Dimensioning of digestion chamber for upgrading of gas recovery at wastewater treatment plant

• Autorzy: Rybicki S.M. , Cimochowicz-Rybicka M.

Identyfikatory

DOI

10.2478/aep-2013-0038

Warianty tytułu

PL

Wymiarowanie wydzielonej komory fermentacyjnej pracującej na oczyszczalni ścieków dla zwiększnia uzysku gazu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper describes practical results of four-year laboratory studies completed to estimate technically feasible conditions of upgrading an existing sludge disposal system. A minimization of sludge mass and volume together with an energy recovery improvement were main goals of these activities. The way from lab studies and simulations to full scale investments has been shown with a special emphasis on application of respirometric procedure being applied by authors. Proposed was authors’ procedure for an estimation of a digestion time prediction for sludge of specific composition. Investigations completed at existing wastewater treatment plant resulted in practical implementation to be used during the design of upgrading and extension of the digestion and energy recovery system at the plant. It was proved that proposed changes provide close to optimum conditions for process performance and the application of proposed calculation procedures was adopted by design team.

PL

Artykuł opisuje praktyczne wyniki trwających cztery lata badań laboratoryjnych ukierunkowanych na wyznaczenie technicznie wykonalnych zasad modernizacji istniejącego systemu przeróbki osadów. Podstawowymi zadaniami tych prac były minimalizacja masy i objętości osadu przy jednoczesnym zwiększeniu stopnia uzysku biogazu - nośnika energii. W artykule pokazano sposób przejścia od wyników badań laboratoryjnych i symulacyjnych do inwestycji pełnoskalowej przy czym autorzy szczególną uwagę poświęcili zastosowaniu testów respirometrycznych. Wynikiem prac aplikacyjnych jest zaproponowana procedura szacowania czasu fermentacji osadów w zależności od ich składu. Wyniki prac badawczych zostały zastosowane w procedurze projektowej modernizacji istniejącej oczyszczalni, czego rezultatem jest podniesienie efektywności systemu odzyskiwania energii w trakcie eksploatacji oczyszczalni. Wykazano tym samym, że proponowane zmiany pozwalają na wskazanie metod projektowania bardziej precyzyjnych niż obecnie stosowane metody wymiarowania komór.

Słowa kluczowe

EN

biogas; energy recovery; sewage sludge; waste water sludge digestion; respirometric test

PL

biogaz; osad ściekowy; fermentacja osadów; odzysk energii; test respirometryczny

• Wydawca: Institute of Environmental Engineering, Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Environmental Protection
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 39, no. 4
• Strony: 105--112
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Rybicki S.M.

• Department of Environmental Technologies, Institute of Water Supply and Environmental Protection, Cracow University of Technology 31-155 Kraków, Warszawska 24, Poland

autor

Cimochowicz-Rybicka M.

• Department of Environmental Technologies, Institute of Water Supply and Environmental Protection, Cracow University of Technology 31-155 Kraków, Warszawska 24, Poland

Bibliografia

• [1] Bień, J.B., & Wystalska, K. (2011). Wastewater sludge. Theory and practices (In Polish). Proc. Of Chestochowa University of Technology, 3rd edition, 2011.
• [2] Cimochowicz-Rybicka, M. (2011). Application of the sludge activity test to improve overall methane production using sludge sonication, In proceedings of the 4th ASPIRE, Tokyo, Japan, 2011.
• [3] Cimochowicz-Rybicka, M., & Rybicki, S.M. (2009). Application of methanogenic activity as a monitoring tool for sludge disintegration control in methane gas generation in sludge processing, Polish Journal of Environmental Studies, 18, 3A, 52-58.
• [4] Cimochowicz-Rybicka M., & Rybicki S.M. (2003). Selected aspect of risk minimization of sewage sludge disposal Proc. Of a Polish-Swedish Seminar, Joint Polish Swedish Reports, Report No 10, Stockholm, 2003.
• [5] Cywiński, B., Gdula, S., Kempa, E., Kurbiel, J., & Płoszański H. (1983). Wastewater treatment (in Polish), v. 2 ed. Arkady, Warszawa, 1983.
• [6] Grady, C.P.L., Daigger, G.T., Love, N.G., & Filipe, C.D.M. (2011). Biological wastewater treatment, CRC Press Taylor&Francis Group, 2011.
• [7] Hopkowicz, M. Energy Management at WWTP with biogas utilisation; Proc. Of a Polish-Swedish Seminar, Joint Polish Swedish Reports, Report No 7, Stockholm.
• [8] Jetten, M.S., Horn, S.J., & Loosdrecht, M.C.N. (1997). Towards a more sustainable municipal wastewater treatment system, Water Science and Technology, 35, 171-180.
• [9] Kurbiel, J., Hultman, B., & Hopkowicz, M. (eds.) (2000). Wastewater sludge and solid waste management - a compendium ; Proc. Of Royal University of Technology - author’s draft version, Stockholm, Sweden.
• [10] Lavilla, I., Perez-Cid, B., & Bendicho, C. (1998). Optimization of digestion methods for sewage sludge using the placket-Burman saturated design, Fresenius’ Journal of Analytical Chemistry, 361, 164-167.
• [11] Madsen, M., Holm-Nielsen, J.B., & Esbensen, K.H. (2011). Monitoring of anaerobic digestion process: A review perspective, Renewable and Sustainable Energy Reviews 15, 3141-3155.
• [12] Ødegaard, H. (2004). Sludge minimization technologies - an overview. Water Science and Technology, 49 (10), 31-40.
• [13] Rivas, A., Irizar, I., & Ayesa, E. (2008). Model-based optimisation of Wastewater Treatment Plants design, Environmental Modelling & Software 23, 435-450.