Ο ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΣ ΛΥΜΑΤΩΝ ΜΙΚΡΩΝ ΠΛΗΘΥΣΜΙΑΚΩΝ ΕΝΟΤΗΤΩΝ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑ Παναγιώτης Σ. Κόλλιας Βασίλειος Κόλλιας Σπυρίδων Κόλλιας ρ. πολιτικός υγιεινολόγος µηχανικός Νάξου 21, 112 56 Αθήνα e-mail: pkoll@tee.gr ρ. Φυσικός Ερευνητής Ιωλκού 9, 14234 Αθήνα e-mail: kollias@caa.gr ιπλ. Μαθηµατικός Πανεπιστηµίου Αθηνών Ι. ροσοπούλου 126 112 56 Αθήνα ΠΕΡΙΛΗΨΗ Το νερό είναι το πολυτιµότερο αγαθό, εξαιρετικά αναγκαίο για τη διατήρηση της ζωής µας. Η ρύπανση από τις οικιακές δραστηριότητες και οι συνεχώς διογκούµενες ελλείψεις σε νερό, οδήγησαν στη λήψη µέτρων για τον καθαρισµό των λυµάτων των οικισµών στην περιφέρεια. Έρευνες έδειξαν την επικράτηση της κατασκευής µικρών µονάδων καθαρισµού λυµάτων, σε σχέση µε κοινές µονάδες, σε µία κεντροβαρική θέση. Είναι αναγκαία η βιώσιµη χρήση του καθαρισµένου νερού, µε κύρια τάση την επιδίωξη της ανακύκλωσης στις ενδεικνυόµενες δευτερεύουσες χρήσεις. WASTE WATER PURIFICATION OF SMALL REGIONAL POPULATION UNITIES P. S. Kollias, V. Kollias, S. Kollias Address: 21, Naxu Str., 112 56 Athens, e-mail: pkoll@tee.gr ABSTRACT Water is a precious good extremely necessary for the maintenance of our life. The pollution that had followed water used for domestic activities and the water scarcity, lead to take measures for waste water treatment, from spreaded settlements in regional areas. Investigations show the predomination of small treatment plants, against common treatment plants, to a centrobaric place. It is considered necessary the sustainable water use of the treated used water, with the tendency of recirculation to feasible secondary uses. 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η διαπίστωση της εκδηλούµενης συνεχούς αύξησης της κατανάλωσης νερού, που σε πολλές περιοχές τείνει να υπερβεί τις ποσότητες καθαρού νερού που µπορούν να παροχετευθούν, κάνει αναγκαία την εφαρµογή της κατάλληλης πολιτικής διαχείρισης των νερών. Αυτή θα αποβλέπει στον καθαρισµό των χρησιµοποιηµένων νερών (λυµάτων, αποβλήτων) και την ανακύκλωσή τους στις ενδεικνυόµενες χρήσεις, ανάλογα µε την διαµορφούµενη ποιότητα. Απαραίτητη είναι η δηµιουργία εγκαταστάσεων καθαρισµού των λυµάτων των µικρών πληθυσµιακών ενοτήτων στην περιφέρεια, σε χωριστές εγκαταστάσεις. Η κατασκευή κοινής εγκατάστασης σε κεντροβαρική θέση µπορεί να δηµιουργήσει υψηλό κόστος, λόγω των µεγάλων αποστάσεων µεταφοράς των λυµάτων µέχρι αυτής και να κάνει πολύ ακριβό τον καθαρισµό των λυµάτων. Ο καθαρισµός των λυµάτων σε