Αξιολόγηση της αναερόβιας επεξεργασίας αστικών λυμάτων με σύστημα βιοαντιδραστήρα μεμβρανών

Διαμάντη, Βαγιούλα; Diamanti, Vagioula

dc.contributor.author	Διαμάντη, Βαγιούλα	el
dc.contributor.author	Diamanti, Vagioula	en
dc.date.accessioned	2020-05-26T17:04:28Z
dc.date.available	2020-05-26T17:04:28Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/50669
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.18367
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Περιβάλλον και Ανάπτυξη των Ορεινών Περιοχών"
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Αστικά λύματα	el
dc.subject	Μεμβράνες	el
dc.subject	Αναερόβια επεξεργασία	el
dc.subject	Municipal wastewater	en
dc.subject	Anaerobic treatment	en
dc.subject	AnMBR	en
dc.title	Αξιολόγηση της αναερόβιας επεξεργασίας αστικών λυμάτων με σύστημα βιοαντιδραστήρα μεμβρανών	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Διαχείριση αποβλήτων	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-11-11
heal.abstract	Η συλλογή και η επεξεργασία των αστικών λυμάτων πραγματοποιείται για λόγους προστασίας της δημόσιας υγείας και του περιβάλλοντος. Ωστόσο, στις μέρες μας, η επεξεργασία τους δεν περιορίζεται μόνο στην ικανοποίηση των σκοπών αυτών. Στα πλαίσια του οικονομικού μοντέλου της κυκλικής οικονομίας, τα αστικά λύματα είναι πόροι καθαρού νερού, ανανεώσιμης ενέργειας και πολύτιμων θρεπτικών συστατικών. Για πολλές δεκαετίες, οι συμβατικές τεχνολογίες επεξεργασίας αστικών λυμάτων όπως είναι το σύστημα ενεργού ιλύος, ανταποκρίθηκαν ικανοποιητικά στους στόχους που εξυπηρετούσαν. Σήμερα, υπάρχει έντονο επιστημονικό ενδιαφέρον για την εύρεση οικονομικότερων, αποδοτικότερων και περισσότερο φιλικών με το περιβάλλον τεχνολογιών. Η τεχνολογία του αναερόβιου βιοαντιδραστήρα μεμβρανών (AnMBR) αποδεικνύεται μέσα από πιλοτικές και εργαστηριακές μελέτες ότι ικανοποιεί τις σύγχρονες απαιτήσεις διαχείρισης των αστικών λυμάτων. Υπάρχουν, όμως, αρκετά εμπόδια που πρέπει να αντιμετωπισθούν ώστε η τεχνολογία AnMBR να γίνει εμπορική και να αποκτήσει ευρεία εξάπλωση. Η αναερόβια επεξεργασία αστικών λυμάτων με σύστημα βιοαντιδραστήρα μεμβρανών παρουσιάζει τα πλεονεκτήματα της αναερόβιας ζύμωσης και της τεχνολογίας μεμβρανών. Οι μεμβράνες κατακρατούν τα κολλοειδή σωματίδια και τα αιωρούμενα στερεά αυξάνοντας τον χρόνο παραμονής τους στον βιοαντιδραστήρα και επιτρέποντας στο υγρό κλάσμα να διαχωριστεί. Οι αναερόβιοι μικροοργανισμοί που αναπτύσσονται με αργό ρυθμό εντός του βιοαντιδραστήρα, αποικοδομούν το διαλυτό οργανικό υλικό παράγοντας βιοαέριο. Στην παρούσα μεταπτυχιακή εργασία εξετάζονται οι σπουδαιότερες πτυχές της λειτουργίας ενός συστήματος AnMBR. Επίσης, μέσα από τη βιβλιογραφική ανασκόπηση σημαντικών ερευνών της τελευταίας δεκαετίας, αξιολογείται η μέθοδος της επεξεργασίας των αστικών λυμάτων με την εφαρμογή ενός AnMBR και τονίζονται τα εμπόδια για την ευρεία εφαρμογή του. Για να είναι οικονομικά ρεαλιστικό και να μπορεί να ανταποκριθεί στον μεγάλο όγκο των αστικών λυμάτων σε θερμοκρασίες περιβάλλοντος, απαιτείται περαιτέρω έρευνα σε εργαστηριακό και πιλοτικό επίπεδο, αλλά περισσότερο κρίνεται απαραίτητη η εφαρμογή μελετών πλήρους κλίμακας. Τα συμπεράσματα που προέκυψαν από την βιβλιογραφική ανασκόπηση συνοψίζονται ως εξής: • Τα συστήματα AnMBR επιτρέπουν την παραγωγή μεθανίου ακόμη και από «ασθενή» λύματα όπως είναι τα αστικά και σε θερμοκρασία περιβάλλοντος. • Η επεξεργασμένη εκροή ενός AnMBR περιέχει θρεπτικά συστατικά και είναι κατάλληλη να χρησιμοποιηθεί για άρδευση καλλιεργειών. • Οι μεμβράνες εξασφαλίζουν την απομάκρυνση ορισμένων βακτηρίων