Απομάκρυνση Αζώτου σε Τεχνητούς Υγροτόπους

  1. MSc thesis
  2. Γαβριηλίδης, Γεώργιος
  3. Διαχείριση Αποβλήτων (ΔΙΑ)
  4. 15 Σεπτεμβρίου 2018 [2018-09-15]
  5. Ελληνικά
  6. 78
  7. Άκρατος, Χρήστος
  8. Άκρατος , Χρήστος | Κορνάρος, Μιχαήλ
  9. τεχνητοί υγρότοποι | διαχείριση Αζώτου | Απομάκρυνση Αζώτου
  10. 74
  11. Σχήμα 2.1 Τεχνητός υγρότοπος ελεύθερης επιφανειακής ροής (https://www.sswm.info/node/8257) 9 Σχήμα 2.2 Τεχνητός υγρότοπος υπόγειας οριζόντιας ροής (http://sudied.blogspot.com/2010/04/water-and-city.html) 11 Σχήμα 2.3 Τεχνητός υγρότοπος κάθετης ροής (https://www.sswm.info/water-nutrient-cycle/wastewater-treatment/hardwares/semi-centralised-wastewater-treatments/vertical-flow-constructed-wetland). 12 Σχήμα 2.4 Υβριδικός τεχνητός υγρότοπος οριζόντιας- κάθετης ροής (Brix et al 1999). 13 Σχήμα 2.5 Ο τεχνητός υγρότοπος τριών σταδίων που χρησιμοποιήθηκε από τους Sharma et al (2011) 14 Σχήμα 2.6 Υβριδικός τεχνητός υγρότοπος ελεύθερης επιφανειακής ροής όπως χρησιμοποιήθηκε από τους Yeh and Wu (2009). 14 Σχήμα 3.1 Ο κύκλος του αζώτου (http://www.siue.edu/~rbrugam/Nitrogen.pdf). 18 Σχήμα 3.2 Η σταθεροποίηση του αζώτου (http://lifeofplant.blogspot.com/2011/03/nitrogen-fixation.html)` 22 Σχήμα 3.3 Σχηματική αναπαράσταση των πηγών εκπομπών οξειδίων του αζώτου από το έδαφος και το νερό (ΙΡΡC 2006). 23 Σχήμα 3.4 Ατμοσφαιρικές εκπομπές αζώτου (Αneja et al 2001) 24 Σχήμα 4.1 Το σχέδιο του υγρότοπου που χρησιμοποιήθηκε από τους Cottinghum et al (1999) 27 Σχήμα 4.2 Το διάγραμμα ροής του υβριδικού τεχνητού υγρότοπου των Yi and Lee (2009). 1. Πρώτο επίπεδο, 2. Δεύτερο επίπεδο, 3. Τρίτο επίπεδο, 4. Φύτευση υγρότοπου, 5. Κυψέλωτό κελί κάτω μέρους, 6. Ενδιάμεσο κυκλικό κελί 7. Ανώτερο κυκλικό κελί. 29 Σχήμα 4.3 Πειραματική διάταξη τεχνητού υγρότοπου οριζόντιας επιφανειακής ροής και β) περιοχή τοποθέτησης δειγματοληπτικού σωλήνα (Patil και Chakraborty 2016) 31 Σχήμα 4.4: Σχηματική αναπαράσταση του κάθετου τεχνητού υγρότοπου των Zheng et al (2013). 32 Σχήμα 4.5: Οι συγκεντρώσεις ΝΗ4-Ν ΝΟ3-Ν και ΝΟ2-Ν στις εισροές και εκροές των πέντε αντιδραστήρων υγρότοπων που χρησιμοποιήθηκαν από τους Fan et al (2013). 34 Σχήμα 4.6 Διάταξη τεχνητών υγρότοπων που μελετήθηκαν από τους Li et al (2014). 34 Σχήμα 4.7 Η διαδικασία απομάκρυνσης του αυτότροφου αζώτου από τεχνητούς υγρότοπους (Hu et al 2014). 37 Σχήμα 4.8: Διαμόρφωση της διαδικασίας απομάκρυνσης αυτότροφου αζώτου μέσω νιτρώδων συμπεριλαμβανομένων της φάσης τροφοδοσίας τη φάση πλημμύρισης τη φάση ξήρανσης και τη φάση ξεκούρασης (Wang et al 2017). 38 Σχήμα 4.9: Σχετική συνεισφορά των διαφόρων διεργασιών στην συνολική βιοχημική κατανάλωση του NO3-N όπως προσδιορίστηκε από τους Janagir et al (2017) σε δύο τεχνητούς υγρότοπους. 41 Σχήμα 4.10: Πιθανές αλληλεπιδράσεις στη ζώνη της ρίζας των υγρότοπων για την επεξεργασία υγρών αποβλήτων (Stottmeister et al 2003). 42 Σχήμα 4.11 Κατανομή φύτευσης στην εργασία των Katsenovick et al (2009) 46 Σχήμα 4.12 Οι τεχνητοί υγρότοποι που μελετήθηκαν από τους Hijosa Valsero et al (2012) 46 Σχήμα 4.13: Υπόγεια και υπέργεια απόδοση των Typha latifolia και Cyperus alternifolius L ως προς την απομάκρυνση αζώτου και βιομάζας (Leto et al 2013). 48 Σχήμα 4.14 Παράλληλη διάταξη τεχνητών υγρότοπων οριζόντιας ροής που χρησιμοποιήθηκε από τους Caselles – Osorio et al (2017) 49 Σχήμα 4.15: Οι μεταβολές στις συγκεντρώσεις α) ΝΗ3-Ν, β)NO2-N c) NO3-N με το χρόνο στα πειράματα των Zhang et al (2011). 53 Σχήμα 4.16 Η διαδικασία Anammox (Graaf et al 1997). 54 Σχήμα 4.17: Σχηματική αναπαράσταση της διάταξης για την παρακολούθηση της διαδικασίας Anammox από τους Wang and Li (2011). BCO είναι ο βιοαντιδραστήρας και CWI ο τεχνητός υγρότοπος υπόγειας ροής που χρησιμοποιήθηκε. 56 Σχήμα 4.18: Οι διαδικασίες απομάκρυνσης του αζώτου όπως καθορίστηκαν από τους Ligi et al (2015). 57 Σχήμα 4.19 Ο τεχνητός υγρότοπος που χρησιμοποιήθηκε στη μελέτη των Chen et al (2017). LW –υγρά απόβλητα χαμηλής δυναμικότητας, MW- υγρά απόβλητα μέσης δυναμικότητας και HW – υγρά απόβλητα μέγιστης δυναμικότητας. 58
