Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Bisfenol A : występowanie w ściekach, zagrożenia dla środowiska i metody usuwania

Zielińska M., Cydzik-Kwiatkowska A., Bernat K., Bułkowska K., Wojnowska-Baryła I.

Technologia Wody

|

2018

|

Nr 6 (62)

64--69

PL

Bisfenol A (BPA) jest identyfikowanym w środowisku od kilkunastu lat związkiem chemicznym, ksenoestrogenem, który, mimo występowania w śladowych stężeniach, negatywnie wpływa na ekosystemy wodne i lądowe. Ze względu na znaczną produkcję BPA na świecie oraz szerokie wykorzystanie w przemyśle, jednym ze źródeł rozprzestrzeniania się BPA w środowisku są ścieki. W pracy opisano występowanie BPA w ściekach, scharakteryzowano metody usuwania oraz zaproponowano zintegrowany układ technologiczny, zapewniający efektywne usuwanie BPA ze ścieków, złożony z reaktora z biomasą unieruchomioną na nośniku oraz reaktora membranowego.

EN

Bisphenol A (BPA) is a chemical compound, xenoestrogen, that is identified in the environment for several years. Despite its presence in trace concentrations, BPA affects aquatic and terrestrial ecosystems. Due to the significant production of BPA in the world and extensive use in the industry, wastewater is one of the sources of the spread of BPA in the environment. The study describes the presence of BPA in wastewater, characterizes disposal methods and proposes an integrated technological system, providing effective BPA removal from wastewater, consisted of a reactor with biomass immobilized on a carrier and a membrane reactor.

2

Start-up of a One-stage Biofilm Reactor for the Removal of Nitrogen from Digester Supernatant in the Partial Nitrification-Anammox Process

Zielińska M., Cydzik-Kwiatkowska A., Bernat K., Zieliński M., Kulikowska D., Wojnowska-Baryła I.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2018

|

Tom 20, cz. 1

241--257

EN

For nitrogen-rich wastewater with a low COD/N ratio, the partial nitrification-Anammox process is considered a promising alternative to conventional nitrification-denitrification, saving energy and additional carbon source. In the Anammox reaction, performed under anoxic conditions by autotrophic bacteria, ammonium and nitrite contribute in equimolar amounts to the formation of dinitrogen gas. Anammox bacteria are characterized by low biomass yield because of their autotrophic growth mode and their high maintenance requirement due to their slow growth rate (doubling time of 10-12 days). In addition, nitrite is a substrate for Anammox on one hand and an inhibitor of Anammox microorganisms at some concentrations on the other hand. Next, inorganic carbon limitation is the limiting factor in the growth of nitrifiers and Anammox bacteria. These are the reasons that one-stage reactors are extremely difficult to start-up. The goal of this study was to determine the effect of bicarbonate addition on the changes in nitrogen forms in the one-stage reactor, biofilm composition and overall reactor performance during the adaptation of non-Anammox biomass to nitrogen-rich wastewater. In this study, a one-stage biofilm batch reactor treated the digester supernatant from the full-scale municipal wastewater treatment plant. In the supernatant, the average concentrations of pollutants were as follows: 320±52 mg COD/L, 413±78 mg TN/L, 328±46 mg NH4-N/L and 97±19 mg TP/L. Aerobic granular sludge from the full-scale municipal wastewater treatment plant operated with simultaneous nitrification and denitrification was used as inoculum. The operational parameters of the reactor were: working volume 3 L, 8-hour cycle, volumetric exchange ratio 50%/cycle. In one-stage reactors, nitrite-oxidizing bacteria (NOB) must be selectively pressured to decrease their activity. Therefore, in this reactor, low dissolved oxygen, about 0.5 mg/L, a pH of about 8.0, and a high temperature, about 35ºC, were maintained. Apart from determining changes in nitrogen profile, fluorescence in situ hybridization technique indicating the changes in the biofilm composition was used as an indicator of adaptation of the microorganisms to high influent nitrogen concentrations. With the bicarbonate/TN ratio in the influent of about 3.5, stable reactor performance was obtained with the final ammonium concentration in the effluent below 10 mg N-NH4/L. Nitrate was the predominant form of nitrogen in the effluent. In this period, the abundance proportion between Anammox bacteria, ammonium-oxidizing bacteria (AOB) and NOB dynamically changed in the biomass. This part of biomass that was suspended in the reactor was characterized by good settling abilities, with the sludge volume index below 50 mL/g MLSS.

