ιδιοκτησία του εργοστασίου. Οι διαθέτοντες λύματα και υγρά απόβλητα, οφείλουν να τηρούν βιβλία παρακολούθησης της ποιότητάς τους και να υποβάλλουν στις αρμόδιες αρχές αντίγραφα των αναλύσεων που πραγματοποιούν εφόσον ζητηθούν. Οι παράμετροι που εξετάζονται και ο τρόπος δειγματοληψίας ορίζονται κατά περίπτωση από τις αρμόδιες αρχές. Οι αρμόδιες αρχές και υπηρεσίες μπορούν να επιβάλλουν κατά περίπτωση τη λήψη και άλλων απαιτούμενων ή και αυστηρότερων μέτρων, σύμφωνα με την ισχύουσα νομοθεσία 30

3.ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΠΕΞΕΓΑΣΙΑΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ 3.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η επεξεργασία των αποβλήτων αποβλέπει στην απομάκρυνση, εξουδετέρωση ή κατάλληλη τροποποίηση των επιβλαβών χαρακτηριστικών τους έτσι ώστε να εξαλειφθούν ή να ελαττωθούν σε αποδεκτό επίπεδο οι δυσμενείς για τον τελικό αποδέκτη (έδαφος, επιφανειακά νερά κλπ.) συνέπειες. Τα βιομηχανικά απόβλητα παρουσιάζουν ιδιάζοντα χαρακτήρα και ποικιλία στη ποιότητα τους, περιέχουν πολλές φορές δύσκολα βιοαποδομήσιμες ή τοξικές ουσίες, που παρεμποδίζουν την κανονική ανάπτυξη του βιολογικού παράγοντα, γι αυτό απαιτείται πριν οδηγηθούν στο δίκτυο συλλογής να υπόκεινται σε ειδική (κατά περίπτωση) προεπεξεργασία, ανάλογα με τα ποιοτικά τους χαρακτηριστικά, εντός του εργοστασίου, για απομάκρυνση ή εξουδετέρωση των ανεπιθύμητων ειδικών χαρακτηριστικών. Οι διάφορες μέθοδοι επεξεργασίας (εκτός από τις καθαρά χημικές), που συνήθως χρησιμοποιούνται, αποτελούν απομίμηση με ελεγχόμενες ευνοϊκές συνθήκες των διεργασιών που πραγματοποιούνται στη φύση όταν διατεθούν τα υγρά απόβλητα. Από την πρακτική εφαρμογή διαφόρων συνδυασμών διαδικασιών επεξεργασίας υγρών αποβλήτων έχουν διαμορφωθεί τρία κυρίως βασικά στάδια επεξεργασίας που εκφράζουν το βαθμό της επεξεργασίας της τελικής εκροής (Μαρκαντωνάτος Γ.,1986): Προεπεξεργασία ή Μηχανική Επεξεργασία (Pretreatment): Περιλαμβάνει συνήθως την εσχάρωση, την αφαίρεση άμμου και επιπλεόντων υλικών, την αφαίρεση λιπών και ελαίων, τη προκαθίζηση, την φυσικοχημική επεξεργασία και την επεξεργασία της παραγόμενης ιλύος. Δευτεροβάθμια Επεξεργασία (Secondary Treatment): Εάν οι απαιτήσεις για διάθεση στον αποδέκτη είναι υψηλές ακολουθεί η δευτεροβάθμια επεξεργασία για την απομάκρυνση, κατά το δυνατόν, των πολύ λεπτών και διαλυμένων ουσιών. Η επεξεργασία αυτή αποτελείται είτε από την βιολογική αποδόμηση των οργανικών ουσιών και εν συνεχεία την απομάκρυνση των σχηματιζόμενων αιωρημάτων με καθίζηση, είτε από την χημική επεξεργασία των αποβλήτων (εφαρμόζεται σε κάποιους κλάδους βιομηχανιών). Τριτοβάθμια Επεξεργασία (Tertiary or Advanced Treatment): Ακολουθεί τα δυο προηγούμενα στάδια και επιτυγχάνει την απομάκρυνση κυρίως του αζώτου (με μορφή αμμωνίας NH3 ή νιτρικών NO3) και του φωσφόρου (PO4), είτε για την 31

