Σύγχρονες Τεχνολογίες Επεξεργασίας Υγρών Αποβλήτων με Στόχο την Ανάκτηση Νερού, Υλικών κι Ενέργειας

Modern Wastewater Treatment Technologies Towards Water, Material and Energy Recovery (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. Κουτσού, Χρυσαφένια
  3. Διαχείριση Αποβλήτων (ΔΙΑ)
  4. 17 Σεπτεμβρίου 2022 [2022-09-17]
  5. Ελληνικά
  6. 106
  7. Κομνίτσας, Κωνσταντίνος
  8. Κομνίτσας, Κωνσταντίνος | Στεφανάκης, Αλέξανδρος
  9. υγρά απόβλητα | προηγμένη επεξεργασία | κυκλική οικονομία | επαναχρησιμοποίηση | ανάκτηση | ενέργεια | συγκριτική αξιολόγηση | αστικά λύματα | αγρο-βιομηχανικά απόβλητα | θρεπτικά συστατικά | βιο-δραστικές ουσίες
  10. 4
  11. 185
  12. Περιέχει είκοσι τρία (23) Σχήματα και είκοσι (20) Πίνακες
    • Στην παρούσα Διπλωματική Εργασία διενεργείται ανασκόπηση και συγκριτική αξιολόγηση του συνόλου των σύγχρονων προηγμένων τεχνολογιών που επιτρέπουν τη συμμόρφωση της διαχείρισης των Υγρών Αποβλήτων με τις αρχές της Κυκλικής Οικονομίας. Στο πλαίσιο αυτό, εξετάζεται η μετάβαση από το συμβατικό σύστημα της «Ενεργού Ιλύος», σε ένα μοντέλο ολοκληρωμένης διαχείρισης των λυμάτων που στοχεύει στη μείωση του ρυπαντικού φορτίου με ταυτόχρονη παραγωγή νερού, για επαναχρησιμοποίηση σε διάφορες χρήσεις, στην παραγωγή ενέργειας και στην ανάκτηση συστατικών υψηλής προστιθέμενης αξίας. Η επαναχρησιμοποίηση του νερού, επιτυγχάνεται με μια πληθώρα τεχνολογιών. Ωστόσο, οι σύγχρονες τεχνολογικές εφαρμογές, πέραν άλλων κριτηρίων βιωσιμότητας, θα πρέπει να επιτυγχάνουν και έναν υψηλό βαθμό απομάκρυνσης των ιδιαιτέρως επιβλαβών αναδυόμενων οργανικών ρύπων. Συγκριτική αξιολόγηση, που διενεργήθηκε μεταξύ ώριμων τεχνολογιών (TRL>6), έδειξε ότι οι μεγαλύτεροι βαθμοί απομάκρυνσης (80-100%) επιτυγχάνονται με τον οζονισμό, τις προηγμένες διεργασίες οξείδωσης και τη διήθηση μεμβρανών (NF/RO). Ωστόσο, ο οζονισμός απαιτεί τη χαμηλότερη ειδική κατανάλωση ενέργειας (0,1-0,2 kWh/m3). Η ανάκτηση των θρεπτικών συστατικών από τα λύματα, κρίνεται επιτακτική για την προστασία του περιβάλλοντος από το φαινόμενο του ευτροφισμού και για την εξασφάλιση των μη-ανανεώσιμων φυσικών πόρων. Η χημική κατακρήμνιση, για την ανάκτηση των Ν και P μέσω του σχηματισμού στρουβίτη, βρίσκει τη μεγαλύτερη εφαρμογή λόγω της υψηλής απόδοσης και σταθερότητας της διεργασίας. Ωστόσο, η ανάκτηση ποιοτικότερων θρεπτικών συστατικών επιτυγχάνεται με διεργασίες μεμβρανών, μεταξύ των οποίων προκρίνονται τα συστήματα ώσμωσης (FO), λόγω της συνδυαστικής χαμηλότερης ενεργειακής απαίτησης και τάσης για ρύπανση στην επιφάνεια της μεμβράνης. Τα αγρο-βιομηχανικά απόβλητα είναι κατάλληλα για ενεργειακή εκμετάλλευση, λόγω του υψηλού βιο-διασπάσιμου οργανικού φορτίου που περιέχουν. Εφαρμόζεται αναερόβια χώνευση και ανάλογα με το είδος των λυμάτων, είναι δυνατόν να παράγονται 0,17 – 0,35 L CH4/g COD. Η επεξεργασία της εκροής, για την ανάκτηση των βιο-δραστικών ουσιών, αυξάνει το κόστος της διεργασίας, το οποίο αντισταθμίζεται από την εμπορική αξία των ανακτηθέντων ουσιών (10.000-20.000 €/kg).
    • In this Thesis, a review and comparative assessment of the main wastewater treatment technologies is conducted, which enables the compliance of the wastewater management with the Circular Economy principles. The transition from the conventional "Activated Sludge" system to an integrated wastewater treatment model is examined, which aims at the reduction of the water pollution load with simultaneous water production, for reuse in various applications, energy production and recovery of high-added value substances. Water reuse is achieved through a variety of technologies. However, current technological applications, in addition to other sustainability criteria, should also attain a high removal efficiency of the particularly harmful Contaminants of Emerging Concern. A comparative assessment between mature technologies (TRL>6), indicates that Ozonation, Advanced Oxidation Processes and Membrane Filtration (NF/RO) exhibit the highest removal efficiencies (80-100%). However, Ozonation requires the lowest specific energy consumption (0,1-0,2 kWh/m3). Nutrient recovery from wastewater is considered vital for the protection of the environment from eutrophication and in order to sustain non-renewable natural resources. Chemical precipitation, for the simultaneous recovery of N and P through the formation of struvite, is widely applied due to the high efficiency and stability of the process. However, higher quality nutrient products are recovered by Membrane Processes, among which Forward Osmosis (FO) systems are preferable, due to the lower energy consumption and tendency for membrane fouling. Agro-industrial wastewater is suitable for energy exploitation, due to the high bio-degradable organic load. Anaerobic treatment is applied and, depending on the waste, can be produced 0,17 to 0,35 L CH4/g COD. Recovery of the bio-active substances, increases the cost of the Agro-industrial wastewater treatment, which is counterbalanced by the commercial value of the recovered materials (10.000-20.000 €/kg).
  14. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.