Optymalizacja mechanicznej dezintegracji osadu nadmiernego

• Autorzy: Anielak A. M. , Beńko P. , Bochnia T. , Łuszczek B. , Żaba T.

Warianty tytułu

EN

Implementation of good engineering practice in sewage ludge management

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zwiększanie wymagań dotyczących gospodarki wodno-ściekowej i osadowej wymusza konieczność ciągłej optymalizacji, nie tylko układów technologicznych oczyszczania ścieków, ale także przeróbki osadów ściekowych. Jednym z procesów pozwalających na uzyskiwanie podwyższonych efektów technologicznych w tym zakresie jest dezintegracja osadów ściekowych. Proces ten może być rozpatrywany zarówno w odniesieniu do stabilizacji osadu, jak również wykorzystania osadu nadmiernego jako wewnętrznego źródła węgla organicznego dla procesów denitryfikacji i defosfatacji biologicznej. Dotychczasowe badania wskazują na małe zastosowanie procesu dezintegracji, również w oczyszczalniach gdzie są wybudowane stacje dezintegracji osadów. Dezintegratory często nie są właściwie wykorzystywane. Wynika to w dużej mierze z niedopasowania parametrów technologicznych do warunków rzeczywistych. Dlatego podjęto badania technologiczne przeróbki osadów ściekowych w oczyszczalni „Płaszów” w Krakowie, wyposażonej w moduł dezintegracji mechanicznej osadu nadmiernego. Istotą badań było określenie wpływu węzłów technologicznych układu hydromechanicznego dezintegratora oraz krotności przepływu przez układ nadmiernego osadu na strukturę tego osadu oraz ilości uwalnianych z niego substancji biogennych. Wyniki badań wykazały duży wpływ stopnia dezintegracji na ilości uwalnianych substancji biogennych. Z przebadanych substancji, bardzo łatwo uwalnianymi (w odniesieniu do całkowitej ich zawartości w osadzie) były związki fosforu.

EN

Fom sludge, after some process changes had been introduced. Additionally, the optimum operating conditions of the disintegration module could be determined. More stringent requirements concerning water, wastewater and sludge management force continuous optimization of both wastewater treatment systems and sludge treatment technologies. Disintegration of sewage sludge is the solution that enable to increase the process technological efficiency. This process can be analyzed in relation to both sludge stabilization and use of excess sludge as a source of internal organic carbon for denitrification and biological phosphorus removal. On the other hand, previous studies show little interest in use of disintegration at wastewater treatment plants where sludge disintegrators are already installed; the disintegration units are often not properly used. Such situation results from the fact that technological parameters do not match the actual operation conditions. Technological research on sewage sludge processing was conducted at the „Plaszow” wastewater treatment plant in Krakow. The plant is equipped with a mechanical disintegration module for disintegration of excess sludge. The studies focused on modification of a technological regime of disintegration to increase a release of organic substrate for biological processes. The main goal of the study was to determine the relation between a flow rate in the disintegration module and the sludge structure as well as the amount of the released organic product. The results of the studies showed a significant increase of organic substances leached from sludge, after disintegration had been introduced. Especially phosphorus compounds were very easily released from sludge, if compared with a total phosphorus content.

Słowa kluczowe

PL

gospodarka wodno-ściekowa; oczyszczanie ścieków; osady ściekowe

EN

water and sewage management; sewage treatment; sewage sludge

• Wydawca: Wydawnictwo 2K TECHNOLOGIE s.c.
• Czasopismo: Technologia Wody
• Rocznik: 2014
• Tom: Nr 6 (38)
• Strony: 104--110
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys.

Twórcy

autor

Anielak A. M.

• Politechnika Krakowska, Instytut Zaopatrzenia w Wodę i Ochrony Środowiska

autor

Beńko P.

• Politechnika Krakowska, Instytut Zaopatrzenia w Wodę i Ochrony Środowiska

autor

Bochnia T.

• MPWiK S.A. w Krakowie, 30-106 Kraków, ul. Senatorska tel. [phone]

autor

Łuszczek B.

• MPWiK S.A. w Krakowie, 30-106 Kraków, ul. Senatorska tel. [phone]

autor

Żaba T.

