Συνήθως ο συντελεστής της ενέργειας αποτελεί το δεύτερο μεγαλύτερο λειτουργικό κόστος μιας εγκατάστασης επεξεργασίας λυμάτων, μετά τις δαπάνες προσωπικού. Επιπρόσθετα, κατά κανόνα, για την παραγωγή της καταναλισκόμενης ενέργειας χρησιμοποιούνται συμβατικά καύσιμα, με συνέπεια συμβολή στο αποτύπωμα άνθρακα και στη ρύπανση της ατμόσφαιρας.
Αποτύπωμα άνθρακα και ενέργεια
Η ενέργεια που καταναλώνεται παγκοσμίως για την ύδρευση και αποχέτευση και κατόπιν για την επεξεργασία των λυμάτων ανέρχεται σε περίπου στο 2% της συνολικής ενέργειας, με ένα σημαντικό μέρος της τάξης του 30-40% να αντιστοιχεί στις ανάγκες επεξεργασίας των λυμάτων. Προτείνονται διάφοροι δείκτες για την ενεργειακή κατανάλωση σε εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων, ενώ έχει παρατηρηθεί μια αξιοσημείωτη διακύμανση των ενεργειακών καταναλώσεων.
Στις ΗΠΑ έχει βρεθεί να κυμαίνεται μεταξύ 16 και 71 kWh/PE, στην Αυστραλία μεταξύ 30 και 120 kWh/PE και στην Ευρώπη μεταξύ 20 και 120 kWh/PE. Μια έρευνα του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου (ΕΜΠ) στην Ελλάδα διαπίστωσε εύρος διακύμανσης μεταξύ 15 και 86 kWh/PE σε εγκαταστάσεις που εξυπηρετούν από 10.000 μέχρι 4.000.000 ισοδύναμους κατοίκους. Είναι προφανές, από τα παρατηρημένα εύρη των διακυμάνσεων, ότι υπάρχουν περιθώρια βελτίωσης, με πρώτο στόχο τη μείωση των καταναλώσεων και του εύρους διακύμανσης και με δεύτερο τελικό στόχο την επίτευξη ενεργειακά ουδέτερων συστημάτων επεξεργασίας.
Για την επίτευξη του πρώτου στόχου είναι αναγκαία η διερεύνηση και ο προσδιορισμός των παραγόντων που συμβάλλουν στο μεγάλο εύρος καταναλώσεων, όπως είναι το μέγεθος της εγκατάστασης, η παρουσία όμβριων στο σύστημα αποχέτευσης, τυχόν υπερδιαστασιολόγηση της εγκατάστασης κλπ.
Με την εφαρμογή αυτής της διαδικασίας, μπορεί να επιτευχθεί ως πρώτος στόχος η σημαντική μείωση των καταναλώσεων (κατά 30-50%). Ο πιο μακροπρόθεσμος στόχος των ενεργειακά ουδέτερων εγκαταστάσεων προϋποθέτει και την αξιοποίηση του ενεργειακού περιεχομένου των λυμάτων. Το ενεργειακό περιεχόμενο των ανεπεξέργαστων υγρών αποβλήτων σε μια εγκατάσταση επεξεργασίας ανέρχεται σε περίπου 2 kWh/m3 λυμάτων. Το 65% περίπου, που είναι αποθηκευμένο με τη μορφή χημικής ενέργειας, αποτελείται από οργανικές ενώσεις που –υπό κατάλληλες συνθήκες– βιοδιασπώνται από μικροοργανισμούς, ενώ το υπόλοιπο 35% των οργανικών ενώσεων δεν είναι δυνατό να διασπαστεί βιολογικά. Μια τυπική εγκατάσταση επεξεργασίας λυμάτων καταναλώνει περίπου 0,6 kWh/m3 , με τη μισή περίπου ενέργεια να δαπανάται στην κάλυψη των αναγκών σε αερισμό.
