ΣΥΣΧΕΤΙΣΗ ΡΥΠΑΝΤΩΝ-ΕΠΙΠΤΩΣΕΩΝ ΡΥΠΑΝΤΙΚΕΣ ΟΥΣΙΕΣ ΛΥΜΑΤΩΝ Μεγάλα στερεά Άμμος Λίπη-Έλαια Καθιζήσιμα οργανικά Κολλοειδή και διαλυμένα οργανικά Άζωτο Φώσφορος Παθογόνα Τοξικά ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ Εμφράξεις, ιζήματα Φθορές, Ιζήματα Οπτική ρύπανση επιπλεόντων Αποξυγόνωση,Ιζήματα Αποξυγόνωση Ευτροφισμός Ευτροφισμός Μετάδοση ασθενειών Μακροχρόνιες επιπτώσεις
ΣΥΣΧΕΤΙΣΗ ΡΥΠΑΝΤΩΝ-ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΡΥΠΑΝΤΙΚΕΣ ΟΥΣΙΕΣ ΛΥΜΑΤΩΝ Μεγάλα στερεά Άμμος Λίπη-Έλαια Καθιζήσιμα οργανικά Κολλοειδή και διαλυμένα οργανικά Άζωτο Φώσφορος Παθογόνα Τοξικά ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ Εσχάρα Εξαμμωτής Απολιπαντής Πρωτοβάθμια Καθίζηση Βιολογική Επεξεργασία Βιολογική Επεξεργασία Βιολογική και Χημική Επεξεργασία Απολύμανση Έλεγχοςστην Πηγή, Προεπεξεργασία
ΒΑΘΜΙΔΕΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ Μεγάλα στερεά Άμμος Λίπη-Έλαια Προεπεξεργασία Επεξεργασία Ιλύος Καθιζήσιμα οργανικά Κολλοειδή και διαλυμένα οργανικά Άζωτο Φώσφορος Πρωτοβάθμια Καθίζηση Βιολογική Επεξεργασία Παθογόνα Απολύμανση Τοξικά Έλεγχος στην πηγή
ΕΤΕΡΟΤΡΟΦΙΚΟΣ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ (1.Αερόβιος, 2.Ανοξικός, 3. Αναγωγή Θειικών) ΑΠΟΔΕΚΤΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ CO2 Ροή Ηλεκτρονίων Χημική Ενέργεια ΔΟΤΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ Οργανικός C Η 2 S Ν 2 SΟ4 ΝΟ3 3 2 Ετεροτροφικοί Μικροοργανισμοί Σύνθεση CO2 ΔΟΜΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ Η 2 Ο Ο2 1 Προτεραιότητα Ετεροτροφικοί Μικροοργανισμοί Οργανικός C N P
ΑΥΤΟΤΡΟΦΙΚΟΣ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ (Αυστηρά Αερόβιος) ΑΠΟΔΕΚΤΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ CO2 Ροή Ηλεκτρονίων Χημική Ενέργεια ΔΟΤΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ ΝΗ4 Νιτροποίηση SΟ4 ΝΟ3 Αυτοτροφικοί Μικροοργανισμοί (Νιτροποιητές Σύνθεση ΝΟ3 ΔΟΜΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ Η 2 Ο Ο2 Αυτοτροφικοί Μικροοργανισμοί (Νιτροποιητές) Οργανικός C N P
ΕΤΕΡΟΤΡΟΦΙΚΟΣ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ (Αναερόβιος) CH4 ΑΠΟΔΕΚΤΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ CO2 Ροή Ηλεκτρονίων Χημική Ενέργεια ΔΟΤΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ Οργανικός C SΟ4 ΝΟ3 Ετεροτροφικοί Μικροοργανισμοί (Αναερόβιοι) Σύνθεση CΟ2 ΔΟΜΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ Ο2 Ετεροτροφικοί Μικροοργανισμοί (Αναερόβιοι) Οργανικός C N P
ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΟΡΓΑΝΙΚΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ Δράση αερόβιων ετεροτροφικών μικροοργανισμών (Μεταβολισμός) Σύνθεση κυτταρικού υλικού Κάλυψη ενεργειακών αναγκών Οργανικός C, N,P λυμάτων Σύνθεση Νέο κυτταρικό υλικό Οργανικός C Λυμάτων Οξείδωση Χημική ενέργεια Άλλες λειτουργίες CO 2 O 2
