Άντληση και επεξεργασία υγρών αποβλήτων με μικρά συστήματα μεμβράνων

Πλεύρη, Αργυρώ; Plevri, Argyro

dc.contributor.author	Πλεύρη, Αργυρώ	el
dc.contributor.author	Plevri, Argyro	en
dc.date.accessioned	2017-03-02T07:19:25Z
dc.date.available	2017-03-02T07:19:25Z
dc.date.issued	2017-03-02
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/44478
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.6121
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	Υγρά απόβλητα	el
dc.subject	Επαναχρησιμοποίηση νερού	el
dc.subject	MBR	en
dc.subject	RO	en
dc.title	Άντληση και επεξεργασία υγρών αποβλήτων με μικρά συστήματα μεμβράνων	el
heal.type	masterThesis
heal.generalDescription	Στην παρούσα διπλωματική εξετάζεται η δυνατότητα ανάκτησης νερού μέσω μίας συστοιχίας MBR/RO . Για το σκοπό αυτό πραγματοποιήθηκαν μία σειρά από εργαστηριακές μετρήσεις, έτσι ώστε να εξαχθούν τα κατάλληλα συμπεράσματα για την ποιότητα του ανακτώμενου νερού αλλά και για την απόδοση της πιλοτικής μονάδας. Η παρούσα εργασία περιλαμβάνει 6 κεφάλαια και η διάρθρωση της είναι η εξής: • Το πρώτο κεφάλαιο περιλαμβάνει την παρούσα εισαγωγή, όπου καθορίζεται εκτός των άλλων ,ο σκοπός της εργασίας. • Το δεύτερο κεφάλαιο περιλαμβάνει μια βιβλιογραφική ανασκόπηση, η οποία ξεκινά από τους λόγους που δημιούργησαν την ανάγκη της επαναχρησιμοποίησης, περνά στην ανασκόπηση της επαναχρησιμοποίησης στον κόσμο και πιο συγκεκριμένα στην Ευρώπη, συνεχίζει με μία αναφορά στους κανονισμούς και τις οδηγίες που έχουν εκδώσει επιλεγμένες χώρες και καταλήγει στην περιγραφή της τεχνολογίας του «sewer mining» ως λύση στην αποκεντρωμένη επαναχρησιμοποίηση. • Το τρίτο κεφάλαιο περιλαμβάνει βιβλιογραφική ανασκόπηση των τεχνολογιών που εφαρμόζονται στην πιλοτική μονάδα, δηλαδή του βιοαντιδραστήρα μεμβρανών και της αντίστροφης όσμωσης. • Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η διάταξη του συστήματος καθώς και οι αναλυτικές μέθοδοι που εφαρμόστηκαν για την αποτίμηση της ποιότητας του παραγόμενου νερού . • Στο πέμπτο κεφάλαιο γίνεται μια αναλυτική παρουσίαση των αποτελεσμάτων της πειραματικής εργασίας, ενώ παράλληλα επιχειρείται μία πρώτη συζήτηση επ’ αυτών. • Τέλος, στο έκτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα συνολικά συμπεράσματα για την απόδοση της πιλοτικής μονάδας καθώς και την ποιότητα του αποδιδόμενου ανακτημένου νερού.	el
heal.classification	Περιβαλλοντική τεχνολογία	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-10-26
heal.abstract	Στην παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζεται η αποκεντρωμένη μονάδα επεξεργασίας λυμάτων DESSIN στην παραγωγή ανακτημένου νερού από ανεπεξέργαστα αστικά λύματα που λαμβάνονται απευθείας από το κεντρικό δίκτυο συλλογής υγρών αποβλήτων της ΕΥΔΑΠ. Το ανακτημένο νερό χρησιμοποιείται για άρδευση παρακείμενου χώρου πρασίνου, συνολικής επιφάνειας 50 m2. Σκοπός της αξιολόγησης ήταν η εξακρίβωση της ποιότητας του παραγόμενου ανακτημένου νερού καθώς και της αποδοτικότητας της συστοιχίας MBR/RO. Τα αποτελέσματα παρουσιάζονται σε δύο φάσεις. Η πρώτη φάση διήρκησε περίπου πέντε εβδομάδες (21/01/2016-23/02/2016). Κατά την περίοδο αυτή, έλαβε χώρα το start-up του συστήματος όπου σταδιακά αναπτύχθηκε η απαιτούμενη βιομάζα και άρχισε να σταθεροποιείται στις επιθυμητές τιμές. Στη συνέχεια, έχουμε τη δεύτερη φάση λειτουργίας που διήρκεσε περίπου τρείς μήνες (23/2/2016-26/05/2016). Σε αυτή τη φάση είχαν επέλθει σταθερές συνθήκες στο σύστημα. Και στις 2 επιμέρους φάσεις πραγματοποιούνταν εργαστηριακές αναλύσεις για το CODt, CODs, TSS, VSS, TN, TP BOD5, SVI, NO3-N, NH4-N, TC, FC, EC. Στη δεύτερη φάση, πραγματοποιήθηκαν πρόσθετες αναλύσεις, πέρα από τις αναγραφόμενες, για το χαρακτηρισμό λυμάτων μέσω της ταχύτητας αποξυγόνωσης, το χαρακτηρισμό βιομάζας με τη μέτρηση AUR, NUR. Ακόμη, πραγματοποιήθηκαv αναλύσεις μικροοργανικών, και βαρέων μετάλλων στην είσοδο και στις δύο εξόδους. Τα αποτελέσματα λήφθηκαν μέσα από εργαστηριακές μετρήσεις που έλαβαν χώρα τόσο στο εργαστήριο του τμήματος Έρευνας και Ανάπτυξης της ΕΥΔΑΠ όσο και στο Εργαστήριο Υγειονομικής Τεχνολογίας στο ΕΜΠ, καθώς και από δεδομένα που ανακτήθηκαν από τους αισθητήρες που έχουν εγκατασταθεί στη μονάδα. Κατά την ανάλυση των εισερχόμενων λυμάτων βρέθηκε ότι αυτά αποτελούνται από 13% εύκολα βιοδιασπάσιμο COD, 51% δύσκολα βιοδιασπάσιμο, 24% διαλυτό αδρανές κλάσμα και 12% σωματιδιακό αδρανές. Ακόμη, από το χαρακτηρισμό βιομάζας οι υπολογισμοί έδειξαν ότι το OUR της ενδογενούς αναπνοής είχε μέσο όρο 1,35mgO2/gVSS/h. Το OUR με εισερχόμενα λύματα ανήλθε σε 11,4mgO2/gVSS/h ,ενώ για το OUR με οξικό οξύ η τιμή ήταν 10mgO2/gVSS/h.Αναφορικά με την ταχύτητα απονιτροποίησης, η τιμή της ενδογενούς αναπνοής ήταν 0,15 mgNO3-Ν/gVSS/h και με οξικό οξύ οι ταχύτητες κυμάνθηκαν σε φυσιολογικούς ρυθμούς με μέσο όρο 7,41 mg NO3-N/gVSS/h. Αναφορικά με την συνολική απόδοση του MBR, αυτή χαρακτηρίστηκε ως ικανοποιητική στο σύνολό της. Ο βιαντιδραστήρας μεμβρανών κατάφερε πλήρη απομάκρυνση αιωρούμενων στερεών (TSS), απομάκρυνση COD 95-97%, και τιμές BOD5 κάτω από 2 mg/l. Ακόμη, υπήρχε πλήρης νιτροποίηση και απομάκρυνση αμμωνιακού αζώτου. Αναφορικά με το μικροβιακό φορτίο, τα E. Coli και τα περιττωματικά κολοβακτηρίδια ανιχνεύθηκαν σε πολύ χαμηλές τιμές, ενώ τα ολικά κολοβακτηρίδια είχαν μέσο όρο 368 cfu/100 mL. Σχετικά με τις φαρμακευτικές ουσίες και τους ενδοκρινικούς διαταράκτες, ο βιοαντιδραστήρας πέτυχε 99% απομάκρυνση για τις ουσίες Ibuprofen και Bisphenol Α, πάνω από 90% για τις ουσίες Triclosan και Nonyphenol 4 ενώ για τη Nonyphenol 2EO πάνω από 80%. Η απομάκρυνση των βαρέων μετάλλων ήταν πλήρης, καθώς η συγκέντρωση των μετρηθέντων μετάλλων στη έξοδο του βιοαντιδραστήρα βρισκόταν κάτω από το όριο ανίχνευσης της αναλυτικής μεθόδου. Η αξιολόγηση της μονάδας ολοκληρώνεται με την RO. Η αντίστροφη όσμωση βελτίωσε ακόμη περισσότερο την ποιότητα του νερού, πετυχαίνοντας παράλληλα πλήρη απόρριψη των μικροβιολογικών ρύπων. Οι τιμές για τα TC, EC, FC ήταν πάντα κάτω από το όριο ανίχνευσης της αναλυτικής μεθόδου. Ακόμη, μειώθηκε η αγωγιμότητα, με ποσοστά απόρριψης πάνω από 85% και τα διαλυτά στερεά (TDS) με ποσοστό απόρριψης 71%. Τέλος, αναφορικά με τις μικροοργανικές ουσίες, όλες οι –υπό εξέταση- ουσίες στην έξοδο βρίσκονταν κάτω από το όριο ανίχνευσης της αναλυτικής μεθόδου με μόνες εξαιρέσεις τις ουσίες Nonyphenol 1EO, Nonyphenol 2EO Nonyphenol 4 ,όπου το ποσοστό απομάκρυνσης τους άγγιξε το 95%. Συγκρίνοντας στα αποτελέσματα της εξόδου της μονάδας με την Ελληνική νομοθεσία, ο πιλοτικός βιολογικός φαίνεται να πετυχαίνει το στόχο του. Τα όρια της Ελληνικής νομοθεσίας, για τις ουσίες που μετρήθηκαν στο πλαίσιο της εργασίας αυτής, δεν ξεπερνιούνται ποτέ. Ο βιοαντιδραστήρας MBR πετυχαίνει όλους τους στόχους για τις χημικές παραμέτρους ποιότητας του νερού που μετρήθηκαν, ενώ η αντίστροφη όσμωση υπερπληρί τα νομοθετικά όρια Στην ανάλυση αποτυπώματος άνθρακα βρέθηκε ότι η μονάδα, για την παρούσα παραγωγή 12m3/d ανακτημένου νερού, εκπέμπει συνολικά 177 kg CO2 /PE/yr με (PE=60), με το 80% εξ αυτών να οφείλεται σε έμμεσες εκπομπές λόγω της υψηλής ενεργειακής κατανάλωσης, η οποία ανήλθε σε 187 kWh/PE/yr. Τέλος, συνυπολογίζοντας τοκόστος κεφαλαίου και την ενεργειακή κατανάλωση, το κόστος του παραγόμενου ανακτημένου νερού ανήλθε σε 1,49€/m3.	el
heal.advisorName	Μαμάης, Δανιήλ	el
heal.committeeMemberName	Μακρόπουλος, Χρήστος	el
heal.committeeMemberName	Ανδρεαδάκης, Ανδρέας	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	163 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true