Ύδρευση και Αποχέτευση σε Πόλεις του Μέλλοντος Α. N. Αγγελάκης, Ένωση ΔΕΥΑ, Λάρισα Γενική Συνέλευση Ένωσης ΔΕΥΑ, Ρέθυμνο, 20 Νοεμβρίου 2014.

Παρουσίαση με θέμα: "Ύδρευση και Αποχέτευση σε Πόλεις του Μέλλοντος Α. N. Αγγελάκης, Ένωση ΔΕΥΑ, Λάρισα Γενική Συνέλευση Ένωσης ΔΕΥΑ, Ρέθυμνο, 20 Νοεμβρίου 2014."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Ύδρευση και Αποχέτευση σε Πόλεις του Μέλλοντος Α. N. Αγγελάκης, Ένωση ΔΕΥΑ, Λάρισα Γενική Συνέλευση Ένωσης ΔΕΥΑ, Ρέθυμνο, 20 Νοεμβρίου 2014

2  Εισαγωγή  Παρελθόν  Σήμερα  Προκλήσεις και Προοπτικές  Το Μέλλον  Τελικές σκέψεις Θέματα Παρουσίασης

3 Εισαγωγή Άριστον μεν ύδωρ Πίνδαρος, 522-438 π. Χ., Αρχαίος λυρικός ποιητής Παρελθόν Σβήνοντας ένα κομμάτι από το παρελθόν είναι σαν να σβήνεις κι’ ένα αντίστοιχο κομμάτι από το μέλλον. Γιώργος Σεφέρης Στην χώρα μας υπάρχει μια μακραίωνη ιστορία και παράδοση και μια βαριά κληρονομία Θέματα Παρουσίασης

4 Σωλήνες υδροδότησης την Μινωική περίοδο: Διαστάσεις τους (πάνω) και Πραγματικό τμήμα δικτύου (κάτω)

5 Τμήμα του κεντρικού αποχετευτικού δικτύου του ανάκτορου της Φαιστού & του μικρού ανάκτορου της Κνωσού

6 Τομή και κάτοψη της τουαλέτας στο ισόγειο του ανακτόρου της Κνωσού (Angelakis et al., 2005)

7 Το Ευπαλίνειο τούνελ: Επιμήκης τομή (πάνω), οριζόντιο σχήμα (μέσο) και μια γενική έποψη (κάτω) (Koutsoyiannis et al., 2008)

8 Τμήμα του Πισιστρατειου υδραγωγείου (ca. 546-527 BC) όπως φαίνεται: στη στάση Ευαγγελισμός του μετρό (πάνω) και σ’ αυτή του Συντάγματος (κάτω).

9 Δεξαμενή που βρίσκεται μέσα σε βράχο στην αρχαία Ελεύθερνα στον Ν. Ρεθύμνου Ελληνιστικής περιόδου (1000 m 3 )

10 Χρήση ομβροδεξαμενών σε αστικές περιοχές κατά τα πρότυπα των αρχαίων Ελλήνων προκειμένου να αυξηθεί η διαθεσιμότητα του νερού (ιδιαίτερα σε ξηρικές περιοχές) και να βελτιωθεί η αντιπλημμυρική προστασία τους. Μια οβροδεξαμενή που χρησιμοποιούταν για υδροδότηση οικισμού των Λακωνίων, Λασιθίου μέχρι τα μέσα του περασμένου αιώνα

11  Σήμερα Θέματα Παρουσίασης Αν αρχίσουμε να τσακωνόμαστε για το παρελθόν και το παρόν, θα ανακαλύψουμε ότι χάνουμε το μέλλον! Ουίνστον Τσόρτσιλ