µικρές εγκαταστάσεις γίνεται µε συµβατικές µεθόδους και περιλαµβάνει τις ακόλουθες µονάδες: δεξαµενή αποθήκευσης νερών πληµµύρας, εσχάρα, αµµοσυλλέκτη, χαλικοδιϋλιστήρια, µέθοδο ενεργού ιλύος και άλλα. 2. Η ΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΜΙΚΡΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΥ ΛΥΜΑΤΩΝ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑ Οι πόλεις και οι κοινότητες στην περιφέρεια, συνήθως βρίσκονται σε µεγάλες αποστάσεις µεταξύ τους και όταν η σύνδεσή τους πραγµατοποιείται µε έναν υπόνοµο, για τη µεταφορά των λυµάτων σε µία κεντροβαρική θέση, όπου θα γίνει η εγκατάσταση καθαρισµού των λυµάτων, είναι πολύ δαπανηρή. Παράλληλα η τοποθέτηση των εγκαταστάσεων καθαρισµού σε κατάλληλες θέσεις κοντά στις πόλεις ελαχιστοποιεί την ανωτέρω δαπάνη. Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, 3-6 Φεβρουαρίου 2005 1
Για τον λόγο αυτό είναι αναγκαία η πραγµατοποίηση σχετικών ερευνών. 2.1. Ανεξάρτητες εγκαταστάσεις καθαρισµού - Κόστος i ανεξάρτητων εγκαταστάσεων καθαρισµού Σ i 1KAi Σ i 1KAi= Σ i 1KA πρωτi+ Σ i 1KA βιολi + Σ i 1ΚΑ απολi + Σ i 1KΑιλυοςi όπου Σ i 1KA πρωτi, Σ i 1KA βιολi, Σ i 1ΚΑ απολi, Σ i 1KΑιλυοςi το συνολικό κόστος αντίστοιχα των ανεξάρτητων µονάδων για την πρωτοβάθµια επεξεργασία, τη βιολογική επεξεργασία, την απολύµανση και την επεξεργασία της ιλύος. - Έξοδα λειτουργίας και διασυνδέσεων µεταξύ των διαφόρων τεχνικών λειτουργιών των i εγκαταστάσεων καθαρισµού Σ i 1ΕΑi. - Πρόσθετες δαπάνες για την αντιµετώπιση περιβαλλοντικών επιπτώσεων (φύτευση πρασίνου, υψηλά στάνταρ υγρών εκροής λόγω δυσχέρειας εξεύρεσης αποδέκτου διάθεσης κ.α.) Σ i 1ΠΑi. Συνολικό κόστος εγκαταστάσεων ΣΚΑ= Σ i 1ΚΑi + Σ i 1ΕΑi + Σ i 1ΠΑi 2.2. Κοινές εγκαταστάσεις καθαρισµού - Κόστος εγκατάστασης κοινής επεξεργασίας Κκ= Κπρωτ + Κβιολ + Καπολ + Κιλύος - Κόστος εξωτερικού δικτύου αγωγών µεταφοράς των λυµάτων των οικισµών. Ακ - Λειτουργικό κόστος και διασυνδέσεων τεχνικών λειτουργιών. Εκ - απάνη για την αντιµετώπιση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Πκ - Συνολικό κόστος για την κοινή εγκατάσταση ΣΚ= Κκ+Ακ+Εκ+Πκ Από τη σύγκριση των ανωτέρω δαπανών µπορούν να προκύψουν τα κατωτέρω. 2.3. Συγκρίσεις δαπανών και προτάσεις δ= ΣΚΑ-ΣΚ - δ>ο και ΣΚΑ>ΣΚ Στην περίπτωση αυτή συµφέρει η επιλογή κοινής εγκατάστασης καθαρισµού, που θα λειτουργήσει στη συγκεκριµένη θέση. - δ=ο ΣΚΑ=ΣΚ Λόγω της ελάττωσης των περιβαλλοντικών προβληµάτων για την περιοχή, που παρουσιάζει η κοινή θέση καθαρισµού των λυµάτων, η λύση αυτή υπερισχύει της κατασκευής ανεξάρτητων εγκαταστάσεων καθαρισµού. - δ<ο ΣΚΑ<ΣΚ Η επιλογή ανεξάρτητων εγκαταστάσεων υπερισχύει της λύσης της κοινής εγκατάστασης καθαρισµού. Εποµένως πρέπει να επιδιώξουµε την ανάπτυξη αυτής της λύσης. 3. ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΕΣ ΙΕΡΕΥΝΗΣΕΙΣ ΣΧΕΤΙΚΕΣ ΜΕ ΤΗΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΤΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΥ ΛΥΜΑΤΩΝ ΜΙΚΡΩΝ ΠΛΗΘΥΣΜΙΑΚΩΝ ΕΝΟΤΗΤΩΝ Οι µαθηµατικές διερευνήσεις εστιάζονται στον υπολογισµό των λειτουργικών παραµέτρων και των υδραυλικών στοιχείων, για την εύρεση των διαστάσεων των µονάδων καθαρισµού των λυµάτων. Επίσης της εύρεσης της µερικής και ολικής απόδοσης Α, από τη λειτουργία του συστήµατος σε κάθε στάδιο Αξi (ξ= στάδιο επεξεργασίας, i= ενδείκτης ρύπανσης), κατά τα ακόλουθα: Προεπεξεργασία: περιλαµβάνει τη χρήση εσχάρας αµµοσυλλέκτη (αποµάκρυνση σωµατιδίων µεγαλύτερων από 15µm), προχλωρίωσης ή προαερισµού. Αναµενόµενη απόδοση Απi. Πρωτοβάθµια επεξεργασία: χρησιµοποιείται δεξαµενή πρώτης καθίζησης, µέσω της οποίας αποµακρύνονται οι επιπλέουσες ύλες και τα στερεά υλικά, επιτυγχανοµένης µερικής ελάττωσης του Βιοχηµικώς Απαιτουµένου Οξυγόνου (ΒΑ05, 30-35%) και των Αιωρουµένων Στερεών (ΑΣ, 60%). Εάν προστεθούν χηµικές ουσίες (πιθανόν Al(S0 4 ) 3 18H 2 0, πολυηλεκτρολύτες), µε στόχο την επίτευξη χηµικής ιζηµατοποίησης, µπορεί να επιτύχουµε µεγαλύτερη αύξηση της απόδοσης Απεi ευτεροβάθµια επεξεργασία, βιολογική ή χηµική: χρησιµοποιείται η µέθοδος της ενεργού ιλύος και εναλλακτικές λύσεις, η µέθοδος των χαλικοδιϋλιστηρίων, η µέθοδος µε χρήση χηµικών, η χρήση δεξαµενής δεύτερης καθίζησης και η απολύµανση. Με τη µέθοδο αυτή γίνεται µεγαλύτερη ελάττωση των ενδεικτών ρύπανσης. Αναµενόµενη απόδοση Αδi. Τριτογενής επεξεργασία: όταν απαιτείται υψηλή ποιότητα για το καθαρισµένο νερό και γίνεται αναγκαία η χρήση φίλτρων ενεργού άνθρακα, απλών ή διπλών. Απόδοση Ατi. Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, 3-6 Φεβρουαρίου 2005 2
Προχωρηµένη επεξεργασία: που έχει για στόχο την αφαίρεση του οργανικού αζώτου, της αµµωνίας (µε προσθήκη ασβέστου) του φωσφόρου (µε βιολογική επεξεργασία το 20%). Απόδοση Απετi. Η µελέτη του ενδεικνυοµένου διαγράµµατος ροής ανάλογα µε την επιδιωκόµενη ποιότητα του καθαρισµένου νερού, θα συµπεριλάβει τις µονάδες που θα χρησιµοποιηθούν, για να φτάσουµε σε ένα από τα ανωτέρω στάδια επεξεργασίας. Η ολική απόδοση Α δίδεται από τον τύπο Α=Απi+Απεi+Αδi+Ατi+Απετi. Οι χρησιµοποιούµενοι ενδείκτες i είναι: ΒΑ0 5, ΑΣ, ΧΖΟ (Χηµική Ζήτηση Οξυγόνου), ιαλελυµένος οργανικός άνθρακας, Ολικά τοξικά βαρέα µέταλλα, κολοβακτηρίδια/100ml. Επισηµαίνεται η ανάγκη αναλυτικής ενηµέρωσης πάνω στα ανωτέρω για τη λειτουργία των µονάδων, µε τη µορφή ολιγοήµερου επιµορφωτικού σεµιναρίου (5 ηµ) των χειριστών λειτουργίας των εγκαταστάσεων καθαρισµού λυµάτων στην περιφέρεια (operators). 