Εργαστηριακή προσομοίωση συστήματος επεξεργασίας στραγγιδίων από τη γραμμή ιλύος μέσω νιτρωδοποίησης-απονιτρωδοποίησης

Στατήρης, Ευάγγελος; Statiris, Evangelos

dc.contributor.author	Στατήρης, Ευάγγελος	el
dc.contributor.author	Statiris, Evangelos	en
dc.date.accessioned	2016-07-21T10:35:41Z
dc.date.available	2016-07-21T10:35:41Z
dc.date.issued	2016-07-21
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/43209
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.3720
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Επιστήμη και Τεχνολογία Υδατικών Πόρων”	el
dc.rights	Default License
dc.subject	Νιτρωδοποίηση	el
dc.subject	Απονιτρωδοποίηση	el
dc.subject	Στραγγίδια ιλύος	el
dc.subject	Αντιδραστήρας διακοπτόμενης ροής	el
dc.subject	Υγρά απόβλητα	el
dc.subject	Nitritation	en
dc.subject	Denitritation	en
dc.subject	Supernatant liquor	en
dc.subject	SBR	en
dc.subject	Wastewater	en
dc.title	Εργαστηριακή προσομοίωση συστήματος επεξεργασίας στραγγιδίων από τη γραμμή ιλύος μέσω νιτρωδοποίησης-απονιτρωδοποίησης	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Περιβαλλοντική Μηχανική	el
heal.classification	Επεξεργασία αποβλήτων	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/df16e4f70a884dc97964f904cf22530794c9184f
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/90f42a31eb7ca90cefd62816cbbccc43d69f5b61
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-02-29
heal.abstract	Στην παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζεται η αποτελεσματικότητα ενός αντιδραστήρα SBR στην απομάκρυνση του αζωτούχου φορτίου από στραγγίδια που προέρχονται από τη γραμμή ιλύος, με τη μέθοδο της νιτρωδοποίησης-απονιτρωδοποίησης. Στραγγίδια από την εγκατάσταση επεξεργασίας λυμάτων της Ψυττάλειας χρησιμοποιήθηκαν για την εργαστηριακή προσομοίωση ενός συστήματος SBR ικανό να απομακρύνει το αμμωνιακό φορτίο των στραγγιδίων μέσω της εφαρμογής μερικής νιτροποίησης. Σκοπός της πειραματικής εργασίας ήταν η εξακρίβωση της αποτελεσματικότητας ενός τέτοιου συστήματος, η διαπίστωση των δυσκολιών, η κατανόηση των βιοχημικών διεργασιών που επιτελούνται και η επιλογή μέσω διαφόρων δοκιμών των κατάλληλων λειτουργικών παραμέτρων που θα επιφέρουν τη μέγιστη απόδοσή του. Η εργαστηριακή προσομοίωση συστήματος επεξεργασίας στραγγιδίων από τη γραμμή ιλύος μέσω νιτρωδοποίησης-απονιτρωδοποίησης έλαβε χώρα στο εργαστήριο Υγειονομικής Τεχνολογίας και περιλάμβανε τη χρήση ενός συστήματος επεξεργασίας τύπου SBR, το οποίο λειτούργησε από τις 24/7/2015 έως και τις 27/1/2016. Το σύστημα επεξεργασίας στραγγιδίων έργων ιλύος αποτελούνταν από έναν αντιδραστήρα διακοπτόμενης λειτουργίας (SBR) στον οποίο πραγματοποιούνταν εναλλαγή αερόβιων και ανοξικών φάσεων με την παροχέτευση οξυγόνου να ρυθμίζεται μέσω χρονοδιακόπτη. Η λειτουργία του συστήματος επεξεργασίας στραγγιδίων διακρίθηκε σε 3 επιμέρους φάσεις. Η πρώτη φάση λειτουργίας εκτείνεται από την έναρξη λειτουργίας του συστήματος έως και τις 30/8/2015. Κατά την περίοδο αυτή ο ουσιαστικός στόχος ήταν η σταθεροποίηση του συστήματος και η επίτευξη νιτρωδοποίησης κατά τον αερόβιο κύκλο λειτουργίας του SBR. Κατά την πρώτη φάση λειτουργίας, η συγκέντρωση του αμμωνιακού