12 Οι Υπηρεσίες Ύδρευσης και Αποχέτευσης στην Ελλάδα: Τις τελευταίες 10ετίες οι Υπηρεσίες Υδρευσης και Αποχέτευσης στην Ευρώπη και στην Ελλάδα, που μπορούν να χαρακτηριστούν ως μικρές οάσεις του αστικού χώρο. Στην Ελλάδα (ΕΥΔΑΠ, ΕΥΑΘ και 130 ΔΕΥΑ) έχουν οργανωθεί σε σχετικά μικρά αλλά σε πολύ ευέλικτα σχήματα, στελεχώθηκαν με ικανά στελέχη, έκαναν επενδύσεις πάνω από 25 δισεκατ. €, ανέπτυξαν σύγχρονες τεχνολογίες, κατασκεύασαν και λειτουργούν έργα εφάμιλλα αυτών των πιο ανεπτυγμένων χωρών του δυτικού κόσμου. Στοιχεία της EUREAU καταδεικνύουν ότι τα δίκτυα υδροδότησης, οι μονάδες επεξεργασίας υγρών αποβλήτων κι’ άλλες υποδομές προστασίας του αστικού περιβάλλοντος στην Ελλάδα, βρίσκονται σε πολύ υψηλό επίπεδο και αποτελούν τους κύριους διαχειριστές υδατικών πόρων και προστασίας του περιβάλλοντος σε αστικές περιοχές.

13 Αποτέλεσμα των Υπηρεσιών Ύδρευσης και Αποχέτευσης είναι: 1.Η υψηλη ποιότητα του πόσιμου νερού και των εκροών των επεξεργασμένων υγρών αποβλήτων και γενικά η παροχή υπηρεσιών ύδρευσης κι’ αποχέτευσης στη Χώρα μας, να υπερτερούν ακόμη και αυτών πολλών άλλων χωρών της ΕΕ. Έτσι, το 100% περίπου του πληθυσμού της Χώρας υδροδοτείται με πόσιμο νερό υψηλής ποιότητας, το 90% των οικιών και άλλων εγκαταστάσεων είναι συνδεδεμένα με δίκτυα αποχέτευσης συνολικού μήκους που ξεπερνά τα 26,000 km (που σε ποσοστό 75% είναι χωριστά, δηλαδή ακαθάρτων και οβριών) και 75% του πληθυσμού εξυπηρετείται από πολύ καλά λειτουργούσες μονάδες επεξεργασίας υγρών αποβλήτων. 2.Επίσης η συμβολή των ΔΕΥΑ και των δυο αδελφών εταιρειών στην προστασία του περιβάλλοντος είναι σημαντική. Χαρακτηριστικά είναι τα παραδείγματα αποκατάστασης του θαλάσσιου περιβάλλοντος σε παράκτιες αστικές περιοχές, με αποτέλεσμα την αύξηση των ακτών κολύμβησης και των τίτλων "γαλάζιας σημαίας". Τριακόσιες ενενήντα τέσσερις (394) Ελληνικές ακτές και εννέα (9) μαρίνες κέρδισαν φέτος το διεθνές βραβείο ποιότητας “γαλάζια σημαία”.

14 Λαμβανόμενα Μέτρα και Προγράμματα των ΔΕΥΑ για την Εξοικονόμηση Νερού: Ανάπτυξη τεχνικών περιορισμού των απωλειών στα δίκτυα και άλλες εγκαταστάσεις. Επιδίωξη διαχείρισης κυρίως της ζήτησης αντί αυτής της ανάπτυξης νέων υδατικών πόρων. Καθιέρωση κλιμακωτού τιμολογίου. Ενημέρωση των καταναλωτών για λελογισμένη κατανάλωση (καζανάκια, πλύσιμο αυτοκινήτων και άλλα). Προώθηση της ανακύκλωσης και χρήσης μη συμβατικών πόρων. Προώθηση εισαγωγής σχετικών μαθημάτων σ’ όλες στις βαθμίδες της εκπαιδευτικής διαδικασίας σε συνεργασία με την εκπαιδευτική κοινότητα.

