Χλωρίωση επεξεργασμένων υγρών αποβλήτων και απομάκρυνση χλωρίου και παραπροϊόντων χλωρίωσης με την χρήση διάφορων εξανθρακωμάτων σε νερό και επεξεργασμένα απόβλητα
Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε η κινητική της απομάκρυνσης ελεύθερου χλωρίου( -free chlorine) καθώς και του χλωροφορμίου( -παραπροϊόν χλωρίωσης) σε νερό 1D και σε δευτεροβάθμια επεξεργασμένα λύματα της εγκατάστασης εξόδου επεξεργασίας λυμάτων ( -ΕΕΛ) του Πανεπιστημίου Πατρών με τη χρήση διάφορων ρ...
Main Author: | |
---|---|
Other Authors: | |
Format: | Thesis |
Language: | Greek |
Published: |
2020
|
Subjects: | |
Online Access: | http://hdl.handle.net/10889/13959 |
id |
nemertes-10889-13959 |
---|---|
record_format |
dspace |
institution |
UPatras |
collection |
Nemertes |
language |
Greek |
topic |
Ελεύθερο χλώριο Χλωροφόρμιο Εξανθρακώματα Απιονισμένο νερό Επεξεργασμένα λύματα Κινητική Σταθερά ταχύτητας Χρόνος υποδιπλασιασμού Μοντέλα κινητικής Free chlorine Chloroform Biochar Deionized water Treated waste- water Kinetics Speed constant Half-life time Kinetic models 628.166 2 |
spellingShingle |
Ελεύθερο χλώριο Χλωροφόρμιο Εξανθρακώματα Απιονισμένο νερό Επεξεργασμένα λύματα Κινητική Σταθερά ταχύτητας Χρόνος υποδιπλασιασμού Μοντέλα κινητικής Free chlorine Chloroform Biochar Deionized water Treated waste- water Kinetics Speed constant Half-life time Kinetic models 628.166 2 Τζαχρήστας, Ανδρέας Χλωρίωση επεξεργασμένων υγρών αποβλήτων και απομάκρυνση χλωρίου και παραπροϊόντων χλωρίωσης με την χρήση διάφορων εξανθρακωμάτων σε νερό και επεξεργασμένα απόβλητα |
description |
Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε η κινητική της απομάκρυνσης ελεύθερου χλωρίου( -free chlorine) καθώς και του χλωροφορμίου( -παραπροϊόν χλωρίωσης) σε νερό 1D και σε δευτεροβάθμια επεξεργασμένα λύματα της εγκατάστασης εξόδου επεξεργασίας λυμάτων ( -ΕΕΛ) του Πανεπιστημίου Πατρών με τη χρήση διάφορων ροφητικών υλικών όπως εμπορικού ενεργού άνθρακα , αγροτοβιομηχανικών παραπροϊόντων (βιουλικών) και απανθρακωμένων υπολειμμάτων τους ( -Biochar).Το biochar, είναι υλικό πλούσιο σε άνθρακα, και παράγεται με πυρόλυση σε περιβάλλον περιορισμένου οξυγόνου με στόχο τη δημιουργία μεγάλης ειδικής επιφάνειας και μικροπόρων. Για το ίδιο χρονικό διάστημα( -π.χ. 1 h), η ικανότητα απομάκρυνσης του χλωρίου αλλά και η κινητική της για τα biochar ήταν συγκρίσιμη με αυτή του εμπορικού ενεργού άνθρακα. Πιο συγκεκριμένα μελετώντας την κινητική της απομάκρυνσης ελεύθερου χλωρίου στα δευτεροβάθμια επεξεργασμένα λύματα υπολογίσαμε την σταθερά της ταχύτητας και το χρόνο υποδιπλασιασμού για κάθε υλικό με στόχο τον προσδιορισμό του υλικού με την μέγιστη ροφητική ικανότητα. Ακόμη μελετήθηκε η διαφορά στην απομάκρυνση χλωρίου όταν τα υλικά μας είναι σε σκόνη σε σύγκριση με τα υλικά μας σε κόκκους. Πιο συγκεκριμένα σχετικά με το biochar από κουκούτσι ελιάς (Ose), όταν είχε μορφή σκόνης η σταθερά της αντίδρασης αν αυτή θεωρηθεί πρώτης τάξης ήταν k=0,0058 min-1 ενώ όταν χρησιμοποιήθηκε ολόκληρο ήταν k=0,0049 min-1. Η διαφορά δηλαδή λόγω μεγέθους κόκκου δεν φαίνεται να είναι σημαντική. Ενώ στο biochar από κουκούτσι σταφυλιού (Gse) παρατηρήθηκε διαφορά με βάση το μέγεθος των κόκκων όπου σε μορφή σκόνης ήταν k=0,0082 min-1 ενώ ολόκληρο ήταν k=0,0008 min-1.Για την απομάκρυνση του χλωροφορμίου παρατηρήθηκε πιο γρήγορη απομάκρυνση από το βιοϋλικό μας (ΚΕΣ0 k= 0,032 min-1) και biochar ( Gse=0,018 min-1 ) σε σχέση με τον ενεργό άνθρακα( AC1= 0,016 min-1)τόσο στο νερό αλλά και στα λύματα. Για τα περισσότερα βιοϋλικά και τα biochar , παρατηρήθηκε πιο γρήγορη απομάκρυνση του χλωροφορμίου στα λύματα από ότι στο νερό. Τέλος στα πειράματα ρόφησης χλωροφορμίου μελετήθηκαν μοντέλα κινητικής για καλύτερη ανάλυση δεδομένων. |