Από τα παραπάνω προκύπτει ότι η χημική ενέργεια με τη μορφή οργανικών ενώσεων στα αστικά υγρά απόβλητα είναι σημαντικά υψηλότερη από την ενέργεια που απαιτείται για την επεξεργασία τους.
Τεχνολογίες ανάκτησης θερμότητας μπορούν να έχουν θετική συμβολή· η βασικότερη ωστόσο δυνατότητα παρέχεται με την κατά το δυνατόν πλήρη αξιοποίηση του ενεργειακού περιεχομένου του οργανικού άνθρακα των λυμάτων που εμπεριέχεται στην ιλύ. Θα πρέπει κατά συνέπεια στις νέες εγκαταστάσεις (ή και σε υφιστάμενες, με κατάλληλες τροποποιήσεις όπου είναι εφικτό) να επιλέγονται τέτοιου είδους συστήματα. Η προώθηση καινοτόμων τεχνολογιών, που εξυπηρετούν το σκοπό της ενεργειακής εξοικονόμησης και της ενεργειακής αυτάρκειας των εγκαταστάσεων, προϋποθέτει όχι μόνο την ύπαρξη και γνώση των τεχνολογιών, αλλά και θεσμικές ρυθμίσεις.
Διαχείριση και αξιοποίηση της ιλύος
Στην Ελλάδα, παρά το ότι υπάρχουν πολλές εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων που παράγουν σημαντικές ποσότητες ιλύος, δεν υφίστανται εναλλακτικοί τρόποι διαχείρισης της ιλύος· και η επαναχρησιμοποίησή της για άλλους σκοπούς (γεωργία, λιπασματοποίηση), εκτός από την κλασική διάθεση σε χώρους υγειονομικής ταφής απορριμμάτων, είναι ιδιαίτερα περιορισμένη. Εξαίρεση αποτελούν οι περιπτώσεις του κέντρου επεξεργασίας λυμάτων Ψυττάλειας και της εγκατάστασης επεξεργασίας λυμάτων Θεσσαλονίκης, όπου γίνεται αξιοποίηση της ξηραμένης ιλύος με τη μορφή καυσίμου. Στις υπόλοιπες περιπτώσεις, κατά κύριο λόγο, η παραγόμενη ιλύς οδηγείται σε χώρους υγειονομικής ταφής απορριμμάτων (ΧΥΤΑ), προκαλώντας συχνά περιβαλλοντικά προβλήματα, λόγω της ρύπανσης των επιφανειακών και υπογείων υδάτων. Εκτιμάται μάλιστα ότι η περιορισμένη εφαρμογή της επαναχρησιμοποίησης της ιλύος στην Ελλάδα οφείλεται κυρίως στις ασάφειες ως προς τις ενδεχόμενες αρνητικές επιπτώσεις, που έχουν οδηγήσει σε μια προσπάθεια αναθεώρησης της υφιστάμενης σχετικής νομοθεσίας. Σε σχέση με τα παραπάνω, η υφιστάμενη κατάσταση στην Ελλάδα ως προς τη διαχείριση της ιλύος των εγκαταστάσεων επεξεργασίας λυμάτων καθορίζεται από δύο παραμέτρους:
α) Στο πλαίσιο των αρχών της βιωσιμότητας, η μη αξιοποίηση των χρήσιμων συστατικών της ιλύος, όπως γίνεται στην περίπτωση της ταφής, έρχεται σε αντίθεση με σύγχρονες πρακτικές αξιοποίησης και επαναχρησιμοποίησης της ιλύος. Ως αποτέλεσμα, η διάθεση σε ΧΥΤΑ βρίσκεται στη βάση της πυραμίδας της βιωσιμότητας, ενώ διαπιστώνεται ότι γενικά η πρακτική της επαναχρησιμοποίησης βρίσκεται σε κορυφαία θέση και συμπλέει με την αύξηση της βιωσιμότητας.
