Κωδ. μαθήματος : 6.1
Εξάμηνο: 6ο
Κατηγορία: Υποχρεωτικό
‘Ωρες: 2Θ +2Ε
ECTS : 6
ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ
Μετά το τέλος του μαθήματος οι φοιτητές να είναι σε θέση :
- να γνωρίζουν και να παρακολουθούν τις σχετικές διεργασίες.
- να επιλύουν μεθοδικά τα περισσότερα από τα προβλήματα που θα ανακύπτουν.
- να εκτελούν τις σχετικές εργαστηριακές αναλύσεις και τους προσδιορισμούς.
- να εφαρμόζουν το σχετικό νομοθετικό πλαίσιο.
- να συμμετέχουν ενεργά στον σχεδιασμό μικρών εγκαταστάσεων επεξεργασίας υγρών αποβλήτων.
Γενικές Ικανότητες
- Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών.
- Αυτόνομη εργασία.
- Ομαδική εργασία.
- Σχεδιασμός και διαχείριση έργων.
- Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον.
- Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον.
- Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης.
- Λήψη αποφάσεων.
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ
Θεωρητικό Μέρος
- Εισαγωγικές έννοιες: Περιβάλλον, οικοσύστημα, οικολογική ισορροπία, ρύπανση, μόλυνση,
απόβλητα, λύματα, διαχείρηση αποβλήτων κ.ά..
- Στάδια επεξεργασίας υγρών αποβλήτων και διεργασίες.
- Φυσικά, χημικά και βιολογικά χαρακτηριστικά των υγρών αποβλήτων: Χρώμα, οσμή, θερμοκρασία,
αιωρούμενα στερεά. Διαλυμένα στερεά και αέρια, οξύτητα, αλκαλικότητα, θρεπτικά συστατικά και
ιχνοστοιχεία. Κατηγορίες, είδη και δραστηριότητες μικροοργανισμών.
- Αντιδράσεις και αντιδραστήρες: Χημική κινητική και ισορροπία, διαλυτότητα αερίων. Ισοζύγιο
μάζας, αντιδραστήρες σωληνοειδούς ροής, πλήρους ανάμιξης και αυθαίρετης ροής, προσδιορισμός
του τύπου αντιδραστήρα, κατάσταση μόνιμης δίαιτας.
- Μέθοδοι εκτίμησης του ρυπαντικού φορτίου: Χημική απαίτηση σε οξυγόνο, βιοχημική απαίτηση
σε οξυγόνο, ολικός άνθρακας, ολικός οργανικός άνθρακας, ολική απαίτηση σε οξυγόνο, δείκτης
υπερμαγγανικού.
- Ρύπανση φυσικού αποδέκτη: Ρύπανση ρεύματος, ζώνες ρύπανσης. Ρύπανση λιμνών. Ευτροφισμός: αίτια, στάδια και μέτρα αντιμετώπισης. Ισοδύναμος πληθυσμός.
- Πρωτοβάθμια επεξεργασία (Προκαταρκτική επεξεργασία και πρωτοβάθμια καθίζηση): Εσχάρωση,
εξάμμωση, λιποσυλλογή, εξισορρόπιση παροχής, ρύθμιση του pH, ανάμιξη, κροκκίδωση και
συσσωμάτωση. Τύποι καθίζησης. Κρίσιμη ροή στερεών. Τύποι δεξαμενών καθίζησης.
Χαρακτηριστικά μεγέθη σχεδιασμού δεξαμενών καθίζησης. Χαρακτηριστικά και πρότυπα των
δεξαμενών πρωτοβάθμιας καθίζησης.
- Δευτεροβάθμια επεξεργασία – Ι (αερόβιες μέθοδοι αιωρούμενης βιομάζας – 1): Συστήματα ενεργού
λάσπης και παραλλαγές, αεριζόμενες λίμνες, φυσικοί και τεχνητοί υδροβιότοποι, χαρακτηριστικά
μεγέθη και σταθερές σχεδιασμού.
- Δευτεροβάθμια επεξεργασία – ΙΙ (αερόβιες μέθοδοι αιωρούμενης βιομάζας – 2): Το φαινόμενο της
μεταφοράς οξυγόνου, συστήματα αερισμού. Οικολογία της βιολογικής λάσπης, προβλήματα
καθίζησης και αντιμετώπισή τους, χρήση ενεργού άνθρακα.
- Δευτεροβάθμια επεξεργασία – ΙΙΙ (αερόβιες μέθοδοι ακινητοποιημένης βιομάζας): Βιολογικά φίλτρα,
βιολογικοί πύργοι, βιοδίσκοι, χαρακτηριστικά μεγέθη και σταθερές σχεδιασμού.
- Δευτεροβάθμια επεξεργασία – IV (αναερόβια επεξεργασία): Μηχανισμός αναερόβιας
αποικοδόμησης, αναερόβια επεξεργασία ενός και δύο σταδίων, τοξικές ουσίες και αντιμετώπισή τους, διαμορφώσεις αναερόβιων αντιδραστήρων και εκκίνηση λειτουργίας.
