ΕυτροφισμόςΦώσφορος

Μετάδοση ασθενειώνΠαθογόναΜακροχρόνιες επιπτώσειςΤοξικά

ΕυτροφισμόςΆζωτο

ΑποξυγόνωσηΚολλοειδή και διαλυμένα οργανικάΑποξυγόνωση,ΙζήματαΚαθιζήσιμα οργανικά

Οπτική ρύπανση επιπλεόντωνΛίπη-ΈλαιαΦθορές, ΙζήματαΆμμοςΕμφράξεις, ιζήματαΜεγάλα στερεά

ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣΡΥΠΑΝΤΙΚΕΣ ΟΥΣΙΕΣ ΛΥΜΑΤΩΝ

ΣΥΣΧΕΤΙΣΗ ΡΥΠΑΝΤΩΝ-ΕΠΙΠΤΩΣΕΩΝ

Βιολογική και Χημική ΕπεξεργασίαΦώσφορος

ΑπολύμανσηΠαθογόναΈλεγχοςστην Πηγή, ΠροεπεξεργασίαΤοξικά

Βιολογική ΕπεξεργασίαΆζωτο

Βιολογική ΕπεξεργασίαΚολλοειδή και διαλυμένα οργανικά

Πρωτοβάθμια ΚαθίζησηΚαθιζήσιμα οργανικά

ΑπολιπαντήςΛίπη-ΈλαιαΕξαμμωτήςΆμμοςΕσχάραΜεγάλα στερεά

ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΡΥΠΑΝΤΙΚΕΣ ΟΥΣΙΕΣ ΛΥΜΑΤΩΝ

ΣΥΣΧΕΤΙΣΗ ΡΥΠΑΝΤΩΝ-ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ

ΒΑΘΜΙΔΕΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ

Τοξικά

Παθογόνα

Φώσφορος

Άζωτο

Κολλοειδή καιδιαλυμένα οργανικά

Καθιζήσιμα οργανικά

Λίπη-Έλαια

Άμμος

Μεγάλα στερεά

Προεπεξεργασία

ΠρωτοβάθμιαΚαθίζηση

ΒιολογικήΕπεξεργασία

Απολύμανση

Έλεγχος στην πηγή

Επεξεργασία Ιλύος

ΕΤΕΡΟΤΡΟΦΙΚΟΣ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ(1.Αερόβιος, 2.Ανοξικός, 3. Αναγωγή Θειικών)

Ο2

ΝΟ3

SΟ4

CO2

ΑΠΟΔΕΚΤΕΣΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ

ΔΟΤΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ

Οργανικός C

Οργανικός C

NP

ΔΟΜΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ

Η2Ο

Ν2

Η2S

Χημική Ενέργεια

ΕτεροτροφικοίΜικροοργανισμοί

Ροή Ηλεκτρονίων

Προτεραιότητα

1

2

3

ΕτεροτροφικοίΜικροοργανισμοί

Σύνθεση

CO2

ΑΥΤΟΤΡΟΦΙΚΟΣ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ(Αυστηρά Αερόβιος)

Ο2

ΝΟ3

SΟ4

CO2

ΑΠΟΔΕΚΤΕΣΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ

ΔΟΤΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ

ΝΗ4

Οργανικός C

NP

ΔΟΜΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ

Χημική Ενέργεια

ΑυτοτροφικοίΜικροοργανισμοί

(Νιτροποιητές

Ροή Ηλεκτρονίων

ΑυτοτροφικοίΜικροοργανισμοί(Νιτροποιητές)

Σύνθεση

Η2Ο

ΝΟ3

Νιτροποίηση

ΕΤΕΡΟΤΡΟΦΙΚΟΣ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ(Αναερόβιος)

Ο2

ΝΟ3

SΟ4

CO2

ΑΠΟΔΕΚΤΕΣΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ

ΔΟΤΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ

Οργανικός C

Οργανικός C

NP

ΔΟΜΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ

CH4 Χημική Ενέργεια

ΕτεροτροφικοίΜικροοργανισμοί

(Αναερόβιοι)

Ροή Ηλεκτρονίων

ΕτεροτροφικοίΜικροοργανισμοί

(Αναερόβιοι)

Σύνθεση

CΟ2

ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ

ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΟΡΓΑΝΙΚΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ

Δράση αερόβιων ετεροτροφικών μικροοργανισμών (Μεταβολισμός)