4. Η ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΥ ΤΩΝ ΛΥΜΑΤΩΝ ΜΙΚΡΩΝ ΠΛΗΘΥΣΜΙΑΚΩΝ ΕΝΟΤΗΤΩΝ [1], [3], [4], [6] Ο καθαρισµός των λυµάτων µικρών πληθυσµιακών ενοτήτων πραγµατοποιείται µε συµβατικές µεθόδους, που αναπτύσσονται κατωτέρω. 4.1. Προτεινόµενες µέθοδοι καθαρισµού Οι πλέον ενδιαφέρουσες µέθοδοι καθαρισµού των λυµάτων µικρών πληθυσµιακών ενοτήτων (100-5000 κατοίκους) είναι οι ακόλουθες: - Απλές σηπτικές δεξαµενές Περιλαµβάνουν µια σηπτική δεξαµενή, από την οποία τα υγρά εκροής µπορούν να οδηγηθούν σε απλά χαλικοδιϋλιστήρια. Στην περίπτωση πληθυσµιακής ενότητας που θα εξυπηρετήσει πάνω από 100 άτοµα, αυξάνονται ανάλογα οι διαστάσεις, και για µεγαλύτερα πληθυσµιακά µεγέθη µπορούν να κατασκευαστούν δύο ή τρεις µονάδες εν παραλλήλω. - Απλά χαλικοδιϋλιστήρια Σ αυτά µεταφέρονται για περαιτέρω καθαρισµό τα υγρά εκροής από τις απλές σηπτικές δεξαµενές. Σαν υλικό διύλισης χρησιµοποιούνται χάλικες µε έδραση σε αδιαπέρατο δάπεδο κεκλιµένο προς ένα στραγγιστήρα. Για µικρές εγκαταστάσεις η βάση του χαλικοδιυλιστηρίου κατασκευάζεται από σκυρόδεµα και οι πλευρές του από οπτοπλίνθους, ενώ γύρω από τη βάση τοποθετείται στραγγιστήρας για την αποχέτευση των υγρών εκροής. Για µεγαλύτερες εγκαταστάσεις κατασκευάζεται θάλαµος ρύθµισης των υγρών, προς τρία χαλικοδιϋλιστήρια. - εξαµενές φυσικού αερισµού (Natural aeration lagoons) Περιλαµβάνουν αµµοσυλλέκτη και τρεις δεξαµενές που επικοινωνούν µέσω σωλήνων. Το ύψος του νερού µεταβάλλεται από 1 έως 1,2m και ο λόγος µεταξύ µήκους και πλάτους από 3 έως 5. Οι πλευρικές κλίσεις είναι <1/2. Μπορούν να χρησιµοποιηθούν για πληθυσµιακές ενότητες µέχρι 2.000 κατ. Εξετάζεται η απόδοση σχετικά µε την ελάττωση του ΒΑ0 5, ΧΖΟ και ΑΣ. - εξαµενές µηχανικού αερισµού (Mechanical aeration lagoons) Αποτελούνται από µια δεξαµενή αερισµού, που ακολουθείται από µια δεξαµενή καθίζησης, που διαχωρίζονται µέσω ενός αναχώµατος, ελαχίστου πλάτους 3m. Αναµένεται µια απόδοση ελάττωσης του ΒΑ0 5 σε 30-35 mg/l, XZO σε 100-120mg/l και ΑΣ σε 30mg/l. Η µέθοδος αυτή µπορεί να χρησιµοποιηθεί για πληθυσµιακές ενότητες µέχρι 5000 κατ. Τα κυριότερα πλεονεκτήµατα είναι η ανάγκη µικρής συντήρησης, η σταθερή ποιότητα του καθαρισµένου νερού και η καλή απόδοση στα µεταφερόµενα