Ανάπτυξη και θέση σε λειτουργία βιολογικού αντιδραστήρα για την απομάκρυνση νιτρικών και μετάλλων από υγρά απόβλητα

Κακαγιαννόπουλος, Γιώργος; Kakagiannopoulos, Giorgos

dc.contributor.author	Κακαγιαννόπουλος, Γιώργος	el
dc.contributor.author	Kakagiannopoulos, Giorgos	en
dc.date.accessioned	2020-05-12T18:13:51Z
dc.date.available	2020-05-12T18:13:51Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/50493
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.18191
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Βιολογική Απονιτροποίηση	el
dc.subject	Βιοαντιδραστήρας	el
dc.subject	Επεξεργασία Υγρών Αποβλήτων	el
dc.subject	Πλακέτες Τυπωμένων Κυκλωμάτων	el
dc.subject	Απομάκρυνση Νιτρικών Ιόντων	el
dc.subject	Biological Denitrification	en
dc.subject	Bioreactor	en
dc.subject	Wastewater Treatment	en
dc.subject	Printed Circuit Boards	en
dc.subject	Nitrate Ion Removal	en
dc.title	Ανάπτυξη και θέση σε λειτουργία βιολογικού αντιδραστήρα για την απομάκρυνση νιτρικών και μετάλλων από υγρά απόβλητα	el
dc.title	Development and commissioning of a biological reactor for the removal of nitrates and metals from liquid wastes	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Επεξεργασία Υγρών Αποβλήτων	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-10-21
heal.abstract	Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάπτυξη συστήματος βιολογικής επεξεργασίας υγρών αποβλήτων τα οποία χαρακτηρίζονται από υψηλές περιεκτικότητες νιτρικών και χλωριόντων αλλά και υπολειμματικές συγκεντρώσεις διαλυτών ειδών μετάλλων. Τέτοια υγρά απόβλητα μπορεί να προκύψουν από την υδρομεταλλουργική κατεργασία πλακετών τυπωμένων κυκλωμάτων με στόχο την ανάκτηση μετάλλων ενδιαφέροντος με χρήση ως εκχυλιστικού μέσου το βασιλικό νερό δηλαδή, διάλυμα μίγματος νιτρικού και υδροχλωρικού οξέος. Στο Εργαστήριο Επιστήμης και Τεχνολογίας Προστασίας του Περιβάλλοντος στη Μεταλλουργία και Τεχνολογία Υλικών της Σχολής Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών διερευνήθηκε πειραματικά η βιολογική απομάκρυνση νιτρικών ιόντων από απόβλητο το οποίο ταυτόχρονα χαρακτηρίζεται από υψηλές συγκεντρώσεις χλωριόντων. Τα στάδια που ήταν απαραίτητα - και υλοποιήθηκαν στα πλαίσια της παρούσας διπλωματικής εργασίας - για την ανάπτυξη του βιολογικού συστήματος απομάκρυνσης νιτρικών αναπτύσσονται παρακάτω. Αρχικά, επιλέχθηκε ο μικροοργανισμός Halomonas denitrificans και έγινε προμήθεια πιστοποιημένης καλλιέργειας από διεθνή βάση (αποθετήριο) μικροοργανισμών. Έπειτα, ο μικροοργανισμός αναπτύχθηκε σε υγρή καλλιέργεια. Ακολούθησε ο σχεδιασμός βιολογικού αντιδραστήρα σταθερής κλίνης με αδρανές πληρωτικό υλικό και ο προσδιορισμός των υδραυλικών χαρακτηριστικών του αντιδραστήρα. Ο αντιδραστήρας εμβολιάστηκε με την καθαρή καλλιέργεια και επετεύχθη η ανάπτυξη στρώματος ακινητοποιημένης βιομάζας στην επιφάνεια και τους πόρους του πληρωτικού υλικού, ενώ τέλος, αποτιμήθηκε η απόδοσή του ως προς την απονιτροποίηση μέσω της παρακολούθησης των παραμέτρων λειτουργίας του. Η διπλωματική δομείται σε 5 κεφάλαια. Στο πρώτο εισαγωγικό κεφάλαιο παρουσιάζεται το αντικείμενο της διπλωματικής. Στο δεύτερο γίνεται η παρουσίαση των γνώσεων που είναι απαραίτητες για την πειραματική προσέγγιση του θέματος με βάση την διεθνή βιβλιογραφία. Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζονται αναλυτικά η μεθοδολογία που χρησιμοποιήθηκε. Στο τέταρτο κεφάλαιο γίνεται η παρουσίαση των πειραματικών αποτελεσμάτων σε κατάλληλα σχήματα. Με βάση τα σχήματα αυτά, γίνεται ο σχολιασμός και η παρουσίαση των κύριων επί μέρους συμπερασμάτων. Τέλος, σε ένα ξεχωριστό κεφάλαιο, το πέμπτο, παρουσιάζονται τα κύρια συμπεράσματα της διπλωματικής. Αποδείχτηκε πειραματικά ότι η λειτουργία του βιολογικού αντιδραστήρα είναι επιτυχής καθόσον η μικροβιακή δραστηριότητα λαμβάνει χώρα επιτυχώς παρουσία νιτρικών μέχρι τα 2000 mg/L και η απονιτροποίηση βαίνει μέχρι το στάδιο της παραγωγής αερίου αζώτου.	el
heal.abstract	The purpose of the present work is the development of a biological system for the treatment of liquid wastes characterized by high concentrations of nitrates and chlorides as well as residual concentrations of soluble metals. Such liquid waste may result from the hydrometallurgical treatment of printed circuit boards for the recovery of metals of interest using aqua regia, which is a solution of a mixture of nitric and hydrochloric acid, as a leachant. In the Laboratory of Environmental Science and Technology in the School of Mining and Metallurgical Engineering at National Technical University of Athens, we investigated experimentally the biological removal of nitrate from wastewater, which at the same time was characterized by high chloride concentrations. The steps needed - and implemented in the framework of this work - for the development of the biological nitrate removal system are presented below. Initially, the microorganism Halomonas denitrificans was selected and a certified strain obtained from an international repository of microorganisms was supplied. The microorganism grew in a liquid nutrient medium. The design of a fixed bed biological reactor with inert packing material and the determination of the hydraulic characteristics of the reactor were followed. The reactor was inoculated with the pure culture for the establishment of immobilized biomass layer on the surface and pores of the support material. Denitrification efficiency was assessed by monitoring the reactor operating parameters. The present thesis is structured in 5 chapters. The first introductory chapter presents the subject of the thesis. The second chapter presents the knowledge, necessary for an experimental approach to the subject based on international literature. The third chapter presents in detail the methodology used. The fourth chapter presents the experimental results and appropriate figures. Based on the obtained experimental data, conclusions are presented in chapter 5. It has been proven experimentally that the performance of the biological reactor is successful as the microbial activity is carried out in the presence of nitrates up to 2000 mg/L and the denitrification is carried out by complete reduction of nitrate to nitrogen.	en
heal.advisorName	Ρεμουντάκη, Εμμανουέλα	el
heal.committeeMemberName	Χατζηκοσεγιάν, Αρτίν	el
heal.committeeMemberName	Ρεμουντάκη, Εμμανουέλα	el
heal.committeeMemberName	Παπασσιώπη, Νυμφωδώρα	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών. Τομέας Μεταλλουργίας και Τεχνολογίας Υλικών. Εργαστήριο Επιστήμης & Τεχνολογίας Προστασίας Περιβάλλοντος στη Μεταλλουργία & Τεχνολογία Υλικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	73 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false