Kefalaio 4 e book1

ΜΑΘΗΜΑΤΑ eLEARNI NG ΓΙ Α ΤΟΝ ΛΕΙ ΤΟΥΡΓΟ ΤΩΝ ΣΤΑΘΜΩΝ ΒΙ ΟΛΟΓΙ ΚΟΥ ΚΑΘΑΡΙ ΣΜΟΥ

ΚΕΦΑΛΑΙ Ο4

ΑΝΑΚΤΗΣΗ ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΗ ΕΠΑΝΑΧΡΗΣΙ ΜΟΠΟΙ ΣΗ ΕΚΡΟΩΝ

Nireas Project

E-learning

Page 1

Nireas Project

Πίνακας περιεχομένων 4.

ΑΝΑΚΤΗΣΗ, ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΗ & ΕΠΑΝΑΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΣΗ .................................................. 4 4.1 5 4.2 ΔΗΜΟΣΙΑ ΥΓΕΙΑ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ................................................................................ 6 4.2.1 Οδηγίες και κανονισμοί.............................................................................................. 8 4.3 ΓΕΩΡΓΙΚΗ ΑΡΔΕΥΣΗ .................................................................................................................. 13 4.3.1 Μέθοδοι άρδευσης .................................................................................................. 21 Γενικός κώδικας ορθής πρακτικής για επεξεργασμένα οικιακά λύματα αποχέτευσης τα οποία χρησιμοποιούνται για άρδευση......................................................................................................... 36

4.4 ΆΡΔΕΥΣΗ ΧΩΡΩΝ ΠΡΑΣΙΝΟΥ ...................................................................................................... 37 4.5 ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΗ & ΕΠΑΝΑΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΣΗ ................................................................ 39 4.6 ΕΜΠΛΟΥΤΙΣΜΟΣ ΥΠΟΓΕΙΩΝ ΥΔΑΤΩΝ ........................................................................................... 40 4.7 ΨΥΧΑΓΩΓΙΚΕΣ/ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ .................................................................................. 48 4.8 ΜΗ ΠΟΣΙΜΕΣ ΑΣΤΙΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ .................................................................................................. 48 4.9 ΈΜΜΕΣΗ ΕΠΑΝΑΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΣΗ ΓΙΑ ΠΟΣΙΜΟ ΝΕΡΟ ..................................................................... 49 4.10 ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ & ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ................................................................................................... 50

E-learning

Page 2

Nireas Project

Βιβλιογραφία California State University. (2008). Operation of Wastewater Treatment Plants - Volume I. Sacramento .

California State University. (2008). Operation of Wastewater Treatment Plants - Volume II. Sacramento.

Eddy, Μ. &. (1999). Wastewater treatment.

EPA. (1985). PROTECTING HEALTH AND SAFETY AT HAZARDOUS WASTE SITES : AN OVERVIEW. Eastern Research Group Inc. Frank R. Spellman. (2011). Spellman's Standard Handbook for Wastewater Operators (2nd Edition ed., Vol. II). Boca Raton , USA: CRC Press.

Gabriel Bitton. (2005). Wastewater Microbiology (3nd ed.). Florida.

John M. Stubbart, W. G. (2006 ). AWWA Wastewater Operator Field Guide. USA. World Health Organization. (1989). Health guidelines for the use of wastewater in agriculture and aquaculture: Report of a WHO Scientific Group. In W. H. Organization (Ed.). Geneva: WHO Technical Report Series.

E-learning

Page 3

Nireas Project

4. ΑΝΑΚΤΗΣΗ, ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΗ & ΕΠΑΝΑΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΣΗ Η ένταξη της μελετημένης ανάκτησης, ανακύκλωσης και επαναχρησιμοποίησης νερού στα συστήματα διαχείρισης υδάτινων πόρων αντανακλά την αυξανόμενη ανεπάρκεια των πηγών νερού για την κάλυψη των κοινωνικών αναγκών, των τεχνολογικών εξελίξεων, καθώς και την αύξηση της κοινωνικής αποδοχής και της κατανόησης των κινδύνων για τη δημόσια υγεία από την κοινή γνώμη. Τα

κυριότερα

πεδία

εφαρμογής

της

επαναχρησιμοποίησης

του

ανακτημένου

νερού

περιλαμβάνουν την άρδευση, τις βιομηχανικές χρήσεις, την αναπλήρωση επιφανειακών υδάτων και τον εμπλουτισμό των υπόγειων υδάτων. Ο ρόλος της μηχανικής επεξεργασίας, της ανάκτησης και των εγκαταστάσεων επαναχρησιμοποίησης στην ανακύκλωση νερού μέσω του υδρολογικού κύκλου

(Eddy, 1999)

E-learning

Page 4

Nireas Project

Ανάκτηση, ανακύκλωση και επαναχρησιμοποίηση υγρών αποβλήτων

Οι επτά βασικές κατηγορίες επαναχρησιμοποίησης υγρών αστικών αποβλήτων αναφέρονται παρακάτω κατά φθίνουσα σειρά ως προς τον προβλεπόμενο όγκο χρήσης: 

Γεωργική άρδευση



Άρδευση χώρων πρασίνου



Βιομηχανική ανακύκλωση και επαναχρησιμοποίηση



Εμπλουτισμός υπογείων υδάτων



Ψυχαγωγικές/περιβαλλοντικές χρήσεις



Αστικές χρήσεις επαναχρησιμοποίησης για μη πόσιμο νερό



Έμμεση επαναχρησιμοποίηση για πόσιμο νερό

4.1

E-learning

Page 5

Nireas Project

4.2 Δημόσια υγεία & Περιβαλλοντικά Θέματα Παρά την ύπαρξη προχωρημένων μεθόδων επεξεργασίας υγρών αποβλήτων (τριτοβάθμια επεξεργασία), όπως αναφέρθηκε στο Κεφάλαιο 2.5, η ποιότητα του ανακτημένου νερού και οι μακροπρόθεσμες επιπτώσεις στο περιβάλλον είναι ακόμη δύσκολο να προσδιοριστούν ποσοτικά. Λαμβάνοντας υπόψη το γεγονός ότι είναι δυνατόν να παραχθεί νερό σχεδόν οποιασδήποτε ποιότητας, τα ζητήματα δημόσιας υγείας και τα περιβαλλοντικά θέματα που τώρα πρέπει να διευθετηθούν συνοψίζονται στα εξής ερωτήματα: ποια συστατικά εντοπίζονται στα αστικά λύματα, ποια από αυτά πρέπει να αφαιρεθούν και σε ποιο βαθμό θα πρέπει αυτά να απομακρυνθούν; Κατάταξη των τυπικών συστατικών που εντοπίζονται στα αστικά λύματα Κατηγορία Συστατικό Συμβατικά συστατικά

Ολικά αιωρούμενα στερεά (TSS) Κολλοειδή στερεά Βιοχημική απαίτηση οξυγόνου (BOD) Χημική απαίτηση οξυγόνου (COD) Ολικός οργανικός άνθρακας (TOC) Αμμωνία Νιτρικά άλατα Νιτρώδη Ολικό άζωτο (TN) Φώσφορος Βακτήρια Πρωτόζωα, κύστεις και ωοκύστεις Ιοί

Μη συμβατικά

Ανθεκτικές οργανικές ενώσεις Πτητικές οργανικές ενώσεις (VOCs) Επιφανειοδραστικές ουσίες Μέταλλα Ολικά διαλυμένα στερεά (TDS)

Ανακύπτοντα - Νέα υπό

Συνταγογραφημένα και μη φάρμακα

μελέτη

Προϊόντα οικιακής φροντίδας Κτηνιατρικά και ανθρώπινα αντιβιοτικά Βιομηχανικά και οικιακά προϊόντα Στεροειδείς ορμονών Άλλοι ορμονικοί (ενδοκρινικοί) Ενδοκρινικοί Διαταράκτες (Eddy, 1999)

E-learning

Page 6

Nireas Project

Ο όρος συμβατικά αναφέρεται στα συστατικά που μετρώνται σε mg / L και που χρησιμοποιούνται ως βάση για το σχεδιασμό των περισσότερων συμβατικών εγκαταστάσεων επεξεργασίας λυμάτων. Ο όρος μη συμβατικά αναφέρεται στα συστατικά εκείνα που πρέπει ενδεχομένως να αφαιρεθούν ή να μειωθούν με τη χρήση προηγμένων μεθόδων επεξεργασίας λυμάτων προτού το νερό να διατεθεί για επαναχρησιμοποίηση Ο όρος ανακύπτοντα (emerging) αναφέρεται στα συστατικά που μετρώνται σε μικρο-ή νανογραμμάρια / L (μg ή ng / L)

και που μπορεί να αποτελούν μακροπρόθεσμους λόγους

ανησυχίας για τη δημόσια υγεία και το περιβάλλον. Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι ενώσεις αυτές δεν μπορούν να αφαιρεθούν αποτελεσματικά, ακόμη και με προηγμένες διεργασίες επεξεργασίας. Για τα περισσότερα από τα ανακύπτοντα συστατικά που αναφέρονται παραπάνω, υπάρχουν ελάχιστες ή και καθόλου πληροφορίες σχετικά με την επίδραση στην υγεία ή το περιβάλλον. Ωστόσο, ορισμένες από τις ενώσεις που εντοπίζονται στο ανακτημένο νερό έχει βρεθεί ότι έχουν οξείες και χρόνιες επιπτώσεις στην υγεία, αναλόγως τη συγκέντρωση και τον τρόπο έκθεσης των έμβιων όντων σε αυτές.

E-learning

Page 7

Nireas Project

4.2.1 Οδηγίες και κανονισμοί Σήμερα στην Ευρώπη δεν υφίσταται μία κοινή νομοθεσία, οδηγία ή κανονισμός, που να καλύπτει όλα τα κράτη-μέλη της Ε.Ε. Αντ 'αυτού, ξεχωριστά νομοθετικά πλαίσια ισχύουν στην κάθε χώρα – μέλος της Ε.Ε.. Η πολιτική αυτή που ακολουθείται οφείλεται στις διαφορές μεταξύ των κρατώνμελών της ΕΕ ως προς το φυσικό περιβάλλον, τις χρήσεις γης καθώς και τον προσανατολισμό της οικονομίας και του πολιτισμού. Στην Ελλάδα ισχύει πλέον η Κοινή Υπουργική Απόφαση (ΚΥΑ) 145116/2011 (Φ.Ε.Κ.