φορτία. - Υπόγεια διάθεσης ακαθάρτων Αποτελείται από µια δεξαµενή Imhoff ή µια σηπτική δεξαµενή, η οποία ακολουθείται από µία κλίνη διύλισης µε στραγγιστήρες κατάλληλου διαµέτρου. Το σύστηµα µπορεί να εφαρµοσθεί για πληθυσµιακές ενότητες περίπου 300 κατ. Τα υπάρχοντα πλεονεκτήµατα είναι: µικρή κατανάλωση ενέργειας και καλή ανοχή σε µεγάλες µεταβολές φορτίων. - ιοχέτευση ακαθάρτων σε τάφρους Αποτελούνται από µια εσχάρα, µια προεπεξεργασία αν απαιτηθεί και διοχέτευση των ακαθάρτων σε ανοικτές τάφρους. Τα πλεονεκτήµατα αυτού του τρόπου διάθεσης, είναι το µικρό κόστος, η ασήµαντη κατανάλωση ενέργειας και η καλή υποστήριξη των µεγάλων µεταβολών στα φορτία. - Μέθοδος ενεργού ιλύος µε χρήση παρατεταµένου αερισµού Μετά από πρωτοβάθµια επεξεργασία (εσχάρα, αµµοσυλλέκτη, δεξαµενή καθίζησης) ακολουθεί η δεξαµενή αερισµού και η δεξαµενή δεύτερης καθίζησης, µε επανακυκλοφορία ενεργού ιλύος. Η ποιότητα του καθαρισµένου νερού δίδει την ακόλουθη απόδοση στις εξεταζόµενες παραµέτρους BA0 5 <30mg/l, XZO<90mg/l και ΑΣ<30mg/l. Αναγκαία είναι η συστηµατική συντήρηση και η Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, 3-6 Φεβρουαρίου 2005 3
χρησιµοποίηση εξειδικευµένου προσωπικού. Το µεγαλύτερο πλεονέκτηµα αυτής της µεθόδου είναι η πολύ καλή ποιότητα του καθαρισµένου νερού. - Μέθοδος ενεργού ιλύος ακολουθούµενη από δεξαµενές καθίζησης (decantation lagoons) Μετά από προεπεξεργασία του εισρέοντος ακάθαρτου νερού εκφορτίζεται στην δεξαµενή αερισµού και από εκεί σε δεξαµενές καθίζησης. Η αναµενόµενη ποιότητα του καθαρισµένου νερού µεταβάλλεται ως ακολούθως: ΒΑ05<30mg/l, ΧΖΟ<120mg/l και ΑΣ<40mg/l. Εντούτοις το κόστος επένδυσης είναι µεγάλο. - Χαλικοδιϋλιστήρια υψηλής φόρτισης Ακολουθεί ένα συµβατικό σύστηµα µε: προεπεξεργασία, δεξαµενή πρώτης καθίζησης, χαλικοδιϋλιστήριο υψηλής φόρτισης, δεξαµενή δεύτερης καθίζησης και απολύµανση. Ως προς την ποιότητα η απόδοση είναι ΒΑ05 30-40mg/l, ΧΖΟ 100mg/l και ΑΣ 30mg/l. Περιοχή εφαρµογής του 300-5000 κατ. Το σύστηµα παρουσιάζει αξιοπιστία και χρειάζεται µικρή συντήρηση. Είναι δε µικρή και η κατανάλωση ενέργειας. Κάθε έξι µήνες είναι απαραίτητη η εκκένωση της χωνευµένης ιλύος. - εξαµενή καθίζησης και περιστρεφόµενοι βιολογικοί δίσκοι Το σύστηµα αυτό καθαρισµού του ακάθαρτου νερού περιλαµβάνει µια δεξαµενή καθίζησης, ακολουθουµένη από βιολογικούς δίσκους. Εν συνεχεία το καθαρισµένο νερό κατευθύνεται σε δεξαµενή δεύτερης καθίζησης. Η ποιότητα του καθαρισµένου νερού δίδει BA05 30mg/l, ΧΖΟ 120mg/l, ΑΣ 40mg/l. Χρησιµοποιείται για πληθυσµιακές