PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Fermentation of sewage sludge with increased concentration of heavy metal ions

Autorzy
Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Fermentacja osadów ściekowych przy zwiększonym stężeniu jonów metali ciężkich
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
In the present work sewage sludge originating from municipal, mechanical-biological wastewater treatment plant was used. In the first stage, the hydrolysis of the mixture of primary and excess sludge was carried out at the temperature of 55°C for 4 days. In the second stage, after the additional insertion of the fermenting sludge mesophilic fermentation was carried out at 37°C for 14 days. The addition of approximately 5 mg/dm3 of each copper, nickel, and lead ions and of approximately 1 mg/dm3 of cadmium ions did not disturb the process of sewage sludge mesophilic fermentation. The comparable biogas yields were obtained during the stabilization of both sludges enriched with metals and not enriched. The level of organic matter degradation was at the level of 33% for both sludges (reference and with the metal addition) after the fermentation process. The low level of the metal ion concentrations in the liquid phase was recorded for fermentation process. The metals were bound to the solid phase of sludge. After the fermentation the highest increase of copper, cadmium, zinc, and chromium content was observed in the organic-sulfide fraction, while of lead in the residual fraction. In case of nickel both fractions: organic-sulfide and exchangeable-carbonate were enriched.
PL
W badaniach wykorzystano osady ściekowe, pochodzące z miejskiej, mechaniczno-biologicznej oczyszczalni ścieków. W pierwszym etapie przeprowadzono hydrolizę mieszaniny osadów wstępnego z nadmiernym w temp. 55°C w czasie 4 dób, w drugim etapie po wprowadzeniu dodatkowo osadu fermentującego fermentację mezofilową w temp. 37°C przez okres 14 dób. Wprowadzenie dodatkowych ilości jonów miedzi, niklu, ołowiu (ok. 5 mg/dm3 każdego metalu) oraz kadmu ok. 1 mg/dm3 nie zakłóciło przebiegu procesu fermentacji mezofilowej osadów ściekowych. Uzyskano podczas stabilizacji osadów wzbogaconych metalami i niewzbogaconych porównywalną ilość biogazu oraz stopień rozkładu substancji organicznych ok. 33%. Stwierdzono niskie stężenia jonów metali w cieczach podczas prowadzenia fermentacji. Metale związane były w osadach. Po fermentacji najwyższy wzrost zawartości cynku, miedzi, kadmu i chromu stwierdzono we frakcji organiczno-siarczkowej, natomiast ołowiu we frakcji pozostałościowej osadów. W przypadku niklu wzbogaceniu uległa zarówno frakcja organiczno-siarczkowa, jak i wymienno-węglanowa.
Rocznik
Tom
Strony
67--77
Opis fizyczny
Bibliogr. 14 poz.
Twórcy
  • Katedra Chemii, Technologii Wody i Ścieków, Politechnika Częstochowska
Bibliografia
  • 1. Alonso Alvarez E., Callejon Mochon M., Jimenez Sanchez J.C., Ternero Rodriguez M., 2002, Heavy metal extractable forms in sewage sludge from wastewater treatment plants, Chemosphere, 47, 765-775.
  • 2. Alonso E., Villar P., Santos A., Aparicio I., 2006, Fractionation of heavy metals in sludge from anaerobic wastewater stabilization ponds in southern Spain, Waste Management, 26, 1270-1276.
  • 3. Carrere H., Dumas C., Battimelli A., Batstone D. J., Delgenes J. P., Steyer J. P., Ferrer I., 2010, Pretreatment methods to improve sludge anaerobic degradability: A review, Journal of Hazardous Materials, 183, 1-15.
  • 4. Dąbrowska L., 2009, Specjacja metali ciężkich w osadach ściekowych stabilizowanych procesem fermentacji termofilowej, Inżynieria i Ochrona Środowiska, 4, 12, 271-280.
  • 5. Fuentes A., Llores M., Saez J., Aguilar M.I., Ortuno J.F., Meseguer V.F., 2004, Phytotoxicity and heavy metals speciation of stabilised sewage sludges, Journal of Hazardous Materials, A108, 161-169.
  • 6. Fuentes A., Llores M., Saez J., Aguilar M.I., Ortuno J.F., Meseguer V.F., 2008, Comparative study of six different sludges by sequential speciation of heavy metals, Bioresource Technology, 99, 517-525.
  • 7. Heidrich Z., Nieścier A., 1999, Stabilizacja beztlenowa osadów ściekowych, Seria: Wodociągi i Kanalizacja nr 4, Wydawnictwa ZGPZIiTS, Warszawa, 37-38.
  • 8. Ponsa S., Ferrer I., Vazquez F., Font X., 2008, Optimization of the hydrolytic–acidogenic anaerobic digestion stage (55ºC) of sewage sludge: Influence of pH and solid content, Water Research 42, 3972-3980.
  • 9. Rauret G., Lopez-Sanchez J.F., Sahuquillo A., Barahona E., et. al., 2000, Application of a modified BCR sequential extracion (three-step) procedure for the determination of extractable trace metal contents in a sewage sludge amended soil reference material (CRM 483), complemented by a three-year stability study of acetic acid and EDTA extractable metal content, J. Environ. Monit., 2, 228-233.
  • 10. Sadecka Z., 2002, Toksyczność i biodegradacja insektycydów w procesie fermentacji metanowej osadów ściekowych, Wydawnictwo Uniwersytetu Zielonogórskiego, Zielona Góra, 67-68.
  • 11. Skiba W., 2008, Technologiczne i techniczne uwarunkowania fermentacji dwustopniowej, Zeszyty Komunalne, 65, 5, 84-87.
  • 12. Song Y.CH., Kwon S.J., Woo J.H., 2004, Mesophilic and thermophilic temperature co-phase anaerobic digestion compared with single-stage mesophilic- and thermophilic digestion of sewage sludge, Water Research, 38, 1653-1662.
  • 13. Walter I., Martinez F., Cala V., 2006, Heavy metal speciation and phytotoxic effects of three representative sewage sludges for agricultural uses, Environmental Pollution, 139, 507-514.
  • 14. Zorpas A. A., Inglezakis V. J., Loizidou M., 2008, Heavy metals fractionation before, during and after composting of sewage sludge with natural zeolite, Waste Management, 28, 2054-2060
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BPWR-0003-0006
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.