    • Τις τελευταίες δεκαετίες γίνεται εκτενής έρευνα για την χρήση των τεχνητών υγροτόπων στη διαχείριση τόσο αστικών υγρών αποβλήτων, όσο και βιομηχανικών και αγροτο-βιομηχανικών υγρών αποβλήτων. Η χρήση λοιπόν τεχνητών υγροτόπων κερδίζει συνεχώς έδαφος για πολλούς λόγους κυρίως λόγω του χαμηλού κόστους κατασκευής και λειτουργίας. Το άζωτο αποτελεί έναν απ τους σημαντικότερους ρύπους που μπορούν να επεξεργασθούν με την συγκεκριμένη μέθοδο, γι αυτό κρίνεται σκόπιμο να διερευνηθεί, η χρήση τεχνητών υγροτόπων για την απομάκρυνση του Αζώτου. Η συγκεκριμένη εργασία αποτελεί μια βιβλιογραφική ανασκόπηση, σχετικά με την απομάκρυνση αζώτου στους τεχνητούς υγροτόπους. Επιμέρους στόχοι της εργασίας είναι: (α) η συλλογή βιβλιογραφικών πηγών σχετικών με το αντικείμενο εργασίας, (β) η διερεύνηση της αποτελεσματικότητας των τεχνητών υγροτόπων στην απομάκρυνση του αζώτου, (γ) η διερεύνηση της επίδρασης στην απόδοση των τεχνητών υγροτόπων διαφόρων λειτουργικών παραμέτρων (π.χ. είδος τεχνητού υγροτόπου, είδος βλάστησης, υδραυλικός χρόνος παραμονής κ.α.) και (δ) η αναγνώριση των διαφόρων μηχανισμών απομάκρυνσης. Η αναζήτηση των πληροφοριών πραγματοποιήθηκε στη βάση βιβλιογραφικών πηγών Scopus και Google Scholar. Αποδείχθηκε ότι υπάρχουν συγκεκριμένες τιμές των μελετώμενων παραμέτρων που αυξάνουν την απόδοση της απομάκρυνσης του αζώτου. Για παράδειγμα η αύξηση της θερμοκρασίας αυξάνει την απόδοση της νιτροποποίησης/ απονιτροποίησης επιτυγχάνοντας μεγάλους βαθμούς απομάκρυνσης του αζώτου που φτάνουν στο 90%. Η φύτευση στους τεχνητούς υγροτόπους οδηγεί σε αύξηση της απομάκρυνσης του αζώτου από 50-90%.
    • In recent decades, extensive research has been done on the use of artificial wetlands in the management of both municipal wastewater and industrial and agro-industrial wastewater. So the use of artificial wetlands is constantly gaining ground for many reasons, mainly due to the low cost of construction and operation. Nitrogen is one of the most important pollutants that can be processed by this method, so it is advisable to explore the use of artificial wetlands to remove nitrogen. This paper is a bibliographic review of nitrogen removal in artificial wetlands. The main objectives of the project are: (a) to collect bibliographic sources related to the subject of work, (b) to investigate the effectiveness of artificial wetlands in the removal of nitrogen, (c) to investigate the effect on the performance of artificial wetlands of various functional parameters eg species of artificial wetland, vegetation species, hydraulic residence time, etc.); and (d) the identification of the various removal mechanisms. Information was searched on the Scopus and Google Scholar bibliographic sources. It turned out, there are specific values of the studied parameters, that increase the efficiency, of nitrogen removal. For example, a raise in temperature, improves the efficiency of nitrification/denitrification, achieving high levels of nitrogen removal, reaching 90%. Planting in artificial wetlands, leads to an increased nitrogen removal, around 50-90%.
  13. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.