15 Προκλήσεις και Προοπτικές Η αστικοποίηση σε επίπεδο πλανήτη φαίνεται ότι θα συνεχίσει να αυξάνει και το 2050 προβλέπεται ότι : ( α) 2 δισεκατ. Περισσότεροι άνθρωποι (~145,000 /d) (β) τα 2/3 των χωρών θα βρίσκονται υπό καθεστώς σοβαρής ελλειμματικότητας νερού, (γ) το 80-90% του πληθυσμού θα διαμένει και θα δραστηριοποιείται σε αστικές περιοχές Επίσης: (α) Ενεργεία και νερό η νερό και ενέργεια είναι αλληλοσυνδεδεμένοι όροι (β) Κλιματική μεταβλητότητα (ή αλλαγή). Σημαντική αύξηση πλημμυρικών γεγονότων. (γ) Παλαιότητα υποδομών Ύδρευσης και Αποχέτευσης (αντικατάσταση και αναβάθμιση και εκσυγχρονισμός τους) (δ) Οι περισσότερες πόλεις (κυρίως στο αναπτυσσόμενο κόσμο) έχουν περιορισμένη τεχνολογική και οικονομική δυνατότητα συντήρησης των συστημάτων αποθήκευσης, επεξεργασίας και διανομής. Η Χώρα μας παρά τις κρίσεις, τις προκλήσεις πιστεύεται ότι θα ακολουθήσει τη διεθνή τάση αστικοποίησης, με αποτέλεσμα η περαιτέρω ενδυνάμωση, μεγάθυμη και δραστηριοποίηση των Υπηρεσιών Ύδρευσης και Αποχέτευσης να θεωρείται δεδομένη.

16

17 Η συνολική έκταση των τριών Δήμων είναι 809,4 km 2 (9,7%) και σ’ αυτή την έκταση κατοικούν 225.031 κάτοικοι, δηλαδή το 36,13% του συνολικού πληθυσμού της Κρήτης. Δήμοι Κρήτης

18 Ενέργεια και νερό είναι άρρηκτα συνδεδεμένοι όροι

19 PeriodSocial developmentClimatic conditionsWater technologies Early-Minoan (ca. 3,200 – 2,100 BC) Onset of Minoan Civilization.Warm and humid First hydraulic water and waste water systems (e.g. cisterns and sewers). Meso-Minoan (ca. 2,100-1,700 BC) Peak of Minoan Civilization.Cold and dry Great innovations in basic infrastructure of palaces and cities (e.g. sewerage and drainage systems). Late-Minoan (Neopalatial) (ca. 1,700-1,450 BC) Peak of waterworksWarm and dry Great innovations in water management (e. g. wells, cisterns and dams) Late-Minoan and Mycenaean (ca. 1,450-1,100 BC) Demise of Minoan Civilization. Cold and dry (Warm event) As above. Also Minoan hydro- technologies transferred to inland Greece. Dorian (ca. 1,100 – 500 BC) Economic bloom. Colonization of Sicily, Marseille and Cyrene. Cold and humidSignificant developments. Classical (ca. 500 – 323 BC) Economic distress. Did not participate in the Persian Wars. Warm and dryUnknown. Hellenistic (ca. 323 BC –67 AD) Struggle between cities. Mercenaries in foreign armies. Warm/cold and dry More sophisticated hydro- structures and of greater scale. Social development, climatic conditions and water technologies evolution in Crete since 3,200 BC

20

21  Το Μέλλον Όμοια γάρ ως επί το πολύ τα μέλλοντα τοις γεγονόσι Ευριπίδης, 480-406 π. Χ. Ανέβηκα στους ώμους των πατέρων μου, να δω μακρύτερα το μέλλον. Νίκος Καζαντζάκης Θέματα Παρουσίασης

22 Ανάκτηση Ενέργειας Εκτός από την ανάγκη εξοικονόμηση ενέργειας με καλύτερο σχεδιασμό μπορεί μελλοντικά να γίνει ανάκτηση ενέργειας από: (α) Τα στερεά των υγρών αποβλήτων τα οποία για ένα μέσης σύνθεσης υγρό απόβλητο περιέχουν 450 kg COD/1000 m 3, περιέχει: 450x13.5 MJ/ kg COD) = 6075 MJ/1000 m 3, δηλαδή τρείς με τέσσερις φορές περισσότερη ενέργεια απ' αυτή που απαιτείται (1,200 to 2,400 MJ/1000 m 3 ) για δευτεροβάθμια επεξεργασία του. (β) με αντλίες θερμότητας Συμπέρασμα: Tα υγρά απόβλητα μελλοντικά μπορούν να συμπεριληφθούν στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και πιθανότατα να μεταβληθούν η φιλοσοφία επεξεργασίας τους και γενικά οι βασικές αρχές διαχείρισης τους.

