Διαχείριση ομβρίων υδάτων και λυμάτων σε παντορροϊκά δίκτυα αποχέτευσης

Κούστα, Κωνσταντίνα; Kousta, Konstantina

dc.contributor.author	Κούστα, Κωνσταντίνα	el
dc.contributor.author	Kousta, Konstantina	en
dc.date.accessioned	2025-01-08T12:47:22Z
dc.date.available	2025-01-08T12:47:22Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/60663
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.28359
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Επιστήμη και Τεχνολογία Υδατικών Πόρων”	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Όμβρια Ύδατα	el
dc.subject	Παντορροϊκά Αποχετευτικά Δίκτυα	el
dc.subject	Λύματα	el
dc.subject	Οδηγία 91/271	el
dc.subject	Περιβαλλοντικές Επιπτώσεις	el
dc.subject	Stormwater Overflows	en
dc.subject	Combined Sewer Overflows	en
dc.subject	Combined Sewer Systems	en
dc.subject	Directive 91/271	en
dc.subject	Wastewater	en
dc.subject	Environmental Impacts	en
dc.title	Διαχείριση ομβρίων υδάτων και λυμάτων σε παντορροϊκά δίκτυα αποχέτευσης	el
dc.title	Stormwater and Combined Sewer Overflows treatment in combined sewer systems	en
heal.type	masterThesis
heal.classification	Υγρά Απόβλητα - Όμβρια Ύδατα	el
heal.classification	Wastewater and Stormwater Treatment	en
heal.language	el
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-07-17
heal.abstract	Αντικείμενο της παρούσας Μεταπτυχιακής Διπλωματικής Εργασίας είναι η διερεύνηση της διαχείρισης ομβρίων υδάτων και λυμάτων σε παντορροϊκά αποχετευτικά δίκτυα. Παρουσιάζονται τα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά τόσο των υπερχειλίσεων ομβρίων υδάτων όσο και της συνδυασμένης εκροής λυμάτων και ομβρίων από ένα παντορροϊκό δίκτυο (Combined Sewer Overflows – CSOs) σε περίπτωση πλημμυρικού φαινομένου. Αναλύεται το θεσμικό πλαίσιο, κυρίως της Αναθεώρησης της Οδηγίας 91/271/ΕΟΚ, που διέπει αυτές τις υπερχειλίσεις, περιγράφονται οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις και οι τεχνολογίες επεξεργασίας και διαχείρισής τους. Τα αποχετευτικά δίκτυα διακρίνονται σε δύο κατηγορίες, τα παντορροϊκά και τα χωριστικά αποχετευτικά δίκτυα. Σε περιόδους ξηρού καιρού οι αγωγοί ενός παντορροϊκού δικτύου μεταφέρουν λύματα και μέσω κεντρικών αγωγών οδηγούνται στις Εγκαταστάσεις Επεξεργασίας Λυμάτων (ΕΕΛ) για την επεξεργασία τους. Σε περιόδους όμως έντονης ή συχνής βροχόπτωσης, τα λύματα και τα όμβρια ύδατα παροχετεύονται μαζί – με δεδομένο ότι η συνολική παροχή δεν υπερβαίνει ένα συγκεκριμένο όριο - μέχρι την ΕΕΛ. Οι υπερχειλίσεις από την συνδυασμένη αυτή εκροή παντορροϊκών αποχετευτικών δικτύων (CSO), αλλά και οι υπερχειλίσεις ομβρίων υδάτων (SSO) σε δίκτυα τα οποία παροχετεύουν μόνο τα όμβρια ύδατα, λόγω των εντονότερων και συχνότερων πλέον ακραίων καιρικών φαινομένων, αποτελούν σημαντική πρόκληση για το περιβάλλον, τον αστικό ιστό, την δημόσια υγεία αλλά και την ποιότητα του υδάτινου αποδέκτη που καταλήγουν. Αυτά τα γεγονότα υπερχείλισης μπορούν να εισάγουν διάφορους ρύπους, συμπεριλαμβανομένων παθογόνων μικροοργανισμών, θρεπτικών ουσιών, βαρέων μετάλλων και οργανικών ενώσεων, στα υδάτινα οικοσυστήματα. Σε επίπεδο ΕΕ, εκτιμάται ότι περίπου το 70% των αποχετευτικών δικτύων είναι παντορροϊκά (CSS) και ότι μέχρι το 2020 έχουν εντοπιστεί περίπου 650.000 συμβάντα CSO. Στην Ελλάδα, σε επίπεδο μεγάλων πόλεων της χώρας, παρατηρείται ότι στην Αθήνα το 3% των δικτύων είναι παντορροϊκά, υποστηρίζοντας 9 υποδομές υπερχείλισης (επομένως, το 97% του δικτύου αποχέτευσης είναι χωριστά), ενώ στη Θεσσαλονίκη περίπου το 35% των δικτύων είναι ομοίως παντορροϊκά με 80 σημεία υπερχείλισης. Το Νομοθετικό Πλαίσιο για την επεξεργασία των αστικών υγρών αποβλήτων (Οδηγία 91/271/ΕΟΚ) μέχρι την πρόταση για την αναθεώρησή της (COM(2022)541) δεν προέβλεπε κάποια κατεύθυνση για την διαχείριση των CSOs και των SSOs. Πλέον, υπάρχει συγκεκριμένος στόχος για τα έτη 2028-2045 για τις υπερχειλίσεις λόγω ομβρίων υδάτων και τις υπερχειλίσεις από αστικές απορροές παντορροϊκών δικτύων, τα φορτία των οποίων δεν θα πρέπει να υπερβαίνουν το 2% του ετήσιου φορτίου ξηρής περιόδου. Όπως παρατηρείται και από την διεθνή βιβλιογραφία, οι