Επεξεργασία υγρών αποβλήτων μελάσας με ηλεκτρολυτική κροκίδωση και βιολογική επεξεργασία (Bachelor thesis)
Καραγιαννίδης, Αλέξανδρος/ Παπακωνσταντίνου, Γιώργος
Liquid wastewaters that derive from the stages of production in the industries of bakery- yeast are characterized by high concentration of COD, nitrogen, phosphorus and other macromolecules which result to a dark brown color at the wastewaters. They are also characterized by a low pH of about 4-5. The pollutants contained in these effluents cannot be removed by conventional biological treatment, thus a combination of biological and physicochemical process is required. The aim of this work was to study the advanced treatment of wastewater from a baker's yeast industry through a combination of a biological process and electrocoagulation. Wastewater samples were collected from the effluent of the anaerobic reactor of the treatment unit, in the industrial plant. The study of the wastewater treatment involved the application of a stage of aerobic biological treatment carried out in a sequencing batch reactor and an electrocoagulation stage with a different combination of individual stages. In this study, the removal capacity was studied of physicochemical parameters such as chemical oxygen demand (COD), ammonia nitrogen (NH4-N), nitrate-nitrogen (NO3-N), total nitrogen (TN), and color and to estimate the operating time of the metal electrodes. The analysis of the results revealed that the combined biological treatment followed by the electrolytic method showed optimal results for removal of the pollutant load with COD reduction values reaching up to 58%, ammonia nitrogen reduction up to 98% and color removal about 50%. In addition, a reduction in the electrodes was observed due to the formation of iron ions and the maximum functionality of the electrodes reached 20 hours. Consequently, it seems that the combination of these procedures is an effective method for these specific wastewater and for the production of an effluent of desired quality.
| Institution and School/Department of submitter: | Σχολή Τεχνολόγων Γεωπόνων και Τεχνολογίας Τροφίμων και Διατροφής / Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων |
| Keywords: | Υγρά απόβλητα;Μελάσα;Ηλεκτρολυτική κροκίδωση;Βιολογική επεξεργασία;Liquid wastewaters;Biological treatment |
| Description: | Τα υγρά απόβλητα των βιομηχανιών παραγωγής μαγιάς- ζύμης για την αρτοποιία χαρακτηρίζονται από υψηλές συγκεντρώσεις COD, αζώτου, φωσφόρου και άλλων μακρομορίων τα οποία προσδίδουν στα απόβλητα σκούρο καφέ χρώμα. |
| URI: | http://195.251.240.227/jspui/handle/123456789/11300 |
| Item type: | bachelorThesis |
| General Description / Additional Comments: | Πτυχιακή εργασία |
| Item language: | el |
| Item access scheme: | account |
| Institution and School/Department of submitter: | Σχολή Τεχνολόγων Γεωπόνων και Τεχνολογίας Τροφίμων και Διατροφής / Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων |
| Publication date: | 2018-02-14 |
| Bibliographic citation: | "Καραγιαννίδης Αλέξανδρος,Παπακωνσταντίνου Γιώργος" "Επεξεργασία υγρών αποβλήτων μελάσας με ηλεκτρολυτική κροκίδωση και βιολογική επεξεργασία" "Σχολή Τεχνολόγων Γεωπόνων και Τεχνολογίας Τροφίμων και Διατροφής / Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων" "ΑΤΕΙΘ" "2018" |
| Abstract: | Τα υγρά απόβλητα των βιομηχανιών παραγωγής μαγιάς- ζύμης για την αρτοποιία χαρακτηρίζονται από υψηλές συγκεντρώσεις COD, αζώτου, φωσφόρου και άλλων μακρομορίων τα οποία προσδίδουν στα απόβλητα σκούρο καφέ χρώμα. Επίσης χαρακτηρίζονται για το χαμηλό pH 4-5. Το ρυπαντικό φορτίο αυτών των αποβλήτων δεν μπορεί να εξαλειφτεί με τη συμβατική βιολογική επεξεργασία και έτσι απαιτείται ένας συνδυασμός βιολογικής και φυσικοχημικής διεργασίας .Ο στόχος αυτής της εργασίας ήταν να μελετηθεί η προχωρημένη επεξεργασία υγρών αποβλήτων από μια βιομηχανία παραγωγής ζύμης αρτοποιίας με συνδυασμό μιας βιολογικής διεργασίας με ηλεκτρολυτική κροκίδωση. Για την διεξαγωγή των πειραμάτων χρησιμοποιήθηκαν δείγματα αποβλήτων από την παραγωγική μονάδα τα οποία είχαν ήδη υποστεί αναερόβια επεξεργασία. Η μελέτη της επεξεργασίας των αποβλήτων περιελάμβανε την εφαρμογή ενός σταδίου αερόβιας βιολογικής επεξεργασίας σε ένα αντιδραστήρα ασυνεχούς λειτουργίας εναλλασσόμενων φάσεων και ενός σταδίου ηλεκτροκροκίδωσης, με διαφορετικό συνδυασμό των επιμέρους σταδίων. Στην παρούσα μελέτη εξετάστηκε η μεταβολή των παραμέτρων ρυπαντικού φορτίου σε δείγματα των επεξεργασμένων αποβλήτων προκειμένου να προσδιοριστεί η μείωση της συγκέντρωσης του χημικά απαιτούμενου οξυγόνου (COD), των αμμωνιακών (ΝΗ4-Ν), των νιτρικών (ΝΟ3--Ν), του ολικού αζώτου (-Ν), του χρώματος αλλά και να εκτιμηθεί ο χρόνος λειτουργίας των ηλεκτροδίων. Από την ανάλυση των αποτελεσμάτων προέκυψε ότι η συνδυασμένη βιολογική επεξεργασία που ακολουθούνταν από την ηλεκτρολυτική μέθοδο παρουσίαζε τα βέλτιστα αποτελέσματα για την απομάκρυνση του ρυπαντικού φορτίου με ποσοστά μείωσης COD 58%, του αμμωνιακού αζώτου 98%ενώ η απομάκρυνση του χρώματος έφτανε στο50%.