aquabio.gr Αντώνης Χουρδάκης & ΣΙΑ Ε.Ε. a.chourdakis@aquabio.gr Διδώς Σωτηρίου 15, Ηράκλειο, 71305 τηλ.: (+30) 2810 372 899 κιν.: (+30) 697 22 22 981 fax: (+30) 2810 372 901 ΠΡΟΤΑΣΗ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ AQUABIO SBR ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΛΥΜΑΤΩΝ ΞΕΝΟΔΟΧΕΙΑΚΩΝ ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑΤΩΝ ΜΙΚΡΗΣ ΔΥΝΑΜΙΚΟΤΗΤΑΣ
Το σύστημα aquabio SBR To aquabio SBR είναι σύστημα βιολογικού καθαρισμού με τη μέθοδο της ενεργού ιλύος ο οποίος λειτουργεί στην περιοχή του παρατεταμένου αερισμού στη batch operation παραλλαγή της μεθόδου (σύστημα SBR) και εφαρμόζεται σε ξενοδοχειακά συγκροτήματα μικρής δυναμικότητας (έως 200 κλίνες), σε κοινότητες και οικισμούς με μικρούς πληθυσμούς, σε συγκροτήματα κατοικιών ακόμη και σε μεμονωμένες κατοικίες με κατάλληλη κλιμάκωση μεγέθους. Ο βασικός του σχεδιασμός για μεμονωμένες κατοικίες περιλαμβάνει μια διθάλαμη δεξαμενή στην οποία το πρώτο τμήμα λειτουργεί σαν σηπτική δεξαμενή και το δεύτερο τμήμα σαν δεξαμενή επεξεργασίας. Σε μεγαλύτερους πληθυσμούς προστίθεται και τρίτη δεξαμενή αποθήκευσης του επεξεργασμένου νερού. Η μέθοδος συνίσταται στην επεξεργασία των λυμάτων σε μία δεξαμενή, αντί των τριών ή περισσοτέρων που απαιτούνται σε ένα αντίστοιχο κλασσικό σύστημα βιολογικού καθαρισμού, όπου με τη βοήθεια απλού αυτοματισμού εναλλάσσονται οι φάσεις λειτουργίας, πραγματοποιούμενες όλες στην ίδια δεξαμενή. Οι βασικές φάσεις λειτουργίας που πραγματοποιούνται στην ίδια δεξαμενή είναι: 1. εξισορρόπηση παροχής 2. απονιτροποίηση 3. αερισμός 4. καθίζηση 5. απομάκρυνση επεξεργασμένου νερού Η δημιουργία και ανάπτυξη τα τελευταία χρόνια στην Κρήτη του διαχύτη αέρα PULSAR με αυξημένες αποδόσεις σε σχέση με τους γνωστούς μέχρι σήμερα και με το επιπλέον χαρακτηριστικό ότι δεν φράζει από τις συχνές διακοπές της λειτουργίας του αερισμού (όπως αυτό συμβαίνει σε συστήματα SBR διακοπτόμενης λειτουργίας) έδωσε τη δυνατότητα εφαρμογής του σε δύσκολες συνθήκες ανάμειξης και οξυγόνωσης όπως π.χ. σε στεγανούς είτε απορροφητικούς βόθρους οι οποίοι μετατρέπονται σε ολοκληρωμένες μονάδες βιολογικού καθαρισμού με άριστα χαρακτηριστικά ποιότητας νερού και λειτουργίας. Το σύστημα aquabio SBR εφαρμόζεται σήμερα σε αρκετά μικρά ξενοδοχεία, κατοικίες και συγκροτήματα κατοικιών στην Κρήτη και προσφέρει μια αποτελεσματική λύση ε- πεξεργασίας και διαχείρισης των παραγόμενων λυμάτων, η οποία θεωρούμε ότι για μικρές μονάδες είναι αποτελεσματικότερη από τα κλασσικά συστήματα βιολογικού καθαρισμού, στα οποία γίνεται διαχωρισμός των φάσεων αερισμού και καθίζησης σε περισσότερες δεξαμενές, ενώ σαφώς υπερτερεί από πλευράς δαπάνης εγκαταστάσεων, κόστους λειτουργίας και σταθερότητας στη λειτουργία και την ποιότητα του νερού. 2
