title: Απομάκρυνση Cd,Ni,Zn από δευτερογενώς επεξεργασμένα αστικά λύματα σε τεχνητούς υδροβιότοπους με αλόφυτα
title: Removal of Cd,Ni,Zn from secondary treated municipal wastewater by constructed wetlands with halophytes
Creators: name: Φυντριλακης Κωνσταντινος
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2020

description: Η παρούσα διπλωματική εργασία είχε ως στόχο την μελέτη για την απομάκρυνση των βαρέων μετάλλων Cd, Ni, Zn, από αστικά λύματα δευτερογενούς επεξεργασίας με την χρήση τεχνητού υδροβιότοπου με αλόφυτα. 
Οι τεχνητοί υδροβιότοποι αποτελούν μία οικονομική και αποτελεσματική λύση για την τριτοβάθμια επεξεργασία, καθώς βασίζονται σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και διακρίνονται για την αντοχή τους στις διακυμάνσεις υδραυλικού και ρυπαντικού φορτιού.
Τα αλόφυτα έχουν την ικανότητα να αναπτύσσονται φυσικά σε περιβάλλον που χαρακτηρίζεται από πληθώρα τοξικών ιόντων συμπεριλαμβανομένου τα βαρέα μέταλλα καθώς προσλαμβάνουν άλατα από το περιβάλλον των ριζών τους και τα χρησιμοποιούν για την αύξηση του ωσμωτικού δυναμικού των φύλλων τους από αυτό του εδαφικού νερού. Η επιλογή της χρήσης τέτοιου είδους φυτών έγινε λόγω του ότι έχουν δείξει ελπιδοφόρα αποτελέσματα σε παρόμοιες πειραματικές μελέτες στο παρελθόν. Αυτό τα καθιστά ιδανικά για τέτοιου είδους καταπονήσεις όπως αυτή των αστικών λυμάτων.
Για την υλοποίηση αυτής της μελέτης τοποθετήθηκε τεχνητός υδροβιότοπος οριζόντιας υπόγειας συνεχούς ροής διαστάσεων 1 x 0.5 x 0.5 m και λειτουργικού όγκου 67,15 λίτρων, φυτεμένος με αλόφυτα Juncus acutus L. στην Εγκατάσταση Επεξεργασίας Λυμάτων (ΕΕΛ) Χανίων. Πραγματοποιήθηκαν πειράματα απομάκρυνσης Cd, Ni, Zn, από αστικά λύματα δευτερογενούς επεξεργασίας. Λαμβάνονταν δείγματα από την είσοδο και έξοδο του υδροβιότοπου, τα οποία οδηγούνταν στο χώρο του εργαστηρίου για μετρήσεις των συγκεντρώσεων των υπό εξέταση βαρέων μετάλλων, καθώς και για τα pH, DO, ORP, EC, TDS με στόχο την μελέτη αποτελεσματικότητας του τεχνητού υδροβιότοπου για την απομάκρυνση βαρέων μετάλλων από λύματα δευτερογενούς επεξεργασίας. Μετρήσεις πραγματοποιούνταν και για τα COD, BOD, TSS,  ολικό άζωτο και ολικό φώσφορο με στόχο τη μελέτη απομάκρυνσης του οργανικού φορτίου.
Για την διεξαγωγή συμπερασμάτων πραγματοποιήθηκαν δύο φάσεις λειτουργίας του συστήματος διάρκειας 65 και 30 ημερών αντίστοιχα. Τα αποτελέσματα που προέκυψαν μας οδήγησαν στο συμπέρασμα μιας επιτυχημένης διαδικασίας απομάκρυνσης βαρέων μετάλλων μέσω τεχνητού υδροβιότοπου καθώς καταγράφηκαν ενθαρρυντικές απομακρύνσεις στα βαρέα μέταλλα όπως για τον ψευδάργυρο 51-60%, για το κάδμιο 65-88% και για το νικέλιο 27% κατά την δεύτερη φάση λειτουργίας. Θετικές απομακρύνσεις καταγράφηκαν και για τα TSS, ολικό άζωτο και ολικό φώσφορο.
description: The main aim of this thesis is to examine the removal of heavy metals Cd, Ni, Zn, from secondary wastewater treatment plants using constructed wetlands with halophytes.
Constructed wetlands are an economical and effective solution for tertiary treatment, as they are based on renewable energy sources and are distinguished for their resistance to hydraulic and pollutant load fluctuations.
Halophytes have the ability to grow naturally in an environment characterized by an abundance of toxic ions, including heavy metals, as they absorb salts from the environment of their roots and use them to increase the osmotic potential of their leaves from that of groundwater. The preference of using such plants was made because they showed promising results in similar experimental studies in the past. As a result, they are considered ideal for this strain as urban wastewater.
For the implementation of this study, a constructed wetland of horizontal underground continuous flow and dimensions 1 x 0.5 x 0.5 m and operating volume 67.15 liters planted with Juncus acutus L. was placed in the Wastewater Treatment Plant of Chania. Experiments were performed to remove Cd, Ni, Zn from urban wastewater from secondary treatment. Samples were taken from the entrance and exit of the wetland, which were taken to the laboratory for measurements of the concentration of heavy metals under examination, as well as for pH, DO, ORP, EC, TDS with the aim of studying the effectiveness of the constructed wetland for the removal of heavy metals from secondary wastewater. Measurements were also performed for COD, BOD, TSS, total nitrogen and total phosphorus with the aim of studying the removal of the organic load.
In order to carry out results, two phases of operation of the system lasting 65 and 30 days, respectively, took place. The results led us to the conclusion of a successful process of removing heavy metals through a constructed wetland as encouraging removal of heavy metals  such as for zinc 51-60%, for cadmium 65-88% and for nickel 27% during the second operation. Positive removals were also recorded for TSS, total nitrogen and total phosphorus.