Συγκριτική αξιολόγηση ενεργειακής κατανάλωσης και εκπομπών αερίων θερμοκηπίου σε εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων (Ε.Ε.Λ.)

Abstract

Αντικείμενο της εργασίας είναι η συγκριτική αξιολόγηση της ενεργειακής κατανάλωσης και των εκπομπών αερίων θερμοκηπίου (ΑΘ) των εγκαταστάσεων επεξεργασίας αστικών λυμάτων στην Ελλάδα με δυναμικότητα λειτουργίας (εξυπηρετούμενο ισοδύναμο πληθυσμό) από 6.000 έως 4.000.000 ισοδύναμους κατοίκους (ι.κ.). Αρχικά έχει αναπτυχθεί θεωρητικό μοντέλο υπολογισμού της ενεργειακής κατανάλωσης σε μία πρότυπη θεωρητική Εγκατάσταση Επεξεργασίας Λυμάτων (εν συντομία ΕΕΛ) δυναμικότητας 100.000 ισοδύναμων κατοίκων (ι.κ.) για διαφορετικά συστήματα επεξεργασίας, αερισμού και επεξεργασίας ιλύος. Ακολούθως παρουσιάζονται τα στοιχεία λειτουργίας και κατανάλωσης ενέργειας από έντεκα ΕΕΛ που λειτουργούν σε πόλεις της Ελλάδος με δυναμικότητα λειτουργίας από 6.000 έως 4.000.000 ι.κ.. και γίνεται συσχέτιση μεταξύ ενεργειακής κατανάλωσης - ενεργειακού κόστους και εξυπηρετούμενου πληθυσμού. Στη συνέχεια υπολογίζεται με το θεωρητικό μοντέλο η ενεργειακή κατανάλωση του συστήματος αερισμού και του συστήματος επεξεργασίας ιλύος στις εξεταζόμενες ΕΕΛ χρησιμοποιώντας τις πραγματικές παραμέτρους λειτουργίας τους. Ακολουθεί η αξιολόγηση των αποτελεσμάτων. Στο τελευταίο μέρος της εργασίας γίνεται βιβλιογραφική επισκόπηση των μεθόδων υπολογισμού των εκπομπών αερίων θερμοκηπίου (ΑΘ) σε εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων. Ακολουθεί ο υπολογισμός των εκπομπών ΑΘ (άμεσων και έμμεσων) για τις εξεταζόμενες ΕΕΛ με την ανάπτυξη μοντέλου ανάλογου με το μοντέλο υπολογισμού της ενεργειακής κατανάλωσης. Στο τέλος γίνεται συσχέτιση των εκπομπών ΑΘ με τον εξυπηρετούμενο πληθυσμό.

The scope of this postgraduate thesis is the energy consumption and greenhouse gases emissions comparative evaluation of Greek wastewater treatment plants (WWTPs) with operational capacity in the range of 6.000 p.e. and 4.000.000 p.e. Firstly, a comprehensive model of activated sludge treatment system energy consumption has been created for different biological treatment, aeration and sludge treatment systems. The model has been implemented on a typical WWTP with operational capacity of 100.000 p.e. and the chosen boundaries. Moreover, operational and energy consumption data are presented from eleven wastewater treatment plants in Greece with operational capacity of 6.000 p.e.-4.000.000 p.e.. The correlation between the energy consumption – energy cost and the population equivalent is also given. Furthermore, the developed model is implemented for the operational data of the examined WWTPs and the energy consumption results for the aeration and sludge treatment system are evaluated. A bibliography review is performed for the Greenhouse Gases Emissions (GHG) by treatment plants of domestic wastewater. For the individual processes taking place in WWTPs and alternative process designs, a model similar to the energy consumption model is developed taking into consideration the on site and off site greenhouse gases emissions. The results are correlated with the population equivalent .