PL

Proces częściowej nitryfikacji-Anammox jest obiecującą alternatywą wobec konwencjonalnej nitryfikacji-denitryfikacji do usuwania azotu ze ścieków o wysokim stężeniu związków azotowych i niskim stosunku ChZT/N, skutkującą oszczędnością energii i dodatkowych źródeł węgla organicznego. W procesie Anammox, prowadzonym w warunkach anoksycznych przez bakterie autotroficzne, azot amonowy i azot azotanowy(III) uczestniczą w równoważnych ilościach w powstawaniu azotu cząsteczkowego. Wpracowanie jednostopniowych reaktorów, w których planowane jest prowadzenie częściowej nitryfikacji i Anammox, jest trudne. Z uwagi na niską szybkość autotroficznego wzrostu (czas generacji 10-12 dni), biomasa bakterii Anammox charakteryzuje się niskim przyrostem. Ponadto, azot azotanowy(III) jest substratem do procesu Anammox, jednak w pewnych stężeniach inhibuje proces. Dodatkowo, niedostatek nieorganicznych związków węglowych jest czynnikiem limitującym wzrost tlenowych bakterii utleniających azot amonowy oraz bakterii Anammox. Celem badań było określenie wpływu dozowania do reaktora jednostopniowego wodorowęglanów na występowanie poszczególnych form związków azotowych w ściekach oczyszczonych oraz skład biomasy podczas wpracowania reaktora do oczyszczania ścieków bogatych w azot z wykorzystaniem procesu Anammox. W prezentowanych badaniach, jednostopniowy reaktor porcjowy z błoną biologiczną był wykorzystywany do oczyszczania wód nadosadowych pochodzących z oczyszczalni ścieków komunalnych pracującej w skali technicznej. Stężenia zanieczyszczeń w wodach nadosadowych były następujące: 320±52 mg ChZT/dm3, 413±78 mg Nog/dm3, 328±46 mg NH4-N/dm3 i 97±19 mg Pog/dm3. Reaktor został zaszczepiony tlenowym osadem granulowanym z oczyszczalni ścieków komunalnych pracującej w skali technicznej eksploatowanej z jednoczesną nitryfikacją i denitryfikacją. Parametry eksploatacyjne reaktora badawczego były następujące: objętość robocza 3 dm3, długość cyklu 8 h, stopień wymiany objętościowej 50%. W reaktorach jednostopniowych bakterie utleniające azot azotanowy(III) muszą być poddawane selektywnej presji w celu ograniczenia ich aktywności. Z tego względu w reaktorze eksperymentalnym utrzymywano niskie stężenie tlenu (około 0,5 mg/dm3), pH około 8,0 i wysoką temperaturę (około 35ºC). Wskaźnikiem adaptacji mikroorganizmów do wysokich stężeń azotu w ściekach dopływających były zmiany w profilu związków azotowych w odpływie oraz wyniki uzyskane techniką fluorescencyjnej hybrydyzacji in situ, pozwalającą na określanie liczebności poszczególnych grup mikroorganizmów w biomasie. Stabilną pracę reaktora uzyskano przy stosunku wodorowęglanów do azotu ogólnego w dopływie równym około 3,5; stężenie azotu amonowego w ściekach oczyszczonych nie przekraczało 10 mg/dm3. Główną formą azotu w odpływie był azot azotanowy(V). W okresie wpracowania proporcje między liczebnością w biomasie tlenowych bakterii utleniających azot amonowy i azot azotanowy(III) oraz bakterii Anammox podlegały dynamicznym zmianom. Część biomasy pozostająca w zawieszeniu charakteryzowała się dobrymi właściwościami sedymentacyjnymi; indeks objętościowy osadu wynosił poniżej 50 cm3/g s.m.

3

Tlenowy osad granulowany jako efektywna technologia usuwania bisfenolu A (BPA)

Cydzik-Kwiatkowska A., Zielińska M., Bernat K., Bułkowska K., Wojnowska-Baryła I.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2017

|

Nr 5

242--244

PL

Jednym z kierunków intensyfikacji biologicznego oczyszczania ścieków w warunkach tlenowych jest wykorzystanie technologii osadu granulowanego. W pracy przedstawiono możliwości wykorzystania reaktorów z tlenowym osadem granulowanym do usuwania ze ścieków mikrozanieczyszczenia endokrynnego, jakim jest bisfenol A (BPA). Uzyskane rezultaty wskazują, że granule tlenowe mają bardzo duży potencjał eliminacji BPA ze ścieków. Wyniki badań mają charakter poznawczy i utylitarny i mogą stanowić podstawę do projektowania układów technologicznych umożliwiających intensyfikację procesów oczyszczania ścieków o wysokiej zawartości bisfenolu A.

EN

One of the directions of intensification of biological wastewater treatment in aerobic conditions is the application of granular sludge. This paper presents the possibilities of using reactors with aerobic granular sludge for removal of an endocrine-disrupting micropollutant - bisphenol A (BPA). It was shown that aerobic granules have a very high potential for elimination of BPA from wastewater. The results of the research have both theoretical and applied aspects and may form the basis for the design of technological systems for efficient treatment of wastewater with high levels of bisphenol A.

4

Usuwanie związków azotu ze ścieków w procesach denitryfikacji i skróconej denitryfikacji z wykorzystaniem melasy jako źródła węgla organicznego

Bernat K., Kulikowska D., Kordel A.

