Διερεύνηση της απόδοσης αντιδραστήρα SBR για την απομάκρυνση αζώτου και φωσφόρου από στραγγίδια μέσω νιτρωδών - Γιαννάτου, Χαραλαμπία (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών, 2017)
Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η διερεύνηση της αποτελεσματικότητας ενός αντιδραστήρα SBR να απομακρύνει το αζωτούχο φορτίο με τη μέθοδο της νιτρωδοποίησης – απονιτρωδοποίησης και να πραγματοποιεί βιολογική απομάκρυνση φωσφόρου, σε στραγγίδια προερχόμενα από την γραμμή ιλύος. Σκοπός της πειραματικής εργασίας ήταν η εξακρίβωση της αποτελεσματικότητας ενός τέτοιου συστήματος, η διαπίστωση των δυσκολιών αλλά και η κατανόηση των βιοχημικών διεργασιών που πραγματοποιούνται. Για την πραγματοποίηση των πειραμάτων, η τροφοδοσία του SBR έγινε με στραγγίδια από την μονάδα αφυδάτωσης (σε συνέχεια της μονάδας ανερόβιας χώνευσης) της εγκατάστασης επεξεργασίας λυμάτων της Ψυττάλειας. Χαρακτηριστικό των στραγγιδίων αυτών είναι η υψηλή τους περιεκτικότητα σε άζωτο και λιγότερο σε φωσφόρο, γεγονός το οποίο σε πολλές περιπτώσεις, λόγω της ανακυκλοφορίας τους στην γραμμή επεξεργασίας λυμάτων, δημιουργεί αρκετά προβλήματα. Η εργαστηριακή προσομοίωση του συστήματος πραγματοποιήθηκε στο Εργαστήριο Υγειονομικής Τεχνολογίας του ΕΜΠ και διήρκησε από τις 27/09/2016 έως τις 16/03/2017. Για την λειτουργία του συστήματος επεξεργασίας, χρησιμοποιήθηκε ένας αντιδραστήρας διακοπτόμενης λειτουργίας (SBR), στον οποίο πραγματοποιούταν μέσω εφαρμογής κατάλληλα ρυθμισμένων χρονοδιακοπτών η εναλλαγή αναερόβιων, αερόβιων και ανοξικών συνθηκών. Η λειτουργία του αντιδραστήρα SBR χωρίζεται σε δύο φάσεις. Κατά την πρώτη φάση η οποία διήρκησε από τις 27/09/2016 έως τις 15/01/2017, στον αντιδραστήρα πραγματοποιήθηκε η σταθεροποίηση του συστήματος και η επίτευξη ικανοποιητικής νιτρωδοποίησης και απονιτρωδοποίησης του αζωτούχου φορτίου που εισερχόταν στον αντιδραστήρα. Αντίθετα κατά την πρώτη φάση λειτουργίας δεν κατάφερε το σύστημα να πραγματοποιήσει βιολογική απομάκρυνση φωσφόρου, εξαιτίας της αδυναμίας ελέγχου της μεταβολής του pH κατά την εναλλαγή των ημερήσιων φάσεων λειτουργίας. Κατά τη φάση αυτή διαπιστώθηκε και εξετάστηκε, πως εξαιτίας την έντονης εναλλαγής του pH πραγματοποιείται διαλυτοποίηση και χημική κατακρήμνιση κρυσταλλικών συμπλόκων που δημιουργεί ο φωσφόρος με στοιχεία όπως το ασβέστιο και το μαγνήσιο. Κατά τη δεύτερη φάση λειτουργίας η οποία διήρκησε από τις 16/01/2017 έως τις 16/03/2017, σκοπός ήταν η βελτιστοποίηση της νιτρωδοποίησης και απονιτρωδοποίησης αλλά και η προσπάθεια ελέγχου της μεταβολής του pH ώστε να εξεταστεί η ικανότητα επίτευξης της βιολογικής απομάκρυνσης φωσφόρου. Για τον έλεγχο του pH, το σύστημα χωρίστηκε κατά την ημερήσια λειτουργία του σε τρεις κύκλους, οι οποίοι περιλάμβαναν εναλλαγή αναερόβιων, αερόβιων και ανοξικών συνθηκών. Κατά την περίοδο αυτή πραγματοποιήθηκε καλύτερη απομάκρυνση του αζωτούχου φορτίου και περιορισμένη βιολογική απομάκρυνση φωσφόρου.