Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 56

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
EN
In this study, a new reactor concept was designed for combining the advantages of anaerobic baffled reactors and biofilm reactors for treating dairy wastewater. The magneto-active microporous packing media manufactured by extrusion technology and modified by the addition of relevant amounts of metal catalysts and magnetic activation were used. The effects of active packing media placing in the different functional areas (hydrolysis or methanogenic) on the reactor performance (organic matter and nutrients removal, biogas production) were studied. The highest biogas production of 337 L/d and biogas yield of 415 mL/g CODremoved were achieved when the packing media with magnetic properties were placed in the methanogenic tanks. A stimulatory effect of placing the active packing media in methanogenic tanks on the organic matter removal (86% as COD) and suspended solids elimination from wastewater were noted; however, the magnetic properties did not contribute towards higher organic matter and nutrients removal. Incorporation of metals into the plastic packing media enhanced the phosphorus removal (85–87%).
EN
Ultrasonic disintegration is one of the most interesting technologies among all known and described technologies for sewage sludge pre-treatment before the process of methane fermentation. This study was aimed at determining the effects of an innovative ultrasonic string disintegrator used for sewage sludge pre-treatment on the effectiveness of methane fermentation process. In this experiment, we used a device for disintegration of organic substrates, including sewage sludge, with the use ultrasonic waves. Its technical solution is protected by a patent no. P. 391477 – Device for destruction of tissue and cell structures of organic substrate. The volume of biogas produced ranged from 0.194±0.089 dm3/g o.d.m. at loading of 5.0 g o.d.m./dm3 and power of 50 W to 0.315±0.087 dm3/g o.d.m. at loading of 4.0 g o.d.m./dm3 and ultrasounds power of 125 W. The study demonstrated a positive effect of sewage sludge sonication on the percentage content of methane in biogas. Sewage sludge exposure to 125 W ultrasounds increased methane content in biogas to 68.3±2.5 % at tank loading of 3.0 g o.d.m./dm3.
PL
Wielkie Jeziora Mazurskie to jeden z najatrakcyjniejszych regionów Polski, w którym co roku rośnie liczba osób uprawiających żeglarstwo, a tym samym rośnie też ilość nieczystości produkowanych na jachtach. Używanie przenośnych toalet chemicznych wiąże się ze stosowaniem substancji zapewniających neutralizowanie zapachów oraz szybkie rozpuszczenie i odwodnienie odchodów. Powstająca mieszanina wymaga odpowiedniej technologii oczyszczania. Aby poprawić gospodarkę ściekową oraz ograniczyć negatywny wpływ powstających nieczystości na środowisko, można je skierować do biogazowni. Zrealizowane prace badawcze udowodniły, iż wprowadzenie do kiszonki kukurydzy środka chemicznego Aqua Kem Blue nie wpłynęło istotnie na pogorszenie parametrów charakteryzujących proces fermentacji metanowej. Elementem, który w największym stopniu decydował o uzyskiwanych efektach technologicznych notowanych w badaniach przy wykorzystaniu testowanego środka było zastosowane obciążenie osadu beztlenowego ładunkiem wprowadzonych związków organicznych. Badania udowodniły, iż zastosowanie ścieków pochodzących z punktu zlewnego dla toalet chemicznych do uwodnienia kiszonki kukurydzy wpływa bezpośrednio na istotne statystycznie ograniczenie efektywności procesu fermentacji metanowej.
EN
Great Masurian Lakes is one of the most attractive Polish regions, where every year a growing number of people practicing sailing, and thus there is a growing amount of impurities produced on yachts. Using of portable chemical toilets associated with a substance providing neutralize odors and rapid dissolution and dehydration droppings. The resulting mixture requires an appropriate treatment technology. To improve wastewater management and reduce the negative impact on the environment arising from impurities can be directed to the biogas plant. Completed research has shown that the introduction of the corn silage chemical Aqua Kem Blue had no significant effect on the deterioration of the parameters characterizing the process of anaerobic digestion. The part that to the greatest extent determined the obtained effects technology listed in the study using the test agent was applied load anaerobic sediment load introduced organic compounds. Research has shown that the use of waste water from the confluent point for chemical toilets to hydrate corn silage directly influences statistically significant reduction of the efficiency of methane fermentation process.
EN
The use of biogas originating from the methane fermentation process is one of the most promising methods for the production of renewable energy. The study aimed to determine the possibilities of using biogas from anaerobic digestion of dairy wastewater to intensify the production of microalgae biomass. The tested culture was Chlorella sp., which originated from the Baltic Algae Culture Collection. The research was conducted in two variants to determine the inhibitory effect of hydrogen sulphide on the growth of microalgae biomass. The results confirmed the possibility of the efficient use of the carbon dioxide contained in the biogas to increase the productivity of Chlorella sp. Tests performed in the present research confirmed CO2 removal of more than 80% in all variants (with raw biogas, desulfurized biogas, and with CO2).
PL
Trwały rozwój cywilizacji wymaga wprowadzenia nowych technologii opartych na ekologicznych metodach produkcji energii. Zastosowanie biogazu pochodzącego z procesu fermentacji metanowej jest jednym z najbardziej obiecujących sposobów wytwarzania energii odnawialnej. Przeprowadzone badania miały na celu określenie możliwości wykorzystania biogazu pochodzącego z fermentacji metanowej ścieków mleczarskich do intensyfikacji produkcji biomasy mikroglonów. Testowaną kulturą była Chlorella sp. pochodząca z Kolekcji Kultur Glonów Bałtyckich. Badania prowadzone były w dwóch wariantach mających na celu określenie inhibicyjnego wpływu siarkowodoru na przyrost biomasy mikroglonów. Uzyskane wyniki potwierdziły możliwość efektywnego wykorzystania ditlenku węgla zawartego w biogazie pofermentacyjnym do zwiększenia wydajności produkcji Chlorelli sp. Badania przeprowadzone w niniejszym badaniu potwierdziły usuwanie CO2 w ilości ponad 80% we wszystkich wariantach (z surowym biogazem, z biogazem odsiarczonym oraz z czystym ditlenkiem węgla).
