«Εξόρυξη λυμάτων»: Μια «βρώμικη» λύση για μια πιο πράσινη Αθήνα

Ο ήχος του ανακυκλωμένου νερού στον μικρό κήπο είναι χαλαρωτικός. Η μικρή λιμνούλα στην οποία καταλήγει το νερό είναι γεμάτη από νούφαρα σε πλήρη άνθιση και καθώς η ώρα περνά, ο ήλιος ζεσταίνει τα έντομα, τα οποία προσαρμόζουν το βουητό τους με τους υπόλοιπους ήχους του τοπικού αυτού φυσικού οικοσυστήματος δημιουργώντας μια εκπληκτική αρμονία.

Γύρω από τη λίμνη περίπου 100 είδη καλλωπιστικών φυτών, τα οποία ποτίζονται από την ίδια πηγή νερού βρίσκονται σε πλήρη ανάπτυξη, ενώ στο μέσο του κήπου μια αρθρωτή εγκατάσταση με ένα κοντέινερ μαρτυρά πως εκεί μέσα εξελίσσεται σε 24ωρη βάση μια καινοτόμα διαδικασία εξόρυξης λυμάτων για την επαναχρησιμοποίηση και διάθεση ανακυκλωμένου νερού επί τόπου, γνωστή ως “sewer mining”.

«Αυτή ακριβώς είναι και η καινοτομία της τεχνολογίας sewer mining. Η δυνατότητα επαναχρησιμοποίησης του νερού σε οποιοδήποτε σημείο μιας πόλης, χρησιμοποιώντας το ήδη υπάρχον αποχετευτικό δίκτυο, χωρίς μεταφορά νερού από μακρινούς βιολογικούς καθαρισμούς προς το κέντρο της πόλης – κάτι που θα χρειαζόταν τεράστιες επενδύσεις σε υποδομές και ενέργεια», εξηγεί ο καθηγητής του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου Χρήστος Μακρόπουλος που ηγείται του έργου.

Αυτή είναι και η πρόκληση του ευρωπαϊκού έργου NextGen, που χρηματοδοτεί τη συγκεκριμένη πιλοτική εφαρμογή και στο οποίο εργάζεται ο Έλληνας ερευνητής. Το έργο παρουσιάζει διαφορετικές τεχνολογίες κυκλικής οικονομίας νερού σε δέκα πόλεις στην Ευρώπη, συμπεριλαμβανομένης της Αθήνας, μιας μεσογειακής πρωτεύουσας η οποία σαφώς απειλείται από φαινόμενα ξηρασίας και λειψυδρίας.

Εφαρμογή στο κέντρο της πρωτεύουσας

Η αποκεντρωμένη επαναχρησιμοποίηση νερού στη λογική της κυκλικής οικονομίας, εφαρμόζεται σε μια περιοχή που βρίσκεται στην καρδιά της Αθήνας, στο Φυτώριο του Δήμου Αθηναίων (πάρκο Γουδή) πιλοτικά από τις αρχές του 2021. Το φυτώριο μέχρι στιγμής αποτελεί μια περιοχή μικτής χρήσης, με χώρους αστικού πρασίνου, σημεία εναπόθεσης κλαδεμάτων, θερμοκήπια και κτηριακές εγκαταστάσεις.

Η περιοχή βρίσκεται σε διαδικασία ανάπλασης με σκοπό να γίνει βασικό μητροπολιτικό πάρκο της πρωτεύουσας και να ανοίξει στο κοινό. Η εν λόγω ανάπλαση αποτελεί μια προσπάθεια τόνωσης τόσο της τοπικής οικονομίας όσο και βελτίωσης της ποιότητας ζωής για τους 4.000.000 πολίτες της Περιφέρειας Αττικής.

Η ερευνητική ομάδα του NextGen αμφισβητεί παγιωμένες τακτικές στη διαχείριση υδατικών πόρων και εργάζεται πρακτικά πάνω σε μια ριζική αλλαγή του τρόπου αξιοποίησης ακάθαρτου νερού από την αποχέτευση για επαναχρησιμοποίηση.

«Η διάταξη αποτελείται από ένα μικρό αντλιοστάσιο με δύο αντλίες που λειτουργούν εναλλάξ και εξάγουν λύματα από αγωγό αποχέτευσης, που διέρχεται κάτω από το φυτώριο σε βάθος περίπου 4 μέτρων», εξηγεί η ερευνήτρια Κλειώ Μονοκρούσου, Δρ. Πολιτικός Μηχανικός και Φυσικός Περιβάλλοντος στο ΕΜΠ, η οποία συνέβαλλε καθοριστικά στη δημιουργία και λειτουργία του πιλοτικού προγράμματος και συνεχίζει:. «Στη συνέχεια μεταφέρουμε τα ακατέργαστα λύματα σε μια σειρά δεξαμενών όπου γίνεται η επεξεργασία με τεχνολογία μεμβρανών MBR. Ακολουθεί πρόσθετη βιολογική επεξεργασία και απολύμανση με υπεριώδη ακτινοβολία (UV) και λαμβάνουμε καθαρό νερό υψηλής ποιότητας το οποίο μπορεί να αντικαταστήσει το πόσιμο για την άρδευση των χώρων πρασίνου, ενώ επιπλέον είναι κατάλληλο για εμπλουτισμό υπόγειων υδάτων, για πλύσιμο δρόμων, για πυρασφάλεια κ.ά.».

