ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ ΠΕΡΙΛΗΨΗ ABSTRACT 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ...3 2. ΠΕΡΙΓΑΡΦΗ ΤΗΣ ΕΕΛ ΧΙΟΥ...7 2.1 Συνοπτική Περιγραφή της Εγκατάστασης...8 2.2 Αναλυτική Περιγραφή των Μονάδων Επεξεργασίας...10 2.2.1 Φρεάτιο Εισόδου...10 2.2.2 Εσχάρωση...10 2.2.3 Αντλιοστάσιο Εισόδου...12 2.2.4 Αεριζόμενος Αμμοσυλλέκτης-Λιποσυλλέκτης...12 2.2.5 Φρεάτιο διανομής της ροής στις Ανοξικές Δεξαμενές...14 2.2.6 Ανοξικές Δεξαμενές...14 2.2.7 Δεξαμενές Αερισμού...15 2.2.8 Φρεάτιο διανομής της ροής στις Δεξαμενές Καθίζησης...17 2.2.9 Δεξαμενές Καθίζησης...17 2.2.10 Φρεάτιο Συλλογής της Λάσπης...19 2.2.11 Αντλιοστάσιο Ανακυκλοφορίας Λάσπης...19 2.2.12 Κανάλι Μέτρησης Παροχής...20 2.2.13 Δεξαμενές Χλωρίωσης...20 2.2.14 Πύργος Φόρτισης...21 2.2.15 Δεξαμενή Πάχυνσης Λάσπης...21 2.2.16 Συγκρότημα Αφυδάτωσης Ιλύος...22 2.2.17 Αγωγοί Παράκαμψης...23 3. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΗΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΚΑΙ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΩΝ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΤΗΣ ΕΕΛ ΧΙΟΥ...24 3.1 Περιγραφή της υφιστάμενης κατάστασης...25 3.2 Αξιολόγηση των λειτουργικών δεδομένων...27 3.2.1 Χαρακτηριστικά ανεπεξέργαστων λυμάτων και βιομηχανικών αποβλήτων...29 3.2.2 Σύστημα Ενεργού Ιλύος...32 3.2.3 Χαρακτηριστικά καθιζησιμότητας ιλύος...35 3.2.4 Νομοθετικό πλαίσιο-χαρακτηριστικά επεξεργασμένων λυμάτων...37 3.2.5 Πάχυνση και Αφυδάτωση της ιλύος...41 4. ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΕΛ ΧΙΟΥ...43 4.1 Εισαγωγή...44 4.1.1 Μέθοδοι αναφοράς για την παρακολούθηση και την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων βάσει της Οδηγίας 91/271/ΕΟΚ...44 4.2 Υφιστάμενο πρόγραμμα παρακολούθησης...47 4.3 Προτεινόμενο πρόγραμμα παρακολούθησης...48 5. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΜΟΝΤΕΛΟΥ IAWQ...52 5.1 Εισαγωγή...53 Βέλιου Ελισάβετ 1
5.1.1 Υποδιαίρεση της οργανικής ύλης...53 5.2 Μεταβλητές του μαθηματικού μοντέλου...55 5.3 Διεργασίες του μαθηματικού μοντέλου...61 5.4 Χαρακτηρισμός των λυμάτων και εκτίμηση των τιμών των παραμέτρων του μοντέλου...71 5.4.1 Γενικά...71 5.4.2 Διαδικασία εκτίμησης κινητικών παραμέτρων...72 5.4.3 Τυπικές τιμές των παραμέτρων...74 6. ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΤΩΝ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΜΕΝΩΝ ΣΕΝΑΡΙΩΝ...80 6.1 Εισαγωγή...81 6.2 Κλασματοποίηση του COD...84 6.3 1 ο Σενάριο: Προσομοίωση με τα φορτία σχεδιασμού στους 18 C...85 6.4 2 ο Σενάριο: Προσομοίωση με Θc = 15 ημέρες και εκείνη την παροχή που δίνει οριακή τιμή των MLSS στους 18 C...86 6.5 3 ο Σενάριο: Προσομοίωση με σταθερές τις συγκεντρώσεις σχεδιασμού και αυξανόμενες τις παροχές στους 18 C...88 6.5.1 Μαθηματική προσομοίωση με παροχή Q = 8.500 m³/day...89 6.5.2 Μαθηματική προσομοίωση με παροχή Q = 9.000 m³/day...90 6.5.3 Μαθηματική προσομοίωση με παροχή Q = 9.100 m³/day...91 6.5.4 Μαθηματική προσομοίωση με παροχή Q = 9.500 m³/day...93 6.6 4 ο Σενάριο: Προσομοίωση με τις ακραίες παροχές, 7.600 m³/day,9.100 m³/day και 9.500 m³/day και Θc = 15 ημέρες στους 18 C...94 6.7 Συμπεράσματα...96 6.8 Έλεγχοι δυναμικότητας των μονάδων...97 6.8.1 Έλεγχος της δυναμικότητας των αντλιοστασίων...97 6.8.1.1 Αντλιοστάσιο εσωτερικής ανακυκλοφορίας...97 6.8.1.2 Αντλιοστάσιο εξωτερικής ανακυκλοφορίας...98 6.8.1.3 Αντλιοστάσιο περίσσειας λάσπης...98 6.8.1.4 Αντλιοστάσιο εισόδου...98 6.8.2 Έλεγχος της δυναμικότητας τoυ παχυντή...98 6.8.3 Έλεγχος της δυναμικότητας του αντλιοστασίου παχυμένης λάσπης..99 6.8.4 Έλεγχος της δυναμικότητας του συστήματος αερισμού...99 6.8.5 Έλεγχος της χλωρίωσης...101 7. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ-ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ...102 7.1 Εισαγωγή...103 7.2 Δυσλειτουργίες...103 7.3 Συμπεράσματα - Προτάσεις...105 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΑΝΑΦΟΡΕΣ...108 Βέλιου Ελισάβετ 2
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Βέλιου Ελισάβετ 3
Η εγκατάσταση επεξεργασίας λυμάτων (ΕΕΛ) της Χίου ξεκίνησε τη λειτουργία της το 1994 υπό την αιγίδα της Δημοτικής Επιχείρησης Ύδρευσης και Αποχέτευσης (ΔΕΥΑΧ) και με χρηματοδότηση, κατά κύριο μέρος, από το Ταμείο Συνοχής της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Μέχρι σήμερα έχει συνδεθεί το μεγαλύτερο μέρος των συνοικιών της πόλης καθώς και άλλες μικρότερες πόλεις του νησιού. Τα προβλήματα έντονης δυσοσμίας και δυσλειτουργίας ξεκίνησαν πριν από δύο χρόνια περίπου (κυρίως κατά τη θερινή περίοδο) τα οποία με την πάροδο του χρόνου έγιναν εντονότερα. Έτσι σήμερα απαριθμούνται μία σειρά από λειτουργικά προβλήματα που αντιμετωπίζει η εγκατάσταση. Στην παρούσα φάση λειτουργεί μόνο η μια γραμμή επεξεργασίας καθώς η άλλη έχει τεθεί εκτός λειτουργίας για λόγους συντήρησης. Πιο άμεσο στους κατοίκους είναι η παραγωγή δυσοσμιών, όπως προαναφέρθηκε, από την περιοχή της προεπεξεργασίας και το χώρο εκκένωσης των βυτιοφόρων και ακολουθούν άλλα λειτουργικά προβλήματα τα οποία θα αναλυθούν παρακάτω. Η διπλωματική εργασία έλαβε χώρα στα πλαίσια του ερευνητικού προγράμματος με τίτλο «Παροχή Υπηρεσιών Συμβούλου για την ΕΕΛ Χίου», το οποίο ανατέθηκε από τη ΔΕΥΑ Χίου σε ερευνητική ομάδα του Εργαστηρίου Υγειονομικής Τεχνολογίας (ΕΥΤ) του Τομέα Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος του Ε.Μ.Π. με επιστημονικό υπεύθυνο τον καθηγητή Ανδρέα Ανδρεαδάκη. Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η προκαταρκτική αξιολόγηση της λειτουργίας της ΕΕΛ της Χίου με βάση τα διαθέσιμα λειτουργικά δεδομένα, η πρόταση ενός προγράμματος παρακολούθησης της εγκατάστασης και των απαραίτητων επεμβάσεων για την κατά το δυνατόν εύρυθμη λειτουργία της εγκατάστασης καθώς και η μαθηματική προσομοίωση της λειτουργίας της βιολογικής βαθμίδας της ΕΕΛ Χίου με σκοπό την εύρεση της μέγιστης δυναμικότητάς της και τη βελτιστοποίηση της λειτουργίας της. Βέλιου Ελισάβετ 4
