dc.contributor.author | Λοϊζου, Κωνσταντίνος![]() |
|
dc.date.accessioned | 2021-10-18T15:43:49Z | |
dc.date.available | 2021-10-18T15:43:49Z | |
dc.identifier.uri | https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/53950 | |
dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.21648 | |
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 | ΝΑΝΟΔΙΗΘΗΣΗ | el |
dc.subject | ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΗ ΩΣΜΩΣΗ | el |
dc.subject | ΥΓΡΑ ΑΠΟΒΛΗΤΑ | el |
dc.subject | ΚΥΚΛΙΚΗ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑ | el |
dc.subject | WAVE | en |
dc.subject | ΑΝΑΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ | el |
dc.subject | ΛΕΙΨΥΔΡΙΑ | el |
dc.subject | Water scarcity | en |
dc.subject | ΑΠΟΔΟΣΗ ΜΕΜΒΡΑΝΗΣ | el |
dc.subject | Nanofiltration | en |
dc.subject | Waste water | en |
dc.subject | Reverse Osmosis | en |
dc.subject | Recycling | en |
dc.subject | Permeate water | en |
dc.subject | Concentrated water | en |
dc.subject | Circular economy | en |
dc.subject | Νερό διήθησης | el |
dc.subject | Συμπυκνωμένο νερό | el |
dc.title | ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΥΨΗΛΗΣ ΑΛΑΤΟΤΗΤΑΣ | el |
heal.type | bachelorThesis | |
heal.classification | ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΥΓΡΏΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ | el |
heal.language | el | |
heal.access | free | |
heal.recordProvider | ntua | el |
heal.publicationDate | 201-09-27 | |
heal.abstract | Τα τελευταία χρόνια, η Ευρωπαϊκή Ένωση (ΕΕ) και κατ’ επέκταση ολόκληρος ο κόσμος αναζητούν βιώσιμους τρόπους για την αντιμετώπιση λαθών του παρελθόντος, σχετικά με την εκμετάλλευση των φυσικών πόρων και την προστασία του περιβάλλοντος, σε συνδυασμό με τις προκλήσεις του μέλλοντος. Ένας από τους βασικούς προβληματισμούς της ΕΕ είναι το φαινόμενο της λειψυδρίας, αφού η ζήτηση για φρέσκο νερό αυξάνεται ετησίως κυρίως λόγω της αύξησης του παγκόσμιου πληθυσμού. Το μέλλον σκιαγραφείται δυσοίωνο, αφού η αξιολόγηση της προόδου με ορίζοντα το 2020, το 2030 και το 2050 στην ΕΕ διαφαίνεται αρνητική. Για αυτόν λόγο, ένας από τους στόχους της ΕΕ είναι η εφαρμογή του μοντέλου της μηδενικής απόρριψης στο πλαίσιο της κυκλικής οικονομίας. Στην επίτευξη του στόχου αυτού, μπορεί να συμβάλλει η σωστή διαχείριση και επεξεργασία των πόρων η επαναχρησιμοποίηση, η επιδιόρθωση και η ανακύκλωση αυτών καθώς επίσης και η βιομηχανική συμβίωση. Η παρούσα διπλωματική εργασία λαμβάνοντας υπόψιν τα προαναφερθέντα, μελετά την επεξεργασία δευτερογενώς επεξεργασμένων υγρών αποβλήτων υψηλής αλατότητας με στόχο την μέγιστη παραγωγή νερού υψηλής ποιότητας. Η έρευνα αυτή πραγματοποιήθηκε στη Μονάδα Περιβαλλοντικής Επιστήμης και Τεχνολογίας (εφεξής UEST), της Σχολής Χημικών Μηχανικών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου. Πιο συγκεκριμένα, σχεδιάστηκε και προτάθηκε ένα ολοκληρωμένο σύστημα επεξεργασίας νερού μέσω του οποίου βελτιστοποιείται