Εικόνα 1: Μονάδα βιολογικού καθαρισμού με το σύστημα SBR στο μοναστήρι Αγ. Ιωάννου Θεολόγου στη Θήβα Βοιωτίας, στο οποίο διαβιούν 80 μοναχές. 3
Εικόνα 2: Σχέδιο της μονάδας στο μοναστήρι Αγ. Ιωάννου Θεολόγου 4
Εικόνα 3: Εγκατάσταση βιολογικού καθαρισμού SBR (διακοπτόμενης λειτουργίας) σε ξενοδοχειακή μονάδα 150 κλινών. Εικόνα 4: Εγκατάσταση βιολογικού καθαρισμού SBR (διακοπτόμενης λειτουργίας) σε μονάδα φροντίδας ηλικιωμένων 150 κλινών 5
Εικόνα 5: Εγκατάσταση βιολογικού καθαρισμού SBR (διακοπτόμενης λειτουργίας) σε μονάδα τεχνητού νεφρού στην Παλλήνη Αττικής, δυναμικότητας 30 m 3 /d. 6
Εικόνα 6: Σχέδιο της εγκατάστασης στη μονάδα τεχνητού νεφρού 7
Λειτουργία του συστήματος aquabio SBR Η λειτουργία των μηχανημάτων γίνεται αυτόματα με τη βοήθεια συστήματος απλού αυτοματισμού έτσι ώστε μέσα στη δεξαμενή να εναλλάσσονται όλες οι φάσεις λειτουργίας ενός πλήρους συστήματος βιολογικού καθαρισμού, που είναι: 1. εξισορρόπηση παροχής 2. απονιτροποίηση 3. αερισμός 4. καθίζηση 5. απομάκρυνση επεξεργασμένου νερού Κατά τη διάρκεια του αερισμού, ο στατικός διαχύτης αέρα PULSAR διασκορπίζει τις φυσαλίδες του αέρα σε εκατομμύρια μικρότερες και ταυτόχρονα ανανεώνει την επιφάνεια, αντλώντας μεγάλες ποσότητες λυμάτων από τον πυθμένα της δεξαμενής. Το μεγάλο πλεονέκτημά του είναι ότι έχει πολύ υψηλό βαθμό απόδοσης σε μεταφορά οξυγόνου, ενώ ταυτόχρονα δεν υπάρχει η παραμικρή πιθανότητα να φράξει από τα υπάρχοντα στα λύματα συνήθη στερεά. Η υπάρχουσα μέσα στα λύματα οργανική ύλη με τις πολλαπλές διελεύσεις της μέσα από το στατικό διαχύτη και την τριβή της πάνω στα πτερύγια διαλυτοποιείται και μετατρέπεται τελικά σε βιομάζα. Το επεξεργασμένο έτσι νερό έχει βαθμό καθαρισμού >95%, είναι εντελώς απαλλαγμένο οσμών και μπορεί άνετα να διατίθεται για πότισμα. Η εξαγωγή του νερού γίνεται από συγκεκριμένο ύψος μέσα από τη δεξαμενή και με συγκεκριμένο τρόπο αναρρόφησης, έτσι ώστε να αποφεύγεται η απομάκρυνση της βιομάζας, η οποία κατά τη διάρκεια της φάσης της καθίζησης συγκεντρώνεται στον πυθμένα. Ελάχιστη παραγωγή περίσσειας ιλύος Σημαντικό χαρακτηριστικό των μονάδων βιολογικού καθαρισμού στις οποίες ο αερισμός πραγματοποιείται με διαχύτες αέρα PULSAR είναι η σημαντικά μικρότερη παραγωγή περίσσειας βιομάζας. Το γεγονός αυτό, διαπιστωμένο σε όλες τις λειτουργούσες σήμερα με διαχύτες αέρα PULSAR εγκαταστάσεις έχει την ακόλουθη ερμηνεία. Στις εγκαταστάσεις στις οποίες χρησιμοποιούνται οι κλασσικοί διαχύτες αέρα λεπτής φυσαλίδας, η βιομάζα που υπάρχει και αναπτύσσεται στη δεξαμενή αερισμού στο μεγαλύτερο ποσοστό της βρίσκεται στη μορφή συσσωματωμάτων (κροκίδων) όπου οι μικροοργανισμοί είναι «παγιδευμένοι». Έτσι έχουν μειωμένη δραστηριότητα, με αποτέλεσμα μικρότερο