ΣΠΟΥΔΕΣ

ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗΣ Β: ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΥΔΑΤΩΝ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ

Α ‘ ΕΞΑΜΗΝΟ


 

Β1.1 Διαχείριση Λυμάτων και Ιλύος.
Ποσοτικός και ποιοτικός χαρακτηρισμός λυμάτων. Επιπτώσεις από τη διάθεση ανεπεξέργαστων λυμάτων. Θεσμικό πλαίσιο Απαιτήσεις και συνεπαγόμενες βαθμίδες επεξεργασίας και σχετική νομοθεσία. Βαθμίδες και μέθοδοι επεξεργασίας. Βασικές βιοχημικές διεργασίες. Μαθηματική προσομοίωση συστήματος ενεργού ιλύος για απομάκρυνση άνθρακα και αζώτου. Σχεδιασμός εγκαταστάσεων επεξεργασίας λυμάτων (διάταξη επί μέρους μονάδων, υγειονολογικοί και υδραυλικοί υπολογισμοί, τεχνολογικές επιλογές). Επεξεργασία και αξιοποίηση ιλύος και βιοαερίου (πάχυνση, σταθεροποίηση, αφυδάτωση, υγειονοποίηση, παραγωγή ενέργειας). Αυτοματισμός εγκαταστάσεων και λειτουργικά προβλήματα. Εκπόνηση θέματος σχεδιασμού.

 

Β1.2 Βιοχημικές Διεργασίες στο Υδάτινο Περιβάλλον.
Μικροοργανισμοί στο υδάτινο περιβάλλον. Ταξινόμηση μικροοργανισμών. Κυτταρική δομή και λειτουργία βακτηριδίων, μυκήτων και πρωτόζωων. Χημική σύσταση μικροοργανισμών. Μέθοδοι μικροσκοπικής παρατήρησης μικροοργανισμών. Μηχανισμοί πρόσληψης τροφών. Ανάπτυξη μικροοργανισμών, κινητικές ανάπτυξης, επίδραση περιβαλλοντικών παραμέτρων. Στοιχειομετρία μικροβιακής ανάπτυξης (ημιαντιδράσεις). Η έννοια του συντελεστή μετατροπής βιομάζας. Ένζυμα (βασικές αρχές και κινητικές). Ενέργεια και μεταβολισμός. Μεταφορείς ενέργειας και ηλεκτρονίων. Βιοχημικές οδοί (ζύμωση, αερόβια και αναερόβια αναπνοή, φωτοσύνθεση). Διεργασίες σύνθεσης νέου κυτταρικού υλικού (βιοχημικές οδοί, πρόσληψη θρεπτικών). Ο ρόλος της ενέργειας στη σύνθεση. Ασθένειες που μεταδίδονται με το νερό (παθογόνα βακτηρίδια, πρωτόζωα και ιοί). Οι μικροοργανισμοί ως δείκτες ποιότητας του νερού. Χρήση βιολογικών δεικτών για την κατάταξη υδάτινων σωμάτων σε κατηγορίες ποιότητας. Μέθοδοι αποστείρωσης, απολύμανσης και υγειονοποίησης. Μικροοργανισμοί και βιοχημικές διεργασίες κατά την επεξεργασία υγρών αποβλήτων (τύποι μικροοργανισμών και κύριες μεταβολικές διεργασίες, κινητικές ανάπτυξης, διαφορική ανάπτυξη και δυναμική πηθυσμών, νηματοειδείς μικροοργανισμοί). Βιοαντιδραστήρες και επίδραση του καθεστώτος ροής και μίξης στις διεργασίες επεξεργασίας.

 

Β1.3 Διαχείριση Στερεών Αποβλήτων.
Πηγές, σύσταση και χαρακτηριστικά αστικών απορριμμάτων. Εναλλακτικές στρατηγικές διαχείρισης. Εθνικό και Περιφερειακά Σχέδια Διαχείρισης. Συστήματα συλλογής, μεταφοράς, μεταφόρτωσης. Συστήματα διαχωρισμού απορριμμάτων (μαγνητικός, ηλεκτρικός, κλπ), διαχωρισμός στην πηγή, ανακύκλωση και επαναχρησιμοποίηση. Χώροι διάθεσης απορριμμάτων: κριτήρια επιλογής θέσης, μέθοδοι στεγάνωσης πυθμένα, συλλογή διηθημάτων, συλλογή και απαγωγή βιοαερίου, τελική κάλυψη, αποκατάστασης. Παρακολούθηση συμπεριφοράς ΧΥΤΑ.. Θερμικές μέθοδοι επεξεργασίας απορριμμάτων (καύση, πυρόλυση, ανάκτηση ενέργειας), αντιμετώπιση περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Βιολογικές και χημικές διαδικασίες επεξεργασίας (λιπασματοποίηση, αναερόβια χώνευση, χημικές μέθοδοι, αντιμετώπιση επιπτώσεων). Σχεδιασμός, οργάνωση, διαχείριση, νομοθεσία, οικονομικά στοιχεία.

