Πληροφορίες

Στάδια επεξεργασίας λυμάτων

Υπάρχουν συνήθως τρία βασικά στάδια επεξεργασίας λυμάτων:

Η Πρωτοβάθμια επεξεργασία: Στοχεύει κυρίως στην αφαίρεση του αιωρούμενου υλικού (οργανικού και ανόργανου).Αποτελείται συνήθως από την Προεπεξεργασία και την Πωτοβάθμια Καθίζηση. Η Προεπεξεργασία περιλαμβάνει την Εσχάρωση, τους Πολτοποιητές και τα Τριβεία, την Εξάμμωση, καθώς και την μέτρηση ή/και την εξισορρόπηση της παροχής. Στόχος της είναι η απομάκρυνση σωμάτων που επιπλέουν ή βρίσκονται σε αιώρηση στα λύματα και εγκυμονούν κινδύνους έμφραξης των αγωγών, καταστροφής του μηχανολογικού εξοπλισμού(π.χ αντλίες) και τελικώς δυσλειτουργίας των μονάδων επεξεργασίας που ακολουθούν.Η Πρωτοβάθμια Καθίζηση περιλαμβάνει δεξαμενές καθίζησης (συνήθως κυκλικής διατομής) που συχνά αναφέρονται εν συντομία ΔΠΚ (Δεξαμενές Πρωτοβάθμιας Καθίζησης)και έχει ως σκοπό να απομακρύνει τα αιωρούμενα οργανικά και ανόργανα στερεά (10-1 έως 10-2 mm), ώστε να μειωθεί το ρυπαντικό φορτίο που προορίζεται για τα επόμενα στάδια επεξεργασίας. Η πρωτοβάθμια καθίζηση αφιρεί τα καθιζάνοντα στερεά υπό μορφή Πρωτοβάθμιας Ιλύος(Λάσπης) και το υπερκείμενο υγρό αποτελεί την πρωτοβάθμια επεξεργασμένη εκροή, που είναι διαθέσιμη προς περαιτέρω επεξεργασία.

Η Δευτεροβάθμια Επεξεργασία: Βιολογικός καθαρισμός στον οποίο αφαιρούνται οι οργανικές ουσίας με την βοήθεια αερισμόυ (οξυγόνωσης).

Η Τριτοβάθμια Επεξεργασία:Σκοπός είναι η αφαίρεση βαρέων μετάλλων και τοξικών ή άλλων συστατικών. Το στάδιο αυτό είναι επιθυμητό όταν η παρουσία βιομηχανικών αποβλήτων στα λύματα είναι σημαντική και ο στόχος είναι η επαναχρησιμοποίηση των λυμάτων (π.χ στην βιομηχανία, για άρδευση ή για χώρους αναψυχής). Στο στάδιο αυτό περιλαμβάνονται επεξεργασίες όπως η Κροκίδωση-Ιζηματοποίηση, η Διύλιση, η Προσρόφηση σε Ενεργό Άνθρακα και διεργασίες με Μεμβράνες.

Αρχικό στάδιο καθαρισμού

Στο αρχικό στάδιο καθαρισμού απομακρύνονται υλικά όπως τα λίπη και τα έλαια, άμμος. Εδώ εφαρμόζεται ο μηχανικός τρόπος. Ύστερα αφαιρούνται τα μεγάλα αντικείμενα όπως τα ξύλα, τα σίδερα, κουτιά κ.α. Αυτό γίνεται γιατί υπάρχει περίπτωση να καταστραφούν οι εγκαταστάσεις του βιολογικού καθαρισμού αν αυτά τα υλικά περάσουν μέσα. Εδώ χρησιμοποιούνται σχάρες, για την κατακράτηση των στερεών υλικών. Ύστερα γίνεται η ιζηματογένεση . Σε όλες σχεδόν τις εγκαταστάσεις υπάρχει αυτό το στάδιο. Εκεί τα βαριά λύματα ανεβαίνουν στην επιφάνεια (κόπρανα, λάσπη), ώστε να αφαιρεθούν.

Δεύτερο στάδιο

Στο δεύτερο στάδιο καθαρισμού αφαιρούνται βιολογικά απόβλητα όπως το ανθρώπινα απόβλητα και τα σαπούνια. Η πλειονότητα των βιολογικών εγκαταστάσεων χρησιμοποιεί αερόβια αποικοδόμηση. Για να έιναι αποτελασματικό ο οργανισμός απαιτεί οξυγόνο και ένα υπόστρωμα για να ζήσει. Υπάρχουν πολλοί τρόποι με τους οποίους μπορεί να γίνει αυτό. Σε όλες τις μεθόδους τα βακτήρια και τα πρωτόζωα (αποικοδομητές γενικότερα) καταναλώνουν υλικά όπως ζάχαρη.