η ποιότητα του νερού που παράγεται από μονάδες επεξεργασίας αστικών υγρών αποβλήτων. Οι σημαντικότερες παράμετροι λειτουργίας ενός τέτοιου συστήματος όπως η ροή εισόδου, η ανακυκλοφορία, το pH, το οργανικό φορτίο και η επίδρασή του στη λειτουργία του συστήματος καθώς και η περιεκτικότητα σε άλατα μελετήθηκαν ως προς την απόδοση του συστήματος. Για το σχεδιασμό του τελικού συστήματος έγιναν πειράματα σε εργαστηριακές διατάξεις (ημιβιομηχανικής κλίμακας) στο Εργαστήριο. Για τη μεταφορά των αποτελεσμάτων από αυτές τις διατάξεις σε συστήματα μεγαλύτερης κλίμακας (scale up) χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό Water Application Value Engine (εφεξής WAVE). Μέσω της χρήσης του προαναφερθέντος λογισμικού κατέστη εφικτή η ρύθμιση των παραπάνω παραμέτρων ώστε να αποφευχθούν βλάβες, και συχνές συντηρήσεις, προκειμένου το σύστημα λειτουργεί συνεχόμενα και σταθερά στον μέγιστο δυνατό βαθμό απόδοση. Τέλος, ιδιαίτερη μέριμνα δόθηκε ώστε το προτεινόμενο σύστημα να καταναλώνει την ελάχιστη δυνατή ενέργεια και να έχει τις ελάχιστες δυνατές απορρίψεις προκειμένου να είναι βιώσιμο οικονομικά και περιβαλλοντικά. | el |
heal.abstract | In recent years, the European Union (EU) and by extension, the world has been looking for sustainable ways to deal with past mistakes in the exploitation of natural resources and the protection of the environment and also face the challenges of the future. One of the main concerns of the EU is the phenomenon of water scarcity, as the demand for fresh water is increasing every year mainly due to the increase of the world population. The future looks bleak, as the assessment of progress in 2020, 2030 and 2050 in the EU looks negative. For this reason, one of the EU's objectives is to implement the zero-waste model in the context of the circular economy. The proper management and processing of resources, reuse, repair and recycling, as well as industrial coexistence can contribute to the achievement of this goal. The present dissertation, taking into account the above, studies the treatment of secondary treated high-salinity waste water aiming the maximum production of high-quality water. This research was carried out at the Unit of Environmental Science and Technology (UEST), of the School of Chemical Engineering of the National Technical University of Athens. More specifically, an integrated water treatment system was designed and proposed through which the quality of water produced by municipal wastewater treatment plants is optimized. The most important operating parameters of such a system such as inlet flow, recirculation, pH, organic load and its effect on system operation as well as the concentration of salt were studied in terms of system performance. For the design of the final system, experiments were performed bench laboratory equipment (semi-industrial scale) in the Laboratory. The Water Application Value Engine (WAVE) software was used