23 Διαχωρισμός των ούρων, που περιέχουν το 75% των θρεπτικών, από τα υπόλοιπα ακάθαρτα στην πηγή με κατάλληλες τουαλέτες, που ήδη χρησιμοποιούνται στην Ελβετία κι' αλλού.

24 Η χρήση υφιστάμενων αποχετευτικών συστημάτων για τη χωριστή συλλογή των ούρων από τα υπόλοιπα ακάθαρτα.

25 Αποκεντρωμένα vs Συγκεντρωμένα Συστήματα Ύδρευσης και Αποχέτευσης Η αύξηση της αστικοποίησης θα επιβάλλει όλο και περισσότερο αποκεντρωμένα συστήματα ύδρευσης και αποχέτευσης

26 Παράδειγμα αποκεντρωμένου συστήματος οικισμού (System has been in Operation for 25 Years, Upland, CA) Courtesy D. Ripley

27 Χρήση τουαλετών κενού, όπως σε περιοχή του Αμβούργο της Γερμανίας, όπου εξοικονομείται 30-50% του πόσιμου νερού

28 Ανάπτυξη πράσινων πόλεων (παράδειγμα η περίπτωση της Φιλαδέλφειας των ΗΠΑ), με την καλύτερη δυνατή προσαρμογή στο φυσικό κύκλο του νερού (χρήση παραδοσιακών πρακτικών για τη θωράκιση της λεκάνης απορροής και την προστασία από πλημμύρες).

29 Παράγοντες που περιορίζουν την Επαναχρησιμοποίηση των εκροών των αστικών υγρών αποβλήτων ( α) Για άρδευση γεωργικών καλλιεργειών (ι) Η απόσταση μεταξύ των πηγών ανακυκλωμένου νερού και γεωργικών ζήτησης (ιι) Η ανάγκη αποθήκευσης στις περιόδους υγρών περιόδων. (β) Για άρδευση αστικών χώρων πρασίνου (ι) Ο διάσπαρτος χαρακτήρας των αστικών χώρων πρασίνου (ιι) Το κόστος του απαιτούμενου συστήματος παράλληλης διανομής. (γ) Έμμεση επαναχρησιμοποίηση για όλες τις χρήσεις (ι) Οι περισσότερες αστικές περιοχές δεν διαθέτουν κατάλληλους υπόγειους υδροφορείς για εμπλουτισμό τους. (ιι) Επίσης η μη διαθεσιμότητα κατάλληλων επιφανειακών αποθηκευτικών εγκαταστάσεων.

30 Επομένως πια είναι η απάντηση? Εάν μια σημαντική ποσότητα εκροών υγρών αποβλήτων είναι διαθέσιμη για ανακύκλωση σε μια μεγάλη πόλη, που δεν διαθέτει κατάλληλη υποδομή, υπόγειων ή επιφανειακών αποθηκευτικών εγκαταστάσεων, τότε άμεση επαναχρησιμοποίηση, ακόμη και για πόσιμο νερό, με τα κατάλληλα μέτρα προστασίας, θα πρέπει να εφαρμόζεται.

31 Κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας σε αστικά συστήματα υδροδότησης και επεξεργασίας αποβλήτων Σύστημα Κατανάλωση ενέργειας (GWh/Bm 3 ) Β. ΚαλιφόρνιαΝ. Καλιφόρνια Supply and conveyance 0.57 33.69 Water treatment0.38 Distribution 4.54 Wastewater treatment 9.46 Σύνολο 14.95 48.07

32 Μελλοντικές ευκαιρίες: Το παράδειγμα της Νότιας Καλιφόρνιας Η απαιτουμένη ενέργεια για ένα m 3 νερού με το υφιστάμενο σύστημα, με αφαλάτωση και με ανάκτηση από εκροές υγρών αποβλήτων είναι: 3,00, 2,83 και 0,65 kWh, αντίστοιχα.

33 Έκδοση σχετική με τη Επαναχρησιμοποίηση εκροών υγρών αποβλήτων για οικιακή χρήση στη Ν. Καλιφόρνια (3-2012).