354/Β/8.3.2011) “Καθορισμός μέτρων, όρων και διαδικασιών για την επαναχρησιμοποίηση επεξεργασμένων υγρών αποβλήτων και άλλες διατάξεις” η οποία επιφέρει σημαντικές τροποποιήσεις στη διαχείριση αστικών και βιομηχανικών υγρών αποβλήτων, έτσι ώστε να μπορούν να ανακτηθούν ως νερό με σκοπό την επαναχρησιμοποίησή τους. Θεσπίζονται έτσι

τέσσερις βασικές δυνατότητες επαναχρησιμοποίησης των επεξεργασμένων

υγρών αποβλήτων: (α) άρδευση, (β) βιομηχανική χρήση, (γ) τροφοδότηση/ εμπλουτισμός υπόγειων υδροφορέων και (δ) αστική και περιαστική επαναχρησιμοποίηση. Τίθενται όρια για μικροβιολογικές και συμβατικές παραμέτρους για τις διάφορες μεθόδους επαναχρησιμοποίησης, καθώς και ο αντίστοιχος βαθμός της κατ’ ελάχιστον απαιτούμενης επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων

(δευτεροβάθμια

ή

τριτοβάθμια

βιολογική

επεξεργασία

ακολουθούμενη

από

απολύμανση) και η ελάχιστη συχνότητα δειγματοληψιών). Ανάλογα με τον προοριζόμενο τύπο επαναχρησιμοποίησης, στο Παράρτημα Ι της παραπάνω ΚΥΑ συμπεριλαμβάνονται 3 πίνακες, στους οποίους καθορίζονται τα ανώτατα επιτρεπόμενα όρια και οι περιορισμοί για τις διάφορες εφαρμογές της επαναχρησιμοποίησης επεξεργασμένων υγρών αποβλήτων.

E-learning

Page 8

Nireas Project

Πίνακας 1 Όρια για μικροβιολογικές και συμβατικές παραμέτρους καθώς και η κατ’ ελάχιστον απαιτούμενη επεξεργασία

και

επαναχρησιμοποίησης

συχνότητα

δειγματοληψιών

επεξεργασμένων

υγρών

και

αναλύσεων

αποβλήτων

για

στην

περιορισμένη

περίπτωση άρδευση,

βιομηχανική χρήση νερού ψύξης μιας χρήσης και εμπλουτισμό υπόγειου υδροφορέα, που δεν χρησιμοποιείται για πόση και με διήθηση διαμέσου κατάλληλου εδαφικού στρώματος.

α) Οι προτεινόμενες μέθοδοι δευτεροβάθμιας επεξεργασίας περιλαμβάνουν διάφορους τύπους του συστήματος ενεργού ιλύος, βιολογικά φίλτρα και περιστρεφόμενους βιολογικούς δίσκους. Άλλα συστήματα που παράγουν εκροή με ισοδύναμη ποιότητα (BOD5/SS σε συμφωνία με τις απαιτήσεις της ΚΥΑ 5673/400/5.3.97 (ΦΕΚ 192/Β/14.3.97) είναι αποδεκτά κατόπιν επαρκούς τεκμηρίωσης. Οι συγκεντρώσεις αζώτου στην εκροή πρέπει να διατηρούνται χαμηλότερα από 45 mg/l, με εξαίρεση τις περιπτώσεις όπου υπάρχει μεγάλης διάρκειας αποθήκευση των υγρών αποβλήτων σε ταμιευτήρες, γίνεται άρδευση ευπρόσβλητων στη νιτρορρύπανση ζωνών ή γίνεται εμπλουτισμός του υπόγειου υδροφορέα. Στις περιπτώσεις αυτές οι μέσες συγκεντρώσεις αζώτου πρέπει να μην υπερβαίνουν τα 15 mg/l. β) Στην περίπτωση κοινοτικών εγκαταστάσεων επεξεργασίας λυμάτων οικισμών με πληθυσμό μικρότερο από 2000 ισοδύναμους κατοίκους και οικιακών ιδιωτικών συστημάτων επεξεργασίας επιτρέπονται οι τύποι επαναχρησιμοποίησης του Πίνακα 1 μετά από εφαρμογή μεθόδων επεξεργασίας, που δεν επιτυγχάνουν για τα BOD5/SS τα όρια της ΚΥΑ 5673/400/5.3.97 (ΦΕΚ 192/Β/14.3.97,με την προϋπόθεση ότι τεκμηριωμένα εξασφαλίζεται η μη επαφή κοινού και γεωργών με τα επεξεργασμένα υγρά απόβλητα. Στις περιπτώσεις των κοινοτικών εγκαταστάσεων επεξεργασίας ως μέγιστη διάμεση τιμή Escherichia coli τίθενται τα 1000 EC/ 100ml. γ) Χλωρίωση, οζόνωση, χρήση υπεριώδους ακτινοβολίας (UV) ή άλλου είδους μέθοδοι καταστροφής ή συγκράτησης παθογόνων, που εξασφαλίζουν στην εκροή την απαιτούμενη διάμεση συγκέντρωση Escherichia coli. Σε κάθε περίπτωση και στο βαθμό που η επεξεργασία συνίσταται στην ελάχιστη απαιτούμενη κατά την εφαρμογή της χλωρίωσης θα εξασφαλίζεται γινόμενο υπολειμματικού χλωρίου επί χρόνο επαφής (C·t) μεγαλύτερο ή ίσο από 30 mg·min/lt, εμβολοειδής ροή (λόγος μήκους ροής/πλάτος μεγαλύτερο ή ίσο από 40) και ελάχιστος χρόνος επαφής 30 min, ενώ για απολύμανση με UV θα εξασφαλίζεται ελάχιστη δόση 70 mWsec/cm2 στο τέλος της ζωής των λαμπτήρων και για τον σχεδιασμό του συστήματος UV δεν θα λαμβάνεται τιμή

E-learning

Page 9

Nireas Project

διαπερατότητας μεγαλύτερη από 50%. Θα πρέπει με κατάλληλη μελέτη, που συμπεριλαμβάνεται στη μελέτη σχεδιασμού και εφαρμογής να τεκμηριώνεται η επάρκεια, η αποτελεσματικότητα και κυρίως, η ευχέρεια ελέγχου της αποτελεσματικότητας της απολύμανσης. δ) Θα πρέπει με κατάλληλη μελέτη να τεκμηριώνεται η επάρκεια του εδαφικού συστήματος να επιτυγχάνει συγκράτηση οργανικών.

E-learning

Page 10

Nireas Project

Πίνακας 2 Όρια για μικροβιολογικές και συμβατικές παραμέτρους καθώς και η κατ’ ελάχιστον απαιτούμενη επεξεργασία

και

συχνότητα

δειγματοληψιών

και

αναλύσεων

στην

περίπτωση

επαναχρησιμοποίησης επεξεργασμένων υγρών αποβλήτων για απεριόριστη άρδευση και βιομηχανική χρήση πλην νερού ψύξης μιας χρήσης.

ε) Όπως η σημείωση (α) του Πίνακα 1 του Παραρτήματος Ι της ΚΥΑ 145116/2011 (ΦΕΚ 354 Β).. Στην περίπτωση άρδευσης σε περιοχές που έχουν χαρακτηρισθεί ως ευπρόσβλητες λόγω νιτρορύπανσης απαιτείται απομάκρυνση αζώτου μέσω νιτροποίησης – απονιτροποίησης, ώστε οι συγκεντρώσεις αμμωνιακού αζώτου και ολικού αζώτου να είναι μικρότερες από 2 mg/l και 15 mg/l αντίστοιχα στ) Κατάλληλο σύστημα που να επιτυγχάνει τα αναφερόμενα στον Πίνακα όρια για το BOD5, τα SS και τη θολότητα. ζ) Χλωρίωση, οζόνωση, χρήση υπεριώδους ακτινοβολίας (UV) ή άλλου είδους μέθοδος καταστροφής ή συγκράτησης παθογόνων, που εξασφαλίζουν στην εκροή την απαιτούμενη συγκέντρωση Escherichia coli για το 80% των δειγμάτων. Σε κάθε περίπτωση κατά την εφαρμογή της χλωρίωσης θα εξασφαλίζεται συγκέντρωση υπολειμματικού χλωρίου ≥ 2 mg/l, εμβολοειδής ροή (λόγος μήκους ροής/πλάτος μεγαλύτερο ή ίσο από 40) και ελάχιστος χρόνος επαφής 60 min, ενώ η αναγκαιότητα αποχλωρίωσης πριν από την επαναχρησιμοποίηση θα εξετάζεται κατά περίπτωση. Για απολύμανση με UV θα εξασφαλίζεται ελάχιστη δόση 60 mWsec/cm2 στο τέλος της ζωής των λαμπτήρων και για τον σχεδιασμό του συστήματος UV δεν θα λαμβάνεται τιμή διαπερατότητας μεγαλύτερη από 70%. Θα πρέπει με κατάλληλη μελέτη, που συμπεριλαμβάνεται στη μελέτη σχεδιασμού και εφαρμογής να τεκμηριώνεται η επάρκεια, η αποτελεσματικότητα και κυρίως, η ευχέρεια ελέγχου της αποτελεσματικότητας της απολύμανσης. η) Για νερό βιομηχανικών διεργασιών θα εφαρμόζονται από την ενδιαφερόμενη βιομηχανία τα εκάστοτε απαιτούμενα πρόσθετα προχωρημένα συστήματα επεξεργασίας για απομάκρυνση ιόντων και άλλων διαλυμένων ενώσεων ή/και στοιχείων.

E-learning

Page 11

Nireas Project

Πίνακας 3 Όρια για μικροβιολογικές και συμβατικές παραμέτρους καθώς και η κατ’ ελάχιστον απαιτούμενη επεξεργασία

και

συχνότητα

δειγματοληψιών

και

αναλύσεων

στην

περίπτωση

επαναχρησιμοποίησης επεξεργασμένων υγρών αποβλήτων για αστική και περιαστική χρήση και εμπλουτισμό υπόγειων υδροφορέων με γεωτρήσεις.

θ) Όπως η σημείωση (α) του Πίνακα 1 με την πρόσθετη απαίτηση να επιτυγχάνεται απομάκρυνση αζώτου μέσω νιτροποίησης–απονιτροποίησης, ώστε οι συγκεντρώσεις αμμωνιακού αζώτου και ολικού αζώτου να είναι μικρότερες από 2 mg/l και 15 mg/l αντίστοιχα ι) Κατάλληλο σύστημα μεμβρανών (συνιστάται τουλάχιστον υπερδιήθηση) ή ισοδύναμο σύστημα επεξεργασίας που να επιτυγχάνει τα αναφερόμενα στον Πίνακα 3 όρια για το BOD5, τα SS και τη θολότητα. Στην περίπτωση χρήσης βιολογικών αντιδραστήρων μεμβράνης (membrane bioreactors) είναι δυνατή η συγχώνευση της δευτεροβάθμιας και προχωρημένης επεξεργασίας. κ) Χλωρίωση, οζόνωση, χρήση υπεριώδους ακτινοβολίας (UV) ή άλλου είδους μέθοδος καταστροφής ή συγκράτησης παθογόνων, που εξασφαλίζουν στην εκροή την απαιτούμενη συγκέντρωση ολικών κολοβακτηριδίων για το 80% των δειγμάτων. Σε κάθε περίπτωση κατά την εφαρμογή της χλωρίωσης θα εξασφαλίζεται συγκέντρωση υπολειμματικού χλωρίου ≥ 2 mg/l, εμβολοειδής ροή (λόγος μήκους ροής/πλάτος μεγαλύτερο ή ίσο από 40) και ελάχιστος χρόνος επαφής 60 min, ενώ η αναγκαιότητα αποχλωρίωσης πριν από την επαναχρησιμοποίηση θα εξετάζεται κατά περίπτωση. Για απολύμανση με UV θα εξασφαλίζεται ελάχιστη δόση 60 mWsec/cm2 στο τέλος της ζωής των λαμπτήρων και για τον σχεδιασμό του συστήματος UV δεν θα λαμβάνεται τιμή διαπερατότητας μεγαλύτερη από 70%. Θα πρέπει με κατάλληλη μελέτη, που συμπεριλαμβάνεται στη μελέτη σχεδιασμού και εφαρμογής να τεκμηριώνεται η επάρκεια, η αποτελεσματικότητα και κυρίως, η ευχέρεια ελέγχου της αποτελεσματικότητας της απολύμανσης. λ) Στις περιπτώσεις δασών είναι δυνατή η κατά περίπτωση, μετά από τεκμηρίωση, εφαρμογή των απαιτήσεων του Πίνακα 2 ή του Πίνακα 1.