ρυθμό ανάπτυξης αλλά και μικρότερο ρυθμό ενδογενούς αναπνοής. Αντιθέτως, στα συστήματα που είναι εφοδιασμένα με διαχύτες αέρα PULSAR, η εξαιρετικά μεγάλη παροχή ανάμεικτου υγρού μέσα στους διαχύτες (περίπου 250m 3 /hr για κάθε διαχύτη) και οι έντονες διατμητικές τάσεις που ασκούνται στις κροκίδες λόγω τριβής τους στα πτερύγια έχουν ως αποτέλεσμα το σύνολο της βιομάζας να βρίσκεται σε διασκορπισμένη μορφή, με τελικό αποτέλεσμα εντονότερους ρυθμούς ανάπτυξης και ενδογενούς αναπνοής και τελικά μικρότερη παραγωγή βιομάζας περισσότερο σταθεροποιημένης. Άμεση τέλος σχέση με την μειωμένη παραγωγή «περίσσειας ιλύος προς απομάκρυνση» αλλά και καλύτερης ποιότητας επεξεργασμένου νερού έχει το γεγονός ότι ενώ με τους κλασσικούς διαχύτες λεπτής φυσαλίδας η ποσότητα της βιομάζας στη δεξαμενή αερισμού δεν μπορεί να υπερβαίνει τη συγκέντρωση 5 000-7 000 mg/l SS, ό- ταν χρησιμοποιούνται οι διαχύτες αέρα PULSAR αυτή μπορεί να φτάνει μέχρι τις 8
20 000 mg/l SS. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα να τριπλασιάζονται σχεδόν οι δυνατότητες που έχει μια εγκατάσταση με δεδομένο όγκο δεξαμενής αερισμού. Τα ανωτέρω έχουν ως συνέπεια οι μονάδες βιολογικού καθαρισμού όπου ο αερισμός πραγματοποιείται με διαχύτες αέρα PULSAR να παρουσιάζουν, πέρα από την πολύ καλή ποιότητα επεξεργασμένου νερού, και το χαρακτηριστικό ότι δεν υπάρχει ανάγκη για απομάκρυνση και επεξεργασία της βιολογικής ιλύος σε τακτά χρονικά διαστήματα. Πράγματι, με την έναρξη της λειτουργίας των εγκαταστάσεων αυτών, η ποσότητα της βιομάζας στη δεξαμενή ακολουθεί τους πρώτους μήνες αυξητική τάση, για να σταθεροποιηθεί κάποια χρονική περίοδο σε κάποιο επίπεδο όπου η καταστροφή της λόγω ενδογενούς αναπνοής είναι ίση περίπου με τη σύνθεσή της. Έτσι, μετά τη χρονική αυτή περίοδο, τα τελικά προϊόντα από την επεξεργασία είναι πλέον CO 2, ανόργανα άλατα, H 2O και σταθερά, μη βιοδιασπάσιμα προϊόντα αποσύνθεσης των κυττάρων των μικροοργανισμών. Ένα μεγάλο μέρος από τα υλικά αυτά απομακρύνονται σε καθημερινή βάση με το επεξεργασμένο νερό και αποτελούν καλά συστατικά λίπανσης του εδάφους. Μετά από μεγάλα χρονικά διαστήματα, υπάρχει ανάγκη για απομάκρυνση κάποιας ποσότητας βιομάζας, η οποία φυσικά είναι σε μεγάλο βαθμό σταθεροποιημένη και μπορεί να διατίθεται ως έχει (υγρή) για λίπανση, είτε να συγκεντρώνεται σε κλίνη ξήρανσης όπου αφυδατώνεται με σκοπό και πάλι τη διάθεσή της σαν βελτιωτικό εδάφους. Ο παραπάνω τρόπος διαχείρισης των λυμάτων κατοικιών, συγκροτημάτων κατοικιών, μικρών ξενοδοχείων και κοινοτήτων, είναι μια ισχυρή και ταυτόχρονα πολύ οικονομική καινοτομία για την προστασία του περιβάλλοντος, την απαλλαγή από την όχληση των βυτιοφόρων και τη δραστική εξοικονόμηση του πολύ ακριβού σήμερα πόσιμου νερού. 9