• envinow.gr

Συζήτηση με τον καθηγητή Σ. Μαλαμή: Επεξεργασία λυμάτων και συναφή ερευνητικά προγράμματα του ΕΜΠ

Επιμέλεια: Στέλλα Γεροτόλιου


Η επεξεργασία των αστικών λυμάτων δεν αποτελεί συχνά θέμα της επικαιρότητας, παρά μόνο σε περιπτώσεις ανεπάρκειας ή δυσλειτουργίας, αν και η σημασία της για την υγεία και γενικότερα την ποιότητα ζωής σε μια περιοχή είναι μεγάλη. Ωστόσο είναι ένας τομέας που συνεχώς εξελίσσεται και καινοτομεί.

Για την επεξεργασία των λυμάτων στην Ελλάδα και για τα σχετικά ερευνητικά προγράμματα του ΕΜΠ θα συζητήσουμε με τον καθηγητή, Συμεών Μαλαμή. Ο Συμεών Μαλαμής είναι επίκουρος καθηγητής στον Τομέα Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος της σχολής Πολιτικών Μηχανικών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου. Το διδακτικό και ερευνητικό του έργο αφορά στη διαχείριση και επεξεργασία των λυμάτων και του νερού.

Σε τι επίπεδο βρίσκεται η Ελλάδα όσον αφορά στην επεξεργασία λυμάτων σε σχέση με την Ευρώπη, τόσο ως προς την επάρκεια των εγκαταστάσεων όσο και ως προς την τεχνολογία που ακολουθείται;


Αυτήν τη στιγμή η βασική Οδηγία που υλοποιείται είναι η Οδηγία 91/271/ΕΟΚ, η οποία έχει να κάνει με δύο βασικά πράγματα, την κατασκευή αποχετευτικών δικτύων, για να διοχετεύονται τα λύματα από τα σπίτια στην εγκατάσταση και την κατασκευή των εγκαταστάσεων επεξεργασίας λυμάτων, όπου επεξεργαζόμαστε τα λύματα και στην πορεία γίνεται η διάθεσή τους σε κάποιο αποδέκτη. Γι’ αυτό πρέπει τα επεξεργασμένα λύματα να πληρούν συγκεκριμένα όρια.

Γενικά βρισκόμαστε σε αρκετά καλό επίπεδο όσον αφορά στη συμμόρφωση στην Οδηγία αυτή για μεγάλες και μεσαίου μεγέθους εγκαταστάσεις. Ουσιαστικά όλες οι μεγάλες πόλεις στην Ελλάδα εξυπηρετούνται πλέον σε ένα μεγάλο βαθμό από εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων, με εξαίρεση το κομμάτι της Ανατολικής Αττικής. Και εκεί, όμως, έχει πλέον δρομολογηθεί η κατασκευή.

Εκεί που θα έλεγα ότι υπάρχει πρόβλημα είναι στις μικρές εγκαταστάσεις, οι οποίες, κατά τη γνώμη μου, δεν καλύπτονται επαρκώς από το νομικό πλαίσιο, δηλαδή αν ο ισοδύναμος πληθυσμός είναι κάτω από 2.000 κατοίκους υπάρχει μεγάλη ευελιξία στους τρόπους επεξεργασίας λυμάτων. Δε χρειάζεται, δηλαδή, να δημιουργηθεί ενιαίο αποχετευτικό δίκτυο, αλλά μπορεί να γίνεται επεξεργασία σε επίπεδο οικίας ή μερικών οικιών. Δεν υπάρχει η υποχρέωση η κοινότητα να κατασκευάσει αποχετευτικό δίκτυο. Επίσης, η Οδηγία αναφέρει μόνο ότι χρειάζεται η επαρκής επεξεργασία των λυμάτων, το οποίο είναι αρκετά γενικό. Σ’ αυτό το σημείο δεν έχουν γίνει πολλά πράγματα. Επίσης, υστερούμε σε εγκαταστάσεις λίγο πιο μεγάλες, δηλαδή από ισοδύναμο πληθυσμό 2.000-15.000. Έχουμε ένα 30-40% των εγκαταστάσεων που πρέπει να κατασκευαστούν βάσει της νομοθεσίας.

Ως προς τη λειτουργία τους τώρα, μπορεί σε κάποιους δήμους, λόγω και της οικονομικής κρίσης, να μην είναι αυτή που θα έπρεπε να είναι.


