Λειτουργία Βιολογικού Σταθμού

Ποιότητα νερού και επεξεργασία αποβλήτων

Αυτό που συμβαίνει σε μια εγκατάσταση επεξεργασίας λυμάτων είναι βασικά το ίδιο με ότι διαδραματίζεται σε ένα ποταμό ή στη θάλασσα. Ο ρόλος μιας τέτοιας εγκατάστασης είναι να επιταχύνει τις φυσικές διεργασίες με τις οποίες τα νερά αυτοκαθαρίζονται.

Σ’ αυτές τις φυσικές διεργασίες αποσύνθεσης βακτήρια και άλλοι μικροοργανισμοί αναγνωρίζουν διάφορα ρυπαντικά σωματίδια σαν πηγή τροφής. Ενώ δεσμεύουν την τροφή τους οι μικροοργανισμοί, παράγουν νέα βακτήρια κύτταρα, διοξείδιο του άνθρακα και άλλα προϊόντα. Καθώς τα βακτήρια αποδομούνται καταναλώνουν επίσης και οξυγόνο απαραίτητο για όλες τις μεταβολικές τους λειτουργίες. 

Τα υγρά απόβλητα δηλαδή τα λύματα προέρχονται από ανθρώπινες δραστηριότητες μιας πόλης ή χωριού από κατοικίες ή τουριστικά συγκροτήματα, ξενοδοχεία ή και βιομηχανίες. Τα λύματα περιέχουν ανθρώπινα περιττώματα υγρά καθαρισμού κουζίνας, υπολείμματα τροφών νερά αποσύνθεσης, χημικές ουσίες κ.λ.π. 

Μπορούν να ονομαστούν και ακάθαρτα νερά διότι τα απόβλητα είναι κατά το μεγαλύτερο μέρος (περισσότερο από 99.9%) κατά βάρος νερό.

Το υπόλοιπο είναι ουσίες διαλυμένες ή αιωρούμενες στο νερό. Υπολογίζονται σαν λύματα το 80% περίπου της κατανάλωσης νερού από αστικά σπίτια ή ξενοδοχεία. 

Οσο περισσότερο παραμείνουν ανεπεξέργαστα (χωρίς αερισμό) τόσο περισσότερο δύσοσμα είναι. 

Επειδή το διαλυμένο οξυγόνο είναι στοιχείο κλειδί για τη ζωή ενός οργανισμού, είναι πολύ σημαντικό να μετριέται πόσο οξυγόνο θα χρησιμοποιήσουν τα βακτήρια για να αποδομήσουν μια μονάδα αποβλήτου. Η μονάδα αυτή ονομάζεται ανάλυση του βιοχημικά απαιτούμενου οξυγόνου και συνοπτικά γράφεται BOD. Oσο μεγαλύτερο είναι το BOD των αποβλήτων τόση μεγαλύτερη ποσότητα οξυγόνου απαιτείται από τα βακτήρια για να τα αποδομήσουν.

Μετά τη συλλογή και μεταφορά των λυμάτων της μείζονος Λεμεσού αυτά καταλήγουν στο σταθμό επεξεργασίας λυμάτων. Ο σταθμός βρίσκεται σε απόσταση 22 χιλ. ανατολικά της Λεμεσού στην περιοχή του χωριού Μονή, κοντά στη θάλασσα.

Ο σταθμός αρχικά είχε τη δυνατότητα να επεξεργάζεται ποσότητες λυμάτων μέχρι και 22.000m3 την μέρα, με συνολικό οργανικό φορτίο BOD5 με τιμή 4567kg.

Eπέκταση Βιολογικού Σταθμού Μονής

'Eχει ολοκληρωθεί η επέκταση της Μονάδας Βιολογικής Επεξεργασίας Λυμάτων του ΣΑΛΑ. Η δυναμικότητα επεξεργασίας λυμάτων σήμερα ανέρχεται στα 40.000 κυβικά μέτρα ημερησίως με βιολογικό φορτίο 16.320 kg/d BOD. Η καινοτομία στην επέκταση του Σταθμού είναι η δημιουργία μονάδας παραγωγής ενέργειας από την χρήση του βιοαερίου η οποία άρχισε να λειτουργεί από τις αρχές Σεπτεμβρίου 2008 (ίδε πιο κάτω πληροφορίες για το βιοαέριο).

