Παγκόσμια Ημέρα για το νερό Τεχνητός εμπλουτισμός υπόγειων υδροφορέων με τη χρήση επεξεργασμένων λυμάτων Kώστας Βουδούρης Αν. Καθ. Υδρογεωλογίας ΑΠΘ Πρόεδρος Ελληνικής Επιτροπής Υδρογεωλογίας Αντιπρόεδρος ΚΕΟΔΥ 22/3/2017

Κακές προβλέψεις!!!! 22/3/2017

ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΣΤΟΝ ΠΛΑΝΗΤΗ Νερό θαλασσών 97,2% Νερό πάγων 2,14% Υπόγειο νερό 0,61% Επιφανειακό νερό 0,009% Νερό ατμόσφαιρας 0,001% 22/3/2017

ΕΞΑΡΤΗΣΗ ΑΠΟ ΤΟ ΥΠΟΓΕΙΟ ΝΕΡΟ ΣΤΗΝ ΕΥΡΩΠΗ 22/3/2017

ΠΙΕΣΕΙΣ ΣΤΑ ΥΠΟΓΕΙΑ ΝΕΡΑ Οι υπόγειοι υδροφορείς υφίστανται πιέσεις λόγω: Αύξησης πληθυσμού & βιοτικού επιπέδου, Αστικοποίησης, Άνισης κατανομής των βροχοπτώσεων, Άνισης χωρικής & χρονικής κατανομής της ζήτησης νερού, Μη ορθολογικής διαχείρισης (υπερεκμετάλλευση των υπόγειων υδροφορέων), Ρύπανσης & μόλυνσης από ανθρώπινες δραστηριότητες. Αποτέλεσμα: Ποσοτική μείωση. Ποιοτική υποβάθμιση από νιτρορύπανση & υφαλμύριση.

ΙΣΟΖΥΓΙΟ ΖΗΤΗΣΗ >> ΠΡΟΣΦΟΡΑ 22/3/2017

Πτώση στάθμης υπόγειου νερού- Μείωση αποθεμάτων 22/3/2017

22/3/2017

ΜΗ ΣΥΜΒΑΤΙΚΟΙ ΥΔΑΤΙΚΟΙ ΠΟΡΟΙ Εκροές Επεξεργασμένων Υγρών Αποβλήτων Υφάλμυρα νερά (υποθαλάσσιες και παράκτιες πηγές, υδροφορείς επηρεασμένοι από τη διείσδυση της θάλασσας) Στραγγιστικά νερά

ΔΥΝΑΤΟΤΗΤΕΣ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΣΗΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΜΕΝΩΝ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ Άρδευση καλλιεργειών και χώρων αναψυχής (πάρκων, περιαστικών δασών κ.λπ.). Μη πόσιμες αστικές χρήσεις (πυρόσβεση, καθαρισμός δρόμων, κ.λπ.). Τεχνητό εμπλουτισμό υπόγειων υδροφορέων. Βιομηχανική χρήση (ψύξη μηχανών, λέβητες). Αύξηση ροής ποταμοχειμάρων και λιμνών για προστασία περιβάλλοντος.

ΕΤΗΣΙΑ ΠΟΣΟΣΤΙΑΙΑ ΑΥΞΗΣΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΜΕΝΩΝ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΣΕ ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΧΩΡΕΣ 22/3/2017

WASTEWATER RECLAMATION & REUSE IN EUROPE 1 10 100 1000 10000 Austria France Poland Belgium Netherlands Germany Greece Italy Spain Malta Israel Cyprus Mm³/a 25 50 75 % treated wastewater reused wastewater share of treated wastewater reused source: Eurostat; National Statistics 22/3/2017

GROWTH FORECAST IN WATER REUSE 2000 2025 www.aquarec.org 22/3/2017

Η ΜΕΥΑ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ & ΤΟ ΣΧΗΜΑ ΕΠΑΝΑΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΣΗΣ ΕΚΡΟΩΝ (Soupilas and Papastergiou, 2002) 22/3/2017