PL
Celem badań było określenie wpływu zastosowania wypełnienia magneto-aktywnego wytworzonego w procesie wytłaczania mikroporującego modyfikowanego poprzez dodatek odpowiednich ilości katalizatorów metalicznych i wprowadzenie aktywacji magnetycznej na efektywność oczyszczania ścieków mleczarskich oraz wydajność produkcji i skład jakościowy biogazu w beztlenowym reaktorze fluidalnym z pełnym wymieszaniem (RB-FMA). Stwierdzono, iż wysokie, porównywalne (p = 0,05) efekty obserwowano w zakresie testowanych OLR od 5,0 do 7,0 kg ChZT/m3·d. Sprawność usuwania ChZT ze ścieków wynosiła około 80%, wydajność produkcji biogazu była bliska 320 dm3/kg ChZTus., a średnia zawartość metanu wynosiła około 67%.
EN
The aim of this study was to determine the effect of magneto-active microporous filling, manufactured by extrusion technology and modified by the addition of relevant amounts of metal catalysts and magnetic activation, on the effectiveness of dairy wastewater treatment and biogas productivity in a magneto-active anaerobic fluidised bed reactor (MA-AFBR) with full mixing. The best performance of the system was found at organic loading rate (OLR) in the range of 5.0–7.0 kg COD/m3·d. The effectiveness of COD removal was about 80%, and the biogas production 320 dm3/kg CODremoved, with methane content of 67%.
PL
W warunkach laboratoryjnych badano skuteczność wzbogacania biogazu produkowanego w reaktorze beztlenowym z pełnym wymieszaniem (CSTR) z wykorzystaniem kultury mikroglonów. Określono także wpływ tego zabiegu technologicznego na wydajność produkcji biomasy mikroglonów w zamkniętym fotobioreaktorze. W eksperymencie zastosowano mieszaną kulturę mikroglonów, w skład której wchodziły Chlorella sp. (90%) i Scenedesmus sp. (10%) oraz wykorzystano biogaz pochodzący z procesu fermentacji ścieków mleczarskich. W pierwszym wariancie badań zastosowano surowy biogaz, natomiast w drugim biogaz wstępnie odsiarczony. Na podstawie przeprowadzonych prac eksperymentalnych stwierdzono, że biomasa mikroglonów zasilana odsiarczonym biogazem wykazywała większą skuteczność usuwania CO2 w porównaniu z układem technologicznym zasilanym surowym biogazem. Największą szybkość przyrostu biomasy mikroglonów oraz największą końcową zawartość biomasy stwierdzono w układzie zasilanym odsiarczonym biogazem. W tym wariancie technologicznym stwierdzono również najwydajniejsze wykorzystanie substancji biogennych z roztworu hodowlanego. Stwierdzono, że zastosowanie biomasy mikroglonów do biosekwestracji CO2 i wzbogacania biogazu wpływało także na zwiększenie zawartości tlenu w biogazie.
EN
Enrichment of biogas, generated in an anaerobic continuously stirred tank reactor (CSTR), achieved by carbon dioxide removal with cultivated microalgae was assessed in terms of the process efficacy. An impact of this technological measure on the efficiency of microalgae biomass proliferation in the closed photobioreactor was also determined. In the experiment, the mixed microalgae culture was used, including Chlorella spp. (90%) and Scenedesmus spp. (10%), as well as the biogas from dairy wastewater fermentation. Raw biogas was used in variant 1 of the research and the pre-desulfurized biogas was applied in variant 2. The experiments demonstrated higher CO2 removal efficiency by the microalgae biomass when desulfurized biogas was applied in comparison to the technological system fuelled with the raw biogas. The highest rate of microalgae biomass increase and the highest final biomass content was observed in the system fuelled with the desulfurized biogas. Also, most efficient use of nutrients from the culture medium was found in this technological variant. In addition, it was established that the use of microalgae biomass to CO2 biosequestration and biogas enrichment led to the increased oxygen concentration in the biogas.
EN
The present study determined the effect of preliminary hydrothermal depolymerization and enzymatic hydrolysis of Miscanthus giganteus biomass on the yield of methane fermentation in terms of the quantity and composition of biogas produced. Enzymatic hydrolysis of the substrate led to an increase in the volume of biogas produced from 0.12 dm3/g substrate in the samples without enzymes to 0.17 dm3/g substrate in variant I, as well as a significant increase in methane. In addition, there were noticeable decreases in dry matter content in all variants to which the enzymatic multicomplex had been added.
