title: Απομάκρυνση αμμωνιακού αζώτου από στραγγίσματα ΧΥΤΑ με προσρόφηση σε ενεργοποιημένο ζεόλιθο
title: Removal of ammoniacal nitrogen from landfill leachate by adsorption on activated zeolite
Creators: name: Μωραιτη Παναγιωτα--Λεμονια
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2019

description: Η υγειονομική ταφή απορριμμάτων είναι μια ευρέως εφαρμοζόμενη μέθοδος απόρριψης στερεών αποβλήτων στο έδαφος και εφαρμόζεται σε ειδικούς χώρους όπου ονομάζονται Χώροι Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων (ΧΥΤΑ). Η συγκεκριμένη μέθοδος θεωρείται μια ελεγχόμενη και οργανωμένη διαδικασία επεξεργασίας των στερεών απορριμμάτων. Ωστόσο, τα παραγόμενα στραγγίδια - τα υγρά υποπροϊόντα από την αποσύνθεση των οργανικών στερεών αποβλήτων, τη συμπίεση των αποβλήτων και τη διείσδυση της βροχής στη μάζα τους κατά τη διαδικασία της υγειονομικής ταφής - περιέχουν σημαντικό ρυπογόνο φορτίο και εάν δεν τύχουν κατάλληλης επεξεργασίας, μπορούν να ρυπάνουν τα επιφανειακά και τα υπόγεια ύδατα. Ως εκ τούτου, τα στραγγίσματα των ΧΥΤΑ πρέπει να επεξεργαστούν αποτελεσματικά πριν από την διάθεσή τους σε κάποιο αποδέκτη. Μια υποσχόμενη διαδικασία επεξεργασίας είναι η προσρόφηση σε ενεργοποιημένο ζεόλιθο (φυσικό ή συνθετικό ορυκτό, το οποίο χρησιμοποιείται συχνά ως προσροφητικό), προκειμένου να επιτευχθούν υψηλοί ρυθμοί απομάκρυνσης των επικίνδυνων συστατικών των στραγγιδίων ΧΥΤΑ.
Η παρούσα μελέτη εστίασε στην απομάκρυνση του αμμωνιακού αζώτου (ΝΗ3-Ν) (με αρχική συγκέντρωση περίπου 2100 mg/L) από τα στραγγίδια του ΧΥΤΑ Πέρα Γαλήνων, Ηρακλείου, με προσρόφηση σε ενεργοποιημένο φυσικό ζεόλιθο, έτσι ώστε να προσδιοριστεί η μέθοδος επεξεργασίας με την μεγαλύτερη δυνατή απόδοση. Στα πειράματα που διεξήχθησαν χρησιμοποιήθηκε χημικά και θερμικά ενεργοποιημένος κλινοπτιλόλιθος, ένας από τους πλέον κατάλληλους φυσικούς ζεόλιθους για προσρόφηση ΝΗ3-Ν. Η επεξεργασία των 100mL ανεπεξέργαστων στραγγισμάτων με 40g ενεργοποιημένου ζεόλιθου κατέληξε σε πιο ενθαρρυντικά αποτελέσματα σε σύγκριση με τις υπόλοιπες θεραπείες της συγκεκριμένης μελέτης. Η επιτευχθείσα απομάκρυνση ΝΗ3-Ν από 100mL ανεπεξέργαστων στραγγισμάτων με προσροφήσεις σε 40g (μονή επεξεργασία), 20g και 20g (διπλή διαδοχική επεξεργασία) και 13.33g, 13.33g και 13.33g (τριπλή διαδοχική επεξεργασία) ενεργοποιημένου ζεόλιθου, ήταν 83.74%, 93.61% και 93.85% αντίστοιχα. Σύμφωνα με τους προαναφερθέντες ρυθμούς απομάκρυνσης, προτιμούνται οι δύο διαδοχικές προσροφήσεις, καθώς έχουν παρόμοιες επιδόσεις με τις τρεις διαδοχικές προσροφήσεις, ενώ είναι λιγότερο περίπλοκες από κατασκευαστική άποψη. Η προσρόφηση σε ενεργοποιημένο ζεόλιθο είναι μία υποσχόμενη διαδικασία επεξεργασίας, καθώς επιτυγχάνει υψηλό ποσοστό απομάκρυνσης του ΝΗ3-Ν, χωρίς την χρήση εξειδικευμένου εξοπλισμού, καθώς εμπεριέχει φυσικά υλικά (ζεόλιθο, θαλασσινό αλάτι) τα οποία είναι άφθονα στην φύση. Η συγκεκριμένη μέθοδος επεξεργασίας θα μπορούσε να εφαρμοστεί σε μονάδες επεξεργασίας λυμάτων επί των πλοίων.
description: Sanitary landfill is a widely applied disposal method of solid waste into the ground and is applied to special areas called Sanitary Landfill Sites. This special method is considered as a controlled and organized treatment process of solid waste. However, produced landfill leachates -the liquid by-products from the decomposition of organic solid waste, the compression of waste and the rain penetration during the process of sanitary landfill - contain significant polluting load and if not properly treated, they can contaminate the surface water and the groundwater. Therefore, the landfill leachate should have been efficiently treated before their disposal to a recipient. One promising treatment process is the adsorption on zeolite (natural or synthetic mineral, which is frequently used as adsorbent), in order to achieve high removal rates of the hazardous constituents of landfill leachates.
The current study was focused on the removal of ammoniacal nitrogen (ΝΗ3-Ν) (with initial concentration at 2100 mg/L) from landfill leachate Pera Galinon, Heraklion, by adsorption on activated natural zeolite, in order to determine the most efficient treatment method. In the experiments which were carried out, chemical and thermal activated clinoptilolite was used, one of the most suitable natural zeolites for ΝΗ3-Ν adsorption. The treatment of 100mL raw leachate with 40g of activated zeolite concluded to more encouraging results, compared with the rest treatments of this study. The achieved ΝΗ3-Ν removal of 100mL raw leachate with adsorptions with 40g (single treatment), 20g and 20g (double successive treatment) and 13.33g, 13.33g and 13.33g (triple successive treatment) activated zeolite, was 83.74%, 93.61% and 93.85% respectively. According to the above mentioned removal rates the two successive adsorptions are preferable, as they have similar performance with the three successive adsorptions, while they are less complicated from a construction point of view. The adsorption on activated clinoptilolite is a promising treatment procedure, as it achieves a high removal rate of ΝΗ3-Ν without the use of specialized equipment, as it contains natural materials (zeolite, sea salt), which are abundant in nature. This method of treatment could be applied to on-board sewage treatment plants.