Επιπλέον, παρατηρήθηκε ελάττωση του μεγέθους των ηλεκτροδίων λόγω σχηματισμού ιόντων σιδήρου και η μέγιστη λειτουργικότητα των ηλεκτροδίων έφτασε τις 20 h. Ως συνέπεια, φαίνεται ότι ο συνδυασμός αυτών των διεργασιών αποτελεί μια αποτελεσματική μέθοδο για την επεξεργασία των συγκεκριμένων αποβλήτων και την παραγωγή μιας εκροής με την επιθυμητή ποιότητα. Liquid wastewaters that derive from the stages of production in the industries of bakery- yeast are characterized by high concentration of COD, nitrogen, phosphorus and other macromolecules which result to a dark brown color at the wastewaters. They are also characterized by a low pH of about 4-5. The pollutants contained in these effluents cannot be removed by conventional biological treatment, thus a combination of biological and physicochemical process is required. The aim of this work was to study the advanced treatment of wastewater from a baker's yeast industry through a combination of a biological process and electrocoagulation. Wastewater samples were collected from the effluent of the anaerobic reactor of the treatment unit, in the industrial plant. The study of the wastewater treatment involved the application of a stage of aerobic biological treatment carried out in a sequencing batch reactor and an electrocoagulation stage with a different combination of individual stages. In this study, the removal capacity was studied of physicochemical parameters such as chemical oxygen demand (COD), ammonia nitrogen (NH4-N), nitrate-nitrogen (NO3-N), total nitrogen (TN), and color and to estimate the operating time of the metal electrodes. The analysis of the results revealed that the combined biological treatment followed by the electrolytic method showed optimal results for removal of the pollutant load with COD reduction values reaching up to 58%, ammonia nitrogen reduction up to 98% and color removal about 50%. In addition, a reduction in the electrodes was observed due to the formation of iron ions and the maximum functionality of the electrodes reached 20 hours. Consequently, it seems that the combination of these procedures is an effective method for these specific wastewater and for the production of an effluent of desired quality. |
| Table of contents: | 1. Εισαγωγή ............................................................................................................................... 8 2. Βιβλιογραφική ανασκόπηση ................................................................................................. 9 2.1 Μελάσα και χρήσεις ........................................................................................................ 9 2.2 Βιομηχανικά απόβλητα ζύμης αρτοποιίας – αποστακτηρίων ...................................... 11 2.3 Χαρακτηριστικά αποβλήτων ......................................................................................... 13 2.4 Μελανοϊδίνες ................................................................................................................ 15 2.4.1 Δομικές ιδιότητες και πιθανός μηχανισμός σχηματισμού μελανοϊδίνων ............... 16 2.5 Απόβλητα από μονάδες επεξεργασίας μελάσας .......................................................... 18 3. Μέθοδοι επεξεργασίας λυμάτων για μείωση ρυπαντικού φορτίου. .................................... 19 3.1 Βιολογική επεξεργασία ..................................................................................................... 19 3.1.1 Αναερόβια διεργασία ................................................................................................. 19 3.1.1.1 Αντιδραστήρας με αιωρούμενη κλίνη ................................................................. 20 3.1.1.2 Αντιδραστήρας σταθερής κλίνης ......................................................................... 21 3.1.1.3 Αντιδραστήρας ρευστοποιημένης κλίνης ............................................................ 