Ochrona Środowiska

|

2016

|

Vol. 38, nr 2

9--15

PL

W pracy przeanalizowano skuteczność i szybkość usuwania związków azotu ze ścieków w procesie denitryfikacji, przy stosunku [ChZT]/[N] równym 5,5 (SBR5,5) oraz skróconej denitryfikacji, przy stosunku [ChZT]/[N] równym 4,0 (SBR4,0), 3,0 (SBR3,0) i 2,0 (SBR2,0). Badania prowadzono w reaktorach typu SBR o 24 h cyklu pracy, z wykorzystaniem melasy jako zewnętrznego źródła węgla organicznego. Stwierdzono, że skuteczność usuwania azotanów(V) w reaktorze SBR5,5 oraz azotanów(III) w reaktorach SBR4,0 i SBR3.0 wynosiła około 99%. Stosunek [ChZT]/[N]=2,0, zastosowany w reaktorze SBR2,0, okazał się niewystarczający do zapewnienia całkowitej redukcji azotanów(III) (średnia zawartość NO2– w ściekach oczyszczonych 30 gN/m3). Szybkość denitryfikacji w reaktorze SBR5,5 wynosiła 6,66 gN/(m3∙h), a szybkość skróconej denitryfikacji w reaktorze SBR4,0 – 41,35 gN/(m3∙h). Wykazano, że w reaktorach SBR3,0 i SBR2,0 skrócona denitryfikacja przebiegała w dwóch fazach – w pierwszej szybkość usuwania azotanów(III) mieściła się w zakresie 39,8÷29,4 gN/(m3∙h) i była kilkukrotnie większa niż w fazie drugiej. Wyznaczone wartości współczynnika przyrostu biomasy osadu czynnego (odniesione do masy usuniętych zanieczyszczeń mierzonych wartością ChZT) mieściły się w zakresie 0,23÷0,27 g/gO2 i były 1,2÷1,6-krotnie mniejsze od wartości stechiometrycznych.

EN

The efficiency and kinetics of nitrogen removal from wastewater by denitrification at [COD]/[N] ratio of 5.5 (SBR5.5) and shortcut denitrification at [COD]/[N] ratios of 4.0 (SBR4.0), 3.0 (SBR3.0), and 2.0 (SBR2.0) was investigated. The studies were conducted in SBR reactors with 24-hour cycle, using molasses as an external organic carbon source. The effectiveness of nitrate removal in SBR5.5 and nitrite in SBR4.0 and SBR3.0 reactors was approx. 99%. The [COD]/[N] ratio of 2.0 in SBR2.0 was insufficient for complete nitrite reduction (an average NO2– content in the treated wastewater of 30 gN/m3). The rates of denitrification were 6.66 gN/(m3∙h) for SBR5.5 and 41.35 gN/(m3∙h) for SBR4.0 reactor. It was demonstrated that in SBR3.0 and SBR2.0 reactors the shortcut denitrification had two phases; in the first one the nitrite removal rate was in the range of 39.8–29.4 gN/(m3∙h), which was several times higher than in the second phase. The determined biomass yield coefficients remained in the range of 0.23–0.27 g/g (VSS/COD) and were 1.2–1.6 times lower than the stoichiometric amounts.

5

Metody wstępnego przygotowania biomasy lignocelulozowej do fermentacji metanowej

Bernat K., Wojnowska-Baryła I., Kasiński S., Szatkowski M.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2014

|

Nr 7

269--273

PL

Rośliny uprawne, biomasa pożniwna, odpady z produkcji rolniczej, bogate w substancje lignocelulozowe, są obiecującym surowcem do produkcji biogazu. Ograniczona podatność masy lignocelulozowej na biodegradację wymaga działań zwiększających biodostępność. Stosowane są różne techniki wstępnej obróbki w tym metody: mechaniczne tj. mielenie i cięcie, chemiczne tj. działanie zasadami, kwasami oraz rozpuszczalnikami organicznym, termiczne tj. działanie parą i gorącą wodą czy biologiczne tj. kiszenie czy inokulacja. W pracy przeprowadzono analizę metod wstępnego przygotowania biomasy lignocelulozowej do fermentacji metanowej oraz określono podatności substratu lignocelulozowego na trawienie.

EN

Crops, stubble biomass, waste from agricultural production, rich in lignocellulosic materials, are a promising feedstock for biogas production. Low biodegradation potential of lignocellulosic substrates requires treatment processes to enhance bioavailability. Various pretreatment methods are used: mechanical treatment i.e. grinding and cutting, chemical treatment with alkali, acids and organic solvents, thermal treatment i.e. steam or hot water and biological treatment i.e. pickling or inoculation. The present paper shows methods of pretreatment of lignocellulosic substrates to methane fermentation, moreover susceptibility of lignocellulosic substrate for digestion was determined.

6

Metody odzysku poliolefinowych odpadów opakowaniowych

Wojnowska-Baryła I., Bernat K., Kulikowska D., Zielińska M., Cydzik-Kwiatkowska A., Sokołowska P.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2014

|

Nr 2

70--74

PL

W pracy przedstawiono charakterystykę tworzyw sztucznych ze szczególnym uwzględnieniem składników, które nadają im określone właściwości. Zaprezentowano metody postępowania stosowane w odzysku tworzyw sztucznych. Ze względu na specyfikę technologii, wyróżnia się trzy podstawowe metody: recykling surowcowy, recykling mechaniczny (materiałowy) oraz odzysk energii. Analizowano problemy recyklingu materiałowego odpadów opakowaniowych z tworzyw sztucznych oraz oddziaływanie tworzyw sztucznych na środowisko. Scharakteryzowano gospodarkę odpadami z tworzyw sztucznych w Polsce oraz możliwości ograniczenia ich ilości.