 

Β1.4 Μαθηματική Προσομοίωση Διακίνησης Ρύπων & Ποιότητας Επιφανειακών Υδάτων.
Εισαγωγή στην σημασία της ποιοτικής κατάστασης των υδάτων στην διαχείριση των υδατικών πόρων. Βασικοί ορισμοί. Πρακτική σημασία των οικολογικών μοντέλων στο πλαίσιο της Οδηγίας 2000/60 για τα ύδατα με έμφαση στα 3 σημαντικότερα οικολογικά προβλήματα των επιφανειακών νερών που είναι ο ευτροφισμός, η οργανική ρύπανση και οι υδρο-μορφολογικές αλλαγές. Κύρια φυσικοχημικά, βιολογικά και υδρομορφολογικά ποιοτικά στοιχεία. Αρχές ταξινόμησης της οικολογικής και χημικής κατάστασης επιφανειακών υδάτινων σωμάτων. 2. Βασικά είδη οικολογικών μοντέλων και ενδεικτικές εφαρμογές. Μαθηματική περιγραφή των βασικών φυσικών, χημικών, βιολογικών και οικολογικών διεργασιών σε ένα επιφανειακό υδάτινο σώμα. Τα κύρια βήματα της δόμησης και εφαρμογής ενός μαθηματικού μοντέλου. Ανθρωπογενείς πιέσεις. Ποσοτικοποίηση σημειακών και μη σημειακών πηγών ρύπανσης. 3. Μαθηματική περιγραφή των διεργασιών οργανικής ρύπανσης σε ποταμούς, και δόμηση-εφαρμογή ενός απλού, μονοδιάστατου μοντέλου αποξυγόνωσης. 4. Παρουσίαση των βασικών χαρακτηριστικών των μοντέλων υδραυλικής συμπεριφοράς – ενδιαιτήματος, των πρακτικών στόχων των προσομοίωσης με μια απλή εφαρμογή στην περίπτωση απόληψης ύδατος από ποταμό. 5. Μαθηματική περιγραφή των διεργασιών που καθορίζουν την τροφική κατάσταση μιας λίμνης ή ενός ταμιευτήρα και δόμηση-εφαρμογή ενός μοντέλου ευτροφισμού. 6. Πραγματικές περιπτώσεις εφαρμογής οικολογικών μοντέλων.

 

B1.5  Βασικές Αρχές Διαχείρισης Υδάτινου Περιβάλλοντος.
Η ολοκληρωμένη Διαχείριση του Υδάτινου Περιβάλλοντος και των Υδατικών Πόρων στο πνεύμα της Οδηγίας Πλαίσιο για τα Νερά. Ανάλυση της Οδηγίας, των θυγατρικών Οδηγιών και του συναφούς θεσμικού πλαισίου (αστικό νερό, υπόγεια νερά, ουσίες προτεραιότητας, προγράμματα παρακολούθησης, πρότυπα ποιότητας, βιολογικοί και χημικοί δείκτες, οικονομική ανάλυση-κόστος χρηματοοικονομικό, περιβαλλοντικό και διαθεσιμότητας-, ανάκτηση κόστους και τιμολογιακή πολιτική, συμμετοχικές διαδικασίες, σχέδια διαχείρισης λεκανών απορροής, προγράμματα μέτρων). Αρχές εξοικονόμησης νερού και διαχείρισης της ζήτησης σε συνάφεια με τη λειψυδρία και τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής. Ο ρόλος των οικονομικών εργαλείων. Η εμπειρία από την εφαρμογή της Οδηγίας στην Ευρώπη και στην Ελλάδα. Το μάθημα συμπληρώνεται με τις απαραίτητες έννοιες και γνώσεις για τον κύκλο του νερού, την υδρολογία και τα κυριότερα φαινόμενα ρύπανσης. Οι φοιτητές εκπονούν θέμα ανά ομάδες.

