Διερεύνηση της επίδρασης της αλατότητας των λυμάτων στην βιολογική τους επεξεργασία
Creators: name: Πατσακίδου, Θεοδώρα Νικολάου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2016
Subjects: Ενεργός ιλύς
Αλατότητα
Βιολογική επεξεργασία
Activated sludge
Salinity
Biological treatment

description: Λύματα με υψηλή αλατότητα είναι δυνατόν να φτάσουν με διάφορους τρόπους σε εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων. Ωστόσο, η αλατότητα των εισερχομένων λυμάτων μπορεί να προκαλέσει αναστολή της ανάπτυξης της βιομάζας κι επομένως πτώση της απόδοσης του βιολογικού συστήματος επεξεργασίας των λυμάτων. Η παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία έχει ως στόχο την εκτίμηση των επιπτώσεων της αλατότητας των λυμάτων στην επιτυχή τους βιολογική επεξεργασία. Συγκεκριμένα, μελετήθηκε η αναστολή της αναπνοής της ενεργού ιλύος κατά την προσθήκη σε αυτή λυμάτων με διαφορετικά ποσοστά συγκέντρωσης αλατότητας. Τα δείγματα ενεργού ιλύος προέρχονταν από εγκατάσταση επεξεργασίας λυμάτων της περιοχής, ενώ για τα λύματα υψηλής αλατότητας χρησιμοποιήθηκε συνθετικό ή φυσικό θαλασσινό νερό. Για την εκτίμηση της επίδρασης της αλατότητας στον ρυθμό κατανάλωσης οξυγόνου (αναπνοή) της ενεργού ιλύος, εκτελέστηκαν 5 ομάδες πειραμάτων, σύμφωνα με τη δοκιμή No 209 του ΟΟΣΑ (OECD). Στο πλαίσιο της εργασίας, εγκαταστάθηκε βιοαντιδραστήρας για τη διατήρηση της ενεργού ιλύος. Τα ποιοτικά χαρακτηριστικά της ενεργού ιλύος ελέγχονταν τακτικά, ώστε να εξασφαλίζεται η βιωσιμότητα και η φυσιολογική ανάπτυξή της. Στη συνέχεια, δείγματα ενεργού ιλύος τροφοδοτούνταν με συνθετικό ή φυσικό θαλασσινό νερό, ώστε να εξασφαλίζεται η επιθυμητή τελική συγκέντρωση αλατότητας στο ανάμικτο υγρό. Η αναστολή της αναπνοής προσδιοριζόταν με συνεχείς μετρήσεις διαλυμένου οξυγόνου του ανάμικτου υγρού. Τα αποτελέσματα της εργασίας έδειξαν ότι αύξηση της αλατότητας των λυμάτων προκάλεσε εντονότερη αναστολή της αναπνοής της ενεργού ιλύος. Η υψηλότερη αναστολή, τουλάχιστον 60%, καταγράφηκε για το ανάμικτο υγρό με τη μεγαλύτερη αλατότητα (30‰). Αντίθετα, προέκυψε ότι λύματα χαμηλής αλατότητας μπορεί πιθανόν να προκαλέσουν αύξηση της κατανάλωσης οξυγόνου, με αποτέλεσμα τη διέγερση της βιομάζας κι ενδεχομένως την αύξηση της απόδοσης της βιολογικής επεξεργασίας. Τέλος, τα αποτελέσματα του συνθετικού και του φυσικού νερού ήταν συγκρίσιμα επιβεβαιώνοντας ότι κατά την εισροή λυμάτων υψηλής αλατότητας σε εγκαταστάσεις βιολογικής επεξεργασίας λυμάτων, η απόδοση της επεξεργασίας εξαρτάται σημαντικά από την τελική συγκέντρωση των αλάτων στο ανάμικτο υγρό.
description: Wastewater with high salinity may occur in many ways. However, the salinity of the incoming sewage may cause growth inhibition of the biomass and therefore decrease of the performance of the biological wastewater treatment system. The goal of the present graduate Thesis is the evaluation of the effects of saline wastewater on the biological processing that takes place in a wastewater treatment facility. Specifically, the respiration inhibition of activated sludge was studied with the addition of wastewater with different percentages of salinity concentrations. The samples of activated sludge originated from a wastewater treatment facility of the nearby area whereas for the high salinity wastewater, artificial or natural seawater was used. For the assessment of the effect of salinity in the oxygen uptake rate (respiration) of the activated sludge, 5 groups of experiments were performed according to Test No 209 of OECD, Guidelines for the testing of chemicals. As part of the work, a bioreactor was installed for the maintenance of the activated sludge. The quality characteristics of the activated sludge were monitored regularly to ensure the viability and normal growth of the microorganisms. Subsequently, samples of activated sludge were fed with artificial or natural seawater to ensure the desired final salinity concentration in the mixed liquor. The respiration inhibition was determined by continuous measurements of the dissolved oxygen in the mixture. The results of the thesis showed that increase of the salinity of the wastewater caused greater respiration inhibition of the activated sludge. The highest inhibition, at least 60%, was recorded for the mixture with the highest salinity (30‰). On the contrary, it was found that wastewater with low salinity may possibly cause an increase of oxygen uptake, resulting in the stimulation of the biomass growth and possibly increasing the performance of the biological treatment. Finally, the results of the artificial and the natural seawater were comparable confirming that during the inflow of high salinity wastewater in wastewater treatment facilities, the processing performance depends heavily on the final concentration of salts in the mixed liquor.