EN

The paper shows the characteristics of plastics with a particular emphasis on the ingredients that give them certain properties. The methods that are used in the recovery of plastics are presented. Due to the nature of these technologies, there are three basic methods: recovery material recycling, mechanical (material) recycling and energy recovery. The problems of plastic packaging waste recycling and the impact of plastics on the environment were analyzed. The waste plastics management in Poland and the possibilities of reducing their amount were characterized.

7

Krajowa infrastruktura informacji przestrzennej jako źródło danych dla Systemu Informacji o Zlewni (RBIS)

Drzewiecki W., Bergier T., Flügel W, Fink M, Pfenning B, Bernat K.

Roczniki Geomatyki

|

2013

|

T. 11, z. 1(58)

45--56

PL

W artykule przedstawiono opracowany na Uniwersytecie w Jenie pakiet oprogramowania RBIS (River Basin Information System). Umożliwia on z poziomu przeglądarki internetowej zarządzanie danymi różnego typu (w tym danymi przestrzennymi), ich integrację, wizualizację, analizowanie oraz wymianę z innymi systemami. Pakiet pomyślany został jako integralna całość mogąca funkcjonować samodzielnie bądź stanowić element pakietu ILMS (Integrated Landscape Management System, Zintegrowany System Zarządzania Krajobrazem) wspomagającego proces zintegrowanego zarządzania obszarem zlewni. W pracy zaprezentowano zarówno architekturę systemu jak i jego funkcjonalność oraz korzyści płynące z jego wykorzystania w ramach zintegrowanego zarządzania obszarem zlewni, rozumianego jako holistyczny proces planowania środowiskowego. Przedstawiono również możliwości wykorzystania w procesie budowy systemu RBIS danych przestrzennych dostępnych w ramach polskiej Infrastruktury Informacji Przestrzennej. Źródła danych dla tego rodzaju systemu omówiono na przykładzie implementacji realizowanej dla zlewni Zbiornika Dobczyckiego w ramach projektu SaLMaR (Sustainable land and Water management of Reservoir Catchments).

EN

In the paper, River Basin Information System (RBIS), developed by the University of Jena, is presented. It allows the user to manage, integrate, visualize, analyze and exchange different types of data (including spatial) from the level of an internet browser. It was designed as the integral entity, which can function independently, or as an element of Integrated Landscape Management System (ILMS) package. In the paper, the system architecture and functionality is described. Its role in the integrated river basin management is also discussed, and especially the benefits for users and their support in the holistic approach of environmental and landscape management. The main part of the article is devoted to characterize the availability and usefulness of data existing within Polish Spatial Data Infrastructure to build RBIS. Data sources and challenges connected with their implementation to RBIS are discussed in the case study of the Dobczyce reservoir, for which RBIS is developed within the framework of the Sustainable Land and Water Management of Reservoir Catchments (SaLMaR) project.

8

Zastosowanie gliceryny surowej jako źródła węgla podczas usuwania związków azotu z odcieków składowiskowych metodą osadu czynnego

Kulikowska D., Bernat K., Sus K.

Ochrona Środowiska

|

2013

|

Vol. 35, nr 2

41--45

EN

This work documents possibility to use crude glycerine (by-product from biodiesel production) as an external organic carbon source in nitrogen removal from municipal landfill leachate by nitritation-denitritation in the activated sludge process. The process was carried out in the three sequencing batch reactors (SBRs) at limited concentration of oxygen dissolved in the aeration phase of 0,7 gO2/m3. The external organic carbon sources were sodium acetate and crude glycerine applied in different proportions (1:0, 3:1 and 1:1). Under these conditions ammonium nitrogen oxidation efficacy was over 98% and nitrates (III) were the main products of the nitritation process. It has been shown that the type of organic carbon used affected both the denitritation efficacy and the sludge yield. The highest efficacy of denitritation (about 63.8%) and of nitrogen removal (76.3%) was achieved when sodium acetate and glycerine in proportion 1:1 were used as external organic carbon source. In this case also the lowest netto biomass yield in the activated sludge (0.54 g/g) was received.

PL

W pracy udokumentowano możliwość wykorzystania gliceryny surowej (odpadu powstającego przy produkcji oleju napędowego z naturalnych olejów roślinnych, zwanego biodieslem), jako zewnętrznego źródła węgla organicznego podczas usuwania związków azotu z odcieków składowiskowych w procesie osadu czynnego w układzie nitritacja–denitritacja. Proces prowadzono w trzech reaktorach porcjowych (SBR) przy ograniczonej zawartości tlenu rozpuszczonego w fazie napowietrzania 0,7 gO2/m3. Zewnętrznym źródłem węgla organicznego były octan sodu i gliceryna surowa w różnych proporcjach (1:0, 3:1 i 1:1). Skuteczność utleniania azotu amonowego w tych warunkach wynosiła ponad 98%, a głównym produktem procesu nitritacji były azotany(III). Wykazano, że rodzaj zastosowanego węgla organicznego wpływał zarówno na skuteczność denitritacji, jak i przyrost osadu. Największą skuteczność denitritacji (ok. 63,8%) oraz usuwania związków azotu (76,3%) uzyskano przy zastosowaniu jako zewnętrznego źródła węgla organicznego octanu sodu i gliceryny surowej w proporcji 1:1. W tym przypadku uzyskano też najmniejszy przyrost biomasy osadu czynnego netto (0,54 g/g).

