title: Ολοκληρωμένη επεξεργασία υγρών αποβλήτων κλωστοϋφαντουργίας με χημικές και βιολογικές διεργασίες σε MBBR σύστημα
title: Treatment of simulated textile wastewater by chemical and biological degradation in a Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR)
Creators: name: Λακιωτακη Αργυρη
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2019

description: Οι περισσότερες βιομηχανίες κλωστοϋφαντουργίας παράγουν μια μεγάλη ποσότητα υγρών αποβλήτων που προέρχονται από τα χρώματα που χρησιμοποιούν. Κατά το στάδιο της βαφής των προϊόντων υφαντουργίας, περίπου το 50% των χρησιμοποιούμενων χρωστικών παραμένει στη δεξαμενή εκροών σε υδρολυμένη μορφή, χάνοντας τη «χημική συγγένεια» προς τις κλωστοϋφαντουργικές ίνες, και κατ’ επέκταση τη δυνατότητα επαναχρησιμοποίησής τους. Η άμεση απόρριψή τους σε υδάτινους αποδέκτες όπως λίμνες, ποτάμια κλπ. ρυπαίνει το νερό και επηρεάζει την χλωρίδα και την πανίδα. Η συνήθης διαχείριση τέτοιου είδους εκροών περιλαμβάνει μεθόδους αποκατάστασης όπως η καθίζηση, η κροκίδωση, η φωτοκατάλυση, η επίπλευση, η χημική οξείδωση, η προσρόφηση και η βιοαποκατάσταση. Ωστόσο, η μεταβλητότητα ως προς τα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά τους, ανάλογα με τους διαφορετικούς τύπους χρωστικών και άλλων χημικών που χρησιμοποιούνται κατά τη διαδικασία παραγωγής κλωστοϋφαντουργικών ινών, καθιστά την εφαρμογή μιας ενιαίας μεθόδου επεξεργασίας πρακτικά ανέφικτη. Προκειμένου να επιτευχθεί ένα επαρκές επίπεδο απομάκρυνσης χρωμάτων, συνήθως πρέπει να συνδυαστούν δύο ή τρεις διαφορετικές μέθοδοι.
Η παρούσα εργασία εξέτασε την ικανότητα αποχρωματισμού ενός προσομοιωμένου αποβλήτου κλωστοϋφαντουργίας, συνδυάζοντας χημικές (πήξη-κροκίδωση και προσρόφηση) και βιολογικές μεθόδους. Η επεξεργασία ξεκίνησε με ένα στάδιο απομάκρυνσης των χρωστικών με κροκιδωτικά μέσα. Ακολούθησε η βιολογική επεξεργασία του αποβλήτου με τη χρήση μικροβιακής κοινότητας που απομονώθηκε από δεξαμενή απόρριψης λυμάτων μιας βιομηχανίας κλωστοϋφαντουργίας. Η διεργασία βιοαποδόμησης πραγματοποιήθηκε σε έναν αντιδραστήρα αιωρούμενου βιοφίλμ MBBR, υπό αερόβιες συνθήκες. Εξαιτίας της περιορισμένης ικανότητας αποχρωματισμού του αποβλήτου μέσω της βιολογικής επεξεργασίας, προστέθηκε ακόμα ένα στάδιο απομόνωσης των υπολειμματικών χρωστικών με τη χρήση προσροφητικών ρητινών.
Σύμφωνα με τα αποτελέσματα, η διαδικασία κροκίδωσης με τη χρήση χλωριούχου πολυαλουμινίου παρουσίασε υψηλά ποσοστά απομάκρυνσης των χρωμάτων στο προσομοιωμένο απόβλητο. Λιγότερο ικανοποιητικά ήταν τα αποτελέσματα αποχρωματισμού και μείωσης του οργανικού φορτίου κατά τη βιολογική επεξεργασία, ωστόσο η επακόλουθη εφαρμογή ρητινών προσροφήσεως στην επεξεργασμένη εκροή μεγιστοποίησε την απόδοση αποχρωματισμού.
description: Most of the textile industries generate large amount of wastewaters, which come from the synthetic dyes used. During the dyeing process of textile products, about 50% of the dyes remain within the spent dye bath effluent, in their hydrolyzed form, which loses its affinity towards the fabric and hence, it cannot be re-used in the dyeing process. The direct discharge of such effluent to water streams such as lakes, rivers, etc., pollutes the water and affects flora and fauna. Typical treatment of such effluents includes remediation methods such as, precipitation, flocculation, photocatalysis, flotation, chemical oxidation and adsorption and biological methods. However, the variability in physicochemical characteristics of these wastewaters, due to the different types of dyes and chemicals used during the production processes of textile fibers, renders the application of a single treatment method practically impossible. In order to achieve a sufficient level of color removal, usually two or three different methods have to be combined.

The present study investigated the decolorization potential of a simulated textile wastewater, using a combined process of chemical (coagulation-flocculation and adsorption) and biological techniques. The treatment began with coagulation-flocculation process using chemical compounds for the removal of dyes used in wastewater. This was followed by biological treatment of wastewater using a microbial community isolated from sewage disposal tank of a textile factory. The biodegradation process was carried out in a Moving Bed Biofilm reactor under aerobic conditions. A further step with adsorbent resins was added for the isolation of residual dyes in the effluent due to the limited impact of biological treatment to wastewater decolorization.
The coagulation process using polyaluminum chloride resulted in high levels of dye removals in the simulated wastewater. The reduction of dyes and organic load of wastewater during biological treatment was less satisfactory, however the subsequent application of adsorption resins to the biologically pre-treated wastewater maximized decolorization efficiency.