EN
Used in wastewater treatment anaerobic dairy use modern methods of anaerobic reactors. Improvements are still sought methods that will enable faster and more efficient dairy wastewater. One of these improvements can be applied to microwave radiation. The solution presented in the article RBMC microwave reactor is used to stimulate the anaerobic digestion process. The obtained results allow to evaluate the potential use of microwaves to the development of thermal conditions in a reactor operating at an industrial scale. The aim of this study was to determine the effectiveness of the methane fermentation of whey at a temperature of 35 deg. C using an anaerobic reactor with microwave heating system. In the course of the work carried out two related research objectives: the analysis of the efficiency of the fermentation reactor with an innovative hybrid design and study the impact of the method of heating the reactor to the process. Terms construction and reactor technology used RBMC allowed to conduct research in a convection heating and microwave. Conducted research aimed to validate or exclude the presence athermal effects of microwave effects on the process of wastewater treatment. In order to demonstrate the effect of microwaves on the process of anaerobic digestion of whey in mesophilic conditions, tests were carried out in two stages with different heating process of fermentation. In the first stage, the reactor was heated using a microwave generator, while the second uses a water jacket, and the heating takes place by convection. In each of the stages identified five series of different sizes of cargo delivered OLR organic compounds in the range of 5 to 25 kg COD/(m3∙d). The analyzes carried out showed that the applied microwave heating significantly affect the efficiency of whey disposal, but this effect was observed in the higher ranges of the reactor load (series 3, series 4, series 5). The use of microwave radiation had a significantly higher number of resulting biogas and removal efficiency of chemical oxygen demand at a load of 15 g COD /(L∙d) and higher. The most effective in terms of technological operation of the reactor was load of 15 g COD /(L∙d) Under these conditions, resulting in high efficiency contaminant removal with a considerable amount of biogas rich in methane. At the same time the concentration of total suspended solids in the effluent did not exceed 1000 mg /L. The results show that the use of microwaves in wastewater treatment may be an effective improvement classic methods.
EN
The study’s objective was to determine feasibility of proliferating algae biomass based on eluate from closed fermentation tank of Municipal Wastewater Treatment Plant in Olsztyn. The eluate originated from retention tank of eluates produced from dehydration of fermented sludges. Experiments were run with race track-type reactor (active volume 1.0 m3) with paddle agitator assuring flow rate of 0.5 m/s, artificial lighting system, valves for eluates dosing, inlet of air or carbon dioxide, and outlet valves, central partition assuring circulation, and heating system. The cultured algae were a mixture of Chlorella sp. (70%) and Scenedesmus sp. (30%) genera phytoplankton. Each day, the reactor was fed with various doses of eluates ranging from 3.0 to 7.0 dm3/day, depending on culture time and algae biomass concentration in model reactor. Resultant biomass was concentrated and removed outside the system using barrel screen with mesh diameter of 10.0 µm. The maximum values of algae biomass concentration oscillated around 850 to 900 mg d.m./dm3 with average growth rate approximating 50 mg d.m./day. During experimental period, the effectiveness of contaminants removal from eluate was very high. For organic compounds characterized by COD value the average removal effectiveness exceeded 98.5%, whilst for total nitrogen – 98.7%, whereas for total phosphorus was the highest and reached 99.4%. The study showed symbiotic growth of biomass of unicellular and filamentous algae and a low number of bacteria. In this artificial ecosystem the algae constituted 80% (37% – Chlorella sp., 18% – Scenedesmus sp., 16% – blue-green algae, 9% – filamentous algae), whereas bacteria - 20%, including small contribution of protozoa. Owing to such proportion achieved in the culture, the biomass had very good sedimentation properties and formed compact conglomerates which could be easily isolated from the culture medium through sedimentation.
EN
Energy consumption increases globaly. Simultaneously demand for so called „clean energy“ escalates. Scientists are looking for new, more efficient technologies and alternative energy sources. Among the renewable energy sources a large potential of biomass is indicated. The aim of this study was to analyze macrophytes such as Phragmites australis, Typha latifolia, Acorus calamus, Ceratophyllum demersum as potential substrates in the process of methane fermentation. Research presents the results of the quantity and quality of biogas production using different load variations of reaction chamber with organic compounds. The study was divided into three stages depending on the range of the work. The first stage consisted of obtaining and preparation of raw materials for study. The second stage included physico-chemical analisis of substrates selected regarding hydration, dry matter content and organic compounds. The third stage was to prepare right quantities of substrates and conduct first stage fermentation, using measuring devices allowing to monitor the composition and quantity of the biogas. The experiments were conducted under laboratory conditions. Te study used plants collected from 3 lakes in Olsztyn. Investigations of biogas production were based on the respirometric method, using Oxitop Control – respirometric kit produced by WTW Company. This method allows to determine the activity of anaerobic sludge as well as the susceptibility of organic substrates to biodegradability with the possibility to estimate the quantity and composition of gaseous products of metabolism. A single kit consisted of: a reaction tank with a volume of 0.5 L connected tightly with a measuring-recording device. The process was carried out by microorganisms under anaerobic conditions and the resulting biogas caused changes of partial pressure in the measuring chamber. Changes of pressure were monitored by the measuring equipment. Reaction kits were placed in a thermostatic cabinet with hysteresis not exceeding ± 0,5°C. The process was run at a temperature of 36°C. Reaction chamber was charged with three loads: 1 kg VSS/m3d, 2 kg VSS/m3d, 3 kg VSS/m3d. The measurement was conducted in 5 replications for each variant of load applied in reaction chamber and each type of substrates,. The highest yield of biogas production was obtained for 1 kg VSS/m3d load, for each substrate used. With increasing charge of reaction chamber with load of organic compounds, the efficiency of biogas production decreased, except when the substrate was Ceratophyllum demersum. In this variant the resulting biogas quantity was constant, regardless of the applied load. The best substrate was the Phragmites australis. Average quantity of biogas in this variant was between 271 L/kg VSS to 344 L/kg VSS, depending on the applied load. The lowest yield of biogas production was observed for Acorus calamus. It oscillated from 132 L/kg VSS to 204 L/kg VSS depending on the applied load. The average percentage of methane in the biogas varied in the range of 51.1% to 61.7%, regardless of the applied load and substrate.
