O όρος «λύματα» αναφέρεται στα υγρά απόβλητα από τις κατοικίες (οικιακά λύματα) και στα υγρά απόβλητα από τις συνήθεις δραστηριότητες μιας πόλης (αστικά λύματα). Η επεξεργασία των λυμάτων είναι η διαδικασία που διαχωρίζει τις επικίνδυνες ουσίες από το νερό στα λύματα, ώστε το νερό να μπορεί να χρησιμοποιηθεί στο περιβάλλον.
Η μόλυνση και η ρύπανση των υδάτων καθιστά τη σημασία της επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων απαραίτητη για την προστασία των υδάτων και αναπόσπαστο μέρος της βιώσιμης ανάπτυξης της κοινωνίας μας. Οι πρώτες ιδέες για την ανάκτηση της ποιότητας του νερού βασίστηκαν σε φυσικά μέσα, όπως είναι η αραίωση και η καθίζηση.
Ωστόσο αυτό ήταν ανεπαρκές, καθώς η ανάπτυξη των αστικών περιοχών οδήγησε στην αύξηση της σημασίας των θεμάτων υγιεινής. Επίσης, λόγω των νέων κανονισμών που προέκυψαν στην πορεία, επιβλήθηκε η υιοθέτηση ειδικών δεικτών ευελιξίας για τα επεξεργασμένα λύματα. Αυτή η κατάσταση απαιτούσε πιο αποτελεσματικές διαδικασίες κατεργασίας υγρών απόβλητων.
Συνεπώς, κρίθηκε αναγκαία η δημιουργία εγκαταστάσεων επεξεργασίας λυμάτων όπου λαμβάνουν χώρα πολύπλοκα βιολογικά και φυσικά φαινόμενα μεγάλης κλίμακας, τα οποία αντισταθμίζουν μεγάλες διαταραχές που προκύπτουν στη ροή εισόδου, την ταχύτητα και τη μεταβλητότητα των συστάσεων. Παράλληλα, οι ακόμα αυστηρότερες νομοθεσίες που ακολούθησαν, κατέστησαν επιτακτική την ανάγκη του αυτόματου ελέγχου της διαδικασίας, με στόχο την επίτευξη βελτιωμένης ποιότητας στα υγρά αποβλήτων, διατηρώντας συγχρόνως το λειτουργικό κόστος σε αποδεκτά επίπεδα.
Γενικότερα, υπάρχουν διάφορες στρατηγικές ρύθμισης για μονάδες επεξεργασίας λυμάτων. Η πιο συνηθισμένη μέθοδος είναι η κλασική αναλογική – ολοκληρωτική ρύθμιση, στην οποία χρησιμοποιούνται ένας ή περισσότεροι ρυθμιστές με σκοπό την επίτευξη του επιθυμητού αποτελέσματος. Μία άλλη ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδος ρύθμισης είναι η MPC, ή αλλιώς το «προβλεπτικό μοντέλο ρύθμισης».
Το μη επεξεργασμένο νερό περιέχει ρύπους οι οποίοι δίνουν στο νερό χρώμα, γεύση και οσμή. Αυτοί οι ρύποι είναι πιθανό να περιλαμβάνουν και ζωντανούς μικροοργανισμούς (ιούς, βακτήρια) οργανικά υλικά και ανόργανες ενώσεις.
Επεξεργασία
Υπάρχουν συνήθως τρία βασικά στάδια επεξεργασίας λυμάτων:
- Πρωτοβάθμια επεξεργασία. Στοχεύει κυρίως στην αφαίρεση του αιωρούμενου υλικού (οργανικού και ανόργανου), και περιλαμβάνει συνήθως την προεπεξεργασία και την πρωτοβάθμια καθίζηση. Η προεπεξεργασία περιλαμβάνει την εσχάρωση, τους πολτοποιητές και τα τριβεία, την εξάμμωση, καθώς και τη μέτρηση ή/ και 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. αντλιών) και τελικώς δυσλειτουργίας των μονάδων επεξεργασίας που ακολουθούν
- Δευτεροβάθμια επεξεργασία. Ως δευτεροβάθμια επεξεργασία νοείται η προχωρημένη επεξεργασία λυμάτων, η οποία οδηγεί σε απομάκρυνση οργανικού άνθρακα, αζώτου και μερικές φορές και φωσφόρου (αναλόγως της εγκατάστασης).
- Tριτοβάθμια επεξεργασία. Σκοπός της 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. στη βιομηχανία, για άρδευση ή για χώρους αναψυχής).
Καθαρισμός
Ο καθαρισμός των λυμάτων περιλαμβάνει κι αυτός τρία στάδια. Στο αρχικό στάδιο απομακρύνονται υλικά όπως τα λίπη, τα έλαια και η άμμος. Κατόπιν, αφαιρούνται τα μεγάλα αντικείμενα, όπως ξύλα, σίδερα, κουτιά κ.ά. Ύστερα γίνεται η ιζηματοποίηση, κατά την οποία τα βαρέα λύματα (κόπρανα, λάσπη) ανεβαίνουν στην επιφάνεια, ώστε να αφαιρεθούν. Στο δεύτερο στάδιο καθαρισμού αφαιρούνται βιολογικά απόβλητα, όπως τα ανθρώπινα απόβλητα, οι σάπωνες και τα απορρυπαντικά. Τέλος, ακολουθεί η τριτοβάθμια επεξεργασία λυμάτων, η οποία αφαιρεί σχεδόν όλο το ποσοστό των παθογόνων ουσιών, κυρίως με χημικές διαδικασίες.
Διαχείριση λάσπης
Η λάσπη (ιλύς) που θα προέλθει από τα λύματα πρέπει να υποστεί διαχείριση και επεξεργασία με αποτελεσματικό και ασφαλή τρόπο. Ο σκοπός της χώνευσης της λάσπης είναι η μείωση της οργανικής ύλης και των παθογόνων μικροοργανισμών.
* Ο κ. Χρήστος Φάκας είναι χημικός μηχανικός, απόφοιτος του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου.