Αναλυτικότερα, η διάρθρωση της εργασίας έχει ως εξής: Το Κεφάλαιο 1 αποτελεί μία γενική εισαγωγή όπου γίνεται αναφορά στην έναρξη λειτουργίας της ΕΕΛ της Χίου, τα προβλήματα που αντιμετωπίζει, το ερευνητικό πρόγραμμα στα πλαίσια του οποίου έγινε η εργασία καθώς και η διάρθρωση αυτής. Στο Κεφάλαιο 2 αναφέρεται καταρχάς η ημερήσια παροχή των λυμάτων που διαχειρίζεται η εγκατάσταση της Χίου, ο ισοδύναμος πληθυσμός στον οποίο αντιστοιχεί καθώς και μία συνοπτική περιγραφή της όλης εγκατάστασης. Ακολουθεί αναλυτική περιγραφή των γεωμετρικών/κατασκευαστικών και λειτουργικών χαρακτηριστικών των επιμέρους μονάδων οι οποίες είναι: το φρεάτιο εισόδου, η εσχάρωση, το αντλιοστάσιο εισόδου, ο αεριζόμενος αμμοσυλλέκτης-λιποσυλλέκτης, το φρεάτιο διανομής της ροής προς τις ανοξικές δεξαμενές, οι ανοξικές δεξαμενές, οι δεξαμενές αερισμού, το φρεάτιο διανομής της ροής στις δεξαμενές καθίζησης, οι δεξαμενές καθίζησης, το φρεάτιο συλλογής της λάσπης, το αντλιοστάσιο ανακυκλοφορίας της λάσπης, το κανάλι μέτρησης της παροχής, οι δεξαμενές χλωρίωσης, ο πύργος φόρτισης, το συγκρότημα αφυδάτωσης της ιλύος και οι αγωγοί παράκαμψης. Στο Κεφάλαιο 3 παρουσιάζονται τα λειτουργικά προβλήματα που αντιμετωπίζει η ΕΕΛ της Χίου και ακολουθεί αξιολόγηση αυτών βάσει των μετρήσεων που λήφθηκαν στις διάφορες θέσεις δειγματοληψίας. Έτσι συμπεριλαμβάνονται τα χαρακτηριστικά των ανεπεξέργαστων λυμάτων, το νομοθετικό πλαίσιο, τα χαρακτηριστικά των επεξεργασμένων λυμάτων και η στατιστική ανάλυση των παραμέτρων που παρακολουθούνται στην εγκατάσταση. Στο Κεφάλαιο 4 παρατίθεται το προτεινόμενο πρόγραμμα παρακολούθησης της ΕΕΛ Χίου το οποίο είναι σύννομο με την Οδηγία 91/271/ΕΟΚ με τις υποδεικνυόμενες θέσεις δειγματοληψίας καθώς και τα συμπεράσματα που προκύπτουν. Το Κεφάλαιο 5 αποτελείται από την περιγραφή του μοντέλου της IWA, η οποία περιλαμβάνει τις μεταβλητές που υπεισέρχονται σε αυτό, τις διεργασίες που λαμβάνουν χώρα, την εκτίμηση των κινητικών παραμέτρων και τις τυπικές τιμές των παραμέτρων που χρησιμοποιούνται. Βέλιου Ελισάβετ 5
Στο Κεφάλαιο 6 γίνεται η παρουσίαση των τεσσάρων προσομοιωμένων σεναρίων που εφαρμόστηκαν, τα συμπεράσματα που προκύπτουν για τη δυναμικότητα της εγκατάστασης καθώς και οι έλεγχοι επάρκειας της δυναμικότητας των μονάδων. Στο Κεφάλαιο 7, ολοκληρώνοντας τη διπλωματική εργασία, δίνονται τα συμπεράσματα της παρούσας έρευνας καθώς και οι αντίστοιχες προτάσεις. Βέλιου Ελισάβετ 6
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΕΕΛ ΧΙΟΥ Βέλιου Ελισάβετ 7
2.1 Συνοπτική Περιγραφή της Εγκατάστασης Η Εγκατάσταση Επεξεργασίας Λυμάτων (ΕΕΛ) της Χίου έχει σχεδιασθεί ώστε να επεξεργάζεται 7.600 m³/ημέρα αστικών λυμάτων και 26 m³/ημέρα αστικών βοθρολυμάτων που αντιστοιχούν σε 32.500 ισοδύναμους κατοίκους. Κατά τη μελλοντική επέκταση προβλέπεται αύξηση της δυναμικότητας της εγκατάστασης και της παροχής σε 12.300 m³/ημέρα, η οποία αντιστοιχεί σε 47.500 ισοδύναμους κατοίκους. Η λειτουργία της εγκατάστασης ξεκίνησε το 1994 και η παροχή των αστικών λυμάτων που δέχεται σήμερα εκτιμάται στα 6.000 m³/ημέρα, από τους υπευθύνους της εγκατάστασης, λαμβάνοντας υπόψη και τα λύματα των βιομηχανιών που είναι συνδεδεμένες με την εγκατάσταση. Το σχήμα λειτουργίας που εφαρμόζεται στην ΕΕΛ Χίου περιλαμβάνει προεπεξεργασία με εσχάρωση, εξάμμωση και απολίπανση και στη συνέχεια δευτεροβάθμια επεξεργασία σε σύστημα ενεργού ιλύος με παρατεταμένο αερισμό. Το υφιστάμενο σχήμα επεξεργασίας επιτυγχάνει υψηλό βαθμό απομάκρυνσης οργανικού φορτίου, στερεών και αμμωνίας καθώς και απονιτροποίηση. Τα επεξεργασμένα λύματα υπόκεινται σε απολύμανση με χλώριο και μέσω αγωγού διατίθενται στη θαλάσσια περιοχή βόρεια του αεροδρομίου της Χίου. Η περίσσεια βιολογική ιλύς οδηγείται μέσω του αντλιοστασίου περίσσειας λάσπης, σε κυκλικό παχυντή βαρύτητας και στη συνέχεια αντλείται προς δυο ταινιοφιλτρόπρεσσες. Η αφυδατωμένη ιλύς αφαιρείται περιοδικά και μεταφέρεται με φορτηγά σε χωματερή. Η Εγκατάσταση Επεξεργασίας Λυμάτων (ΕΕΛ) της Χίου έχει σχεδιασθεί και κατασκευασθεί ώστε να ικανοποιεί τις κατωτέρω απαιτήσεις: επεξεργασία με υψηλό βαθμό απομάκρυνσης οργανικού φορτίου και απομάκρυνσης αζώτου υψηλή ποιότητα επεξεργασμένων λυμάτων κατάλληλων για διάθεση στην θαλάσσια περιοχή νότια της πόλης στης Χίου μεγάλο χρόνο αερισμού της ιλύος για πλήρη σταθεροποίησή της και αποφυγή οσμών από τη διάθεσή της. Βέλιου Ελισάβετ 8
Μέσω του κεντρικού αποχετευτικού αγωγού τα λύματα οδηγούνται με βαρύτητα στο φρεάτιο εισόδου. Κατάντη της εισόδου των αστικών λυμάτων εισέρχονται τα βοθρολύματα. Η προεπεξεργασία των λυμάτων αρχίζει με εσχάρωση που αποσκοπεί στη συγκράτηση ογκωδών στερεών. Υπό κανονικές συνθήκες λειτουργίας η εσχάρωση επιτελείται μέσω μηχανικά καθαριζόμενης εσχάρας στην οποία συγκρατούνται σωματίδια με διάμετρο μεγαλύτερη των 20 mm. Σε περίπτωση βλάβης ή ιδιαίτερα υψηλών υδραυλικών φορτίων υπάρχει η δυνατότητα με κατάλληλο χειρισμό θυροφραγμάτων να χρησιμοποιηθεί και μια χειρωνακτικά καθαριζόμενη εσχάρα που φέρει διάκενα 30 mm. Μετά την εσχάρωση τα λύματα οδηγούνται με βαρύτητα στο αντλιοστάσιο εισόδου της εγκατάστασης και στη συνέχεια μέσω καταθλιπτικού αγωγού τα λύματα αντλούνται σε πιεζοθραυστικό φρεάτιο εισόδου, ανάντη αεριζόμενου εξαμμωτή - απολιπαντή. Μέσω κατάλληλου χειρισμού δικλείδων στον αγωγό κατάθλιψης είναι δυνατή η πλήρης παράκαμψη της εγκατάστασης και η άντληση των λυμάτων απευθείας στον πύργο φόρτισης του υποθαλάσσιου αγωγού διάθεσης. Για την αποφυγή οσμών τα έργα εσχάρωσης και το αντλιοστάσιο εισόδου των λυμάτων είναι εγκαταστημένα σε κλειστό χώρο. Το μίγμα αστικών λυμάτων και βοθρολυμάτων υπόκειται σε εξάμμωση και απολίπανση σε αεριζόμενο εξαμμωτή ορθογωνικής διατομής. Τα προϊόντα της εσχάρωσης και εξάμμωσης συλλέγονται σε ειδικούς κάδους και απομακρύνονται περιοδικά σε χωματερή. Τα έργα ΠΜ της προεπεξεργασίας έχουν διαστασιολογηθεί για τις ανάγκες της Β Φάσης, ενώ ο Η/Μ εξοπλισμός επαρκεί για τη Α Φάση λειτουργίας της εγκατάστασης. Τα προεπεξεργασμένα λύματα υπερχειλίζουν σε φρεάτιο μερισμού όπου αναμιγνύονται με την επανακυκλοφορούμενη ιλύ και στη συνέχεια ισοκατανέμονται σε δύο διθάλαμες ανοξικές δεξαμενές, 794 m 3 η κάθε μία, όπου πραγματοποιείται η απομάκρυνση των νιτρικών. Στη συνέχεια το ανάμικτο υγρό οδηγείται με φυσική ροή σε δύο αερόβιες δεξαμενές, 2.646 m 3 η κάθε μία, όπου επιτελείται απομάκρυνση οργανικού φορτίου και αμμωνίας καθώς και η σταθεροποίηση της ιλύος. Σύμφωνα με τα δεδομένα σχεδιασμού ο συνολικός όγκος των ανοξικών και αερόβιων δεξαμενών ανέρχεται σε 6880 m 3 και επαρκεί για την κάλυψη των αναγκών της Α Φάσης. Βέλιου Ελισάβετ 9