PL
Cele prowadzenia hodowli glonów zależą bezpośrednio od określonych potrzeb i zapotrzebowania ludzi. W Stanach Zjednoczonych, systemy stawów glonowych zostały opracowane początkowo jako wsparcie dla technologii oczyszczania wody. Biomasa odzyskana została przetworzona do metanu, który był głównym źródłem energii [2, 8]. Z upływem czasu biomasa glonowa stała się bardzo ważnym elementem żywnościowym w szeroko pojętej akwakulturze [7]. Ostatnio glony przyciągnęły wiele uwagi z powodu znacznego potencjału w produkcji kosmetyków oraz z uwagi na walory odżywcze. Organizmy te znalazły zastosowanie także w innych obszarach takich jak w systemy do produkcji substancji pozakomórkowych, jak również dla biosorpcji metali ciężkich [1]. Niektóre badania wykazały również znaczenie glonów w wiązaniu dwutlenku węgla.
EN
Algae may be a source to a few types of renewable biofuels, starting from methane produced in processes of anaerobic decomposition of biomass, through biodiesel produced from algae oil, and finally to photobiological production of hydrogen. Algae may be utilized indirectly for the production of biodiesel, bioethanol and biobutanol. The resultant biomass may further on be processed in a variety of technological pathways. Oil produced in various processes may be processed into fuel, whereas biogas may be exploited for energetic purposes. In addition, the biomass may be directly combusted to provide heat or electricity. Algae biomass contains approximately ca. 50% of carbon in dry matter. The demand for carbon dioxide accounts approximately for 183 tones per 100 tones of biomass produced. The temperature of culture should oscillate between 20 and 30°C. The only feasible methods of largescale production of algae biomass include production in racetrack type ponds and in tubular photo-bioreactors (PBRs). A racetrack type pond is a construction that is based on a number of loops made in a closed recirculation canal. The typical depth of a such a pond reaches 0.2÷0.3 m, however there are also some ponds having 0.5 m of depth. Processes of mixing and excitation of the flow in such a device proceed with the use of a paddle wheel. The flux is directed round the bends by two deflectors fixed in the flux of canal. Canals of the pond can be made of concrete or from pressed soil, and are ruled with white plastic. During sun exposure, the culture is fed continuously. Nutrients are delivered in front of the paddle wheel where the culture flux begins. The biomass produced is collected from a device ahead of the paddle wheel, at the end of a loop. The paddle wheel is operating perpetually to prevent biomass sedimentation. Ponds of this type have been commonly applied for culturing algae biomass in the 50-ties of the 20th century. An extensive experience has been built based on the operation and engineering of race-tracks. The greatest facility of biomass production based on the racetrack covers the area of 440.000 m2 and is aimed at obtaining cyanobacterial biomass for food purposes. The aim of this study was to determine the possibility of algal culture in an open reactor. Studies on the use of open reactor to collect the algal biomass showed that there is a possibility of its effective propagation and storage. During the experiment, the content of the biomass in the reactor has increased six times. The rate of biomass growth was variable. An important factor limiting growth was the concentration of algae in the solution. Two concentration limits were found at which the growth restriction was followed, first at about 1000 mg d.m.o./l, and then at 1450 mg d.m.o./l. The rate of biomass growth is depending on rate of nutrients removal. In the assumed conditions of the experiment concentrations of phosphorus proved to be limiting.
PL
Zapotrzebowanie na odnawialne biopaliwa będące w stanie zastąpić obecnie wykorzystywane produkty powstałe z rektyfikacji ropy naftowej rośnie z roku na rok. Tradycyjne paliwa, oprócz pogłębiania efektu globalnego ocieplenia charakteryzują się także ograniczona dostępnością, a ich zasoby systematycznie maleją. Konieczne zatem wydaje się poszukiwanie pełnowartościowych zamienników paliw kopalnych. Taka alternatywę stanowią biopaliwa [2]. Jednakże paliwa te produkowane wyłącznie w oparciu o substraty pozyskiwane z tradycyjnego rolnictwa nie są w stanie w równomierny sposób zastąpić obecnie wykorzystywanych paliw kopalnych. Ciekawą i godną rozważenia alternatywa wydaje się produkcja biopaliw z substratów pochodzących od glonów. Glony są potencjalnymi mikrofabrykami, które w oparciu o światło i dwutlenek węgla są zdolne do wyprodukowania biopaliw, żywności, i wysokowartościowych substancji bioaktywnych. Ponadto, organizmy te są wykorzystywane do bioremediacji i jako bionawozy o wysokiej zawartości azotu [7]. Glony mogą być źródłem kilku rodzajów odnawialnych biopaliw. Poczynając od metanu powstającego w procesach beztlenowego rozkładu biomasy, poprzez biodiesel produkowany z oleju glonowego, aż do foto-biologicznej produkcji wodoru. Pomysł wykorzystania glonów do produkcji paliwa nie jest nowy, ale dopiero teraz jest on brany pod uwagę, ze względu na rosnące ceny paliw kopalnych tj. węgła i ropy naftowej oraz konieczności przeciwdziałania globalnemu ociepleniu, które jest związane ze spalaniem paliw kopalnych. Celem prezentowanych badań było określenie możliwości hodowli glonów w fotobioreaktorach z wykorzystaniem pożywki w postaci odcieku z reaktora fermentacji metanowej. Reaktor fermentacyjny zasilany był biomasą glonową, natomiast odciek z tego reaktora wykorzystywano do karmienia hodowli glonowej.
