Ανάπτυξη μεθοδολογίας για τον υπολογισμό του αποτυπώματος άνθρακα σε τεχνητούς υγροβιότοπους κατά την επεξεργασία λυμάτων - Λειβαδάρος, Δημήτριος (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών, 2017)
Η διαρκώς αυξανόμενη εφαρμογή των φυσικών συστημάτων επεξεργασίας υγρών αποβλήτων την τελευταία εικοσαετία, εκτός του πλεονεκτήματος της επεξεργασίας λυμάτων με χαμηλό ενεργειακό κόστος και δίχως υψηλές τεχνολογικές απαιτήσεις λειτουργίας, έφερε στο προσκήνιο και μια αρνητική πτυχή της εν λόγω επεξεργασίας, την εκπομπή αερίων του θερμοκηπίου. Στην παρούσα διπλωματική εργασία καταρτίστηκε μεθοδολογία υπολογισμού της απαιτούμενης επιφάνειας και της μεταβολής των ρυπαντικών φορτίων για την επεξεργασία λυμάτων σε συστήματα τεχνητών υγροβιότοπων, καθώς και μοντέλο υπολογισμού των άμεσα εκπεμπόμενων αερίων: μεθάνιο (CH4), υποξείδιο του αζώτου (N2O), διοξείδιο του άνθρακα (CO2). Οι τεχνητοί υγροβιότοποι ελεύθερης επιφανειακής ροής (FWS CWs) αποδεικνύεται ότι απαιτούν κατά 56% μικρότερη επιφάνεια επεξεργασίας ανά ισοδύναμο κάτοικο (5,3 m2/ι.κ.) από τους τεχνητούς υγροβιότοπους οριζόντιας υποεπιφανειακής ροής (HSSF CWs) (12,2 m2/ι.κ.) – επιφάνεια που προκύπτει βάσει του κριτηρίου απομάκρυνσης του φορτίου ολικού αζώτου για την επίτευξη του κριτηρίου εκροής σχετικά με το άζωτο, όπως ορίζεται από την Οδηγία 91/271/ΕΕ. Οι άμεσες αέριες εκπομπές κυμαίνονται κατά μέσο όρο περί τα 84 και 212 kg CO2,eq/ι.κ./yr, η αύξηση της θερμοκρασίας κατά 15 oC (από τους 10 στους 25 oC) μπορεί να τις αυξήσει έως και 16%, ενώ η αυστηροποίηση του ορίου εξόδου για το ολικό άζωτο (από τα 20 στα 5 mg/L) προκαλεί αύξηση κατά 19% και 13%, για τους HSSF και FWS CWs αντιστοίχως. Σε κάθε περίπτωση προκύπτει ότι οι τεχνητοί υγροβιότοποι συνεισφέρουν περισσότερο στα αέρια του θερμοκηπίου μέσω του μεθανίου, με τους FWS CWs να εκπέμπουν τουλάχιστον τέσσερις φορές περισσότερο CH4 από τους HSSF CWs. Αντιπαραβάλλοντας, τέλος, τους τεχνητούς υγροβιότοπους με ανάλογες συμβατικές και εναλλακτικές εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων σε όρους ανθρακικού αποτυπώματος, φαίνεται ότι οι τεχνητοί υγροβιότοποι κατακόρυφης υποεπιφανειακής ροής (VSSF CWs) αποτελούν μαζί με τους HSSF CWs και τους αντιδραστήρες SBR που δέχονται πρωτοβάθμια επεξεργασμένα υγρά απόβλητα την καλύτερη εναλλακτική επιλογή επεξεργασίας, ενώ διατάξεις όπως οι συμβατικές εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων και οι FWS CWs λογίζονται μεταξύ των δυσμενέστερων σε όρους αέριων εκπομπών.