ΡΥΠΑΝΤΙΚΕΣΟΥΣΙΕΣΛΥΜΑΤΩΝ...
TRANSCRIPT
ΕυτροφισμόςΦώσφορος
Μετάδοση ασθενειώνΠαθογόναΜακροχρόνιες επιπτώσειςΤοξικά
ΕυτροφισμόςΆζωτο
ΑποξυγόνωσηΚολλοειδή και διαλυμένα οργανικάΑποξυγόνωση,ΙζήματαΚαθιζήσιμα οργανικά
Οπτική ρύπανση επιπλεόντωνΛίπη-ΈλαιαΦθορές, ΙζήματαΆμμοςΕμφράξεις, ιζήματαΜεγάλα στερεά
ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣΡΥΠΑΝΤΙΚΕΣ ΟΥΣΙΕΣ ΛΥΜΑΤΩΝ
ΣΥΣΧΕΤΙΣΗ ΡΥΠΑΝΤΩΝ-ΕΠΙΠΤΩΣΕΩΝ
Βιολογική και Χημική ΕπεξεργασίαΦώσφορος
ΑπολύμανσηΠαθογόναΈλεγχοςστην Πηγή, ΠροεπεξεργασίαΤοξικά
Βιολογική ΕπεξεργασίαΆζωτο
Βιολογική ΕπεξεργασίαΚολλοειδή και διαλυμένα οργανικά
Πρωτοβάθμια ΚαθίζησηΚαθιζήσιμα οργανικά
ΑπολιπαντήςΛίπη-ΈλαιαΕξαμμωτήςΆμμοςΕσχάραΜεγάλα στερεά
ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΡΥΠΑΝΤΙΚΕΣ ΟΥΣΙΕΣ ΛΥΜΑΤΩΝ
ΣΥΣΧΕΤΙΣΗ ΡΥΠΑΝΤΩΝ-ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ
ΒΑΘΜΙΔΕΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ
Τοξικά
Παθογόνα
Φώσφορος
Άζωτο
Κολλοειδή καιδιαλυμένα οργανικά
Καθιζήσιμα οργανικά
Λίπη-Έλαια
Άμμος
Μεγάλα στερεά
Προεπεξεργασία
ΠρωτοβάθμιαΚαθίζηση
ΒιολογικήΕπεξεργασία
Απολύμανση
Έλεγχος στην πηγή
Επεξεργασία Ιλύος
ΕΤΕΡΟΤΡΟΦΙΚΟΣ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ(1.Αερόβιος, 2.Ανοξικός, 3. Αναγωγή Θειικών)
Ο2
ΝΟ3
SΟ4
CO2
ΑΠΟΔΕΚΤΕΣΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ
ΔΟΤΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ
Οργανικός C
Οργανικός C
NP
ΔΟΜΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ
Η2Ο
Ν2
Η2S
Χημική Ενέργεια
ΕτεροτροφικοίΜικροοργανισμοί
Ροή Ηλεκτρονίων
Προτεραιότητα
1
2
3
ΕτεροτροφικοίΜικροοργανισμοί
Σύνθεση
CO2
ΑΥΤΟΤΡΟΦΙΚΟΣ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ(Αυστηρά Αερόβιος)
Ο2
ΝΟ3
SΟ4
CO2
ΑΠΟΔΕΚΤΕΣΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ
ΔΟΤΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ
ΝΗ4
Οργανικός C
NP
ΔΟΜΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ
Χημική Ενέργεια
ΑυτοτροφικοίΜικροοργανισμοί
(Νιτροποιητές
Ροή Ηλεκτρονίων
ΑυτοτροφικοίΜικροοργανισμοί(Νιτροποιητές)
Σύνθεση
Η2Ο
ΝΟ3
Νιτροποίηση
ΕΤΕΡΟΤΡΟΦΙΚΟΣ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ(Αναερόβιος)
Ο2
ΝΟ3
SΟ4
CO2
ΑΠΟΔΕΚΤΕΣΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ
ΔΟΤΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ
Οργανικός C
Οργανικός C
NP
ΔΟΜΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ
CH4 Χημική Ενέργεια
ΕτεροτροφικοίΜικροοργανισμοί