ενότητες 300-1000 κατ. Το κυριότερο πλεονέκτηµα είναι η απαιτούµενη µικρή συντήρηση και η χαµηλή κατανάλωση ενέργειας (0,5 KWh/kg ΒΑ0 5 που αφαιρείται). - Τριτογενής επεξεργασία σε κλίνη από καλάµια [5]. Πάνω σε αργιλική βάση δηµιουργείται κλίνη µε κλίση 2-6%. Γύρω περιβάλλεται από αργιλικό επίχωµα ύψους 1,1m που γεµίζει µε χαλαρό έδαφος σε βάθος 0,6m. Το υλικό αυτό χρησιµοποιείται σαν µέσο ανάπτυξης των καλαµιών. Η διάθεση των υγρών στην κλίνη γίνεται µέσω τάφρου. Η απαιτούµενη επιφάνεια υπολογίζεται από τον τύπο Ε= K.Qd [ln(co)/ln(ct)] Όπου Qd= Η µέση ροή διασταλάζοντος υγρού σε m 3 /ηµ Co= Η µέση τιµή ΒΑΟ του διασταλάζοντος υγρού που αναµένεται να παραχθεί Ct= Η µέση τιµή του ΒΑΟ του υγρού εκροής και Κ= Ένας συντελεστής που περιλαµβάνει τη θερµοκρασία, το βάθος της κλίνης, και τη βιοαποδόµηση των ακαθάρτων υλών εντός του νερού. Η πιο συνηθισµένη τιµή του Κ είναι 5,2 για µια κλίνη 0,6m βάθος και ελάχιστη θερµοκρασία 8 o C. Στον Πίνακα 1 που ακολουθεί παρουσιάζεται µια σύγκριση των διαδικασιών καθαρισµού των λυµάτων. Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, 3-6 Φεβρουαρίου 2005 4
ΠΙΝΑΚΑΣ 1 [3] Συγκρίσεις των προτεινοµένων διαδικασιών καθαρισµού λυµάτων Μέθοδος Καθαρισµού Ποιότητα Καθαρισµένων νερών ΒΑΟ mg/l Απλές σηπτικές δεξαµενές 30 Λειτουργία απάνη Επένδυσης απάνη Λειτουργίας Προσαρµογή στη διακύµανση του φορτίου υνατότητα τοποθέτησης κοντά σε κατοίκηση Συντήρηση 1 φορά/έτος Μικρή Μικρή Πολύ καλή Ευνοϊκή Απλά χαλικοδιϋλιστήρια 30 εξαµενές φυσικού αερισµού εξαµενές µηχανικού αερισµού Υπόγεια διάθεση ακαθάρτων ιοχέτευση ακαθάρτων σε τάφρους Μέθοδος ενεργού ιλύος µε χρήση παρατεταµένου αερισµού Μέθοδος ενεργού ιλύος ακολουθούµενη από δεξαµενές καθίζησης Χαλικοδιϋλιστήρια υψηλής φόρτισης εξαµενή καθίζησης και περιστρεφό-µενοι βιολογικοί δίσκοι 30 30 εν υπάρχει αντικείµενο εν υπάρχει αντικείµενο 30 Ηµερήσια επίβλεψη 30 Ηµερήσια επίβλεψη 30 Ηµερήσια επίβλεψη Συντήρηση 1 φορά/έτος Μεσαία Μικρή Μεσαία Μεσαία Συντήρηση 4 φορές/έτος Μικρή Μικρή Πολύ καλή εν είναι ευνοϊκή εσχάρας 1 φορά/εβδοµ. εσχάρας 2-3 Μικρή Μεγάλη Πολύ καλή Ευνοϊκή φορές την εβδοµάδα εσχάρας Μεσαία Μικρή Μεσαία Πολύ ευνοϊκή 1 φορά/εβδοµ. εσχάρας Πολύ µικρή Μικρή Μεσαία Μη ευνοϊκή 1 φορά/εβδοµ. Τάφρων συντήρηση 2 φορές/έτος 20 Επίβλεψη 2-3 φορές την εβδοµάδα Μεγάλη Μεσαία Καλή Ευνοϊκή Μεγάλη Μεσαία Καλή Μεσαία Μεγάλη Μικρή Μεσαία Μεσαία Μεγάλη Μικρή Μεσαία Μεσαία 5. Η ΙΑΘΕΣΗ ΤΟΥ ΚΑΘΑΡΙΣΜΕΝΟΥ ΝΕΡΟΥ ΚΑΙ Ο ΣΤΟΧΟΣ ΤΗΣ ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΗΣ [2] Τα καθαρισµένα νερά