Το ανάμικτο υγρό από τη δεξαμενή αερισμού υπερχειλίζει σε φρεάτιο διανομής και στη συνέχεια ισοκατανέμεται σε δύο δεξαμενές τελικής καθίζησης διαμέτρου 22 m. Τα επεξεργασμένα λύματα υπόκεινται σε απολύμανση με υποχλωριώδες νάτριο, σε ορθογωνική δεξαμενή συνολικού όγκου 190 m 3 και χρόνου παραμονής 29,1 min για τη μέγιστη ημερήσια παροχή της Α Φάσης. Στη συνέχεια οδηγούνται με βαρύτητα σε πύργο φόρτισης και διατίθενται στη θάλασσα μέσω αγωγού εκβολής και διαχυτήρα. Η περίσσεια ιλύς υπόκειται σε πάχυνση σε παχυντή βαρύτητας διαμέτρου 9 m και κατόπιν σε αφυδάτωση με ταινιοφιλτρόπρεσσες πλάτους 1 m. Η αφυδατωμένη ιλύς με συγκέντρωση στερεών 20% απομακρύνεται με φορτηγά σε χωματερή. 2.2 Αναλυτική Περιγραφή των Μονάδων Επεξεργασίας Η περιγραφή των μονάδων που ακολουθεί βασίζεται στην Τεχνική Έκθεση του έργου που δόθηκε από τους υπευθύνους της εγκατάστασης στο επιστημονικό προσωπικό του ΕΜΠ. 2.2.1 Φρεάτιο Εισόδου Εδώ οδηγούνται τα λύματα με βαρύτητα από τον κεντρικό αγωγό διαμέτρου 800 mm, όπου αναμιγνύονται με τα στραγγίδια από τις εγκαταστάσεις πάχυνσης και αφυδάτωσης και τα βοθρολύματα της πόλης. 2.2.2 Εσχάρωση Η προεπεξεργασία των λυμάτων ξεκινάει με την εσχάρωση που στόχος της είναι να συγκρατεί τα ογκώδη αντικείμενα. Τοποθετούνται δύο εσχάρες: μία μηχανική αυτοκαθαριζόμενη και μία στατική χειρονακτικά καθαριζόμενη. Η χρήση της στατικής εσχάρας γίνεται σε περιπτώσεις βλάβης ή συντήρησης της μηχανικής σχάρας με κατάλληλο χειρισμό θυροφραγμάτων. Η αυτόματη εσχάρα λειτουργεί Βέλιου Ελισάβετ 10
μέσω χρονοδιακόπτη και διακοπτών στάθμης πριν και μετά την εσχάρα που δίνουν σήμα εκκίνησης όταν η πτώση στάθμης υπερβεί τα 10 cm. Οι εσχάρες τοποθετούνται ανάντη του αντλιοστασίου εισόδου έτσι ώστε να προστατεύονται τα αντλητικά συγκροτήματα, να αποφεύγονται οι συγκεντρώσεις μεγάλων στερεών εντός του αντλιοστασίου καθώς και να αποφεύγεται η απόφραξη του αγωγού υποθαλάσσιας διάθεσης κατά τις περιπτώσεις που η μονάδα θα λειτουργεί σε παράκαμψη. Κατασκευαστικά χαρακτηριστικά μηχανικής εσχάρας: Διαστάσεις ράβδων: 10 x 15 mm Ελεύθερη απόσταση των ράβδων: 20 mm Πλάτος καναλιού: 800 mm Υλικό κατασκευής: ανοξείδωτος χάλυβας Κατασκευαστικά χαρακτηριστικά χειρωνακτικής εσχάρας: Πλάτος εσχάρας: 1 m Ύψος ράβδων: 1 m Πλάτος ράβδων: 10 mm Άνοιγμα ράβδων: 30 mm Υλικό κατασκευής: ανοξείδωτος χάλυβας Το πλάτος του καναλιού της εσχάρας δίνεται από την εξής σχέση: b + s W = * s Q + Wo, όπου: V * h W: πλάτος εσχάρας b: πάχος ράβδων εσχάρας s: πλάτος διάκενων εσχάρας Q: παροχή αιχμής λυμάτων V: μέγιστη ταχύτητα ροής στα διάκενα h: βάθος ροής στην εσχάρα Βέλιου Ελισάβετ 11
Wo: ανοχή πλάτους για πλευρική στήριξη 2.2.3 Αντλιοστάσιο Εισόδου Μετά την εσχάρωση τα λύματα οδηγούνται με φυσική ροή στο αντλιοστάσιο εισόδου της εγκατάστασης. Ο ωφέλιμος όγκος του αντλιοστασίου είναι 27 m³ περίπου. Στο αντλιοστάσιο τοποθετούνται τρεις υποβρύχιες αντλίες για την κάλυψη των αναγκών της Α φάσης. Στη Β φάση προβλέπεται η τοποθέτηση μίας επιπλέον όμοιας αντλίας. Λειτουργικά χαρακτηριστικά υποβρύχιων αντλιών: τύπος: υποβρύχιος βαρέων μετάλλων εγκατεστημένη ισχύς: 25,1 KW απορροφημένη ισχύς: 20 KW στροφές: 950 rpm υλικό κατασκευής κελύφους: χυτοσίδηρος υλικό κατασκευής άξονα: ανοξείδωτος χάλυβας Για την αποφυγή των οσμών, τα έργα εσχάρωσης και το αντλιοστάσιο εισόδου θα είναι εγκατεστημένα σε κλειστό χώρο. 2.2.4 Αεριζόμενος Αμμοσυλλέκτης Λιποσυλλέκτης Κατασκευάζεται απευθείας για τις ανάγκες της Β φάσης. Από το αντλιοστάσιο εισόδου το μίγμα αστικών λυμάτων, βοθρολυμάτων και στραγγιδίων οδηγείται μέσω καταθλιπτικού αγωγού σε πιεζοθραυστικό φρεάτιο και στη συνέχεια, μέσω θυροφραγμάτων, εισέρχεται στον αμμοσυλλέκτη λιποσυλλέκτη. Αυτός αποτελείται από μία ορθογωνική δεξαμενή, ωφέλιμου όγκου 75 m³, όπου επιτυγχάνεται ταυτόχρονη απομάκρυνση της άμμου και των λιπών από τα λύματα. Η απομάκρυνση γίνεται με σαρωτικούς μηχανισμούς πυθμένα και επιφανείας. Βέλιου Ελισάβετ 12
Στον πυθμένα της δεξαμενής σχηματίζεται στενή διαμήκης αύλακα όπου συσσωρεύεται η καθιζάνουσα άμμος. Η άμμος συγκεντρώνεται μέσω του ξέστρου του πυθμένα στην άκρη της δεξαμενής, όπου ο πυθμένας σχηματίζει ένα βαθύτερο κώνο συλλογής. Η δεξαμενή, επίσης, φέρει εσωτερικά και κατά μήκος εμβαπτισμένο τοιχίο με σκοπό να συγκρατεί από την πλευρά με τη μεγαλύτερη κλίση τα λίπη και τα έλαια που επιπλέουν στην επιφάνεια. Η παροχή αέρα εξασφαλίζεται από δύο φυσητήρες, από τους οποίους ο ένας θα λειτουργεί ως κύριος και ο άλλος ως εφεδρικός. Η προσθήκη αέρα στη μονάδα εξάμμωσης αυξάνει τη δυνατότητα ποιοτικού διαχωρισμού των λιπών και των ελαίων. Επίσης με κατάλληλη ρύθμιση της παροχής του αέρα επιτυγχάνεται η απομάκρυνση μόνο των ανόργανων σωματιδίων και όχι των οργανικών που προσδίδουν έντονη δυσοσμία στη διαχωρισμένη άμμο. Το δίκτυο διανομής του αέρα θα αποτελείται από ανοξείδωτες σωληνώσεις. Κατασκευαστικά χαρακτηριστικά δεξαμενής: ενεργό μήκος: 18 m πλάτος τμήματος αμμοσυλλογής: 2 m πλάτος τμήματος λιποσυλλογής: 1,4 m βάθος αμμοσυλλέκτη: 3 m υλικό κατασκευής για τα τμήματα που έρχονται σε επαφή με τα λύματα: ανοξείδωτος χάλυβας υλικό κατασκευής για τα υπόλοιπα τμήματα: χάλυβας Λειτουργικά χαρακτηριστικά φυσητήρων: τύπος: περιστρεφόμενων λοβών εγκατεστημένη ισχύς: 3 KW απορροφημένη ισχύς: 2 KW παροχή: 120 Nm³/hr μανομετρικό: 300 mbar Βέλιου Ελισάβετ 13
Για την άντληση της άμμου χρησιμοποιείται αεραντλία μόνιμα εγκατεστημένη στη χοάνη του αμμοσυλλέκτη. Η δυναμικότητα της είναι 30 m³/hr, ενώ η πίεση που απαιτείται για τη λειτουργία της είναι: P = h + Δhv = 4,5 m, όπου Ρ: πίεση αέρα h: βάθος εμβάπτισης της σωλήνωσης του αέρα = 4 m Δhv: απώλειες λόγω τριβών = 0,5 m Το μίγμα νερού/άμμου οδηγείται σε συγκρότημα πλύσης και διαχωρισμού και στη συνέχεια η άμμος διατίθεται σε κάδους συλλογής από όπου απομακρύνεται περιοδικά με φορτηγά σε χωματερή. 2.2.5 Φρεάτιο διανομής της ροής στις Ανοξικές Δεξαμενές Τα λύματα μετά την εξάμμωση υπερχειλίζουν σε φρεάτιο διανομής που καταλήγει και η ιλύς της επανακυκλοφορίας από τις δεξαμενές της τελικής καθίζησης. Στη συνέχεια το μίγμα λυμάτων και ιλύος ισοκατανέμεται στις δύο γραμμές επεξεργασίας. Με κατάλληλη ρύθμιση θυροφραγμάτων είναι δυνατή η πλήρης απομόνωση μιας εκ των δύο γραμμών επεξεργασίας. 2.2.6 Ανοξικές Δεξαμενές Από το φρεάτιο μερισμού το μίγμα λυμάτων και ιλύος επανακυκλοφορίας οδηγείται σε δύο ανοξικές δεξαμενές (απονιτροποίησης) όπου λαμβάνει χώρα η απομάκρυνση νιτρικών με τη μορφή αέριου αζώτου. Για να πραγματοποιηθεί η απονιτροποίηση χρειάζεται μία πηγή άνθρακα, η οποία προέρχεται από την ενδογενή αναπνοή και τα ανεπεξέργαστα λύματα. Για το λόγο αυτό η ανακυκλοφορία της ιλύος από τις δεξαμενές καθίζησης οδηγείται ανάντη των δεξαμενών απονιτροποίησης. Για την κάλυψη των αναγκών της Β φάσης προβλέπεται η κατασκευή μίας τρίτης όμοιας δεξαμενής. Βέλιου Ελισάβετ 14