 

 

Β ‘ ΕΞΑΜΗΝΟ

 

Β2.1 Προχωρημένες Μέθοδοι Επεξεργασίας Υγρών Αποβλήτων.
Ανασκόπηση σχεδιασμού συστήματος ενεργού ιλύος μέσω απλών μοντέλων βασισμένων σε ισορροπίες μαζών. Χαρακτηρισμός λυμάτων και ιλύος και επιμερισμός οργανικού κλάσματος. Μαθηματική προσομοίωση συστήματος ενεργού ιλύος μέσω προσομοίωσης των διεργασιών απομάκρυνσης άνθρακα, νιτροποίησης και απονιτροποίησης, με βάση τη δομή του μοντέλου της IWΑ. Χημική και βιολογική απομάκρυνση φωσφόρου. Προβλήματα καθιζησιμότητας και διόγκωσης της ιλύος, μέθοδοι ελέγχου και σχεδιασμός δεξαμενών τελικής καθίζησης. Βιοαντιδραστήρες μεμβράνης.. Σχεδιασμός συστημάτων προσκολλημένης βιομάζας. Αναερόβιες διεργασίες. Οι αγωγοί αποχέτευσης ως βιοαντιδραστήρες. Προχωρημένες διεργασίες οξείδωσης για την αντιμετώπιση ειδικών ρύπων.

 

B2.2  Παραγωγή Πόσιμου & Ανακτημένου Νερού.
Συσχέτιση ποιότητας νερού και χρήσεων (πόση, άρδευση, αστική και βιομηχανική χρήση κ.λπ.). Απαιτήσεις ανά χρήση και σχετική νομοθεσία. Οικιακή οικονομία νερού, εξοικονόμηση νερού και δυνατότητες διαχωρισμού και διαχείρισης των ροών ανά ομάδες χρήσης. Παραγωγή πόσιμου νερού σε συσχέτιση με την ποιότητα των επιφανειακών ή υπόγειων πηγών πρόσληψης. Παραγωγή ανακτημένου νερού με κατάλληλη προχωρημένη επεξεργασία λυμάτων. Συστήματα επεξεργασίας και μέτρα προστασίας (προαπολύμανση, κροκίδωση, καθίζηση, διύλιση, απολύμανση, πρόσθετες βαθμίδες για απομάκρυνση διαλυμένων ουσιών όπως π.χ. ενεργός άνθρακας, ρητίνες, μεμβράνες). Ολοκληρωμένη διαχείριση πόσιμου νερού, μέσω Σχεδίων Ασφάλειας Νερού. Δυνατότητες επαναχρησιμοποίησης και σχετικό Εθνικό και Κοινοτικό νομοθετικό πλαίσιο. Επιπτώσεις στην εξοικονόμηση υδατικών πόρων.

 