21 3.1.1.4 Διαδικασίες δύο σταδίων και υβριδικοί αντιδραστήρες ...................................... 21 3.1.2 Αερόβια διεργασία ..................................................................................................... 22 3.1.2.1 Επεξεργασία με μύκητες ..................................................................................... 24 3.1.2.2 Βακτηριακή επεξεργασία .................................................................................... 25 3.2 Φυσικο-χημική επεξεργασία ......................................................................................... 26 3.2.1 Προσρόφηση .......................................................................................................... 26 3.2.2 Θρόμβωση και κροκίδωση ................................................................................... 27 3.2.3 Επεξεργασία με μεμβράνες .................................................................................... 28 3.2.4 Διαδικασία οξείδωσης ............................................................................................ 28 3.3 Μηχανισμός/ διεργασία ηλεκτροκροκίδωσης .............................................................. 29 3.3.1 Ηλεκτρόδια σιδήρου ............................................................................................... 30 7 3.3.2 Ηλεκτρόδια αλουμινίου .......................................................................................... 31 3.3.3 Ηλεκτρόδια χαλκού ................................................................................................ 32 3.4 Ηλεκτροκροκίδωση υποβοηθούμενη από όζον. ........................................................... 32 5. Υλικά και μεθοδολογία ....................................................................................................... 34 5.1 Πειραματική διαδικασία ............................................................................................... 34 5.2 Ηλεκτρόδια .................................................................................................................... 37 5.4 Προσδιορισμός COD ...................................................................................................... 38 5.5 Προσδιορισμός αμμωνιακών, νιτρικών και ολικού αζώτου ......................................... 38 5.6 Απορρόφηση φωτός ...................................................................................................... 39 5.7 Υπολογισμός αιωρούμενων στερεών ........................................................................... 39 6. Αποτελέσματα – Συζήτηση .................................................................................................. 41 6.1 Απομάκρυνση COD (χημικά απαιτούμενου οξυγόνου) ................................................ 41 6.2 Μεταβολή του αμμωνιακού αζώτου ............................................................................ 45 6.3 Μεταβολή NΟ3-N (νιτρικών) ......................................................................................... 46 6.4 Μεταβολή της περιεκτικότητας σε ολικό άζωτο........................................................... 49 6.5 Λειτουργικότητα ηλεκτροδίων. ..................................................................................... 51 6.6 Απορρόφηση χρώματος ................................................................................................ 52 6.7 Υπολογισμός ολικών αιωρούμενων στερεών (TSS) και πτητικών αιωρούμενων στερεών (VSS) ...................................................................................................................... 53 7. Συμπεράσματα ..................................................................................................................... 55 Βιβλιογραφία ........................................................................................................................... 56 |
| Advisor name: | Σαμαράς, Πέτρος |
| Examining committee: | Σαμαράς, Πέτρος |
| Publishing department/division: | Σχολή Τεχνολόγων Γεωπόνων και Τεχνολογίας Τροφίμων και Διατροφής / Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων |
| Publishing institution: | teithe |
| Number of pages: | 57 σ. |
| Appears in Collections: | Πτυχιακές Εργασίες |
Files in This Item:
There are no files associated with this item.
Please use this identifier to cite or link to this item:
This item is a favorite for 0 people.
http://195.251.240.227/jspui/handle/123456789/11300
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