Κάθε δεξαμενή χωρίζεται σε δύο θαλάμους (cascades) με την κατασκευή διαχωριστικού τοιχίου κατά μήκος. Οι δύο θάλαμοι επικοινωνούν μέσω υπερχείλισης και υποβρύχιων ανοιγμάτων στο τελευταίο τμήμα του διαχωριστικού τοιχίου. Έτσι εξασφαλίζεται η εμβολοειδής ροή των λυμάτων για αύξηση της απόδοσης. Επικρατούν συνθήκες ήπιας ανάδευσης μέσω υποβρύχιων αργόστροφων αναμικτήρων. Στην είσοδο των δεξαμενών, εκτός από την ιλύ, εισέρχεται και ποσότητα νιτροποιημένων λυμάτων που ανακυκλοφορεί από την έξοδο των δεξαμενών νιτροποίησης. Η ανακυκλοφορία γίνεται σε ρυθμό 100-150 % της μέσης παροχής. Διαστάσεις ανοξικής δεξαμενής πλάτος: 12,6 m μήκος: 12,6 m βάθος: 5 m όγκος: 794 m³ Λειτουργικά χαρακτηριστικά υποβρύχιων αναμικτήρων τύπος: υποβρύχιος αργόστροφος ισχύς κινητήρα: 3 KW απορροφημένη ισχύς: 2 KW στροφές κινητήρα: 750 rpm 2.2.7 Δεξαμενές Αερισμού Από τις δεξαμενές απονιτροποίησης τα λύματα εισέρχονται με φυσική ροή στις δύο διθάλαμες δεξαμενές αερισμού (νιτροποίησης). Προβλέπεται η κατασκευή μίας τρίτης όμοιας δεξαμενής για τις ανάγκες της Β φάσης. Εδώ πραγματοποιείται η οξείδωση του οργανικού φορτίου και της αμμωνίας σε νιτρικά, η οποία εξασφαλίζεται από το μεγάλο χρόνο παραμονής και την αυξημένη συγκέντρωση του διαλυμένου οξυγόνου στο νερό (> 2 mg/l). Το απαιτούμενο οξυγόνο τροφοδοτείται μέσω συστήματος διαχυτήρων-φυσητήρων. Βέλιου Ελισάβετ 15
Διαστάσεις δεξαμενής αερισμού: πλάτος: 12,6 m μήκος: 42 m βάθος: 5 m όγκος: 2.646 m³ Φυσητήρες δεξαμενής αερισμού: εγκατεστημένη ισχύς: 45 KW απορροφημένη ισχύς: 37 KW παροχή: 2.010 Νm³/hr Όσο αφορά στη μέτρηση του διαλυμένου οξυγόνου περιλαμβάνονται τέσσερα όμοια συστήματα, ένα για κάθε θάλαμο, κάθε ένα από το οποίο αποτελείται από αισθητήριο διαλυμένου οξυγόνου με ενσωματωμένο αισθητήριο θερμοκρασίας, καθετήρα εμβάπτισης από ανοξείδωτο σωλήνα για τα τμήματα που έρχονται σε επαφή με τα λύματα και ενισχυτή με ψηφιακή ένδειξη. Η παροχή του αέρα ρυθμίζεται ανάλογα με την τιμή της συγκέντρωσης του διαλυμένου οξυγόνου με στόχο να διατηρείται αυτή η συγκέντρωση μεταξύ μίας μέγιστης και μίας ελάχιστης τιμής, που καθορίζονται από το προσωπικό λειτουργίας της εγκατάστασης. Απαιτούμενος βαθμός απομάκρυνσης αζώτου: Σαν απαιτούμενος βαθμός απομάκρυνσης αζώτου στο βιολογικό αντιδραστήρα, για όλη τη διάρκεια του έτους λαμβάνεται: ην = NH 4 Ne + NO3 Ne 1 = 0,7, όπου το ισοζύγιο αζώτου είναι: TKN ΤΚΝ = 64 mg/l orgne = 2 mg/l (στην έξοδο) Βέλιου Ελισάβετ 16
TKN orgne = 62 mg/l NH4 Ne + NO3 Ne = 20 mg/l NH4 Ne = 20 mg/l NO3 Ne = 15 mg/l Απαιτούμενος ρυθμός ανακυκλοφορίας: 1 minrf = 1 = 1,95, όπου: 1 n * NO3 Nd n*no3 Nd = 29/(29+15) = 0,66 Επιλέγεται maxrf=2,5 (εσωτερική και εξωτερική), που σημαίνει 100% εξωτερική ανακυκλοφορία και 150% εσωτερική ανακυκλοφορία. Απαίτηση σε οξυγόνο: Η απαίτηση οξυγόνου οφείλεται στις ανάγκες του άνθρακα και του αζώτου. Για λόγους ασφαλείας λαμβάνονται ως συνθήκες σχεδιασμού οι δυσμενέστερες οι οποίες είναι οι καλοκαιρινές με θερμοκρασία λυμάτων 23,5 C. Επίσης λαμβάνεται ότι η μέγιστη φόρτιση άνθρακα και αζώτου συμβαίνει την ίδια χρονική περίοδο 2.2.8 Φρεάτιο διανομής της ροής στις Δεξαμενές Καθίζησης Τα λύματα υπερχειλίζουν από τις δεξαμενές αερισμού σε επίμηκες κανάλι υπερχείλισης και από εκεί μέσω αγωγού οδηγούνται στο φρεάτιο διανομής τις ροής προς τις δεξαμενές καθίζησης. Η ισοκατανομή επιτυγχάνεται μέσω υπερχειλιστών λεπτής στέψης ίσου μήκους. Στις εξόδους των φρεατίων υπάρχουν θυροφράγματα απομόνωσης ώστε να υπάρχει ευελιξία κατά τη λειτουργία. 2.2.9 Δεξαμενές Καθίζησης Το ανάμικτο υγρό από το φρεάτιο μερισμού οδηγείται μέσω αγωγού διαμέτρου Φ 400 σε δύο κυκλικές δεξαμενές καθίζησης. Η τροφοδοσία γίνεται εσωτερικά και ομοαξονικά της κεντρικής κολώνας έδρασης του σαρωτικού μηχανισμού. Η κολώνα Βέλιου Ελισάβετ 17
σε βάθος 0,5 m κάτω από τη στάθμη του υγρού, φέρει περιμετρικά τέσσερα ανοίγματα διαμέτρου Φ 200 για την ομοιόμορφη είσοδο των λυμάτων στη δεξαμενή. Ομοκεντρικά της κολώνας υπάρχει ένα περίβλημα το οποίο είναι αναρτημένο στο ξέστρο και συντελεί στη μείωση της ταχύτητας των εισερχόμενων λυμάτων, έτσι ώστε να μη δημιουργούνται συνθήκες ανατάραξης. Το διαυγασμένο υγρό υπερχειλίζει περιμετρικά μέσω οδοντωτού υπερχειλιστή σε κανάλι συλλογής, ενώ ο πυθμένας είναι διαμορφωμένος με κλίση 1/15 ώστε να είναι πιο εύκολη η μεταφορά της καθιζάνουσας ιλύος προς την κεντρική χοάνη συλλογής. Ο σαρωτικός μηχανισμός αποτελείται από ακτινική γέφυρα με διάδρομο πρόσβασης και προστατευτικά κιγκλιδώματα. Η γέφυρα εδράζεται στην κεντρική κολώνα της δεξαμενής, όπως φαίνεται στην εικόνα που ακολουθεί. Εικόνα 2.1: Σαρωτικός μηχανισμός δεξαμενής καθίζησης Βέλιου Ελισάβετ 18
Κριτήρια σχεδιασμού: επιφανειακή φόρτιση αιχμής: q < 1 m³/m²-hr μέση επιφανειακή φόρτιση: q < 0,6 m³/m²-hr δείκτης καθιζησιμότητας: SVI = 100 ml/gr φόρτιση στερεών αιχμής: S < 5,5 kg/ m²-hr μέση φόρτιση στερεών: S < 4,5 kg/ m²-h Διαστάσεις δεξαμενής καθίζησης: διάμετρος: 22 m μέσο βάθος: 2,9 m όγκος: 1.102 m² επιφάνεια: 380 m² στέψη: 0,6 m πάνω από τη στάθμη υγρού 2.2.10 Φρεάτιο Συλλογής της Λάσπης Η λάσπη από τη δεξαμενή καθίζησης οδηγείται με φυσική ροή προς το φρεάτιο συλλογής της λάσπης μέσω αγωγού Φ 315. Αγωγός Φ 450 οδηγεί τη λάσπη στο αντλιοστάσιο ανακυκλοφορίας, ενώ μέσα στο φρεάτιο είναι τοποθετημένες δύο υποβρύχιες αντλίες που απομακρύνουν κατά τακτά χρονικά διαστήματα την πλεονάζουσα λάσπη προς τον παχυντή. Οι αντλίες λειτουργούν αυτόματα μέσω ρυθμιζόμενου χρονοδιακόπτη και η παροχή της κάθε μίας ανέρχεται σε 60 m³/hr. Λειτουργικά χαρακτηριστικά αντλιών: τύπος: υποβρύχιος βαρέων μετάλλων εγκατεστημένη ισχύς: 2,2 KW στροφές: 1.450 rpm τάση: 380 V 2.2.11 Αντλιοστάσιο Ανακυκλοφορίας Λάσπης Η λάσπη, όπως προαναφέρθηκε, οδηγείται στο αντλιοστάσιο ανακυκλοφορίας μέσω αγωγού Φ 450. Στο αντλιοστάσιο είναι τοποθετημένες δύο κοχλιωτές αντλίες του Αρχιμήδη για να μην καταστρέφονται οι κροκίδες της λάσπης. Η λειτουργία τους Βέλιου Ελισάβετ 19
είναι αυτόματη, είτε παράλληλη με τις αντλίες του αντλιοστασίου εισόδου είτε μέσω προγραμματιζόμενου χρονοδιακόπτη. Λειτουργικά χαρακτηριστικά κοχλία: παροχή: 0,09 m³/sec διάμετρος: 800 mm συνολικό μήκος: 7.148 mm απαιτούμενη ισχύς στον άξονα: 4,4 KW απόδοση: 74 % βάρος: 980 kg ταχύτητα περιστροφής: 56,5 rpm 2.2.12 Κανάλι Μέτρησης Παροχής Από τα φρεάτια εξόδου των δεξαμενών της καθίζησης τα υπερχειλίζοντα υγρά οδηγούνται με φυσική ροή στο κανάλι μέτρησης της παροχής. Για τη μέτρηση χρησιμοποιείται στένωση τύπου Venturi και μετρητής παροχής υπερήχων. Το πλάτος του καναλιού είναι 0,6 m και το πλάτος της στένωσης 0,3 m. Το φρεάτιο συγκέντρωσης των υγρών, πριν τη διώρυγα, διαθέτει δύο θυροφράγματα ώστε να είναι δυνατή η παράκαμψη της χλωρίωσης 2.2.13 Δεξαμενές Χλωρίωσης Από τον δίαυλο μέτρησης παροχής τα επεξεργασμένα λύματα εισέρχονται με φυσική ροή στις δεξαμενές χλωρίωσης. Η απολύμανση γίνεται με προσθήκη διαλύματος υποχλωριώδους νατρίου (NaOCL) περιεκτικότητας 15 % σε χλώριο. Η δόση του διαλύματος φτάνει μέχρι τα 8 mg/l. Η προσθήκη γίνεται μέσω δύο δοσιμετρικών αντλιών στην είσοδο της δεξαμενής, όπου λόγω έντονων συνθηκών ροής επιτυγχάνεται πλήρης ανάμιξη. Στην έξοδο των δεξαμενών θα υπάρχει συνεχής καταγραφή του υπολειμματικού χλωρίου με ανώτερη και κατώτερη στάθμη συναγερμού (απαραίτητο λόγω της τοξικότητας του χλωρίου). Οι δοσιμετρικές Βέλιου Ελισάβετ 20