E-learning

Page 12

Nireas Project

4.3 Γεωργική άρδευση Η χρήση του ανακτημένου νερού για άρδευση αγροτικών εκτάσεων αποτελεί, προς το παρόν, το μεγαλύτερο πεδίο εφαρμογής του ανακτημένου νερού. Η γεωργική άρδευση περιλαμβάνει άρδευση καλλιεργειών, καθώς και εμπορικών φυτωρίων. Οι πιθανοί περιορισμοί και τα διάφορα ζητήματα ενδιαφέροντος σχετικά με τη γεωργική άρδευση δίνονται παρακάτω: Προβλήματα / περιορισμοί • Μόλυνση επιφανειακών και υπόγειων υδάτων σε περίπτωση λάθος διαχείρισης • Εμπορευσιμότητα των καλλιεργειών και κοινωνική αποδοχή • Επίδραση της ποιότητας του νερού, ιδίως των αλάτων, σε εδάφη και καλλιέργειες •Ανησυχίες για τη δημόσια υγεία που σχετίζονται με παθογόνους μικροοργανισμούς (π.χ. βακτήρια, ιούς και παράσιτα)

Τα φυσικά και χημικά χαρακτηριστικά του νερού άρδευσης έχουν ιδιαίτερη σημασία ειδικά στις ξηρές και άνυδρες περιοχές όπου οι ακραίες θερμοκρασίες και η χαμηλή υγρασία έχουν ως αποτέλεσμα υψηλά ποσοστά εξατμισοδιαπνοής (ET). Η εξατμισοδιαπνοή αναφέρεται στο νερό που χάνεται μέσω της εξάτμισης από το έδαφος και τα επιφανειακά νερά, καθώς και μέσω της διαπνοής από τα φυτά. Το νερό που χρησιμοποιείται για άρδευση μπορεί να ποικίλλει σε μεγάλο βαθμό ως προς την ποιότητα και εξαρτάται από τον τύπο και την ποσότητα των διαλυμένων αλάτων. Συνέπεια της εξατμισοδιαπνοής από το νερό που διατίθεται, είναι η εναπόθεση αλάτων η οποία τείνει να συσσωρεύεται στο έδαφος. Οι φυσικές και μηχανικές ιδιότητες του εδάφους, όπως η συνεκτικότητα του, η σταθερότητα των αδρανών του υλικών, η δομή του, και η διαπερατότητα του είναι παράμετροι οι οποίες επηρρεάζονται από το νερό άρδευσης. Συνεπώς, κατά το σχεδιασμό άρδευσης με ανακτημένο νερό, δεν πρέπει να λαμβάνονται υπόψη μόνο η ποιότητα το νερού προς άρδευση αλλά και οι καλλίεργειες προς άρδευσης καθώς και οι ιδιότητες του εδάφους.

E-learning

Page 13

Nireas Project

Οι τέσσερις κύριες κατηγορίες των ενδεχόμενων προβλημάτων διαχείρισης που σχετίζονται με την ποιότητα του νερού στην άρδευση είναι: (1) η αλατότητα (2) η ειδική τοξικότητα ιόντων (3) ο ρυθμός διείσδυσης νερού και (4) άλλα προβλήματα

Κατευθυντήριες γραμμές για την αξιολόγηση του αρδευτικού νερού

E-learning

Page 14

Nireas Project

Αλατότητα Η αλατότητα του νερού άρδευσης προσδιορίζεται με μέτρηση της ηλεκτρικής αγωγιμότητας του και είναι η πιο σημαντική παράμετρος για τον προσδιορισμό της καταλληλότητας του

νερού για

άρδευση. Η ηλεκτρική αγωγιμότητα (EC) χρησιμοποιείται σαν ένα υποκατάστατο μέτρο της συγκέντρωσης των ολικών διαλυμένων στερεών (TDS). Η ηλεκτρική αγωγιμότητα εκφράζεται ως decisiemens ανά μέτρο (dS/m) ή ως mmho/cm. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι 1 dS/m ισοδυναμεί με 1 mmho/cm. Οι τιμές για την αλατότητα αναφέρονται επίσης και ως TDS μετρούμενα σε mg/L. Για τις περισσότερες γεωργικές χρήσεις άρδευσης, οι τιμές για την ΕC και τα TDS σχετίζονται μεταξύ τους και μπορούν να μετατραπούν με ακρίβεια περίπου 10 % με χρήση της ακόλουθης εξίσωσης:

TDS (mg/L) = EC (dS/m or mmho/cm) x 640 Η παρουσία των αλάτων επηρεάζει την ανάπτυξη των φυτών με τρεις τρόπους: (1) φαινόμενα όσμωσης, που προκαλούνται από τη συγκέντρωση των ολικών διαλυμένων άλατων στο νερό του εδάφους (2) ειδική τοξικότητα ιόντων, που προκαλείται από τη συγκέντρωση μεμονωμένων ιόντων (3) διασπορά των σωματιδίων του εδάφους, η οποία προκαλείται από την υψηλή συγκέντρωση νατρίου και τη χαμηλή περιεκτικότητα σε άλατα. Με την αύξηση της αλατότητας του εδάφους στο ριζικό σύστημα, τα φυτά δαπανούν το μεγαλύτερο μέρος της διαθέσιμης ενέργειας τους στην προσαρμογή της συγκέντρωσης άλατος εντός του ιστού (οσμωτική προσαρμογή) προκειμένου να αποκτήσουν το απαραίτητο νερό από το έδαφος. Κατά συνέπεια, λιγότερη ενέργεια είναι διαθέσιμη για την ανάπτυξη των φυτών.

E-learning

Page 15

Nireas Project

Ειδική τοξικότητα ιόντων Εάν η μείωση της ανάπτυξης των καλλιεργειών οφείλεται στην υπερβολική συγκέντρωση συγκεκριμένων ιόντων, και όχι σε οσμωτικές επιδράσεις, τότε αυτή αναφέρεται ως «ειδική τοξικότητα ιόντων». Τα ιόντα που εγείρουν τους περισσότερους λόγους ανησυχίας στα λύματα είναι το νάτριο, το χλώριο και το βόριο. Η παράμετρος που επηρρεάζει σε μεγαλύτερο βαθμό την τοξικότητα από τη χρήση ανακτημένου νερού αποδίδεται στο βόριο. Πηγή βορίου αποτελούν συνήθως τα οικιακά απορρυπαντικά και οι απορρίψεις των βιομηχανικών εγκαταστάσεων. Οι ποσότητες χλωρίου και νατρίου μπορούν επίσης να αυξηθούν λόγω προιόντων οικιακής χρήσης, και κυρίως από τη χρήση αποσκληρυντικών νερού. Οι προτεινόμενες μέγιστες συγκεντρώσεις ιχνοστοιχείων για τα νερά άρδευσης αναφέρονται στον ακόλουθο Πίνακα. Σε σοβαρές περιπτώσεις, τα στοιχεία αυτά τείνουν να συσσωρεύονται στα φυτά και το έδαφος και μπορεί να προκαλέσουν σημαντικές επιπτώσεις στην υγεία ανθρώπων και ζώων ή να προκαλέσουν φυτοτοξικότητα στη βλάστηση.

E-learning

Page 16

Nireas Project

Συνιστώμενες μέγιστες συγκεντρώσεις ιχνοστοιχείων στα αρδευτικά ύδατα

E-learning

Page 17

Nireas Project

E-learning

Page 18

Nireas Project

Ρυθμός διείσδυσης νερού Εκτός από την τοξικότητα του νατρίου που συζητήθηκε παραπάνω, ένα άλλο έμμεσο αποτέλεσμα που προκύπτει από την υψηλή περιεκτικότητα του νερού σε νάτριο είναι η υποβάθμιση της φυσικής κατάστασης του εδάφους (σχηματισμός κρούστας στην επιφάνεια του εδάφους, κορεσμός του εδάφους με νερό, μειωμένη διαπερατότητα του εδάφους). Εάν ο ρυθμός διείσδυσης μειωθεί σημαντικά, μπορεί να είναι αδύνατος ο εφοδιασμός της καλλιέργειας ή των χώρων πρασίνου με αρκετό νερό για την καλή ανάπτυξη τους. Επιπλέον, τα συστήματα άρδευσης με ανακτημένο νερό συχνά βρίσκονται σε λιγότερο επιθυμητά εδάφη ή εδάφη που ήδη έχουν προβλήματα διαπερατότητας και διαχείρισης. Στις περιπτώσεις αυτές μπορεί να είναι απαραίτητο να τροποποιηθεί το προφίλ του εδάφους με εκσκαφή και αναδιάταξη των επηρεαζόμενων εκτάσεων. Το πρόβλημα διείσδυσης του νερού εμφανίζεται στα πρώτα εκατοστά του εδάφους και συνδέεται κυρίως με τη σταθερότητα της δομής της επιφάνειας του εδάφους. Θρεπτικά συστατικά Οι θρεπτικές ουσίες στο ανακτημένο νερό αποτελούν λίπασμα για τη φυτική παραγωγή. Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις, όταν οι θρεπτικές ουσίες είναι σε περίσσεια των αναγκών των φυτών μπορεί να προκαλέσουν προβλήματα. Τα θρεπτικά συστατικά που είναι σημαντικά για τη γεωργία και τη διαχείριση χώρων πρασίνου περιλαμβάνουν N, P και περιστασιακά, Κ, Zn, B, και S. Το πιο ωφέλιμο και το πιο συχνά υπερβολικό σε ποσότητα θρεπτικό συστατικό στο ανακτημένο νερό είναι το άζωτο. Το άζωτο στο ανακτημένο νερό μπορεί να αντικαταστήσει ίσες ποσότητες εμπορικών λιπασμάτων κατά τη διάρκεια της αρχής και της μεσοπεριόδου της καλλιεργητικής εποχής. Οι υπερβολικές ποσότητες αζώτου κατά το τελευταίο διάστημα της καλλιεργητικής περιόδου μπορεί να είναι επιζήμιες για πολλές καλλιέργειες, καθώς προκαλούν υπερβολική βλαστική ανάπτυξη, καθυστερημένη ή ανομοιόμορφη ωριμότητα, ή μειωμένη παραγωγή. Σε περίπτωση που είναι διαθέσιμο εναλλακτικό νερό χαμηλής περιεκτικότητας σε άζωτο, μία εναλλαγή στα αποθέματα νερού ή ανάμειξη του ανακτημένου νερού με άλλα αποθέματα μπορεί να πραγματοποιηθεί για να διατηρήσει το άζωτο υπό έλεγχο, διαφορετικά απαιτείται η διεργασία της απονιτροποίησης στην επεξεργασία των υγρών αποβλήτων μέσα σε μία ΕΕΛ.

