Ανάλυση κύκλου ζωής μονάδας επεξεργασίας υδατικών αποβλήτων ανθρακωρυχείου

Γιουρούκος, Δημήτριος; Giouroukos, Dimitrios

dc.contributor.author	Γιουρούκος, Δημήτριος	el
dc.contributor.author	Giouroukos, Dimitrios	en
dc.date.accessioned	2020-10-02T10:56:38Z
dc.date.available	2020-10-02T10:56:38Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/51251
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.18949
dc.rights	Default License
dc.subject	Ανάλυση κύκλου ζωής	el
dc.subject	Υδατικά απόβλητα	el
dc.subject	Ανθρακωρυχείο	el
dc.subject	Επεξεργασία αποβλήτων	el
dc.subject	Περιβαλλοντικές επιπτώσεις	el
dc.subject	Life cycle assessment	en
dc.subject	Wastewater	en
dc.subject	Coalmine	en
dc.subject	Waste treatment	en
dc.subject	Environmental impacts	en
dc.title	Ανάλυση κύκλου ζωής μονάδας επεξεργασίας υδατικών αποβλήτων ανθρακωρυχείου	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Chemical engineering	en
heal.classification	Environmental engineering	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2020-07-16
heal.abstract	Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετήθηκαν οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις της απόρριψης αλατούχων αποβλήτων ανθρακωρυχείων σε υδάτινους αποδέκτες. Συγκεκριμένα μελετήθηκε η περίπτωση ανθρακωρυχείου της Πολωνίας, περιγράφοντας τις αιτίες, τις επιπτώσεις και τους τρόπους αντιμετώπισης του συγκεκριμένου περιβαλλοντικού προβλήματος. Επίσης, διεξήχθη Ανάλυση Κύκλου Ζωής (ΑΚΖ) πιλοτικής μονάδας επεξεργασίας υδατικών αποβλήτων ανθρακωρυχείου και αξιολογήθηκαν τα αποτελέσματα της, παρέχοντας προτάσεις για περαιτέρω έρευνα. Αρχικά, γίνεται μια ανασκόπηση της χρήσης και εξόρυξης άνθρακα στην Ευρωπαϊκή Ένωση. Η ΕΕ βρίσκεται στην τέταρτη θέση παγκοσμίως στη χρήση άνθρακα. Ετησίως εξορύσσονται στην ΕΕ περίπου 400 εκατομμύρια τόνοι άνθρακα και εισάγονται άλλα 200 εκατομμύρια. Το 2015 ο άνθρακας αποτελούσε το 24% του μίγματος παραγωγής ενέργειας. Το 2016 λειτουργούσαν 207 μονάδες ηλεκτροπαραγωγής με καύση άνθρακα. Το 2015 βρίσκονταν σε λειτουργία 128 ανθρακωρυχεία σε όλη την ΕΕ, με τα περισσότερα να βρίσκονται στην Πολωνία. Η Πολωνία συγκεκριμένα, είναι μία από τις πιο εξαρτημένες από τον άνθρακα χώρες στον κόσμο. Λόγω των υψηλών αποθεμάτων σε άνθρακα και των σχετικά χαμηλών δυνατοτήτων αντικατάστασής του με άλλες πηγές ενέργειας, οι τρέχουσες προβλέψεις δείχνουν ότι ο άνθρακας θα διατηρήσει τον κύριο ρόλο του στο πολωνικό ενεργειακό μείγμα για πολλά ακόμη χρόνια. Ακολουθεί μια εκτενής περιγραφή των περιβαλλοντικών επιπτώσεων που προκαλούνται από την εξόρυξη άνθρακα με έμφαση στην απόρριψη των υδατικών αποβλήτων της διαδικασίας. Η Πολωνία αντιμετωπίζει δύο μεγάλες προκλήσεις όσον αφορά τη διαχείριση των υδάτων και την προστασία των υδάτων: (1) η χώρα διαθέτει λιγοστούς υδάτινους πόρους και (2) τα επιφανειακά ύδατα είναι ιδιαίτερα ρυπασμένα. Το μεγαλύτερο πρόβλημα των επιφανειακών υδάτινων σωμάτων της Πολωνίας είναι η υφαλμύρινση που προκαλείται ανθρωπογενώς κυρίως από την απόρριψη υδατικών αποβλήτων εξόρυξης άνθρακα με υψηλή αλατότητα. Το φαινόμενο είναι ιδιαίτερα έντονο στους ποταμούς Wisła και Odra. Οι συνέπειες της αλατότητας μπορούν να ταξινομηθούν σε τρεις κατηγορίες: (1) υποβάθμιση του υδάτινου οικοσυστήματος, (2) αύξηση του κόστους