Βιοαέριο – «Πράσινη» Ενέργεια

Το Συμβούλιο είναι από τους πρωτοπόρους στον τόπο μας όσον αφορά τη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Εκτός από την επαναχρησιμοποίηση του νερού και της βιολάσπης, γίνεται και επαναχρησιμοποίηση του βιοαερίου, συμβάλλοντας με αυτό τον τρόπο στην εξοικονόμηση ενέργειας και στην χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. 

Το Συμβούλιο Αποχετεύσεων Λεμεσού - Αμαθούντας έχει εγκαταστήσει και λειτουργήσει από την 1η Σεπτεμβρίου 2008 δυο γεννήτριες βιοαερίου 311 ΚW η κάθε μια, για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας .Το βιοαέριο το οποίο προέρχεται από την αναερόβια χώνευση της βιολάσπης συλλέγεται σε ένα αεριοφυλάκιο χωρητικότητας 2000m³. 

Το βιοαέριο το οποίο παράγεται στους χωνευτές της λάσπης χρησιμοποιείται ως ανανεώσιμη πηγή ενέργειας δηλαδή «πράσινης» ενέργειας, φιλικής προς το περιβάλλον και χρησιμοποιείται για την λειτουργία γεννητριών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Η θερμότητα που παράγεται από την χρήση των γεννητριών χρησιμοποιείται για την θέρμανση των χωνευτών ενώ η παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια που σήμερα ανέρχεται στις 4500 κιλοβατώρες περίπου χρησιμοποιείται για τις ανάγκες λειτουργίας του βιολογικού σταθμού Μονής μειώνοντας κατά 40% περίπου την ημερήσια κατανάλωση ρεύματος από την Αρχή Ηλεκτρισμού, που απαιτείται για την λειτουργία του σταθμού. 

Παράλληλα η παραγόμενη θερμική ενέργεια που σήμερα ανέρχεται στις 300 KWh, χρησιμοποιείται για την θέρμανση της λάσπης ώς εναλλακτική πηγή θερμότητας. Λόγω της ελεγχόμενης παραγωγής βιοαερίου τα επίπεδα εκπομπής ρύπων βρίσκονται σε πολύ χαμηλά επίπεδα . 

Με αυτό τον τρόπο γίνεται εξοικονόμηση σημαντικού ποσοστού ενέργειας και ταυτόχρονα μειώνεται η επιπλέον επιβάρυνση του περιβάλλοντος. Με βάση τα σημερινά επίπεδα λειτουργίας του σταθμού, οι εξοικονομήσεις ανέρχονται στις €20.000- €30.000 τον μήνα ενώ με την επέκταση των δικτύων οι εξοικονομήσεις θα ξεπεράσουν τις €35.000 το μήνα πάντοτε, σε σημερινές τιμές ηλεκτρικής ενέργειας. 

Παράλληλα το Συμβούλιο έχει επίσης πάρει έγκριση, για εξασφάλιση επιχορήγησης της κεφαλαιουχικής δαπάνης από την Αρμόδια Υπηρεσία Χορηγιών για Ανανεώσιμες Πηγές Ενεργείας του Υπουργείου Εμπορίου Βιομηχανίας και Τουρισμού. Το κόστος της επένδυσης ανέρχεται στα 1,800,000 ευρώ περίπου, ενώ η επιχορήγηση στις 320,000 ευρώ.

Μία επιπρόσθετη πηγή  πράσινης ενέργειας είναι η παραγωγή ηλεκτρισμού από την εγκατάσταση φωτοβολταϊκών συστημάτων στην οροφή της Αποθήκης Υλικών της Μονάδας στη Μονή.  Η εγκατάσταση είναι ισχύος 44kw και η παραγώμενη ενέργεια διοχετεύεται στο δίκτυο της ΑΗΚ.

Επεξεργασία Λάσπης

H λάσπη η οποία παράγεται υποβάλλεται στην πλέον προηγμένη επεξεργασία (αναερόβια και φυγοκέντρηση) η οποία υπάρχει σήμερα στην Κύπρο με τη χρήση τελευταίου τύπου μηχανημάτων. Περαιτέρω, το βιοαέριο που παράγεται κατά την επεξεργασία της λάσπης χρησιμοποιείται για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας η οποία καλύπτει ήδη το 40% των αναγκών του σταθμού σε ενέργεια.  Eπιπρόσθετα το βϊοαέριο χρησιμοποιείται για εσωτερική χρήση για τη θέρμανση της λάσπης στους χωνευτές.