EN
Traditional fuels, in addition to deepening the effect of global warming are also characterized by limited availability and are steadily declining resources. Therefore, it seems necessary to seek full-fledged replacement of fossil fuels. Such an alternative are biofuels. Algae can be source of several types of renewable biofuels. Starting from the methane generated in the processes of anaerobic decomposition of biomass, by biodiesel made from algal oil, until photobiological hydrogen production. The idea of using algae to produce fuel is not new, but until now it is taken into account, due to the rising prices of fossil fuels such as coal and oil, and the need of reduction of global warming, which is associated with the burning of fossil fuels. The article presents the results of the efficiency of microalgae biomass production using effluent from the methane fermentation bioreactors as food. For the algal culture production tubular photo-bioreactors was used. The study was conducted simultaneously in two identical systems, of which one was fed with a synthetic food, and the other one used efluent from fermenters. In both systems, the amount of nutrients entering was identical. The study was conducted for 48 days, every three days, the compactness of dry matter and dry organic matter were determined in bioreactors. In filtrate remaining after the analysis of weight of dry matter content, organic compounds as COD, total nitrogen content (as total organic nitrogen, ammonium and nitrate and nitrite) and total phosphorus was determined. Every six days from each photo-bioreactor 0.5 l of the algae mixture was taken, and then the reactor was supplemented with an equal volume of synthetic food under option 1, or the effluent from the fermenter in option 2. Our results indicate the possibility of using effluent from the fermenter as food for algae culture production. The resulting biomass growth rates were similar in both systems. They amounted to 56.3 mgs.mo / l ? d for a variant with synthetic food and 54.3 mgs.mo / l ? d with application of effluent. Photo-bioreactors can be an effective solution for collecting and storing biomass collected from wild algae. They can be a source of substrate fermentation reactors to power in winter when the availability of algae from the environment is small. A considerable potential for application of the effluents from the reactors as a fermentation medium for the cultivation of algae.
PL
Celem prezentowanych badań było określenie takiego sposobu wstępnego przygotowania, stosowanych w eksperymencie odpadów poubojowych, który zapewni uzyskanie najwyższych efektów technologicznych charakteryzowanych poprzez ilość oraz skład jakościowy powstającego biogazu w warunkach fermentacji termofilowej.
EN
The aim of this study was to identify the method of pre-treatment of post-slaughter waste used in the experiment to ensure the best technological results, expressed by the amount and qualitative composition of the biogas produced in the process. The application of various methods of processing of postslaughter waste before methane fermentation in an experiment conducted under static conditions showed that comparable technological effects were achieved when homogenisation followed by pasteurisation was applied and in such series inwhich these were supplemented by sonic treatment of the substrate. The application of various methods of processing of post-slaughter waste before methane fermentation in an experiment conducted under static conditions showed that comparable technological effects were achieved when homogenisation followed by pasteurisation was applied and in such series in which these were supplemented by sonic treatment of the substrate. Regardless of the pasteurisation time and the combined time of pasteurisation andultrasonic treatment, no statistically significant differences were found in the technological results achieved in terms of the amount and composition ofthe biogas produced in the process and the degree of decomposition of the analysed organic compounds. The worst final results of methane fermentation of post-slaughter waste were achieved when homogenisation was the only type of treatment applied in the organic substrate pre-processing. When homogenisation was combined with ultrasonic treatment, significantly better results were achieved; these were, however, distinctly lower than those achieved in the series in which pasteurisation was applied. The element which most greatly affected the technological effects achieved in the experiment, was the load of organic matter applied to the activatedsludge. The lowest effectiveness of the process, regardless of the method of conditioning of post-slaughter waste, was achieved in the option with a load of 6.0 g of dry organic matter/g of dry matter of sludge. The results achieved in static conditions with loads ranging from 1.0 g of dry organic matter/g of dry matter of sludge to 3.0 g of dry organic matter/g of dry matter of sludge producedcomparable final results, expressed as the amount and composition of biogas as well as the degree of decomposition of the analysed organic substances.
PL
Przeprowadzone badania udowodniły, iż ogrzewanie mikrofalowe w sposób idealny nadaje się do utrzymania stałej wysokiej temperatury we wnętrzu reaktora fermentacyjnego. Umożliwia ono uzyskanie pełnej kontroli nad warunkami termicznymi w reaktorze. Biorąc pod uwagę sposób dostarczania promieniowania przy wykorzystaniu falowodu, którego zakończenie może znajdować się bezpośrednio w ogrzewanym medium eliminuje się utrudnienia związane z zapychaniem i zarastaniem wymienników ciepła czy niepotrzebne straty energii. Zastosowanie mikrofal pozwala kierować energię bezpośrednio do miejsca, gdzie jest ona najbardziej pożądana. Badania udowodniły, pozytywny wpływ zastosowania promieniowania mikrofalowego na uzyskiwane efekty końcowe. Zjawisko to było szczególnie istotne w przypadku prowadzenia procesu w zakresie stosowanych obciążeń od 1,0 g ChZTźdm-3źd-1 do 2,0 g ChZTźdm-3źd-1, testowanie wyższych obciążeń eksploatowanych komór ładunkiem zanieczyszczeń spowodowało, iż uzyskiwane efekty technologiczne były porównywalne niezależnie od wariantu. Elementem, który w największym stopniu decydował o uzyskiwanych efektach technologicznych notowanych w tej części eksperymentu było zastosowane obciążenie reaktorów ładunkiem wprowadzonych związków organicznych. Wysoką skuteczność usuwania związków organicznych oraz wydajność wytwarzanego biogazu notowano w zakresie testowanych obciążeń od 1,0 g ChZTźdm-3źd-1 do 3,0 g ChZTźdm-3źd-1. Istotne zahamowanie procesu beztlenowej degradacji odpadów poubojowych stwierdzono w trakcie testowania obciążeń powyżej 4,0 g ChZTźdm-3źd-1 niezależnie od stosowanego rozwiązania technologicznego.
