Απομάκρυνση θειικών ιόντων και μετάλλων από υγρά βιομηχανικά απόβλητα με το μηχανισμό της αναερόβιας θειοαναγωγής σε αντιδραστήρες σταθερής κλίνης

Στρογγύλη, Δήμητρα Άρτεμις; Strongyli, Dimitra Artemis

dc.contributor.author	Στρογγύλη, Δήμητρα Άρτεμις	el
dc.contributor.author	Strongyli, Dimitra Artemis	en
dc.date.accessioned	2023-01-18T08:14:13Z
dc.date.available	2023-01-18T08:14:13Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/56741
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.24439
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	Όξινη απορροή μεταλλείων	el
dc.subject	Acid mine drainage	en
dc.subject	Θειοαναγωγή	el
dc.subject	Sulfate-reduction	en
dc.subject	Βιοαντιδραστήρες	el
dc.subject	Bioreactors	en
dc.title	Απομάκρυνση θειικών ιόντων και μετάλλων από υγρά βιομηχανικά απόβλητα με το μηχανισμό της αναερόβιας θειοαναγωγής σε αντιδραστήρες σταθερής κλίνης	el
dc.title	Removal of sulfate ions and metals from industrial wastewater with the mechanism of anaerobic culfate reduction in a fixed-bed reactor	en
heal.type	masterThesis
heal.classification	Βιομηχανικά απόβλητα	el
heal.classification	Industrial wastewater	en
heal.classification	Βιολογική επεξεργασία	el
heal.classification	Biological treatment	en
heal.language	el
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-11-05
heal.abstract	Στην παρούσα μεταπτυχιακή εργασία, μελετήθηκε η επεξεργασία δύο επιλεγμένων όξινων υγρών βιομηχανικών αποβλήτων με υψηλή συγκέντρωση θειικών ιόντων και διαλυτών μετάλλων, μέσω της μικροβιακής δράσης των θειοαναγωγικών βακτηρίων, με στόχο την ασφαλή απόρριψη της εκροής σε συμμόρφωση με τα αποδεκτά όρια. Τα υγρά απόβλητα που επιλέχθηκαν ήταν: απόβλητα υδρομεταλλουργικής διεργασίας ανάκτησης χαλκού από πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων (ΠΤΚ) και μεταλλευτικά απόβλητα τα οποία είναι δείγμα Όξινης Απορροής Μεταλλείων (ΟΑΜ) από παλιές εκμεταλλεύσεις του μεταλλείου Στρατωνίου πριν την οποιαδήποτε κατεργασία. Για την επεξεργασία των αποβλήτων αυτών, επιλέχθηκε η εφαρμογή σε αντιδραστήρα διαλείποντος έργου, σταθερής κλίνης και ανοδικής ροής, εργαστηριακής κλίμακας, ο οποίος τέθηκε σε λειτουργία με βάση την πρότερη εμπειρία του Εργαστηρίου Επιστήμης και Τεχνολογίας Προστασίας του Περιβάλλοντος στη Μεταλλουργία και Τεχνολογία Υλικών. Ως αποκλειστική πηγή άνθρακα και ηλεκτρονίων χρησιμοποιήθηκε η αιθανόλη. Αρχικά, ο αντιδραστήρας λειτούργησε με συνθετικό διάλυμα τροφοδοσίας, με συγκέντρωση θειικών ιόντων 1800 mg/l, pH=5 και συγκέντρωση αιθανόλης 0,7 g /l. Οι επόμενες φάσεις λειτουργίας του αντιδραστήρα, αποτελούνταν από σταδιακή μεταβολή των παραμέτρων (pH=3, υψηλή συγκέντρωση θειικών ιόντων 3000mg/l, 4000mg/l), προκειμένου ο μικροβιακός πληθυσμός να προσαρμοστεί σε συνθήκες κοντά σε αυτές των αποβλήτων. Μέσω της παρακολούθησης των παραμέτρων του pH και της συγκέντρωσης των θειικών ιόντων, διαπιστώθηκε η επιτυχής λειτουργία του συστήματος και η ανοχή των θειοαναγωγικών βακτηρίων στις μεταβολές της σύστασης του διαλύματος τροφοδοσίας. Στο στάδιο αυτό, μελετήθηκε η μεταβολή των παραμέτρων λειτουργίας (pH, SO42- , TOC, Fe2+) σε συνάρτηση με τον χρόνο (μελέτη κινητικής). Ακολούθησε η επεξεργασία των υδρομεταλλουργικών αποβλήτων, τα οποία εφαρμόστηκαν με αραίωση 1:40 και επιτεύχθηκε εξουδετέρωση οξύτητας και απομάκρυνση θειικών ιόντων έως 