Τα διάφορα στάδια επεξεργασίας της λάσπης, η οποία παράγεται στο Σταθμό του Συμβουλίου στην περιοχή Μονής αναλύονται πιο κάτω:

- Στις δεξαμενές πρωτοβάθμιας και δευτεροβάθμιας καθίζησης συσσωρεύεται λάσπη η οποία απομακρύνεται στην μεν πρώτη περίπτωση στον παχυντή βαρύτητας στη δε δεύτερη στους μηχανικούς παχυντές. 

- Από τους παχυντές η λάσπη αντλείται στους αναερόβιους χωνευτές. 

- Γίνεται δηλαδή χώνευση (μεσοφιλική 35 oC) της λάσπης όπου επιτυγχάνεται περαιτέρω μείωση του οργανικού και παράλληλα μικροβιολογικού φορτίου με αποτέλεσμα την παραγωγή σταθεροποιημένης λάσπης. 

- Ακολούθως η χωνευμένη λάσπη αφυδατώνεται σε ειδικές μηχανές φυγοκέντρισης απ’ όπου συλλέγεται και μεταφέρεται για περαιτέρω αποξήρανση στον ήλιο σε ειδικά διαμορφωμένες πλατείες από μπετόν. 

- Η αποξηραμένη λάσπη ελέγχεται στο χημείο για περιεκτικότητα βαρέων μετάλλων και εφόσον πληρούνται οι προδιαγραφές, διατίθεται σαν εδαφοβελτιωτικό για χρήση στη γεωργία. Η λάσπη χρησιμοποιείται και σαν καύσιμη ύλη από το Τσιμεντοποιείο Βασιλικού. 

Από το 2014  ολόκληρη η ποσότητα λάσπης μεταφέρεται σε αδειοδοτημένες εγκαταστάσεις στη Λευκωσία όπου τυγχάνει περαιτέρω επεξεργασίας και μετατρέπεται με την ανάμιξη και άλλων υλικών σε άριστης ποιότητας compost.  Οι γεωργοί μπορούν να προμηθευτούν compost αφού πρώτα επικοινωνήσουν με το Λειτουργό του ΣΑΛΑ κ. Βίκτωρα Κωνσταντινίδη στο τηλέφωνο 99649959, αναφέροντας την ποσότητα που θέλουν και το είδος της φυτείας που θα χρησιμοποιηθεί.

Η τιμή διάθεσης  του compost είναι μόνο 5 ευρώ τον τόνο και περιλαμβάνει την μεταφορά του από την εγκατάσταση παραγωγής στον χώρο χρήσης.  Υπάρχει περιορισμένη διάθεση ποσότητας ανά έτος, επομένως η χορήγηση του compost θα γίνεται ανάλογα με τη ζήτηση.

 

Στάδια Επεξεργασίας

Στο σταθμό γίνεται προεπεξεργασία λυμάτων, πρωτοβάθμια καθίζηση, βιολογική επεξεργασία δευτεροβάθμια καθίζηση, τριτοβάθμια επεξεργασία, απολύμανση με χλώριο, επεξεργασία λάσπης. (πάχυνση, χώνευση, αφυδάτωση, αποξήρανση)

Προεπεξεργασία

Τα λύματα με την είσοδο τους στην εγκατάσταση υφίστανται την προκαταρκτική επεξεργασία.

Σ’ αυτή τη φάση συγκρατούνται όλα τα στερεά σωματίδια όπως πέτρες, ξύλα, πλαστικά τα οποία έχουν μέγεθος μεγαλύτερο από 1 εκατοστό. Με την επέκταση έχει εγκατασταθεί επιπρόσθετο σύστημα απομάκρυνσης στερεών μέχρι και 5 χιλιοστά.

Η λειτουργία είναι αυτόματη και τα στερεά που συλλέγονται, συμπιέζονται και απομακρύνονται σε σκυβαλλοδοχεία.

Στη συνέχεια τα λύματα καταλήγουν σε δύο επιμήκεις αεριζόμενες δεξαμενές. Στο κεντρικό τμήμα της δεξαμενής διαχέεται αέρας. Ο άμμος, τα χαλίκια και άλλα βαρύτερα του νερού στερεά καθιζάνουν, αντλούνται σε κανάλι αμμοσυλλογής, διαχωρίζονται από το νερό και διατίθενται σε αδειοδοτημένους χώρους απόρριψης.

Στο πλαϊνό τμήμα της δεξαμενής πάλι με τη βοήθεια του αέρα περισυλλέγονται τα αιωρούμενα λίπη και έλαια τα οποία και απομακρύνονται.