E-learning

Page 19

Nireas Project

Άλλα προβλήματα Έχουν αναφερθεί προβλήματα απόφραξης σε συστήματα άρδευσης με καταιονισμό και συστήματα στάγδην άρδευσης , κυρίως λόγω της παρουσίας μεγάλης συγκέντρωσης αιωρούμενων στερεών στην εκροή της ΕΕΛ. Τα πιο συχνά προβλήματα απόφραξης παρουσιάζονται στα συστήματα στάγδην άρδευσης. Όσον αφορά στη δημόσια υγεία, τα συστήματα αυτά θεωρούνται ιδανικά, καθώς είναι εντελώς κλειστά και δεν παράγονται σταγονίδια τα οποία να μπορούν να μεταφερθούν σε μεγάλες αποστάσεις, ελαχιστοποιώντας έτσι τα προβλήματα της έκθεσης των εργαζομένων στο ανακτημένο νερό. Στο ανακτημένο νερό που είναι χλωριωμένο, συγκεντρώσεις χλωρίου μικρότερες από 1 mg/L δεν επηρεάζουν το φύλλωμα των φυτών. Ωστόσο, αν οι συγκεντρώσεις χλωρίου υπερβαίνουν τα 5 mg/L μπορεί να προκαλέσουν σοβαρή βλάβη στα φυτά όταν το ανακτημένο νερό ψεκάζεται απευθείας στο φύλλωμα.

E-learning

Page 20

Nireas Project

4.3.1 Μέθοδοι άρδευσης Οι διάφορες μεθόδους άρδευσης που χρησιμοποιούνται,

όσον αφορά στην άρδευση με

επεξεργασμένα λύματα η παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον. Η επιλογή οποιασδήποτε μεθόδου, θα πρέπει να αντιμετωπίζεται με προσοχή, προκειμένου να εξασφαλιστεί η αποτελεσματική και ασφαλής λειτουργία του συστήματος άρδευσης. Η επιλογή της κατάλληλης μεθόδου άρδευσης εξαρτάται από την ποιότητα του αρδευτικού νερού, από το είδος της καλλιέργειας, από την τοπική παράδοση, το υπόβαθρο και τις ικανότητες των αγροτών, καθώς και από τους πιθανούς κινδύνους για τους εργαζόμενους και τη δημόσια υγεία. Συμβατικές επιφανειακές μέθοδοι άρδευσης •

Άρδευση με κατάκλυση λεκανών ή μεγάλων επιφανειών, η οποίες διαβρέχουν σχεδόν ολόκληρη την επιφάνεια της αρδευόμενης περιοχής.

•

Άρδευση με αυλάκια για καλλιέργειες συστοιχίας (σε σειρές), η οποία διαβρέχει ένα μέρος της επιφάνειας του εδάφους

•

Άρδευση με μικρές λεκάνες, κατά την οποία το νερό μεταφέρεται διαδοχικά σε μικρές λεκάνες ή σε μεμονωμένα δέντρα

Αυτές οι μέθοδοι είναι εύκολο να εφαρμοστούν, λιγότερο δαπανηρές και δεν απαιτούν ενέργεια. Τέτοιες μέθοδοι χρησιμοποιούνται στις περισσότερες αναπτυσσόμενες χώρες και είναι κατάλληλες ιδιαίτερα όταν το νερό είναι άφθονο. Ο κίνδυνος επαφής σε αυτές τις μεθόδους είναι υψηλός και προϋποθέτει ένα προηγμένο επίπεδο επεξεργασίας των λυμάτων πριν από τη χρήση.

E-learning

Page 21

Nireas Project

Προηγμένες μέθοδοι άρδευσης Αυτές αποτελούν, σε γενικές γραμμές, δίκτυα υπό πίεση με αντλίες, μετρητές ροής, βαλβίδες ελέγχου και σωληνώσεις διανομής, και περιλαμβάνουν: •

Συστήματα με καταιονισμό, όπως σταθερές μονάδες, χειροκίνητες μονάδες, κεντρικού άξονα (περιστροφής), επί τροχών ή μίνι καταιονιστήρες, με τα οποία διαβρέχεται ολόκληρη η επιφάνεια του εδάφους

•

Επιφανειακά συστήματα, όπως η στάγδην άρδευση, άρδευση με μικροεκτοξευτήρες (bubbler) και άρδευση με σταγόνες,

E-learning

Page 22

Nireas Project

1. Άρδευση με κατάκλυση Η εφαρμογή του νερού άρδευσης, όταν ολόκληρη η επιφάνεια του εδάφους καλύπτεται από νερό κατάκλυσης. Άρδευση με κατάκλυση

Το νερό εφαρμόζεται σε ολόκληρη την έκταση προκειμένου να διηθηθεί στο έδαφος (π.χ. ακανόνιστη κατάκλυση, κατάκλυση κατά τις ισουψείς, κατάκλυση με λεκάνες). Στη μέθοδο αυτή ένα μεγάλο μέρος του νερού μεταφέρεται στο πεδίο και ρέει στο έδαφος ανάμεσα στις καλλιέργειες.. Σε περιοχές όπου το νερό είναι άφθονο, η μέθοδος αυτή είναι είναι η οικονομικότερη μέθοδος άρδευσης και λόγω της συμβατικής τεχνολογίας που χρησιμοποιεί, εφαρμόζεται συνήθως από τις κοινωνίες αναπτυσσόμενων χωρών. Θα πρέπει να εφαρμόζεται μόνο σε επίπεδες εκτάσεις που δεν έχουν κοίλη μορφή ή κατωφερή κλίση, έτσι ώστε το νερό να μπορεί να ρέει ομοιόμορφα σε όλη την έκταση του πεδίου, Ακόμη και έτσι, περίπου το 50% του νερού σπαταλάται και δε χρησιμοποιείται από τις καλλιέργειες. Ορισμένο από το χαμένο αυτό νερό συσσωρεύεται στα άκρα του πεδίου και ονομάζεται απορροή. Προκειμένου να διαφυλάξουν ορισμένη ποσότητα από το νερό αυτό, οι καλλιεργητές το παγιδεύουν σε ταμιευτήρες απορροής και το επαναχρησιμοποιούν

E-learning

Page 23

Nireas Project

κατά την επόμενη άρδευση. Ωστόσο, ένα μεγάλο μέρος του νερού

αυτού δεν μπορεί να

επαναχρησιμοποιηθεί λόγω της μαζικής απώλειας μέσω της εξάτμισης και της διαπνοής. Ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα της άρδευσης με κατάκλυση είναι η ικανότητά της να ξεπλένει τα άλατα από το έδαφος, η οποία είναι ιδιαίτερα σημαντική για πολλές καλλιέργειες που είναι δυσανεκτικές στα άλατα. Ωστόσο, οι πλημμύρες προκαλούν ένα αναερόβιο περιβάλλον γύρω από την καλλιέργεια που μπορεί να αυξήσει την μικροβιακή μετατροπή του αζώτου από το έδαφος σε ατμοσφαιρικό άζωτο, ή την απονιτροποίηση, δημιουργώντας έτσι έδαφος χαμηλού αζώτου. Η άρδευση κατά κύματα αποτελεί μια πιο αποτελεσματική έκδοση των συμβατικών μεθόδων άρδευσης με κατάκλυση, καθώς το νερό απελευθερώνεται σε ένα χωράφι σε προγραμματισμένες ώρες, μειώνοντας έτσι την υπερβολική απορροή.

E-learning

Page 24

Nireas Project

2. Άρδευση με αυλάκια Τα αυλάκια είναι μικρά, παράλληλα κανάλια, που σκοπό έχουν να μεταφέρουν το νερό για την άρδευση των καλλιεργειών. Η καλλιέργεια αναπτύσσεται στις κορυφογραμμές (διάκενα) ανάμεσα στα αυλάκια. Η μέθοδος είναι κατάλληλη για ένα ευρύ φάσμα τύπων έδαφους, καλλιέργειας και μορφολογίας εδάφους. Η άρδευση με αυλάκια είναι στην πραγματικότητα ένας τύπος άρδευση με κατάκλυση στις οποίες το νερό κατευθύνεται να ρέει μέσω στενών διαύλων ανάμεσα στις σειρές των καλλιεργειών, αντί να διανέμεται σε όλο το σύνολο του πεδίου ομοιόμορφα. Τα αυλάκια πρέπει να έχουν όλα ίσες διαστάσεις, προκειμένου να διασφαλιστεί ότι το νερό διανέμεται ομοιόμορφα. Όπως η άρδευση των πλημμυρών, έτσι και η άρδευση με αυλάκια αποτελεί οικονομική μέθοδο άρδευσης σε περιοχές όπου το νερό είναι οικονομικό. Άρδευση με αυλάκια

Οι ακόλουθες καλλιέργειες μπορούν να αρδευτούν με αυλάκια: • Καλλιέργειες σε συστοιχία (σε σειρές), όπως ο αραβόσιτος, ηλίανθος, το ζαχαροκάλαμο και η σόγια • Καλλιέργειες που καταστρέφονται από πλημμύρες (ντομάτες, λαχανικά, πατάτες, φασόλια) • Οπωροφόρα δέντρα (εσπεριδοειδή, σταφύλι) • Καλλιέργειες σίτου

E-learning

Page 25

Nireas Project

Είναι επίσης κατάλληλη μέθοδος άρδευσης για την καλλιέργεια δέντρων. Στα πρώτα στάδια της φύτευσης δέντρων, ένα αυλάκι, παράλληλα με τη δεντροστοιχία μπορεί να είναι επαρκές, αλλά όσο τα δέντρα αναπτύσσονται είναι απαραίτητο να κατασκευαστούν δύο ή περισσότερα αυλάκια για την παροχή επαρκούς ποσότητας νερού. Τα αυλάκια μπορούν να χρησιμοποιηθούν στους περισσότερους τύπους εδαφών. Τα εδάφη που σχηματίζουν εύκολα κρούστα είναι ιδιαίτερα κατάλληλα για άρδευση με αυλάκια επειδή το νερό ρέει μόνο εντός των αυλάκων και έτσι το έδαφος στο οποίο αναπτύσσονται τα φυτά παραμένει ανεπηρρέαστο. Το σχήμα των αυλακίων επηρεάζεται από τον τύπο του εδάφους και την παροχή άρδευσης.