author2 |
Καραπαναγιώτη, Χρυσή |
author_facet |
Καραπαναγιώτη, Χρυσή Τζαχρήστας, Ανδρέας |
format |
Thesis |
author |
Τζαχρήστας, Ανδρέας |
author_sort |
Τζαχρήστας, Ανδρέας |
title |
Χλωρίωση επεξεργασμένων υγρών αποβλήτων και απομάκρυνση χλωρίου και παραπροϊόντων χλωρίωσης με την χρήση διάφορων εξανθρακωμάτων σε νερό και επεξεργασμένα απόβλητα |
title_short |
Χλωρίωση επεξεργασμένων υγρών αποβλήτων και απομάκρυνση χλωρίου και παραπροϊόντων χλωρίωσης με την χρήση διάφορων εξανθρακωμάτων σε νερό και επεξεργασμένα απόβλητα |
title_full |
Χλωρίωση επεξεργασμένων υγρών αποβλήτων και απομάκρυνση χλωρίου και παραπροϊόντων χλωρίωσης με την χρήση διάφορων εξανθρακωμάτων σε νερό και επεξεργασμένα απόβλητα |
title_fullStr |
Χλωρίωση επεξεργασμένων υγρών αποβλήτων και απομάκρυνση χλωρίου και παραπροϊόντων χλωρίωσης με την χρήση διάφορων εξανθρακωμάτων σε νερό και επεξεργασμένα απόβλητα |
title_full_unstemmed |
Χλωρίωση επεξεργασμένων υγρών αποβλήτων και απομάκρυνση χλωρίου και παραπροϊόντων χλωρίωσης με την χρήση διάφορων εξανθρακωμάτων σε νερό και επεξεργασμένα απόβλητα |
title_sort |
χλωρίωση επεξεργασμένων υγρών αποβλήτων και απομάκρυνση χλωρίου και παραπροϊόντων χλωρίωσης με την χρήση διάφορων εξανθρακωμάτων σε νερό και επεξεργασμένα απόβλητα |
publishDate |
2020 |
url |
http://hdl.handle.net/10889/13959 |
work_keys_str_mv |
AT tzachrēstasandreas chlōriōsēepexergasmenōnygrōnapoblētōnkaiapomakrynsēchlōrioukaiparaproïontōnchlōriōsēsmetēnchrēsēdiaphorōnexanthrakōmatōnsenerokaiepexergasmenaapoblēta AT tzachrēstasandreas chlorinationoftreatedwastewaterandremovalofchlorineandchlorinationbyproductsusingvariousbiocharsinwaterandtreatedwastewater |
_version_ |
1771297245843423232 |
spelling |
nemertes-10889-139592022-09-05T14:07:29Z Χλωρίωση επεξεργασμένων υγρών αποβλήτων και απομάκρυνση χλωρίου και παραπροϊόντων χλωρίωσης με την χρήση διάφορων εξανθρακωμάτων σε νερό και επεξεργασμένα απόβλητα Chlorination of treated wastewater and removal of chlorine and chlorination by-products using various biochars in water and treated wastewater Τζαχρήστας, Ανδρέας Καραπαναγιώτη, Χρυσή Μαναριώτης, Ιωάννης Κορδούλης, Χρήστος Καραπαναγιώτη, Χρυσή Tzachristas, Andreas Ελεύθερο χλώριο Χλωροφόρμιο Εξανθρακώματα Απιονισμένο νερό Επεξεργασμένα λύματα Κινητική Σταθερά ταχύτητας Χρόνος υποδιπλασιασμού Μοντέλα κινητικής Free chlorine Chloroform Biochar Deionized water Treated waste- water Kinetics Speed constant Half-life time Kinetic models 628.166 2 Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε η κινητική της απομάκρυνσης ελεύθερου χλωρίου( -free chlorine) καθώς και του χλωροφορμίου( -παραπροϊόν χλωρίωσης) σε νερό 1D και σε δευτεροβάθμια επεξεργασμένα λύματα της εγκατάστασης εξόδου επεξεργασίας λυμάτων ( -ΕΕΛ) του Πανεπιστημίου Πατρών με τη χρήση διάφορων ροφητικών υλικών όπως εμπορικού ενεργού άνθρακα , αγροτοβιομηχανικών παραπροϊόντων (βιουλικών) και απανθρακωμένων υπολειμμάτων τους ( -Biochar).Το biochar, είναι υλικό πλούσιο σε άνθρακα, και παράγεται με πυρόλυση σε περιβάλλον περιορισμένου οξυγόνου με στόχο τη δημιουργία μεγάλης ειδικής επιφάνειας και μικροπόρων. Για το ίδιο χρονικό διάστημα( -π.