ΦΥΣΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ

Η επεξεργασία των υγρών αστικών αποβλήτων με φυσικές μεθόδους αποτελεί μια ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα επιλογή για μικρούς οικισμούς (<3000 ι.κ.). Η αποδοχή των μεθόδων αυτών διευρύνεται συνεχώς ακόμη και μεταξύ επιστημονικών κλάδων που διατηρούσαν ιδιαίτερα επιφυλακτική στάση απέναντι σε μη απόλυτα ελεγχόμενες διαδικασίες και μεθόδους επεξεργασίας.

Στα πλεονεκτήματα της απλής και οικονομικής..........

λειτουργίας τους, και του μικρού κόστους συντήρησης (χωρίς απαίτηση εξειδικευμένου προσωπικού) έχει προστεθεί για ένα αποδεκτά σχεδιασμένο έργο και η ποιότητα των εκροών που ικανοποιεί με άνεση τις Εθνικές και Ευρωπαϊκές απαιτήσεις. Το σύνηθες επιχείρημα των σκεπτικιστών έναντι των μεθόδων αυτών ότι οι φυσικές μέθοδοι απευθύνονται κυρίως σε τριτοκοσμικές χώρες λόγω απαιτήσεων κλίματος, οχλήσεων (οσμές, έντομα) και χαμηλής ποιότητας εκροές, διατυπώνεται πλέον ολοένα και σπανιότερα. Σήμερα ως παράδειγμα στη Βαυαρία της Γερμανίας πάνω από το 50 % των Εγκαταστάσεων Επεξεργασίας Λυμάτων σε κοινότητες έως 1.000 ι.κ. βασίζονται σε λύσεις που χαρακτηρίζονται με τον όρο "επιστροφή στη φύση», δηλαδή τεχνητούς υγροτόπους, δεξαμενές σταθεροποίησης, κλπ. Στην Ελλάδα οι μελέτες ΕΕΛ κυρίως με τεχνητούς υγροτόπους ανέρχονται πλέον σε δεκάδες, αλλά οι εν λειτουργία τεχνητοί υγρότοποι είναι λίγοι ενώ οι συστηματικές αξιολογήσεις τους είναι ακόμη πιο περιορισμένες σε αριθμό. Τα αποτελέσματα λειτουργίας των πρώτων έργων είναι πολύ ικανοποιητικά (Tsihrintzis et. al. 2004). Το πρώτο βήμα για την προστασία του περιβάλλοντος και ειδικότερα των υδάτινων οικοσυστημάτων, όπως είναι οι θάλασσες, τα ποτάμια και οι λίμνες, αλλά και τα υπόγεια νερά των υδροφορέων και των εδαφών, θεωρείται αναμφίβολα η κατασκευή μονάδων επεξεργασίας υγρών και στερεών αποβλήτων. Όσον αφορά την επεξεργασία των λυμάτων, η μακροχρόνια εμπειρία και η προηγμένη τεχνολογία και τεχνογνωσία - τόσο στην Ελλάδα και στην υπόλοιπη Ευρωπαϊκή Ένωση όσο και στις Ηνωμένες Πολιτείες και στον Καναδά - οδηγούν στο συμπέρασμα ότι, ένα ποσοστό των συμβατικών μονάδων επεξεργασίας λυμάτων για μικρούς Δήμους και Κοινότητες, δεν λειτουργεί ικανοποιητικά. Αυτό οφείλεται κυρίως στο υψηλό κόστος λειτουργίας και συντήρησής τους, τα οποία οι τοπικοί φορείς αδυνατούν να καλύψουν. Ακριβώς αυτοί οι λόγοι οδήγησαν την επιστημονική κοινότητα να στραφεί σε εφικτές λύσεις για μικρές πόλεις και κοινότητες, αναπτύσσοντας μεθόδους οι οποίες απαιτούν χαμηλότερο κόστος κατασκευής, λειτουργίας και συντήρησης και οι οποίες είναι φιλικότερες προς το περιβάλλον. Οι μέθοδοι αυτές οδήγησαν στα Φυσικά Συστήματα Επεξεργασίας Λυμάτων (Natural Systems for Wastewater Treatment) , τα οποία είναι οι σηπτικές δεξαμενές, τα εδαφικά συστήματα, οι δεξαμενές σταθεροποίησης, τα συστήματα υδροχαρών φυτών και τα συστήματα τεχνητών υγροτόπων. Σύμφωνα με τον Αγγελάκη (1995), φυσικά συστήματα επεξεργασίας λυμάτων ονομάζονται αυτά που η επεξεργασία των λυμάτων διενεργείται με φυσικά μέσα και διεργασίας, όπως είναι οι φυσικές, οι χημικές και οι βιολογικές διεργασίες καθώς και ο συνδυασμός αυτών, οι οποίες λαμβάνουν