9

Automation of measurements of selected targets of photopoints in application to photogrammetric reconstruction of road accidents

Bernat K., Tokarczyk R.

Geomatics and Environmental Engineering

|

2013

|

Vol. 7, no. 1

15--23

EN

Presently, the use of photogrammetric methods in various measurement tasks is becoming more and more popular. More and more often, the achievements of photogrammetry are utilized in the reconstruction of road accidents, thus making it possible to measure the post-accident situation not only on the site but also in desk work conditions based on accident site photos. Before a photo is taken, it is necessary to target measurement points in a proper way. The measurement of those targets takes place most often in an automatic mode. During the reconstruction of road accidents, most often targets in the form of black and white cheąuered patterns, fixed at the ends of a metal cross, are used. Such targets considerably impede the measurement automation (cf. perspective distortions and scale differences). In this paper an attempt was made at creating a program for an automatic detection and measurement of those targets. For that purpose, Matlab v. 7.10 package was applied. Due to that type of signalling, only a qualified success was attained, since target measurement needed to be supported by the program user. Also another way of signalling was proposed that enabled encoding of point numbers. Signs in the form of ring codes were selected. Algorithms of automatic detection, measurement and the identification of signals in digital images were developed. The created algorithms performed well under field conditions, and also allowed for the determination of detailed rules of making photos in accident sites.

PL

Obecnie popularne staje się korzystanie z metod fotogrametrycznych w różnych zadaniach pomiarowych. Coraz częściej dorobek fotogrametrii wykorzystuje się w rekonstrukcji wypadków drogowych, dzięki czemu możliwy jest pomiar sytuacji powypadkowej nie tylko na miejscu zdarzenia, ale także w warunkach biurowych na podstawie zdjęć miejsca zajścia wypadku. Przed wykonaniem fotografii konieczne jest jednak zasygnalizowanie w odpowiedni sposób punktów pomiarowych. Pomiar tych sygnałów odbywa się najczęściej w sposób automatyczny. W rekonstrukcji wypadków drogowych stosuje się zwykle sygnały w postaci czarno-białych szachownic umieszczonych na końcach metalowego krzyża. Sygnały takie znacznie utrudniają automatyzację (zniekształcenia perspektywiczne i różnice skali). W artykule opisano próbę stworzenia programu służącego do automatycznej detekcji i pomiaru tego rodzaju sygnałów. Do jego utworzenia wykorzystano pakiet Matlab v. 7.10. W przypadku użycia tego typu sygnałów pomiar wykonywany jest w sposób półautomatyczny. Zaproponowano również inny sposób sygnalizacji, który pozwalał także na zakodowanie numerów punktów. Wybrano znaki w postaci kodów pierścieniowych. Opracowano algorytmy automatycznej detekcji, pomiaru i identyfikacji na obrazach cyfrowych. Utworzone algorytmy sprawdziły się w warunkach terenowych, a także pozwoliły na określenie szczegółowych reguł wykonywania fotografii miejsc zdarzenia.

10

Technologia recyklingu poliolefinowych odpadów opakowaniowych

Wojnowska-Baryła I., Bernat K., Zielińska M., Cydzik-Kwiatkowska A., Kulikowska D., Sokołowska P.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2013

|

Nr 9

376--380

PL

Celem pracy była analiza procesu technologicznego odzysku odpadów opakowaniowych, w tym recyklingu materiałowo-mechanicznego tworzyw sztucznych, na przykładzie systemu Erema RGA 80E w zakładzie recyklingu tworzyw sztucznych. Zakład specjalizuje się w recyklingu i odzysku tworzyw sztucznych z surowców wtórnych, takich jak polietylenowe folie opakowaniowe, folie do palet, reklamówki jednorazowe oraz w produkcji wysokiej jakości regranulatu polietylenowego. W zakładzie recyklingu rocznie przerabia się ok. 1000 Mg odpadów polietylenowych, z czego powstaje ok. 800 Mg regranulatu przeznaczonego do dalszego przetwarzania. Metoda ta charakteryzuje się prostotą układu technologicznego, niskimi nakładami inwestycyjnymi, niewysokim stopniem zatrudnienia oraz nie wymaga wysoko wykwalifikowanej kadry pracowniczej.

EN

The study analyzed the technology of recovery of packaging waste, including material and mechanical recycling of plastics, in the Erema RGA 80E system operated in a plastic-recycling plant. The plant specializes in the recycling and recovery of plastics from secondary materials such as polyethylene packaging films, films for pallets, disposable bags and in the production of a high quality polyethylene re-granulate. In the plant, about 1000 tons of polyethylene waste are processed per year; ca. 800 tons of re-granulate are formed for further processing. The system is characterized by the simplicity of the treatment line, low investment and employment costs and does not require a highly qualified staff.

