ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΛΥΜΑΤΩΝ ΜΕ ΣΥΜΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΑΕΡΙΟΥ/ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ

  1. MSc thesis
  2. ΤΡΙΑΝΤΑΦΥΛΛΟΥ, ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ
  3. Διαχείριση Αποβλήτων (ΔΙΑ)
  4. 19 Σεπτεμβρίου 2021 [2021-09-19]
  5. Ελληνικά
  6. 136
  7. ΧΡΥΣΙΚΟΠΟΥΛΟΣ, ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ
  8. ΧΡΥΣΙΚΟΠΟΥΛΟΣ, ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ | ΜΕΛΙΔΗΣ, ΠΑΡΑΣΧΟΣ
  9. Εγκατάσταση Επεξεργασίας Λυμάτων | Wastewater Treatment Plant | Αναερόβια Χώνευση | Anaerobic digestion | Βιοαέριο | Biogas | Υδρογόνο | Hydrogen | Ανάκτηση Ενέργειας | Energy Recovery
  10. 2
  11. 3
  12. 65
  13. Περιέχει : πίνακες και εικόνες
    • Το νερό αποτελεί έναν από τους σημαντικότερους πόρους, ο οποίος είναι άρρηκτα συνδεδεμένος τόσο με την ίδια την ζωή όσο και με την ανάπτυξη και την ευημερία της κοινωνίας, καθώς και με μία πληθώρα ανθρώπινων δραστηριοτήτων. Τα παραπροϊόντα των ανθρωπίνων δραστηριοτήτων εγκυμονούν κινδύνους υποβάθμισης, ρύπανσης ή και μόλυνσης του περιβάλλοντος κάτω από την αλόγιστη διάθεση τους. Ειδικότερα, το ύδωρ που απορρέει από τις δραστηριότητες που σχετίζονται με την ατομική καθαριότητα και υγιεινή του ατόμου, το αστικό λύμα, δεν μπορεί να διατεθεί αλόγιστα στο περιβάλλον. Καθώς η διαθεσιμότητα του γλυκού νερού είναι περιορισμένη, η ραγδαία αύξηση του πληθυσμού και κατ΄ επέκταση του βιοτικού επιπέδου, αυξάνει την ανάγκη της επεξεργασίας των λυμάτων για την ασφαλή διάθεση τους στο περιβάλλον και διαμέσου της επαναχρησιμοποίησης τους στην επίτευξη της ευημερίας του περιβάλλοντος και των υδάτινων πόρων. Στην παρούσα εργασία , αρχικά στο Κεφάλαιο 1 πραγματοποιείται μία εισαγωγή στον ζωτικό ρόλο των Εγκαταστάσεων Επεξεργασίας Λυμάτων, διαμέσου της επεξεργασίας των αστικών λυμάτων, στην προστασία του περιβάλλοντος και στην ασφαλή διάθεση του επεξεργασμένου ύδατος στον αποδέκτη. Στο κεφάλαιο αυτό παρουσιάζονται τα ποιοτικά και ποσοτικά χαρακτηριστικά σύστασης των υγρών αποβλήτων, καθώς και οι μέθοδοι και τα στάδια επεξεργασίας που εφαρμόζονται στα υγρά απόβλητα για την επίτευξη του επιθυμητού βαθμού επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων. Έπειτα πραγματοποιείται μία περιγραφή των ιδιοτήτων και των μορφών της ιλύoς των αποβλήτων, όντας υποπροϊόν των σταδίων επεξεργασίας, καθώς και των κύριων διαδικασιών επεξεργασίας της που συνδέονται τόσο με την μείωση του όγκου της όσο και με την διασφάλιση της εξάλειψης των περιβαλλοντικών επιπτώσεων που σχετίζονται με την διάθεση της στο περιβάλλον. Έπειτα στο Κεφάλαιο 2 ακολουθεί η ενότητα της Αναερόβιας Χώνευσης της ιλύος, η οποία αναβαθμίζει τον ρόλο των Εγκαταστάσεων Επεξεργασίας Αποβλήτων μέσω του παραγόμενου βιοαερίου, σε κέντρα παραγωγής θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας, δίνοντας τους την δυνατότητα όχι μόνο της πλήρης κάλυψης των ενεργειακών απαιτήσεων της εγκατάστασης αλλά και την τροφοδότηση ενεργείας/θερμότητας στο τριγύρω δίκτυο. Το στάδιο της αναερόβιας χώνευσης το οποίο παράγει το βιοαέριο, προσφέρει μια αποτελεσματική διαχείριση και ελάττωση της παραγόμενης ιλύος, ελαττώνοντας παράλληλα τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου παράγοντας σημαντικές ποσότητες βιοκαυσίμου. Αρχικά πραγματοποιείται μία εισαγωγή του φαινομένου της αναερόβιας χώνευσης και έπειτα ακολουθεί η περιγραφή των σταδίων και των παραγόντων που επηρεάζουν την αερόβια χώνευση. Έπειτα ακολουθεί μια λεπτομερής αναφορά των συστημάτων/αντιδραστήρων αναερόβιας χώνευσης και στην συνέχεια παρουσιάζεται το υπόστρωμα της αναερόβιας χώνευσης στις Εγκαταστάσεις Επεξεργασίας Λυμάτων, με τα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά του καθώς και με τις μεθόδους προεπεξεργασίας που μπορούν να εφαρμοστούν για την αύξηση του παραγόμενου βιοαερίου. Τέλος παρουσιάζονται οι ενεργειακές απαιτήσεις των εγκαταστάσεων καθώς και η δυνατότητα ανάκτησης ενέργειας και κάλυψης των αναγκών μέσο του παραγόμενου βιοαερίου. Στο Κεφάλαιο 3, παρουσιάζεται το Υδρογόνο. Το παραγόμενο βιοαέριο της εγκατάστασης κάτω από μία σειρά μεθόδων καθαρισμού και επεξεργασίας αναμορφώνεται σε υδρογόνο, το οποίο ως ανανεώσιμος φορέας ενέργειας διαδραματίζει σημαντική πηγή μετάβασης σε οικονομίες δίχως εκπομπές άνθρακα. Στην παρούσα ενότητα γίνεται μία μικρή εισαγωγή των χαρακτηριστικών και των ιδιοτήτων του υδρογόνου και έπειτα πραγματοποιείται μία λεπτομερής περιγραφή των διεργασιών παραγωγής υδρογόνου καθώς και των τεχνολογιών τελικής χρήσης του. Έπειτα παρουσιάζονται παγκόσμιας κλίμακας πρότζεκτ, τα οποία χρησιμοποιούν το παραγόμενο βιοαέριο εγκαταστάσεων επεξεργασίας αστικών λυμάτων για την καινοτόμα παραγωγή ‘πράσινου’ υδρογόνου, θέτοντας τα πρώτα βήματα για την απεξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα και την μελλοντική αειφορία του περιβάλλοντος. Ακολούθως στο Κεφάλαιο 4, πραγματοποιήθηκε