Speciation of phosphorus in wastewater sediments from selected wastewater treatment plant

• Autorzy: Bezak-Mazur E. , Stoińska R.

Warianty tytułu

PL

Specjacja fosforu w osadach ściekowych z wybranych oczyszczalni ścieków

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of this work was to characterize wastewater sediments of various types of wastewater treatment plants in terms of the occurrence of forms of phosphorus speciation. The preliminary analysis of speciation using sequential extraction by Golterman was made. It consists in using chelating reagents (Ca-EDTA and Na-EDTA) as well as NaOH and H2SO4 solutions. The quantitative measurement of phosphorus was carried out using spectrophotometric method according to binding rules. The number of individual fractions of phosphorus in wastewater sediments and the concentration of total phosphorus in treated and raw wastewater were examined. According to Golterman the phosphorus absorbed on the surface of sludge particles, so called mobile phosphorus, is a speciation form that is the most easily accessible for organisms. Preliminary results show that the significant participation of mobile phosphorus in wastewater sediments appeared in these wastewater treatment plants, where integrated methods of the wastewater treatment were applied (wastewater treatment plants mechanical-biological-chemical). The results obtained allow to conclude that, depending on the physico-chemical conditions in the various types of wastewater treatment plants, excess sludge shares have different forms of mobile phosphorus speciation, which may affect the recovery of this element from wastewater sediments.

PL

Celem pracy było scharakteryzowanie osadów ściekowych pochodzących z różnych typów oczyszczalni ścieków komunalnych pod względem występowania form specjacyjnych fosforu. Przeprowadzono Speciation of Phosphorus in Wastewater Sediments... 513 wstępną analizę specjacyjną z wykorzystaniem ekstrakcji sekwencyjnej według Goltermana. Polega ona na wykorzystaniu odczynników chelatowych (Ca-EDTA i Na-EDTA) oraz roztworów NaOH i H2SO4. Pomiar ilości fosforu odbył się metodą spektrofotometryczną zgodnie z obowiązującymi normami. Wykorzystując powyższą metodę, zbadano ilości poszczególnych frakcji fosforu w osadach ściekowych oraz stężenie fosforu ogólnego w ściekach oczyszczonych i surowych. Według Goltermana formą specjacyjną o największej dostępności dla organizmów żywych jest fosfor zaadsorbowany na powierzchni cząstek osadów, czyli tak zwany fosfor mobilny. Wstępne wyniki wskazują, iż znaczny udział fosforu mobilnego w osadach ściekowych występował w tych oczyszczalniach, gdzie stosowano zintegrowane metody oczyszczania ścieków (oczyszczalnie mechaniczno-biologiczno-chemiczne). Uzyskane rezultaty upoważniają do stwierdzenia, że w zależności od warunków fizyczno-chemicznych występujących w poszczególnych typach oczyszczalni ścieków, osady nadmierne charakteryzują się różnymi udziałami formy specjacyjnej fosforu mobilnego, co może wpływać na odzyskiwanie tego pierwiastka z osadów ściekowych.

Słowa kluczowe

EN

mobile phosphorous; wastewater sediments; speciation

PL

fosfor mobilny; osady ściekowe; specjacja

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 20, nr 4-5
• Strony: 503--514
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Bezak-Mazur E.

• Katedra Inżynierii i Ochrony Środowiska, Wydział Inżynierii Środowiska, Geomatyki i Energetyki Politechnika Świętokrzyska w Kielcach

autor

Stoińska R.