χ. 1 h), η ικανότητα απομάκρυνσης του χλωρίου αλλά και η κινητική της για τα biochar ήταν συγκρίσιμη με αυτή του εμπορικού ενεργού άνθρακα. Πιο συγκεκριμένα μελετώντας την κινητική της απομάκρυνσης ελεύθερου χλωρίου στα δευτεροβάθμια επεξεργασμένα λύματα υπολογίσαμε την σταθερά της ταχύτητας και το χρόνο υποδιπλασιασμού για κάθε υλικό με στόχο τον προσδιορισμό του υλικού με την μέγιστη ροφητική ικανότητα. Ακόμη μελετήθηκε η διαφορά στην απομάκρυνση χλωρίου όταν τα υλικά μας είναι σε σκόνη σε σύγκριση με τα υλικά μας σε κόκκους. Πιο συγκεκριμένα σχετικά με το biochar από κουκούτσι ελιάς (Ose), όταν είχε μορφή σκόνης η σταθερά της αντίδρασης αν αυτή θεωρηθεί πρώτης τάξης ήταν k=0,0058 min-1 ενώ όταν χρησιμοποιήθηκε ολόκληρο ήταν k=0,0049 min-1. Η διαφορά δηλαδή λόγω μεγέθους κόκκου δεν φαίνεται να είναι σημαντική. Ενώ στο biochar από κουκούτσι σταφυλιού (Gse) παρατηρήθηκε διαφορά με βάση το μέγεθος των κόκκων όπου σε μορφή σκόνης ήταν k=0,0082 min-1 ενώ ολόκληρο ήταν k=0,0008 min-1.Για την απομάκρυνση του χλωροφορμίου παρατηρήθηκε πιο γρήγορη απομάκρυνση από το βιοϋλικό μας (ΚΕΣ0 k= 0,032 min-1) και biochar ( Gse=0,018 min-1 ) σε σχέση με τον ενεργό άνθρακα( AC1= 0,016 min-1)τόσο στο νερό αλλά και στα λύματα. Για τα περισσότερα βιοϋλικά και τα biochar , παρατηρήθηκε πιο γρήγορη απομάκρυνση του χλωροφορμίου στα λύματα από ότι στο νερό. Τέλος στα πειράματα ρόφησης χλωροφορμίου μελετήθηκαν μοντέλα κινητικής για καλύτερη ανάλυση δεδομένων. In the present research, the kinetics of removal of free chlorine as well as chloroform (water by-product chlorination) were studied in water 1D and secondary treated effluents of the wastewater treatment plant (WWTP) of the University of Patras. Various sorbent materials such as commercially active coal, agro-industrial by-products (-biomaterials) and charred residues (-biochar) were used. Biochar, a carbon-rich material, is produced by pyrolysis in a restricted oxygen environment to create a large surface area and micro pores. For the same contact time (-e.g., 1 h), chlorine removal and kinetics for biochar were comparable to commercial activated carbon. In particular, by studying the kinetics of free chlorine removal in secondary treated effluent, the velocity constant and the half-life time for each material were calculated in order to determine the material with the maximum sorptive capacity. We have also studied the difference in chlorine removal when our materials are in powder compared to when they are grains. More specifically, in the case of biochar made of olive seed(Ose), when the biochar was powder, the first-order reaction constant was k = 0.0058 min-1 while when the whole grain was used was k = 0.0049 min-1. The difference in grain size does not seem to be significant. While biochar made of grape seed (Gse) showed a difference based on the size of the grains where in powder form it was k = 0.0082 min-1 while the whole grain was k = 0.0008 min-1. For the removal of chloroform, a faster removal was observed from the biomaterial (KES0 k = 0.032 min-1) and biochar (Gse k = 0.018 min-1) in relation to activated carbon (AC1 k = 0.016 min-1) in both water and sewage. For most biomaterials and biochars, a faster removal of chloroform in the sewage was observed than in water. Finally, in chloroform sorption experiments, kinetic models were studied for better data analysis. 2020-10-08T10:27:08Z 2020-10-08T10:27:08Z 2018-10-26 Thesis http://hdl.handle.net/10889/13959 gr 12 application/pdf |