Η διπλωματική εργασία μελετά, σε όρους τεχνικούς και οικονομικούς, τη σκοπιμότητα χρήσης της τεχνολογίας των μεμβρανών στην επεξεργασία υγρών αστικών αποβλήτων. Η μελέτη αυτή επικεντρώνεται στην επαναχρησιμοποίηση, των επεξεργασμένων εκροών μονάδων επεξεργασίας αστικών λυμάτων για αρδευτικούς σκοπούς.
Kαταρχήν παρουσιάζεται η τεχνολογία των μεμβρανών και στη συνέχεια πραγματοποιείται σύγκριση της εν λόγω τεχνολογίας με τις συμβατικές μεθόδους δευτεροβάθμιας επεξεργασίας, ενεργού ιλύος / παρατεταμένου αερισμού αλλά και τις μεθόδους τριτοβάθμιας επεξεργασίας λυμάτων.
Αρχικά, η σύγκριση των τεχνολογιών, δείχνει ότι η επιλογή συστημάτων μεμβρανών υπερδιήθησης δίδει θετικότερα αποτελέσματα από τη συμβατική μέθοδο της ενεργού ιλύος, δηλαδή καλύτερη ποιότητα εκροής σε βασικές παραμέτρους, όπως BOD5, Ολικά Αιωρούμενα Στερεά, Ολικά Κολοβακτηρίδια, Θολερότητα. Επίσης, παρουσιάζει καλύτερα χαρακτηριστικά στη ροή της επεξεργασίας, με μικρότερες ηλικίες λάσπης, εντατικότερη βιολογική επεξεργασία λόγω υψηλότερων συγκεντρώσεων μεικτού υγρού (MLSS) αλλά και μικρότερους όγκους εγκαταστάσεων, με αποτέλεσμα να απαιτείται περίπου η μισή από την αρχικά απαιτούμενη έκταση.
Σε ακόμη πιο ειδική προσέγγιση, η επεξεργασία με μεμβράνες καταλήγει σε δραστικό περιορισμό/ απομάκρυνση πολλών μικρορυπαντών και ιχνοστοιχείων, αποδίδοντας πολύ καλύτερα σε σχέση με τη συμβατική μέθοδο και σχεδόν συγκρίσιμα με τριτοβάθμιες επεξεργασίες συμβατικές ή / και προχωρημένες.
Ενδιαφέρον παρουσιάζει η σύγκριση και των οικονομικών δεδομένων. Με βάση αυτή, η κατασκευή και λειτουργία μονάδων επεξεργασίας με μεμβράνες είναι πλέον ανταγωνιστική και ίσως πλεονεκτικότερη από τη συμβατική τεχνολογία που απαιτεί και τριτοβάθμια συστήματα για να επιτύχει ίδια ποιότητα εκροής.
Στην περίπτωση μάλιστα της χρήσης για άρδευση, όπου οι πραγματικές απαιτήσεις δεν είναι πολύ αυστηρές, κυρίως στην επιδίωξη απουσίας βακτηριδίων και μικροοργανισμών, η επεξεργασία με μεμβράνες υπερδιήθησης μπορεί να αποδειχθεί σαφώς οικονομικότερη και κατασκευαστικά και λειτουργικά από συμβατική δευτεροβάθμια και τριτοβάθμια επεξεργασία με απολύμανση.
Πραγματοποιείται επίσης περιγραφή των κανονιστικών διατάξεων για νερό άρδευσης από εκροή βιολογικού καθαρισμού. Οι διατάξεις αυτές ποικίλλουν από χώρα σε χώρα, και κυμαίνονται από τις πιο ευέλικτες αρχές του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας, που όμως διασφαλίζουν πλήρως τη δημόσια υγεία, έως τις πλέον αυστηρές της πολιτείας της Καλιφόρνια ή/και τις ακόμη αυστηρότερες της USEPA / USAID στην απαίτηση πλήρους απουσίας μικροβιακής μόλυνσης στην εκροή.
Έτσι, για την Ελλάδα, που σχετικά πρόσφατα, θέσπισε κανονιστικό πλαίσιο για την επαναχρησιμοποίηση επεξεργασμένων λυμάτων, η σχετική αυστηρότητα των διατάξεων θα οδηγήσει σε υψηλότερα κόστη επένδυσης για αναβάθμιση υφιστάμενων μονάδων με προσθήκη συστημάτων μεμβρανών και στόχο την επαναχρησιμοποίηση της εκροής για άρδευση γεωργικών εκτάσεων, κυρίως για καλλιέργειες βρώσιμων φυτών που καταναλώνονται ωμά. Αυτό γιατί θα απαιτείται η προσθήκη και διάταξης απολύμανσης UV, για την επίτευξη των ορίων της εκροής.
Στην επόμενη περίοδο αναμένεται να υπάρξει πιο εκτεταμένη εφαρμογή σχεδίων για αναβάθμιση βιολογικών καθαρισμών στην Ελλάδα, με στόχο την παραγωγή νερού για άρδευση, λόγω της συνεχούς υποβάθμισης των υδατικών αποθεμάτων και της ανάγκης για εξοικονόμηση καθαρού νερού.
This thesis, attempts to explore, in technical and financial terms, the feasibility of Membrane Reactor systems use in wastewater treatment. It focuses especially in reuse of effluents from wastewater treatment plants for irrigation purposes.
Analysis is done at first, individually for membrane technology and afterwards in comparison to conventional secondary treatment methods of activated sludge / extended aeration and also to tertiary treatment processes.
Initially comparison of technologies, shows that selection of UltraFiltration membrane method, delivers better results than conventional activated sludge, as far as basic parameters are concerned, like BOD5, Total Suspended Solids, Total Coliforms and Turbidity. Also, it has better performance in flow process, with lower sludge age, more intensive biological process due to higher concentration of MLSS, and also smaller facilities volumes, almost half than those required in conventional methods.
In more specific approach, membrane treatment results in drastic reduction / removal of several micro pollutants, performing thus much more effectively than conventional method and in most cases comparably to tertiary, classic or advanced, methods.
Interesting is as well the comparison of financial data. According to that, construction and operation of Membrane Reactors is competitive and year by year more efficient than the conventional secondary treatment that requires additional tertiary treatment to achieve similar effluent results.
In the case of irrigation, where actual demands are not too strict, in pursuing total absence of microorganisms and bacteria, membrane treatment can prove substantially less expensive both for construction and operational costs, compared to secondary and tertiary treatment combined.
The regulatory frames for irrigation water derived from wastewater treatment effluent are discussed. The latter varies from country to country and from a rather flexible frame of World Health Organization, ensuring though totally public health protection, up to a quite strict one of California State, USA or even USEPA/USAID, that demands almost total absence of pathogenic microorganisms in the effluent stream.
So, for Greece, that has recently put into action, a regulatory frame more close to California State limits, the stricter demand for the effluent quality, may lead to elevated investment costs for upgrading existing Wastewater Treatment Plants, in order to use effluent for irrigation, because an additional disinfection facility of UV will be necessary.
Nevertheless, in close future, there is going to be a more extended application of plans to upgrade WTPs in Greece, aiming the production of irrigation water from the advanced treatment of effluents. And this is because of the continuous shortage of water supply and the need for saving fresh water.
Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Κύρια Αρχεία Διατριβής
Προχωρημένη Διαχείριση υγρών αστικών αποβλήτων με τη χρήση μεμβρανών διήθησης με στόχο την επαναχρησιμοποίηση των επεξεργασμένων λυμάτων για άρδευση - Identifier: 81930
Internal display of the 81930 entity interconnections (Node labels correspond to identifiers)
