Próba współfermentacji osadów ściekowych i sopstoku – produktu ubocznego rafinacji olejów roślinnych

• Autorzy: Kalemba K. , Barbusiński K.

Warianty tytułu

EN

An attempt at co-digestion of sewage sludge and soapstock – a by-product of vegetable oil refining

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Badano skuteczność współfermentacji osadów ściekowych z sopstokiem – produktem ubocznym rafinacji oleju roślinnego. Badania prowadzono przez 28 d w warunkach nieprzepływowych (porcjowych) z wykorzystaniem instalacji do fermentacji osadów składającej się z 12 szczelnych szklanych naczyń o pojemności 500 cm3, wyposażonej w zestawy do odbioru biogazu. Do zagęszczonego osadu nadmiernego, zaszczepionego osadem z komory fermentacyjnej, dodano 5%, 10%, 15%, 20% i 25% sopstoku. Uzyskano zwiększenie ilości wydzielanego biogazu oraz procentowej zawartości w nim metanu. Największą produkcję biogazu odnotowano w próbkach z 5% oraz 10% udziałem sopstoku. W obu próbkach uzyskano odpowiednio o 51% i 50,5% więcej biogazu niż w próbce kontrolnej. Również największe stężenie metanu w biogazie (74%) uzyskano w próbkach z 5% oraz 10% udziałem sopstoku. Udział sopstoku w mieszaninie osadów powyżej 10% powodował inhibicję produkcji biogazu. Uzyskano też dobry stopień przefermentowania badanych mieszanin, który w próbkach z 5% i 10% udziałem sopstoku wynosił 42,39% oraz 42,57%, chociaż był nieco mniejszy w stosunku do próbki kontrolnej (47,69%). Proces współfermentacji znacząco pogorszył właściwości filtracyjne osadu. W próbce kontrolnej wartość czasu ssania kapilarnego (CSK) przed oraz po procesie współfermentacji wzrosła z 15 s do 37 s. W pozostałych próbkach wraz z rosnącym udziałem sopstoku wzrastała też wartość CSK z 55 s do 435 s.

EN

Effectiveness of co-digestion of sewage sludge with soapstock, a by-product of vegetable oil refining, was investigated. Studies lasting 28 days were carried under static conditions in a sludge digestion system consisting of 12 tight, glass flasks of 500 cm3 each, equipped with kits for biogas collection. 5%, 10%, 15%, 20% and 25% of soapstock was added to the sludge mixture. An increase in biogas production and in percentage share of methane content in the biogas was obtained. The biggest biogas production was recorded for samples with 5% and 10% soapstock content. The biogas production was increased by 51% and 50.5% in comparison to the control sample (no soapstock). In addition, the highest methane content in biogas (74%) was observed for the samples with 5% and 10% soapstock content. The soapstock content of above 10% in the mixture of sludge resulted in the inhibition of biogas production. A fair degree of co-digestion of the tested mixtures was received, namely 42.39% and 42.57%, for 5% and 10% soapstock samples respectively, although it was slightly lower than for the reference sample (47.69%). Dewatering properties of the sludge deteriorated significantly due to the co-digestion process. Capillary suction time (CST) for the reference sample before and after the co-digestion increased from 15 s to 37 s. For the remaining samples, CST increased as well with the soapstock content from 55 s to 435 s.

Słowa kluczowe

PL

fermentacja osadów; współfermentacja; osady ściekowe; sopstok; biogaz; metan

EN

sludge digestion; co-digestion; sewage sludge; soapstock; biogas; methane

• Wydawca: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Oddział Dolnośląski
• Czasopismo: Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 39, nr 4
• Strony: 47--50
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kalemba K.

• Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki, Zakład Technologii Wody i Ścieków, ul. Stanisława Konarskiego 18, 44-100 Gliwice

autor

Barbusiński K.

• Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki, Zakład Technologii Wody i Ścieków, ul. Stanisława Konarskiego 18, 44-100 Gliwice

Bibliografia

• 1. I. S. TUROVSKIY, P. K. MATHAI: Wastewater Sludge Processing. John Wiley & Sons, Incorporated, Hoboken (NJ, USA) 2006.
• 2. J. MATA-ALVAREZ, J. DOSTA, M. S. ROMERO-GÜIZA, X. FONOLL, M. PECES, S. ASTALS: A critical review on anaerobic co-digestion achievements between 2010 and 2013. Renewable and Sustainable Energy Reviews 2014, Vol. 36, pp. 412–427.
• 3. T. FITAMO, A. BOLDRIN, K. BOE, I. ANGELIDAKI, C. SCHEUTZ: Co-digestion of food and garden waste with mixed sludge from wastewater treatment in continuously stirred tank reactors. Bioresource Technology 2016, Vol. 206, pp. 245–254.
• 4. R. BRAUN, A. WELLINGER: Potential of co-digestion, 2003 IEA Bioenergy, Task 37: Energy from biogas and landfi ll gas.
• 5. K. KALEMBA, K. BARBUSIŃSKI: Próba współfermentacji osadów ściekowych z odpadami mięsnymi (An attempt at co-digestion of sewage sludge and waste meat). Ochrona Środowiska 2016, vol. 38, nr 4, ss. 21–24.
• 6. L. APPELS, J. LAUWERS, J. DEGRÈVE, L. HELSEN, B. LIEVENS, K. WILLEMS, J. van IMPE, R. DEWIL: Anaerobic digestion in global bio-energy production: Potential and research challenges. Renewable and Sustainable Energy Review 2011, Vol. 15, pp. 4295–4301.
• 7. G. SILVESTRE, A. RODRΊGUEZ-ABALDE, B. FERNÁNDEZ, X. FLOTATS, A. BONMATΊ: Biomass adaptation over anaerobic co-digestion of sewage sludge and trapped grease waste. Bioresource Technology 2011, Vol. 102, No. 13, pp. 6830–6836.
• 8. S. FAJKIS, K. BARBUSIŃSKI: Sopstok – małowartościowy odpad czy cenny surowiec? Chemik 2006, nr 7–8, ss. 394–399.
• 9. S. FAJKIS, K. BARBUSIŃSKI: Ekologiczne aspekty rozszczepiania sopstoku. Przemysł Chemiczny 2008, vol. 87, nr 1, ss. 38–42.
• 10. K. BARBUSIŃSKI, S. FAJKIS: Optimization of the Fenton oxidation of wastewater generated by rape oil soapstock splitting. Environmental Progress & Sustainable Energy 2011, Vol. 30, No. 4, pp. 620–631.
• 11. M. TORRIJOS, P. SOUSBIE, L. BADEY, F. BOSQUE, J. P. STEYER: Effect of the addition of fatty by-products from the refining of vegetable oil on methane production in co-digestion. Water Science and Technology 2012, Vol. 66, No. 10, pp. 2237–2242.
• 12. Pathogen and vector attraction reduction requirements. In: A Plain English Guide to the EPA Part 503 Biosolids Rule. Chapter 5, EPA/832/R-93/003, U.S. EPA, Offi ce of Wastewater Management, Washington DC 1994, pp. 107–127.
• 13. A. GRÖNROOS, H. KYLLÖNEN, K. KORPIJÄRVI, P. PIRKONEN, T. PAAVOLA, J. JOKELA, J. RINTALA: Ultrasound assisted method to increase soluble chemical oxygen demand (SCOD) of sewage sludge for digestion. Ultrasonics Sonochemistry 2005, Vol. 12, No. 1–2, pp. 115–120.
• 14. M. LEBIOCKA, A. PAWŁOWSKI: Biometanizacja metodą zrównoważonej utylizacji odpadów. Rocznik Ochrony Środowiska 2009, vol. 11, ss. 1257–1266.
• 15. S. LUSTE, S. LUOSTARINEN: Anaerobic co-digestion of meat-processing by-products and sewage sludge – effect of higienization and organic loading rate. Bioresource Technology 2010, Vol. 101, pp. 2657–2664.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).