EN
This study analysed the possibility of applying electromagnetic microwave radiation to stimulate the temperature conditions in the process of anaerobic decomposition and the effect of the selected technological solutions on the final results. The experiments were divided into two stages. In the first experiment, the reactors were placed inside a thermostating chamber where the required thermal conditions were achieved with a set of heaters. In the second stage, the system was heated with microwave radiation. The analyses have proved the positive effect of microwave radiation on the final results, both in terms of the efficiency of organic matter degradation and the composition of the biogas produced in the process. However, loading the reactors with organic matter was the major deciding factor in terms of the technological effect of the process. This study has shown that microwave heating is perfectly suitable for maintaining a high temperature inside a fermentation reactor. It makes it possible to fully control the thermal conditions inside the reactor. Supplying the radiation by a waveguide, whose tip is situated directly in the heated medium, eliminates the problems of clogging or overgrowing heat exchangers or energy waste. Owing to the application of microwaves, energy can be supplied exactly where it is most needed. The study has demonstrated the positive effect of microwave radiation on the final results achieved in the experiment. This was especially important when the process was carried out with loads ranging from 1.0 g CODdm^d"1 to 2.0 g CODdmV; tests conducted with higher loads of impurities showed that the effects were comparable, regardless of the stage.The technological effects in this part of the experiment were affected to the greatest extent by the load of organic matter supplied to the reactor. High effectiveness of organic matter removal and the productivity of biogas was recorded within the range of load from 1.0 g CODdm^d"1 to 3.0 g CODdm^d"1. Significant inhibition of anaerobic degradation of post-slaughter waste was recorded with the loads exceeding 4.0 g CODdm^d"1 regardless of the technological solution applied.
PL
Mimo intensywnego rozwoju technologii oraz metod postępowania z odpadami organicznymi podatnymi na biodegradację, wciąż poszukuje się rozwiązań umożliwiających ich opłacalna neutralizację. Korzystnym zarówno z punktu widzenia środowiska, jak również pozwalającym na wykorzystanie potencjału energetycznego tkwiącego w tego rodzaju substratach organicznych jest zastosowanie procesu fermentacji metanowej. Jest to sprawdzone rozwiązanie gwarantujące uzyskanie biogazu oraz produktu końcowego, który może być wykorzystany przyrodniczo [2, 4, 7, 10]. Energetyka odnawialna, w tym także technologie energetycznego przetworzenia substratów organicznych, wydają się być jednym ze sposobów na ograniczenie skali problemów związanych ze wzrostem cen i wyczerpywaniem zasobów konwencjonalnych źródeł energii. Wynikiem tych działań jest również istotny efekt ekologiczny, który dotyczy zmniejszenia emisji do atmosfery gazów i pyłów powstających podczas spalania paliw kopalnych [11, 3].
EN
Despite the intense development of technology and methods of handling biodegradable organic waste, solutions are still being sought to enable its profitable neutralization. One such approach, which is both beneficial for the environment and makes use of the energetic potential of such organic substrates, is the application of methane fermentation. It is a solution which guarantees the production of biogas and a final product which may be naturally utilized. The aim of the study was to characterize potential substrates used in the process of biogas production (corn silage, liquid pig manure, flour production waste), supplied by food production plants, and evaluation of the methane fermentation process with various technological variants. The experiments were conducted under laboratory conditions. Depending on the experiment phase and the scope of the research work, the experiment was divided into two phases. The first included an analysis of the composition of the substrates for biogas production in terms of their hydration and concentration of organic matter. In the second part of the experiment, mixtures of organic substrates were prepared in appropriate proportions and a one-step methane fermentation was performed, employing measuring equipment which measured to what extent the organic matter is degradable and monitored the amount and composition of the produced biogas. The experiment found that the application of a substrate mixture, consisting of corn silage, liquid pig manure, with a small proportion of flour production waste, allows for production of biogas containing more than 60% methane. It was found that the highest intensity of high-energy fuel production is achieved in those technological variants in which the ratio of corn silage to liquid pig manure (w/w) ranges from 1:1 to 2:1. The highest amount of biogas and its best qualitative composition were achieved in those experimental series. Within the analyzed range of the laboratory anaerobic chamber loads with organic impurities, the application of a load of 2.0 kgd.o.m./m3 d proved the most profitable due to the highest biogas production per unit mass of the substrate.
PL
W ostatnich latach na popularności zyskują termiczne metody unieszkodliwiania osadów ściekowych [14]. Wg prognoz określonych w Krajowym Planie Gospodarki Odpadami 2010 preferowaną metodą postępowania z osadami ściekowymi ma być unieszkodliwianie termiczne. KPGO 2010 zakłada, że ilość osadów przekształcanych termicznie w 2018 r. może wzrosnąć do 60% całkowitej masy osadów. Obecnie jednak łącznie ilość spalarni i obiektów oddawanych w końcowej fazie realizacji w Polsce wynosi osiem [2]. Spodziewać się należy w najbliższych latach kolejnych inwestycji w tym zakresie. W dziedzinie termicznej obróbki osadu ze względów technologicznych można wyróżnić dwa odmienne kierunki. Kierunek pierwszy to instalacja tylko do termicznego przekształcania w postaci spalania. Kierunek drugi natomiast to instalacja składająca się z dwóch elementów: oddzielnie suszenia osadów i następnie ich termicznego przekształcenia. Po procesach termicznych, oprócz emisji gazów do atmosfery, pozostają stałe pozostałości poprocesowe. Jednym z problemów zarysowujących się podczas spalania osadów ściekowych jestryzyko emisji metali ciężkich. Głównie dotyczy to emisji poprzez popioły lotne obecne w gazach spalinowych. Zastosowanie efektywnych urządzeń do ograniczania emisji popiołów, powoduje z jednej strony ograniczenie emisji szkodliwych pierwiastków do atmosfery i dalej na otaczające tereny w wyniku opadu mokrego lub suchego. Przenosi również problem środowiskowy z emisji metali ciężkich do atmosfery na ich obecność w wychwyconym popiele. Powstają zatem pytania: Czy popioły lotne powinny być klasyfikowane jako odpady niebezpieczne? Jakie są możliwości ich zagospodarowania: odzysku i/lub unieszkodliwiania? Celem niniejszej pracy jest analiza możliwości zagospodarowania popiołów lotnych powstałych podczas termicznego unieszkodliwiania osadów ściekowych w aspekcie uwarunkowań prawnych, z uwzględnieniem ich właściwości fizycznych i chemicznych.
