Characteristics of Sludge Node Operation at Wastewater Treatment Plant in Żory

• Autorzy: Zdebik Dariusz , Zawadzki Piotr , Pieczonka Michał

Warianty tytułu

PL

Charakterystyka funkcjonowania węzła przeróbki osadów ściekowych na oczyszczalni ścieków w Żorach

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The purpose of this work was to analyze work of the sludge part of the wastewater treatment plant in Żory. During the analysed period (years 2015-2017) the wastewater treatment plant in Żory worked in conditions typical for the municipal facilities. The characterization of the sludge generated in the wastewater treatment process has also shown that the sludge properties are typical for the municipal wastewater treatment plants. Based on the data provided by the PWiK Sp. z o. o. in Żory. the characteristics of the technological process were made. This characteristics in a detailed way includes the sludge part of the treatment plant. The analysis of the functioning of the sludge part was performed and the influence of the pollutants load in leachates on the effectiveness of work in the main technological line was characterized. Studies on the functioning of the sludge part showed discrepancies between the design status of the wastewater treatment plant and the real state. This is due to the increasing amount of the wastewater flowing into the treatment plant and the associated increase in the amount of the occurring sludge. The belt press and the digested sludge tank are particularly loaded. The belt press works for about 11.9 h/d with assumed 4.1 h/d. In turn. the residence time of the sludge in the digested sludge tank is about 3 times shorter than assumed. Despite the observed. increasing concentrations of pollutants and the amount of treated wastewater. the plant meets the legal requirements regarding the quality of the wastewater discharged to the receiver by the water-legal permit and the Regulation of the Minister of the Environment. Based on the results of laboratory tests of the wastewater and leachates generated in the process of dewatering on the filter presses. their impact on the efficiency of treatment in the main technological line was characterized. The amount of leachates in relation to the amount of the wastewater flowing into the treatment plant was 1.8%. The leachates had high content of ammonium nitrogen. total phosphorus and total suspended solids. The average concentrations of these parameters were: S_NNH4 = 592.6 mg/dm³, S_Nog = 664.8 mg/dm³, S_Pog = 197.7 mg/dm³ and S_Zog = 1100.9 mg/dm³. The average values of BOD₅ and COD indices were S_BOD5 = 66.4 mg/dm³, and S_COD = 386.9 mg/dm³. The leachates coming from the filter presses carried a significant load of total phosphorus. which constituted on average 27.3% of the total load flowing into the treatment plant. as well as the total suspension and total nitrogen. which maximum load constituted 7.3% (Z_og) and 11.8% (N_og) of the total load flowing into the treatment plant. The ratio of COD/BOD₅ indices of pollutants of the leachates from the presses was 5.83. which indicated the introduction of hardly biodegradable compounds into the main technological line. In order to increase the efficiency of nitrogen removal in the main technological line it was proposed the implementation of deammonification process of the leachates from the sludge dewatering. aiming to reduce the ammonium nitrogen load. introduced to the biological part of the treatment plant.

PL

Celem niniejszej pracy była analiza pracy części osadowej oczyszczalni ścieków w Żorach. Oczyszczalnia ścieków w Żorach w analizowanym okresie (lata 2015-2017) pracowała w warunkach typowych dla miejskich obiektów komunalnych. Również charakterystyka osadów powstających w procesie oczyszczania ścieków wykazała. że właściwości osadów są typowe dla miejskich oczyszczalni ścieków. Na podstawie danych udostępnionych przez PWiK Sp. z o.o. w Żorach. dokonano charakterystyki procesu technologicznego. Charakterystyka w sposób szczegółowy uwzględnienia część osadową oczyszczalni. Dokonano analizy funkcjonowania części osadowej oraz scharakteryzowano wpływ ładunku zanieczyszczeń w odciekach na skuteczność pracy w głównym ciągu technologicznym. Badania dotyczące funkcjonowania części osadowej wykazały rozbieżności między stanem projektowym oczyszczalni ścieków. a stanem rzeczywistym. Wynika to z faktu zwiększającej się ilości ścieków dopływających na oczyszczalnię oraz związanym z tym przyrostem ilości powstających osadów. Szczególnie obciążone w układzie są prasa taśmowa oraz zbiornik osadu przefermentowanego. Prasa taśmowa pracuje przez około 11.9 h/d przy zakładanych 4.1 h/d. Z kolei czas przebywania osadów w zbiorniku osadu przefermentowanego jest około 3 razy krótszy od zakładanego. Pomimo obserwowanych. zwiększających się stężeń zanieczyszczeń oraz ilości oczyszczanych ścieków. oczyszczalnia spełnia wymagania prawne dotyczące jakości ścieków odprowadzanych do odbiornika nadane przez pozwolenie wodnoprawne oraz Rozporządzenie Ministra Środowiska. W opraciu o wyniki badań laboratoryjnych ścieków i odcieków powstałych w procesie odwadniania na prasach filtracyjnych.scharakteryzowano ich wpływ na skuteczność oczyszczania w głównym ciągu technologicznym. Ilość odcieków w stosunku do ilości ścieków dopływających do oczyszczalni wynosiła 1.8%. W odciekach stwierdzono wysoką zawartość azotu amonowego. fosforu ogólnego oraz zawiesiny ogólnej. Średnie stężenia wymienionych parametrów wynosiły: S_NNH4 = 592.6 mg/dm³, S_Nog = 664.8 mg/dm³, S_Pog = 197.7 mg/dm³ oraz S_Zog = 1100.9 mg/dm³. Średnie wartości wskaźników BOD₅ oraz COD wynosiły S_BOD5 = 66.4 mg/dm³ i S_COD = 386.9 mg/dm³. Odcieki z pras filtracyjnych niosły znaczny ładunek fosforu ogólnego. który stanowił średnio 27.3% całkowitego ładunku dopływającego do oczyszczalni oraz zawiesiny ogólnej i azotu ogólnego. których ładunek maksymalny stanowił 7.3% (Z_og) oraz 11.8% (N_og) całkowitego ładunku dopływającego do oczyszczalni. Stosunek wskaźników zanieczyszczeń COD/BOD₅ odcieków z pras wynosił 5.83. co wskazywało na wprowadzanie do głównego ciągu technologiczne związków trudno rozkładalnych. W celu zwiększenia efektywności usuwania azotu w głównym ciągu technologicznym zaproponowano implementację procesu deamonifikacji odcieków z odwadniania osadów w celu redukcji ładunku azotu amonowego wprowadzanego do części biologicznej oczyszczalni.