χώρα στο περιβάλλον "υγρά απόβλητα - ατμόσφαιρα - έδαφος - φυτό". Όπως είναι γνωστό, διάφορες φυσικές, χημικές και βιολογικές διεργασίες συμβαίνουν στο φυσικό περιβάλλον με την αλληλεπίδραση του νερού, του εδάφους, της ατμόσφαιρας και φυτικών και ζωικών οργανισμών. Τα φυσικά συστήματα επεξεργασίας σχεδιάζονται έτσι, ώστε να χρησιμοποιούν τα πλεονεκτήματα τέτοιων φυσικών διεργασιών, στην επεξεργασία των υγρών αποβλήτων. Πολλές φορές οι διεργασίες που εμπλέκονται στα φυσικά συστήματα επεξεργασίας είναι οι ίδιες με αυτές που συμβαίνουν στα μηχανικά ή συμβατικά συστήματα επεξεργασίας, όπως είναι: η καθίζηση, η διήθηση, η μεταφορά αερίων, η προσρόφηση, η ιοντική εναλλαγή, η χημική κατακρήμνιση, η χημική οξείδωση και αναγωγή και η βιολογική μετατροπή και αποδόμηση και άλλες, που είναι μοναδικές σε φυσικά συστήματα επεξεργασίας, όπως είναι η φωτοσύνθεση, η φωτοοξείδωση και η πρόσληψη από τα φυτά. Στα φυσικά συστήματα οι διεργασίες συντελούνται με ‘φυσικές’ ταχύτητες και τείνουν να διενεργούνται περισσότερες από μία συγχρόνως, σε έναν ‘οίκοσυστηματικό αντιδραστήρα’, σε αντίθεση με τα μηχανικά συστήματα, στα οποία συμβαίνουν διαδοχικά και σε διαφορετικούς, σε σειρά αντιδραστήρες ή δεξαμενές, με επιταχυνόμενες ταχύτητες, ως αποτέλεσμα της εισρέουσας σε αυτές ενέργειας. (Metcalf and Eddy, 1991). Η γνώση των αντικειμένων της διαχείρισης των υδατικών πόρων, συμπεριλαμβανόμενης και αυτής των υγρών αποβλήτων, γίνεται όλο και περισσότερο απαραίτητη για την ελληνική πραγματικότητα. Η ανάγκη για ορθολογική διαχείριση των υδατικών πόρων και ιδιαίτερα η απαίτηση για βέλτιστους και αξιόπιστους σχεδιασμούς έργων διαχείρισης των υγρών αποβλήτων έγινε εντονότερη το 1991 ,μετά την έκδοση της Οδηγίας (91/271/ΕΟΚ) του Συμβουλίου των Ευρωπαϊκών Κοινοτήτων για την επεξεργασία των υγρών αστικών αποβλήτων (ΚΥΑ 5673/400/1997 για εναρμόνιση της ελληνικής νομοθεσίας), η οποία επιβάλει την εγκατάσταση ΜΕΥΑ σε όλες τις πόλεις τις Κοινότητας. Η χρησιμοποίηση μονάδων επεξεργασίας υγρών αστικών αποβλήτων αποτέλεσε το πρώτο βήμα για την προστασία των υδάτινων αποδεκτών. Η λειτουργία των συμβατικών μονάδων επεξεργασίας λυμάτων έδειξε ότι μεγάλο ποσοστό αυτών δεν αποδίδουν ικανοποιητικά, ιδίως σε μικρούς οικισμούς, εξαιτίας του μικρού κόστους λειτουργίας και συντήρησης, αλλά και της έλλειψης εξειδικευμένου προσωπικού. Οι λόγοι αυτοί οδήγησαν στην αναζήτηση και εφαρμογή εναλλακτικών μεθόδων επεξεργασίας, που βασίζονται σε φυσικές διεργασίες, όπως είναι τα φυσικά συστήματα επεξεργασίας υγρών αποβλήτων. Τα συστήματα αυτά παρουσιάζουν σημαντικά πλεονεκτήματα, όπως πολύ χαμηλές απαιτήσεις σε ενέργεια, χαμηλό λειτουργικό κόστος, μη χρησιμοποίηση πρόσθετων χημικών μέσων και εύκολη, χαμηλού κόστους, συντήρηση. Το σημαντικότερο μειονέκτημά τους είναι η μεγάλη έκταση, που απαιτείται για τη λειτουργία τους, γεγονός που περιορίζει την εφαρμογή τους, κυρίως σε μικρές πόλεις και οικισμούς. Αξίζει να σημειωθεί ότι στην πράξη, η απαιτούμενη έκταση μπορεί να μειωθεί έως και 50% με τη χρήση ειδικής τεχνικής/ τεχνολογίας (πατέντα) από τους ειδικούς. Η βέλτιστη επιλογή συστήματος επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων δεν είναι πάντα προφανής, αφού εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, ενώ επιπλέον στη διαδικασία απόφασης λαμβάνουν μέρος πολλοί συμμετέχοντες με ποικίλα συμφέροντα. Στο πλαίσιο μίας ολοκληρωμένης προσέγγισης απαιτείται η εφαρμογή τόσο των συμβατικών όσο και των νεότερων μεθόδων. Η λήψη αποφάσεων σε θέματα διαχείρισης λυμάτων απαιτεί την αξιολόγηση εναλλακτικών αναπτυξιακών σεναρίων. Αυτή η διαδικασία αποτίμησης εναλλακτικών πρακτικών διαχείρισης προσπαθεί να ενσωματώσει μια σειρά τεχνικών, οικονομικών, κοινωνικών, ενεργειακών και περιβαλλοντικών παραμέτρων, ώστε να υπάρξει μια ολοκληρωμένη προσέγγιση του θέματος. Στην τελική κατάταξη, το προτιμητέο σενάριο έχει το χαμηλότερο κατασκευαστικό και λειτουργικό κόστος και τη μικρότερη περιβαλλοντική επιβάρυνση. Δεν είναι όμως εύκολα αποδεκτό από την κοινωνία κι αυτό ίσως αποτελέσει πρόβλημα στην εφαρμογή του. Το σημείο αυτό είναι κρίσιμο κι απαιτεί σωστή πολιτική και ενημέρωση των πολιτών για τα πλεονεκτήματα του σεναρίου, τονίζοντας ιδιαίτερα το χαμηλό λειτουργικό κόστος, το οποίο επιβαρύνει τους ίδιους τους πολίτες. Η μέχρι τώρα εμπειρία έχει δείξει ότι τα φυσικά συστήματα επεξεργασίας υγρών αποβλήτων, στις χώρες που εφαρμόστηκαν, είναι κατάλληλα από οικονομική σκοπιά για σχετικά μικρές αστικές περιοχές. Ένας επιπλέον λόγος, που τα αναδεικνύουν εξαιρετικά ενδιαφέροντα είναι το γεγονός ότι μειώνουν το μικροβιακό φορτίο των επεξεργασμένων υγρών αποβλήτων σε μεγαλύτερο βαθμό από τα συμβατικά συστήματα, χωρίς να απαιτείται η χλωρίωσή τους. Έτσι, μπορεί να γίνει άμεση επαναχρησιμοποίησή τους για άρδευση σε κατάλληλες καλλιέργειες, με προφανή οικονομικά οφέλη. Τελικά, η πίεση της Οδηγίας για την επεξεργασία των υγρών αστικών αποβλήτων αναγκάζει ακόμα και τους πληθυσμιακά μικρούς ημιαστικούς και αγροτικούς οικισμούς να εγκαθιστούν μονάδες επεξεργασίας λυμάτων. Για τέτοιους οικισμούς τα φυσικά συστήματα θα μπορούσαν να αποτελέσουν οικονομικά και περιβαλλοντικά βέλτιστη λύση. Οι φυσικές μέθοδοι επεξεργασίας και ιδιαίτερα οι τεχνητοί υγρότοποι τυγχάνουν σήμερα γενικής αποδοχής διεθνώς (EU, USA κ.λ.π.) αλλά και στη χώρα μας ως μια αξιόπιστη και κατάλληλη για μικρούς οικισμούς μέθοδος επεξεργασίας υγρών αστικών αποβλήτων. Ο σχεδιασμός όμως των ΕΕΛ με τεχνητούς υγροτόπους δεν ακολουθεί έστω και σε γενικές γραμμές κάποιες καθολικά αποδεκτές αρχές, κατευθύνσεις ή οδηγίες αλλά εξαρτάται πλήρως από τον εκάστοτε μελετητή καθώς δεν έχουν διαμορφωθεί επικρατούσες επιστημονικές απόψεις. Οι επιβλέπουσες τεχνικές υπηρεσίες των δήμων και οι ΤΥΔΚ συνήθως δεν διαθέτουν επαρκή εμπειρία και ενημέρωση ώστε να είναι σε θέση να προσδιορίσουν τη γενική προσέγγιση του σχεδιασμού. Για την αντιμετώπιση του προβλήματος αυτού θα ήταν σκόπιμη η δημιουργία (π.χ. από την Κεντρική Ένωση Δήμων Ελλάδος) μιας τράπεζας δεδομένων με τα χαρακτηριστικά και την απόδοση των ΕΕΛ με φυσικά συστήματα που κατασκευάσθηκαν ή μελετήθηκαν στην Ελλάδα με σκοπό την υποβοήθηση διαμόρφωσης εθνικών προδιαγραφών σχεδιασμού.

ΔΗΜΗΤΡΑ ΛΥΜΠΕΡΟΠΟΥΛΟΥ
ΓΕΩΠΟΝΟΣ ΤΕ MSC
ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΚΑΙ ΟΙΚΟΛΟΓΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