EN
In recent years, the thermal treatment of sewage sludge technology has become more popular. During thermal treatment of sewage sludge another kind of waste - fly ashes are produced. In paper the trial of his waste classification according to polish law has been conducted. The chemical and physical characteristic of two kinds of ashes has been done. Also, the research of pollutants mobility from ash during extraction into the water has been executed. Basic on waste properties, and also according to law limitation, the possibilities of fly ash management were assessed. Ash has alkaline reaction, contains also relatively high concentration of Ca+2, Mg+2, P2O5 and heavy metals, especially in case of zinc. Executed research indicated low mobility of pollutants during extraction into water. The fly ashes were classified as non hazardous and non inert waste. Basic on the waste management hierarchy, the fly ash from sewage sludge incineration shouldn't lead just to landfilling, but to recovery. Despite of it, because of law limitations, fly ashes from sewage sludge thermal treatment can not to be used directly in the environment, without additional processing. The solution can be: production of fertilizers where one of the components is fly ash; production of light expanded granulatem for reusing in environmental engineering - constructed wetlands for wastewater treatment, construction capture barriers for polluted ground water... And finally, as the worst solution, fly ashes might also be landfilled separately as well mixed withanother waste from group 19 from waste catalogue.
PL
Proces fermentacji metanowej, powszechnie wykorzystywany do unieszkodliwiania osadów ściekowych [2, 9] w ciągu ostatnich kilkunastu lat znalazł szerokie zastosowanie w oczyszczaniu bardzo stężonych ścieków przemysłowych. [1, 3÷5, 8]. Układy anaerobowe funkcjonują najczęściej jako samodzielne systemy zapewniające jakość odpływu na wymaganym poziomie (ładunek zanieczyszczeń organicznych eliminowany jest w przedziale 70÷90%) lub jako I stopień usuwania zanieczyszczeń, po których następują kolejne etapy oczyszczania. W ostatnich latach tego typu rozwiązania stosowane są w procesach przeróbki odpadowych substratów organicznych w celu ich neutralizacji i pozyskania wysokoenergetycznego biogazu. Na proces fermentacji metanowej składa się szereg przemian biochemicznych, w efekcie których złożone związki organiczne ulęgają przemianie do produktów końcowych w postaci metanu i dwutlenku węgla. W pierwszej kolejności zachodzi hydroliza złożonych związków białek, cukrów, tłuszczy. Proces ten prowadzony jest przez bakterie hydrolizujące, a jego efektem jest powstanie aminokwasów, monosacharydów, wyższych kwasów tłuszczowych.Związki te staja się substratem do kolejnego etapu przemian - kwasogenezy. Jej efektem jest powstanie lotnych kwasów tłuszczowych. Ostatnim etapem jest produkcja metanu, która może zachodzić bądź w wyniku dekarboksylacji kwasu octowego lub poprzez procesy redukcyjno-metanogenne (redukcja CO2 do CH4 przy udziale H2). Ostatni etap fermentacji czyli metanogeneza decyduje o szybkości całego procesu. Szybkość wzrostu mikroorganizmów biorących udział w tej fazie jest znacznie niższa niż bakterii kwasogennych stąd zapewnienie optymalnych warunków dla metanogenezy stanowi o sprawności całego procesu. Co ciekawe wszystkie mikroorganizmy metanogenne zaliczane są do osobnej domeny. W królestwie Procariota wyróżnia się dwie zasadniczo różne grupy organizmów, domenę Bacteria (większość współczesnych szczepów bakterii, brak organizmów metanogennych, niewielka liczba gatunków żyjących w warunkach ekstremalnych) oraz domenę Archea (wszystkie organizmy metanogenne, liczne gatunki żyjących w warunkach ekstremalnych). Stosowanie systemów beztlenowych jest uzasadnione ze względu na uzyskiwane efekty technologiczne i ekonomiczne. Niska energochłonność, pięciokrotnie mniejszy w stosunku do systemów tlenowych przyrost biomasy osadu, ograniczenie rozprzestrzeniania się aerozoli i odorów oraz szybki rozruch nawet po długiej przerwie w eksploatacji to dodatkowe atuty przemawiające za upowszechnianiem metod beztlenowych [6, 7, 10]. Celem badań było określenie wydajności procesu fermentacji metanowej odpadów organicznych pochodzących z przemysłu mięsnego oraz charakterystyka powstającego fermentatu.