αντιμετώπιση των κινδύνων ευτροφισμού του τελικού αποδέκτη (λίμνη, ποτάμι ή θάλασσα), είτε και για επαναχρησιμοποίηση της τελικής απορροής για δευτερεύουσες χρήσεις ή ακόμα και για ύδρευση μετά από περαιτέρω επεξεργασία (ενεργός άνθρακας, απολύμανση). Οι εφαρμοζόμενες κατά την τριτοβάθμια επεξεργασία διεργασίες είναι είτε φυσικές (όπως αερισμός για την απομάκρυνση της NH3 ή αντίστροφη ώσμωση για NO3 και PO4) είτε χημικές (όπως ιζηματοποίηση για απομάκρυνση PO4) και είτε βιολογικές (ανάπτυξη μικροφυκών, απονιτροποίηση). 3.2 Προεπεξεργασία (Pretreatment) 3.2.1 Εσχάρωση (Screening) Η διεργασία αυτή επιτυγχάνει την συγκράτηση σχετικά μεγάλων υλικών για να προστατευτούν οι εγκαταστάσεις και ο εξοπλισμός από μηχανικές εμφράξεις και φθορές. Διακρίνονται τα κάτωθι δυο είδη εσχάρωσης (Μαρκαντωνάτος Γ., 1986): Εσχάρωση Αδρομερών: Επιτυγχάνει την συγκράτηση των σχετικά ευμεγεθών στερεών, ώστε να αποφευχθούν προβλήματα εμφράξεως-δυσλειτουργίας. Χρησιμοποιούνται συνήθως σταθερές εσχάρες τριών κατηγοριών όπως: Χονδρές εσχάρες με διάκενα 40-150 mm Μεσαίες εσχάρες με διάκενα 20-40 mm Λεπτές εσχάρες με διάκενα 5-20 mm Οι εσχάρες τοποθετούνται με παρακαμπτήρια γραμμή και είτε είναι απλές χειροκίνητες και καθαρίζονται χειρωνακτικά ή με τσουγκράνα οπότε η κλίση τοποθέτησης τους είναι περίπου 30ο με το έδαφος, είτε μηχανικές (τοξωτές χρησιμοποιούνται συνήθως σε ρηχά κανάλια ή επίπεδες χρησιμοποιούνται σε βαθιά κανάλια) που έχουν τη δυνατότητα να καθαρίζονται μηχανικά (αυτόματα) και τοποθετούνται κατακόρυφα. Τα διάκενα των μηχανικών εσχαρών είναι συνήθως 19 20 mm και το πάχος των ράβδων ισούται με 5-15 mm. Τα βάθη ροής στις εσχάρες, στις διάφορες παροχές, καθορίζονται από το αμέσως κατάντη σημείο ελέγχου της ροής. Συνήθως κατάντη των εσχαρών ακολουθεί αεριζόμενος εξαμμωτής, όποτε το αμέσως κατάντη των εσχαρών σημείο ελέγχου της ροής είναι ο υπερχειλιστής εκροής του εξαμμωτή. Από τα βάθη ροής καθορίζονται και οι ταχύτητες ροής στα διάκενα των εσχαρών και στους αγωγούς των εσχαρών, ενώ η ταχύτητα ροής στα διάκενα δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 1.2 m/s στη μέγιστη παροχή για να μην παρασύρονται με τη ροή τα στερεά που συγκρατήθηκαν 32

στις εσχάρες. Η ταχύτητα ροής στους αγωγούς των εσχάρων δεν πρέπει να είναι μικρότερη από 0.4 m/s για να μην γίνεται καθίζηση στερεών. Εσχάρωση Λεπτοφυών (Κοσκίνισμα): Επιτυγχάνει την συγκράτηση μικρότερων στερεών, με χρήση κόσκινου μορφής κεκλιμένου δίσκου ή τυμπάνου το οποίο αποτελείται από πλέγμα κατασκευασμένο από ανοξείδωτο σύρμα ή νήμα με ανοίγματα 0.23-3.3 mm. Ο μηχανισμός απομάκρυνσης των εσχαρισμάτων στις τοξωτές εσχάρες είναι ένας βραχίονας - κτένι (ξέστρο) που τα δόντια του μπαίνουν στα διάκενα της εσχάρας και κάνοντας παλινδρομικές διαδρομές ή πλήρεις περιστροφικές γύρω από ένα σταθερό σημείο παρασύρουν τα συγκρατούμενα στερεά προς το πάνω μέρος της εσχάρας. Στις επίπεδες εσχάρες ο καθαρισμός γίνεται με μια σειρά δόντια (ή βούρτσες) που είναι τοποθετημένα σε ατέρμονες αλυσίδες και με την κίνηση τους παρασύρουν τα στερεά προς το πάνω μέρος της εσχάρας, στο χώρο προσωρινής αποθήκευσης των εσχαρισμάτων. Ο μηχανισμός απομάκρυνσης τίθεται σε κίνηση αυτόματα όταν η διαφορά στάθμης των αποβλήτων ανάντη-κατάντη της εσχάρας (τοπικές απώλειες λόγω μείωσης της διατομής του καναλιού από τα στερεά) φθάσει τα 10-15 cm. Η λειτουργία του μηχανισμού γίνεται και με χρονοδιακόπτες που εξασφαλίζουν την εκκίνηση του μηχανισμού τουλάχιστον δυο φορές ανά ώρα και για χρονικό διάστημα ως 3 min (Στάμου Ι., 1995). Τα εσχαρίσματα, ανάλογα με την ποιοτική τους σύσταση, μπορούν να διατεθούν