Σύγκριση της απόδοσης διαφόρων συστημάτων επεξεργασίας λυμάτων με απομάκρυνση θρεπτικών αλάτων(αζώτου και φωσφόρου) από αστικά υγρά απόβλητα. Προτάσεις για βελτιστοποίηση σχεδιασμού των μονάδων αυτών
Comparison of the performance of various sewage treatment systems by removing nutrients (nitrogen and phosphorus) from urban waste water. Suggestions for optimization of design of these units (Αγγλική)
Το άζωτο είναι ένας από τους σημαντικότερους ρύπους των υδάτινων σωμάτων και υπάρχει κυρίως στα λύματα ως αμμωνιακό άζωτο. Στη διαδικασία βιολογικής απομάκρυνσης αζώτου (Biological Nutrient Removal), το άζωτο απομακρύνεται σε δύο στάδια μέσω διαδικασιών νιτροποίησης και απονιτροποίησης. Η διαδικασία αυτή διεξάγεται κυρίως από βακτήρια οξείδωσης αμμωνίας (ΑΟΒ), ως κύριους οξειδωτικούς οργανισμούς. Ωστόσο, σε αυτή τη διαδικασία μπορούν να εμπλακούν και άλλοι οργανισμοί, όπως τα Anammox βακτήρια (Anaerobic AMMonium OXidation) τα οποία μετατρέπουν το αμμωνίο και τα νιτρώδη σε αέριο άζωτο απευθείας.
Ο φώσφορος, καθώς αποτελεί σημαντικό μακροθρεπτικό συστατικό, είναι σημαντικός ρύπος που συμβάλλει στον ευτροφισμό των υδρόβιων συστημάτων ως βασικό περιοριστικό θρεπτικό συστατικό. Η βιολογική διαδικασία που χρησιμοποιείται για τις διαδικασίες αφαίρεσης φωσφόρου είναι γνωστή ως ενισχυμένη βιολογική απομάκρυνση φωσφόρου (Enchanged Biological Phosphorus Removal).
Σε αυτή την εργασία αναλύθηκαν διάφορα συστήματα απομάκρυνσης αζώτου και φωσφόρου από τα αστικά λύματα και συγκρίθηκε η απόδοσή τους.
Η χρήση του βακτηρίου Anammox για την απομάκρυνση αζώτου από τα αστικά λύματα, είναι μια αξιοσημείωτη διαδικασία μικροβιακής μετατροπής-συντόμευσης του κύκλου αζώτου με μετατροπή αμμωνίου και νιτρωδών σε αέριο άζωτο απευθείας: το αμμώνιο οξειδώνεται χρησιμοποιώντας νιτρώδες άλας, ως δέκτη ηλεκτρονίων, για να παράγει αέριο άζωτο με βακτήρια οξείδωσης του αναερόβιου αμμωνίου (AnAOB). Αυτό αποτελεί μια ελκυστική επιλογή καθώς υπερέχει στις αποδόσεις και στην παραγωγή ενέργειας, ενώ μειώνει σημαντικά τις ανάγκες διαχείρισης της ιλύος και μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην πλευρική ροή και για την αφαίρεση φωσφορικών αλάτων, σε αντιπαράθεση με την παραδοσιακή μέθοδο νιτροποίησης/ απονιτροποίησης, που χρησιμοποιείται σήμερα.
Μεταξύ των καθιερωμένων τεχνολογιών απομάκρυνσης φωσφόρου από τα αστικά λύματα, η ενισχυμένη βιολογική απομάκρυνση του φωσφόρου (Enhanced Biological Phosphorus Removal, EBPR) και η χημική κατακρήμνιση έχουν την πιο διαδεδομένη χρήση. Η ανάκτηση φωσφόρου από τα αστικά λύματα είναι μια προοπτική επωφελής υπό συγκεκριμένες συνθήκες.
Η επεξεργασία λυμάτων μπορεί να σχεδιαστεί με ευέλικτες τεχνολογίες και προσθήκες που επιτρέπουν ανάκτηση αζώτου και φωσφόρου. Η αποκατάσταση των φυσικών κύκλων των θρεπτικών ουσιών μπορεί να αποφέρει εξοικονόμηση πόρων και ταυτόχρονα μικρότερες περιβαλλοντικές επιπτώσεις.
Nitrogen is one of the most important pollutants of water bodies and is predominantly in the effluent as ammonia. In the process of Biological Nutrient Removal (ΒNR), nitrogen is removed in two stages through nitrification and denitrification processes. This process is mainly carried out by ammonia oxidation bacteria (AOB) as the main oxidizing organisms. However, other organisms such as Anammox(Anaerobic Ammonium Oxidation), which convert ammonia and nitrites into nitrogen gas directly, can be involved in this process.
Phosphorus, as an essential macronutrient, is an important pollutant that contributes to eutrophication of aquatic systems as a key limiting nutrient. The biological process used for phosphorus removal processes, is known as Enhanced Biological Phosphorus Removal.
In this study, various nitrogen and phosphorus removal systems were analyzed by urban wastewater and their performance was compared.
The use of the Anammox bacteria to remove nitrogen from urban wastewater is a remarkable process of microbial transformation-reduction of the nitrogen cycle by the conversion of ammonium and nitrites into nitrogen gas directly: ammonium is oxidized using nitrite as an electron acceptor to produce gas nitrogen with anaerobic ammonium oxidation bacteria (AnAOB). This is an attractive option as it excels in yields and energy production, while significantly reducing sludge management needs and can be used in lateral flow and phosphate removal, as opposed to the traditional nitrification / denitrification method currently used.
Among the established phosphorus removal technologies from urban waste water, Enhanced Biological Phosphorus Removal (EBPR) and chemical precipitation have the most widespread use. The recovery of phosphorus from urban waste water is a beneficial prospect under specific circumstances.
Sewage treatment can be designed with flexible technologies and additions that allow the recovery of nitrogen and phosphorus. Restoring natural cycles of nutrients can result in both resource savings and minor environmental impacts.
Σύγκριση της απόδοσης διαφόρων συστημάτων επεξεργασίας λυμάτων με απομάκρυνση θρεπτικών αλάτων(αζώτου και φωσφόρου) από αστικά υγρά απόβλητα. Προτάσεις για βελτιστοποίηση σχεδιασμού των μονάδων αυτών Περιγραφή: tsifodimou_diplomatiki.pdf (pdf)
Book Reader Άδεια: Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Διεθνές Πληροφορίες: Κυρίως σώμα διπλωματικής Μέγεθος: 11.6 MB
Σύγκριση της απόδοσης διαφόρων συστημάτων επεξεργασίας λυμάτων με απομάκρυνση θρεπτικών αλάτων(αζώτου και φωσφόρου) από αστικά υγρά απόβλητα. Προτάσεις για βελτιστοποίηση σχεδιασμού των μονάδων αυτών - Identifier: 80471
Internal display of the 80471 entity interconnections (Node labels correspond to identifiers)