Ανασκόπηση της εφαρμογής της διεργασίας της φυσικής ώσμωσης για τη συμπύκνωση των αστικών λυμάτων.

Θεοδωροπούλου, Μαρία Άννα; Theodoropoulou, Maria Anna

dc.contributor.author	Θεοδωροπούλου, Μαρία Άννα	el
dc.contributor.author	Theodoropoulou, Maria Anna	en
dc.date.accessioned	2024-01-22T10:17:24Z
dc.date.available	2024-01-22T10:17:24Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/58611
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.26307
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	Φυσική ώσμωση	el
dc.subject	Επαναχρησιμοποίηση νερού	el
dc.subject	Αστικά λύματα	el
dc.subject	Υπερτονικά διαλύματα	el
dc.subject	Μεμβράνες	el
dc.title	Ανασκόπηση της εφαρμογής της διεργασίας της φυσικής ώσμωσης για τη συμπύκνωση των αστικών λυμάτων.	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Hydraulic engineering	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2023-07-20
heal.abstract	Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας αποτελεί η διερεύνηση της εφαρμογής της διερ-γασίας της φυσικής ώσμωσης με στόχο τη συμπύκνωση αστικών υγρών αποβλήτων. Με το πέρασμα των χρόνων, το ζήτημα των φυσικών πόρων παρουσιάζεται όλο και πιο έντονα μπροστά μας καθώς έχει καταστεί πλέον σαφές ότι δεν είναι ανεξάντλητοι. Στα πλαίσιο αυτό πολλοί ερευνητές εστιάζουν, ολοένα και περισσότερο, στη δυνατότητα ανάκτησης νερού και πόρων από μη συμβατικούς πόρους όπως τα υγρά απόβλητα. Η παρούσα διπλωματική εργασία επικεντρώνεται στην εφαρμογή της διεργασίας της φυσικής ώσμωσης ως μέθοδος προεπεξεργασίας των αστικών λυμάτων με απώτερο σκοπό την ανάκτηση ενέργειας και υλικών από τα λύματα. Μια διεξοδική δια-δικασία επιλογής είχε ως αποτέλεσμα τη συμπερίληψη 61 συνολικά ερευνών που πληρούσαν συγκε-κριμένα κριτήρια. Οι μελέτες αυτές εμβαθύνουν σε συστήματα φυσικής ώσμωσης με τη χρήση μεμ-βρανών που χρησιμοποιούνται για την επεξεργασία αστικών λυμάτων. Για να διευκολυνθεί μια ολοκληρωμένη ανάλυση, οι μελέτες κατηγοριοποιήθηκαν σχολαστικά με βάση συγκεκριμένες κρίσιμες παραμέτρους, συμπεριλαμβανομένης της διάταξης της μεμβράνης, του τύπου της μεμβράνης, της φύσης των λυμάτων και του είδους και της συγκέντρωσης του υπερτονι-κού διαλύματος. Το βασικό σημείο ενδιαφέροντος των ερευνών στράφηκε γύρω από την αξιολόγηση και την επικύρωση (ή τη διάψευση) της αποτελεσματικότητας απομάκρυνσης του οργανικού φορτί-ου (TOC/COD), ολικού αζώτου/αμμωνιακού αζώτου (TN/NH4-N), και ολικού φωσφόρου/ορθο-φωσφορικών (TP/PO4-P). Επιπλέον, η διατριβή προσφέρει πολύτιμες συστάσεις για μελλοντικές ε-ρευνητικές προσπάθειες με στόχο τη βελτιστοποίηση των λειτουργικών παραμέτρων και την επίτευξη πιο αποτελεσματικών βιώσιμων λύσεων για την επεξεργασία των λυμάτων. Επιπλέον, αυτή η διατριβή εξετάζει διάφορες προκλήσεις που σχετίζονται με συστήματα επεξεργα-σίας λυμάτων που βασίζονται στη φυσική ώσμωση, όπως είναι η κατανάλωση ενέργειας, η έμφραξη των μεμβρανών και οι διαδικασίες καθαρισμού τους, η επιμόλυνση του υπερτονικού διαλύματος με ουσίες που περιέχονται στα λύματα και η διείσδυση αλάτων από το υπερτονικό διάλυμα στα προς επεξεργασία λύματα. Τα αποτελέσματα αυτής της διατριβής έδειξαν ότι η χρήση NaCl ως υπερτονικό διάλυμα είναι ευρεία και φαίνεται να είναι κατάλληλη για τη συμπύκνωση αστικών λυμάτων. Αποδοτική φάνηκε και η συγκέντρωσή του στα 0.5M. Παρατηρήθηκε αυξημένη ροή διήθησης στη μεμβράνη TFC συγκριτικά με τη CTA. Επίσης όσον αφορά είδος τροφοδοσίας φάνηκε η χρήση των συνθετικών αστικών λυμά-των να ξεπερνά κατά πολύ τα υπόλοιπα. Επιπλέον, η διπλωματική αναφέρει τις μελλοντικές ερευνητικές προσπάθειες με στόχο τη βελτιστο-ποίηση των λειτουργικών παραμέτρων και την επίτευξη πιο αποτελεσματικών βιώσιμων λύσεων για την επεξεργασία των λυμάτων μέσω της διεργασίας της φυσικής ώσμωσης. Από την εκτενή ανασκό-πηση της υφιστάμενης βιβλιογραφίας προκύπτουν προτάσεις για μελλοντική έρευνα στο θέμα της επεξεργασίας των λυμάτων με φυσική ώσμωση με στόχο τη βελτιστοποίηση των λειτουργικών πα-ραμέτρων.	el