µπορούν να διατεθούν στους επιφανειακούς αποδέκτες, µε την προϋπόθεση ότι δεν θα προκληθεί ρύπανση και ότι θα διατηρηθεί η τάξη χρήσης των αποδεκτών που ταξινοµείται κατά τα ακόλουθα: ύδρευση, κολύµβηση, αλιεία, άρδευση, γενική χρήση. Θεωρείται αναγκαία η βιώσιµη χρήση του επεξεργασµένου νερού που συνεχώς αυξάνει, σε σύγκριση µε τα υπόγεια αποθέµατα καθαρού νερού που διαρκώς ελαττώνονται, µε κατεύθυνση την ανακύκλωση. Η ποιότητα του νερού ανάλογα µε τη χρήση του, πρέπει να ικανοποιεί τα προβλεπόµενα όρια κατά τα κατωτέρω: - Ποιότητα νερού για ύδρευση Οι εξεταζόµενες παράµετροι σύµφωνα µε την Υ2/2600/11.7.2001 κοινή Υπουργική Απόφαση είναι: σκληρότητα, ΡΗ, Ολικά διαλελυµένα στερεά, σίδηρος, µαγνήσιο, πυρίτιο, και άλλα. - Ποιότητα νερού για άρδευση Η ανταλλαγή ιόντων µεταβάλλει τα φυσικά χαρακτηριστικά του εδάφους. Όταν η άργιλος έχει µια επαρκή περιεκτικότητα ασβεστίου και µαγνησίου, καλλιεργείται εύκολα και έχει καλή διαπερατότητα. - Ποιότητα νερού για ύδρευση ζώων Είναι απαραίτητο τα στοιχεία Al, As, Be, Bo, Cd, Cr, Co, Cu, F, Fe, Pb, Li, Mn, Hg, Ni, Se, V να µην υπερβαίνουν τα προβλεπόµενα όρια. - Ποιότητα νερού για βιοµηχανικούς σκοπούς. Τα ποιοτικά όρια για βιοµηχανική χρήση περιλαµβάνουν το ΒΑ0 5, S0 4, Cl, NH 4, P, Χρώµα, Οσµή, Λίπη και Έλαια, KMn0 4, Οργανικό και Αµµωνιακό άζωτο, απορρυπαντικά, ραδιενεργά υλικά, ΧΖΟ, σίδηρος. Επισηµαίνεται επίσης ότι πρέπει να εξετάζονται και τα τυχόν προκαλούµενα φαινόµενα ευτροφισµού, στους αποδέκτες των καθαρισµένων νερών. Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, 3-6 Φεβρουαρίου 2005 5
6. ΕΥΤΕΡΕΥΟΥΣΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΚΑΘΑΡΙΣΜΕΝΟΥ ΝΕΡΟΥ Μπορούν να πραγµατοποιηθούν οι ακόλουθες χρήσεις: άρδευση πρασίνου, χώρων αναψυχής, άρδευση αγροτικών εκτάσεων, βιοµηχανία, ψύξη, λίµνες κολύµβησης, η χρήση για αλιεία, για κήπους και στην αµπελουργία. Η ακόλουθη επεξεργασία απαιτείται: Για άρδευση: προεπεξεργασία, καθίζηση, απολύµανση. Για διήθηση στους υπόγειους υδροφόρους ορίζοντες: φυσική επεξεργασία σε σχέση µε το είδος του εδάφους και αν απαιτηθεί πρωτοβάθµια ή και δευτεροβάθµια επεξεργασία. Για χώρους αναψυχής: πλήρης βιολογική επεξεργασία που θα περιλαµβάνει και διύλιση σε άµµο των υγρών εκροής και απολύµανση. 