Μίγμα νερού Αξιού και εκροών υγρών αποβλήτων σε αναλογία 5:1. ΚΥΑ Υπ. ΠΕ.ΧΩ.ΔΕ.- Υπ. ΥΓΕΙΑΣ- Υπ. ΑΓΡΟΤΙΚΗΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ & ΤΡΟΦΙΜΩΝ Έγκριση περιβαλλοντικών όρων για τη διάθεση επεξεργασμένων λυμάτων για άρδευση από την ΕΕΛ Θεσσαλονίκης. ΚΥΑ 123805/05 (ισχύει μέχρι 31/12/2009) Τα επεξεργασμένα λύματα μπορεί να διατίθενται για άρδευση 25.000 στρ. της περιοχής Χαλάστρα- Καλοχωρίου (ρύζι, βαμβάκι, καλαμπόκι, μηδική κ.ά). Μίγμα νερού Αξιού και εκροών υγρών αποβλήτων σε αναλογία 5:1. Καθορίζονται τα όρια ποιότητας στο μίγμα, οι παράμετροι ελέγχου, η συχνότητα μέτρησης. Γενικές ρυθμίσεις (απαγόρευση άρδευσης με καταιονισμό- νωπών προϊόντων, διακοπή άρδευσης 2 εβδομάδες πριν τη συγκομιδή καρπών κ.λπ.). 22/3/2017 20/3/2009 ΕΥΔΑΠ

ΕΡΓΟ ΕΠΑΝΑΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΣΗΣ ΕΚΡΟΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΜΕΥΑ ΘΕΣ/ΚΗΣ ΚΥΑ 123805/05 Μείγμα νερού Αξιού και εκροών υγρών αποβλήτων: 5/1 Άρδευση με χρήση επεξεργασμένων λυμάτων γίνεται: Στη Χερσόνησο Κρήτης για άρδευση ελαιόδενδρων Στην Κόρινθο για άρδευση - Αμφισσα, Λειβαδιά για άρδευση περιαστικών δασών

Η ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ ΤΗΣ ΧΑΛΚΙΔΑΣ 22/3/2017 Από Αγγελάκη, 2006

ΤΕΧΝΗΤΟΣ ΕΜΠΛΟΥΤΙΣΜΟΣ με επεξεργασμένα λύματα Καθίσταται επιτακτική η ανάγκη εξεύρεσης εναλλακτικών λύσεων για την κάλυψη των αυξανόμενων υδατικών αναγκών. Μια λύση, που εφαρμόζεται σε πολλές χώρες (Ισραήλ, ΗΠΑ, Κύπρος, Ισπανία, κ.α.) είναι ο τεχνητός εμπλουτισμός των υπόγειων υδροφορέων με καλής ποιότητας ανακυκλωμένο νερό & η επανάκτηση του υπόγειου νερού μέσω γεωτρήσεων για σκοπούς άρδευσης.

ΤΕΧΝΗΤΟΣ ΕΜΠΛΟΥΤΙΣΜΟΣ Ο τεχνητός εμπλουτισμός συνίσταται στην αύξηση του ρυθμού ανανέωσης του υπόγειου νερού των υδροφόρων στρωμάτων με χρησιμοποίηση περίσσειας φυσικού ή επεξεργασμένου νερού & κατασκευή κατάλληλων διατάξεων (γεωτρήσεις, αγωγοί μεταφοράς, μονάδες επεξεργασίας νερού) Γεωλογικά & υδρομετεωρολογικά δεδομένα. Στάθμες υπόγειου νερού. Λιθολογικές τομές γεωτρήσεων. Γεωμετρία υδροφορέα Κατασκευή γεωτρήσεων με ειδικές προδιαγραφές Δοκιμές απορροφητικότητας Ποιοτικά στοιχεία υπόγειου νερού και νερού εμπλουτισμού. Εφαρμογή μοντέλου προσομοίωσης της υπόγειας ροής του υδροφορέα και πρόβλεψη της συμπεριφοράς του Εφαρμογή Τ.Ε. μέσω πηγαδιών & γεωτρήσεων 22/3/2017

ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΤΕΧΝΗΤΟΥ ΕΜΠΛΟΥΤΙΣΜΟΥ Αναπλήρωση υπόγειων αποθεμάτων σε περιοχές που γίνεται υπεράντληση, ώστε να αυξάνονται οι δυνατότητες παροχής υπόγειου νερού. Βελτίωση ποιότητας υπόγειου νερού. Εξασφάλιση σημαντικών ποσοτήτων καλής ποιότητας αρδεύσιμου νερού. Προστασία υδροφορέα από διείσδυση θάλασσας. Κάλυψη ελλείμματος στο υδατικό ισοζύγιο. Αντιμετώπιση προβλημάτων καθίζησης εδάφους. 22/3/2017

ΣΧΗΜΑΤΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΤΩΝ ΔΙΑΦΟΡΩΝ ΜΕΘΟΔΩΝ ΤΕΧΝΗΤΟΥ ΕΜΠΛΟΥΤΙΣΜΟΥ (Dillon, 2005 με τροποποιήσεις) 22/3/2017

ΚΩΝΟΣ ΑΝΟΔΟΥ ΣΤΑΘΜΗΣ ΣΤΗ ΒΙΠΕ ΠΑΤΡΩΝ (Voudouris et al., 2006)

ΔΙΑΚΥΜΑΝΣΗ ΣΤΑΘΜΗΣ ΥΠΟΓΕΙΟΥ ΝΕΡΟΥ ΚΑΤΑ ΤΗ ΔΙΑΡΚΕΙΑΕΜΠΛΟΥΤΙΣΜΟΥ ΣΤΗΝ ΚΟΡΙΝΘΙΑ (Κουμαντάκης κ.ά, 1999). 22/3/2017

ΔΙΑΚΥΜΑΝΣΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΚΑΤΑ ΤΗ ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΠΕΙΡΑΜΑΤΩΝ ΕΜΠΛΟΥΤΙΣΜΟΥ 22/3/2017 20/3/2009 ΕΥΔΑΠ

(van Houtte, Verbauwhede, 2005) Torreele, ΒΕΛΓΙΟ (van Houtte, Verbauwhede, 2005) 22/3/2017

Επεξεργασία λυμάτων και τεχνητός εμπλουτισμός για επαναχρησιμοποίηση στη γεωργία στην περιοχή Dan Region του Ισραήλ Αποτελεί το μεγαλύτερο πρόγραμμα (25 χρόνια λειτουργίας) εφαρμογής τεχνητού εμπλουτισμού με επεξεργασμένα νερά, που προέρχονται από τη μητροπολιτική περιοχή του Tel Aviv στο Ισραήλ (300.000 m3/day). Τα νερά εμπλουτίζουν τον υδροφορέα της περιοχής μέσω λεκανών διήθησης δύο θέσεις: α) 4 λεκάνες διήθησης με έκταση 390 στρέμματα & β) 3 λεκάνες με συνολική έκταση 180 στρέμματα. 22/3/2017

22/3/2017

ΛΕΚΑΝΕΣ ΔΙΗΘΗΣΗΣ-ΣΥΣΤΗΜΑ SAT Soil-Aquifer-Treatment Oι λεκάνες διήθησης (percolation tank) γεμίζουν διακεκομμένα & καθαρίζονται περιοδικά. Ο ρυθμός διήθησης εξαρτάται από τα γεωλογικά χαρακτηριστικά. Το νερό που διηθείται ανακτάται μέσω γεωτρήσεων κατάντη μέσω αποστράγγισης σε επιφανειακά υδάτινα σώματα. Είναι πιο οικονομική & δεν απαιτεί προωθημένη προ-επεξεργασία, λόγω της ικανότητας αυτοκαθαρισμού της ακόρεστης ζώνης (αποδόμηση οργανικής ύλης, προσρόφηση & χημική κατακρήμνιση P, απονιτροποίηση κ.λπ.). Η επιλογή της θέσης πρέπει να γίνεται με γεωλογικά & υδρογεωλογικά κριτήρια (αμμώδη, λεπτόκκοκη άμμο και χαλίκια, όχι χαλίκια-χονδρόκοκκη άμμος. Ταχύτητα διήθησης 25 mm/h, μικρή κλίση <4%, όχι ρυπασμένη ακόρεστη ζώνη κ.λπ.). 22/3/2017 20/3/2009 ΕΥΔΑΠ

