Εφαρμογή της αναερόβιας οξείδωσης της αμμωνίας (ΑΝΑΜΜΟΧ) σε εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων.

Abstract

Η παρούσα εργασία έχει ως στόχο τη βιβλιογραφική επισκόπηση της αναερόβιας οξείδωσης της αμμωνίας (Αnaerobic Ammonium Oxidation, ANAMMOX), μιας πρωτοποριακής μεθόδου βιολογικής απομάκρυνσης του αζώτου. Η διεργασία αυτή, ανακαλύφθηκε και επιβεβαιώθηκε πειραματικά μόλις το 1995, από τους Μulder et al., και έκτοτε όπως ήταν αναμενόμενο, προκάλεσε το έντονο ενδιαφέρον των ερευνητών. Παρατίθενται λοιπόν όλα τα ιστορικά στοιχεία για την ανακάλυψη και την πρόοδο της γνώσης γύρω από την αντίδραση της αναερόβιας οξείδωσης της αμμωνίας. Παράλληλα, απαριθμούνται τα ενδιαιτήματα στα οποία έχει καταγραφεί η ύπαρξη των ΑΝΑΜΜΟΧ βακτηρίων στο φυσικό περιβάλλον, όπως και η συνεισφορά της διεργασίας στην συνολική απομάκρυνση αζώτου στη φύση. Επίσης, προκειμένου να αποκτηθεί η δυνατότητα καλύτερης εποπτείας της μεθόδου, ήταν απαραίτητη η παρουσίαση μιας σφαιρικής εικόνας της φυσιολογίας και τη δραστηριότητας των βακτηρίων, του μεταβολισμού, του ρυθμού ανάπτυξής τους καθώς και των συνθηκών που εξασφαλίζουν την επιβίωση και την ανάπτυξή τους. Στη συνέχεια εξετάζονται οι παράγοντες και οι συνθήκες που επιδρούν στη δραστηριότητα των βακτηρίων και επηρεάζουν σε σημαντικό βαθμό την απόδοση της διεργασίας, όπως για παράδειγμα η θερμοκρασία, το pH, το διαλυμένο οξυγόνο κλπ. Επιπροσθέτως καταγράφονται οι βασικότερες τεχνολογίες βιολογικής απομάκρυνσης αζώτου, συμπεριλαμβανομένης και της αναερόβιας οξείδωσης της αμμωνίας, συνοδευόμενες από μία ενδεικτική ποιοτική και ποσοτική σύγκριση. Τέλος, αναλύονται οι πλέον σημαντικές πιλοτικές και μεγάλης κλίμακας εφαρμογές της μεθόδου, ενώ εξάγονται και κάποια συμπεράσματα σχετικά με τις αναγκαίες βελτιώσεις που θα πρέπει να γίνουν όσον αφορά στην εφαρμογή της μεθόδου, προκειμένου να εξασφαλιστεί η εγγυημένη απόδοση και κατ’ επέκταση η απαραίτητη αξιοπιστία.

Operation and investment cost of wastewater treatment plant can be decreased by using innovative technologies based on new biological conversion methods. Due to negative environmental aspects of nitrogen discharge to recipients and increasingly stringent effluent standards, the effective nitrogen removal is necessary. Biological removal of high nitrogen concentrations from wastewater is very expensive when there is a lack of biodegradable organic carbon. Increasing requirements concerning nitrogen concentration in treated wastewater and increasing cost of the treatment exert a necessity of development a new method for biological nitrogen removal. Recently, Anammox process was developed and proposed as a new technology for treating streams containing high concentration of ammonia nitrogen. The aim of this postgraduate thesis is a detailed literature overview of Anaerobic Ammonium Oxidation, as a new and promising nitrogen elimination technique.