επεξεργασίας για την παραγωγή του πόσιμου νερού και (3) αύξηση κόστους συντήρησης των υποδομών. Στη συνέχεια περιγράφεται η νομοθεσία που θέτει όρια στη συγκέντρωση αλάτων των αποβλήτων που απορρίπτονται σε επιφανειακούς υδάτινους αποδέκτες. Το σύστημα της Πολωνίας για τη διαχείριση και την προστασία των υδάτων βασίζεται σε ένα συνδυασμό νομοθετικών και οικονομικών μέσων και έχει τρεις συνιστώσες: (1) πρότυπα ποιότητας και σύστημα αδειοδότησης, (2) μέτρα επιβολής των νομοθετικών διατάξεων και (3) περιβαλλοντικά τέλη και επιχορηγήσεις. Τα τέλη εισπράττονται από τις περιβαλλοντικές αρχές και αποτελούν σημαντική πηγή εισοδήματος για τα περιβαλλοντικά κονδύλια. Τα εν λόγω κονδύλια χρηματοδοτούν, σχεδόν το 50% των ετήσιων επενδύσεων για την προστασία του περιβάλλοντος. Στις εταιρίες εξόρυξης των οποίων τα απόβλητα δεν πληρούν τις προδιαγραφές συγκέντρωσης αλάτων για ασφαλή απόρριψη επιβάλλονται πρόστιμα. Για να επιτευχθούν οι συγκεκριμένες προδιαγραφές για την απόρριψη των υδατικών αποβλήτων είναι απαραίτητη η δημιουργία μονάδων επεξεργασίας. Στην παρούσα εργασία δίνεται κυρίως βάση στην αφαλάτωση και στις διάφορες μεθόδους εφαρμογής της. Στην συνέχεια μελετήθηκε η περίπτωση της μονάδας επεξεργασίας Dębieńsko, η οποία επεξεργάζεται 14.280 m3 αποβλήτων ημερησίως, παράγοντας 9.690 m3 πόσιμου νερού. Στη συνέχεια, ακολουθεί η περιγραφή της πιλοτικής μονάδας για την επεξεργασία των υδατικών αποβλήτων από το ανθρακωρυχείο Bolesław Śmiały. Προς το παρόν τα απόβλητα από αυτό το ορυχείο απορρίπτονται στο γειτονικό ποταμό χωρίς επεξεργασία. Για τη λειτουργία της μονάδας εκτελέστηκε μελέτη ΑΚΖ, της οποίας τα αποτελέσματα αξιολογούνται στην παρούσα εργασία. Η ανάλυση κύκλου ζωής είναι ένα μεθοδολογικό πλαίσιο για την εκτίμηση και την αξιολόγηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων ενός προϊόντος ή μιας διεργασίας και αποτελείται από τα εξής στάδια: (1) προσδιορισμός σκοπού και αντικειμένου, (2) απογραφή δεδομένων, (3) εκτίμηση επιπτώσεων και (4) ερμηνεία αποτελεσμάτων. H ΑΚΖ οδήγησε σε θετικά αποτελέσματα όσον αφορά την περιβαλλοντική επίδοση της μονάδας. Όμως, υστερεί στη σύγκριση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων της συγκεκριμένης μεθόδου επεξεργασίας με τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις της διάθεσης των αποβλήτων στο γειτονικό ποταμό. Στη συνέχεια περιγράφονται οι λόγοι για τους οποίους η ΑΚΖ παρουσιάζει αδυναμία στην εκτίμηση των επιπτώσεων από την υφαλμύρινση των υδάτων καθώς και οι προσεγγίσεις οι οποίες ακολουθούνται για την αντιμετώπιση του εν λόγω προβλήματος. Τέλος, γίνεται μια ανασκόπηση όλων των συμπερασμάτων που προέκυψαν από τη βιβλιογραφία και παρέχονται προτάσεις για περαιτέρω έρευνα σχετικά με την ΑΚΖ και τις επιπτώσεις της υφαλμύρινσης, καθώς και προτάσεις για τη βελτίωση του σχεδιασμού της πιλοτικής μονάδας επεξεργασίας στο Bolesław Śmiały.	el
heal.advisorName	Χαραλάμπους, Αικατερίνη	el
heal.committeeMemberName	Χαραλάμπους, Αικατερίνη	el
heal.committeeMemberName	Κόλλια, Κωνσταντίνα	el
heal.committeeMemberName	Βουτσάς, Επαμεινώνδας	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Χημικών Επιστημών (I). Εργαστήριο Γενικής Χημείας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	109 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false