συγκεντρώσεις του οργανικού φορτίου των CSOs κυμαίνονται μεταξύ των συγκεντρώσεων ομβρίων υδάτων και λυμάτων, γεγονός που επαληθεύει ότι τα CSOs δεν είναι απλώς «βρόχινο νερό» (Tao et.al, 2014). Με εξαίρεση τα ολικά αιωρούμενα στερεά (Total Suspended Solids - εφεξής TSS) τα οποία είναι υψηλότερα, οι συγκεντρώσεις των άλλων ρύπων στα CSOs είναι χαμηλότερες σε σχέση με τα αστικά λύματα αλλά πολύ υψηλότερες από τις αντίστοιχες συγκεντρώσεις των ομβρίων υδάτων. Αυτό είναι λογικό καθώς οι εκροές αυτές είναι ένα μίγμα λυμάτων με όμβρια ύδατα και οι συγκεντρώσεις των ρύπων εξαρτώνται από την αναλογία των δύο με βάσει και την ένταση της βροχόπτωσης. Οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις από αυτές τις εκροές περιλαμβάνουν την υποβάθμιση της ποιότητας του υδατικού αποδέκτη, τη μείωση της βιοποικιλότητας της υδρόβιας ζωής και του θαλάσσιου ενδιαιτήματος αλλά και την διατάραξη των οικοσυστημάτων. Επίσης, οι ΕΕΛ που συνδέονται με παντορροϊκούς αγωγούς συχνά υπερφορτώνονται από τις ροές των παντορροϊκών δικτύων κατά τη διάρκεια έντονων βροχοπτώσεων, με αποτέλεσμα την αναποτελεσματική επεξεργασία του μίγματος ανεπεξέργαστων λυμάτων και ομβρίων υδάτων που δέχονται προς επεξεργασία λόγω της αύξησης της παροχής και/ή της αραίωσης των λυμάτων. Η αντιμετώπιση των CSOs και SSOs απαιτεί μια πολύπλευρη προσέγγιση, που περιλαμβάνει αναβαθμίσεις υποδομών, εφαρμογή πράσινων υποδομών αλλά και ρυθμιστικά μέτρα. Με την ενίσχυση των συστημάτων αστικής αποχέτευσης και την υιοθέτηση βιώσιμων πρακτικών, οι πόλεις μπορούν να μετριάσουν τις δυσμενείς επιπτώσεις αυτών των γεγονότων υπερχείλισης, προστατεύοντας έτσι τόσο το περιβάλλον όσο και τη δημόσια υγεία. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για τη διαχείριση των ομβρίων υδάτων όπως οι πράσινες υποδομές στις πόλεις (πράσινες στέγες, κήποι βροχής, τάφοι κατακράτησης νερού, διαπερατά πεζοδρόμια κ.λπ.). Επίσης, η κατασκευή πρόσθετων δεξαμενών αποθήκευσης και σηράγγων για την προσωρινή συγκράτηση της περίσσειας του μίγματος λυμάτων και ομβρίων υδάτων κατά τη διάρκεια ισχυρών βροχοπτώσεων μπορεί να αποτρέψει τις υπερχείλισεις και επομένως να μειώσει τα περιστατικά CSO. Εκτός από τα προληπτικά μέτρα για τα συμβάντα CSO και SSO, μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν τεχνολογίες για την επεξεργασία των ομβρίων υδάτων και του μίγματος ομβρίων υδάτων και λυμάτων οι οποίες βασίζονται στις διεργασίες της διύλισης, της προσρόφησης και της ιοντοεναλλαγής. Στο Ευρωπαϊκό ερευνητικό έργο «INTCATCH», αναπτύχθηκε και λειτούργησε επιτυχώς πιλοτικό σύστημα επεξεργασίας των CSOs το οποίο ενσωματώνει αυτές τις διεργασίες μαζί με την απολύμανση με UV, το οποίο εφαρμόστηκε στην Λίμνη Garda της Ιταλίας. Αυτή η τεχνολογία έδειξε υψηλή μέση απομάκρυνση 91,7%, 69,9% και 100% για τα TSS, COD και E. Coli αντίστοιχα, ενώ επιτεύχθηκε μέτρια αποτελεσματικότητα για την απομάκρυνση θρεπτικών συστατικών (41,6% για το Ν και 18,9% για το Ρ). Εν κατακλείδι, οι υπερχειλίσεις ομβρίων υδάτων (SSO) και οι πλημμυρικές απορροές παντορροϊκών αποχετευτικών δικτύων (CSO) αποτελούν πλέον ένα κοινό πρόβλημα για ολόκληρη την Ευρώπη, λόγω των εντονότερων και συχνότερων ακραίων καιρικών φαινομένων. Με την υιοθέτηση μίας πολύπλευρης προσέγγισης που συνδυάζει την τεχνολογική καινοτομία, τις βιώσιμες πρακτικές (όπως ο «πράσινος» αστικός σχεδιασμός) αλλά και την προληπτική πολιτική, οι πόλεις μπορούν να μετριάσουν αποτελεσματικά τις επιπτώσεις τέτοιου είδους υπερχειλίσεων. Αυτό όχι μόνο προστατεύει την ποιότητα των υδάτων και την δημόσια υγεία αλλά προάγει επίσης την οικονομική ανθεκτικότητα και την περιβαλλοντική βιωσιμότητα. Η αντιμετώπιση των προκλήσεων των CSO είναι απαραίτητη για την δημιουργία και διατήρηση ενός υγιούς και βιώσιμου αστικού περιβάλλοντος.	el
heal.advisorName	Μαλαμής, Συμεών	el
heal.committeeMemberName	Νουτσόπουλος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Χονδρός, Μιχάλης	el
heal.committeeMemberName	Μαλαμής, Συμεών	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	144 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false