ένας λεπτομερής ποιοτικός σχεδιασμός μιας Εγκατάστασης Επεξεργασίας Λυμάτων, της οποίας το παραγόμενο βιοαέριο από το στάδιο της αναερόβιας χώνευσης, οδηγείται προς καθαρισμό για την αφαίρεση ανεπιθύμητων προσμίξεων και έπειτα μέσω της διεργασίας αναμόρφωσης με ατμό, αναβαθμίζεται σε υδρογόνο, το οποίο έπειτα οδηγείται για συμπαραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας σε κυψέλες καυσίμου. Η ενότητα αυτήν υποδιαιρείται στις επιμέρους κατηγορίες διεργασιών/ροών της γραμμής των υγρών, της γραμμής της Ιλύος/Βιοαερίου και της διεργασίας παραγωγής υδρογόνου. Τέλος στο Κεφάλαιο 5 πραγματοποιείται μία λεπτομερής ανάλυση των δεδομένων και έπειτα στο Κεφάλαιο 6 εξάγονται τα αναλυτικά συμπεράσματα της παρούσας διπλωματικής διατριβής.
    • Water is one of the most important resources, which is inextricably linked to life itself and to the development and prosperity of society, as well as to a multitude of human activities. The byproducts of human activities pose risks of degradation, pollution or contamination of the environment below their thoughtless disposal. In particular, the water resulting from activities related to personal cleanliness and hygiene of the person, urban sewage, can be placed thoughtlessly environment. As the availability of fresh water is limited, the rapid increase in population and consequently the standard/quality of living, increases the need for waste water treatment for safe disposal in the environment and through their reuse to achieve prosperity of the environment and water resources. In the present work, first in Chapter 1 an introduction is made to the vital role of Wastewater Treatment Plants, through the treatment of urban wastewater, the protection of the environment and the safe disposal of treated water to the recipient. This chapter presents the qualitative and quantitative characteristics of liquid waste composition, as well as the treatment methods and steps applied to liquid waste to achieve the desired degree of wastewater treatment. A description is then made of the properties and forms of the waste sludge, being a by-product of the treatment stages, as well as its main treatment processes related to both reducing its volume and ensuring the elimination of the environmental impacts associated with its disposal in the environment. Then in Chapter 2 follows the section of Anaerobic Sludge Digestion, which upgrades the role of Wastewater Treatment Plants through the produced biogas, in heat and electricity production centers, giving them the ability to not only complete coverage of energy requirements of the plant but also to supply energy / heat to the surrounding network. The anaerobic digestion stage which produces biogas, offers an efficient management and reduction of the sludge produced, while reducing greenhouse gas emissions by producing significant amounts of biofuel. Originally performed an insertion of the phenomenon of the anaerobic digester and then followed by a description of steps and the factors that affect the aerobic digestion. Then follows a detailed report of the anaerobic digestion systems / reactors and then the anaerobic digestion substrate at the Wastewater Treatment Plant, with its physicochemical characteristics as well as the pretreatment methods that can be applied to increase the biogas produced. Finally presents the energy requirements of the plant and the possibility of energy recovery and addressing the means of biogas needs. In Chapter 3, Hydrogen is presented. The biogas produced by the plant under a series of purification and treatment methods is transformed into hydrogen, which as a renewable energy carrier plays an important source of transition to economies without carbon emissions. This section is a short introduction of the characteristics and properties of hydrogen and then performed a detailed description of the hydrogen production processes and end-use technologies. Then presented global project, which use the produced biogas sewage treatment facilities for the production of innovative 'green' hydrogen, laying the first steps in dependence on fossil fuels and the future environmental sustainability. Subsequently, in Chapter 4, a detailed quality design of a Wastewater Treatment Plant was carried out, of which the produced biogas from anaerobic digestion stage is conducted to purification to remove undesirable impurities, and then through the reforming process with steam, is upgraded to hydrogen, which is then driven for cogeneration of electricity and heat in fuel cells. The section that is divided into the sub-categories of processes / flows of liquid line, the line of Sludge / Biogas and Hydrogen production. Finally, in Chapter 5, a detailed analysis of the data is performed and then in Chapter 6, the detailed conclusions of this dissertation are drawn.
  15. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.