11

Simultaneous Nitrification and Denitrification in an SBR with a Modified Cycle During Reject Water Treatment

Bernat K., Kulikowska D., Zielińska M., Cydzik-Kwiatkowska A., Wojnowska-Baryła I.

Archives of Environmental Protection

|

2013

|

Vol. 39, no. 1

83-91

EN

In this study, the dependence between volumetric exchange rate (n) in an SBR (Sequencing Batch Reactor) with a modified cycle and simultaneous nitrification and denitrification (SND) efficiency during the treatment of anaerobic sludge digester supernatant was determined. In the SBR cycle alternating three aeration phases (with limited dissolved oxygen (DO) concentration up to 0.7 mg O2/L) and two mixing phases were applied. The lengths of each aeration and mixing phases were 4 and 5.5 h, respectively. Independently of n, a total removal of ammonium was achieved. However, at n = 0.1 d-1 and n = 0.3 d-1 nitrates were the main product of nitrification, while at n = 0.5 d-1, both nitrates and nitrites occurred in the effluent. Under these operational conditions, despite low COD/N (ca. 4) ratio in the influent, denitrification in activated sludge was observed. A higher denitrification efficiency at n = 0.5 d-1 (51.3%) than at n = 0.1 d-1 (7.8%) indicated that n was a crucial factor influencing SND via nitrite and nitrate in the SBR with a low oxygen concentration in aeration phases.

PL

W prezentowanych badaniach określono wpływ stopnia wymiany objętościowej (n) SBR ze zmodyfikowanym cyklem pracy na efektywność symultanicznej nitryfikacji i denitryfikacji (SND) podczas oczyszczania wód nadosadowych. Cykl pracy SBR składał się z naprzemiennie występujących trzech faz napowietrzania (limitowane stężenie tlenu do 0,7 mg O2/L) oraz dwóch faz mieszania. Długość każdej z faz napowietrzania i mieszania wynosiła odpowiednio 4 i 5,5 h. Niezależnie od stopnia wymiany objętościowej uzyskano całkowite usunięcie azotu amonowego. Przy n = 0,1 d-1 i n = 0,3 d-1 głównym produktem nitryfi kacji był azot azotanowy (V), podczas gdy przy n = 0,5 d-1 w ściekach oczyszczonych występował zarówno azot azotanowy (III) jak i (V). W założonych warunkach technologicznych, pomimo niekorzystnego ilorazu ChZT/N w dopływie (ok. 4), w osadzie czynnym uzyskano denitryfikację. Przy stopniu wymiany objętościowej n = 0,5 d-1 efektywność denitryfikacji wynosiła 51,3% i była kilkukrotnie wyższa niż przy n = 0,1 d-1 (7,8%), co wskazuje, że w warunkach ograniczonego dostępu do tlenu w fazie napowietrzania czynnikiem decydującym o uzyskaniu symultanicznej nitryfikacji i denitryfikacji był stopień wymiany objętościowej.

12

Wpływ strategii napowietrzania w cyklu pracy SBR na efektywność nitritacji-denitritacji podczas oczyszczania odcieków składowiskowych

Kulikowska D., Bernat K., Kowalski B.

Inżynieria Ekologiczna

|

2012

|

Nr 28

32-42

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące możliwości usuwania azotu z odcieków składowiskowych w procesie nitritacji-denitritacji. Proces prowadzono w reaktorach typu SBR. W celu uzyskania azotu azotanowego (III), jako końcowego produktu nitryfikacji, w reaktorach zastosowano dwie strategie napowietrzania. W pierwszej limitowano stężenie tlenu w fazie napowietrzania (SBR 1), podczas gdy w drugiej zastosowano naprzemienne warunki tlenowo/anoksyczne, poprzez włączanie i wyłączanie napowietrzania (SBR 2). Jako donor elektronów zastosowano octan sodu w takim stężeniu, aby stosunek ChZToct/N na początku cyklu pracy SBR wynosił 4,0. Wykazano, że niezależnie od zastosowanej strategii napowietrzania, utlenianie azotu amonowego do azotu azotanowego (III) (nitritacja) zachodziło z wysoką efektywnością (średnia sprawność procesu wynosiła 98,2% w SBR 1 i 94,4% w SBR 2). Stała szybkości utleniania azotu amonowego w SBR 1 wynosiła 16,38 mg N-NH4/l.h, a czas potrzebny do jego utlenienia wynosił 10 h. W SBR 2 utlenienie azotu amonowego następowało w ciągu 19 h cyklu pracy reaktora. Naprzemienne warunki tlenowo/anoksyczne sprzyjały denitritacji, sprawność procesu w SBR 2 wynosiła 77,4% i była 1,3-krotnie wyższa w porównaniu z SBR 1.