- Δευτεροβάθμια επεξεργασία – V (δευτεροβάθμια καθίζηση και επεξεργασία περίσσειας λάσπης)
Χαρακτηριστικά και πρότυπα των δεξαμενών δευτεροβάθμιας καθίζησης. Πάχυνση, αερόβια /
αναερόβια/ χημική/ θερμική σταθεροποίηση, αφυδάτωση και ξήρανση της περίσσειας λάσπης.
Διάθεση της περίσσειας λάσπης.
- Τριτοβάθμια και προχωρημένη επεξεργασία: Χημική απομάκρυνση αζώτου και φωσφόρου,
βιολογική απομάκρυνση αζώτου, ταυτόχρονη απομάκρυνση αζώτου και φωσφόρου, απομάκρυνση
διαλυμένων ουσιών. Απολύμανση: χημική και φυσική απολύμανση. Διάθεση επεξεργασμένων
υγρών αποβλήτων.
- Επεξεργασία υγρών βιομηχανικών αποβλήτων και νέες τεχνολογίες: Κριτήρια επιλογής μεθόδου
επεξεργασίας, χαρακτηριστικά των υγρών αποβλήτων από επιλεγμένες κατηγορίες βιομηχανιών και
μέθοδοι επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων των βιομηχανιών αυτών. Χημική και φωτοχημική
οξείδωση, αντιδραστήρες SBR, MBR.
- Στοιχεία νομοθεσίας περιβάλλοντος: Ο νόμος – πλαίσιο 1650/86 για το περιβάλλον, κατηγορίες
έργων και δραστηριοτήτων, περιβαλλοντικοί όροι. Μελέτη περιβαλλοντικών επιπτώσεων:
περιβαλλοντικές μελέτες, περιεχόμενο, υποβολή, έγκριση.
Εργαστηριακό Μέρος
- Φυσικοχημικά χαρακτηριστικά των υγρών αποβλήτων.
- Βιολογικά χαρακτηριστικά των υγρών αποβλήτων.
- Δειγματοληψία και επεξεργασία δείγματος. Είδη δειγμάτων.
- Προσδιορισμοί ολικών, αιωρούμενων και διαλυμένων, πτητικών και μη πτητικών στερεών.
- Προσδιορισμός του Χημικά Απαιτούμενου Οξυγόνου (COD).
- Προσδιορισμός του Βιοχημικά Απαιτούμενου Οξυγόνου (ΒΟD) – Ι (αρχή της μεθόδου, κινητική, συσκευές μέτρησης).
- Προσδιορισμός του Βιοχημικά Απαιτούμενου Οξυγόνου (ΒΟD) – ΙΙ (εμβολιασμός, BOD5 και BODU, επίδραση της νιτρικοποίησης, σχέσεις μεταξύ BOD και COD).
- Προσδιορισμός της αλκαλικότητας.
- Προσδιορισμός του Δείκτη Υπερμαγγανικού.
- Αρχές των προσδιορισμών: Ολικού Ανθρακα (TC), Ολικού Οργανικού Ανθρακα (TOC) και Ολικής Απαίτησης σε Οξυγόνο (TOD).
- Προσδιορισμός αζώτου με την μέθοδο Kjeldahl.
- Προσδιορισμός ιόντων ΝΗ4+.
- Προσδιορισμός ελεύθερου και ολικού χλωρίου
ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
Ελληνόγλωσση
A1: Βιβλία από την πλατφόρμα ΕΥΔΟΞΟΣ:
- Βλυσίδης Α. κ.ά. (2014), “Βιομηχανική Ρύπανση”, Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 41957401.
- Κούγκολος Α. (2021), “Περιβαλλοντική Μηχανική”, Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 94688998.
- Metcalf & Eddy (2018), “Μηχανική Υγρών Αποβλήτων”, Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 68374097.
Α2: Αλλα βιβλία και βοηθήματα:
- Παπακωνσταντίνου Σ.Π. (2014), “Επεξεργασία Αποβλήτων – Σημειώσεις Θεωρείας” (αρχείο pdf διαθέσιμο δωρεάν στους φοιτητές του Τμήματος).
- Παπακωνσταντίνου Σ.Π. (2017), “Επεξεργασία Αποβλήτων – Σημειώσεις Εργαστηρίου” (αρχείο pdf διαθέσιμο δωρεάν στους φοιτητές του Τμήματος).
Ξενόγλωσση
- Droste R. & Gehr R. (2019), “Theory and Practice of Water and Wastewater Treatment”, Wiley, ISBN: 9781119312383.
- WEF (2002), “Basic Laboratory Procedures for Wastewater Examination”, Water Environment Federation, 9781572782006.
- Spellman Fr.R. (2011), “Spellman’s Standard Handbook for Wastewater Operators,_Vols I-III”, CRC Press, ISBN 9781439818909.