Πρωτοβάθμια Καθίζηση

Τα λύματα οδηγούνται στις δεξαμενές πρώτης καθίζησης όπου έχουμε και την πρωτοβάθμια επεξεργασία κατά την οποία είτε με φυσικά ή χημικά μέσα επιτυγχάνεται η μείωση του οργανικού φορτίου κατά 30-40% και των αιωρούμενων στερεών κατά 40-60%.

Βιολογική επεξεργασία – Δευτεροβάθμια καθίζηση

Στη συνέχεια τα λύματα υπερχειλίζουν προς τις δεξαμενές αερισμού όπου χρησιμοποιείται η πιο κοινή μέθοδος επεξεργασίας, αυτή της ενεργούς λάσπης με ταυτόχρονη απονιτροποίηση (μέθοδος ΒΙΟ-DENITRO).

Σύμφωνα με την επεξεργασία αυτή, λύματα και μικροοργανισμοί αναμειγνύονται, έρχονται και παραμένουν σε επαφή μερικές ώρες σε δύο μεγάλες δεξαμενές με ελεγχόμενη παροχή αέρα και ρυθμό ανάδευσης.

Απαιτείται φροντίδα ώστε παράγοντες όπως θερμοκρασία οξυγόνο και χρόνος επαφής να κυμαίνονται στα επίπεδα εκείνα, που διασφαλίζουν την βιοαποδόμηση του οργανικού φορτίου. 

Οι δεξαμενές λειτουργούν εναλλάξ βάση προγράμματος σε κύκλους αεροβίων συνθηκών (παρουσία οξυγόνου-νιτροποίηση) και σε κύκλους ανοξικών συνθηκών (απουσία οξυγόνου – απονιτροποίηση).

Οταν τα λύματα βρίσκονται στην αερόβια δεξαμενή η αμμωνία που υπάρχει σ’ αυτά ενώνεται με το οξυγόνο το οποίο διοχετεύεται στις δεξαμενές με τη λειτουργία τεραστίων επιφανειακών αναδευτήρων και μετατρέπεται σε νιτρικά.

Εδώ γίνεται και η μερική μείωση του φωσφόρου.

Οταν τα λύματα βρίσκονται στη δεξαμενή όπου έχουμε αναερόβιες συνθήκες τα νιτρικά στην απουσία οξυγόνου μετατρέπονται σε αέριο άζωτο το οποίο φεύγει στην ατμόσφαιρα. 

Από τις δεξαμενές αερισμού με βαρύτητα το μείγμα νερού και βιολογικής λάσπης οδηγείται στις δεξαμενές δευτεροβάθμιας καθίζησης. Στις δεξαμενές αυτές η λάσπη καθιζάνει και το επεξεργασμένο νερό υπερχειλίζει και συνεχίζει την πορεία του προς την τριτοβάθμια επεξεργασία.

Το μεγαλύτερο ποσοστό της ενεργούς λάσπης που έχει καθιζήσει στις δεξαμενές δευτεροβάθμιας καθίζησης επιστρέφει στις δεξαμενές αερισμού έτσι ώστε να διατηρείται μια σταθερή ποσότητα σ’ αυτές.

Ενα ποσοστό της λάσπης απομακρύνεται ως πλεονάζουσα λάσπη και αντλείται στους μηχανικούς παχυντές.

Τριτοβάθμια Επεξεργασία

Στη μονάδα αυτή τα δευτεροβάθμια επεξεργασμένα νερά περνούν διά μέσου στρωμάτων άμμου και χαλικιών και με τον τρόπο αυτό συγκρατούνται στην άμμο μικρού μεγέθους σωματίδια, που τυχόν να περιέχονται ακόμη σε αυτά. Το οργανικό φορτίο BOD5, τα αιωρούμενα στερεά και το ολικό άζωτο των τριτοβάθμια επεξεργασμένων λυμάτων έχουν τιμές που δεν ξεπερνούν τα 10mg/l.

Απολύμανση

Ακολούθως γίνεται απολύμανση των τριτοβάθμια επεξεργασμένων λυμάτων με διάλυμα υποχλωριώδους νατρίου το οποίο δοσολογείται αναλόγως της ροής των επεξεργασμένων λυμάτων στην είσοδο της δεξαμενής επαφής χλωρίου. Το διάλυμα υποχλωριώδους νατρίου παράγεται με την Ηλεκτρολυτική μέθοδο από το άλας, το νερό και το ηλεκτρικό ρεύμα.

Το τελικό προϊόν, οδηγείται στις αποθηκευτικές δεξαμενές του Τ.Α.Υ και διατίθενται κυρίως στη γεωργία για άρδευση.