Τριτοβάθμια (Χημική) Επεξεργασία Λυμάτων

Η τριτοβάθμια επεξεργασία λυμάτων αφαιρεί σχεδόν όλο το ποσοστό των παθογόνων ουσιών κυρίως με χημικές διαδικασίες. Δεν μπορεί να εφαρμοστεί σε όλα τα εργοστάσια επεξεργασίας λυμάτων εξαιτίας του υψηλού κόστους του εξοπλισμού. Κύριος σκοπός είναι η αφαίρεση του φωσφόρου και του αζώτου. Το άζωτο μπορεί να βρίσκεται στο νερό με την μορφή αμμωνίας η οποία είναι τοξική για τα ψάρια. Οι ενώσεις του φωσφόρου (άλας) μπορούν να προκαλέσουν ανάπτυξη αλόης η οποία μπορεί να προκαλέσει ευτροφισμό στις λίμνες.

Μη συμβατικές μέθοδοι επεξεργασίας λυμάτων

Ηλεκτρομαγνητικά Κύματα: Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία είναι η μετάδοση της ενέργειας στο χώρο με τη χρήση ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων. Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία μπορεί να προσδιοριστεί με βάση τη συχνότητα, το κενό το μήκος κύματος, η την ενέργεια των φωτονίων. Για τον καθαρισμό του νερού τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα στην χαμηλότερη θέση της υπεριώδους δεσμίδας θα έχουν ως αποτέλεσμα την θέρμανση του νερού.

Διαχείριση Λάσπης

Η λάσπη που είναι χωριστεί από τα λύματα πρέπει να διαχειριστεί και να υποστεί επεξεργασία με αποτελεσματικό και ασφαλή τρόπο. Ο σκοπός της χώνεψης της λάσπης είναι η μείωση της οργανικής ύλης, των παθογόνων μικροοργανισμών. Οι πιο συνηθισμένοι μέθοδοι επεξεργασίας της λάσπης είναι: Η αναερόβια χώνεψη, η αερόβια χώνεψη και η σύνθεση.

Αναερόβια Χώνεψη: Η αναερόβια χώνεψη είναι μια διαδικασία η οποία πραγματοποιείται με την απουσία οξυγόνου, Η διαδικασία μπορεί να είναι είτε θερμόφιλη χώνεψη στην οποία η λάσπη βρίσκεται υπό ζύμωση μέσα σε δεξαμενές σε θερμοκρασία 55 βαθμών κελσίου. Ονομάζεται θερμόφιλη εξαιτίας των μικροοργανισμών που παίρνουν μέρος στην διαδικασία οι οποίοι περιέχουν ένζυμα τα οποία λειτουργούν σε υψηλές θερμοκρασίες. Αυτά τα ένζυμα έχουν μεγάλη σημασία σε πολλές εφαρμογές της βιοτεχνολογίας. Επίσης η διαδικασία μπορεί να είναι είτε μεσόφιλη δηλαδή σε θερμοκρασία 36 βαθμών κελσίου. Κατά την αναερόβια χώνεψη παράγεται βιοαέριο με υψηλή περιεκτικότητα σε μεθάνιο το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την θέρμανση των δεξαμενών καθώς και για την κάλυψη των ενεργειακών αναγκών των εγκαταστάσεων. Σε μεγάλες μονάδες επεξεργασίας λυμάτων μπορεί να παραχθεί περισσότερη ενέργεια από όση χρειάζεται για την κάλυψη των ενεργειακών αναγκών της μονάδας. Τα πλεονεκτήματα της αεροβικής διαδικασίας είναι η παραγωγή του μεθανίου και τα μειονεκτήματα είναι η μεγάλη χρονική περίοδος που χρειάζεται η διαδικασία (ως 30 ημέρες) καθώς και το υψηλό κόστος.

Αεροβική Χώνεψη: Η αεροβική χώνεψη είναι μια βακτηριακή διαδικασία η οποία συμβαίνει παρουσία οξυγόνου. Κάτω από αεροβικές συνθήκες τα βακτήρια καταναλώνουν με γρήγορο ρυθμό την οργανική ύλη μετατρέποντας την σε διοξείδιο του άνθρακα. Αφού η οργανική ύλη καταναλωθεί τα βακτήρια πεθαίνουν και καταναλώνονται από άλλα βακτήρια. Τα πλεονεκτήματα της αεροβικής διαδικασίας είναι ότι πραγματοποιείται πολύ γρηγορότερα έχοντας έτσι μικρότερες κεφαλαιουχικές δαπάνες, δηλαδή αποδίδει περισσότερο. Τα λειτουργικά κόστη όμως είναι πολύ μεγαλύτερα εξαιτίας των ενεργειακών κοστών για τον αερισμό που χρειάζεται για την προσθήκη οξυγόνου στην διαδικασία.