Institutional Repository
Technical University of Crete
Technical University of Crete
EN
|
EL
| URI | http://purl.tuc.gr/dl/dias/5393A44A-BECD-4FA3-AA00-1D6C69A73177 | - |
| Identifier | https://doi.org/10.26233/heallink.tuc.103874 | - |
| Language | el | - |
| Extent | 99 σελίδες | el |
| Title | Τεχνοοικονομική αξιολόγηση απομάκρυνσης υπολειμματικού διοξειδίου του χλωρίου από το πόσιμο νερό | el |
| Title | Technoeconomic assessment of removing the residual chlorine dioxide from drinking water | en |
| Creator | Gkika Vasileia | en |
| Creator | Γκικα Βασιλεια | el |
| Contributor [Thesis Supervisor] | Gikas Petros | en |
| Contributor [Thesis Supervisor] | Γκικας Πετρος | el |
| Contributor [Committee Member] | Gournis Dimitrios | en |
| Contributor [Committee Member] | Γουρνης Δημητριος | el |
| Contributor [Committee Member] | Giannis Apostolos | en |
| Contributor [Committee Member] | Γιαννης Αποστολος | el |
| Publisher | Πολυτεχνείο Κρήτης | el |
| Publisher | Technical University of Crete | en |
| Academic Unit | Technical University of Crete::School of Chemical and Environmental Engineering | en |
| Academic Unit | Πολυτεχνείο Κρήτης::Σχολή Χημικών Μηχανικών και Μηχανικών Περιβάλλοντος | el |
| Content Summary | Η απολύμανση του νερού αποτελεί αναγκαίο στάδιο στην επεξεργασία του για την προστασία της δημόσιας υγείας, καθώς στοχεύει στην εξουδετέρωση παθογόνων μικροοργανισμών. Το διοξείδιο του χλωρίου είναι ένα πολύ ισχυρό απολυμαντικό, ικανό στην εξουδετέρωση των μικροβίων. Η σημασία του είναι ιδιαίτερα έντονη στην επεξεργασία πόσιμου νερού, καθώς μετριάζει την παραγωγή επιβλαβών υποπροϊόντων που συνδέονται με την συμβατική χρήση χλωρίου. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η αξιολόγηση της καταλληλότερης χημικής μεθόδου αποχλωρίωσης, μεταξύ επιλεγμένων χημικών για την απομάκρυνση του υπολειμματικού διοξειδίου του χλωρίου από το νερό, καθώς και η εκτίμηση του κόστους εφαρμογής των μεθόδων αυτών, σε εγκαταστάσεις επεξεργασίας νερού. Τα χημικά που χρησιμοποιήθηκαν ήταν το θειώδες νάτριο, το μεταδιθειώδες νάτριο, το χλωριούχο αμμώνιο και το θειοθειικό νάτριο από τα οποία όλα είχαν την μορφή σκόνης, ενώ το θειοθειικό νάτριο χρησιμοποιήθηκε και σε μορφή ταμπλετών. Τα αποτελέσματα της πειραματικής διερεύνησης έδειξαν ότι το θειώδες νάτριο (Na2SO3) πέτυχε εξαιρετικά υψηλή απόδοση αποχλωρίωσης (98,7 %), καθιστώντας το την πιο αποδοτική λύση σε επίπεδο απόδοσης. Παρόμοια υψηλή αποτελεσματικότητα παρουσίασε και το μεταδιθειώδες νάτριο (Na2S2O5), με αποχλωρίωση της τάξης του 97,4%. Το θειοθειικό νάτριο (Na2S2O3) παρουσίασε σημαντικές διακυμάνσεις καθώς, σε μορφή σκόνης είχε απόδοση από 12-87%, ενώ σε μορφή ταμπλέτας πέτυχε αποχλωρίωση άνω του 98,5 %, καταδεικνύοντας την επίδραση της μορφής του υλικού στην αποτελεσματικότητα. Αντίθετα, το χλωριούχο αμμώνιο (NH4Cl) εμφάνισε χαμηλή αποδοτικότητα (περίπου 40 %) και κρίθηκε ανεπαρκές για χρήση ως αποχλωριωτικό μέσο. Η τεχνοοικονομική αξιολόγηση περιέλαβε τη διερεύνηση του κόστους προμήθειας του διοξειδίου του χλωρίου, καθώς και την εκτίμηση του κόστους προμήθειας των χημικών για την αποχλωρίωση του ClO2 σε μονάδα επεξεργασίας νερού με μέγιστη δυναμικότητα 10.000 m3/d. Από την ανάλυση προέκυψε ότι το μεταδιθειώδες νάτριο (Na2S2O5) αποτελεί την πιο οικονομική επιλογή μεταξύ των αποχλωριωτικών που δοκιμάστηκαν, με ετήσιο κόστος 9.260 €/y και κατανάλωση 10.290 kg/y, συνδυάζοντας υψηλή αποδοτικότητα με σχετικά χαμηλή χρήση. Το θειώδες νάτριο (Na2SO3) ακολουθεί με ετήσιο κόστος 10.230 € και μικρότερη κατανάλωση 6820 kg/y, προσφέροντας μια ισορροπημένη επιλογή. Τέλος, το θειοθειικό νάτριο πενταϋδρικό (Na2S2O3·5H2O), παρότι αποτελεσματικό, παρουσίασε την μεγαλύτερη ετήσια κατανάλωση (16790 kg/y), γεγονός που αυξάνει το κόστος προμήθειας (18.470 €/y) και επιβαρύνει τις απαιτήσεις σε αποθήκευση και διαχείριση. Συνολικά, το Na2SO3 αναδεικνύεται ως η βέλτιστη επιλογή για εφαρμογές αποχλωρίωσης, καθώς συνδυάζει υψηλή αποδοτικότητα και χαμηλό κόστος και προτείνεται για εφαρμογές όπου απαιτείται σταθερά μέγιστη αποτελεσματικότητα. Το Na2S2O5 προτείνεται για περιπτώσεις που απαιτείται μέγιστη αποδοτικότητα, παρά την ελαφρώς μεγαλύτερη κατανάλωση, ενώ το NH4Cl λόγω της χαμηλής του αποτελεσματικότητας, δεν συνιστάται. Τέλος, η τεχνοοικονομική σύγκριση επιβεβαιώνει ότι η επιλογή αποχλωριωτικού πρέπει να βασίζεται τόσο στην αποτελεσματικότητα όσο και στην βιωσιμότητα της εφαρμογής του, ώστε να διασφαλίζεται η περιβαλλοντική προστασία χωρίς υπερβολικές δαπάνες. | el |