3. Άρδευση με λεκάνες Στην άρδευση με λεκάνες, οι επίπεδες περιοχές της γης που περιβάλλoνται από χαμηλά αναχώματα εμποδίζουν το νερό να ρέει προς τα παρακείμενα χωράφια. Η άρδευση με λεκάνες χρησιμοποιείται για την παραγωγή ρυζιού σε επίπεδες εκτάσεις. Σε γενικές γραμμές η μέθοδος αυτή είναι κατάλληλη για καλλιέργειες που δεν επηρεάζονται από το στάσιμο νερό για μεγάλες χρονικές περιόδους. Άλλες καλλιέργειες που μπορούν να αρδευτούν είναι: • Βοσκότοποι (μηδική, τριφύλλι) • Δέντρα (εσπεριδοειδή, μπανάνα) • Καλλιέργειες σιτηρών • Ορισμένες καλλιέργειες σε συστοιχία (σε σειρές) όπως ο καπνός. Άρδευση με λεκάνες

E-learning

Page 26

Nireas Project

Η μέθοδος αυτή δεν είναι κατάλληλη για καλλιέργειες οι οποίες δεν μπορούν να σταθούν σε υγρές συνθήκες ή συνθήκες κορεσμού για περιόδους μεγαλύτερες από 24 ώρες. Οι καλλιέργειες αυτές είναι συνήθως φυτά με ριζώματα και καλλιέργειες όπως πατάτες, μανιόκα (cassava), τεύτλa, καρότα, τα οποία απαιτούν χαλαρά και καλά στραγγιζόμενα εδάφη. Η χονδροειδής άμμος δεν συνίσταται για τη μέθοδο αυτή άρδευσης, λόγω του υψηλού ποσοστού απορρόφησης νερού από το έδαφος και, επίσης, τα εδάφη τα οποία σχηματίζουν σκληρή κρούστα όταν στεγνώσουν δε θεωρούνται ούτε αυτά κατάλληλα. Το σχήμα και το μέγεθος των λεκανών προσδιορίζεται από την κλίση της γης, τον τύπο του εδάφους, το απαιτούμενο βάθος της εφαρμογής άρδευσης και τις γεωργικές πρακτικές. Οι λεκάνες θα πρέπει να είναι μικρού μεγέθους, εφόσον: • η κλίση του εδάφους είναι μεγάλη • το έδαφος είναι αμμώδες • η παροχή άρδευσης είναι μικρή • το απαιτούμενο βάθος της εφαρμογής άρδευσης είναι μικρό • η προετοιμασία του πεδίου γίνεται από τον άνθρωπο ή με την βοήθεια ζώων (μουλάρια, άλογα κτλ).

E-learning

Page 27

Nireas Project

4. Άρδευση με καταιονισμό Το σύστημα άρδευσης με καταιονισμό (τεχνητή βροχή) είναι παρόμοιο με τις φυσικές βροχοπτώσεις. Το νερό εφαρμόζεται υπό την μορφή ψεκασμού και φθάνει το χώμα με τον ίδιο τρόπο όπως η βροχή (π.χ. φορητοί και σταθεροί καταιωνιστήρες, κινητοί καταιωνιστήρες, κινούμενο

κανόνι

άρδευσης,

συστήματα

κεντρικού

άξονα

περιστροφής).

Αποτελεί

ένα

προγραμματισμένο σύστημα άρδευσης στο οποίο το νερό εφαρμόζεται μέσω διάτρητων σωλήνων ή ακροφυσίων που λειτουργούν υπό πίεση, έτσι ώστε να σχηματίζεται ένα μοτίβο ψεκασμού. Άρδευση με καταιονισμό

Τα συστήματα καταιονισμού είναι τα πιο συνηθισμένα. Δουλεύουν σε πλαγιές με κλίση έως 30% και δεν περιορίζονται από την ποιότητα των λυμάτων. Όλα τα είδη των καλλιεργειών μπορούν να αρδεύονται με συστήματα καταιονισμού. Είναι κατάλληλο σύστημα για τις περισσότερες καλλιέργειες συστοιχίας (σε σειρές), αγρού και δέντρων και το νερό μπορεί να ψεκάζεται πάνω ή κάτω από την καλλιέργεια. Οι μεγάλοι καταιωνιστήρες δεν συνίστανται για την άρδευση των ευαίσθητων καλλιεργειών, όπως τα μαρούλια, επειδή οι μεγάλες σταγόνες νερού που παράγονται από τους εκτοξευτήρες μπορεί να καταστρέψουν την καλλιέργεια. Ορισμένα μειονεκτήματα της χρήσης των συστημάτων καταιονισμού είναι το υψηλό κόστος τοποθέτησης, και ο μεγάλος απαιτούμενος χώρος για τον εξοπλισμό. Ένας άλλος σημαντικός περιορισμός των συστημάτων καταιονισμού, ειδικά όταν λαμβάνει χώρα επαναχρησιμοποίηση

E-learning

Page 28

Nireas Project

λυμάτων είναι η παράσυρση των σταγονιδών νερού από τυχόν πνέοντες ανέμους στην περιοχή άρδευσης.

Για

αυτόν

επαναχρησιμοποίησης

τον

λόγο,

τα

επεξεργασμένων

συστήματα λυμάτων,

θα

καταιονισμού, πρέπει

να

σε

περιπτώσεις

χωροθετούνται

σε

απομακρυσμένες περιοχές, μακριά από κατοικίες, δρόμους, πάρκα, κτλ. Ένα τυπικό σύστημα άρδευσης καταιονισμού περιλαμβάνει τα εξής στοιχεία: •

Αντλητικό συγκρότημα

•

Κύριοι και δευτερεύοντες αγωγοί

•

Καταιονιστήρες

Προκειμένου να αποφεύγονται τα προβλήματα απόφραξης των ακροφυσίων καταιονισμού και η καταστροφή της καλλιέργειας με επικάλυψη ιζημάτων, το νερό πρέπει να είναι καθαρό και απαλλαγμένο από μεγάλες συγκεντρώσεις αιωρούμενων στερεών.

E-learning

Page 29

Nireas Project

5. Συστήματα κεντρικού άξονα (περιστροφής) Το σύστημα κεντρικού

άξονα (περιστροφής) αποτελεί μία αυτοματοποιημένη μέθοδο

καταιονισμού που επιτυγχάνεται με την αυτόματη περιστροφή του σωλήνα ή του βραχίονα του εκτοξευτήρα, παρέχοντας νερό στις κεφαλές ή τα ακροφύσια των καταιωνιστήρων, σαν μια ακτίνα από το κέντρο της έκτασης που πρέπει να αρδευτεί. Τα νερό μεταφέρεται στο κέντρο ή το σημείο περιστροφής του συστήματος. Ο σωλήνας στηρίζεται πάνω από την καλλιέργεια σε πύργους σε σταθερές αποστάσεις και κινείται με πεπιεσμένο αέρα, μηχανική, υδραυλική ή ηλεκτρική ενέργεια πάνω σε τροχούς ή ολισθητήρες σε σταθερές κυκλικές διαδρομές με σταθερή γωνιακή ταχύτητα. Σύστημα Άρδευσης κεντρικού άξονα (περιστροφής)

Μεμονωμένες μονάδες μπορούν να αρδεύουν κυκλικές επιφάνειες μέχρι και 0,4 km2 .

E-learning

Page 30

Nireas Project

6. Κινούμενο κανόνι Το κινούμενο κανόνι είναι ένα σύστημα άρδευσης καταιονισμού που αποτελείται από ένα μεγάλο ακροφύσιο που περιστρέφεται και αυτοκινείται. Το όνομα αποδίδεται στο γεγονός ότι η βάση στηρίζεται πάνω σε τροχούς και μπορεί να μετακινείται από το άτομο που αρδεύει ή να τοποθετηθεί επί ενός σύρματος οδηγήσεως Κινούμενο κανόνι

E-learning

Page 31

Nireas Project

7. Άρδευση με σταγόνες Η άρδευση με σταγόνες μερικές φορές ονομάζεται στάγδην άρδευση και είναι η ενστάλλαξη του νερού πάνω στο έδαφος σε πολύ χαμηλούς ρυθμούς από ένα σύστημα πλαστικών σωλήνων μικρής διαμέτρου, εξοπλισμένων με στόμια εκροής που ονομάζονται σταλακτήρες. Το νερό εφαρμόζεται κοντά στα φυτά, ώστε να διαβρέχεται ένα μικρό μέρος του εδάφους κοντά στις ρίζες του φυτού. Με τη στάγδην άρδευση οι εφαρμογές είναι πιο συχνές και αυτό παρέχει υψηλό επίπεδο υγρασίας στο έδαφος. Αν και η άρδευση με σταγόνες αποτελεί την πιο δαπανηρή μέθοδο άρδευσης, είναι επίσης και η πιο προηγμένη και αποδοτική μέθοδος σε σχέση με την αποτελεσματική χρήση του νερού. Συνήθως χρησιμοποιείται για την άρδευση των καλλιεργειών συστοιχίας (σε σειρές) όπως είναι τα μαλακά φρούτα και τα λαχανικά, δέντρα και καλλιέργειες αμπέλου, στις οποίες περισσότερα από ένα στόμια μπορούν να εφαρμοστούν για το κάθε φυτό. Επειδή είναι ένα σύστημα υψηλού κόστους, χρησιμοποιείται μόνο σε καλλιέργειες υψηλής αξίας. Το σύστημα αυτό αποτελείται από διάτρητους σωλήνες που τοποθετούνται στις σειρές των καλλιεργειών ή θάβονται κατά μήκος των γραμμών των ριζών και διαθέτουν το νερό απευθείας ακριβώς πάνω στις καλλιέργειες που το έχουν ανάγκη. Ως αποτέλεσμα, η εξάτμιση μειώνεται δραστικά και ένα επιπλέον 25% του νερού άρδευσης διατηρείται, σε σύγκριση με τα συστήματα άρδευσης πλημμυρών. Η στάγδην άρδευση μπορεί να προσαρμοστεί σε οποιαδήποτε κλίση του εδάφους καλλιέργειας και είναι κατάλληλη για τα περισσότερα εδάφη. Το νερό υψηλής περιεκτικότητας σε άλατα θα πρέπει να φιλτράρεται πριν τη χρήση, γιατί μπορεί να φράξει τους σταλλάκτες και να δημιουργηθεί μια τοπική συγκέντρωση υψηλής αλατότητας στο έδαφος γύρω από τα φυτά, αν το νερό άρδευσης περιέχει υψηλές συγκεντρώσεις διαλυτών αλάτων. Επίσης, αν το νερό περιέχει άλγη, εναποθέσεις λιπασμάτων και διαλυμένων χημικών ουσιών, όπως το ασβέστιο και ο σίδηρος, μπορεί επίσης να προκληθεί έμφραξη των σταλλακτών. Ένα τυπικό σύστημα στάγδην άρδευσης περιλαμβάνει τα ακόλουθα: •