94%. Αντίστοιχα, για την επεξεργασία της Όξινης Απορροής Μεταλλείων πραγματοποιήθηκαν διαδοχικές δοκιμές με 2,5%, 5%, 10%, 20%, 30%, 40% και 50% ΟΑΜ στην τροφοδοσία. Η απόδοση του συστήματος ήταν 97%, 92%, 97%, 98%, 96%, 84%, 83%, 80% για κάθε αραίωση αντίστοιχα, ως προς την απομάκρυνση των θειικών ιόντων. Κύρια συμπεράσματα είναι ότι το σύστημα λειτούργησε επιτυχώς καθ’ όλη τη διάρκεια των πειραμάτων. Ο βακτηριακός πληθυσμός, έπειτα από κατάλληλη προσαρμογή, κατάφερε να εξουδετερώσει πλήρως την οξύτητα των αποβλήτων αλλά και να μειώσει τη συγκέντρωση των θειικών ιόντων σε τιμές αρκετά χαμηλότερες από τα αποδεκτά περιβαλλοντικά όρια.	el
heal.abstract	In the present study, the treatment of two selected acidic industrial effluents with high concentration of sulfate and soluble metals is investigated, through the microbial action of Sulfate-Reducing Bacteria (SRB), with the aim of safe disposal of the treated effluent in compliance with acceptable environ-mental limits. The effluents that were selected were: a) wastewater from the hydrometallurgical pro-cessing of Printed Circuit Boards (PCB) for copper extraction and b) mining wastewater (Acid Mine Drainage, AMD) from the mining area of Chalkidiki, Greece. For the treatment of these industrial ef-fluents, a laboratory-scale sulfate-reducing reactor, operating in upflow mode, was set up based on the expertise of the Laboratory of Environmental Science and Engineering (School of Mining and Metal-lurgical Engineering, National Technical University of Athens, Greece). After inoculation with a mixed culture of sulfate-reducing bacteria, the reactor operated in batch mode and the operating conditions were monitored. Ethanol was used as the sole source of carbon and electrons. Initially, the reactor op-erated with a synthetic feed solution, with a sulfate concentration of 1800 mg/l, pH=5 and ethanol concentration 0.7 g/l. The following phases of the reactor operation consisted of a gradual change of p arameters (acidic pH, high concentration of sulfate) in order for the biofilm to adapt to conditions close to those of the wastewaters. By monitoring pH and sulfate, the successful operation of the sys-tem and the tolerance of sulfate-reducing bacteria to changes in the composition of the feed solution were experimentally proven. At this stage, the variation of operating parameters (pH, SO42-, TOC, Fe2+) was studied as a function of time (kinetic study). The hydrometallurgical wastewater was fed upon dilution to a final concentration of 2.5%. Acidity was neutralized and sulfate were reduced up to 94%. Acid Mine Drainage was fed at successively increasing levels i.e. 2.5%, 5%, 10%, 20%, 30%, 40% and 50%. The efficiency of the system reached 98% for 20%, in terms of sulfate removal. In conclu-sion, the system worked successfully during the whole study. The SRB culture, after appropriate adap-tation, achieved neutralization of the wastewater acidity and reduction of sulfate below the acceptable environmental limits.	en
heal.advisorName	Μαλαμής, Συμεών-Αλέξανδρος	el
heal.committeeMemberName	Μαλαμής, Συμεών-Αλέξανδρος	el
heal.committeeMemberName	Μαμάης, Δανιήλ	el
heal.committeeMemberName	Ρεμουντάκη, Εμμανουέλα	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	108 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false