EN

The paper presents the results of the research concerning the possibility of nitrogen removal from municipal landfill leachate in nitritiation-denitritation. Process was carried out in SBR reactors. To obtain nitrate nitrogen (III) as the end product of nitrification, in the reactors two aeration strategies were used - limited oxygen concentration of in the aeration phase (SBR 1), and alternating aerobic/anoxic condition by switching on and off the aeration (SBR 2). As electron donors sodium acetate was dosed to leachate. The ratio CODacetate/N at the beginning of the SBR cycle was 4.0. It was shown that regardless of the aeration strategy the efficiency of ammonium oxidation (nitritation) was high (the average efficiency of the process amounted to 98.2% in SBR 1 and 94.4% in SBR 2). Ammonia oxidation constant rate of in SBR 1 was 16.38 mg N-NH4/L×h, and the time required for the ammonia oxidation was 10 h. In SBR 2 ammonia oxidation lasted 19 h of the reactor cycle. Alternating aerobic/anoxic conditions promoted denitritation, the efficiency of the process was 77.4% in SBR 2 and was 1.3-fold higher in comparison to SBR 1.

13

Respirometric activity of activated sludge in sequencing batch reactor depending on substrate and dissolved oxygen concentration

Zielińska M., Bernat K., Cydzik-Kwiatkowska A., Wojnowska-Baryła I.

Environment Protection Engineering

|

2012

|

Vol. 38, nr 2

41--49

EN

The effect of the food/microorganisms (F/M) ratio and dissolved oxygen (DO) concentration in sequencing batch reactors (SBRs) on the microbial activity has been examined. One of the SBRs was fed with synthetic wastewater containing inorganic carbon compounds (COD/N ratio 0.7 g COD/g N). To the other SBR, both inorganic and organic carbon was supplied leading to 6.9 g COD/g N. The F/M ratios in the reactors were 0.02 and 0.065 g COD/g cell COD, respectively. Under the above feeding conditions, two experimental series were carried out at DO concentration of 0.5 and 1.5 mg O2/dm3. The activity of the biomass was determined through respirometric tests based on the determination of oxygen uptake rate (OUR). Independently on operational parameters, nitrification was the process consuming the highest amount of oxygen. Both at the FIM ratio of 0.02 and 0.065 g COD/g cell COD, higher DO concentration resulted in increased carbonaceous and endogenous respiration.

14

Activated sludge activity in the treatment of anaerobic sludge digester supernatant

Zielińska M., Bernat K., Kulikowska D., Cydzik-Kwiatkowska A., Wojnowska-Baryła I.

Environment Protection Engineering

|

2012

|

Vol. 38, nr 4

17--27

EN

The objective of the study was to examine the effect of the food/microorganisms (F/M) ratio on the respirometry of activated sludge treating anaerobic sludge digester supernatant at low oxygen concentration (DO) of 0.7 mg O2/dm3. Exogenous respiration rate (SOUR1), endogenous respiration rate (SOUR3) and the rate of oxygen uptake for nitrification (SOUR2) were evaluated. Taking into consideration that BOD5/COD in anaerobic digester supernatant was 0.53, it may be supposed that weak activity of heterotrophic bacteria (low SOUR1) resulted from low DO concentration in the reactor, and not from limited accessibility of biodegradable substrate. At the F/M ratio of 0.05-O.26 g COD/(g TSSd), SOUR 2 was from 2.1-fold to 20.6-fold higher than SOUR1. Further increase in the F/M ratio induced a decline in SOUR2 but the efficiency of nitrification enhanced.

15

Technologie usuwania azotu z wód pofermentacyjnych Część II. Zastosowanie metody osadu czynnego w warunkach ograniczonego stężenia tlenu

Bernat K., Zielińska M., Cydzik-Kwiatkowska A., Kulikowska D., Wojnowska-Baryła I.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2010

|

Nr 11

28-31

PL

Charakterystyka wód nadosadowych. Gospodarowanie wodami nadosadowymi pochodzącymi z odwadniania osadów Efektywność procesów oczyszczania wód nadosadowych Metody fizyczno-chemiczne i biologiczne.

16

Technologie usuwania azotu z wód pofermentacyjnych Część I. Charakterystyka wód pofermentacyjnych, gospodarowanie wodami i wybrane metody ich oczyszczania

Zielińska M., Bernat K., Cydzik-Kwiatkowska A., Wojnowska-Baryła I., Sykut K.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2010

|

Nr 10

35-38

PL

Charakterystyka wód nadosadowych. Gospodarowanie wodami nadosadowymi pochodzącymi z odwadniania osadów Efektywność procesów oczyszczania wód nadosadowych Metody fizyczno-chemiczne i biologiczne.

EN

Characteristics of oversludge waters. Managing waters coming from sludge de-hydralization. Efficiency of oversludge waters treatment - physical-chemical and biological methods.

17

Organics (COD) removal in dependence on loading of volatile fatty acids (VFA)

Bernat K., Wojnowska-Baryła I., Dobrzyńska A.