Το τελευταίο καιρό συζητείται πολύ έντονα το θέμα της ενέργειας και αναζητούνται νέες πηγές παραγωγής της. Η αναερόβια επεξεργασία των λυμάτων θα μπορούσε να αποτελέσει πηγή παραγωγής ενέργειας;


Ήδη στις μεγάλες εγκαταστάσεις αποτελεί. Η λυματολάσπη υφίσταται αναερόβια χώνευση και ένα μέρος της ενέργειας τροφοδοτείται στην εγκατάσταση ως βιοαέριο, το οποίο στην συνέχεια καίγεται παράγοντας ηλεκτρική ενέργεια και θερμότητα, που χρησιμοποιούνται από την ίδια την εγκατάσταση. Οπότε ένα ποσοστό της ενεργειακής απαίτησης των εγκαταστάσεων, σχετικά μικρό βέβαια, καλύπτεται από την παραγωγή του βιοαερίου.

Το στοίχημα είναι αν μπορούμε αυτό το ποσοστό να το αυξήσουμε. Με ένα θεωρητικό υπολογισμό, αν μπορούσαμε να αξιοποιήσουμε όλη τη χημική ενέργεια των λυμάτων, τότε η εγκατάσταση θα ήταν ενεργειακά αυτόνομη.

Υπάρχουν τεχνολογίες αιχμής αυτήν τη στιγμή που προσπαθούν να εκμεταλλευτούν την ενέργεια των λυμάτων, αλλά δεν είναι εύκολο. Το βασικό πρόβλημα ποιο είναι; Ότι τα αστικά λύματα είναι αρκετά αραιωμένα, δηλαδή αποτελούν ένα μεγάλο όγκο νερού με μικρή συγκέντρωση οργανικού φορτίου. Αυτό δυσκολεύει την ανάκτηση ενέργειας μέσα από αναερόβιες διεργασίες, που μπορούν να εφαρμοστούν.

Επιπλέον, τα αναερόβια συστήματα, χρειάζονται υψηλές θερμοκρασίες για να λειτουργήσουν και δεν απομακρύνουν άζωτο και φώσφορο, οπότε προκύπτει πρόβλημα με τη διάθεση των λυμάτων στους αποδέκτες.


Εκτός αν γίνεται επαναχρησιμοποίηση των επεξεργασμένων λυμάτων για άρδευση.


Ακριβώς. Εκεί θα έχεις ένα τέλειο μοντέλο, γιατί παράγεις ενέργεια και χρησιμοποιείς τα επεξεργασμένα λύματα, που περιέχουν άζωτο και φώσφορο, στις καλλιέργειες.

Βάζω ένα ερωτηματικό, βέβαια, γιατί οι περισσότερες νομοθεσίες των κρατών όσον αφορά στην επαναχρησιμοποίηση των λυμάτων θέτουν κάποια όρια στις συγκεντρώσεις αζώτου και φωσφόρου, ακόμα και για την άρδευση. Οπότε πάλι ένα ποσοστό των στοιχείων θα πρέπει να απομακρύνεται.


Στην Ελλάδα επαναχρησιμοποιούνται τα λύματα;


Υπάρχει το νομικό πλαίσιο, είναι η ΚΥΑ 2011, αν δεν κάνω λάθος, που αναφέρεται στις τεχνολογίες που πρέπει να χρησιμοποιούνται και σε ποιοτικά όρια που πρέπει να ικανοποιούνται ανάλογα με την χρήση. Πάντα στην επαναχρησιμοποίηση των λυμάτων αυτό που μας καθοδηγεί είναι η τελική τους χρήση, δηλαδή αν θα χρησιμοποιηθούν για εμπλουτισμό υπόγειου υδροφορέα, για άρδευση καλλιεργειών (εδώ μας ενδιαφέρει και το είδος της καλλιέργειας), για αστική οικιακή χρήση ή για το αστικό και περιαστικό πράσινο. Αυτό καθορίζει τα όρια στις συγκεντρώσεις στα επεξεργασμένα λύματα και τις τεχνολογίες που θα χρησιμοποιηθούν.

Δυστυχώς, αυτήν τη στιγμή, η επαναχρησιμοποίηση των λυμάτων γίνεται σε πολύ μικρό βαθμό στην Ελλάδα. Είναι της τάξης του 1-2 %. Ωστόσο, πρέπει να πω ότι έτσι όπως είναι δομημένες οι εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων στην Ελλάδα και με βάση παλαιότερη εργαστηριακή μελέτη έχουμε παρατηρήσει ότι δεν είναι ούτε λειτουργικά ούτε ενεργειακά βιώσιμο να πετύχεις παραπάνω από 10% επαναχρησιμοποίηση στην Ελλάδα. Για παράδειγμα, στην Ψυττάλεια γίνεται επεξεργασία του 80- 90% των λυμάτων της Αττικής, δηλαδή ενός μεγάλου ποσοστού των λυμάτων όλης της χώρας. Ακόμα και αν κατασκευαστούν υποθαλάσσιοι αγωγοί που θα επιστρέφουν στην ξηρά τα επεξεργασμένα λύματα, προκειμένου να αρδευτεί όλο το Φαληρικό δέλτα και όλο το αστικό πράσινο, το μεγαλύτερο ποσοστό του νερού θα μένει ανεκμετάλλευτο. Επομένως, για να το εκμεταλλευτούμε όλο θα πρέπει είτε να το διοχετεύουμε σε περιοχές είτε να κατασκευαστεί διπλό δίκτυο σε κάθε οικία. Καμία λύση δε συμφέρει οικονομικά και ενεργειακά.