• Katedra Inżynierii i Ochrony Środowiska, Wydział Inżynierii Środowiska, Geomatyki i Energetyki Politechnika Świętokrzyska w Kielcach

Bibliografia

• [1] Wałęga A, Chmielowski K, Satora S. Water and wastewater management condition in Poland regarding water framework directive implementation. Infrastructure Ecol Rural Areas. 2009;4:57-72.
• [2] Singh R, Agrawal M. Waste Manage. 2008;28:2:347–358. DOI: 10.1016/j.wasman.2006.12.010
• [3] Schachtman D, Reid R, Ayling S. Plant Physiology. 1998; 116: 2:447-453. DOI: 10.1104/pp.116.2.447.
• [4] Mazur T. Rozważania o wartości nawozowej osadów ściekowych. Zesz Probl Post Nauk Roln. 1996;437: 13-22.
• [5] González Medeiros J, Pérez Cid B, Fernández Gómez E. Anal and Bioanal Chem. 2005;381:4:873-878. DOI: 10.1007/s00216-004-2989-z.
• [6] Scherer H, Sharma S. Biology and Fertility of Soils. 2002;35:6:414-419. DOI 10.1007/s00374-002-0488-y.
• [7] Bezak-Mazur E. Specjacja w ochronie i inżynierii środowiska. Kielce: Komitet Inżynierii Środowiska PAN; 2004.
• [8] Xu H, Zang H, Shao L, He P. Waste and Biomass Valorization. 2012;3:355-361. DOI 10.1007/s12649-011-9103-5.
• [9] Golterman HL. Hydrobiologia. 1996;335(1):87-95. DOI: 10.1007/BF00013687.
• [10] Pardo P, Lopez-Sanchez JF, Rauret JF. Anal Chim Acta. 1998;376:183-195. DOI: 10.1016/S0003-2670(98)00532-7.
• [11] Bezak-Mazur E, Mazur A. Influence of precipitation agents on speciation of phosphorus in sediments. Ochr Środow i Zasob Natural. 2009;40:561-568.
• [12] Bezak-Mazur E, Mazur A. Phosphorus speciation in sewage sludge produced with application of the EvU-PERL. Environ Protect and Natural Resour. 2011;49:382-388.
• [13] Insel G, Güder B, Güneş G, Ubay Cokgor E. Water Sci Technol. 2012;66:328-35. DOI: 10.2166/wst.2012.176.
• [14] Łomotowski J, Szpindor A. Nowoczesne systemy oczyszczania ścieków. Warszawa: Wyd Arkady; 1999.
• [15] Wang C, Feng S, Wang P, Li X, Zou L. Distribution of Phosphorus Fractions and Bio-available Phosphorus Forms and Their Relationships in Sewage Sludge. Environ Sci. 2008;6:1593-1597.
• [16] Mielczarek A, Nguyen H, Nielsen J, Nielsen P. Water Res. 2013;15(47):1529-1544. DOI: 10.1016/j.watres.2012.12.003.
• [17] Clark T, Stephenson T, Pearce P. Water Res. 1987;31(10):2557-2563. DOI: 10.1016/S0043-1354(97)00091-2
• [18] Linda L, Gregory R, Aaron M, Philip L. Antonie van Leeuwenhśk. 2002;81:681-691. DOI: 10.1023/A:1020538429009.
• [19] Maurer M, Boller M. Water Sci and Technol. 1999;39:147-163. DOI: 10.1016/S0273-1223(98)00784-7.
• [20] Amico S, Collins T, Marx J, Feller G, Gerday C. EMBO Rep. 2006;7:385-389. DOI: 10.1038/sj.embor.7400662.
• [21] Antoniou P, Hamilton J, Koopman B, Jain R, Holloway B, Lyberatos G, Svoronos SA. Water Res. 1990;24:97-101. DOI 10.1016/0043-1354(90)90070-M.
• [22] Kaczor G. Influence of air temperature on sewage temperature in sewerage system and in biological reactor. Infrastructure and Ecology of Rural Areas. 2008;3:129-137.
• [23] Bojanowska I, Pepliński M. Assessing the efficiency of biological treatment in the municipal sewage treatment plant of Tczew. Environ Pollut Control. 2003;2:29-32.
• [24] Pettersson K, Bostriim B, Jacobsen O. Hydrobiologia. 1988;170:91-101. DOI: 10.1007/BF00024900.
• [25] The determination of phosphorus. Spectrophotometric method with ammonium molybdate. BS EN ISO 6878:2004.