(Αναερόβιοι)
Ροή Ηλεκτρονίων
ΕτεροτροφικοίΜικροοργανισμοί
(Αναερόβιοι)
Σύνθεση
CΟ2
ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ
ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΟΡΓΑΝΙΚΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ
Δράση αερόβιων ετεροτροφικών μικροοργανισμών (Μεταβολισμός)
Σύνθεση κυτταρικού υλικού Κάλυψη ενεργειακών αναγκών
Οργανικός C, N,P λυμάτων Οργανικός C Λυμάτων
Νέο κυτταρικό υλικό
Σύνθεση Χημική ενέργεια
Άλλες λειτουργίες
CO2
O2
Οξείδωση
Αερόβιος Βιολογικός Αντιδραστήρας
Ο2
CO2
C
N
P
b
Βιολογικός αντιδραστήρας (αεριζόμενος)(ΒΑ)
ΛύματαΑερισμός
ΑρχικήΒιομάζα
Σύνθεση
ΤελικήΒιομάζαΟξείδω
ση
Ενέργεια
ΒΑ+ΔΤΚ
Ο2
CO2
C
N
P
b
ΒΑ (αεριζόμενος) ΔεξαμενήΤελικής
Καθίζησης (ΔΤΚ)
ΑρχικήΒιομάζα
ΑερισμόςΛύματα
ΤελικήΒιομάζα
ΤελικήΒιομάζα
Ο2
CO2
C
N
P
+
b
ΒΑ (αεριζόμενος)
ΑερισμόςΛύματα ΔΤΚ
Έξοδος
Αντλιοστάσιο Ιλύος (Α/Ι)Περίσσεια Ιλύς
Ανακυκλοφορία Ιλύος
ΑρχικήΒιομάζα
ΤελικήΒιομάζα
ΤελικήΒιομάζα
ΒΑ +ΔΤΚ+Α/Ι
Ο2
CO2
C
NΗ4
P
+
b
Νιτροποίηση
ΝΟ3
ΑρχικοίΝιτροποιητές
ΑρχικήΒιομάζα
ΑερισμόςΛύματα ΔΤΚ
Έξοδος
Α/ΙΑνακυκλοφορία Ιλύος
ΒΑ ΜΕ ΝΙΤΡΟΠΟΙΗΣΗ
Ο2
CO2
C
+
b
Νιτροποίηση
ΝΟ3
ΝΟ3
Ν2
ΝΟ3
CO2
Εσωτερική Ανακυκλοφορία ΝΟ3
ΒΑ ΔΤΚ
Α/ΙΑνακυκλοφορία Ιλύος
Ανοξικόςτιδραστήρας
ναδευτήρας
Αερισμός
Έξοδος
Ο2
ΑΝΑΕΡΟΒΙΑ ΧΩΝΕΥΣΗ
CO2+CH4 (Βιοαέριο)
Περίσσειαιλύς
CO2Ανόργανα στερεά
ΚαυστήραςΘερμική Ενέργεια
Τ=350C
Αδρανή οργανικά
Διασπάσιμα οργανικάΧωνευμένη
ιλύς
Ο2
Q (1+r)Q
rQ
rQ+W
W
Q-W
Ανακυκλοφορία ιλύος
Περίσσεια ιλύς
ΔΤΚΑΕΡΟΒΙΟΣΒΑ
Α/Ι
ΤΥΠΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΝΕΡΓΟΥ ΙΛΥΟΣ
Ο2
Q (1+r)Q
rQ
rQ+W
W
Q-W
r”Q
ΑΝΟΞΙΚΟΣ
ΑΝΤΙΔΡΑ
ΣΤΗΡΑ
Σ
ΑΕΡΟΒΙΟΣΒΑ ΔΤΚ
Α/Ι
Περίσσεια ιλύς
Ανακυκλοφορία
ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΝΕΡΓΟΥ ΙΛΥΟΣ ΜΕ ΝΙΤΡΟΠΟΙΗΣΗ-ΑΠΟΝΙΤΡΟΠΟΙΗΣΗ
Εσωτερική Ανακυκλοφορία ΝΟ3
Ανάδευση
ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΙΛΥΟΣ
Πάχυνση Χώνευση Αφυδάτωση
Στραγγίδια
Επιπλέοντα
CH4+CO2 (Βιοαέριο)
Καυστήρας
Γεννήτρια
Αεριοφυλάκιο
Θερμική ΕνέργειαΓια Αύξηση
Θερμοκρασίας Ιλύος
Ηλεκτρική Ενέργεια
Τ=35 0 C
1-1,5%20-30%
Πυρσός (Καύση)
ΓιαΑνά
μιξη
Προσωρινή Αποθήκευση Βιοαερίου
ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΙΛΥΟΣ
Πάχυνση Χώνευση Αφυδάτωση
Στραγγίδια
Επιπλέοντα
CH4+CO2 (Βιοαέριο)
Γεννήτρια
Αεριοφυλάκιο
Θερμική Ενέργεια
Ηλεκτρική Ενέργεια
Τ=35 0 C
1-1,5%20-30%
ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΒΙΟΚΡΟΚΙΔΩΣΗΣ
