ΤΟ ΠΡΟΒΛΗΜΑ / THE PROBLEM
Ο κύριος στόχος της Ευρωπαϊκής Οδηγίας για την Επεξεργασία Αστικών Λυμάτων (UWWT) (91/271/EEC) και της αντίστοιχης εθνικής νομοθεσίας είναι η προστασία του περιβάλλοντος – και συγκεκριμένα των επιφανειακών υδάτων – από τις δυσμενείς επιπτώσεις των απορρίψεων λυμάτων, όπως είναι η οργανική ρύπανση που καταναλώνει οξυγόνο, η οποία υποβαθμίζει την υδρόβια ζωή και η μικροβιολογική μόλυνση με παθογόνα. Τα τελευταία στοιχεία δείχνουν ότι πάνω από το 90% των αστικών λυμάτων της Ευρώπης συλλέγονται και υφίστανται επεξεργασία σύμφωνα με τα πρότυπα της ΕΕ. Ωστόσο, εξακολουθούν να υπάρχουν διαφορές μεταξύ των χωρών και η υλοποίηση της φιλοδοξίας της Ευρωπαϊκής Πράσινης Συμφωνίας και του Σχεδίου Δράσης Μηδενικής Ρύπανσης, όπως οι τάσεις στις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου από τον τομέα επεξεργασίας αστικών λυμάτων, απαιτεί νέες απαντήσεις για την καλύτερη ενοποίηση κυκλικών συστημάτων για την επαναχρησιμοποίηση νερού και λάσπης και την ανάκτηση συστατικών.
Λαμβάνοντας υπόψη τα παραπάνω, η Ευρωπαϊκή Επιτροπή δημοσίευσε έναν οδικό χάρτη το 2020 σχετικά με την UWWT και μια εκτίμηση επιπτώσεων το 2022 με στόχο να προτείνει ένα αναθεωρημένο και εκσυγχρονισμένο νομικό κείμενο υπό το φως της Ευρωπαϊκής Πράσινης Συμφωνίας.
Ενώ η UWWT έχει αποδειχθεί πολύ αποτελεσματική συνολικά όταν εφαρμόζεται πλήρως, εξακολουθούν να υπάρχουν τομείς που χρειάζονται περαιτέρω βελτίωση, όπως:
- η ρύπανση από μικρότερους οικισμούς (<2000 ι.π.) που επί του παρόντος δεν καλύπτονται στον ίδιο βαθμό από την Οδηγία ή προέρχονται από μικρής κλίμακας ή μεμονωμένα συστήματα επεξεργασίας λυμάτων ή από υπερχείλιση ομβρίων υδάτων και αστική απορροή. Οι μικροί οικισμοί ή οι μη συνδεδεμένες κατοικίες ασκούν σημαντικές πιέσεις στο 11% των υδάτινων επιφανειακών σωμάτων της ΕΕ.
- η οδηγία είναι πολύ παλιά για να αντιμετωπίσει επαρκώς νέες ανησυχίες, όπως η ρύπανση των υδάτινων σωμάτων από κάθε είδους μικρορύπους, συμπεριλαμβανομένων των φαρμακευτικών υπολειμμάτων και των μικροπλαστικών στο σύστημα αποχέτευσης.
- οι νέες φιλοδοξίες σχετικά με την αποδοτική χρήση ενέργειας, τη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου και την κυκλική οικονομία. Ο τομέας των λυμάτων θα μπορούσε να κάνει περισσότερα για να βοηθήσει στην επίτευξη των στόχων για το κλίμα και την ενέργεια σε ολόκληρη την ΕΕ.
ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ
Η Ελλάδα έχει ολοκληρώσει την κατασκευή υποδομών λυμάτων σε μεγάλο βαθμό, αφού το 91% του πληθυσμού της χώρας είναι ήδη συνδεδεμένο με 254 αστικές εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων (Ευρωπαϊκή Επιτροπή, 2018). Ωστόσο, πρέπει να αντιμετωπιστούν πολλά προβλήματα. Σχεδόν το 90% του πληθυσμού που ζει σε οικισμούς με λιγότερο από 2.000 ισοδύναμους κατοίκους (ΙΚ) και το 58% του πληθυσμού που ζει σε οικισμούς με 2.000-10.000 ΙΚ (δηλαδή, 11.944 και 203 οικισμοί, αντίστοιχα) δεν εξυπηρετούνται από μονάδες επεξεργασίας λυμάτων. Αυτό αποτελεί μια πρόσθετη πρόκληση για τις ελληνικές αρχές όχι μόνο να καλύψουν αυτά τα υφιστάμενα κενά αλλά και να αντιμετωπίσουν τις νέες περιβαλλοντικές και κοινωνικές προκλήσεις στη νέα εποχή της Πράσινης Συμφωνίας.
Επιπλέον, υπάρχει περιορισμένη επαναχρησιμοποίηση των επεξεργασμένων λυμάτων και της πλεονάζουσας ιλύος που παράγεται. Υπάρχουν πολλές παλιές μονάδες επεξεργασίας με σχετικά υψηλή κατανάλωση ενέργειας και διαχείριση αποτυχημένων ή ανεπαρκώς σχεδιασμένων συστημάτων σηπτικών δεξαμενών, που εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται σε αρκετές (κυρίως αγροτικές) περιοχές, χωρίς συστήματα αποχέτευσης. Δεδομένου ότι οι περισσότερες εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων στη χώρα βρίσκονται μακριά από καλλιεργήσιμες γεωργικές εκτάσεις, η επαναχρησιμοποίηση του επεξεργασμένου νερού για γεωργική άρδευση εφαρμόζεται μόνο στο 13% των υφιστάμενων ΜΕΛ στη.
Είναι σαφές ότι μια νέα προσέγγιση είναι απαραίτητη για την επίτευξη των νέων στόχων που έχουν τεθεί. Χρειάζονται νέες, βιώσιμες και οικονομικά αποδοτικές μέθοδοι που θα εξυπηρετούσαν την προσέγγιση της αποκεντρωμένης επεξεργασίας λυμάτων. Μια νέα προσέγγιση θα πρέπει επίσης να εξετάσει τη μετάβαση σε μια κυκλική οικονομία στον τομέα των λυμάτων. Αυτός είναι ένας στόχος που μπορεί να επιτευχθεί με τη διπλή παρέμβαση της αλλαγής του υποδείγματος διαχείρισης: αντικατάσταση μηχανικών και ενεργοβόρων τεχνολογιών σε μικρή/μικρομεσαία κλίμακα με μια πράσινη τεχνολογία χαμηλού περιβαλλοντικού αποτυπώματος και υιοθέτηση πρακτικών για ανάκτηση πόρων και χρήση στη γεωργία.
Τέτοιες πρακτικές και μια τέτοια μεθοδολογική προσέγγιση προτείνεται από αυτό το έργο σύμφωνα με το Σχέδιο Δράσης της ΕΕ για την Κυκλική Οικονομία (2018) που αποτελεί μέρος της Πράσινης Συμφωνίας της ΕΕ, για την καλύτερη διαχείριση των βιολογικών αποβλήτων και την ενθάρρυνση της επαναχρησιμοποίησης και ανάκτησης λυμάτων. Το προτεινόμενο έργο ενσωματώνει στον πυρήνα του την ανάγκη μείωσης του περιβαλλοντικού αποτυπώματος και των εκπομπών αερίων θερμοκηπίου σε έναν σημαντικό βιομηχανικό τομέα όπως η διαχείριση των λυμάτων.
ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΤΕΧΝΗΤΩΝ ΥΓΡΟΒΙΟΤΟΠΩΝ
Μέχρι σήμερα, έχουν δοκιμαστεί διάφοροι σχεδιασμοί ΤΥ για την επεξεργασία λυμάτων, όπως είναι τα συστήματα μονού σταδίου (π.χ. κατακόρυφη ροή – VF, οριζόντια ροή – HF, επιφανειακή ροή – SF) και τα υβριδικά συστήματα (πολλών σταδίων). Αν και δεν υπάρχουν τόσα πολλά παραδείγματα διεθνώς, είναι γνωστό ότι τα υβριδικά συστήματα ΤΥ που συνδυάζουν διαφορετικούς τύπους ΤΥ τείνουν να έχουν υψηλότερη απόδοση αφαίρεσης ρύπων. Τα υβριδικά συστήματα ΤΥ μπορούν να θεωρηθούν ως ανάλογα των συστημάτων αναερόβιας-αερόβιας επεξεργασίας, π.χ. το VFCW θα λειτουργούσε ως αερόβιο σύστημα, ενώ το σύστημα HFCW θα λειτουργούσε ως ένα αναερόβιο. Ωστόσο, τα υβριδικά συστήματα, αν και αποτελεσματικά, αυξάνουν περαιτέρω τη απαίτηση σε έκταση. Επιπλέον, τα περισσότερα συστήματα ΤΥ λειτουργούν ως δευτεροβάθμιο στάδιο επεξεργασίας, π.χ., απαιτούν πρωτοβάθμια επεξεργασία για την απομάκρυνση της πλειονότητας των αιωρούμενων στερεών από τα λύματα. Υπάρχει μόνο ένας σχεδιασμός, γνωστός ως γαλλικό σύστημα, που μπορεί να δέχεται ακατέργαστα λύματα χωρίς πρωτογενή καθίζηση, αλλά αυτό απαιτεί επίσης ένα δεύτερο στάδιο ΤΥ για να παρέχει μια αποδεκτή ποιότητα εκροής.
Ένας σχεδιασμός που έχει αναπτυχθεί τα τελευταία χρόνια είναι ο αεριζόμενος ΤΥ. Σε αεριζόμενους ΤΥ χρησιμοποιείται τεχνητός αερισμός για περαιτέρω βελτίωση της διαθεσιμότητας οξυγόνου στην κλίνη. Αν και ο αερισμός των λυμάτων είναι μια κοινή πρακτική σε άλλες τεχνολογίες επεξεργασίας, είναι καινούργια πρακτική σε ΤΥ. Η ενεργειακή ζήτηση σε αυτή την περίπτωση είναι χαμηλότερη, τυπικά 10–15% της ενεργειακής ανάγκης για μια συμβατική τεχνολογία. Το κύριο πλεονέκτημα αυτής της τροποποίησης είναι η καλή ανάμιξη του αέρα με τα λύματα, που έχει ως αποτέλεσμα βελτιωμένες αερόβιες συνθήκες και, κατά συνέπεια, αυξημένη απόδοση. Οι αεριζόμενοι ΤΥ έχουν βρεθεί ότι είναι έως και 10 φορές πιο αποτελεσματικοί στην απομάκρυνση αζώτου σε σύγκριση με τα παθητικά συστήματα ΤΥ, πράγμα που σημαίνει ότι η απαίτηση σε έκταση είναι επίσης σημαντικά χαμηλότερη, μειώνοντας έτσι το κόστος επένδυσης.
Επιπλέον, περαιτέρω έρευνα διεξάγεται ακόμη σχετικά με τα πληρωτικά υλικά που χρησιμοποιούνται σε ΤΥ. Εναλλακτικά οργανικά μέσα όπως το βιοεξανθράκωμα που παράγεται από οργανικά απόβλητα, εμφανίζονται ως ελκυστικά υλικά για συστήματα ΤΥ, καθώς μπορούν όχι μόνο να βελτιώσουν την απόδοση επεξεργασίας (π.χ. να ενισχύσουν την απονιτροποίηση) αλλά και να ενισχύσουν τις πτυχές κυκλικότητας του συστήματος. Ένα ανακυκλωμένο πλαστικό υλικό έχει χρησιμοποιηθεί επίσης σε ένα σύστημα ΤΥ με πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα (αυξημένη απόδοση στην επεξεργασία αγροβιομηχανικών λυμάτων).
Αυτοί οι βασικοί τομείς, ο τεχνητός αερισμός, η διαχείριση της λάσπης και εναλλακτικά υλικά υποστρώματος, αντιπροσωπεύουν τους πιο σημαντικούς ερευνητικούς τομείς στον τομέα της τεχνολογίας ΤΥ.