αντλίες και οι δεξαμενές αποθήκευσης του χλωρίου τοποθετούνται σε ξεχωριστούς χώρους. Κατασκευαστικά χαρακτηριστικά δεξαμενής χλωρίωσης: μορφή: μαιανδρικού καναλιού για καλύτερη ανάμιξη μήκος: 13,55 m πλάτος: 9,5 m βάθος: 1,75 m υδραυλικός χρόνος παραμονής: 30 min Αισθητήριο υπολειμματικού χλωρίου: όρια μέτρησης: 0,05 5 mg/l ελάχιστη ροή υγρού: 30 l/hr επιτρεπτό ph: 4 8 Δοχεία αποθήκευσης χλωρίου: τύπος: κυλινδρικό κατακόρυφο διάμετρος: 0,85 m ύψος: 1,85 m όγκος: 1,8 m³ βάρος: 35 kg 2.2.14 Πύργος Φόρτισης Η διάθεση των λυμάτων στη θάλασσα γίνεται μέσω πύργου φόρτισης, όπου εκφορτίζονται τα λύματα από τη χλωρίωση μέσω αγωγού Φ 600. 2.2.15 Δεξαμενή Πάχυνσης Λάσπης Από το αντλιοστάσιο περίσσειας λάσπης οι υποβρύχιες αντλίες οδηγούν σε τακτά χρονικά διαστήματα την περίσσεια ιλύος στον κυκλικό παχυντή βαρύτητας. Ο παχυντής διαθέτει σύστημα ανάδευσης που φέρει λεπίδες σάρωσης για τη συλλογή της παχυμένης ιλύος στο κέντρο του πυθμένα όπου έχει κατασκευασθεί κωνικό Βέλιου Ελισάβετ 21
φρεάτιο με σωλήνα αναρρόφησης. Το ξέστρο του πυθμένα είναι διπλό, ανεπτυγμένο σε όλη τη διάμετρο του παχυντή και περιστρέφεται με κεντρικό μηχανισμό. Επιπλέον φέρει κατακόρυφες ράβδους οι οποίες κατά την περιστροφή τους δημιουργούν διόδους στο νερό ώστε να απελευθερώνεται ευκολότερα από τη λάσπη και να οδεύει προς την υπερχείλιση (περιμετρικό κανάλι συλλογής), βοηθώντας τη διεργασία της πάχυνσης. Κατασκευαστικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά παχυντή: διάμετρος: 9 m εμβαδό επιφάνειας: 64 m ² μέση επιφανειακή φόρτιση: 2,9 m/d μέση φόρτιση στερεών: 29,4 kg/m²-d μέση παροχή λάσπης: 187,2 m³/d κλίση πυθμένα: 1/10 ελάχιστη συγκέντρωση στερεών στην παχυμένη ιλύ: 4 % 2.2.16 Συγκρότημα Αφυδάτωσης Ιλύος Από το κωνικό φρεάτιο συλλογής στον πυθμένα του παχυντή, η παχυμένη λάσπη αντλείται μέσω κοχλιωτών αντλιών προς το συγκρότημα αφυδάτωσης. Οι κοχλιωτές αντλίες οδηγούν την παχυμένη λάσπη σε ειδικό αντιδραστήρα αργής ανάμιξης όπου γίνεται προσθήκη πολυηλεκτρολύτη και ανάδευση για ικανό χρόνο. Οι αντιδραστήρες τοποθετούνται ανάντη κάθε ταινιοφιλτρόπρεσσας. Από τον αντιδραστήρα η λάσπη εισέρχεται στην ταινιοφιλτρόπρεσσα όπου αφυδατώνεται με σταδιακή αύξηση της πίεσης, ώστε στην έξοδό της η αφυδατωμένη λάσπη να περιέχει στερεά σε ποσοστό μεγαλύτερο του 25 %. Η αφυδατωμένη ιλύς απομακρύνεται περιοδικά προς του χώρους διάθεσης.τα στραγγίδια οδηγούνται στο φρεάτιο στραγγιδίων από όπου με φυσική ροή επιστρέφουν στην είσοδο της εγκατάστασης για επεξεργασία μαζί με τα λύματα. Βέλιου Ελισάβετ 22
Λειτουργικά και κατασκευαστικά χαρακτηριστικά: πλάτος ταινιών: 1 m ολική επιφάνεια αφυδάτωσης: 8,05 m² μέγιστη δυναμικότητα πρεσσών: 12 m³/hr μέση ημερήσια ποσότητα παχυμένης ιλύος: 1.685 kgss/d 2.2.17 Αγωγοί Παράκαμψης Η εγκατάσταση διαθέτει τους κατωτέρω αγωγούς παράκαμψης: Παράκαμψη της εγκατάστασης και άντληση των λυμάτων στον πύργο φόρτισης για τελική υποθαλάσσια διάθεση. Παράκαμψη του εξαμμωτή-απολιπαντή και διοχέτευση των λυμάτων μετά τον εσχαρισμό στις δεξαμενές απονιτροποίησης. Παράκαμψη της βιολογικής επεξεργασίας και διοχέτευση των λυμάτων στις δεξαμενές καθίζησης. Παράκαμψη της δεξαμενής χλωρίωσης και απευθείας διάθεση των επεξεργασμένων λυμάτων προς τον πύργο φόρτισης. Βέλιου Ελισάβετ 23
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΗΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΚΑΙ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΩΝ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΤΗΣ ΕΕΛ ΧΙΟΥ Βέλιου Ελισάβετ 24
3.1 Περιγραφή της υφιστάμενης κατάστασης Βάσει των στοιχείων που διατέθηκαν στην ομάδα μελέτης από τους υπεύθυνους λειτουργίας της εγκατάστασης και την επιτόπου επίσκεψη της ερευνητικής ομάδας, οι διαφορές μεταξύ της υφιστάμενης λειτουργίας και της προβλεπόμενης, σύμφωνα με το σχεδιασμό, λειτουργίας της εγκατάστασης καθώς και τα κυριότερα λειτουργικά προβλήματα που αντιμετωπίζει η εγκατάσταση περιγράφονται κατωτέρω: 1. Παραγωγή δυσοσμιών από την περιοχή της προεπεξεργασίας και το χώρο εκκένωσης των βυτιοφόρων. 2. Λόγω αδυναμίας απομάκρυνσης της άμμου από τον εξαμμωτή, το στάδιο της εξάμμωσης και της απολίπανσης βρίσκεται εκτός λειτουργίας, με αποτέλεσμα το μίγμα αστικών λυμάτων, βιομηχανικών αποβλήτων και βοθρολυμάτων να οδηγείται μετά την εσχάρωση απευθείας στο φρεάτιο μερισμού ανάντη των βιοαντιδραστήρων. Η απουσία εξάμμωσης έχει προκαλέσει τη συσσώρευση άμμου στα κατάντη στάδια επεξεργασίας και κυρίως σε αυτά όπου η ανάδευση δεν είναι έντονη όπως στις δεξαμενές απονιτροποίησης. 3. Αδυναμία ισοκατανομής των προεπεξεργασμένων λυμάτων και της ιλύος επανακυκλοφορίας στις δύο γραμμές βιολογικής επεξεργασίας των λυμάτων. 4. Το σύστημα αυτοματισμού της εγκατάστασης είναι εκτός λειτουργίας και κατά συνέπεια όλοι οι προβλεπόμενοι αυτοματισμοί της λειτουργίας της εγκατάστασης όπως π.χ. ρύθμιση της λειτουργίας του συστήματος αερισμού, ρύθμιση της παροχής επανακυκλοφορίας της ιλύος, μέτρηση της παροχής των λυμάτων κ.λ.π., να μην εκτελούνται καθόλου ή να γίνονται χειρωνακτικά. 5. Σύμφωνα με το σχεδιασμό η ανάδευση των δεξαμενών απονιτροποίησης πραγματοποιείται από δύο κατακόρυφους αναδευτήρες, με ισχύ 2 kw. Λόγω συχνών βλαβών όμως η λειτουργία των αναδευτήρων αυτών δεν είναι ομαλή με αποτέλεσμα την μη ικανοποιητική ανάδευση των ανοξικών δεξαμενών. Το πρόβλημα αυτό είναι εντονότερο στη γραμμή επεξεργασίας των λυμάτων (διαμερίσματα 1 και 2) που δεν έχει υποστεί συντήρηση. 6. Λόγω παλαιότητας και θραύσης αρκετών διαχυτήρων των βιοαντιδραστήρων 1 και 2, ο αερισμός της γραμμής επεξεργασίας της «στεριάς» δεν είναι Βέλιου Ελισάβετ 25
