Ιδρυματικό Αποθετήριο
Πολυτεχνείο Κρήτης
EN  |  EL

Αναζήτηση

Πλοήγηση

Ο Χώρος μου

Αναερόβια χώνευση στερεών αποβλήτων εκκοκκιστηρίου και παραγωγή βιοεξανθρακώματος

Theocharis Nikolaos

Πλήρης Εγγραφή


URI: http://purl.tuc.gr/dl/dias/548FECE1-7726-481B-A0FE-C355F2CF424B
Έτος 2017
Τύπος Διπλωματική Εργασία
Άδεια Χρήσης
Λεπτομέρειες
Εμφανίζεται στις Συλλογές

Περίληψη

Σε μία εποχή όπου τα περιβαλλοντικά προβλήματα είναι αρκετά μεγάλα και ειδικότερα στις Μεσογειακές χώρες όπως η Ελλάδα, η παραγωγή στερεών αποβλήτων κυρίως από αγροβιομηχανικές δραστηριότητες κατέχει σημαντικό ρόλο, καθώς η γεωργία και η κτηνοτροφία αποτελούν τους κυρίαρχους τομείς πρωτογενούς παραγωγής της χώρας μας εδώ και αρκετές δεκαετίες. Βέβαια, το συγκεκριμένο περιβαλλοντικό πρόβλημα μπορεί να θεωρηθεί αξιοποιήσιμο ως εναλλακτική πηγή ενέργειας καθώς οι κριτικές που έχει λάβει είναι «διθυραμβικές». Πιο συγκεκριμένα, στην παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζεται η αποτελεσματικότητα του προεπεξεργασμένου με υπερήχους αποβλήτου ως προς την παραγωγή μεθανίου με την διεργασία της αναερόβιας χώνευσης. Επιπλέον, εξετάζεται και η προσροφητική ικανότητα του σε τοξικούς ρύπους, οι οποίοι μπορούν να αποβούν καταστροφικοί για υδάτινα περιβάλλοντα.Το υλικό που διερευνήθηκε κατά τη διάρκεια των πειραμάτων είναι το απόβλητο εκκόκκισης βάμβακος. Το ινώδες κλάσμα αυτού του υλικού είναι λιγνοκυτταρινούχας προέλευσης, ενώ περιέχει και σημαντικές ποσότητες αζώτου, φωσφόρου και καλίου. Αυτά τα υλικά θεωρούνται ιδιαίτερα ανθεκτικά στην βιοδιάσπαση από μικρόβια και ένζυμα. Με βάση αυτό, εφαρμόσθηκε προεπεξεργασία του αποβλήτου με την μέθοδο υπερήχων πριν την αναερόβια χώνευση, ώστε να μελετηθεί η επίδρασή της τόσο στην παραγωγή μεθανίου, όσο και στην απομάκρυνση μετάλλων από υδατικό διάλυμα. Όσον αφορά στο τελευταίο, εξετάστηκε και η απόδοση του βιοεξανθρακώματος του αποβλήτου εκκόκκισης. Κατά την προεπεξεργασία τα δείγματα εκτέθηκαν σε υπερήχους για τέσσερα διαφορετικά χρονικά διαστήματα (15, 30, 60 και 120 min). Η αξιολόγηση της προεπεξεργασίας πραγματοποιούταν μέσω αναλύσεων διαλυμένου χημικά απαιτούμενου οξυγόνου και ολικών φαινολών. Έπειτα, έλαβαν χώρα δοκιμές βιοχημικού δυναμικού μεθανίου (Biochemical Methane Potential, BMP), ώστε να προσδιορισθεί η τελική βιοαποδομησιμότητα των οργανικών υποστρωμάτων και της τελικής παραγόμενης ποσότητας μεθανίου, μέσω αναερόβιας μεθανιογενούς χώνευσης. Ως υπόστρωμα χαρακτηρίζεται το απόβλητο εκκοκκιστηρίου βάμβακος, πριν και έπειτα από την προεπεξεργασία των υπερήχων. Το εμβόλιο όπου χρησιμοποιήθηκε στην αναερόβια χώνευση ήταν ιλύς προερχόμενη από μεσοφιλικό αναερόβιο χωνευτήρα μονάδας επεξεργασίας αστικών λυμάτων. Ο κατάλληλος συνδυασμός υποστρώματος και εμβολίου είναι εκείνος που παρέχει μία αποτελεσματικότερη απόδοση παραγωγής μεθανίου. Αναφορικά με την μελέτη της απομάκρυνσης τοξικών μετάλλων από υδάτινο διάλυμα, χρησιμοποιήθηκαν ως προσροφητές τα προεπεξεργασμένα με υπερήχους δείγματα, αλλά και βιοεξανθρακώματα των αρχικών αποβλήτων. Τα βιοεξανθρακώματα προέκυψαν έπειτα από πυρόλυση του υλικού σε δύο διαφορετικές θερμοκρασίες, ενώ τα αποτελέσματα της μελέτης έδειξαν ικανοποιητικά επίπεδα απομάκρυνσης.Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης έδειξαν πως η προεπεξεργασία των υπερήχων οδήγησε σε μια μικρή αύξηση της διαλυτοποίησης της οργανικής ύλης και των ολικών φαινολών που περιείχε το απόβλητο εκκοκκιστηρίου βάμβακος. Πιο συγκεκριμένα, από τις αποδόσεις βιοχημικών δοκιμών μεθανίου προέκυψε ότι το δείγμα που έχει εκτεθεί για μία ώρα στους υπερήχους αποδίδει μεγαλύτερη ποσότητα μεθανίου από ότι το ανεπεξέργαστο απόβλητο (CGW). Κατά το πείραμα της προσρόφησης παρατηρήθηκε πως το βιοεξανθρακωμένο υλικό στους 400 οC (Bio400) έχει υψηλή προσροφητική ικανότητα τοξικών ρύπων, όπως χαλκού (Cu) και μολύβδου (Pb) ,σε υδατικά περιβάλλοντα.

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες

Στατιστικά