β) Η χρήση της ιλύος στη γεωργία νομικά πλαισιώνεται και διέπεται από τις διατάξεις της Οδηγίας 86/278/ΕΟΚ (12/6/1986) «σχετικά με την προστασία του περιβάλλοντος και ιδίως του εδάφους κατά τη χρησιμοποίηση της ιλύος καθαρισμού λυμάτων στη γεωργία», που ρυθμίζει την ορθή χρήση της ιλύος στη γεωργία, ώστε να αποφεύγονται τυχόν επιβλαβείς επιπτώσεις στο έδαφος, στη βλάστηση, στα ζώα και στον άνθρωπο.
Η Οδηγία αυτή εναρμονίστηκε στην ελληνική νομοθεσία με την Κ.Υ.Α. 80568/4225 (Φ.Ε.Κ. 641Β/23-3- 1991), η οποία παρέχει το νομικό πλαίσιο για τη γεωργική χρήση της ιλύος στην Ελλάδα. Ως σκόπιμες στρατηγικές και δράσεις αναφέρονται η οργάνωση και διαχείριση ιλύος με την προώθηση διαδημοτικών και άλλων συνεργασιών, καθώς οι υποδομές ξήρανσης και επεξεργασίας ιλύος σε μικρού και μεσαίου μεγέθους εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων δεν είναι οικονομικά βιώσιμές. Επίσης είναι σκόπιμη η συνεργασία σε ένα συγκεντρωτικό μοντέλο διαχείρισης με κόμβους τις εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων των μεγάλων πόλεων για την επίτευξη καλύτερων οικονομιών κλίμακας, καθώς και η αναζήτηση συνεργασιών Δήμων και Περιφέρειας με ιδιωτικούς ή δημόσιους φορείς για τη δημιουργία διαύλων συγκέντρωσης και διάθεσης επεξεργασμένης ιλύος.
Είναι αναγκαία η υιοθέτηση ενός σύγχρονου θεσμικού πλαισίου που θα στοχεύει στη μεγιστοποίηση της αξιοποίησης της ιλύος και συγκεκριμένα στην αύξηση των δυνατοτήτων χρησιμοποίησης της ιλύος, με τη μορφή εδαφοβελτιωτικού στη γεωργία, στη δασοπονία, στο αστικό και περιαστικό πράσινο και στις αναπλάσεις χώρων.
Παράλληλα θα πρέπει να προτείνεται η προώθηση και υλοποίηση έργων πρόσθετης επεξεργασίας ιλύος που παράγεται σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων, προκειμένου να εξασφαλίζεται η δραστική μείωση παθογόνων στοιχείων της ιλύος (υγιειονοποίηση) και η δραστική αύξηση της περιεκτικότητας στερεών, ώστε να καταστεί ασφαλέστερη και με περισσότερες επιλογές η μετέπειτα διάθεση και εν γένει η αξιοποίησή της.
Επαναχρησιμοποίηση του νερού από την επεξεργασία λυμάτων και αστικό νερό
Η Οδηγία 91/271/ΕΟΚ αναφέρεται με πολύ περιορισμένο τρόπο στην επαναχρησιμοποίηση των λυμάτων, για τα οποία απλά αναφέρει ότι πρέπει να υποβάλλονται σε επαναχρησιμοποίηση, όταν κρίνεται σκόπιμο. Λόγω της απουσίας ενός ενιαίου θεσμικού πλαισίου και της έλλειψης σαφών κατευθύνσεων, η επαναχρησιμοποίηση του νερού από την επεξεργασία λυμάτων στην Ευρώπη έχει περιορισμένη εφαρμογή. Το σκεπτικό ωστόσο της επαναχρησιμοποίησης κατάλληλα επεξεργασμένων αστικών ή βιομηχανικών λυμάτων παρουσιάζει εγγενή οφέλη, που σχετίζονται με την εξοικονόμηση υδατικών πόρων, με την προστασία του περιβάλλοντος και με οικονομικά κέρδη. Προϋποθέτει φυσικά έναν ολοκληρωμένο και ορθολογικό σχεδιασμό, που λαμβάνει υπόψη τους ενδεχόμενους κινδύνους και περιορισμούς.
