Εγκαταστάσεις Επεξεργασίας και Διάθεσης Αστικών Αποβλήτων

Περιγραφή Μαθήματος:

Αντικείμενο του μαθήματος είναι ο λεπτομερής σχεδιασμός εγκαταστάσεων επεξεργασίας αστικών λυμάτων (διάταξη επιμέρους έργων, υγειονολογικοί υπολογισμοί, υδραυλική μελέτη, τεχνολογικές επιλογές). Επιμέρους αντικείμενα είναι οι αρχές διαστασιολόγησης έργων προεπεξεργασίας, πρωτοβάθμιας επεξεργασίας, βιολογικής επεξεργασίας και τριτοβάθμιας επεξεργασίας λυμάτων, πάχυνσης, χώνευσης και αφυδάτωσης ιλύος, καθώς και ειδικότερα θέματα όπως ο σχεδιασμός συστημάτων αερισμού, διαχείριση – αξιοποίηση του βιοαερίου, αυτοματισμός έργων, συστήματα μεμβρανών και βιοφορέων και αντιμετώπιση λειτουργικών προβλημάτων.

Απαιτούμενες Γνώσεις

Συνιστάται στους φοιτητές να έχουν τις βασικές γνώσεις Περιβαλλοντικής Τεχνολογίας, Υγειονομικής Τεχνολογίας και Εφαρμοσμένης Υδραυλικής

Κεφάλαια Μαθήματος

# Τίτλος Διδακτέα Ύλη Ώρες
1 Εισαγωγή Συνοπτική επανάληψη των διαδικασιών επεξεργασίας, διάθεσης και επαναχρησιμοποίησης λυμάτων και ιλύος, με αναφορά στη σχετική νομοθεσία. Ποσοτικός και ποιοτικός χαρακτηρισμός λυμάτων. Περιεχόμενα και στάδια μελετών έργων επεξεργασίας και διάθεσης αστικών λυμάτων. 1Χ4=4
2 Σύστημα ενεργού ιλύος με απομάκρυνση θρεπτικών Σύστημα ενεργού ιλύος με απομάκρυνση θρεπτικών. Νιτροποίηση – απονιτροποίηση. Βιολογική απομάκρυνση φωσφόρου. Χημική απομάκρυνση φωσφόρου. 2Χ4=8
3 Σχεδιασμός έργων προεπεξεργασίας και πρωτοβάθμιας επεξεργασίας λυμάτων Σχεδιασμός έργων προεπεξεργασίας (αρχική άντληση, φρεάτιο εισόδου, μηχανική εσχάρωση, αεριζόμενη εξάμμωση απολίπανση, διάταξη μέτρησης παροχής) και πρωτοβάθμιας επεξεργασίας (δεξαμενές κυκικής και ορθογωνικής κάτοψης). Διαχείριση παραπροϊόντων έργων προεπεξεργασίας (εσχαρίσματα, άμμος, λίπη). Ισοζύγια μάζας. Αυτοματισμός έργων. Επίλυση παραδειγμάτων. 1,5Χ4=6
4 Σχεδιασμός έργων βιολογικής επεξεργασίας λυμάτων Σχεδιασμός συστήματος ενεργού ιλύος με απομάκρυνση οργανικού άνθρακα, αζώτου και φωσφόρου. Υπολογισμός κινητικών και χρόνου παραμονής στερεών, περίσσειας ιλύος, συντελεστή ανακυκλοφορίας ιλύος και ανάμικτου υγρού, ισοζύγιο αζώτου και φωσφόρου, μονάδα χημικής κατακρήμνισης φωσφόρου. Σχεδιασμός δεξαμενών τελικής καθίζησης και αντλιοστασίων (περίσσειας και ανακυκλοφορίας ιλύος και ανακυκλοφορίας ανάμικτου υγρού). Ισοζύγια μάζας. Αυτοματισμός έργων. Επίλυση παραδειγμάτων. 2,5Χ4=10
5 Έργα τριτοβάθμιας επεξεργασίας – απολύμανσης & έργα διάθεσης. Δυνατότητες επαναχρησιμοποίησης λυμάτων, θεσμικό πλαίσιο Συστήματα τριτοβάθμιας επεξεργασίας λυμάτων (φίλτρα άμμου, μεμβράνες, προχωρημένες μέθοδοι). Συστήματα απολύμανσης (χλωρίωση, οζόνωση, υπεριώδης ακτινοβολία). Έργα διάθεσης λυμάτων (αγωγός εκβολής, διαχυτήρας). Θεσμικό πλαίσιο για την επαναχρησιμοποίηση των λυμάτων, δυνατότητες επαναχρησιμοποίησης. 1Χ4=4
6 Σχεδιασμός έργων επεξεργασίας ιλύος και διαχείρισης βιοαερίου. Υγειονοποίηση ιλύος και δυνατότητες επαναχρησιμοποίησης ιλύος. Σχεδιασμός έργων πάχυνσης (βαρυτική και μηχανική πάχυνση), αναερόβιας χώνευσης (ανάμιξη και θερμανση χωνευτή, γεωμετρικά χαρακτηριστικά), αφυδάτωσης (κλίνες ξήρανσης, μηχανική αφυδάτωση). Ισοζύγια μάζας. Θερμικά ισοζύγια μονάδας αναερόβιας χώνευσης. Εισαγωγή στην διαχείριση – αξιοποίηση του βιοαερίου (συστήματα καυστήρα, λέβητα, αεροφυλάκιο, μονάδες συμπαραγωγής ενέργειας). Υγειονοποίηση ιλύος και δυνατότητες επαναχρησιμοποίησης ιλύος. Αυτοματισμός έργων. Ισοζύγια μάζας. Επίλυση παραδειγμάτων. 2Χ4=8
7 Βασικές αρχές γενικής διάταξης έργων, υδραυλικοί υπολογισμοί Βασικές αρχές διάταξης έργων επεξεργασίας λυμάτων και ιλύος. Βοηθητικά έργα (κτιριακές εγκαταστάσεις, δίκτυα στραγγιδίων, ύδρευσης, αποχέτευσης, ομβρίων, βιομηχανικού νερού), οδοποιία, έργα διαμόρφωσης χώρου. Υδραυλικός σχεδιασμός έργων. Διαμόρφωση γεωμετρίας δεξαμενών και αντλιοστασίων. 1Χ4=4
8 Σχεδιασμός συστημάτων αερισμού Αρχές σχεδιασμού συστημάτων αερισμού (επιφανειακός αερισμός, σύστημα διάχυσης). Υπολογισμοί διαχυτήρων και αεροσυμπιεστών. Υπολογισμός ενεργειακής κατανάλωσης συστήματος αερισμού. Βασικές αρχές μείωσης της ενεργειακής κατανάλωσης. Αυτοματισμός έργων. Επίλυση παραδειγμάτων. 1Χ4=4
9 Συστήματα μεμβρανών, προσκολλημένης βιομάζας Συστήματα ενεργού ιλύος με χρήση μεβρανών (συστήματας MBR). Συστήματα προσκολλημένης βιομάζας (με χρήση βιοφορέων). Βασικές αρχές σχεδιασμού. 1Χ4=4