Αερόβιος Βιολογικός Αντιδραστήρας CO2 C Αρχική Βιομάζα Οξείδωση Ενέργεια Τελική Βιομάζα Σύνθεση N Ο2 b P Λύματα Αερισμός Βιολογικός αντιδραστήρας (αεριζόμενος) (ΒΑ)
ΒΑ+ΔΤΚ CO2 Αρχική Βιομάζα Τελική Βιομάζα Τελική Βιομάζα C N Ο2 b P Λύματα Αερισμός ΒΑ (αεριζόμενος) Δεξαμενή Τελικής Καθίζησης (ΔΤΚ)
ΒΑ +ΔΤΚ+Α/Ι Περίσσεια Ιλύς Αντλιοστάσιο Ιλύος (Α/Ι) Ανακυκλοφορία Ιλύος + CO2 Τελική Βιομάζα Τελική Βιομάζα C Αρχική Βιομάζα Έξοδος N Ο2 b P Λύματα Αερισμός ΒΑ (αεριζόμενος) ΔΤΚ
ΒΑ ΜΕ ΝΙΤΡΟΠΟΙΗΣΗ Ανακυκλοφορία Ιλύος + Α/Ι CO2 Αρχική Βιομάζα C NΗ4 Αρχικοί Νιτροποιητές Ο2 b ΝΟ3 Έξοδος Νιτροποίηση P Λύματα Αερισμός ΔΤΚ
Α/Ι ναδευτήρας Ανακυκλοφορία Ιλύος CO2 + CO2 C Έξοδος Ο2 b ΝΟ3 ΝΟ3 Ανοξικός τιδραστήρας ΝΟ3 Ν2 Νιτροποίηση Ο2 ΒΑ Αερισμός Εσωτερική Ανακυκλοφορία ΝΟ3 ΔΤΚ
ΑΝΑΕΡΟΒΙΑ ΧΩΝΕΥΣΗ Θερμική Ενέργεια Καυστήρας CO2+CH4 (Βιοαέριο) Περίσσεια ιλύς Τ=35 0 C Διασπάσιμα οργανικά Χωνευμένη ιλύς Αδρανή οργανικά CO2 Ανόργανα στερεά
ΤΥΠΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΝΕΡΓΟΥ ΙΛΥΟΣ Ο2 Q ΑΕΡΟΒΙΟΣ ΒΑ (1+r)Q ΔΤΚ Q-W rq+w rq Ανακυκλοφορία ιλύος Α/Ι W Περίσσεια ιλύς
ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΝΕΡΓΟΥ ΙΛΥΟΣ ΜΕ ΝΙΤΡΟΠΟΙΗΣΗ-ΑΠΟΝΙΤΡΟΠΟΙΗΣΗ Ανάδευση Ο2 Q ΑΝΟΞΙΚΟΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΑΣ ΑΕΡΟΒΙΟΣ ΒΑ (1+r)Q ΔΤΚ Q-W r Q Εσωτερική Ανακυκλοφορία ΝΟ3 rq+w rq Ανακυκλοφορία Α/Ι W Περίσσεια ιλύς
Ηλεκτρική Ενέργεια Γεννήτρια Πυρσός (Καύση) ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΙΛΥΟΣ ΠροσωρινήΑποθήκευσηΒιοαερίου Καυστήρας Θερμική Ενέργεια Για Αύξηση Θερμοκρασίας Ιλύος Για Ανάμιξη Αεριοφυλάκιο CH4+CO2 (Βιοαέριο) 1-1,5% Πάχυνση Χώνευση Αφυδάτωση Τ=35 0 C 20-30% Επιπλέοντα Στραγγίδια
Ηλεκτρική Ενέργεια ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΙΛΥΟΣ Γεννήτρια Αεριοφυλάκιο Θερμική Ενέργεια CH4+CO2 (Βιοαέριο) 1-1,5% Πάχυνση Χώνευση Αφυδάτωση Τ=35 0 C 20-30% Επιπλέοντα Στραγγίδια
ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΒΙΟΚΡΟΚΙΔΩΣΗΣ Αρνητικό φορτίο βακτηριδίων (κολλοειδή άρα αδυναμία καθίζησης) Παραγωγή κροκιδωτικών από βακτηρίδια (Εξωκυτταρικά Πολυμερή) Μικροκροκίδες Κροκίδες Καθίζηση (στη ΔΤΚ)
ΑΝΑΓΚΑΙΟΤΗΤΑ ΒΙΟΚΡΟΚΙΔΩΣΗΣ ΣΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΝΕΡΓΟΥ ΙΛΥΟΣ ΒΑ ΔΤΚ Έξοδος ΒΑ Α/Ι ΔΤΚ Έξοδος Α/Ι
= 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) Θc Συσχέτιση Θc και F/M 1/Θc= Υ*Ε*(F/M)- b F/M
+ = 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=ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ ΜΙΚΡΟΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ (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 μ max μ μmax/2 Κ F F μ= μmax*f/(κ F +F)* DO/(K DO +DO)
F Θc=1/(μ-b) F F/M
F/Μ=Q*Fo/V*MLSS F F/M Θc=V*MLSS/ Περίσσεια περίσσεια Q*Fo M=V*MLSS MLSS V