και παθογόνων μικροοργανισμών. • Ο υψηλός χρόνος παραμονής της ιλύος που επιτυγχάνεται με τις μεμβράνες, αυξάνει την απόδοση ως προς την απομάκρυνση μικρορύπων όπως είναι οι φαρμακευτικές ουσίες και ουσίες που προέρχονται από προϊόντα προσωπικής φροντίδας. • Παράγεται μέχρι και δέκα (10) φορές μικρότερη ποσότητα ιλύος, σε σχέση με το συμβατικό σύστημα επεξεργασίας ενεργού ιλύος. • Είναι εφικτή η ανάκτηση ενδιάμεσων προϊόντων όπως Η2. Τα εμπόδια στην ευρεία εφαρμογή της τεχνολογίας είναι: • Η διαλυτότητα του μεθανίου στις χαμηλές θερμοκρασίες • Η έμφραξη των μεμβρανών που αυξάνει το κόστος λειτουργίας του συστήματος AnMBR • Η περιεκτικότητα της επεξεργασμένης εκροής σε θρεπτικά συστατικά που σε ορισμένες περιπτώσεις, όπως είναι η διάθεση σε υδάτινο αποδέκτη, επιβάλει την περαιτέρω επεξεργασία της.	el
heal.abstract	Municipal wastewater treatment aims to protect public health and the environment. However, nowadays, wastewater treatment is not constrained by these goals. In a circular economy, urban wastewater is increasingly viewed as a resource of clean water, renewable energy and valuable nutrients. For many decades, conventional aerobic methods like the activated sludge process, have served their purposes. Currently, there is a growing scientific interest for the development of more economic, efficient and environmental friendly municipal wastewater treatment technologies. Laboratory and pilot scale surveys have revealed that AnMBR technology is a promising alternative for municipal wastewater treatment. However, it is not yet a fully mature method and some challenging issues still remain. Further research is required in order to become commercial. Anaerobic membrane bioreactor technology combines the advantages of anaerobic processes and membrane technology. Membranes retain the colloidal and suspended solids and provide solid – liquid separation. The slow growing anaerobic microorganisms in the bioreactor degrade the soluble organic matter producing biogas. This thesis deals with fundamental aspects of AnMBRs treating municipal wastewater. Moreover, through a comprehensive literature survey of the current applications, from 2009 onwards, the AnMBR technology is assessed and its limitations are highlighted. Finally, the need for further pilot, laboratory and full scale research is addressed. The main conclusions are summarized as follows: • AnMBR technology transforms biodegradable organics into CH4 even when treating low strength municipal wastewater at ambient temperature. • The produced permeate is full of nutrients and can be used for irrigation purposes. • Membranes coupled with biological treatment can remove to a certain extent bacteria, some pathogens or even viruses. • Membranes can remove micropollutants like pharmaceutical substances and substances coming from personal care products. • A lower amount of biosolids is produced; even 10 times lower than conventional active sludge process. • Intermediate products can be retrieved like H2. The obstacles to the wider expand of AnMBR technology, are: • CH4 increases when temperature decreases leading to higher methane loss. • Membrane fouling increases the overall cost of AnMBR. • A post – treatment to remove nutrients is often required if the final receiver is a water body.	en
heal.advisorName	Μαλαμής, Συμεών	el
heal.committeeMemberName	Μαμάσης, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Μπαλτάς, Ευάγγελος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	115 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false