Οδικοί χάρτες για τη βιώσιμη διαχείριση του αστικού κύκλου του νερού: η περίπτωση της Αθήνας

Abstract

Η Αθήνα είναι μια πόλη που για να ικανοποιήσει τις υδατικές της ανάγκες εκμεταλλεύεται απομακρυσμένους υδατικούς πόρους, με μεγάλο ενεργειακό και περιβαλλοντικό κόστος καθώς επίσης και αρκετές γεωτρήσεις που υποβαθμίζουν τους υπόγειους υδροφορείς της. Ως εκ τούτου αποτελεί περιοχή μελέτης για την επαναχρησιμοποίηση επεξεργασμένων λυμάτων που εφαρμόζεται σήμερα σε πολλές χώρες για την κάλυψη αστικών και περιαστικών αναγκών σε νερό. Στο πλαίσιο της διπλωματικής εργασίας, αρχικά καθορίστηκαν οι περιοχές της Αθήνας όπου κρίνεται σκόπιμη η επαναχρησιμοποίηση ανακτώμενου νερού από επεξεργασμένα λύματα. Οι περιοχές επιλέχθηκαν με πρώτο κριτήριο τα είδη των χρήσεων για την κάλυψη των οποίων μπορεί να χρησιμοποιηθεί ανακτώμενο νερό, όπως η βιομηχανική χρήση, οι αναπλάσεις – αναδασώσεις, οι αρδεύσεις καλλιεργειών και αστικού πρασίνου και ο εμπλουτισμός των υπόγειων υδροφορέων και με δεύτερο κριτήριο την εγγύτητά τους στις σημαντικότερες εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων. Για την προοδευτική αντικατάσταση του πόσιμου με ανακτώμενο νερό, αναπτύχθηκαν τρεις οδικοί χάρτες αποτελούμενοι από πέντε βήματα ο καθένας με τελικό στόχο την κάλυψη ενός ποσοστού των μελλοντικών αναγκών. Το κάθε βήμα του οδικού χάρτη προσομοιώθηκε στο μοντέλο UWOT με το οποίο βελτιστοποιείται το σύνολο του αστικού κύκλου του νερού και εξάγονται στοιχεία που αφορούν στη μεταβολή της παροχής (πόσιμου νερού, λυμάτων κ.λ.π.) και στην κατανάλωση ενέργειας σε διάφορα σημεία του κύκλου. Τέλος, έγινε συγκριτική αξιολόγηση των οδικών χαρτών με βάση τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων που αφορούν στη μεταβολή της ζήτησης του πόσιμου νερού, της συνολικής εκμετάλλευσης υδάτων και του ενεργειακού κόστους για την άντληση και την επεξεργασία πόσιμου και ανακτώμενου νερού.

Athens water demand is currently covered with water transferred from remote water resources , requiring high energy consumption and having environmental effects, as well as with several boreholes that degrade aquifers. For this reason, wastewater reuse, which is implemented in many countries covering urban and peri-urban needs, was examined. In this thesis, the areas of Athens where wastewater reuse can be implemented were defined. The criteria for the designation of these areas were the sort of uses that will be covered with reclaimed water, such as industrial use, reforestation, crop irrigation and ground water recharge and the proximity of these areas to the major wastewater treatment plants. For the progressive replacement of potable water by reclaimed water, three roadmaps were developed consisting of five steps each, aiming to cover a percentage of future needs. Each step of the roadmap was simulated in the UWOT model which optimizes the entire urban water cycle. The results of the simulation include water demand fluctuation, wastewater discharge and the energy consumption. Finally, a comparative assessment of roadmaps based on the results of the simulations was made, taking into account the water demand reduction, the total water abstractions and the energy consumption for pumping and treatment of potable and reclaimed water.