B2.3  Αξιοποίηση, Διαχείριση και Προστασία Υπόγειων Υδροφορέων
Τεχνικές μελέτες κατασκευής υδροληπτικών έργων. Σχεδίαση και κατασκευή φρεάτων διαφόρων κατηγοριών. Υδρομαστευτικά έργα σε πηγές και διάσπαρτες αναβλύσεις (στοές, τάφροι, σωληνωτοί αγωγοί). Υπόγεια διαφράγματα. Επεμβάσεις βελτίωσης παλαιών υδροληπτικών έργων. Άδειες και συμβάσεις κατασκευής υδροληπτικών έργων. Διαχείριση υπόγειων νερών (στόχοι, αναγκαιότητα, αρχές) και σχετικές ενέργειες. Διατήρηση και αύξηση του υπόγειου υδατικού δυναμικού. Ισοζύγιο, αποθέματα και ελλείμματα υπόγειων νερών. Διαχείριση τεχνητού εμπλουτισμού και αναρρύθμιση υπόγειων υδροφορέων ως μέθοδος παρέμβασης στη διαχείριση των υδατικών πόρων. Προϋποθέσεις, μέθοδοι και παραδείγματα εφαρμογής τεχνητού εμπλουτισμού, προβλήματα και αντιμετώπισή τους. Συνδυασμένη αξιοποίηση υπόγειων και επιφανειακών νερών. Διείσδυση της θάλασσας σε παράκτιους υδροφορείς (υδραυλικά και υδροχημικά χαρακτηριστικά, παραδείγματα, τεχνολογίες και μέθοδοι αντιμετώπισης). Ποιοτικοί χαρακτήρες υπόγειων νερών και μέτρα προστασίας. Ευαισθησία και τρωτότητα των υδροφορέων στη ρύπανση/μόλυνση. Νιτρορύπανση υπόγειων υδροφορέων (σχετική ευρωπαϊκή και εθνική νομοθεσία, κύκλος αζώτου, φαινόμενα νιτροποίησης-απονιτροποίησης, κύριες πηγές ρύπανσης). Ζώνες προστασίας υδροληπτικών έργων. Τεχνολογίες απορρύπανσης υπόγειων υδροφορέων. Εκπαίδευση σε εργοτάξιο υδρογεωτρήσεων και επίσκεψη έργου υδρομάστευσης πηγών. Εργαλεία λογισμικού δημιουργίας και ανάλυσης υδρογεωλογικής βάσης δεδομένων (AkvaGIS), εργαλεία λογισμικού σύνδεσης με συστήματα παρακολούθησης (OAT). Προσομοίωση μεταφοράς ρύπων σε υπόγεια υδροφόρα συστήματα (MODFLOW-UZF, MT3DMS) και προσομοίωση του φαινομένου της θαλάσσιας διείσδυσης (MODFLOW-2005, SEAWAT).

 

B2.4 Αποκεντρωμένη Διαχείριση Λυμάτων και Συστήματα Επεξεργασίας Μικρής Κλίμακας.
Εισαγωγή στην αποκεντρωμένη διαχείριση λυμάτων, κατάστρωση σχεδίων διαχείρισης λυμάτων, μέθοδοι τεχνικοοικονομικής αξιολόγησης εναλλακτικών λύσεων, ιδιωτικά συστήματα επεξεργασίας λυμάτων χωρίς δίκτυο αποχέτευσης (σηπτικοί – απορροφητικοί βόθροι, απορροφητικές τάφροι, χαλικοδιυλιστήρια), συστήματα επεξεργασίας και διάθεσης λυμάτων στο έδαφος (βραδεία – ταχεία διήθηση), τεχνητές λίμνες (αερόβιες, αεριζόμενες, επαμφοτερίζουσες, αναερόβιες), τεχνητοί υγροβιότοποι (επιφανειακής, υποεπιφανειακής ροής), συστήματα ενεργού ιλύος, δεξαμενές εναλλασσόμενων κύκλων λειτουργίας (SBR), συστήματα προσκολλημένης βιομάζας (MBBR), συστήματα βιοαντιδραστήρων μεμβρανών (MBR), συστήματα αναερόβιας επεξεργασίας λυμάτων, προκατασκευασμένες μονάδες επεξεργασίας.

 

B2.5  Διαχείριση Επικινδύνων Αποβλήτων.
Γενική εισαγωγή με αναφορά σε ιστορικές εξελίξεις, ορισμούς και νομοθετικά καθεστώτα διαχείρισης επικινδύνων αποβλήτων. Βασικές αρχές χημείας και επεξεργασίας αποβλήτων. Φυσικοχημική συμπεριφορά και μεταφορά ρύπων. Βασικές αρχές τοξικολογίας. Σύγχρονοι τρόποι διαχείρισης, πρόληψη της ρύπανσης. Εγκαταστάσεις διαχείρισης, αξιοποίησης-ανακύκλωσης, επεξεργασίας και τελικής διάθεσης, χωροθέτηση εγκαταστάσεων διαχείρισης. Μέθοδοι επεξεργασίας: Φυσικοχημικές, Βιολογικές, Σταθεροποίηση και Στερεοποίηση, Αποτέφρωση κλπ. Εδαφική διάθεση, χώροι υγειονομικής ταφής. Χαρακτηρισμός πεδίου και υπεδάφους. Απομόνωση τοξικών αποβλήτων (συγκράτηση/αναχαίτιση/ανάσχεση/εγκλωβισμός). Εκτίμηση κινδύνων και ανάλυση εναλλακτικών μεθόδων αποκατάστασης.

 

 

 

 

 

Πίσω στα Μαθήματα και τις Ειδικεύσεις