Παραγωγή κροκιδωτικών από βακτηρίδια(Εξωκυτταρικά Πολυμερή)
Μικροκροκίδες
Κροκίδες
Αρνητικό φορτίο βακτηριδίων (κολλοειδή άρα αδυναμία καθίζησης)
Καθίζηση (στη ΔΤΚ)
ΑΝΑΓΚΑΙΟΤΗΤΑ ΒΙΟΚΡΟΚΙΔΩΣΗΣ ΣΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ
ΕΝΕΡΓΟΥ ΙΛΥΟΣ
ΒΑ ΔΤΚ
Α/Ι
Α/Ι
Έξοδος
Έξοδος
ΒΑΔΤΚ
= Οργανική Φόρτιση( F/M, kg BOD/Kg MLSS)
+
= Χρόνος παραμονής στερεών( θc, kg/kg d-1=d)
+
= Συντελεστής Μετατροπής Βιομάζας( Υ= Kg MLSS/ kg BOD)
= Βαθμός Απόδοσης=
( Ε )
+
= Βαθμός Οξείδωσης
+
= Συντελεστής Μετατροπής Βιομάζας( Υ= Kg MLSS/ kg BOD)
-
= Καθαρή Ταχύτητα Ανάπτυξης(μ, d-1)
+
Συσχέτιση Θc και F/M
F/M
Θc
1/Θc= Υ*Ε*(F/M)- b
+
= Χρόνος παραμονής στερεών( θc, kg/kg d-1=d)
+= Καθαρή Ταχύτητα Ανάπτυξης
(μ-b, d-1)
1/Θc=μ-b
ΟΡΙΣΜΟΙ
MLSS=ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ ΑΝΑΜΙΚΤΟΥ ΥΓΡΟΥ (στερεών στο ΒΑ)
X=ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗΜΙΚΡΟΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ (ποσοστό του MLSS)
Vα=ΟΓΚΟΣ ΒΑ
Vαν=ΟΓΚΟΣ ΑΝΟΞΙΚΟΥ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΑ
V*MLSS=ΜΑΖΑ ΣΤΕΡΕΩΝ ΣΤΟΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΑ
F=ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ BOD ΣΤΗΝ ΕΞΟΔΟ
Fo=ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ BOD ΣΤΗΝ ΕΙΣΟΔΟ
E=(Fo-F)/Fo=ΒΑΘΜΟΣ ΑΠΟΔΟΣΗΣ
Θc=ΧΡΟΝΟΣ ΠΑΡΑΜΟΝΗΣ ΣΤΕΡΕΩΝ=V*MLSS/Περίσσεια ιλύς (ημ)
F/M=ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΦΟΡΤΙΣΗ=Q*Fo/V*MLSS
Περίσσεια Ιλύς=(μ-b)*MLSS*V=Y*Q*(Fo-F)-b*X*V=Y*E*Q*Fo-b*X*V
ΟΡΙΣΜΟΙ
μ=ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΜΙΚΡΟΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ (ημ-1)
b=ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΘΑΝΑΤΟΥ ΜΙΚΡΟΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ (ημ-1)
μ-b=ΚΑΘΑΡΗ ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΜΙΚΡΟΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ (ημ-1)
W=ΠΑΡΟΧΗ ΠΕΡΙΣΣΕΙΑΣ ΙΛΥΟΣ
r=ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΑΝΑΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΣ
Q=ΠΑΡΟΧΗ ΛΥΜΑΤΩΝ
rQ=ΠΑΡΟΧΗ ΑΝΑΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΣ
Y=ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΒΙΟΜΑΖΑΣ(Βιομάζα=Μικροοργανισμοί)
Κινητική Monod
F
μ
μ max
μ= μmax*F/(ΚF+F)* DO/(KDO+DO)
μmax/2
ΚF
F
Θc=1/(μ-b)
F
F/M
F F/M Θc=V*MLSS/ Περίσσεια
M=V*MLSS
MLSS
V
περίσσεια
F/Μ=Q*Fo/V*MLSS
Q*Fo