| Content Summary | Water disinfection is an essential stage in its treatment process, aiming to eliminate pathogenic microorganisms and protect public health. Chlorine dioxide is a very powerful disinfectant, capable of effectively neutralizing microbes. Its importance is particularly prominent in drinking water treatment, as it mitigates the formation of harmful by-products associated with conventional chlorine use. The aim of this thesis is to evaluate the most suitable chemical dechlorination method among selected chemicals for the removal of residual ClO2 from water, as well as to assess the implementation cost of these methods in water treatment facilities. The chemicals used were sodium sulfite, sodium metabisulfite, ammonium chloride and sodium thiosulfate, all in powder form, while sodium thiosulfate was also tested in tablet form. The results of the experimental investigation showed that Na2SO3 achieved exceptionally high dechlorination efficiency (98.7 %), making it the most efficient solution in terms of performance. Similarly high effectiveness was observed with Na2S2O5, with dechlorination efficiency of 97.4 %. Na2S2O3, exhibited significant variation, as in powder form, its efficiency ranged from 12-87 %, while in table form it achieved dechlorination greater than 98.5 %, highlighting the effect of the material’s form on its effectiveness. In contrast, NH4Cl had insufficient efficiency (approximately 40 %) and was deemed inadequate for use as a dechlorinating agent. The techno-economic evaluation included the investigation of the procurement cost of chlorine dioxide, as well as the estimation of the cost of procuring the chemicals for the dechlorination of ClO₂ in a water treatment plant with a maximum capacity of 10,000 m³/d. The analysis revealed that Na2S2O5 is the most economical option among the tested dechlorinants, with an annual cost of €9,260 and consumption of 10,290 kg/y, combining high efficiency with relatively low usage. Na2SO3 follows, with an annual cost of €10,230 and lower consumption of 6,820 kg/y, offering a balanced option. Finally, Na2S2O3·H2O, despite its effectiveness, had the highest annual consumption (16,790 kg/y), which increases procurement costs (18,470 €/y) and imposes greater storage and handling requirements. Overall, Na2SO3 stands out as the optimal choice for dechlorination applications, combining high efficiency and low cost and is recommended for applications where consistently maximum effectiveness is required. Na2S2O5 is suggested for cases requiring maximum efficiency, despite slightly higher consumption, whereas NH4Cl is not recommended due to its low performance. In conclusion, the technoeconomic comparison confirms that the choice of dechlorinating agent should be based on both effectiveness and application suitability, in order to ensure environmental protection without excessive costs. | en |
| Type of Item | Διπλωματική Εργασία | el |
| Type of Item | Diploma Work | en |
| License | http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ | en |
| Date of Item | 2025-07-14 | - |
| Date of Publication | 2025 | - |
| Subject | Αποχλωρίωση διοξειδίου του χλωρίου | el |
| Subject | Τεχνοοικονομική αξιολόγηση | el |
| Bibliographic Citation | Βασιλεία Γκίκα, "Τεχνοοικονομική αξιολόγηση απομάκρυνσης υπολειμματικού διοξειδίου του χλωρίου από το πόσιμο νερό", Διπλωματική Εργασία, Σχολή Χημικών Μηχανικών και Μηχανικών Περιβάλλοντος, Πολυτεχνείο Κρήτης, Χανιά, Ελλάς, 2025 | el |
| Bibliographic Citation | Vasileia Gkika, "Technoeconomic assessment of removing the residual chlorine dioxide from drinking water", Diploma Work, School of Chemical and Environmental Engineering, Technical University of Crete, Chania, Greece, 2025 | en |
Copyright © DIAS 2013