Περιοχή Σίνδου 22/3/2017

Πιλοτική εφαρμογή τεχνητού εμπλουτισμού στην περιοχή Σίνδου, Θεσσαλονίκης Στην περιοχή της Σίνδου, Δυτικά της Θεσσαλονίκης κυριαρχούν από γεωλογική άποψη παράκτιες αποθέσεις. Εντός των αποθέσεων αυτών και κυρίως στα στρώματα που αποτελούνται από αδρομερή υλικά (άμμοι, χάλικες) αναπτύσσονται ένας φρεάτιος και δύο κύριοι υπό πίεση υδροφορείς, όπως προέκυψε και από τη γεωφυσική έρευνα. Η στάθμη του υπόγειου νερού βρίσκεται σε βάθος 17-19 m από την επιφάνεια του εδάφους. Η μέση τιμή του συντελεστή υδραυλικής αγωγιμότητας κυμαίνεται μεταξύ 7x10-3 και 1,3x10-2 m/min. Η ηλεκτρική αγωγιμότητα του υπόγειου νερού στον υδροφορέα ήταν 1075 μS/cm. Κατά την εφαρμογή τεχνητού εμπλουτισμού στην περιοχή αυτή, μέσω βαθιάς γεώτρησης, το νερό εμπλουτισμού προερχόταν από τη μονάδα επεξεργασίας των αστικών λυμάτων της πόλης της Θεσσαλονίκης. Επιπλέον υφίσταντο πρόσθετη επεξεργασία μέσω συστήματος μεμβρανών υπερδιήθησης και αντίστροφης ώσμωσης και η τελική ηλεκτρική αγωγιμότητα του νερού εμπλουτισμού ήταν 60 μS/cm. Η μέγιστη παροχή εμπλουτισμού στη γεώτρηση ανήλθε σε 13 m3/h. Καταγράφηκε μια άνοδος της στάθμης του υπόγειου νερού και μια βελτίωση της ποιότητας του υπόγειου νερού. 22/3/2017

22/3/2017

- Σύνολο αιωρούμενων στερεών SS<2 mg/l για το 80% των δειγμάτων Η Κοινή Υπουργική Απόφαση 45116 (ΦΕΚ 354, 8-3-2011) περί «καθορισμού μέτρων, όρων και διαδικασιών για την επαναχρησιμοποίηση επεξεργασμένων υγρών αποβλήτων» καθορίζει τις προϋποθέσεις για τη χρήση των επεξεργασμένων λυμάτων στην εφαρμογή τεχνητού εμπλουτισμού (μόνο στην περίπτωση που τα υπόγεια νερά του υδροφορέα δεν προορίζονται για υδρευτική χρήση). Σύμφωνα με την ανωτέρω ΚYA, καθορίζονται τα επιτρεπόμενα όρια (μικροβιολογικές και χημικές παράμετροι) και οι προϋποθέσεις στην περίπτωση επαναχρησιμοποίησης επεξεργασμένων υγρών αποβλήτων για εμπλουτισμό υπόγειων υδροφορέων: - Επαρκές πάχος της ακόρεστης ζώνης για να επιτυγχάνεται η συγκράτηση των οργανικών ουσιών (ελάχιστο απαιτούμενο βάθος της στάθμης του υπόγειου νερού 5 m). - Σύνολο αιωρούμενων στερεών SS<2 mg/l για το 80% των δειγμάτων - Θολότητα ≤2 - ΒΟD5 ≤10 mg/l για το 80% των δειγμάτων - Ολικά κολοβακτηρίδια (TC/100 ml) <20 για το 95% των δειγμάτων - Escherichia coli (EC/100 ml) ≤200 (διάμεσος τιμή).