Είναι πλέον αναγνωρισμένο ότι το βασικό πλεονέκτημα της επαναχρησιμοποίησης έγκειται στην εξοικονόμηση νερού. Κατά συνέπεια, το αναμενόμενο όφελος είναι άμεσα συσχετισμένο με τη διαθεσιμότητα υδατικών πόρων, και επομένως η σκοπιμότητα της επαναχρησιμοποίησης θα πρέπει να αξιολογείται σε συνάρτηση με τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά της κάθε περιοχής.
Η επαναχρησιμοποίηση του νερού από την επεξεργασία των λυμάτων υπόκειται σε σοβαρούς περιορισμούς, που υπαγορεύονται από διαπιστωμένους αλλά και θεωρητικούς κινδύνους, οι οποίοι δεν γίνονται αποδεκτοί, ιδίως σε χώρες με μεγάλες απαιτήσεις και υψηλά επίπεδα ασφάλειας ως προς τα θέματα της δημόσιας υγείας.
Το γενικό συμπέρασμα που έχει προκύψει μετά από πολύχρονες διεθνείς έρευνες δεν είναι καθόλου ενθαρρυντικό για την άμεση επαναχρησιμοποίηση του νερού για πόση, ενώ σοβαροί ενδοιασμοί υπάρχουν και για τον εμπλουτισμό υπόγειων υδροφορέων που τα νερά τους προορίζονται για πόση.
Πολύ καλύτερες προοπτικές παρουσιάζει η επαναχρησιμοποίηση για άρδευση, για αστικές (πλην πόσης) χρήσεις, για το περιαστικό πράσινο, για τη δημιουργία ή τον εμπλουτισμό υδάτινων σωμάτων για αναψυχή και για ορισμένες βιομηχανικές δραστηριότητες. Το κενό της ευρωπαϊκής νομοθεσίας καλύφθηκε για τη χώρα μας το 2011, με τη θέσπιση σχετικού πλαισίου για την επαναχρησιμοποίηση του νερού των επεξεργασμένων υγρών αποβλήτων (ΚΥΑ 145116/2011), που ευνοεί την αποδοτική χρήση και εξοικονόμηση των πόρων.
Παρά το γεγονός αυτό, η επαναχρησιμοποίηση του νερού από την επεξεργασία των λυμάτων είναι πολύ περιορισμένη και δεν ξεπερνά το 2% του συνόλου των επεξεργασμένων λυμάτων. Από την ποσότητα αυτή το 85% επαναχρησιμοποιείται για σκοπούς άρδευσης και το 15% ως νερό βιομηχανικής χρήσης.
Μέτρα που θα βοηθούσαν την προώθηση της επαναχρησιμοποίησης είναι:
- Η απλοποίηση και διασαφήνιση των διαδικασιών αδειοδότησης και ελέγχου, με σαφή επιμερισμό των ευθυνών και αρμοδιοτήτων –σε σχέση με τη συναξιολόγηση του θεσμικού πλαισίου άλλων χωρών– με βάση τις πρόσφατες κατευθυντήριες Οδηγίες της Ε.Ε.
- Η διερεύνηση των δυνατοτήτων αξιοποίησης των επεξεργασμένων λυμάτων των υφιστάμενων ΕΕΛ.
- Η διερεύνηση των δυνατοτήτων που προσφέρει η αστική επαναχρησιμοποίηση.
* Ο κ. Ανδρέας Ανδρεαδάκης είναι ομότιμος καθηγητής στη Σχολή Πολιτικών Μηχανικών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου, στο γνωστικό αντικείμενο της «Ρύπανσης των υδάτων και της επεξεργασίας υγρών αποβλήτων»
