heal.abstract |
Η επεξεργασία και η ασφαλής διάθεση των λυμάτων είναι απαραίτητη για την αποφυγή της ρύπανσης στο σημείο διάθεσης. Με την συμβατική μέθοδο επεξεργασίας της αερόβιας διεργασίας ενεργούς ιλύος, απαιτούνται μεγάλα ποσά ενέργειας προς κατανάλωση, κυρίως για τις ανάγκες του αερισμού, ενώ συγχρόνως κανένα από τα παραπροϊόντα της διεργασίας δεν είναι άμεσα ασφαλές προς απόρριψη στο περιβάλλον και αξιοποιήσιμο ενεργειακά. Συγκεκριμένα, το οργανικό φορτίο των αποβλήτων οξειδώνεται παρουσία οξυγόνου σε διοξείδιο του άνθρακα το οποίο απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα, ενώ η περίσσεια λάσπης που προκύπτει απαιτεί περεταίρω επεξεργασία.
Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετάται ο τρόπος λειτουργίας μιας τεχνολογίας που αποτελεί παραλλαγμένη μορφή της συμβατικής διεργασίας ενεργούς ιλύος που μόλις αναφέρθηκε. Πρόκειται για τον Αντιδραστήρα Διαλείποντος Έργου με περιοδική λειτουργία (Sequencing Batch Reactor, SBR) ο οποίος λειτουργεί σε επαναλαμβανόμενους κύκλους, που ο καθένας χωρίζεται χρονικά σε επιμέρους διεργασίες, μια εκ των οποίων η αερόβια ενεργούς ιλύος. Στον SBR αξιοποιούνται διαθέσιμες ποσότητες COD, με σκοπό την αφαίρεση θρεπτικών συστατικών, αζώτου (N) και φωσφόρου (P) από λύματα. Σκοπός, λοιπόν, της εργασίας αποτελεί η μελέτη αυτής της ταυτόχρονης απομάκρυνσης οργανικού φορτίου και θρεπτικών ουσιών, παράλληλα με ορισμένες αναπτυξιακές προσπάθειες στο σχεδιασμό, τη λειτουργία και την περιγραφή της κινητικής του.
Η διεργασία της αερόβιας επεξεργασίας μελετήθηκε σε τέσσερις (4) πειραματικές φάσεις, οι οποίες διαχωρίζονται ως προς τη χρονική διάρκεια της φάσης του αερισμού από τέσσερις (4) ώρες έως μία (1). Ως τροφοδοσία του συστήματος δεν χρησιμοποιούνται αστικά λύματα, αλλά μια συνθετική που παρασκευάζεται στο εργαστήριο με τρόπο ώστε να προσομοιάζει τα λύματα σε χημικά χαρακτηριστικά. Για την διεξαγωγή του κινητικού μοντέλου της αερόβιας διεργασίας χρησιμοποιείται το λογισμικό AQUASIM, ώστε να συγκρίνει τα πειραματικά αποτελέσματα με το ήδη υπάρχον θεωρητικό μοντέλο ενεργούς ιλύος κατά IAWPRC.
Η συνολική έρευνα του συστήματος SBR παρουσίασε σε όλες τις πειραματικές φάσεις ιδανικά αποτελέσματα, όσον αφορά την μείωση του οργανικού φορτίου των αποβλήτων όπου ξεπέρασε το 94% και έφτασε έως και το 97%. Η απομάκρυνση του ολικού αζώτου (ΤΝ), αντιθέτως, δεν υπήρξε αποτελεσματική σε καμία από τις πειραματικές φάσεις, όπου το ποσοστό μετά βίας έφτασε το 60% στην 1η και μόλις 37% στην 4η. Ως προς την κινητική μελέτη του αντιδραστήρα προκύπτει ότι το συγκεκριμένο θεωρητικό μοντέλο καλύπτει τον SBR με μεγάλη επιτυχία για τους ρυθμούς κατανάλωσης του COD και σε αρκετά μεγάλο βαθμό και αυτούς του ΤΝ με μικρές προοπτικές βελτιστοποίησης. |
el |