to transfer the results from these systems to larger scale systems. Through the use of the aforementioned software, it was possible to adjust the above parameters to avoid failures, and frequent maintenance, so that the system operates continuously and consistently to the maximum possible degree of efficiency. Finally, special care was taken to ensure that the proposed system consumes the least possible energy and has the least possible discharges in order to be economically and environmentally sustainable. | en |
heal.tableOfContents | 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1.1 Διαθεσιμότητα νερού 1.1.1 Συμβατικές πηγές 1.1.2 Μη Συμβατικές πηγές 1.1.3 Χρήσεις νερού 1.2 Το διαχρονικό πρόβλημα της λειψυδρίας 1.2.1 Πως ορίζεται η λειψυδρία 1.2.2 Πως μετράται η λειψυδρία 1.2.3 Η οικονομική όψη της λειψυδρίας 1.2.4 Μέτρα Ευρωπαϊκής Ένωσης για την καταπολέμηση της λειψυδρίας 1.2.5 Η διαχρονική πορεία του νερού στην Ευρώπη 2 ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΛΥΜΑΤΩΝ 2.1 Αρχή λειτουργίας μονάδων επεξεργασίας λυμάτων 2.1.1 Διαδικασίες επεξεργασίας λυμάτων 2.2 Συστήματα επεξεργασίας λυμάτων υψηλής αλατότητας 2.2.1 Τεχνολογίες διήθησης με μεμβράνη 2.2.2 Σύστημα προσρόφησης για την επιλεκτική ανάκτηση φωσφόρου 2.2.3 Τεχνολογία εξάτμισης 1.2.4 Κρυστάλλωση 3 ΠΕΙΡΑΜΑΤΑ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΜΕΜΒΡΑΝΩΝ 3.1 Μεθοδολογία πειραμάτων, διατάξεις και ανάλυση μετρήσεων 3.1.1 Διάταξη NF270-4040 3.1.2 Διάταξη XLE-2540 3.1.3 Ανάλυση μετρήσεων 3.2 Πείραμα 1 – Απόδοση 75%, με μεταβαλλόμενη ανακυκλοφορία σε pH ίσο με 7,3 με χρήση μεμβράνης νανοδιήθησης 3.3 Πείραμα 2 - Απόδοση 60%, με μεταβαλλόμενη ανακυκλοφορία σε pH ίσο με 7,3 με χρήση μεμβράνης νανοδιήθησης 3.4 Πείραμα 3 – Μεταβαλλόμενη απόδοση, χωρίς ανακυκλοφορία σε pH ίσο με 7,3 με χρήση μεμβράνης νανοδιήθησης 3.5 Πείραμα 4 - Μεταβαλλόμενη απόδοση, χωρίς ανακυκλοφορία σε pH ίσο με 6,0 με χρήση μεμβράνης νανοδιήθησης 3.6 Πείραμα 5 - Απόδοση 75%, με μεταβαλλόμενη ανακυκλοφορία σε pH ίσο με 6,0 με χρήση μεμβράνης νανοδιήθησης 3.7 Πείραμα 6 – Μεταβαλλόμενη απόδοση, χωρίς ανακυκλοφορία σε pH ίσο με 5,9 με χρήση μεμβράνης αντίστροφης ώσμωσης 4 ΕΠΑΛΗΘΕΥΣΗ ΤΩΝ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ WAVE 4.1 Πείραμα 1 – Απόδοση 75%, με μεταβαλλόμενη ανακυκλοφορία σε pH ίσο με 7,3 με χρήση μεμβράνης νανοδιήθησης 4.1.1 Πείραμα 1.1 – Απόδοση 75%, σε ανακυκλοφορία 200 L/h και pH= 7.3 4.1.2 Πείραμα 1.2 – Απόδοση 75%, σε ανακυκλοφορία 300 L/h και pH= 7.3 4.1.3 Πείραμα 1.3 – Απόδοση 75%, σε ανακυκλοφορία 400 L/h και pH= 7.3 4.1.4 Πείραμα 1.4 – Απόδοση 75%, σε ανακυκλοφορία 500 L/h και pH= 7.3 4.2 Πείραμα 2 - Απόδοση 60%, με μεταβαλλόμενη ανακυκλοφορία σε pH ίσο με 7,3 με χρήση μεμβράνης νανοδιήθησης 4.2.1 Πείραμα 2.1 – Απόδοση 60%, σε ανακυκλοφορία 200 L/h και pH= 7.3 4.2.2 Πείραμα 2.2 – Απόδοση 60%, σε ανακυκλοφορία 300 L/h και pH= 7.3 4.2.3 Πείραμα 2.3 – Απόδοση 60%, σε ανακυκλοφορία 400 