Αντλία

•

Κεφαλή ελέγχου

•

Κύριοι και δευτερεύοντες αγωγοί

•

Σταλλάκτες

E-learning

Page 32

Nireas Project

Σύστημα άρδευσης με σταγόνες

Σε ένα προγραμματισμένο σύστημα άρδευσης με σταγόνες, το νερό εφαρμόζεται απευθείας στη ζώνη ριζών των φυτών μέσω των σταλλακτών ή των διάτρητων σωληνώσεων που λειτουργούν υπό χαμηλή πίεση και μπορούν να τοποθετούνται είτε επάνω είτε κάτω από την επιφάνεια το έδαφος. Τα υγρά απόβλητα πρέπει να είναι έχουν πολύ μικρή περιεκτικότητα σε στερεά, ενώ μπορεί να απαιτείται και το στάδιο της απολύμανσης για τη μείωση του βιοφίλμ, το οποίο μπορεί να φράξει

E-learning

Page 33

Nireas Project

τους σταλλάκτες. Τα συστήματα με σταγόνες δύναται να χρησιμοποιηθούν σε οποιαδήποτε κλίση και είναι κατάλληλα για μόνιμη φύτευση, όπως η αρχιτεκτονική τοπίου. Το κόστος εξοπλισμού και εγκατάστασης των συστημάτων αυτών μπορεί να είναι υψηλό, ωστόσο δεν δημιουργούν προβλήματα νέφους από τον ψεκασμό. Σε σύγκριση με άλλα συστήματα, τα κύρια πλεονεκτήματα της άρδευσης με σταγόνες είναι: • Αυξημένη ανάπτυξη και απόδοση των καλλιεργειών που επιτυγχάνεται βελτιστοποιώντας την εφαρμοζόμενη δόση νερού, τα θρεπτικά συστατικά και τις ποσότητες αέρα στο ριζόστρωμα.

• Υψηλή αποδοτικότητα άρδευσης, διότι δεν υπάρχουν απώλειες λόγω εξατμισοδιαπνοής, παράσυρσης από πνέοντες ανέμους ή κατακλύσεις σε άλλα γειτονικά αγροτεμάχια.

• Ελάχιστη επαφή των εργατών με τα λύματα.

• Χαμηλές απαιτήσεις ενέργειας, διότι το σύστημα αυτό απαιτεί πίεση νερού μόνο 100-300 kPa (13 bar).

• Μικρές απαιτήσεις εργατικού δυναμικού, επειδή το σύστημα στάγδην άρδευσης μπορεί εύκολα να αυτοματοποιηθεί, ακόμα και να συνδυάσει άρδευση μαζί με λίπανση.

E-learning

Page 34

Nireas Project

8. Άρδευση με μικροεκτοξευτήρες (bubbler) Μια σχετικά νέα τεχνική που ονομάζεται άρδευση με μικροεκτοξευτήρες και η οποία αναπτύχθηκε για την τοπική άρδευση των καλλιεργειών δέντρων αποφεύγει την απαίτηση των μικρών στόμιων. Αυτό το σύστημα απαιτεί, ως εκ τούτου, λιγότερη επεξεργασία των λυμάτων, αλλά χρειάζεται προσεκτική ρύθμιση για την επιτυχή εφαρμογή. Άρδευση με μικροεκτοξευτήρες

Τα συστήματα αυτά όπως και τα συστήματα άρδευσης με σταγόνες, απαιτούν συντήρηση ρουτίνας. Τα συστήματα με μικροκετοξευτήρες δεν έχουν «ανοσία» σε βανδαλισμούς και τη φθορά, ιδιαίτερα σε τοποθεσίες εμπορικές, ιδρυμάτων και πολυκατοικιών. Λόγω των υψηλότερων ροών, τα συστήματα αυτά δαπανούν περισσότερο νερό όταν λαμβάνουν χώρα διαρροές, διακοπές, ή προβλήματα υπερπρογραμματισμού.

E-learning

Page 35

Nireas Project

Γενικός κώδικας ορθής πρακτικής για επεξεργασμένα οικιακά λύματα αποχέτευσης τα οποία χρησιμοποιούνται για άρδευση 1. Η επεξεργασία των λυμάτων και η απολύμανση τους πρέπει να πραγματοποιείται και να διατηρείται συνεχώς σε ικανοποιητική και αποτελεσματική λειτουργία εφ 'όσον τα επεξεργασμένα λύματα προορίζονται για άρδευση και σύμφωνα πάντα με την ισχύουσα νομοθεσία.

2. Καταρτισμένοι χειριστές θα πρέπει να πρσλαμβάνονται για την επιτήρηση της επεξεργασίας και απολύμανσης, έπειτα από επίσημη έγκριση από την αρμόδια αρχή ότι τα πρόσωπα αυτά είναι ικανά για την εκτέλεση των απαιτούμενων καθηκόντων, προκειμένου να εξασφαλίζεται η ικανοποίηση της προηγούμενης απαίτησης (1).

3. Η διεργασία και η εγκατάσταση της απολύμανσης πρέπει να παρακολουθείταιι κάθε μέρα σύμφωνα με το πρόγραμμα που εκδίδεται από την Αρμόδια Αρχή ελέγχου και να τηρούνται αρχεία όλων των εργασιών που εκτελούνται σύμφωνα με τις οδηγίες της αρμόδιας αρχής. Επιπλέον θα πρέπει να τηρείται ένα αντίγραφο για την εύκολη πρόσβαση στο εσωτερικό των εγκαταστάσεων επεξεργασίας.

4. Όλα τα στόμια εκροής, οι κρουνοί και οι βαλβίδες του συστήματος άρδευσης πρέπει να ασφαλίζονται για την πρόληψη της χρήσης τους από μη εξουσιοδοτημένα πρόσωπα. Όλα αυτά τα σημεία θα πρέπει να έχουν κόκκινο χρώμα και σαφή επισήμανση ώστε να προειδοποιούν το κοινό ότι το νερό δεν είναι ασφαλές για κατανάλωση.

5. Δεν επιτρέπεται κανενός είδους διασύνδεση ή ένωση με αγωγό μεταφοράς πόσιμου νερού. Όλοι οι αγωγοί μεταφοράς λυμάτων αποχέτευσης πρέπει να είναι σημειωμένες με κόκκινο χρώμα ή άλλη ευδιάκριτη ταινία, έτσι ώστε να ξεχωρίζουν από το σύστημα ύδρευσης. Σε αναπόφευκτες περιπτώσεις όπου οι αγωγοί αποχέτευσης και οι αγωγοί ύδρευσης θα πρέπει να τοποθετηθούν κοντά οι μεν στους δε,

οι σωλήνες λυμάτων θα πρέπει να

θάβονται σε απόσταση τουλάχιστον 0,5 m κάτω από τους σωλήνες οικιακής ύδρευσης.

E-learning

Page 36

Nireas Project

4.4 Άρδευση χώρων πρασίνου Η δεύτερη κατηγορία, περιλαμβάνει την άρδευση πάρκων, παιδότοπων, γήπεδων γκολφ, χώρους ενδιάμεσα των αυτοκινητόδρομων και διαμορφωμένους χώρους σε μαγαζιά, γραφεία, και βιομηχανικές εγκαταστάσεις καθώς και διαμορφωμένους περιβάλλοντες χώρους κατοικιών. Πολλά από τα έργα άρδευσης χώρων πρασίνου διαθέτουν διπλό σύστημα διανομής - ένα δίκτυο διανομής για πόσιμο νερό και ένα άλλο για το ανακτημένο.

Ενδεχόμενοι περιορισμοί και προβλήματα που αφορούν στην άρδευση χώρων πρασίνου παρουσιαζονται παρακάτω: Προβλήματα / περιορισμοί • Μόλυνση επιφανειακών και υπόγειων υδάτων σε περίπτωση λανθασμένης διαχείρισης • Επίδραση της ποιότητας του νερού, ιδίως των αλάτων, σε χώρους πρασίνου • Ανησυχίες για τη δημόσια υγεία που σχετίζονται με παθογόνους μικροοργανισμούς (π.χ. βακτήρια, ιούς και παράσιτα)

E-learning

Page 37

Nireas Project

Όπως και στη γεωργική άρδευση,οι τέσσερις κατηγορίες πιθανών προβλημάτων διαχείρισης που σχετίζονται με την ποιότητα νερού είναι: (1) η αλατότητα (2) η ειδική τοξικότητα ιόντων (3) ο ρυθμός διείσδυσης νερού και (4) άλλα προβλήματα

Οι συνηθισμένες μέθοδοι άρδευσης είναι: •

Άρδευση με καταιονισμό

•

Άρδευση με κινούμενο κανόνι

•

Άρδευση με σταγόνες

•

Άρδευση με μικροεκτοξευτήρες (bubblers)

E-learning

Page 38

Nireas Project

4.5 Βιομηχανική ανακύκλωση & επαναχρησιμοποίηση Η τρίτη σημαντικότερη χρήση του ανακτημένου νερού είναι σε βιομηχανικές δραστηριότητες, κυρίως για την ψύξη και τις ανάγκες των διαφόρων βιομηχανικών επεξεργασιών. Το νερό ψύξης είναι η κυρίαρχη βιομηχανική εφαρμογή επαναχρησιμοποίησης του νερού, είτε για πύργους ψύξης είτε για δεξαμενές ψύξης, και αποτελεί τη μεγαλύτερη ζήτηση για νερό σε πολλές βιομηχανίες. Οι βιομηχανικές χρήσεις ποικίλλουν σε μεγάλο βαθμό, και προκειμένου να παραχθεί επαρκής ποιότητα νερού, συχνά απαιτείται πρόσθετη επεξεργασία, πέρα από τη συμβατική δευτεροβάθμια. Ενδεχόμενοι περιορισμοί και πιθανά προβλήματα που αφορούν στη βιομηχανική ανακύκλωση και επαναχρησιμοποίηση νερού παρουσιάζονται παρακάτω: Προβλήματα/περιορισμοί •

Τα συστατικά στο ανακτημένο νερό που σχετίζονται με την επικάθιση αλάτων, διάβρωση, βιολογική ανάπτυξη, καθώς και την έμφραξη των αγωγών

•

Ανησυχίες για τη δημόσια υγεία, ιδιαίτερα την μετάδοση των παθογόνων αερολυμάτων στο νερό ψύξης