για άλεση, υγειονομική ταφή, χώνευση, καύση και διάθεση με τα απορρίμματα. Η απομάκρυνση των εσχαρισμάτων από το προσωρινό χώρο αποθήκευσης τους προς τα δοχεία αποθήκευσης γίνεται συνήθως με μεταφορική ταινία (κατασκευασμένη από χάλυβα ST37 με θερμό γαλβάνισμα) ή με κλειστό μεταφορικό κοχλία. Κατά τη μεταφορά με κοχλία, μπορεί να γίνει παράλληλα μερική ή ακόμα και πλήρης αφυδάτωση - στράγγιση των εσχαρισμάτων. Τα στραγγίδια επιστρέφουν στην κύρια ροή των υγρών αποβλήτων απευθείας με βαρύτητα ή με παρεμβολή αντλιοστασίου στραγγιδίων. Η εκκίνηση - λειτουργία του συστήματος μεταφοράς εσχαρισμάτων συνδυάζεται με την κίνηση του μηχανισμού απομάκρυνσης τους. Η αποθήκευση των εσχαρισμάτων συνήθως σε κλειστούς κάδους απορριμμάτων, συμβατών με αυτούς της αποκομιδής στερεών απορριμμάτων. 33

3.2.2 Εξισορρόπηση (Equalization) Όταν η επεξεργασία των υγρών αποβλήτων περιλαμβάνει το στάδιο της βιολογικής επεξεργασίας, τότε αυτό το στάδιο θα πρέπει να τροφοδοτείται συνεχώς και όχι διακοπτόμενα, με αποτέλεσμα να απαιτείται εξισορρόπηση της παροχής (ροής). Η διεργασία εξισορρόπησης παροχής εφαρμόζεται κυρίως σε εγκαταστάσεις επεξεργασίας υγρών βιομηχανικών αποβλήτων, ειδικότερα στις περιπτώσεις όπου είτε η παροχή δεν έχει σταθερή ροή είτε η λειτουργία των βιομηχανικών εγκαταστάσεων περιορίζεται σε μια ή δυο βάρδιες ή είναι εποχιακή κλπ. Επίσης, τα απόβλητα στις βιομηχανικές εγκαταστάσεις παράγονται σε περισσότερα από ένα ρεύματα, συνήθως διαφορετικής σύστασης που εξαρτάται από την αντίστοιχη παραγωγική διεργασία, με αποτέλεσμα πριν τη βιολογική επεξεργασία να απαιτείται ανάμιξη και ομογενοποίηση όλων των παραγόμενων ρευμάτων για παραγωγή ενός ομοιόμορφου ποιοτικά αποβλήτου. Η εξισορρόπηση παροχής εξασφαλίζει την πολύ καλή ανάμιξη των αποβλήτων με ανάδευση ή αερισμό (επαρκεί 0.5-1.0 m3 αέρα / m3 δεξαμενής) και επιτυγχάνει την ομογενοποίησή τους (Μαρκαντωνάτος Γ., 1986). Η δεξαμενή εξισορρόπησης δέχεται μια μεταβαλλόμενη με τον χρόνο είσοδο και παρέχει σταθερή ποσοτικά και ποιοτικά έξοδο. Όταν ο χρόνος παραμονής στη δεξαμενή εξισορρόπησης είναι μεγάλος (συνήθης περίπτωση) απαιτείται αερισμός των απόβλητων για αποφυγή αναερόβιων συνθηκών. Εκτός από το στάδιο της βιολογικής επεξεργασίας, η εξισορρόπηση είναι επιθυμητή και σε περιπτώσεις μονάδων επεξεργασίας όπου εφαρμόζεται η φυσικοχημική μέθοδος τόσο για τη διατήρηση σταθερών συνθηκών λειτουργίας, όσο και για τη μείωση της ροής σχεδιασμού και συνεπώς του μεγέθους των εγκαταστάσεων. 3.2.3. Προκαθίζηση (Primary Sedimentation) Με την προκαθίζηση επιτυγχάνεται η απομάκρυνση των μεγαλύτερων και βαρύτερων αιωρούμενων στερεών. Η δεξαμενή προκαθίζησης (ή πρωτοβάθμιας καθίζησης) θεωρείται μια βασική μονάδα για την επεξεργασία των αποβλήτων και η λειτουργία της επιφέρει σημαντική μείωση της ταχύτητας ροής των αποβλήτων με αποτέλεσμα τα μεγαλύτερα και βαρύτερα αιωρούμενα υλικά να καθιζάνουν στον πυθμένα. Εφόσον η δεξαμενή σχεδιασθεί σωστά (λαμβάνοντας υπόψη όλες τις απαιτούμενες παράμετροι) και λειτουργεί κανονικά, επιτυγχάνεται απομάκρυνση σημαντικού ποσοστού αιωρούμενων στερεών (περίπου 40-70%) ανάλογα με το χρόνο παραμονής (ο απαιτούμενος χρόνος παραμονής (t) ισούται με 1.5-3.5 ώρες). Η καθιζάνουσα στον 34