34 2011 ζήτηση νερού = 650 Mm 3 /yr 2060 ζήτηση νερού = 2 x 2011 ζήτηση= 1,300 Mm 3 /yr Το παράδειγμα της Σιγκαπούρης: Νερό ύδρευσης

35 Έργα αφαλάτωσης και παραγωγής πόσιμου νερού παγκοσμίως ΈτοςΔυναμικότητα (Μ m 3 /d)Μονάδες 19450,33Ελάχιστες 19905,00 200435,008.000 200852,3314.000 201167,00 20138916.000

36 Αύξηση παραγωγής αφαλατωμένου νερού σε διάφορες χώρες του κόσμου τα τελευταία χρόνια (δηλ. 7Μ m 3 /d.yr)

37 Ετήσιες απώλειες νερού/100 km του κεντρικού δικτύου (1994-2010) στη Σιγκαπούρη. Μη τιμολογήσιμες ποσότητες νερού σήμερα είναι μικρότερες από 5%.

38 Κατανάλωση οικιακού νερού στην Σιγκαπούρη (L/inh.d)

39 Τελικές σκέψεις Οι Αρχαίοι Έλληνες «Μηχανικοί» είχαν βασικές γνώσεις υδραυλικής, αειφορίας, προστασίας του περιβάλλοντος και υγειονολογίας (ροής υγρών, σίφωνος και άλλων) από τη Μινωική περίοδο. Η εξέλιξη των τεχνολογιών αυτών στη διάρκεια της μακραίωνης ιστορίας της Ελλάδας με αποκορύφωση της την Κλασσική και Ελληνιστική περίοδο δεν ήταν γραμμική χαρακτηρίζεται από ασυνέχειες και παλινδρομήσεις κυρίως κατά τη διάρκεια των σκοτεινών περιόδων. Υπηρεσίες Ύδρευσης και Αποχέτευσης στην Ευρώπη και στην Ελλάδα, που μπορούν να χαρακτηριστούν ως μικρές οάσεις στον αστικό χώρο. Αύξηση πληθυσμιακής πυκνότητας σημαίνει και μείωση της μονάδας κόστους των υποδομών (δίκτυα, μονάδες επεξεργασίας, κ.α.)? Ασφάλεια δικτύων και άλλων υποδομών. Με τη χρήση και εφαρμογή νέων ιδεών, τεχνολογιών και διεργασιών τa υγρά απόβλητα μπορούν να θεωρηθούν ως ανανεώσιμη και ανακτήσιμη πηγή ενέργειας και νερού. Η μελλοντική αύξηση της αστικοποίησης συνεπάγεται σημαντική αύξηση κίνδυνων από πλημμύρισα γεγονότα και μείωση της διαθεσιμότητας υδατικών πόρων. Μέτρα όπως είναι: (ι) ο περιορισμός απωλειών, (ιι) η μείωση της κατανάλωσης, (ιιι) η επαναχρησιμοποίηση εκροών απόβλητων και (δ) η κατασκευή ομβροδεξαμενών,

40 Τελικό μήνυμα Σήμερα περισσότερο από κάθε άλλη φορά έχομε ανάγκη από συνανθρώπους μας, που κάνουν ονειρεμένα πράγματα κι' άλλους, που ονειρεύονται, όπως τον μακαρίτη τον John F. Kennedy, που έλεγε: «Τα προβλήματα του κόσμου δεν είναι δυνατόν να επιλυθούν από τους σκεπτικιστές ή κυνικούς των οποίων οι ορίζοντες περιορίζονται στα προφανή. Χρειαζόμαστε ανθρώπους που μπορούν να ονειρεύονται πράγματα που ποτέ δεν προϋπήρξαν». Σας Ευχαριστώ πού με ακούσατε

41 Doing More with Less

42 Η ενεργεία χρησιμοποιεί νερό και το νερό χρησιμοποιεί ενέργεια WATER FOR ENERGY ENERGY FOR WATER Hydropower Thermo electric Cooling Fuel Production (Ethanol, hydrogen) Extraction & Refining Extraction and Transmission Drinking Water Treatment Waste Water Treatment Energy Associated with Uses of Water Distribution and Collection