Για αυτό η ομάδα του ΕΜΠ στα σημεία των πόλεων που υπάρχει αυξημένη ζήτηση νερού συνιστά την εφαρμογή της τεχνολογίας sewer mining για την αξιοποίηση ενός σημαντικού υδατικού πόρου (των λυμάτων) τα οποία διοχετεύονται με αγωγούς που περνάνε κάτω από κάθε σημείο μιας πόλης ώστε να παράγεται καθαρό νερό για άρδευση των χώρων αστικού πρασίνου περιορίζοντας τις πιέσεις που προκαλούνται από την έλλειψή του.

«Η εξόρυξη λυμάτων, ως σύστημα ανάκτησης νερού αποτελεί μια λύση κυκλικής οικονομίας, η οποία μπορεί να επιφέρει αύξηση των αρδευόμενων χώρων πρασίνου στις μεσογειακές πόλεις και ως εκ τούτου να μειώσει τις επιπτώσεις από τα κύματα καύσωνα και ταυτόχρονα να περιορίσει την πίεση στις υφιστάμενες εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων. Είναι πραγματικά μια λύση win–win», υποστηρίζει ο Καθηγητής Μακρόπουλος.

Η εξόρυξη λυμάτων είναι μια τεχνολογία περιορισμένου περιβαλλοντικού αποτυπώματος, η οποία σαφώς ενισχύει την ανθεκτικότητα των πόλεων στην κλιματική αλλαγή. «Στόχος μας είναι να αξιοποιήσουμε με τον βέλτιστο δυνατό τρόπο τους «κρυμμένους» πόρους του αποχετευτικού δικτύου εφαρμόζοντας και γιατί όχι επεκτείνοντας μια δοκιμασμένη και αποτελεσματική λύση», συμπληρώνει η Δρ. Μονοκρούσου.

Ριζική αλλαγή στη διαχείριση υδάτινων πόρων

Το φυτώριο του Δήμου προμηθεύει όλα τα πάρκα και τους χώρους πρασίνου της Αθήνας με φυτικό υλικό και πριν από το πρόγραμμα χρησιμοποιούσε αποκλειστικά πόσιμο νερό της ΕΥΔΑΠ για άρδευση. Αποτελεί επίσης έναν χώρο εναπόθεσης  μεγάλων ποσοτήτων κλαδεμάτων από τα πάρκα της πόλης, τα οποία μένουν αναξιοποίητα παρότι αποτελούν έναν εν δυνάμει σημαντικό πόρο οργανικών ουσιών.

«Το μικρό τμήμα, έκτασης περίπου ενός στρέμματος, που επιλέχθηκε για το πρόγραμμα μέσα στο φυτώριο των περίπου 4 εκταρίων, ήταν άγονο, γεμάτο ξερόκλαδα», λέει ο Μηχανικός Περιβάλλοντος Κωνσταντίνος Τσιμναδής, που διαχειρίζεται την εγκατάσταση.

Ο χώρος μέσα σε έξη μήνες μεταμορφώθηκε σε μια όαση ομορφιάς, ξεπερνώντας τις προσδοκίες των επιστημόνων. Ο επισκέπτης μπορεί να δει εύκολα τη διαφορά του κήπου που ποτίζεται με επαναχρησιμοποιημένο νερό από τους υπόλοιπους χώρους του φυτωρίου, οι οποίοι ακόμη αρδεύονται με πόσιμο.

«Τα περισσότερα φυτά του κήπου τα φυτέψαμε τον περασμένο Ιούλιο, μέσα σε πολύ θερμή και ακατάλληλη περίοδο και περιμέναμε να έχουμε μεγάλες απώλειες. Αλλά όπως βλέπετε κι εσείς όχι μόνο δεν είχαμε απώλειες, αλλά αντιθέτως τα φυτά θέριεψαν, ξεπερνώντας τις προσδοκίες μας», λέει ο Τσιμναδής. «Μάλιστα τα φυτά προσέλκυσαν έντομα επικονιαστές παρέχοντάς τους καταφύγιο και κρίσιμους πόρους και σιγά-σιγά το μικρό αυτό φυσικό οικοσύστημα βρήκε την ισορροπία του».

Η Δρ. Μονοκρούσου εξηγεί ότι η μονάδα παράγει 25 m³ ανακυκλωμένο νερό την ημέρα για τις ανάγκες άρδευσης των φυτών, ποσότητα η οποία καλύπτει εν μέρει τις ανάγκες του Φυτωρίου. Για την άρδευση του περιβάλλοντος χώρου της μονάδας και την τροφοδοσία του τεχνητού ρυακιού καταναλώνονται, βάσει συντηρητικών εκτιμήσεων κατανάλωσης, περίπου 1,1 m³  την ημέρα ή 401.500 λίτρα ανά έτος.