EN
Alternative, renewable forms of energy are gaining increased importance in the trend to complement or even substitute conventional energies. Biogas production and utilization is a feasible and energetically interesting projection with an immense resource potential in nature available for energy production. The anaerobic degradation of organic matter is a multi-phase process comprising acidogenesis and subsequent methanogenesis. In the first phase, complex organic materials, carbohydrates, amino acids, long-chain fatty acids and alcohols are degraded to intermediary products such as shortchain fatty acids, which are metabolised in the subsequent phase. The aim of the study was to characterize efficiency of biogas production and parameters of the digested charge. The experiments were conducted under laboratory conditions. Depending on the substrate composition and the scope of the research work, the experiment was divided into four phases. The two stage anaerobic fermentation of liquid municipal organic waste at mesophilic conditions (40 °C) was investigated in a continuously stirred 0,4 dm3 hydrolyser and 4,0 dm3 anaerobic reactor. The time of substrate retention in the biogas system was 40 days, and the load of impurities was about 2.0 kg o. m./m3 ź d.During the experiment physicochemical analyses of raw and digested chargewas performed. The scope of analyses included the dry mass, content of organicsubstances, mineral substances, hydration, total nitrogen, total phosphorus, calcium, magnesium, reaction, volume of biogas and content of methane. Conducted investigations permit to affirm, it that the highest technological effect was observed in stage II experiment, when in substrate composition predominated meat wastes. Biogas quantity was about 510 m3/t dry organic matter. Content of methane in biogas was 65%. The lowest technological efficiency was shown in stage IV. The quantity of biogas was between 370÷410 m3/t dry organic matter. The highest efficiency biogas production was observed near 30 day of exploitation of anaerobic bioreactor. The longer time of exploitation influenced on limitation biogas production and methane kontent
19
Content available remote The effect of microwave radiation on waste treatment in a reactor with a biofilm
EN
This paper presents the results of research into the effect of microwave radiation on waste treatment in a reactor with a biofilm. 2.45 GHz microwave radiation was supplied to the reactors placed inside a microwave chamber. The radiation was generated by magnetron and the amount of radiation was controlled by varying the times of alternating phases of radiation and treatment. The study was conducted in three arrangements of alternating phases: 7 s radiation and 10 min treatment; 7 s radiation and 5 min treatment; 25 s radiation and 10 min treatment. The results obtained in the study show that microwave radiation affects the process of biological waste treatment not only through heating but also through its athermal properties. An increase in the effectiveness of the treatment was particularly visible in the microwave action in nitrogen removal.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań nad wpływem promieniowania mikrofalowego na proces oczyszczania ścieków w reaktorze z błoną biologiczną. Do reaktorów umieszczonych we wnętrzu komory mikrofalowej dostarczano promieniowanie mikrofalowe o częstotliwości 2,45 GHz. Jako źródło mikrofal wykorzystano pracujący ze stałą moc magnetron, natomiast sterowania ilością dostarczanego promieniowania odbywało się poprzez zmienne czasy trwania następujących kolejno faz napromieniowania i oczyszczania. Badania przeprowadzono w trzech układach następujących cyklicznie faz: 7 s napromieniowanie 10 min oczyszczanie, 7 s napromieniowanie 5 min oczyszczanie oraz 25 s napromieniowanie 10 min. oczyszczanie. W ten sposób dostarczanego do reaktora promieniowania, odpowiednio w ilości 1,2 Wźs, 2,5 Wźs oraz 4,3 Wźs. Uzyskane wyniki badań wskazują, że promieniowanie mikrofalowe wpływa na proces biologicznego oczyszczania ścieków nie tylko w wyniku klasycznego ogrzewania, ale i poprzez swoje właściwości atermiczne. Szczególnie w przypadku przemian prowadzących do usunięcia azotu obserwowane było istotne zwiększenie ich sprawności w wyniku oddziaływania mikrofal.
EN
Hydrogen sulphide (H2S) gas is typically formed in sewage collection systems that are conducive to creation of septic conditions. Collection systems in warm climates that have a flat grade or do not have the flow-through velocities (minimum two feet per second) to prevent the stagnation of fluid, allow the septic conditions to occur. In general, septic conditions occur when bacteria use all of the available oxygen while decomposing organic matter in wastewater for energy. Sewers with low velocities encourage the growth of anaerobic bacteria in a slime layer coating the sewer. These bacteria reduce sulphur compounds such as sulphate (SO4), thereby producing sulphites (SO2). These compounds occur naturally in domestic sewage but also can be concentrated in industrial waste streams. One of the more frustrating problems of H2S development from domestic and industrial wastewaters in collection systems is odours. Odour problems often are resolved by chemical addition. Chlorine compounds such as bleach, sodium hypochlorite, calcium hypochlorite and ferric chloride are examples of chemicals that are effective in controlling H2S in wastewater collection systems. The aim of the study was to determine the possibility of the application of advanced oxidation process with Fenton's reagent to the reduction of nuisance of H2S generated at putrefaction of municipal sewage. The experiment was performed at the laboratory scale. Carbon compounds transformations were observed, redox potential, H2S concentration in biogas, and rate of purification were determined. Investigations were conducted in five phases, on laboratory-scale experimental anaerobic reactor at the temperature of 20oC. The research phases varied with the type of chemical reagents supplied to the technological system. Depending on the experimental phase different substances were dosed to the analysed sewage. Ions of Fe2+, Fe3+, H2O2, and advanced oxidation systems Fe2+/H2O2 and Fe3+/H2O2 were used in the experiment. Experimental system revealed the significance of coagulation, oxidation and advanced oxidation on deodorization of tested wastewater. Technology of reduction of H2S nuisance, generated at putrefaction of municipal sewage, based on advanced oxidation, allowed to obtain effective final results in relation to all analysed parameters.The most effective reduction of odours nuisance was obtained with classic Fenton reaction. An increase of the efficiency correlated with the increase of oxidant H2O2 doses. The dosage of 0.1 g Fe2+/dm3 and 2 g H2O2 caused sewage putrefaction after 11 days. Sewage putrefaction in control sample was observed after 24 hours. Application of advanced oxidation process was more effective method than other methods tested in the experiment. The final results of sewage preparation were far better than results observed at hydrogen peroxide, Fe2+ or Fe3+ ions application alone. Presented method of odours reduction for the sake of the obtained results, easy operation, chemical reagents accessibility and economical reasons can become alternative technology of reduction of nuisance of H2S generated at putrefaction of municipal wastewater
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.