αζώτου των αναραίωτων προς επεξεργασία στραγγιδίων αφυδάτωσης κυμάνθηκε από 1000-1200 mg L- 1, ενώ η φόρτιση αζώτου ήταν περίπου 0,33 KgN/m3d. Η συγκέντρωση του ΝΗ4-Ν στην έξοδο κυμάνθηκε σε 329±103 mg L-1 , των ΝΟ3-Ν σε 87±81 mg L-1 και των ΝΟ2-Ν σε 80±93 mg L-1. Η μέση απομάκρυνση του εισερχόμενου αμμωνιακού αζώτου έφτασε το 55,6% και του συνολικού αζώτου το 37,5%. Κατά τη δεύτερη φάση λειτουργίας σκοπός ήταν, εκτός από την επίτευξη νιτρωδοποίησης, και η εξέταση των δυνατοτήτων του συστήματος ως προς την απομάκρυνση των παραγόμενων νιτρωδών μέσω απονιτρωδοποίησης. Για το λόγο αυτό v χρησιμοποιήθηκε ένα δοχείο αποθήκευσης 1L, καθώς και μια περισταλτική αντλία συνδεδεμένη με χρονοδιακόπτη, η οποία τροφοδοτούσε τον SBR με 0,8L στραγγιδίων πρωτοβάθμιας βαρυτικής πάχυνσης κατά την έναρξη του ανοξικού κύκλου λειτουργίας. Κατά τη διάρκεια της δεύτερης αυτής φάσης λειτουργίας του συστήματος επεξεργασίας στραγγιδίων, που διήρκησε από 31/8/15 έως 3/12/15, επιλέχθηκε η αύξηση της φόρτισης αζώτου σε 0,4 ΚgN/m3d (1,7L Στραγγιδίων αφυδάτωσης + 0,8L Στραγγιδίων βαρυτικής πάχυνσης). Η συγκέντρωση του ΝΗ4-Ν στην έξοδο κυμάνθηκε σε 314±72 mg L-1 και των ΝΟ2-Ν σε 262±97 mg L-1. Η μέση απομάκρυνση του εισερχόμενου αμμωνιακού αζώτου έφτασε το 62,1% και του συνολικού αζώτου το 39,5%. Οι ημερήσιοι ρυθμοί νιτρωδοποίησης (AUR) που υπολογίστηκαν, κυμάνθηκαν από 3,59 έως 8,40 mgN/gVSShr με μέση τιμή τα 5,54 mgN/gVSShr ενώ οι ρυθμοί απονιτρωδοποίησης υπολογίστηκαν σε 1,05 – 8,91 mgN/gVSShr με μέσο ρυθμό τα 3,97 mgN/gVSShr. Στην τρίτη φάση λειτουργίας του συστήματος απομάκρυνσης αζώτου μέσω νιτρωδοποίησης-απονιτρωδοποίησης εξετάστηκε η αντικατάσταση των στραγγιδίων πάχυνσης με στραγγίδια από εργαστηριακό σύστημα υδρόλυσης πρωτοβάθμιας ιλύος, πλούσια σε οργανικό φορτίο, έτσι ώστε να επιτευχθεί η βέλτιστη δυνατή απονιτρωδοποίηση. Από τις 5/1/2016 μέχρι και το τέλος της πειραματικής διαδικασίας η φόρτιση του αζώτου αυξήθηκε σε 0,5 ΚgN/m3d προσθέτοντας στα εισερχόμενα στραγγίδια αφυδάτωσης 30ml διαλύματος NH4Cl συγκέντρωσης 20000 mgL-1. Η συγκέντρωση του ΝΗ4-Ν στην έξοδο κυμάνθηκε σε 357±58 mg L-1 και των ΝΟ2-Ν σε 58±26 mg L-1. Η μέση απομάκρυνση του εισερχόμενου αμμωνιακού αζώτου έφτασε το 65,8% και του συνολικού αζώτου το 59,7%. Οι ημερήσιοι ρυθμοί νιτρωδοποίησης (AUR) που υπολογίστηκαν, κυμάνθηκαν από 6,84 έως 9,53 mgN/gVSShr με μέση τιμή τα 6,84 mgN/gVSShr ενώ οι ρυθμοί απονιτρωδοποίησης υπολογίστηκαν σε 4,78 – 14,08 mgN/gVSShr με μέσο ρυθμό τα 9,55 mgN/gVSS*hr.	el
heal.abstract	This postgraduate study examined the effectiveness of an SBR reactor to remove the nitrogenous load by reject water from the sludge line, using the method of nitritationdenitritation. Supernatant from Psyttalia wastewater treatment plant was used for laboratory simulation of a SBR system capable of removing the ammonia load of leachate through the implementation of partial nitrification. The aim of the experimental work was to verify the effectiveness of such a system, identifying difficulties, the understanding of the biochemical processes that take place and the selection of the appropriate operating parameters wich result in