ικανοποιητικός με αποτέλεσμα να μην είναι δυνατή η διατήρηση της συγκέντρωσης οξυγόνου στη τιμή στόχο των 2 mg/l. 7. Η μια εκ των δύο δεξαμενών τελικής καθίζησης (ΔΤΚ 2) είναι εκτός λειτουργίας λόγω συσσώρευσης της καθιζάνουσας ιλύος στη χοάνη συλλογής και αδυναμίας απομάκρυνσής της (Εικόνα 3.1). Σύμφωνα με τους λειτουργούς της εγκατάστασης, δεν είναι δυνατή η ταυτόχρονη, με βαρύτητα, απομάκρυνση της ιλύος από τις δύο δεξαμενές τελικής καθίζησης. Στην περίπτωση της παράλληλης λειτουργίας των δύο δεξαμενών τελικής καθίζησης απαιτείται η χειρωνακτική ρύθμιση των δικλείδων του αντλιοστασίου επανακυκλοφορίας ώστε να είναι δυνατή η απομάκρυνση της ιλύος από τον πυθμένα και των δύο δεξαμενών. 8. Η πάχυνση και η αφυδάτωση της βιολογικής ιλύος δεν γίνονται ικανοποιητικά με αποτέλεσμα η παραγόμενη αφυδατωμένη ιλύς να περιέχει πολύ υψηλό ποσοστό υγρασίας και να παραμένει σε πρακτικά υγρή μορφή με ποσοστό υγρασίας που συχνά υπερβαίνει το 88%. 9. Σύμφωνα με το σχεδιασμό του έργου, τα υπερχειλίζοντα υγρά από κάθε δεξαμενή καθίζησης συγκεντρώνονται σε φρεάτια εξόδου από όπου με αγωγό 600 καταλήγουν στο φρεάτιο συγκέντρωσης και στη συνέχεια σε διώρυγα εξοπλισμένη με μετρητή παροχής τύπου Venturi. Επειδή όμως ο μετρητής παροχής βρίσκεται εκτός λειτουργίας δεν γίνεται η μέτρηση της παροχής και κατά συνέπεια δεν υπάρχουν στοιχεία σχετικά με τη διακύμανση των παροχών κατά τη διάρκεια της ημέρας ή κατά τη διάρκεια του έτους. Με βάση τις εκτιμήσεις των υπευθύνων λειτουργίας της εγκατάστασης η μέση ημερήσια παροχή που δέχεται η εγκατάσταση δεν υπερβαίνει τα 6000 m 3 /ημέρα. 10. Η λειτουργία της μονάδας χλωρίωσης δεν είναι ικανοποιητική, λόγω βλαβών του συστήματος αποθήκευσης και προσθήκης υποχλωριώδους νατρίου και του συστήματος μέτρησης του υπολειμματικού χλωρίου στην τελική εκροή. Βέλιου Ελισάβετ 26
Εικόνα 3.1: Εκτός λειτουργίας Δεξαμενή Τελικής Καθίζησης στην ΕΕΛ Χίου 3.2 Αξιολόγηση των λειτουργικών δεδομένων Τα δεδομένα βάσει των οποίων γίνεται η αξιολόγηση που ακολουθεί, προέρχονται από μετρήσεις που έλαβαν χώρα στην ΕΕΛ από το προσωπικό λειτουργίας καθώς και από περιορισμένο αριθμό αναλύσεων που πραγματοποιήθηκαν στο ΕΥΤ και στο Εργαστήριο «Ευστράτιος Τσακαλίδης». Για τον υπολογισμό των φορτίων που δέχεται η εγκατάσταση, ελλείψει μετρήσεων παροχών, θεωρήθηκε ότι η ημερήσια παροχή του συνόλου των αστικών λυμάτων, βοθρολυμάτων και βιομηχανικών αποβλήτων που δέχεται η ΕΕΛ της Χίου δεν υπερβαίνει τα 6.000 m³/ημέρα. Συγκεκριμένα χρησιμοποιήθηκαν τα ακόλουθα στοιχεία: Μετρήσεις διάφορων παραμέτρων των ανεπεξέργαστων και επεξεργασμένων λυμάτων (π.χ. ph, BOD, COD, NH4-N) που καλύπτουν το χρονικό διάστημα από το Σεπτέμβριο 2006 μέχρι το Μάρτιο 2008. Βέλιου Ελισάβετ 27
Μετρήσεις της συγκέντρωσης των στερεών της παχυμένης και της αφυδατωμένης ιλύος που καλύπτουν το χρονικό διάστημα από το Δεκέμβριο 2006 μέχρι τον Ιανουάριο 2007. Μετρήσεις της συγκέντρωσης των στερεών της λάσπης επανακυκλοφορίας για τον Ιανουάριο του 2007. Στοιχεία από χημικές αναλύσεις δειγμάτων ανεπεξέργαστων βιομηχανικών αποβλήτων που πραγματοποιήθηκαν στο ιδιωτικό Εργαστήριο «Ευστράτιος Τσακαλίδης». Στοιχεία από χημικές και μικροσκοπικές αναλύσεις δειγμάτων ανάμικτου υγρού και ανεπεξέργαστων λυμάτων και βιομηχανικών αποβλήτων καθώς και επεξεργασμένων λυμάτων που πραγματοποιήθηκαν στο Εργαστήριο Υγειονομικής Τεχνολογίας του ΕΜΠ. Οι θέσεις από όπου ελήφθησαν στιγμιαία δείγματα για τον έλεγχο της εγκατάστασης κατά το χρονικό διάστημα 8/09/2006 έως 28/03/2008 έλαβαν χώρα περιγράφονται κατωτέρω: Είσοδος της εγκατάστασης: Λαμβάνεται στιγμιαίο δείγμα κατάντη της εσχάρωσης και πριν τη διανομή στις ανοξικές δεξαμενές, όπου είναι αναμεμιγμένα τα αστικά λύματα, τα βοθρολύματα και τα στραγγίδια από τις εγκαταστάσεις πάχυνσης και αφυδάτωσης της ιλύος. Δεξαμενή Αερισμού (στεριά): Λαμβάνεται στιγμιαίο δείγμα από τη δεξαμενή αερισμού που βρίσκεται στην πλευρά της στεριάς. Δεξαμενή Αερισμού (θάλασσα): Λαμβάνεται στιγμιαίο δείγμα από τη δεξαμενή αερισμού που βρίσκεται στην πλευρά της θάλασσας. Έξοδος της εγκατάστασης: Λαμβάνεται στιγμιαίο δείγμα από την εκροή των επεξεργασμένων λυμάτων της δεξαμενής καθίζησης. Στο Σχήμα 3.2 που ακολουθεί φαίνονται οι τέσσερις θέσεις δειγματοληψίας καθώς και η γραμμή επεξεργασίας των λυμάτων και της λάσπης. Βέλιου Ελισάβετ 28
ΚΤΙΡΙΟ ΑΦΥΔΑΤΩΣΗΣ ΠΑΧΥΝΤΗΣ ΒΑΡΥΤΗΤΑΣ ΘΑΛΑΣΣΑ ΦΡΕΑΤΙΟ ΕΙΣΟΔΟΥ ΦΡΕΑΤΙΟ ΔΙΑΝΟΜΗΣ ΠΡΟΣ ΤΙΣ ΑΝΟΞΙΚΕΣ ΑΝΟΞΙΚΗ ΔΕΞΑΜΕΝΗ 3 ΑΝΟΞΙΚΗ ΔΕΞΑΜΕΝΗ 4 ΔΕΞΑΜΕΝΕΣ ΑΕΡΙΣΜΟΥ 3 &4 ΔΕΞΑΜΕΝΗ ΚΑΘΙΖΗΣΗΣ 2 ΕΚΡΟΗ ΕΣΧΑΡΩΣΗ ΑΝΟΞΙΚΗ ΔΕΞΑΜΕΝΗ 2 ΑΝΟΞΙΚΗ ΔΕΞΑΜΕΝΗ 1 ΔΕΞΑΜΕΝΕΣ ΑΕΡΙΣΜΟΥ 2 & 1 ΔΕΞΑΜΕΝΗ ΚΑΘΙΖΗΣΗΣ 1 ΕΚΡΟΗ ΣΤΕΡΙΑ Σχήμα 3.2: Διάγραμμα ροής της εγκατάστασης 3.2.1 Χαρακτηριστικά ανεπεξέργαστων λυμάτων και βιομηχανικών αποβλήτων Για τον προσδιορισμό των χαρακτηριστικών των ανεπεξέργαστων λυμάτων, λαμβάνονται δείγματα κατάντη της εσχάρωσης. Σημειώνεται ότι η θέση δειγματοληψίας βρίσκεται κατάντη του σημείου διάθεσης των βοθρολυμάτων και της επανακυκλοφορίας των στραγγιδίων από τη γραμμή επεξεργασίας της ιλύος. Επίσης για τον προσδιορισμό των βιομηχανικών αποβλήτων που διατίθενται στο δίκτυο αποχέτευσης χρησιμοποιήθηκαν αποτελέσματα περιορισμένου αριθμού χημικών αναλύσεων που πραγματοποιήθηκαν από το ΕΥΤ και το ιδιωτικό εργαστήριο Τσακαλίδης κατά την περίοδο Φεβρουαρίου Μαρτίου 2008. Τα διαθέσιμα στοιχεία για τον χαρακτηρισμό των ανεπεξέργαστων λυμάτων, παρότι καλύπτουν μια μεγάλη περίοδο (Σεπτέμβριος 2006 Μάρτιος 2008), είναι ιδιαίτερα περιορισμένα. Ενδεικτικά αναφέρεται ότι το κατά τη διάρκεια του έτους 2007 μετρήθηκε μια φορά η συγκέντρωση του BOD5 και του COD, ενώ απουσιάζουν πλήρως μετρήσεις αζώτου, φωσφόρου και στερεών. Βάσει του συνόλου των μετρήσεων για τα έτη 2006-2008, υπολογίσθηκαν για όλες τις ποιοτικές παραμέτρους Βέλιου Ελισάβετ 29
που παρακολουθούνται στην εγκατάσταση οι μέσοι όροι, οι μέγιστες και οι ελάχιστες τιμές, οι ενδιάμεσες τιμές καθώς και οι τιμές που υπερβαίνουν το 5 % και το 95 % των μετρήσεων. Τα στατιστικά αυτά δεδομένα φαίνονται στον Πίνακα 3.1. Πίνακας 3.1: Χαρακτηριστικά ανεπεξέργαστων λυμάτων της ΕΕΛ Χίου Παράμετρος Μ.Ο. Max Min Median Min 5% Max 95% BOD (mg/l) 525 1.098 295 432 309 904,4 COD (mg/l) 777 1.122 48 862 139,79 1.101,2 ph 7,8 8,45 7,12 7,77 7,4 8,17 Επισημαίνονται τα εξής: i Το πλήθος των μετρήσεων είναι ιδιαίτερα περιορισμένο και ανέρχεται σε 13 μετρήσεις BOD και 11 μετρήσεις COD για το διάστημα Σεπτεμβρίου 2006 Μαρτίου 2008. ii Οι τιμές των συγκεντρώσεων των παραμέτρων που μετρώνται κατάντη της εξάμμωσης είναι σημαντικά μεγαλύτερες των αναμενόμενων τιμών με βάση τη διεθνή βιβλιογραφία και την τεχνική μελέτη της ΕΕΛ της Χίου. Αυτό μπορεί να αποδοθεί ή στη σημαντική επιβάρυνση των δειγμάτων με στερεά από τα στραγγίδια ή στο ότι τα δείγματα που λαμβάνονται είναι στιγμιαία και δεν είναι αντιπροσωπευτικά του ημερήσιου μέσου όρου που δέχεται η εγκατάσταση ή ακόμη και σε πειραματικά σφάλματα κατά την ανάλυση των δειγμάτων. iii Ενδεικτικό είναι ότι το οργανικό φορτίο που υπολογίζεται με βάση την διάμεση τιμή της συγκέντρωσης του BOD 5 και την ημερήσια παροχή των 6000 m 3 /ημέρα που δέχεται η εγκατάσταση, ανέρχεται σε 2600 kgbod 5 /ημέρα. Η τιμή αυτή υπερβαίνει κατά περίπου 33% τα φορτία σύμφωνα με τα οποία έχει σχεδιασθεί η ΕΕΛ της Χίου. Με βάση τις παραπάνω επισημάνσεις κρίθηκε σκόπιμο, η εκτίμηση των φορτίων των αστικών λυμάτων που δέχεται η εγκατάσταση να γίνει με βάση την Τεχνική Μελέτη του έργου καθώς και τη διεθνή βιβλιογραφία θεωρώντας ότι ο εξυπηρετούμενος ισοδύναμος πληθυσμός που είναι συνδεδεμένος με το δίκτυο αποχέτευσης ανέρχεται σε περίπου 30.000 κατοίκους. Βέλιου Ελισάβετ 30
Σύμφωνα με τις απόψεις των υπεύθυνων λειτουργίας της ΕΕΛ Χίου στο δίκτυο αποχέτευσης των αστικών λυμάτων, διατίθενται απόβλητα από τις ακόλουθες βιομηχανίες: Εργοστάσιο γλυκών «Σαραντής» με εκτιμημένη μέση ημερήσια παροχή ίση με 90 m 3 /ημέρα Εργοστάσιο γάλακτος «Πελιναίον» με εκτιμημένη μέση ημερήσια παροχή ίση με 40 m 3 /ημέρα Εργοστάσιο χυμού με εκτιμημένη μέση ημερήσια παροχή ίση με 160 m 3 /ημέρα Τα φορτία από τις βιομηχανίες που είναι συνδεδεμένες στο δίκτυο εκτιμήθηκαν με βάση τα στοιχεία που διατέθηκαν στην ομάδα μελέτης και τις μετρήσεις των συγκεντρώσεων των ρυπαντικών παραμέτρων που μετρήθηκαν από το ΕΥΤ και το Εργαστήριο Τσακαλίδη. Τα συνολικά φορτία υπολογίσθηκαν ως το άθροισμα των ημερήσιων φορτίων των αστικών λυμάτων και των βιομηχανικών αποβλήτων και δίνονται στον Πίνακα 3.2. Πίνακας 3.2: Φορτία ανεπεξέργαστων λυμάτων και βιομηχανικών αποβλήτων που δέχεται η ΕΕΛ Χίου Παράμετρος Αστικά Λύματα Βιομηχανία Γλυκών Βιομηχανία Γάλακτος Βιομηχανία Χυμού Συνολικά Φορτία Παροχή (m³/d) 6000 90 40 160 6290 BOD (mg/l) (kg/d) 257 1542 5635 507 463 19 1360 218 363 2286 COD (mg/l) (kg/d) 514 3084 10380 934 1268 51 2720 435 708 4504 TSS (mg/l) (kg/d) 375 2250 390 35.1 946 38 218 35 375 2358 VSS (mg/l) (kg/d) 263 1575 383 34.5 873 35 204 33 267 1678 ΤΚΝ (mg/l) (kg/d) 64 384 25 2.3 96 3.9 20 3.2 62.5 393 ΤΡ (mg/l) (kg/d) 17 102 * * * 17 102 * δεν έχουν μετρηθεί Βέλιου Ελισάβετ 31
Με βάση τον ανωτέρω πίνακα προκύπτει ότι η διάθεση των βιομηχανικών αποβλήτων κυρίως από τις βιομηχανίες γλυκών και χυμού, προκαλεί σημαντική αύξηση, κατά 33% περίπου, στο οργανικό φορτίο που δέχεται η εγκατάσταση. Αντίθετα η συμβολή των βιομηχανικών αποβλήτων στο φορτίο στερεών, αζώτου και φωσφόρου που δέχεται η εγκατάσταση φαίνεται αμελητέα. 3.2.2 Σύστημα Ενεργού Ιλύος Η βιολογική επεξεργασία των λυμάτων επιτελείται σε δύο παράλληλες γραμμές δευτεροβάθμιας επεξεργασίας. Σύμφωνα με τα δεδομένα σχεδιασμού η βιολογική επεξεργασία πρέπει να ικανοποιεί τα κάτωθι κριτήρια: Ο μέσος όρος των συγκεντρώσεων εξόδου του 95% των δειγμάτων να μην ξεπερνά τις ακόλουθες τιμές: ΒOD 5 : 25 mg/l SS : 20 mg/l NH 3 -N : 5 mg/l NΟ 3 -N : 15 mg/l Ο χρόνος παραμονής των στερεών να είναι τουλάχιστον 18 ημέρες, ώστε η παραγόμενη περίσσεια ιλύς να είναι επαρκώς σταθεροποιημένη και να μην απαιτείται πρόσθετη χώνευση. Η απομάκρυνση ολικού αζώτου να ξεπερνά το 67 %. Η κάθε γραμμή βιολογικής επεξεργασίας των προεπεξεργασμένων λυμάτων αποτελείται από μια ανοξική διθάλαμη δεξαμενή όγκου 794 m 3, μια δεξαμενή αερισμού όγκου 2646 m 3 (Εικόνα 3.3) και μια κυκλική δεξαμενή τελικής καθίζησης διαμέτρου 22 m. Ο συνολικός όγκος των δύο βιολογικών αντιδραστήρων ανέρχεται σε 6880 m 3 και έχει σχεδιαστεί να δέχεται 7600 m 3 /ημ λυμάτων μετά από προκαταρτική επεξεργασία με μέγιστο BOD 5 εισόδου 257 mg/l. Βέλιου Ελισάβετ 32
Εικόνα 3.3: Δεξαμενή Αερισμού στη γραμμή της στεριάς Λόγω των προαναφερθέντων λειτουργικών προβλημάτων που αντιμετωπίζει η δεξαμενή τελικής καθίζησης 2, έχει τεθεί εκτός λειτουργίας. Στον πίνακα 3.3 παρατίθενται οι σημαντικότερες παράμετροι της βιολογικής βαθμίδας σύμφωνα με το σχεδιασμό, καθώς επίσης και η υφιστάμενη κατάσταση με βάση τα λειτουργικά αποτελέσματα της περιόδου 2006 2008 και των αναλύσεων των δειγμάτων επεξεργασμένων λυμάτων που πραγματοποιήθηκαν στο ΕΥΤ και στο Εργαστήριο Τσακαλίδης. Τα συμπεράσματα που προκύπτουν από την σύγκριση των στοιχείων σχεδιασμού με την υφιστάμενη κατάσταση είναι τα εξής: Βέλιου Ελισάβετ 33
Το οργανικό φορτίο που δέχεται η βιολογική βαθμίδα υπερβαίνει κατά 17% το φορτίο σχεδιασμού της εγκατάστασης. Με βάση τα φορτία εισόδου και τη μέση συγκέντρωση BOD 5 στην τελική εκροή, ο μέσος βαθμός απομάκρυνσης οργανικού φορτίου που επιτυγχάνει η εγκατάσταση είναι υψηλός και φθάνει το 91%. Πρέπει να σημειωθεί όμως ότι λόγω κάποιων υψηλών συγκεντρώσεων BOD στην τελική εκροή, η εγκατάσταση δεν ικανοποιεί το όριο των 25 mg/l για το 33% των δειγμάτων. Λόγω απουσίας στοιχείων σχετικά με τις συγκεντρώσεις αιωρούμενων στερεών στην τελική εκροή δεν είναι δυνατό να προσδιορισθεί με βεβαιότητα αν οι υψηλές αυτές τιμές BOD οφείλονται σε προβλήματα λειτουργίας των δεξαμενών αερισμού ή των δεξαμενών τελικής καθίζησης. Η ικανοποιητική νιτροποίηση που παρατηρείται στη βιολογική βαθμίδα σε συνδυασμό με τις ιδιαίτερα υψηλές φορτίσεις της δεξαμενής τελικής καθίζησης φαίνεται να υποδηλώνουν ότι το πρόβλημα προκαλείται λόγω διαφυγής στερεών από τη δεξαμενή καθίζησης. Οι συγκεντρώσεις της αμμωνίας και των νιτρικών στην τελική εκροή στο μεγαλύτερο ποσοστό των δειγμάτων είναι ιδιαίτερα χαμηλές. Συγκεκριμένα οι συγκεντρώσεις της αμμωνίας και των νιτρικών κυμαίνονται μεταξύ 0.3 10.3 mg/l και 0.3 22 mg/l αντίστοιχα. Συνεπώς με βάση το περιορισμένο πλήθος των μετρήσεων, τόσο η απομάκρυνση της αμμωνίας όσο και η απομάκρυνση ολικού αζώτου φαίνεται να είναι ικανοποιητικές. Οι τιμές της συγκέντρωσης οξυγόνου στις δεξαμενές αερισμού παρουσιάζουν σημαντική διακύμανση με σχετικά χαμηλές τιμές στα διαμερίσματα 1 και 2 της γραμμής «στεριά» και ιδιαίτερα υψηλές τιμές στα διαμερίσματα 3 και 4 της γραμμής «θάλασσα». Η αδυναμία ελέγχου της συγκέντρωσης οξυγόνου μέσω ενός αυτοματοποιημένου συστήματος οδηγεί σε μεγάλες ενεργειακές καταναλώσεις και υπερβολικά υψηλό αερισμό της γραμμής «θάλασσα». Η υδραυλική φόρτιση και η φόρτιση στερεών των δεξαμενών τελικής καθίζησης είναι 17 m 3 /m 2 -ημ και 137 kg/m 2 -ημέρα, αντίστοιχα. Λόγω της διακοπής της λειτουργίας της μιας δεξαμενής καθίζησης η φόρτιση στερεών της δεξαμενής τελικής καθίζησης (ΔΤΚ) που λειτουργεί είναι ιδιαίτερα υψηλή και υπερβαίνει κατά περίπου το 40% το φορτίο σχεδιασμού. Οι τιμές της φόρτισης στερεών είναι αρκετά υψηλότερες των συνιστώμενων στη βιβλιογραφία τιμών που για συστήματα παρατεταμένου αερισμού κυμαίνονται μεταξύ 24-120 Kg/m 2 -ημέρα, Βέλιου Ελισάβετ 34
