Η ανεξέλεγκτη απόρριψη αστικών λυμάτων χωρίς την κατάλληλη επεξεργασία, αποτελεί μια από τις κυριότερες αιτίες υποβάθμισης των υδάτινων αποδεκτών και γενικότερα του περιβάλλοντος. Η ολοένα και μεγαλύτερη σημασία που δίδεται στην προστασία και διαφύλαξη των υδάτινων πόρων, η φύση των προς επεξεργασία λυμάτων και τα προβλήματα που προέκυψαν κατά την εφαρμογή των μεθόδων επεξεργασίας, οδήγησαν στην εξέλιξη νέων συστημάτων.
Η διπλωματική εργασία ασχολείται με τον σχεδιασμό και την επεξεργασία λυμάτων μικρών οικισμών, για ισοδύναμο πληθυσμό 1200 κατοίκων με δυο διαφορετικές τεχνολογίες : τους Βιοαντιδραστήρες Μεμβρανών (Membrane Bioreactors - MBR) και τον Τεχνητό Υγροβιότοπο (ΤΥ-Constructed Wetland/CW). Οι τεχνολογίες που μελετώνται αποτελούν εναλλακτικές τεχνικές επεξεργασίας λυμάτων, πέρα από τις κλασικές συμβατικές μεθόδους, για μικρούς οικισμούς οι οποίοι είναι απομακρυσμένοι από τις κεντρικές μονάδες επεξεργασίας λυμάτων.
Τα συστήματα MBRs αποτελούν συνδυασμό της κλασικής μεθόδου ενεργού ιλύος με την διύλιση, επιτυγχάνοντας υψηλές ταχύτητες αποδόμησης του οργανικού φορτίου, με ταυτόχρονη νιτροποίηση - απονιτροποίηση και σταθεροποίηση της ιλύος. Οι ΤΥ, αποτελούν μια από τις κατηγορίες των φυσικών συστημάτων επεξεργασίας λυμάτων και θεωρούνται ως μια μέθοδος ιδιαίτερα αποτελεσματική στην απομάκρυνση των ρυπαντών.
Η συγκριτική αξιολόγηση πραγματοποιείται ώστε να προκύψει, εάν μπορούν εφαρμοστούν με επιτυχία στους μικρούς οικισμούς, λαμβάνοντας υπόψη βασικές παραμέτρους. Η σύγκριση αφορά την απαιτούμενη έκταση των έργων, την πολυπλοκότητα της λειτουργίας, τα τεχνικά χαρακτηριστικά, το κόστος κατασκευής και λειτουργίας, τις περιβαλλοντικές οχλήσεις και την απόδοση.
Η συγκριτική αξιολόγηση αποδεικνύει, ότι τόσο τα υβριδικά μηχανικά συστήματα όπως και τα φυσικά συστήματα είναι δύο τεχνολογίες που μπορούν να εφαρμοστούν με επιτυχία σε μικρούς οικισμούς και ότι κρίνονται ως βιώσιμες λύσεις σε συνδυασμό με την εκμετάλλευση των εκροών στην γεωργική γη. Αποδεικνύεται ότι επιτυγχάνουν υψηλή απόδοση αφαίρεσης των ρυπαντών και ότι οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις και οχλήσεις τόσο κατά την διάρκεια της κατασκευής, όσο και κατά την λειτουργία, είναι οι ελάχιστες δυνατές.
Ένα σύστημα επεξεργασίας λυμάτων, σχεδιασμένο και κατασκευασμένο σωστά, επιφέρει μια σειρά από σημαντικές βελτιώσεις στις εξυπηρετούμενες περιοχές, εφόσον εποπτεύεται επαρκώς και πληροί τις απαιτήσεις εκροών, του επιλεγέντος τρόπου διάθεσης. Η επαναχρησιμοποίηση των επεξεργασμένων λυμάτων θεωρείται πλέον μια αξιόπιστη μέθοδος διάθεσης πέρα από τις καθιερωμένες, ιδίως για έργα μικρής κλίμακας. Τα οφέλη είναι πολλαπλά τόσο για την προστασία της δημόσια υγείας, όσο για την προστασία του φυσικού και ανθρωπογενούς περιβάλλοντος.
The uncontrolled discharge of the domestic wastewater without the appropriate treatment is one of the major causes, of the degradation of water accepters and in general of the environment. The increasing interest for the protection and for the preservation of the water resources, local conditions of the field area, the category of the wastewater and the problems that emerged from the application of the various treatment methods have promoted the progress of new technologies in wastewater treatment.
This thesis deals with the design and the wastewater treatment of small settlements with people equivalent 1200 habitants with two different technologies : Membranes Bioreactor System (MBR) and Constructed Wetlands (CWs). The technologies that are studied are alternative wastewater treatment methods beyond the common methods that are used in small communities that are far away from a central wastewater treatment plant.
The MBR System combinates the activate sludge method with filtration obtaining high rates in degradation of the organic load with nitrification - denitrification and stabilization of the sludge. Constructed wetlands are a technology of natural systems with high efficiency.
The comparative study is been conducted to find out if the methods can be success-fully applied in small settlements, taking into account basic parameters. The com-parison concerns the demanded area for the constructed plants, the complexity of the function, technical informations, the investment and operating costs, the environ-mental impacts and the efficiency of the methods.
The comparative study proves that the hybrid systems and the natural system too, can be successfully applied in small settlements and are sustainable solutions for the disposal of the treated effluent for crop irrigation. The two methods obtain high effi-ciency in the removal of the pollutants and the environmental impacts that are oc-curred from the construction and the operation of the plants, are very small.
A wastewater treatment system which is designed and properly constructed, brings a number of improvements to the area that is served and if its monitored well, meets the discharge requirements, of the chosen disposal method. The reuse of the effluents is a relivable disposal method beyond the common disposal methods especially for small plants. The benefits are the protection of public health, and also the protection of the natural and anthropogenic environment.
ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΒΙΟΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΩΝ ΜΕΜΒΡΑΝΩΝ (MBR) & ΤΕΧΝΗΤΟΥ ΥΓΡΟΒΙΟΤΟΠΟΥ (CW) ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΛΥΜΑΤΩΝ ΜΙΚΡΩΝ ΟΙΚΙΣΜΩΝ