Archives of Environmental Protection

|

2010

|

Vol. 36, no. 4

93-105

EN

The aim of the study was to estimate the influence of volatile fatty acids (VFA) loading on the contribution of the biomass growth, cell respiration, denitrification and poly-β-hydroxybutyrate (PHB) accumulation involved in COD removal by activated sludge. Kinetics of PHB production, PHB and COD consumption were determined. Experimental series were carried out in sequencing batch reactor. The amount of air entering SBR was maintained at the stable set-point of 2 mg O_2/L, oxygen depletion phase occurred in initial hours of the reaction time. SBR was fed with the mixture of municipal wastewater and supernatant from the digesters. Feast period of the external organic substrate availability (f_1) and famine period of little organics availability (f_2) were determined. With VFA loading (rVFA) increase from 0.029 to 0.052 g VFA/g VSS•d in the feast period, the effectiveness of COD removal depended on the use of organics for denitrification and internal PHB storage. PHB content in activated sludge increased from 0.2 to 0.35 Cmol/Cmol. In f1 biomass growth and cell respiration in COD removal decreased from 21 to 14% and from 12 to 5%, respectively. In the famine period the remaining organics were removed due to biomass growth and cell respiration, denitrification and internal PHB storage was not observed.

PL

W pracy określono udział usuwania związków organicznych (ChZT) ze ścieków w procesach przyrostu biomasy, oddychania komórkowego, denitryfikacji oraz syntezy kwasu poli-β-hydroksymasłowego (PHB) w zależności od obciążenia osadu czynnego ładunkiem lotnych kwasów tłuszczowych w ściekach. Ponadto przeanalizowano kinetykę magazynowania oraz degradacji kwasu poli-b-hydroksymasłowego. Eksperyment prowadzono w reaktorze sekwencyjnym SBR. Ilość powietrza doprowadzanego do reaktora była automatycznie ustawiona na poziomie 2 mg O_2/L, w początkowych godzinach fazy reakcji notowano fazę wyczerpywania tlenu w reaktorze. SBR był zasilany ściekami komunalnymi z udziałem wód nadosadowych z komór fermentacyjnych.

18

Produkcja biogazu z frakcji organicznej wydzielonej ze zmieszanych odpadów komunalnych

Białowiec A., Bernat K., Wojnowska-Baryła I.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2008

|

Nr 7-8

50-54

EN

Values of kinetic parameters for biogas production from organic material contained in communal waste. Morphological contents of mixed communal waste. Balance of obtained fractions. High susceptibility of the middle fraction of communal waste, obtained by mechanical means, to biological decomposition. Estimating biogas production potential with the use of manometric analysis in oxygen free conditions according to GB21 procedure.

19

The effect of mechanical pretreatment of municipal solid waste on its potential in gas production

Białowiec A., Bernat K., Wojnowska-Baryła I., Agopsowicz M.

Archives of Environmental Protection

|

2008

|

Vol. 34, no. 3

115-124

EN

The impact of mechanical pre-treatment of municipal solid waste (MSW) on its biogas production potential was examined. Mechanical separation allowed the following size-fractions to be obtained: fine fraction - mineral fraction of municipal solid waste (MFMSW) ( < 20 mm), middle fraction - organic fraction of municipal solid waste (OFMSW) (20 mm < *< 80 mm), and coarse fraction (d> > 80 mm). The most suitable fraction for biological treatment was OFMSW, containing about 76 % of high rate biodegradable organic fraction (HRBOF). The rate constant of degradation for organic compounds in OFMSW was 0.23 d"1. It was shown that total gas production (TGP) during 10 years may achieve 550 m3/Mg OFMSW. Mechanical pre-treatment may allow an 45 % decrease of the amount of landfilled MSW resulting in a reduction of greenhouse gas emissions of up to 70 mJ/Mg over 10 years of landfilling (in contrast to MSW landfilling - 213 nf/Mg). The experimental results revealed that gas production potential should be determined on the basis of HRBOF content and measurements of the biogas production.

20

Co-fermentation of sewage sludge and waste from oil production

Bernat K., Białowiec A., Wojnowska-Baryła I.

Archives of Environmental Protection

|

2008

|

Vol. 34, no. 3

103-114

EN

The paper presents the results of anaerobic digestion and co-digestion under mesophilic conditions in the OxiTop system and in lab-scale fermentors. The goal of the study was to determine the effect of reaction-based oil waste on biogas production in co-fermentation with sewage sludge (mixture of thickened primary and excess sludge). The average water content in sewage sludge was 97 %, with 70 % of total volatile solids concentration (TVS) in total solids. Weight content of oil waste in the mixture of sewage sludge ranged from 15 to 45 % (w/w) and the increase in TVS to 83.7 % was observed. The primary investigations of gas productivity by manometric method (OxiTop) showed that biogas production increased with increasing content of oil waste in the mixture with sewage sludge. The rate constant of the first-order kinetics for biogas production was determined. To determine the yield parameters of co-fermentation, the experiment was performed in four continuously stirred anaerobic reactors with a working, volume of 10 dm3. Organic loading rate (OLR) changed from 0.9 to 3.1 kg TVS/m^3d. High correlation between biogas flow rate and OLR was observed. Volumetric biogas production rate and the average methane content in the biogas increased from 0.79 to 1.98 m3/m3-d and from 52.3 to 62.3 %, respectively, as OLR increased. The results obtained in lab-scale fermentors are promising and open the possibilities of the implementation of co-fermentation of sewage sludge and oil waste.