Słowa kluczowe

EN

wastewater treatment plant; activated sludge; sewage sludges; wastewater quality; leachate; sewage sludge management

PL

oczyszczalnia ścieków; osad czynny; osady ściekowe; jakość ścieków; odciek; gospodarka osadowa

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2019
• Tom: Tom 21, cz. 2
• Strony: 1445--1460
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Zdebik Dariusz

• Central Mining Institute, Katowice, Poland

autor

Zawadzki Piotr

• Central Mining Institute, Katowice, Poland

autor

Pieczonka Michał

• Żory Water Supply and Sewage Company, Poland

Bibliografia

• 1. Barbusiński, K. (2016). Innowacyjne technologie oczyszczania ścieków komunalnych – kierunki rozwoju. Napędy i sterowanie, 18(1), 40-45.
• 2. Bień, J. (2007). Osady ściekowe. Teoria i praktyka. Częstochowa: Wyd. Politechniki Częstochowskiej.
• 3. Brzezińska, A. (2011). Variability of combined wastewater temperature on the basis of on-line measurements. Inżynieria ekologiczna. 26. 290-302.
• 4. Consulting Inżynieria Technologia. (2006). Projekt budowlano-wykonawczy. Technologia cz. 1. Kompleksowe uporządkowanie gospodarki wodno-ściekowej w Żorach. Rozbudowa i przebudowa oczyszczalni ścieków w Żorach.
• 5. Czajkowska, J., Siwiec, T. (2011). Crystalization of struvite in change conditions pH index and concentrations analysed components. Infrastructure and cology of rural areas, 7, 145-154.
• 6. Dereszewska, A., Cytawa, S. (2016). Effect of composition of effluents from sewage sludge fermentation on the struvite precipitation efficiency. Scientific Journal of Gdynia Maritime University, 93, 117-120.
• 7. Dymaczewski, Z. (red.). (1997). Poradnik eksploatatora oczyszczalni ścieków. Poznań: Wyd. PZITS.
• 8. Fux, C., Boehler, M., Huber, P., Brunner, I., Siegrist, H. (2002). Biological treatment of ammonium-rich wastewater by partial nitritation and subsequent anaerobic ammonium oxidation (anammox) in a pilot plant. Journal of Biotechnology. 99(3). 295- 306. DOI: 10.1016/S0168-1656(02)00220-1
• 9. Gajewska, M., Pempkowiak-Obarska, H. (2008). Wpływ zawracania odcieków z odwadniania osadów ściekowych na pracę oczyszczalni ścieków. Przemysł Chemiczny. 87(5). 448-451.
• 10. Heidrich, Z., Witkowski, A. (2005). Urządzenia do oczyszczania ścieków – projektowanie. przykłady obliczeń. Warszawa: Seidel-Przywecki Sp. z o.o.
• 11. Janus, H.M., van der Roest, H.F. (1997). Don't reject the idea of treating reject water. Water Science & Technology. 35(10). 27-34. DOI: 10.2166/wst.1997.0351.
• 12. Materiały własne Przedsiębiorstwa Wodociągów i Kanalizacji Żory Sp. z o.o. (2018): operating data, measurement campaigns, water law report.
• 13. Ustawa z dnia 14 grudnia 2012 r. o odpadach (condolidated text of 2019 item 701).
• 14. Wett, B. (2007). Development and implementation of a robust deammonification process. Water Science & Technology, 56(7), 81-88. DOI: 10.2166/wst.2007.611
• 15. Zdebik, D., Zawadzki, P., Pieczonka, M. (2018). Analiza technologiczna pracy oczyszczalni ścieków w Żorach. Forum eksploatatora. 6(99). 36-41.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).