•

Διασταύρωση αγωγών πόσιμου και ανακτημένου νερού

E-learning

Page 39

Nireas Project

4.6 Εμπλουτισμός υπόγειων υδάτων Η τέταρτη εφαρμογή για επαναχρησιμοποίηση επεξεργασμένων λυμάτων είναι ο εμπλουτισμός των υπόγειων υδάτων, είτε έμμεσης διάθεσης σε εδαφικά συστήματα, είτε μέσω άμεσης έγχυσης σε υπόγειους υδροφορείς. Ο εμπλουτισμός των υπόγειων υδάτων περιλαμβάνει την αφομοίωση του ανακτημένου νερού για αναπλήρωση, την αποθήκευση σε υπόγειους υδροφορείς, ή τη δημιουργία υδραυλικών φραγμών κατά της διείσδυσης αλμυρού νερού σε παράκτιες περιοχές. Πιθανοί περιορισμοί και προβλήματα για τον εμπλουτισμό των υπόγειων υδάτων δίνονται παρακάτω: Προβλήματα/περιορισμοί • Ενδεχόμενη μόλυνση υπόγειου υδροφορέα που χρησιμοποιείται σαν πηγή πόσιμου νερού • Οργανικά χημικά στο ανακτημένο νερό και οι τοξικολογικές επιδράσεις τους • Ολικά διαλυμένα στερεά, νιτρικά και παθογόνοι μικροοργανισμοί στο ανακτημένο νερό Υπάρχουν ωστόσο και αρκετά πλεονεκτήματα στην αποθήκευση υπόγειου νερού: (1) Το κόστος του τεχνητού εμπλουτισμού είναι συνήθως χαμηλότερο από το κόστος των αντίστοιχων μεθόδων στις οποίες γίνεται αποθήκευση του νερού σε επιφανειακούς ταμιευτήρες (2) ο υδροφορέας λειτουργεί ως ένα ενδεχόμενο σύστημα διανομής και μπορεί να εξαλείψει την ανάγκη για αγωγούς επιφανείας ή κανάλια (3) το νερό που αποθηκεύεται στους επιφανειακούς ταμιευτήρες υπόκειται σε εξάτμιση, ενδεχόμενα

προβλήματα

γεύσης

και

οσμής

οφειλόμενα

στα

άλγη

και

την

υδρόβια

παραγωγικότητα, καθώς και στη ρύπανση (4) οι κατάλληλες τοποθεσίες για επιφανειακούς ταμιευτήρες μπορεί να να μην είναι διαθέσιμες ή περιβαλλοντικά αποδεκτές Δύο μέθοδοι εμπλουτισμού υπόγειων υδάτων χρησιμοποιούνται συνήθως για το ανακτημένο νερό: (1) επιφανειακή διάθεση σε λεκάνες και (2) απευθείας έγχυση σε υπόγειους υδροφορείς

E-learning

Page 40

Nireas Project

Εμπλουτισμός υπόγειων υδάτων μέσω επιφανειακής διάθεσης σε λεκάνες Στην επιφανειακή διάθεση, τα νερά εμπλουτισμού διηθούνται στις λεκάνες μέσω μίας ακόρεστης ζώνης υπόγειων υδάτων. Οι λεκάνες διήθησης είναι οι πιο δημοφιλείς μέθοδοι εμπλουτισμού καθώς επιτρέπουν αποτελεσματική χρήση του χώρου και απαιτούν σχετικά μικρή συντήρηση. Καθώς οι υδρολογεωλογικές συνθήκες είναι ευνοικές για τον εμπλουτισμό των υπόγειων υδάτων με λεκάνες διήθησης, η ανάκτηση νερού μπορεί να πραγματοποιηθεί σχετικά απλά με την ταχεία διήθηση . Δεδομένου ότι το εμπλουτισμένο υπόγειο νερό μπορεί να αποτελέσει μία ενδεχόμενη πηγή πόσιμου νερού, η αναπλήρωση των υπόγειων υδάτων με ανακτημένο νερό συχνά προυποθέτει επεξεργασία πέρα από τη συμβατική δευτεροβάθμια. Για την επιφανειακή διάθεση, οι κοινές διαδικασίες ανάκτησης νερού πριν από τον εμπλουτισμό περιλαμβάνουν πρωτοβάθμια και δευτεροβάθμια επεξεργασία των λυμάτων, καθώς και τριτοβάθμια επεξεργασία (φίλτρανση) σε συνδυασμό με απολύμανση (χλωρίωση ή UV ακτινοβολία).

E-learning

Page 41

Nireas Project

Τυπικά σχηματικές αναπαραστάσεις των διαφόρων συστημάτων επιφανειακής διάθεσης με ανάκτηση νερού από: (α) υπόγειους αγωγούς, (β) πηγάδια που περιβάλλουν τις λεκάνες διάθεσης και (γ) πηγάδια ανάμεσα σε δύο παράλληλες ζώνες διάθεσης

(Eddy, 1999)

E-learning

Page 42

Nireas Project

Υπάρχουν τέσσερις τύποι συστημάτων εδαφικής επεξεργασίας κατά την εφαρμογή επιφανειακής διάθεσης: 1. Σύστημα άρδευσης βραδείας διήθησης(Slow-Rate Irrigation System) 2. Σύστημα επιφανειακής απορροής (Overland Flow System) 3. Σύστημα ταχείας διήθησης (Rapid Infiltration System) 4. Υποεπιφανειακό σύστημα άρδευσης με σταγόνες (Subsurface Drip Irrigation) 1.

Σύστημα άρδευσης βραδείας διήθησης

Αποτελούν τα πιο συνηθισμένα συστήματα επεξεργασίας εδάφους. Παρέχουν βασικά θρεπτικά συστατικά για την ικανοποίηση των απαιτήσεων ανάπτυξης των γεωργικών καλλιεργειών. Κατά το σύστημα αυτό παρέχεται προεπεξεργασμένο νερό στη γη (τα κατάλληλα εδάφη μπορεί να είναι από αμμώδεις πηλοί έως αργιλώδεις πηλοί) με καταιονιστήρα ή αύλακες, σε ένα χαμηλά σχετικό ρυθμό (0,5–6 m/έτος) (εβδομαδιαίος ρυθμός φόρτισης 1,3 – 10 cm) και εξυπηρετεί ως πηγή θρεπτικών συστατικών για ζωοτροφές (π.χ., μηδική, αγριάδα, ήρα), ή καλλιέργειες (π.χ., καλαμπόκι, βαμβάκι, κριθάρι). Ορισμένα μειονεκτήματα των συστημάτων άρδευσης βραδείας διήθηδης είναι η μεγάλη απαιτούμενη επιφάνεια σε γη, το υψηλό λειτουργικό κόστος και η μεταφορά των λυμάτων στο χώρο διάθεσης. Σύστημα άρδευσης βραδείας διήθησης

E-learning

Page 43

Nireas Project

2.

Σύστημα επιφανειακής απορροής

Τα λύματα εφαρμόζονται με ρυθμό 3-20 m/έτος ή και περισσότερο και ρέουν σε εδάφη με κλίση (28%) για ένα μήκος ροής 30-60 m. Τα πιο κατάλληλα εδάφη είναι αυτά που έχουν χαμηλή διαπερατότητα (μικρότερη ή ίση με 0,5 cm/h) όπως τα αργιλώδη ή πηλώδη-αργιλώδη καθώς περιορίζουν τη διήθηση των λυμάτων μέσω του προφίλ του εδάφους. Τα επεξεργασμένα λύματα συγκρατώνται σε ένα κανάλι συλλογής. Τα θρεπτικά (Ν, Ρ και BOD), τα αιωρούμενα στερεά και τα παθογόνα συστατικά απομακρύνονται καθώς τα λύματα ρέουν προς το κανάλι συλλογής. Σύστημα επιφανειακής απορροής

(Gabriel Bitton, 2005)

3.

Συστήματα ταχείας διήθησης

Τα υγρά απόβλητα εφαρμόζονται διακοπτόμενα σε υψηλούς ρυθμούς φόρτισης (6-125 m / έτος) σε ένα διαπερατό έδαφος (π.χ., άμμος ή αργιλώδης άμμος). Το μεγαλύτερο μέρος των λυμάτων ρέει στους υπόγειους υδροφορείς. Το ελάχιστο βάθος έως το υπόγειο νερό είναι 1 μ. κατά την περίοδο των πλημμυρών και 1,5-3 μ. κατά την ξηρή περίοδο. Η δυνατότητα επεξεργασίας των συστημάτων ταχείας διήθησης είναι μικρότερη από τα συστήματα βραδείας διήθησης. Η απομάκρυνση των νιτρικών είναι χαμηλή γενικά, σε αυτά τα συστήματα.

E-learning

Page 44

Nireas Project

4.

Υποεπιφανειακό σύστημα άρδευσης με σταγόνες

Η υποεπιφανειακή άρδευση με σταγόνες εφαρμόζεται σε άνυδρες περιοχές για την εξοικονόμηση νερού. Περιλαμβάνει στάγδην ροή νερού κοντά στη ζώνη των ριζών (30 – 50 cm κάτω από την επιφάνεια του εδάφους) και ο ρυθμός παροχής εξαρτάται από τις απαιτήσεις νερού των φυτών, Η πρακτική αυτή βοηθάει στην αποφυγή ή την ελαχιστοποίηση της παραγωγής βιοαεροζόλ, της μόλυνσης των αέριων τμημάτων των καλλιεργειών και της ροής των λυμάτων στα υπόγεια ύδατα. Από προηγούμενες έρευνες έχει αποδειχθεί ότι η υποεπιφανειακή άρδευση με σταγόνες της εδαφοκάλυψης μπορεί να μειώσει τον κίνδυνο μόλυνσης των ανθρώπων με ενδεχόμενους παθογόνους ιούς συγκριτικά με την άρδευση με καταιονισμό. Ομοίως, η επιφανειακή και υποεπιφανειακή άρδευση με σταγόνες έχει βρεθεί ότι, σε σύγκριση με την άρδευση με καταιονισμό, μπορεί να μειώσει τη μόλυση με Cryptosporidium ωοκύστες ή Giardia κύστες. Τυπικό σύστημα εγκατάστασης υποεπιφανειακής άρδευσης με σταγόνες

E-learning

Page 45

Nireas Project

Τυπική σχηματική αναπαράσταση συστήματος υποεπιφανειακής άρδευσης με σταγόνες

E-learning

Page 46

Nireas Project

Εμπλουτισμός υπόγειων υδάτων με απευθείας έγχυση Ο απευθείας υπόγειος εμπλουτισμός επιτυγχάνεται όταν το νερό μεταφέρεται και διατίθεται απευθείας στον υπόγειο υδρροφορέα. Στην απευθείας έγχυση, γενικά, το υψηλά επεξεργασμένο ανακτημένο νερό εγχέεται απευθείας στην κορεσμένη ζώνη των υπόγειων υδάτων, συνήθως σε έναν καλά περιορισμένο υδροφορέα. Η μέθοδος εμπλουτισμού αυτή εφαρμόζεται στις περισσότερες περιπτώσεις όταν το υπόγειο νερό είναι βαθύ ή όταν η υπάρχουσα τοπογραφία καθιστά δύσκολη ή ακριβή την εφαρμογή της επιφανειακής διασποράς. Η μέθοδος είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική για τη δημιουργία φραγμών γλυκού νερού σε παράκτιους υδροφορείς ενάντια στη διείσδυση αλμυρού νερού από τη θάλασσα.

