Διερεύνηση της επίδρασης των νιτρωδών στην ταχύτητα πρόσληψης φωσφόρου υπό ανοξικές συνθήκες

Δημόκα, Περιστέρα; Dimoka, Peristera

dc.contributor.author	Δημόκα, Περιστέρα	el
dc.contributor.author	Dimoka, Peristera	en
dc.date.accessioned	2020-06-03T09:21:33Z
dc.date.available	2020-06-03T09:21:33Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/50750
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.18448
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Επιστήμη και Τεχνολογία Υδατικών Πόρων”	el
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	Απομάκρυνση Φωσφόρου	el
dc.subject	Νιτρωδοποίηση	el
dc.subject	Ελεύθερο Νιτρώδες Οξύ	el
dc.subject	Ανοξική Απομάκρυνση Φωσφόρου	el
dc.subject	Αντιδραστήρας διαλείποντος έργου	el
dc.subject	Phosphorus removal	en
dc.subject	Anoxic phosphorus uptake	en
dc.subject	Nitritation	en
dc.subject	Denitrification	en
dc.subject	FNA	en
dc.subject	DPAOS	en
dc.title	Διερεύνηση της επίδρασης των νιτρωδών στην ταχύτητα πρόσληψης φωσφόρου υπό ανοξικές συνθήκες	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Επεξεργασία Υγρών Αποβλήτων	el
heal.classification	Wastewater Treatment	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-11-12
heal.abstract	Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας αποτελεί η διερεύνηση της επίδρασης του νιτρώδους αζώτου στην ταχύτητα πρόσληψης φωσφόρου υπό ανοξικές συνθήκες. Η παρουσία του νιτρώδους αζώτου και πιο συγκεκριμένα του ελεύθερου νιτρώδους οξέος (Free nitrous acid-FNA) είναι η πιο συνήθης τοξική ουσία για την απομάκρυνση του φωσφόρου. Κατά τη διεργασία της νιτρωδοποίησης παράγονται ιόντα υδρογόνου που έχουν ως αποτέλεσμα την πτώση του pH. Τα νιτρώδη αντιδρούν με τα ιόντα υδρογόνου και παράγουν το ελεύθερο νιτρώδες οξύ (FNA), του οποίου αποτελούν τη συζυγή βάση (ΝΟ2- + Η+ ↔ ΗΝΟ2). Η απομάκρυνση του αζώτου πραγματοποιείται συνήθως μέσω της νιτροποίησης- απονιτροποίησης. Ωστόσο, τα τελευταία χρόνια το ενδιαφέρον της επιστημονικής κοινότητας έχει στραφεί στη συντομευμένη διεργασία της νιτρωδοποίησης - απονιτρωδοποίησης με ταυτόχρονη απομάκρυνση φωσφόρου, καθώς η νιτρωδοποίηση έχει μικρότερες απαιτήσεις σε οξυγόνο, ενώ ταυτόχρονα έχει ανακαλυφθεί η δυνατότητα των πολυφωσφορικών βακτηρίων να απονιτρωδοποιούν. Ο μεταβολισμός των πολυφωσφορικών βακτηρίων πολύ συχνά συνδυάζεται με αυτόν των νιτροποιητών ώστε η βιολογική απομάκρυνση αζώτου και φωσφόρου να πραγματοποιούνται ταυτόχρονα. Συνεπώς τα PAOs (πολυφωσφορικά βακτήρια υπεύθυνα για την απομάκρυνση φωσφόρου τα οποία έχουν την ιδιότητα να προσλαμβάνουν οργανικές ενώσεις εκλύοντας φώσφορο υπό αναερόβιες συνθήκες, ενώ παρουσία οξυγόνου ή νιτρωδών οξειδώνουν τις αποθηκευμένες οργανικές ουσίες δεσμεύοντας το φώσφορο της υγρής φάσης) έρχονται σε επαφή με τα νιτρώδη κατά την αερόβια φάση και στην ανοξική έχουν πλέον τη δυνατότητα να τα χρησιμοποιήσουν και ως αποδέκτη ηλεκτρονίων δεσμεύοντας το φώσφορο της υγρής φάσης. Κυριότερες αιτίες αστοχίας είναι η ύπαρξη ουσιών στο σύστημα που αναχαιτίζουν τη δραστηριότητα των πολυφωσφορικών βακτηρίων (συσσώρευση μεγάλων συγκεντρώσεων νιτρωδών) ή η ανάπτυξη βακτηρίων ανταγωνιστικών προς τα πολυφωσφορικά ή ακόμα και ο συνδυασμός των δύο. Για το σκοπό αυτό αναπτύχθηκε στο Εργαστήριο Υγειονομικής Τεχνολογίας του ΕΜΠ καλλιέργεια πολυφωσφορικών βακτηρίων σε υψηλές συγκεντρώσεις νιτρωδών σε αντιδραστήρα εναλλασσόμενων φάσεων λειτουργίας (SBR) με ανάμικτο υγρό από την ΕΕΛ της Ψυττάλειας. Η χρονική περίοδος κατά την οποία εκτελέστηκε η πειραματική εργασία διήρκεσε από τις 30 Αυγούστου 2018 μέχρι τις 29 Ιουνίου 2019. Στις δύο περιόδους