7. ΤΡΟΦΟ ΟΤΗΣΗ ΤΩΝ ΠΑΡΑΚΤΙΩΝ Υ ΡΟΦΟΡΩΝ ΟΡΙΖΟΝΤΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΤΗΣ ΕΙΣΧΩΡΗΣΗΣ ΑΛΜΥΡΟΥ ΝΕΡΟΥ Μονάδες καθαρισµού λυµάτων που εξυπηρετούν µικρές πληθυσµιακές ενότητες κοντά σε παράκτιες περιοχές, µπορούν να διοχετεύσουν το καθαρισµένο νερό στους υπόγειους υδροφόρους για την αντιµετώπιση της εισχώρησης αλµυρού νερού. Μεταξύ του αλµυρού και του γλυκού νερού υπάρχει µια διαχωριστική επιφάνεια, και η υπόγεια κίνηση στα όρια επηρεάζεται από το ύψος του γλυκού νερού Η, σε σχέση µε την επιφάνεια της θάλασσας. Εάν hθ το ύψος του θαλασσινού νερού από το επίπεδο αναφοράς, p η πυκνότητα του γλυκού νερού και pθ του θαλασσινού, η εξίσωση Chyben- Herzberg δίδει: p.h hθ = --------- Pθ-p Για p= 1 gr/m 3 και pθ= 1,025 gr/cm 3 θα έχουµε hθ= 40Η Όπως φαίνεται για κάθε 1m καταβιβασµού της στάθµης του γλυκού νερού, υπάρχει µια άνοδος 40m του µετώπου υφαλµύρισης. 8. ΟΙ ΥΓΕΙΟΝΟΜΙΚΟΙ ΚΙΝ ΥΝΟΙ ΚΑΙ Η ΕΠΙ ΡΑΣΗ ΣΤΗΝ ΑΝΘΡΩΠΙΝΗ ΥΓΕΙΑ ΑΠΟ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΚΑΘΑΡΙΣΜΕΝΩΝ ΝΕΡΩΝ Υγειονοµικοί κίνδυνοι δηµιουργούνται από τη χρήση των καθαρισµένων νερών, οφειλόµενοι σε χηµικές τοξικές ουσίες που δυνατόν να περιλαµβάνονται σε αυτά ή σε παθογόνους οργανισµούς. Οι χηµικές τοξικές ουσίες (βαρέα µέταλλα) που συγκεντρώνονται στις καλλιέργειες µπορούν να µεταφερθούν στο κύκλωµα της κατανάλωσης. Επίσης στα καθαρισµένα νερά µπορούν να αναπτυχθούν διάφορα µικρόβια και είναι αναγκαία η πραγµατοποίηση των ενδεικνυόµενων ελέγχων. Όταν χρησιµοποιείται άρδευση µε ράντιση, η περιοχή άρδευσης πρέπει να είναι µακρύτερα από 1km από τις κατοικίες, για την αποφυγή εισπνοής αέρα που έχει υποστεί ρύπανση. 9. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Ο καθαρισµός των λυµάτων µικρού µεγέθους πληθυσµιακών ενοτήτων στην περιφέρεια σε κατάλληλες εγκαταστάσεις, µε χρήση της ενδεικνυόµενης µεθόδου, θα προωθήσει την βιώσιµη χρήση του νερού. Βασική επιδίωξη πρέπει να είναι, να εξασφαλίζεται ο σεβασµός όλων των παραµέτρων που ισχύουν για την προστασία του περιβάλλοντος. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. Barnes, D., Bliss, P.J., Gould, B.W., Valentine (1983), Water and waste water engineering systems, p. 513. 2. Clarke, R., (1993). Water the international crisis. p.193. 3. Documentation technique FNDE No 5. Menistere de l Agriculture France (1986). Les stations d epuration adaptees aux petites collectivites. p. 60. 4. Kollias, P.S., (2000) (4 th edition). Sewerage and sewage treatment. p. 608 5. Kollias, P.S., (2004) (2 nd edition). Solid wastes. p. 478. 6. Salvato, J.A., Nemerow, N.L., Agardy, F.J., 2003 (5 th edition). Environmental Engineering. p.1544. KEYWORDS: Λύµατα, µικρές εγκαταστάσεις, καθαρισµός, µέθοδοι, ανακύκλωση, υγειονοµικοί κίνδυνοι. Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, 3-6 Φεβρουαρίου 2005 6