E-learning

Page 47

Nireas Project

4.7 Ψυχαγωγικές/περιβαλλοντικές χρήσεις Μία πέμπτη εφαρμογή του ανακτημένου νερού αποτελούν οι χρήσεις αναψυχής / περιβαλλοντικές χρήσεις, οι οποίες περιλαμβάνουν μια σειρά από μη πόσιμες χρήσεις, όπως η δημιουργία λιμνών αναψυχής, η ενίσχυση ελών, τεχνητές λίμνες και τέλματα, δημιουργία χιονιού και επαύξηση ρεύματος ροής. Το ανακτημένο νερό μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε αστικές εφαρμογές όπως οι τεχνητές λίμνες, οι δεξαμενές αποθήκευσης για γήπεδα γκολφ, κτλ. Το

ανακτημένο

νερό

συμπεριλαμβανομένης

έχει της

εφαρμοστεί

δημιουργίας,

σε της

υγροβιότοπους αποκατάστασης

για και

διάφορους της

λόγους,

ενίσχυσης

των

ενδιαιτημάτων, καθώς και της πρόβλεψης για πρόσθετη επεξεργασία πριν από την απόρριψη του νερού. Ενδεχόμενοι περιορισμοί και προβλήματα της χρήσης για ψυχαγωγικούς/περιβαλλοντικούς σκοπούς δίνονται παρακάτω: Προβλήματα/περιορισμοί • Θέματα υγείας σχετικά με την παρουσία βακτήριων και ιών (π.χ. εντερικές μολύνσεις, και μολύνσεις αυτιών, ματιών και μύτης) • Ευτροφισμός λόγω της παρουσίας αζώτου και φωσφόρου στον υδάτινο αποδέκτη • Τοξικότητα για την υδρόβια ζωή

4.8 Μη πόσιμες αστικές χρήσεις Η έκτη κατηγορία επαναχρησιμοποίησης, οι μη πόσιμες αστικές χρήσεις, περιλαμβάνει χρήσεις όπως πυροπροστασία, κλιματισμό, χρήση νερού τουαλέτας, νερό κατασκευών, επαγγελματικό πλυντήριο αυτοκινήτων, πλύσιμο δρόμων ή γηπέδων τένις και έκπλυση υπονόμων. Τυπικά, για οικονομικούς λόγους, οι χρήσεις είναι συναφείς ανάλογα με την τοποθεσία των εγκαταστάσεων επεξεργασίας και ανάκτησης των υγρών αποβλήτων και σχετίζονται με το κατά πόσον αυτές οι εφαρμογές μπορούν να συνδυαστούν με άλλες τρέχουσες εφαρμογές επαναχρησιμοποίησης όπως η άρδευση χώρων πρασίνου Ενδεχόμενοι περιορισμοί και προβλήματα για τις μη πόσιμες αστικές χρήσεις δίνονται παρακάτω:

E-learning

Page 48

Nireas Project

Προβλήματα/περιορισμοί • Θέματα δημόσιας υγείας για τους παθογόνους μικροοργανισμούς που μεταδίδονται με τα αεροζόλ • Επιδράσεις της ποιότητας νερού στην καθαλάτωση, διάβρωση, βιολογική ανάπτυξη και έμφραξη αγωγών • Διασταύρωση αγωγών πόσιμου και ανακτημένου νερού

4.9 Έμμεση επαναχρησιμοποίηση για πόσιμο νερό Η έβδομη κατηγορία εφαρμογής είναι η επαναχρησιμοποίηση για πόσιμο νερό η οποία μπορεί να συμβεί αναμιγνύοντας την παροχή ταμιευτήρων, όπως ένας ταμιευτήρας ύδρευσης ή ένας υπόγειος ταμιευτήρας.

Ενδεχόμενοι περιορισμοί και προβλήματα για την έμμεση επαναχρησιμοποίηση για πόσιμο νερό δίνονται παρακάτω: Προβλήματα/περιορισμοί • Τα συστατικά στο ανακτημένο νερό, ειδικά οι ενδοκρινικοί διαταρακτές, οι οργανικές, χημικές και τοξικολογικές επιδράσεις • Αισθητική και κοινωνική αποδοχή • Θέματα υγείας σχετικά με τη μετάδοση παθογόνων μικροοργανισμών, ιδιαίτερα εντερικών ιών Ωστόσο η συγκεκριμένη επιλογή

συναντάται πολύ σπάνια , διότι απαιτεί προχωρημένη

επεξεργασία των αστικών λυμάτων, καθώς και συνεχείς ποιοτικούς ελέγχους, καθιστώντας την υπερβολικά κοστοβόρα, και δύσκολη στην εφαρμογή της.

E-learning

Page 49

Nireas Project

4.10 Ερωτήσεις & Απαντήσεις Ερωτήσεις 1. Αναφέρετε τις πρώτες 4 κατηγορίες της επαναχρησιμοποίησης οικιακών λυμάτων, κατά φθίνουσα σειρά.

2. Σε ποιες οι κατηγορίες ταξινομούνται τα τυπικά συστατικά που βρίσκονται στα λύματα;.

3. Ποια διαδικασία επεξεργασίας μπορεί να πετύχει την καλύτερη ποιότητα εκροής; 1) Μέθοδος ενεργού ιλύος + διήθηση κοκκώδους μέσου + προσρόφηση άνθρακα + αντίστροφη όσμωση 2) Βιολογική απομάκρυνση αζώτου και φωσφόρου + διήθηση 4. Ποιες είναι οι τέσσερις βασικές κατηγορίες των πιθανών προβλημάτων διαχείρισης που σχετίζονται με την ποιότητα του νερού στην άρδευση; 5. Η ηλεκτρική αγωγιμότητα (ΕC) του νερού μπορεί να χρησιμοποιηθεί σαν ένα υποκατάστατο μέτρο της συγκέντρωσης των ολικών διαλυμένων στερεών (TDS). Σωστό ή λάθος; 6. Ποια είναι τα ιόντα με το μεγαλύτερο ενδιαφέρον στα λύματα για τη γεωργική επαναχρησιμοποίηση; 7. Οι υπερβολικές ποσότητες αζώτου στο ανακτημένο νερό είναι πάντα ψφέλιμες για τις καλλιέργειες. Σωστό ή λάθος; 8.

Τα κατάλοιπα χλωρίου άνω των 5 mg / L μπορεί να προκαλέσουν σοβαρή βλάβη των φυτών, όταν το ανακτημένο νερό ψεκάζεται απευθείας στο φύλλωμα. Σωστό ή λάθος;

9. Αναφέρετε συμβατικές μεθόδους άρδευσης που χρησιμοποιούνται.

10. Η μέθοδος άρδευσης με κατάκλυση πρέπει πάντοτε να εφαρμόζεται μόνο σε επίπεδες εκτάσεις. Σωστό ή λάθος; 11. Η άρδευση με κατάκλυση είναι πιο η αποδοτική μέθοδος όσον αφορά στην οικονομία νερού. Σωστό ή λάθος; 12. Αναφέρετε το κύριο πλεονέκτημα της άρδευσης με κατάκλυση όσον αφορά στη μεταφορά άλατος στο έδαφος.

13. Αναφέρετε το κύριο μειονέκτημα της άρδευσης με καταιονισμό όταν λαμβάνει χώρα επαναχρησιμοποίηση λυμάτων.

14. Η άρδευση με σταγόνες μπορεί να είναι η πιο δαπανηρή μέθοδος άρδευσης. Σωστό ή λάθος; 15. Η άρδευση με σταγόνες είναι η λιγότερο προηγμένη και μη αποτελεσματική μέθοδοε σε σχέση με τη χρήση του νερού, λόγω των μικρών ροών από το σύστημα. Σωστό ή λάθος; 16. Αναφέρετε την πιο βασική βιομηχανική εφαρμογή επαναχρησιμοποίησης νερού.

E-learning

Page 50

Nireas Project

17. Αναφέρετε τις δύο μεθόδους εμπλουτισμού υπόγειων υδάτων.

18. Αναφέρετε τους τέσσερις τύπους συστημάτων εδαφικής επεξεργασίας/διάθεσης, όταν εφαρμόζεται η μέθοδος της επιφανειακής διάθεσης – έμμεσου εμπλουτισμού υδροφορέα.

19. Όταν πραγματοποιείται εμπλουτισμός των υπόγειων υδάτων, όσο υψηλότερη είναι η εφαρμοζόμενη παροχή διάθεσης, τόσο μεγαλύτερη είναι η μικροβιακή προσρόφηση στα εδάφη. Σωστό ή λάθος; 20. Οι παθογόνοι μικροοργανισμοί παρουσιάζουν μεγαλύτερα ποσοστά επιβίωσης στην επιφάνεια του εδάφους. Σωστό ή λάθος;

E-learning

Page 51

Nireas Project

Απαντήσεις 1.

• Αγροτική άρδευση • Άρδευση χώρων πρασίνου • Βιομηχανική ανακύκλωση και επαναχρησιμοποίηση • Εμπλουτισμός υπόγειων υδάτων 2.

• Συμβατικά •

Μη συμβατικά

•

Ανακύπτοντα (Emerging)

3. 1) 4. (1) αλατότητα (2) ειδική τοξικότητα ιόντωνspecific ion toxicity (3) ρυθμός διείσδυσης νερού (4) άλλα προβλήματα 5. Σωστό 6. Νάτριο, χλώριο και βόριο 7. Λάθος 8. Σωστό 9.

•

Άρδευση με κατάκλυση

•

Άρδευση με αυλάκια

•

Άρδευση με μικρές λεκάνες

10. Σωστό 11. Λάθος 12. Η ικανότητά της μεθόδου να ξεπλένει τα άλατα από το έδαφος, το οποίο είναι σημαντικό για πολλές δυσανεκτικές στα άλατα καλλιέργειες 13. Μεταφορά του αεροζόλ από πνέοντες ανέμους 14. Σωστό 15. Λάθος 16. Νερό πύργου ψύξης 17. (1) επιφανειακή διάθεση σε πεδία διήθησης (2) απευθείας διάθεση σε υπόγειους υδροφορείς 18.

•

Συστήματα βραδείας διήθησης

E-learning

Page 52

Nireas Project

•

Συστήματα επιφανειακής απορροής

•

Συστήματα ταχείας διήθησης

•

Υποεπιφανειακή άρδευση με σταγόνες

19. Λάθος 20. Λάθος

E-learning

Page 53

Nireas Project

E-learning

Page 54

Τοσχ έ δ ι οαυ τ όχ ρηµα τ οδο τ ήθηκ εµετ η ν υ ποστ ήρι ξ ητ ηςΕυ ρωπαϊ κ ήςΕπι τ ροπής .Η παρού σααν ακ οί ν ωσηδε σµε ύ ε ι µό ν οτ ο ν συ ν τ άκ τ ητ ηςκ αι ηΕπι τ ροπήδε νε υ θύ ν ε τ αι γι α τ υ χ ό νχ ρήσητ ωνπλ ηροφορι ώνπουπε ρι έ χ ο ν τ αι σε αυ τ ή ν .