Ιδρυματικό Αποθετήριο
Πολυτεχνείο Κρήτης
EN  |  EL

Αναζήτηση

Πλοήγηση

Ο Χώρος μου

Επεξεργασία υγρών αποβλήτων υψηλής περιεκτικότητας σε αμμωνία με χρήση ενθυλακωμένων μικροοργανισμών, με παράλληλη ανάκτηση θρεπτικών για παραγωγή φυτικής βιομάζας

Geronymakis Theodoros

Πλήρης Εγγραφή


URI: http://purl.tuc.gr/dl/dias/1ACAA2D2-509B-457D-AF47-66D48F298C69
Έτος 2017
Τύπος Διπλωματική Εργασία
Άδεια Χρήσης
Λεπτομέρειες
Εμφανίζεται στις Συλλογές

Περίληψη

Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας, είναι η δημιουργία ενός συστήματος, το οποίο θα επεξεργάζεται υγρά απόβλητα με υψηλή περιεκτικότητα σε αμμωνία, κάνοντας χρήση της επιστήμης και των τεχνικών της φυτοεξυγίανσης αλλά και της διαδικασίας της νιτροποίησης με ενθυλακωμένους βιοκαταλύτες. Παράλληλος στόχος του συστήματος, είναι η ανάκτηση των θρεπτικών συστατικών που βρίσκονται στα υγρά απόβλητα, μέσω της μετατροπής τους σε φυτική βιομάζα για περαιτέρω επεξεργασία αυτής. Το υγρό απόβλητο θα καθαρίζεται μέσω της κατανάλωσης των θρεπτικών συστατικών από τα φυτά και στη συνέχεια τα ανακτώμενα συστατικά αυτά, υπό τη μορφή φυτικής βιομάζας θα επεξεργάζονται ανάλογα για παραγωγή ζωοτροφής, κομπόστ,βιοντίζελ κ.α. Στο πειραματικό μέρος της εργασίας χρησιμοποιήθηκαν ούρα, ως απόβλητο με υψηλή περιεκτικότητα σε αμμωνία(510mg/L). Το σύστημα αυτό αποτελείται απο μία δεξαμενή σταθεροποίησης, η οποία λειτουργεί σαν πρώτος χώρος συλλογής του ανεπεξέργαστου αποβλήτου η οποία όμως θα λειτουργεί και σαν δεξαμενή στην οποία θα πραγματοποιείται υδρόλυση της ουρίας, ανάλογα με το απόβλητο, τον διαθέσιμο χώρο και την περιεκτικότητά του. Στη συνέχεια, το υγρό απόβλητο θα οδηγείται σε έναν βιοαντιδραστήρα νιτροποίησης, ο οποίος περιέχει ενθυλακωμένους βιοκαταλύτες Lentikats, με σκοπό την πλήρη νιτροποίηση της αμμωνίας. Έπειτα, το νιτροποιημένο πλέον απόβλητο, θα οδηγείται στην δεξαμενή/λίμνη επιπλεόντων φυτών, η οποία περιέχει φυτά του είδους E. Crassipes και S .Natans, φυτά γνωστά για τις ιδιότητες να αποσπούν μεγάλο μέρος των θρεπτικών απο υδάτινα σώματα και με γρήγορη ανάπτυξη.Τέλος, μετά τον ανάλογο χρόνο παραμονής στη λίμνη(18days), του νιτροποιημένου αποβλήτου, ο οποίος εξαρτάται από την ποιότητα της εκροής που απαιτείται, το εξυγιασμένο πλέον υγρό απόβλητο θα συλλέγεται για επαναχρησιμοποίηση, διάθεση ή περαιτέρω επεξεργασία. Η φυτική βιομάζα που θα παράγεται(40 gr/(day m2)) θα συλλέγεται με αραίωση των πιο μεγάλων ηλικιακά φυτών, και ανάλογα με την εγκατάσταση και το χώρο που βρίσκεται το σύστημά, η παραχθείσα φυτική βιομάζα θα επεξεργάζεται ανάλογα. Στις πειραματικές διατάξεις, το σύστημα δοκιμάστηκε με δύο τρόπους. Όταν στο απόβλητο υπάρχει μεγάλη ποσότητα ουρίας, η οποία υδρολύεται και παράγει επιπλέον αμμωνία, επιλέγεται, είτε πρώτα να επιτραπεί να λάβει χώρα η υδρόλυση(4days) αυτή και στη συνέχεια να υπάρξει συνεχή παροχή(1,5L/day) και λειτουργία του συστήματος(Treactor=1,6days), είτε χωρίς να επιτευχθεί υδρόλυση, η ποσότητα του αποβλήτου να εισέρχεται απο την δεξαμενή σταθεροποίησης καθορισμένη από τις αυξομειώσεις του pH του βιοαντιδραστήρα (ρύθμιση pH) για να αποφευχθεί συσσώρευση αμμωνίας στον βιοαντιδραστήρα και πιθανές αστοχίες του συστήματος. Η δεύτερη τεχνική μπορεί να χρησιμοποιηθεί και στις δυο περιπτώσεις, είτε με υδρόλυση ουρίας, είτε χωρίς. Η συνεχής λειτουργία όμως, χωρίς αρχική υδρόλυση ουρίας, δεν λειτουργεί σωστά καθώς υπάρχει συσσώρευση αμμωνίας μέσα στον βιοαντιδραστήρα.Αφού έχει λειτουργήσει και δοκιμάστει το σύστημα στις διάφορες καταστάσεις, θα καταγραφεί η παραγωγή φυτικής βιομάζας(40 gr/(day m2)), θα προταθούν τρόποι αξιοποίησης αυτής, ανάλογα της τοποθεσίας του συστήματος και το υγρό απόβλητο το οποίο επεξεργάζεται. Θα δημιουργηθούν επίσης διαγράμματα ροής ενός ολοκληρωμένου τέτοιου συστήματος, καθώς και θα αναφερθούν πρακτικά παραδείγματα εφαρμογής τους με κοστολόγιο και εξοπλισμό.Συμπερασματικά, ολοκληρώνοντας τις πειραματικές διαδικασίες, φαίνεται πόσο οικονομικό, οικολογικό και απλό είναι ένα τέτοιο σύστημα. Είναι ικανό να επεξεργάζεται απόβλητο με υψηλές συγκεντρώσεις σε αμμωνία, δίνοντας μια ποιοτικά ικανοποιητική εκροή. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο του, για επεξεργασία υγρών αποβλήτων με ελάχιστα λειτουργικά κόστη και απαιτήσεις σε προσωπικό, είτε μπορεί να ενσωματωθεί σε μια ήδη υπάρχουσα εγκατάσταση επεξεργασίας υγρών αποβλήτων για επεξεργασία κάποιου ρεύματος. Καθώς ανακτώνται και θρεπτικά στοιχεία απο τα απόβλητα, έχει θετική παράμετρο στα οικονομικά της συνολικής επεξεργασίας του εκάστοτε αποβλήτου, παρέχει οικονομικό όφελος απο την αξιοποίηση της παραχθείσας φυτικής βιομάζας.

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες

Στατιστικά