Πώς κρίνετε μια πιθανή περαιτέρω επεξεργασία των ήδη επεξεργασμένων λυμάτων, ώστε να ενσωματωθούν στο δίκτυο ύδρευσης;


Στην Ευρώπη απαγορεύεται. Υπάρχει, όμως, τεχνολογία, με την οποία μπορούν τα λύματα να περάσουν πρόσθετη επεξεργασία επιτυγχάνοντας τα όρια για το πόσιμο νερό. Υπάρχουν στον κόσμο πολύ λίγες εγκαταστάσεις, στη Σιγκαπούρη για παράδειγμα, όπου γίνεται αυτό.

Βέβαια αυτό είναι πολύ μεγάλο βήμα. Εδώ υπάρχει ήδη δυσπιστία απ’ την πλευρά των πολιτών για την επαναχρησιμοποίηση των λυμάτων για άρδευση. Το να πειστεί κάποιος να το πιει θα είναι ακόμα πιο δύσκολο. Επίσης, είναι κάτι που στην ελληνική πραγματικότητα δε χρειάζεται. Σαν χώρα χρησιμοποιούμε πολύ περισσότερο νερό για άρδευση παρά για ύδρευση. Οπότε οικονομικά συμφέρει να μη γίνεται επιπλέον επεξεργασία και να διοχετεύεται το νερό απ’ τα λύματα στο αρδευτικό δίκτυο.


Το Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο πώς προσπαθεί να συμβάλλει στην εξέλιξη της επεξεργασίας των λυμάτων;


Δεν μπορώ να μιλήσω για όλο το Πολυτεχνείο, γιατί υπάρχουν πολλές ομάδες από διαφορετικές σχολές που ασχολούνται με την επεξεργασία των λυμάτων. Θα μιλήσω για τις δραστηριότητες και τα προγράμματα που κάνουμε στον τμήμα Πολιτικών Μηχανικών.

Αυτήν τη στιγμή υπάρχουν τέσσερα ερευνητικά προγράμματα, που εντάσσονται στο πλαίσιο του «Ορίζοντα 2020», που αποτελεί το βασικό χρηματοδοτικό εργαλείο της Ευρωπαϊκής Ένωσης για έρευνα και ανάπτυξη. Ένα μεγάλο ερευνητικό πρόγραμμα είναι το Hydrousa, στο οποίο είμαι συντονιστής. Σ’ αυτό εμπλέκονται 27 φορείς και εστιάζει σε διαχείριση του νερού σε αποκεντρωμένες περιοχές που αντιμετωπίζουν προβλήματα λειψυδρίας, όπως νησιά και παραλιακές περιοχές. Αφορά, δηλαδή, κυρίως μεσογειακές περιοχές.

Ένα άλλο πρόγραμμα είναι το Smart Plant, το οποίο σχετίζεται με τη διαχείριση των στραγγιδίων αφυδάτωσης. Κατά την αναερόβια χώνευση και την αφυδάτωση της λυματολάσπης, παράγονται κάποια υγρά, τα στραγγίδια, που συνήθως επαναδιοχετεύονται στην αρχή της εγκατάστασης, αυξάνοντας, όμως, πολύ το φορτίο των λυμάτων σε άζωτο (10-30%). Για την καλύτερη διαχείριση των στραγγιδίων, εξετάζεται η ξεχωριστή επεξεργασία τους, δηλαδή η απομάκρυνση του μεγαλύτερου ποσοστού αζώτου και η μετέπειτα επαναδιοχέτευση στην αρχή της εγκατάστασης. Στα πλαίσια του προγράμματος έχει στηθεί μια πιλοτική εγκατάσταση επεξεργασίας μέρους των στραγγιδίων της Ψυττάλειας.

Το τρίτο πρόγραμμα είναι ένα πρόγραμμα παρακολούθησης της λίμνης Υλίκη χρησιμοποιώντας ρομποτικά σκάφη. Τα ρομποτικά αυτά σκάφη έχουν τη δυνατότητα να μετράνε σε σχεδόν πραγματικό χρόνο διάφορες παραμέτρους της λίμνης σε πολλά σημεία της, παρέχοντας έτσι πληροφορίες πιο άμεσα.