Ωστόσο καθώς πρόκειται για μια επεκτάσιμη διάταξη, αυτή μπορεί εν δυνάμει να παράγει διπλάσιες ή και τριπλάσιες ποσότητες νερού, εφόσον βέβαια υπάρχει η αναγκαία ποσότητα λύματος.

Κατά την επεξεργασία τα λύματα φιλτράρονται αλλά διατηρούν, με ελεγχόμενο τρόπο, θρεπτικά συστατικά, όπως αμμωνιακά ή νιτρώδη άλατα που χρειάζονται τα φυτά για να αναπτυχθούν. «Κάθε βδομάδα διενεργείται δειγματοληπτικός έλεγχος από την ΕΥΔΑΠ προκειμένου να παρακολουθείται η αποδοτικότητα της επεξεργασίας και εφόσον χρειαστεί μια πραγματοποιούνται παρεμβάσεις. Εν γένει η μονάδα τον τελευταίο 1,5 χρόνο παρουσιάζει σταθερότητα ως προς τη λειτουργία και ικανοποιητική αποτελεσματικότητα ως προς την επεξεργασία», συμπληρώνει ο Τσιμναδής.

Εξόρυξη υπονόμων για κάθε χρήση

Ο Τσιμναδής μού δείχνει δίπλα στο κοντέινερ και κάποιες μικρότερες δεξαμενές που είναι γεμάτες λάσπη και μού εξηγεί πως η επί τόπου παραγωγή υψηλής ποιότητας νερού άρδευσης μπορεί να συνδυαστεί με παραγωγή λιπάσματος (compost) τόσο για επί τόπου ή και για απομακρυσμένη διάθεση. «Μέσα σε τρείς βδομάδες η μονάδα παρήγαγε 300 kg κομπόστ»

Ο μηχανικός, συμπληρώνει πως η μονάδα εκτός από νερό, παράγει 100-150 kg την εβδομάδα εδαφοβελτιωτικό με το σύστημα ταχέως βιοαντιδραστήρα και 25 kWh την ημέρα θερμική ενέργεια, με σύστημα αντλιών θερμότητας. «Η συνολική διάταξη παραγωγής νερού και ανάκτησης υλικών και ενέργειας έχει πετύχει στον 1,5 χρόνο λειτουργίας της να περιορίσει την κατανάλωση ενέργειας από 120 KWh σε 80-85 KWh την ημέρα, μείωση ύψους 30%. Ο στόχος μας είναι στην μονάδα επόμενης γενιάς να προσαρμόσουμε ηλιακά πάνελ ώστε να μειωθεί ακόμα περισσότερο η ημερήσια κατανάλωση ενέργειας», λέει ο ίδιος.

Ο Τσιμναδής συγκρίνει τα οφέλη της μεθόδου στη συντήρηση πράσινων χώρων με τους συμβατικούς τρόπους. «Το γκαζόν που τοποθετείται από τον Δήμο Αθηναίων σε διάφορους χώρους είναι πολύ ευαίσθητο, έχει πολλές απαιτήσεις σε νερό και δεν έχει μεγάλη διάρκεια ζωής. Με την εξόρυξη λυμάτων το κόστος συντήρησης πρασίνου μειώνεται».

«Η πιλοτική λύση του Δήμου Αθηναίων, καθώς και η εκδήλωση ενδιαφέροντος από άλλους Δήμους αποτελεί ένα κρίσιμο βήμα για να ενεργοποιηθούν οι τοπικές και περιφερειακές αρχές, οι επιχειρήσεις και οι τοπικές κοινωνίες γενικότερα και να αλλάξουν τον τρόπο που σκέφτονται για το νερό (και τα λύματα). Πρέπει να συνειδητοποιήσουμε ότι τα λύματα δεν είναι απαραίτητα «απόβλητα» αλλά ένας πόρος – και αυτό ακριβώς είναι η κυκλική οικονομία», καταλήγει ο καθηγητής Μακρόπουλος.

Με βάση επιστημονικές έρευνες, περισσότερες από 44 χώρες του κόσμου πρόκειται να αντιμετωπίσουν ζήτημα έλλειψης νερού μέχρι το 2040, ανάμεσά τους και η χώρα μας. Τα Ηνωμένα Έθνη θεωρούν πως για να υπάρξει αρκετό νερό για να καλύψει τις αυξανόμενες ανάγκες του κόσμου πρέπει να βρούμε καλύτερους τρόπους να αξιοποιήσουμε στο έπακρο κάθε σταγόνα. Ένας τρόπος για να γίνει αυτό είναι να σκεφτούμε το νερό με όρους κυκλικής οικονομίας, διατηρώντας το εντός κοινωνικών ή βιομηχανικών συστημάτων για όσο το δυνατόν περισσότερο και ταυτόχρονα αντλώντας πρόσθετη αξία από αυτό. Αυτό ακριβώς κάνει το NextGen.