ΚΑΝΟΝΙΣΜΟΣ-ΚΡΙΤΗΡΙΑ Πρωτόκολλο Έλεγχος της μονάδας επεξεργασίας υγρών αποβλήτων. Καθορισμός της διαδικασίας επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων. Standards της μεθόδου επεξεργασίας. Κριτήρια για κάθε μέθοδο τεχνητού εμπλουτισμού με επεξεργασμένα λύματα. Έλεγχος της ποιότητας (παράμετροι- συχνότητα μετρήσεων). Περιοχή εμπλουτισμού-κατάσταση υδροφορέα Προδιαγραφές σχεδίασης γεωτρήσεων εμπλουτισμού ή λεκανών διήθησης

ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΤΕΧΝΗΤΟΥ ΕΜΠΛΟΥΤΙΣΜΟΥ Aναφέρονται τέσσερις (4) διακριτοί μηχανισμοί φραξίματος (clogging): 1) φράξιμο από αιωρούμενα στερεά σωματίδια 2) φράξιμο από την ανάπτυξη βακτηρίων 3) φράξιμο που οφείλεται σε χημικές αντιδράσεις 4) φράξιμο από τις φυσαλίδες αέρα. 22/3/2017

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ - Η χώρα μας και οι μεσογειακές χώρες χαρακτηρίζονται από χωροχρονική ανισοκατανομή της προσφοράς και της ζήτησης νερού. - Οι διαφαινόμενες (;) κλιματικές αλλαγές θα επιτείνουν το πρόβλημα -Η ποσότητα & η ποιότητα των επεξεργασμένων υγρών αποβλήτων έχει αυξηθεί σημαντικά τις τελευταίες δεκαετίες. - Η αποκεντρωμένη διαχείριση υγρών αποβλήτων, με τη χρήση νέων τεχνολογιών θα πρέπει να αναπτυχθεί και στη χώρα μας. 22/3/2017

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ (συνέχεια) - Τα επεξεργασμένα υγρά λύματα χαρακτηρίζονται από πλεονεκτήματα και οφέλη και θα πρέπει να αντιμετωπίζονται ως υδατικοί πόροι - Με ορθή διαχείριση, σχεδιασμό & επαναχρησιμοποίηση εκροών στις χώρες-μέλη της ΕΕ, μπορούν να αυξηθούν σημαντικά οι διαθέσιμοι υδατικοί πόροι. - Είναι απαραίτητη η θέσπιση κριτηρίων ποιότητας, οδηγιών και/ή κανονισμών στις χώρες-μέλη. 22/3/2017

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ (συνέχεια και τέλος) Η επαναχρησιμοποίηση των επεξεργασμένων λυμάτων σε συνδυασμό με τεχνητό εμπλουτισμό προσφέρει πολλές ευκαιρίες σε πολλές περιοχές με ανεπάρκεια κάλυψης των υδατικών αναγκών και υποβαθμισμένης ποιότητας νερά. Η εφαρμογή του τεχνητού εμπλουτισμού συμβάλλει στην αναβάθμιση της ποιότητας του αντλούμενου νερού, στην άνοδο της στάθμης του υπόγειου νερού και στην απώθηση του θαλάσσιου μετώπου προστατεύοντας τους παράκτιους υδροφορείς από τη θαλάσσια διείσδυση. Οι τεχνικές των μεμβρανών προσφέρουν μια ασφαλή λύση και η διήθηση στο υπέδαφος κατόπιν παρέχει μια επιπλέον δικλείδα ασφαλείας. 22/3/2017

ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΟΣΟΧΗ ΣΑΣ!!!! www.jamuk.org.uk 22/3/2017