Σύνθεση κυτταρικού υλικού Κάλυψη ενεργειακών αναγκών

Οργανικός C, N,P λυμάτων Οργανικός C Λυμάτων

Νέο κυτταρικό υλικό

Σύνθεση Χημική ενέργεια

Άλλες λειτουργίες

CO2

O2

Οξείδωση

Αερόβιος Βιολογικός Αντιδραστήρας

Ο2

CO2

C

N

P

b

Βιολογικός αντιδραστήρας (αεριζόμενος)(ΒΑ)

ΛύματαΑερισμός

ΑρχικήΒιομάζα

Σύνθεση

ΤελικήΒιομάζαΟξείδω

ση

Ενέργεια

ΒΑ+ΔΤΚ

Ο2

CO2

C

N

P

b

ΒΑ (αεριζόμενος) ΔεξαμενήΤελικής

Καθίζησης (ΔΤΚ)

ΑρχικήΒιομάζα

ΑερισμόςΛύματα

ΤελικήΒιομάζα

ΤελικήΒιομάζα

Ο2

CO2

C

N

P

+

b

ΒΑ (αεριζόμενος)

ΑερισμόςΛύματα ΔΤΚ

Έξοδος

Αντλιοστάσιο Ιλύος (Α/Ι)Περίσσεια Ιλύς

Ανακυκλοφορία Ιλύος

ΑρχικήΒιομάζα

ΤελικήΒιομάζα

ΤελικήΒιομάζα

ΒΑ +ΔΤΚ+Α/Ι

Ο2

CO2

C

NΗ4

P

+

b

Νιτροποίηση

ΝΟ3

ΑρχικοίΝιτροποιητές

ΑρχικήΒιομάζα

ΑερισμόςΛύματα ΔΤΚ

Έξοδος

Α/ΙΑνακυκλοφορία Ιλύος

ΒΑ ΜΕ ΝΙΤΡΟΠΟΙΗΣΗ

Ο2

CO2

C

+

b

Νιτροποίηση

ΝΟ3

ΝΟ3

Ν2

ΝΟ3

CO2

Εσωτερική Ανακυκλοφορία ΝΟ3

ΒΑ ΔΤΚ

Α/ΙΑνακυκλοφορία Ιλύος

Ανοξικόςτιδραστήρας

ναδευτήρας

Αερισμός

Έξοδος

Ο2

ΑΝΑΕΡΟΒΙΑ ΧΩΝΕΥΣΗ

CO2+CH4 (Βιοαέριο)

Περίσσειαιλύς

CO2Ανόργανα στερεά

ΚαυστήραςΘερμική Ενέργεια

Τ=350C

Αδρανή οργανικά

Διασπάσιμα οργανικάΧωνευμένη

ιλύς

Ο2

Q (1+r)Q

rQ

rQ+W

W

Q-W

Ανακυκλοφορία ιλύος

Περίσσεια ιλύς

ΔΤΚΑΕΡΟΒΙΟΣΒΑ

Α/Ι

ΤΥΠΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΝΕΡΓΟΥ ΙΛΥΟΣ

Ο2

Q (1+r)Q

rQ

rQ+W

W

Q-W

r”Q

ΑΝΟΞΙΚΟΣ

ΑΝΤΙΔΡΑ

ΣΤΗΡΑ

Σ

ΑΕΡΟΒΙΟΣΒΑ ΔΤΚ

Α/Ι

Περίσσεια ιλύς

Ανακυκλοφορία

ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΝΕΡΓΟΥ ΙΛΥΟΣ ΜΕ ΝΙΤΡΟΠΟΙΗΣΗ-ΑΠΟΝΙΤΡΟΠΟΙΗΣΗ

Εσωτερική Ανακυκλοφορία ΝΟ3

Ανάδευση

ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΙΛΥΟΣ

Πάχυνση Χώνευση Αφυδάτωση

Στραγγίδια

Επιπλέοντα

CH4+CO2 (Βιοαέριο)

Καυστήρας

Γεννήτρια

Αεριοφυλάκιο

Θερμική ΕνέργειαΓια Αύξηση

Θερμοκρασίας Ιλύος

Ηλεκτρική Ενέργεια

Τ=35 0 C

1-1,5%20-30%

Πυρσός (Καύση)

ΓιαΑνά

μιξη

Προσωρινή Αποθήκευση Βιοαερίου

ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΙΛΥΟΣ

Πάχυνση Χώνευση Αφυδάτωση

Στραγγίδια

Επιπλέοντα

CH4+CO2 (Βιοαέριο)