heal.abstract	This undergraduate thesis represents an extensive and comprehensive examination of the research conducted on the application of the forward osmosis process for the pre-treatment of municipal wastewater. The author established precise inclusion criteria and executed a systematic search of pertinent research articles utilizing esteemed databases including Google Scholar, Scopus, and Web of Science. A thorough selection process resulted in the inclusion of a total of 61 studies that ful-filled the predefined criteria. These studies delved into diverse membrane arrangements and types employed in treating various wastewater streams, thereby yielding invaluable insights into the per-formance of osmotic membrane bioreactors and natural osmosis systems across different opera-tional conditions. To facilitate a comprehensive analysis, the studies were meticulously categorized based on several important parameters, including the membrane layout, the membrane type, the nature of wastewater, the type and concentration of the draw solution. The key focus of the inves-tigations revolved around the evaluation and validation (or refutation) of the removal efficiency of total organic carbon/chemical oxygen demand (TOC/COD), total nitrogen/ammonium-nitrogen (TN/NH 4 -N), and total phosphorus/ortho-phosphate (TP/PO 4 -P). These findings were subse-quently compared and contrasted with the outcomes of other relevant studies present in the existing literature, enhancing the robustness and reliability of the conclusions drawn. Moreover, this thesis extensively addresses several challenges associated with the application of the forward osmosis process for the pre-concentration of municipal wastewater which include the energy and carbon footprint of the process, membrane fouling and cleaning, the penetration of salts into the sewage. The results of this undergraduate thesis showed that the most common draw solution is NaCl and application of it indicates a possible suitability for the concentration of municipal wastewater. The concetration of NaCl is about 0.5M. The TFC membrane in terms of water fluxes seems to outper-formed the CTA. Sysnthetic municipal wastewater as feed solution seems to be the most popular. Furthermore, the thesis offers valuable recommendations for future research endeavors aiming to optimize operational parameters and achieve more efficient and sustainable solutions for wastewater treatment through the application of the forward osmosis process. These suggestions serve as a roadmap for researchers and practitioners seeking to enhance the overall performance of the forward osmosis process, paving the way for advancements in the field of wastewater treat-ment. In summary, this thesis represents a comprehensive and extensive examination of membrane-based wastewater treatment systems.	en
heal.advisorName	Μαλαμής, Συμεών	el
heal.advisorName	Malamis, Simeon	en
heal.committeeMemberName	Νουτσόπουλος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Ευστρατιάδης, Ανδρέας	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	125 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false