optimal performance. Treatment of reject water was carried out at lab scale, where partial nitrification was developed in a SBR-type processing system, which worked from 24/7/2015 to 27/1/2015. The reactor system consisted of an intermittent reactor (SBR) which worked under alternating aerobic and anoxic phases. The operation of the ammonium-rich dewatering liquor treatment system excelled in three different phases. The first operating phase extends from the start of the system up to the 30/8/2015. During this period the key objective was to stabilize the system and achieve nitritation in the aerobic SBR cycle. During the first phase of operation, the ammonium concentration ranged between 1000-1200 mg L-1, and the nitrogen load was about 0,33 KgN/m3d. The NH4-N concentration in the effluent was within 329 ± 103 mg L-1, NO3-N ranged between 87 ± 81 mg L-1 and NO2-N to 80 ± 93 mg L-1. Around 37,5% removal of total nitrogen was achieved while ammonium removal reached about 55,6%. During the second phase of operation , the object was apart from achieving nitritation the examination of the system capabilities to remove the nitrites produced by denitritation. For this reason, a storage container of 1L and a peristaltic pump connected to a timer was used to fed the SBR, at the beginning of the anoxic cycle, with 0,8L of supernatant liquor from primary sludge thickening. At this second phase which lasted from 31/8/15 to 3/12/15, the nitrogen load was 0.4 KgN/m3d (1,7L dewatering liquor from anaerobic sludge + 0,8L supernatant liquor from primary sludge thickening). vii The NH4-N concentration at the effluent was within 314 ± 72 mg L-1 and NO2-N to 262 ± 97 mg L-1. The average NH4-N removal efficiency was 62,1% and the total nitrogen removal about 39,5%. The daily nitritation rate (AUR) ranged from 3.59 to 8,40 mgN/gVSShr with an average of 5,54 mgN/gVSShr while denitritation rates were calculated between 1,05 - 8,91 mgN/gVSShr at an average rate of 3,97 mgN/ gVSShr. In the third operation phase of the nitrogen removal system via nitritation-denitritation, it was examined the replacement of supernatant liquor from primary sludge thickening by a fermentation liquid from a lab scale primary sludge hydrolysis system. This liquid is rich in organic matter, so as to achieve optimal denitritation. From 5/1/2016 until the end of the experimental procedure, the nitrogen load was increased to 0.5 KgN/m3d adding furthermore 30ml NH4Cl solution. The NH4-N concentration at the effluent was within 357 ± 58 mg L-1 and NO2-N was about 58 ± 26 mg L-1. The average ammonium removal reached 65,8% while the total nitrogen removal efficiency was 59,7%. The daily nitritation rate (AUR) calculated between 6.84 to 9,53 mgN/gVSShr with an average of 6,84 mgN/gVSShr while denitritation rates were calculated at 4,78 - 14,08 mgN/gVSShr at an average rate of 9,55 mgN/gVSS*hr.	en
heal.advisorName	Ανδρεαδάκης, Ανδρέας	el
heal.committeeMemberName	Μαμάης, Δανιήλ	el
heal.committeeMemberName	Μπαλτάς, Ευάγγελος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	117 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true