Γεννήτρια

Αεριοφυλάκιο

Θερμική Ενέργεια

Ηλεκτρική Ενέργεια

Τ=35 0 C

1-1,5%20-30%

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΒΙΟΚΡΟΚΙΔΩΣΗΣ

Παραγωγή κροκιδωτικών από βακτηρίδια(Εξωκυτταρικά Πολυμερή)

Μικροκροκίδες

Κροκίδες

Αρνητικό φορτίο βακτηριδίων (κολλοειδή άρα αδυναμία καθίζησης)

Καθίζηση (στη ΔΤΚ)

ΑΝΑΓΚΑΙΟΤΗΤΑ ΒΙΟΚΡΟΚΙΔΩΣΗΣ ΣΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ

ΕΝΕΡΓΟΥ ΙΛΥΟΣ

ΒΑ ΔΤΚ

Α/Ι

Α/Ι

Έξοδος

Έξοδος

ΒΑΔΤΚ

= Οργανική Φόρτιση( F/M, kg BOD/Kg MLSS)

+

= Χρόνος παραμονής στερεών( θc, kg/kg d-1=d)

+

= Συντελεστής Μετατροπής Βιομάζας( Υ= Kg MLSS/ kg BOD)

= Βαθμός Απόδοσης=

( Ε )

+

= Βαθμός Οξείδωσης

+

= Συντελεστής Μετατροπής Βιομάζας( Υ= Kg MLSS/ kg BOD)

-

= Καθαρή Ταχύτητα Ανάπτυξης(μ, d-1)

+

Συσχέτιση Θc και F/M

F/M

Θc

1/Θc= Υ*Ε*(F/M)- b

+

= Χρόνος παραμονής στερεών( θc, kg/kg d-1=d)

+= Καθαρή Ταχύτητα Ανάπτυξης

(μ-b, d-1)

1/Θc=μ-b

ΟΡΙΣΜΟΙ

MLSS=ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ ΑΝΑΜΙΚΤΟΥ ΥΓΡΟΥ (στερεών στο ΒΑ)

X=ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗΜΙΚΡΟΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ (ποσοστό του MLSS)

Vα=ΟΓΚΟΣ ΒΑ

Vαν=ΟΓΚΟΣ ΑΝΟΞΙΚΟΥ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΑ

V*MLSS=ΜΑΖΑ ΣΤΕΡΕΩΝ ΣΤΟΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΑ

F=ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ BOD ΣΤΗΝ ΕΞΟΔΟ

Fo=ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ BOD ΣΤΗΝ ΕΙΣΟΔΟ

E=(Fo-F)/Fo=ΒΑΘΜΟΣ ΑΠΟΔΟΣΗΣ

Θc=ΧΡΟΝΟΣ ΠΑΡΑΜΟΝΗΣ ΣΤΕΡΕΩΝ=V*MLSS/Περίσσεια ιλύς (ημ)

F/M=ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΦΟΡΤΙΣΗ=Q*Fo/V*MLSS

Περίσσεια Ιλύς=(μ-b)*MLSS*V=Y*Q*(Fo-F)-b*X*V=Y*E*Q*Fo-b*X*V

ΟΡΙΣΜΟΙ

μ=ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΜΙΚΡΟΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ (ημ-1)

b=ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΘΑΝΑΤΟΥ ΜΙΚΡΟΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ (ημ-1)

μ-b=ΚΑΘΑΡΗ ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΜΙΚΡΟΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ (ημ-1)

W=ΠΑΡΟΧΗ ΠΕΡΙΣΣΕΙΑΣ ΙΛΥΟΣ

r=ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΑΝΑΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΣ

Q=ΠΑΡΟΧΗ ΛΥΜΑΤΩΝ

rQ=ΠΑΡΟΧΗ ΑΝΑΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΣ

Y=ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΒΙΟΜΑΖΑΣ(Βιομάζα=Μικροοργανισμοί)

Κινητική Monod

F

μ

μ max

μ= μmax*F/(ΚF+F)* DO/(KDO+DO)

μmax/2

ΚF

F

Θc=1/(μ-b)

F

F/M

F F/M Θc=V*MLSS/ Περίσσεια

M=V*MLSS

MLSS

V

περίσσεια

F/Μ=Q*Fo/V*MLSS

Q*Fo