Απομάκρυνση ρύπων από στραγγίσματα ΧΥΤΑ με την διεργασία της προσρόφησης

• Κύριος συγγραφέας: Ξανθάκη, Ευαγγελία
• Άλλοι συγγραφείς: Xanthaki, Evangelia
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2022
• Θέματα: Στράγγισμα ΧΥΤΑ; Προσρόφηση; Αποχρωματισμός; Αμμωνιακό άζωτο (ΝΗ4+ -Ν); Παλυγορσκίτης; Ζεόλιθοι; Sanitary landfill leachates,; Adsorption; Discoloration; Ammonia nitrogen (NH4 + -N); Palygorskite; Zeolites

Η συνεχής και ραγδαία αύξηση του πληθυσμού, καθώς επίσης και η τεχνολογική και βιομηχανική εξέλιξη των τελευταίων ετών, έχουν οδηγήσει στην ανάπτυξη ενός καταναλωτικού προτύπου που χαρακτηρίζεται από υπερκαταναλωτισμό. Αυτή η τάση του συγχρόνου ανθρώπου για υπερβολική κατανάλωση αγαθών έχει ως επακόλουθο την ταχεία αύξηση των παραγόμενων αστικών στερών α-ποβλήτων (ΑΣΑ), καθιστώντας έτσι την διαχείρισή τους μείζον περιβαλλοντικό ζήτημα. Με γνώμονα το πρόβλημα αυτό, έχουν αναπτυχθεί ποικίλοι μέθοδοι επεξεργασίας των απορριμ-μάτων. Η τελική διάθεσή των ΑΣΑ σε χώρους υγειονομικής ταφής απορριμμάτων (ΧΥΤΑ) αποτελεί την πλέον επικρατέστερη λύση, λόγω της απλότητας των διεργασιών που λαμβάνουν χώρα στους ΧΥΤΑ και του χαμηλού κόστους λειτουργίας και συντήρησης τους. Στην Ελλάδα πάνω από το 80% των ΑΣΑ επιλέγονται να διατίθεται σε ΧΥΤΑ. Παρ όλα αυτά, στους χώρους αυτούς παράγονται μεγάλες ποσό-τητες στραγγισμάτων, λόγω της διήθησης των όμβριων υδάτων διαμέσου των στερεών αποβλήτων, της εγγενούς υγρασίας των αποβλήτων, και των βιοχημικών και φυσικών αντιδράσεών τους. Πρόκει-ται για εξαιρετικά ρυπογόνα απόβλητα, εξαιτίας της παρουσίας υψηλών συγκεντρώσεων αμμωνια-κού αζώτου (ΝΗ4+ -Ν), οργανικού φορτίου που ποσοτικοποιείται ως χημικά απαιτούμενο οξυγόνο (COD), βαρέων μετάλλων, χλωριωμένων οργανικών και ανόργανων αλάτων, ενώ χαρακτηρίζονται από σκούρο καφέ-μαύρο χρώμα. Για τον λόγο λοιπόν αυτό κρίνεται αναγκαία η άμεση και αποτελεσματι-κή επεξεργασία τους πριν την ελεύθερη διάθεσή τους σε φυσικούς αποδέκτες. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας ήταν η εφαρμογή μιας οικονομικής και αποτελε-σματικής μεθόδου επεξεργασίας των ακατέργαστων στραγγισμάτων ΧΥΤΑ, της προσρόφησης, χρησι-μοποιώντας φυσικά προσροφητικά υλικά χαμηλού κόστους, είτε μεμονωμένα, είτε συνδυαστικά, σε πειράματα διαλείποντος έργου, για την απομάκρυνση των ρύπων ΝΗ4+ -Ν, d-COD και χρώματος. Αρ-χικά, διεξάγονται πειράματα προσρόφησης χρησιμοποιώντας φυσικό παλυγορσκίτη, προκειμένου να μελετηθεί η επίδραση του αρχικού pH του στραγγίσματος (pH 6, 8, 10) στην απομάκρυνση των ρύ-πων. Ακολούθως, μελετάται ο χρόνος που απαιτείται για τον κορεσμό του συγκεκριμένου υλικού με σκοπό την δυνατότητα επαναχρησιμοποίησης του σε νέους κύκλους προσρόφησης. Μετέπειτα, συνε-χίζονται τα πειράματα προσρόφησης με τη χρήση ενός επιπλέον προσροφητικού μέσου, του φυσικού ζεόλιθου. Με απώτερο στόχο να βελτιωθεί η απόδοση της διεργασίας της προσρόφησης στην απομά-κρυνση των ρύπων, υλοποιούνται συνδυαστικά πειράματα χρησιμοποιώντας διάφορες αναλογίες μαζών παλυγορσκίτη - ζεόλιθου (40:0, 30:10, 20:20, 10:30, 0:40 g). Επίσης, στοχεύοντας στην εύρεση και εφαρμογή της βέλτιστης διεργασίας προσρόφησης για την απομάκρυνση των ρύπων από το στράγγισμα, πραγματοποιούνται συνδυαστικά πειράματα προσρόφησης παλυγορσκίτη-ζεόλιθου και προσρόφησης ζεόλιθου-παλυγορσκίτη. Τα αποτελέσματα της παρούσας διπλωματικής εργασίας υποδεικνύουν πώς η επεξεργασία στραγγίσματος χωρίς ρύθμιση του pH (pH 8) με την χρήση φυσικού παλυγορσκίτη, επιτυγχάνει την βέλτιστη απομάκρυνση χρώματος (85.4.1.4%) ήδη στα πρώτα 2.5 λεπτά της διεργασίας, με ποσοστά απομάκρυνσης d-COD και NH4+- N 42.22.5% και 25.70.5%, αντίστοιχα. Παράλληλα, ο πλήρης κορε-σμός του παλυγορσκίτη ως προς τους τρείς ρύπους, επήλθε έπειτα από 360 ώρες, γεγονός που υπο-δηλώνει την αποδοτική επαναχρησιμοποίηση του σε 10 επαναλαμβανόμενους κύκλους προσρόφη-σης. Όσον αφορά στα πειράματα επίδρασης των διαφόρων αναλογιών μίγματος σε παλυγορσκίτη και ζεόλιθο, η χρήση μίγματος με περιεκτικότητα σε παλυγορσκίτη 100%, επιφέρει τον μέγιστο αποχρω-ματισμό και απομάκρυνση d- COD, ενώ την υψηλότερη απομάκρυνση ΝΗ4+-Ν εμφάνισε το μίγμα με 100% ζεόλιθο. Τέλος, η μέγιστη αποδοτικότητα της μεθόδου και στους τρεις ρύπους επιτυγχάνεται με συνδυασμό προσρόφησης είτε παλυγορσκίτη- ζεόλιθου, είτε ζεόλιθου-παλυγορσκίτη.