L/h και pH= 7.3 4.2.4 Πείραμα 2.4 – Απόδοση 60%, σε ανακυκλοφορία 500 L/h και pH= 7.3 4.3. Πείραμα 3 – Μεταβαλλόμενη απόδοση, χωρίς ανακυκλοφορία σε pH ίσο με 7,3 με χρήση μεμβράνης νανοδιήθησης 4.3.1 Πείραμα 3.1 – Απόδοση 50%, χωρίς ανακυκλοφορία και pH= 7.3 4.3.2 Πείραμα 3.2 – Απόδοση 60%, χωρίς ανακυκλοφορία και pH= 7.3 4.3.3 Πείραμα 3.3 – Απόδοση 75%, χωρίς ανακυκλοφορία και pH= 7.3 4.4. Πείραμα 4 - Μεταβαλλόμενη απόδοση, χωρίς ανακυκλοφορία σε pH ίσο με 6,0 με χρήση μεμβράνης νανοδιήθησης 4.4.1 Πείραμα 4.1 – Απόδοση 50%, χωρίς ανακυκλοφορία και pH= 6.0 4.4.2 Πείραμα 4.2 – Απόδοση 60%, χωρίς ανακυκλοφορία και pH= 6.0 4.4.3 Πείραμα 4.3 – Απόδοση 75%, χωρίς ανακυκλοφορία και pH= 6.0 4.5. Πείραμα 5 - Απόδοση 75%, με μεταβαλλόμενη ανακυκλοφορία σε pH ίσο με 6,0 με χρήση μεμβράνης νανοδιήθησης 4.5.1 Πείραμα 5.1 – Απόδοση 75%, σε ανακυκλοφορία 300 L/h και pH= 6.0 4.5.2 Πείραμα 5.2 – Απόδοση 75%, σε ανακυκλοφορία 600 L/h και pH= 6.0 4.5.3 Πείραμα 5.3 – Απόδοση 75%, σε ανακυκλοφορία 700 L/h και pH= 6.0 4.6. Πείραμα 6 – Μεταβαλλόμενη απόδοση, χωρίς ανακυκλοφορία σε pH ίσο με 5,9 με χρήση μεμβράνης αντίστροφης ώσμωσης 4.6.1 Πείραμα 6.1 – Απόδοση 80%, χωρίς ανακυκλοφορία και pH= 5.9 4.6.2 Πείραμα 6.2 – Απόδοση 90%, χωρίς ανακυκλοφορία και pH= 5.9 5 ΜΕΛΕΤΗ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗΣ ΣΤΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ WAVE 5.1. Μεθοδολογία μελέτης περίπτωσης 5.2. Μελέτη περιπτώσεων για εξεύρεση των βέλτιστων συνθηκών λειτουργίας 5.2.1 Περίπτωση 1 – Παραγωγή μέτριας ποσότητας συμπυκνωμένου προϊόντος με νανοδιήθηση και μεγάλης ποσότητας συμπυκνωμένου προϊόντος με αντίστροφη ώσμωση 5.2.2 Περίπτωση 2 – Παραγωγή μεγάλης ποσότητας συμπυκνωμένου προϊόντος με νανοδιήθηση και μικρής ποσότητας συμπυκνωμένου προϊόντος με αντίστροφη ώσμωση 5.2.3 Περίπτωση 3 – Παραγωγή μικρής ποσότητας συμπυκνωμένου προϊόντος με νανοδιήθηση και μεγάλης ποσότητας συμπυκνωμένου προϊόντος με αντίστροφη ώσμωση 6 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 6.1 Συγκριτική αξιολόγηση των πειραματικών αποτελεσμάτων 6.1.1 Απόδοση της μεμβράνης 6.1.2 Ανακυκλοφορία 6.1.3 Ενεργός οξύτητα (pH) 6.2 Συμπεράσματα ως προς την απόρριψη ιόντων από τις μεμβράνες 6.2.1 Νανοδιήθηση 6.2.2 Αντίστροφη ώσμωση 6.3 Συμπεράσματα από την μελέτη περίπτωσης 7 ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΓΙΑ ΜΕΛΛΟΝΤΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ | el |
heal.advisorName | ΧΑΡΑΛΑΜΠΟΥΣ, ΑΙΚΑΤΕΡΙΝΗ ΙΩΑΝΝΑ | |
heal.committeeMemberName | ΧΑΡΑΛΑΜΠΟΥΣ, ΑΙΚΑΤΕΡΙΝΗ ΙΩΑΝΝΑ | |
heal.committeeMemberName | ΚΑΡΩΝΗΣ, ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ | |
heal.committeeMemberName | ΚΟΛΛΙΑ, ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΑ | |
heal.academicPublisher | Σχολή Χημικών Μηχανικών | el |
heal.academicPublisherID | ntua | |
heal.numberOfPages | 181 | |
heal.fullTextAvailability | false |
Οι παρακάτω άδειες σχετίζονται με αυτό το τεκμήριο: