Διερεύνηση φαινομένων δημιουργίας ιζημάτων κατά την επεξεργασία της ιλύος σε εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων

Κουλούρη, Μαρία-Ελένη; Koulouri, Maria-Eleni

dc.contributor.author	Κουλούρη, Μαρία-Ελένη	el
dc.contributor.author	Koulouri, Maria-Eleni	en
dc.date.accessioned	2018-02-08T10:53:49Z
dc.date.available	2018-02-08T10:53:49Z
dc.date.issued	2018-02-08
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/46422
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.13602
dc.rights	Default License
dc.subject	Εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων	el
dc.subject	Επεξεργασία ιλύος	el
dc.subject	Σχηματισμός ιζημάτων	el
dc.subject	Συνθήκες κορεσμού	el
dc.subject	Αναερόβια χώνευση	el
dc.subject	Προσθήκη σιδήρου	el
dc.subject	Wastewater treatment	en
dc.subject	Sludge treatment	en
dc.subject	Formation of deposits	en
dc.subject	Chemical Precipitation	en
dc.subject	Saturation Conditions	en
dc.subject	Anaerobic Digestion	en
dc.subject	Iron addition	en
dc.title	Διερεύνηση φαινομένων δημιουργίας ιζημάτων κατά την επεξεργασία της ιλύος σε εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων	el
dc.title	A study on the formation of deposits during sludge treatment at wastewater treatment plants	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Περιβαλλοντική Τεχνολογία	el
heal.classification	Περιβαλλοντική Μηχανική	el
heal.classification	Υγειονομική Τεχνολογία	el
heal.classification	Υδατικοί πόροι	el
heal.classification	Environmental Engineering	en
heal.classification	Water resources	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2017-11-01
heal.abstract	Στην παρούσα διπλωματική εργασία πραγματοποιήθηκε μια εργαστηριακή διερεύνηση για τον σχηματισμό ιζημάτων κατά την επεξεργασία της ιλύος στις εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων, η οποία έλαβε χώρα στο Εργαστήριο Υγειονομικής Τεχνολογίας της σχολής Πολιτικών Μηχανικών του ΕΜΠ. Πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις για 5 δειγματοληψίες μέσα στο διάστημα 3/4/2017 – 6/6/2017. Κάθε δειγματοληψία αποτελούνταν από 13 δείγματα, το καθένα από μία χαρακτηριστική θέση της γραμμής επεξεργασίας ιλύος μιας εγκατάστασης επεξεργασίας λυμάτων. Η γραμμή επεξεργασίας της ιλύος της εν λόγω εγκατάστασης περιλαμβάνει τα επόμενα στάδια: πάχυνση της ιλύος (για την πρωτοβάθμια ιλύ σε δεξαμενές βαρύτητας και για την περίσσεια βιολογική ιλύ σε τράπεζες μηχανικής πάχυνσης), ακολούθως, για το σύνολο της ιλύος, χώνευση (αναερόβια, μεσοφιλική, υψηλού ρυθμού), αερισμός της χωνεμένης ιλύος, αφυδάτωση και τελικά θερμική ξήρανση. Παράλληλα με τη συμβατική γραμμή επεξεργασίας ιλύος λειτουργεί δεύτερη γραμμή στην οποία μετά την πάχυνση της βιολογικής ιλύος και πριν αυτή οδηγηθεί στους αναερόβιους χωνευτές πραγματοποιείται προ-αφυδάτωση και υδρόλυση της ιλύος. Προσδιορίστηκαν πειραματικά οι συγκεντρώσεις ολικού και διαλυτού φωσφόρου, αμμωνιακού αζώτου, καθώς και ολικού και διαλυτού μαγνησίου και ασβεστίου. Επίσης, προσδιορίστηκαν οι συγκεντρώσεις ολικών και πτητικών στερεών, η αλκαλικότητα καθώς και ορισμένες φυσικοχημικές παράμετροι όπως το pH, η θερμοκρασία και η αγωγιμότητα. Με σκοπό την διερεύνηση του πιθανού σχηματισμού ιζημάτων στις εγκαταστάσεις της μονάδας ελέγχθηκαν οι συνθήκες υπερκορεσμού ως προς επτά ενώσεις ιζημάτων και υπολογίστηκαν τα ισοζύγια μάζας ιόντων φωσφόρου, ασβεστίου και μαγνησίου καθώς και τα ισοζύγια ολικών και πτητικών στερεών. Οι παραπάνω υπολογισμοί έγιναν με βάση τις μετρήσεις των συγκεντρώσεων και παραμέτρων που αναφέρθηκαν καθώς και τις ημερήσιες παροχές (m3/d) στις χαρακτηριστικές θέσεις της γραμμής, για την εκάστοτε ημέρα δειγματοληψίας. Σύμφωνα με τον έλεγχο των συνθηκών κορεσμού, επιβεβαιώθηκε ότι επικρατούν υπερκορεσμένες συνθήκες στις μονάδες αναερόβιας χώνευσης, αερισμού της χωνεμένης ιλύος και αφυδάτωσης ως προς τον στρουβίτη, το ανθρακικό ασβέστιο, το φωσφορικό ασβέστιο, το όξινο φωσφορικό ασβέστιο και τον υδροξυαπατίτη. Σύμφωνα με τα ισοζύγια μάζας παρατηρήθηκε απώλεια μάζας φωσφόρου στην δεξαμενή αερισμού της χωνεμένης ιλύος (κυρίως της συμβατικής γραμμής επεξεργασίας) και στην μονάδα αφυδάτωσης και των δύο γραμμών επεξεργασίας (συμβατική και υδρόλυσης). Επίσης υπήρχε μείωση της μάζας ασβεστίου στις αντίστοιχες θέσεις και των δύο γραμμών επεξεργασίας γεγονός που αποτελεί ένδειξη για τον σχηματισμό υδροξυαπατίτη. Μείωση της μάζας του μαγνησίου παρατηρήθηκε μόνο στις δεξαμενές αερισμού, της συμβατικής κυρίως γραμμής επεξεργασίας, υποδεικνύοντας τον σχηματισμό στρουβίτη. Τέλος, τα ισοζύγια στερεών επιβεβαίωσαν, στις περισσότερες περιπτώσεις την απώλεια στερεής μάζας κατά τον αερισμό και την αφυδάτωση της ιλύος. Για την αντιμετώπιση του φαινομένου σχηματισμού ιζημάτων κατά την επεξεργασία της ιλύος, μελετήθηκε η προσθήκη διαλύματος τριχλωριούχου σιδήρου κατά την αναερόβια χώνευση και υπολογίστηκε το ανάλογο ημερήσιο κόστος. Η αναγκαία ποσότητα προστιθέμενου διαλύματος ανέρχεται σε 46 τόνους ημερησίως με κόστος 9.200 ευρώ/ημέρα.	el
heal.abstract	This thesis examined the possible formation of deposits during the sludge treatment process of a wastewater treatment plant. It took place at the Sanitary Engineering Laboratory of the Civil Engineering school at the National Technical University of Athens. The experimental process consisted of 5 sample batches from 3/4/2017 to 6/6/2017. Each batch consisted of 13 samples from the characteristic sites of the sludge treatment process. The sludge treatment process consists of the following units: sludge thickening (gravity thickeners for primary sludge treatment and mechanical thickeners for secondary sludge treatment), then for the mix of primary and secondary sludge, anaerobic digestion, aeration tanks, dewatering and finally thermal drying. Except for the conventional sludge treatment plant, there is a second group of processing units, where right after the thickening of the secondary sludge and just before the anaerobic digestion unit there are two extra units for predewatering and hydrolysis. During the experiments that took place for this dissertation, the concentrations of total and soluble phosphate, calcium and magnesium were measured for each sample, as well as the concentration of total and volatile solids, alkalinity and other parameters such as pH and temperature. In order to examine the possible precipitation in the sludge treatment units, the saturation conditions for 7 different chemical compounds were determined for each sample and the mass equilibriums where calculated for phosphate, calcium and magnesium ions as well as for the mass of the total and volatile solids. For these calculations, the concentration measurements for each ion were taken under consideration, as well as the daily load (m3/d) at each point of the sludge treatment process for the days that the samples were gathered. The saturation conditions examination showed that there are supersaturated conditions at the units of anaerobic digestion, aeration and dewatering for the chemical compounds of struvite, calcium carbonate, calcium phosphate, dicalcium phosphate and hydroxyapatite. The mass equilibriums showed that there is a loss of phosphate and calcium mass during the aeration of the digested sludge (mainly during the aeration of the conventional sludge for phosphate and both conventional and post-hydrolysis for calcium) as well as during the dewatering process. These facts show that hydroxyapatite may be formed during aeration and dewatering. Magnesium mass loss was only noted during the sludge aeration, mainly at the conventional sludge treatment process and it depicts the possible precipitation of struvite. Finally, the solids mass equilibrium was in line with the stated results, depicting a loss of solid mass during sludge aeration (conventional treatment line) and dewatering. In order to solve the problems related to the precipitation of crystals, the addition of trichloride iron in the anaerobic digestion unit was studied.	en
heal.advisorName	Μαμάης, Δανιήλ	el
heal.committeeMemberName	Μαμάης, Δανιήλ	el
heal.committeeMemberName	Νουτσόπουλος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Παναγούλια, Διονυσία	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος. Εργαστήριο Υγειονομικής Τεχνολογίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	120 σ.
heal.fullTextAvailability	true