λειτουργίας (11/01/19 - 23/02/19 και 22/05/19 - 22/06/19) που πραγματοποιήθηκε ανοξική απομάκρυνση φωσφόρου μέσω της ανεπτυγμένης απονιτρωδοποιητικής ικανότητας των πολυφωσφορικών βακτηριδίων, η οργανική ουσία που τροφοδοτούταν στο σύστημα ήταν το προπιονικό οξύ, ο χρόνος παραμονής των στερεών (SRT) ήταν 12 ημέρες, το pH=8 και ο ανοξικός χρόνος παραμονής των στερεών 3 ημέρες. Τα πτητικά αιωρούμενα στερεά (ΜLVSS) ήταν 2-2.4 g/L και η οργανική φόρτιση (F/M) 0.25-0.3 gCOD/gVSS.d. Ο μέγιστος ρυθμός ανοξικής δέσμευσης φωσφόρου που επετεύχθη με την εν λόγω στρατηγική ήταν PUR = 5.4mgPO4-P/gVSS.h με συγκέντρωση νιτρωδών 25 mgNO2-N/L.	el
heal.abstract	The present study investigated the nitrite effect on the phosphorus uptake rate under anoxic conditions. Nitrite and more specifically free nitrous acid (FNA) is the most common inhibitory effect on phosphorus removal. During the process of nitritation, hydrogen ions are produced and the resulting increase in H+ lead to a pH decrease. Nitrites react with hydrogen ions to produce the free nitrous acid (FNA), which forms the conjugate base. Nitrogen removal usually occurs through nitrification - denitrification. However, in recent years the interest of the scientific community has turned towards the shortened process of nitrification - denitrification with simultaneous phosphorus removal, as nitritation has lower oxygen requirements, while has been discovered the ability of PAOs to denitrify. The metabolism of polyphosphate bacteria is very often combined with the metabolism of nitrate aiming the simultaneous biological removal of nitrogen and phosphorus. Consequently, PAOs (polyphosphate bacteria responsible for the phosphorus removal which possess the ability to take up organic substrates under anaerobic conditions with simultaneous phosphorus release, while in the presence of oxygen or nitrite they oxidize the stored organic matter to take up the phosphorus of the liquid phase) are used to coexist with nitrites during the aerobic phase and in the anoxic phase they are able to use them as an electron acceptor. Most of the failures are attributed to the presence of substances, that inhibit the PAO activity (the accumulation of high nitrite concentrations) or the growth of bacteria (GAOs) competitive to PAOs, or even a combination of both. For this purpose, was cultivated in the Laboratory of Sanitary Engineering of NTUA a population of polyphosphate bacteria adapted to high nitrite concentrations in a sequencing batch reactor (SBR) with activated sludge from the WWTP of Psyttalia. The experimental period lasted from 30 August 2018 until 29 June of 2019. In the two periods (11/01/19 - 23/02/19 and 22/05/19 - 22/06/19 ) that took place anoxic phosphorus removal through the enhanced denitrification capacity of the polyphosphate bacteria, the organic substrate fed into the system was propionic acid, the pH was also strictly controlled at 8, the solid retention time (SRT) was 12 days and the anoxic solid retention time was 3 days. Volatile suspended solids (MLVSS) were 2-2.4 g/L and the organic charge (F/M) was about 0.25-0.3 gCOD/gVSS.d. The highest anoxic phosphorus uptake rate achieved with this strategy was PUR = 5.4 mgPO4-P /gVSS.h. under nitrite concentration of 25 mgNO2-N / L.	en
heal.advisorName	Νουτσόπουλος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Νουτσόπουλος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Μαμάης, Δανιήλ	el
heal.committeeMemberName	Νάνου, Αικατερίνη	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.fullTextAvailability	false