αντίστοιχα. Συνεπώς η ΔΤΚ δεν εμφανίζει κανένα περιθώριο ασφαλείας και φαίνεται να λειτουργεί οριακά με αποτέλεσμα να μην είναι δυνατή η αποτελεσματική αντιμετώπιση μεγαλύτερων φορτίων ή και περιστασιακών προβλημάτων αφρισμού και διόγκωσης της ιλύος. Πίνακας 3.3: Λειτουργικά δεδομένα βιολογικής βαθμίδας ΕΕΛ Χίου Παράμετρος Μελέτη Υφιστάμενη κατάσταση Συνολικά και οι δύο γραμμές Γραμμή «Στεριά» Γραμμή «Θάλασσα» Χρησιμοποιούμενος όγκος βιολογικής 6880 3440 3440 επεξεργασίας, m 3 Παροχή λυμάτων, m 3 /ημ 7600 3145 3145 BOD 5 λυμάτων, mg/l 257 363 363 MLSS, mg/l 5000 5933 *1 5500 *1 Οργανική Φόρτιση, kg BOD/kg SS-ημ 0.051 0,053 0,057 Συγκέντρωση DO, mg/l min max 2 0.3 8.2 Υδραυλική Φόρτιση ΔTΚ, m 3 /m 2 -ημ 10 16,6 Φόρτιση Στερεών ΔΤΚ, Kg/m 2 -ημ 100 137 *2 ΒΟD 5 στη δευτεροβάθμια εκροή, mg/l 25 33 TSS στη δευτεροβάθμια εκροή, mg/l 20 11 *1 NΟ 3 -N στη δευτεροβάθμια εκροή, mg/l 15 3 NH 4 -N στη δευτεροβάθμια εκροή, mg/l 5 1,4 *1 σύμφωνα με τις μετρήσεις του Εργαστηρίου Υγειονομικής Τεχνολογίας, ΕΜΠ *2 θεωρώντας παροχή επανακυκλοφορίας ίση με της 50% παροχής λυμάτων 2.5 9.9 3.2.3 Χαρακτηριστικά καθιζησιμότητας ιλύος Το Εργαστήριο της Υγειονομικής Τεχνολογίας πραγματοποίησε μικροσκοπικές αναλύσεις δειγμάτων ανάμικτου υγρού και από τις δύο γραμμές αερισμού της εγκατάστασης για τον προσδιορισμό του δείκτη ανάπτυξης νηματοειδών μικροοργανισμών και την αναγνώριση των επικρατέστερων τύπων νηματοειδών μικροοργανισμών. Οι μικροσκοπικές αναλύσεις πραγματοποιήθηκαν σύμφωνα με τη μέθοδο του Eikelboom (1982). Σύμφωνα με τη μέθοδο αυτή η καθιζησιμότητα της ιλύος σχετίζεται με τον δείκτη ανάπτυξης νηματοειδών βακτηριδίων που κυμαίνεται από 0 (για πλήρη απουσία νηματοειδών μικροοργανισμών, πολύ υψηλή Βέλιου Ελισάβετ 35
καθιζησιμότητα ιλύος αλλά και υψηλή θολότητα) μέχρι 5 (υπερανάπτυξη νηματοειδών και πολύ χαμηλή καθιζησιμότητα ιλύος). Συνήθως επιθυμητές τιμές του δείκτη ανάπτυξης νηματοειδών κυμαίνονται από 0,5-3,0 που αντιστοιχούν συνήθως σε ιλύες με καλή καθιζησιμότητα και δείκτη καθιζησιμότητας ιλύος < 150 ml/gss. Παράλληλα, η αναγνώριση του είδους των επικρατέστερων νηματοειδών βακτηριδίων επιτρέπει την εκτίμηση των αιτιών εμφάνισης προβλημάτων διόγκωσης ιλύος και αφρισμού σε μια εγκατάσταση. Οι μικροσκοπικές παρατηρήσεις συνοδεύτηκαν και από παράλληλες μετρήσεις του δείκτη καθιζησιμότητας (SVI) των δειγμάτων ανάμικτου υγρού από τις δύο γραμμές. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα των αναλύσεων που δίδονται στον πίνακα 3.4 η παραγόμενη ιλύς εμφανίζει πολύ ικανοποιητικά χαρακτηριστικά καθίζησης. Οι δύο γραμμές αερισμού έδωσαν ταυτόσημα αποτελέσματα και κατά συνέπεια τα αποτελέσματα δίνονται συνολικά και για τις δύο γραμμές. Ο δείκτης ανάπτυξης νηματοειδών και στις δύο γραμμές κυμαίνεται μεταξύ 2.5 και 3.1. Τα κυριότερα νηματοειδή βακτήρια που αναγνωρίσθηκαν σε φθίνουσα σειρά ήταν Nostocoida Limicola, Type 0041, Type 0675, Microthrix parvicella και Type 0092, μικροοργανισμοί που εμφανίζονται συνήθως σε εγκαταστάσεις παρατεταμένου αερισμού. Πρέπει να σημειωθεί ότι η περιορισμένη αυτή ανάπτυξη των νηματοειδών βακτηρίων συνοδεύεται και από ιδιαίτερα χαμηλές μετρήσεις του δείκτη καθιζησιμότητας και ιδιαίτερα υψηλές τιμές αιωρούμενων στερεών στην επανακυκλοφορία της ιλύος που ανέρχονταν σε περίπου 60 ml/gss και 16000 mg/l, αντίστοιχα. Πίνακας 3.4: Αποτελέσματα μικροσκοπικών αναλύσεων ανάμικτου υγρού Παράμετρος Ανάμικτο υγρό Δείκτης παρουσίας νηματοειδών 2.5 3.0 βακτηριδίων Επικρατέστεροι Μικροοργανισμοί Nostocoida Limicola 2.5 Type 0041 2.0 Type 0675 1.5 Microthrix parvicella 1 Type 0092 0.5 Δείκτης καθιζησιμότητας ιλύος SVI, ml/gss 60 Βέλιου Ελισάβετ 36
3.2.4 Νομοθετικό πλαίσιο - Χαρακτηριστικά επεξεργασμένων λυμάτων Το υφιστάμενο νομοθετικό πλαίσιο το οποίο καθορίζει τις απαιτήσεις για την ποιότητα των επεξεργασμένων λυμάτων των εγκαταστάσεων επεξεργασίας λυμάτων στην Ελλάδα περιλαμβάνει την Οδηγία 91/271 της Ε.Ε όπως αυτή έχει εναρμονιστεί στο Ελληνικό Δίκαιο μέσω της ΚΥΑ 5673/400/1997 Μέτρα και Όροι για την Επεξεργασία των Λυμάτων και τις αντίστοιχες νομαρχιακές αποφάσεις έγκρισης των περιβαλλοντικών όρων για την κάθε εγκατάσταση. Σύμφωνα με την εφαρμογή της ΚΥΑ 5673/400/1997 και την Τεχνική Έκθεση του έργου η εκροή της ΕΕΛ Χίου, με βάση τον Ισοδύναμο Πληθυσμό που εξυπηρετεί (περίπου 30.000) και τον αποδέκτη των επεξεργασμένων λυμάτων πρέπει να πληροί τα ακόλουθα όρια (Πίνακας 3.5): Πίνακας 3.5: Όρια εκροής ΕΕΛ Χίου σύμφωνα με την ΚΥΑ 5673/400/1997 Παράμετρος Όριο ΚΥΑ 5673 BOD 5, mg/l 25 COD, mg/l 125 TSS, mg/l 35 Σύμφωνα με την Τεχνική Έκθεση του έργου, για τα επεξεργασμένα λύματα της ΕΕΛ Χίου ορίζονται και τα ακόλουθα όρια: NH4-N <5 mg/l NO3-N <15 mg/l Ο αριθμός των δειγμάτων όσον αφορά στις παραμέτρους COD, BOD 5 και TSS, που επιτρέπεται να αποκλίνει από τα ανωτέρω όρια καθορίζεται ανάλογα με τον ετήσιο αριθμό δειγμάτων που συλλέγεται. Ο ελάχιστος απαιτούμενος ετήσιος ρυθμός δειγμάτων καθορίζεται ανάλογα με το μέγεθος της εγκατάστασης και για την ΕΕΛ Χίου αντιστοιχεί σε 12 δείγματα ετησίως. Κατά συνέπεια για την ΕΕΛ Χίου η απαιτούμενη συχνότητα τήρησης των ανωτέρων ορίων είναι ίση με 85%. Αναφορικά με τις συγκεντρώσεις αμμωνίας και νιτρικών ο ετήσιος μέσος όρος του 95% των Βέλιου Ελισάβετ 37
δειγμάτων δεν πρέπει να υπερβαίνει τις σχετικές οριακές τιμές. Επισημαίνεται επίσης ότι τα δείγματα των επεξεργασμένων λυμάτων σκόπιμο είναι να είναι αντιπροσωπευτικά δείγματα της ημερήσιας διακύμανσης των χαρακτηριστικών των επεξεργασμένων λυμάτων. Κατά συνέπεια με βάση τις επιταγές της οδηγίας απαιτείται η λήψη σύνθετων 24ώρων και όχι στιγμιαίων δειγμάτων. Για την εκτίμηση των ποιοτικών χαρακτηριστικών των επεξεργασμένων λυμάτων χρησιμοποιήθηκαν μετρήσεις που πραγματοποιήθηκαν από τους υπεύθυνους λειτουργίας της ΕΕΛ Χίου καθώς και τα αποτελέσματα δύο δειγματοληψιών που εκτελέσθηκαν από το Εργαστήριο Υγειονομικής Τεχνολογίας και το Εργαστήριο Τσακαλίδης στις 28/3/2008 και 12/2/2008, αντίστοιχα. Ανεξάρτητα από τα συμπεράσματα που εξάγονται με βάση τις τιμές των μετρηθέντων παραμέτρων θα πρέπει στο εγγύς μέλλον να γίνουν οι ακόλουθες ενέργειες ώστε η ΔΕΥΑ Χίου να αποκτήσει τις πληροφορίες εκείνες που απαιτούνται για να λαμβάνονται οι σχετικές αποφάσεις που αφορούν στη διαχείριση των αστικών λυμάτων και βιομηχανικών αποβλήτων που δέχεται η εγκατάσταση αλλά και στην εύρυθμη και σύννομη λειτουργία της ΕΕΛ Χίου: Εγκατάσταση μετρητή στάθμης στην διώρυγα εξόδου για την συνεχή μέτρηση της παροχής Εγκατάσταση ενός αυτόματου δειγματολήπτη στην είσοδο της εγκατάστασης για τον προσδιορισμό του μέσου ημερήσιου ρυπαντικού φορτίου αλλά και της διακύμανσής του κατά την διάρκεια της ημέρας. Εγκατάσταση ενός αυτόματου δειγματολήπτη στην έξοδο της εγκατάστασης για τον προσδιορισμό του μέσου ρυπαντικού φορτίου στα επεξεργασμένα λύματα. Θέσπιση ενός αναλυτικού προγράμματος ελέγχου της εγκατάστασης που να είναι σύμφωνο με τις επιταγές της ελληνικής νομοθεσίας σχετικά με την παρακολούθηση των επεξεργασμένων λυμάτων αλλά και να δίνει τα απαραίτητα στοιχεία για την ομαλή λειτουργία της εγκατάστασης. Βέλιου Ελισάβετ 38