Μαθησιακοί Στόχοι

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές θα είναι σε θέση να: 1. Υπολογίζουν και διαστασιολογούν όλα τα στάδια επεξεργασίας μίας εγκατάστασης επεξεργασίας λυμάτων, 2. υπολογίζουν την υδραυλική μηκοτομή έργων επεξεργασίας λυμάτων, 3. αναλαμβάνουν την χωροθέτηση των έργων επεξεργασίας λυμάτων, 4. διαστασιολογούν τον βασικό ηλεκτρομηχανολογικό εξοπλισμό και να κάνουν τεχνολογικές επιλογές, 5. να συμμετέχουν στον σχεδιασμό έργων ενεργειακής αξιοποίησης του βιοαερίου, 6. να είναι εξοικειωμένοι με θέματα αυτοματισμού μίας εγκατάστασης επεξεργασίας λυμάτων, 7. να αντιμετωπίζουν βασικά προβλήματα λειτουργίας μιας εγκατάστασης επεξεργασίας λυμάτων.

Μέθοδοι και Μέσα Διδασκαλίας και Μάθησης

Μέθοδοι Διδασκαλίας Διαλέξεις στην τάξη. Επίλυση παραδειγμάτων στην τάξη (ένα για κάθε βαθμίδα επεξεργασίας των λυμάτων και της ιλύος). Συζήτηση περιπτώσεων εφαρμογής (casestudies) στην τάξη.
Μέσα Διδασκαλίας Παρουσιάσεις στον Πίνακα. Διαφάνειες PowerPoint. Υπολογισμοί σε Η/Υ. Επίσκεψη σε Εγκατάσταση Επεξεργασίας Λυμάτων
Χρήση ΗΥ και προγραμμάτων Οι φοιτητές εκπονούν το θέμα τους με την βοήθεια υπολογιστικών και σχεδιαστικών προγραμμάτων Η/Υ.
Θέματα, εργασίες και τεχνικές εκθέσεις Κάθε φοιτητής εκπονεί θέμα σχεδιασμού μίας εγκατάστασης επεξεργασίας αστικών λυμάτων. Στα παραδοτέα του θέματος είναι η συγγραφή τεχνικής έκθεσης με τους υγειονολογικούς υπολογισμούς, τους υδραυλικούς υπολογισμούς καθώς και σχέδια γενικής διάταξης έργων
Παρουσιάσεις φοιτητών Οι φοιτητές κατά την τελική εξέταση του μαθήματος παρουσιάζουν το θέμα τους

Αξιολόγηση Επίδοσης

  • 50% Θέματα, εργασίες και τεχνικές εκθέσεις
  • 50% Προφορική εξέταση

Διδασκαλία:

  • Τρίτη, 08:45 – 12:30,
    Αίθουσες:
    • Ζ. Κτ. 1 Πολ., Αιθ. 13
  • Πέμπτη, 12:45 – 16:30,
    Αίθουσες:
    • Ζ. Κτ. 1 Πολ., Αιθ. 4