Το τελευταίο πρόγραμμα στο οποίο δραστηριοποιείται η σχολή Πολιτικών Μηχανικών αφορά στην ανάπτυξη ενός λογισμικού εργαλείου για την αποτύπωση αφενός των αερίων του θερμοκηπίου που εκλύονται από μια εγκατάσταση επεξεργασίας λυμάτων και αφετέρου των ενεργειακών απαιτήσεων μιας εγκατάστασης.


Εστιάζοντας στο πρόγραμμα Hydrousa, στο οποίο συμμετέχετε, με ποιον τρόπο αντιμετωπίζονται τα προβλήματα λειψυδρίας;


Στόχος σ’ αυτό το πρόγραμμα είναι η ανάκτηση νερού είτε από επεξεργασμένα λύματα είτε από όμβρια ύδατα είτε από το θαλασσινό νερό με συστήματα εξάτμισης και συμπύκνωσης που είναι χαμηλού κόστους. Περιλαμβάνονται, επίσης, συστήματα αποθήκευσης του νερού, π.χ. βρόχινο, για χρήση του, όταν υπάρξει ανάγκη. Πολύ σημαντική επιδίωξη είναι η δημιουργία κύκλων νερού με στόχο τη δημιουργία ενός «πράσινου», αυτόνομου σε νερό νησιού, οπότε δίνεται έμφαση στη συσχέτιση μεταξύ της ανάκτησης και της χρήσης του νερού.

Ως προς την ανάκτηση νερού από τα επεξεργασμένα λύματα, αυτή γίνεται με φυσικά συστήματα και αναερόβιες τεχνολογίες, έτσι ώστε παράλληλα να μεγιστοποιείται και η ανάκτηση ενέργειας και να παράγεται νερό πλούσιο σε θρεπτικά, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη γεωργία. Στα πλαίσια του προγράμματος αυτού θα κατασκευαστεί στη Λέσβο ένα σύστημα αγροδασοπονίας (agroforestry), όπου τα λύματα θα περνούν από αναερόβια επεξεργασία σε τεχνητούς υδροβιότοπους. Οι τεχνητοί υδροβιότοποι είναι ένα σύστημα επεξεργασίας, αρκετά παρεξηγημένο στην Ελλάδα, σύμφωνα με το οποίο χρησιμοποιούνται φυτά (καλάμια συνήθως που είναι πιο ανθεκτικά) για την απορρύπανση των λυμάτων. Το σύστημα αυτό απαιτεί, βέβαια, καλό σχεδιασμό και δεν προϋποθέτει μόνο τη φύτευση δέντρων και φυτών. Τοποθετούνται γεωμεμβράνες και γεωυφάσματα, για τη στεγανοποίηση, άμμος συγκεκριμένης κοκκομετρίας για τη διήθηση των λυμάτων, σε συνδυασμό με τα φυτά. Στη συνέχεια το νερό φιλτράρεται, απολυμαίνεται και χρησιμοποιείται στο σύστημα αγροδασοπονίας, που είναι ουσιαστικά συνδυασμός φυτών και δέντρων στο ίδιο περιβάλλον.

Επιπλέον, πέρα από τα άμεσα πλεονεκτήματα της επαναχρησιμοποίησης του νερού των λυμάτων, μέσα από αυτό σύστημα θα παράγονται και αιθέρια έλαια, δηλαδή προϊόντα με υψηλή προστιθέμενη αξία. Έτσι, θα υπάρχουν οφέλη γι’ αυτούς που διαχειρίζονται το νερό, όπως οι γεωργοί και η ΔΕΥΑ.


Έχει αρχίσει η κατασκευή του έργου στη Λέσβο;


Όχι, ακόμα. Έχει τελειώσει ο σχεδιασμός και βρισκόμαστε στη φάση της αδειοδότησης. Από Σεπτέμβρη θα αρχίσει η κατασκευή των συστημάτων.


Παρόμοια συστήματα υπάρχουν στην Ευρώπη;


Τέτοιο σύστημα, στην ολότητά του, δεν υπάρχει. Έχουν εφαρμοστεί όμως τα επιμέρους συστήματα, δηλαδή αναερόβιοι αντιδραστήρες ή τεχνητοί υδροβιότοποι. Μάλιστα υπάρχουν λίγα, αποκεντρωμένα συστήματα τεχνητών υδροβιότοπων και στην Ελλάδα για μικρές μονάδες. Το πρόβλημα είναι ότι δεν έχουν συντηρηθεί σωστά. Τα συστήματα τεχνητών υδροβιότοπων, ναι μεν είναι χαμηλού κόστους, αλλά χρειάζονται καλή συντήρηση, για να μπορέσουν να λειτουργήσουν.


Σας ευχαριστώ πολύ για τη συζήτηση. Καλή επιτυχία στη συνέχιση του ερευνητικού σας προγράμματος.

ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΗΣΤΕ ΜΑΖΙ ΜΑΣ