Β2.1 Παραγωγή Πόσιμου και Ανακτημένου Νερού και Ανάκτηση Πόρων από Λύματα

Το μάθημα έχει δύο ενότητες. Η 1^η ενότητα ασχολείται με μεθόδους επεξεργασίας για την παραγωγή πόσιμου νερού από ανεπεξέργαστο νερό. Η ενότητα 2 αφορά την ανάκτηση νερού, υλικών και ενέργειας από αστικά λύματα. Στην ενότητα 1, ο στόχος του μαθήματος είναι διττός: πρώτον, να εμπεδωθούν οι εξελίξεις στον σχεδιασμό των έργων νερού, που είναι αποτέλεσμα της τεχνολογικής προόδου και του σκεπτικού και των πολιτικών που διέπει την περιβαλλοντική νομολογία· δεύτερον, να αναπτυχθούν βήμα προς βήμα διαδικασίες μελέτης και σχεδιασμού μιας συμβατικής εγκατάστασης επεξεργασίας νερού μέσης δυναμικότητας. Συζητούνται επίσης και μερικές σημαντικές πτυχές που αφορούν την λειτουργία μιας τέτοιας μονάδας επεξεργασίας νερού. Η 2^η ενότητα επικεντρώνεται στην ανάκτηση νερού, ενέργειας και θρεπτικών συστατικών από την επεξεργασία υγρών αποβλήτων. Εξετάζονται οι τεχνολογίες οι οποίες πρέπει να εφαρμοσθούν για την παραγωγή ανακτημένου νερού κατάλληλου για διαφορετικές χρήσεις. Επιπλέον, αναλύεται το υφιστάμενο θεσμικό πλαίσιο επαναχρησιμοποίησης υγρών αποβλήτων. Τέλος εξετάζονται καινοτόμες τεχνολογίες οι οποίες εφαρμόζονται για την ανάκτηση ενέργειας και θρεπτικών συστατικών. Τα παραπάνω θέματα καλύπτονται με την ακόλουθη σειρά:

1. Ιστορία της επεξεργασίας του νερού, δεδομένα για την ποιότητα των ακατέργαστων υδάτων και τη σημασία τους για τη δημόσια υγεία και νομοθεσία σχετικά με το πόσιμο νερό.
2. Θεωρία και γενικές αρχές διεργασιών επεξεργασίας νερού. Τρέχουσες και μελλοντικές τάσεις στην τεχνολογία επεξεργασίας νερού, συστατικά ποιότητας νερού, παράγοντες σχεδιασμού, λειτουργίες και διεργασίες μονάδων, συνδυασμοί διεργασιών και συνολική διάταξη διεργασιών ανάλογα με το προς επεξεργασία νερό.
3. Παράδειγμα μονάδας επεξεργασίας νερού (Μ.Ε.Ν) μεσαίου μεγέθους: Παρουσιάζεται μια προκαταρκτική τεχνική έκθεση (ως εκφώνηση θέματος) που περιλαμβάνει: (1) εκτίμηση του πληθυσμού, της ζήτησης ύδατος, της δυναμικότητας των εγκαταστάσεων και της ποιότητας του ακατέργαστου νερού, (2) αξιολόγηση και επιλογή των κατάλληλων επεξεργασιών.
4. Υπολογισμοί σχεδιασμού της παραπάνω Μ.Ε.Ν. βήμα προς βήμαδιάταξη των εγκαταστάσεων, μελετητικά σχέδια, προδιαγραφές και αποφυγή σφαλμάτων σχεδιασμού. Τα θέματα που συζητούνται περιλαμβάνουν: πρόσληψη ακατέργαστου νερού, αντλιοστάσιο, αγωγός μεταφοράς, μέτρηση ροής, ταχεία μίξη (κροκίδωση), συσσωμάτωση, διύλιση, προσρόφηση σε ενεργό άνθρακα, απολύμανση, διανομή καθαρού νερού και διαχείριση υπολειμμάτων.
5. Ανάκτηση νερού από υγρά απόβλητα. Τεχνολογίες επεξεργασίας ανάλογα με τη επιδιωκόμενη χρήση του ανακτημένου νερού, ανάλυση θεσμικού πλαισίου, παρουσίαση επιτυχημένων παραδειγμάτων επαναχρησιμοποίησης νερού, άσκηση απολύμανσης λυμάτων.
6. Παραγωγή ενέργειας από υγρά απόβλητα: ανάλυση διαφορετικών διεργασιών/τεχνολογιών που μπορούν να εφαρμοσθούν για την παραγωγή ενέργειας από υγρά απόβλητα (αναερόβιος βιοαντιδραστήρας μεμβρανών, UASB, μικροκυψελίδες καυσίμου), ανάλυση ενεργειακού ισοζυγίου.
7. Ανάκτηση αζώτου και φωσφόρου από υγρά απόβλητα και από τα παραπροϊόντα τους: τεχνολογίες, ποιότητα και τελική χρήση ανακτημένου υλικού.