• MPWiK S.A. w Krakowie, 30-106 Kraków, ul. Senatorska tel. [phone]

Bibliografia

• [1]Zhang G., Zhang P., Yang J., Chen Y.: Ultrasonic reduction of excess sludge from the activated sludge system, J. Hazard. Mater., 2007,145,515-519.
• [2]Gronroos A., Kyllonen H., Korpijarvi K., Pirkonen P., Paavola T., Jokela J., Rintala J.: Ultrasound assisted method to increase soluble chemical oxygen demand (SCOD) of sewage sludge for digestion. Ultrasonics Sonochemistry, 2005,12,115-120.
• [3]Odegaard H.: Sludge minimization technologies - an overview. Water Science and Technolog}', 2004,10, 31-36.
• [4]Tyagi V. K., Lo S.-L.: Application of physico-chemical pretreatment methods to enhance the sludge disintegration and subsequent anaerobic digestion: an up to date review, Reviews in Environmental Science and Biotechnology, 2011,10 (3), 215-242.
• [5]Chen Y., Jiang S., Yuan H., Zhou Q., Gu G.: Hydrolysis and acidification of WAS at different pHs. Water Research, 2007, 41, 683-689.
• [6]Heo N., Park S., Kang H.: Solubilization of WAS by alkaline pretreatment and biochemical methane potential (BMP) test for anaerobic co-digestion of municipal organic waste. Water Scien- ce&Technology, 2003, 48(8), 211-219.
• [7]Li H., Jin Y., Nie Y.: Application of alkaline treatment for sludge decrement and humic acid recovery. Biores. Technol., 2009,100, 6278-6283.
• [8]Yunqin L., Dehan W., Shaoquan W., Chunmin W.: Alkali pretreatment enhances biogas production in the anaerobic digestion of pulp and paper sludge. J. Hazard. Mater., 2009,170, 366-373.
• [9]Chu L. B., Yan S. T., Xing X. H., Sun X. L., Jurcik B.: Progress and perspectives of sludge ozonation as a powerful pretreatment method for minimization of excess sludge production. Water Research, 2009, 43(7), 1811-1822.
• [10]Kim T. H., Lee S. R., Nam Y. K., Yang J., Park C., Lee M.: Disintegration of excess activated sludge by hydrogen peroxide oxidation. Desalination, 2009, 246, 275-284.
• [11]Dewil R., Appels L., Baeyens J., Degreve J.: Peroxidation enhances the biogas production in the anaerobic digestion of biosolids. J. Hazard. Mater., 2007,146(3), 577-581.
• [12]Wu C., Zhang G., Zhang P., Chang C. C.: Disintegration of excess activated sludge with potassium permanganate: Feasibility, mechanisms and parameter optimization, Chemical Engineering Journal, 2014, 240,420-425.
• [13]Bougrier C., Albasi C., Delgenes J. P., Carrere H.: Effect of ultrasonic, thermal and ozone pretreatments on WAS solubilization and anaerobic biodegradability. Chem. Eng. Process, 2006, 45(8), 711-718.
• [14]Perez-Elvira S. I., Fernandez-Polanco F., Fernandez-Polanco M., Rodriguez P., Rouge P.: Hydrothermal multivariable approach. Full-scale feasibility study, 2006, Electron. J. Biotechnol., 2008, 11, 7-8.
• [15]Wang Z., Wang W., Zhang X., Zhang G.: Digestion of thermally hydrolyzed sewage sludge by anaerobic sequencing batch reactor. J. Hazard Mater, 2009, 62, 799-803.
• [16]Wett B., Phothilangka P., Eladawy A.: Systematic comparison of mechanical and thermal sludge disintegration technologies. Waste Manag, 2010, 30,1057-1062.
• [17]Beszedes S., Laszlo Z., Horvath Z. H., Szabo G., Hodur C.: Comparison of the effects of MW irradiation with different intensities on the biodegradability of sludge from the dairy- and meat-industry. Biores. Technol., 2011,102, 814-821.
• [18]Zhou B. W., Shin S. G., Hwang K. H., Ahn J. H., Hwang S.: Effect of MW irradiation on cellular disintegration of gram positive and negative cells. Appl. Microbiol. Biotechnol., 2010, 87, 765-770.
• [19]Perez-Elvira S. I., Diez P. N., Fernandez-Polanco F.: Sludge minimization technologies. Rev. Environ. Sci. Biotechnology, 2006, 5(4), 375-398.
• [20]Apul 0. G., Sanin F. D.: Ultrasonic pretreatment and subsequent anaerobic digestion under different operational conditions. Biores. Technol., 2010,101, 8984-8992.
• [21]Cimochowicz-Rybicka M.: Sewage sludge mass minimization technology - from legislation to application. Pawłowski A., Dudzińska M. R., Pawłowski L. (eds.): Environment Engineering IV; London, UK: Taylor & Francis, 167-171, 2013.
• [22]Zhang G., He J., Zhang P., Zhang J., Ultrasonic reduction of excess sludge from activated sludge system II: Urban sewage treatment. J. Hazard Mater., 2009,164,1105-1109.
• [23]Chang C., Tyagi V. K., Lo S. L., Effects of microwave and alkali induced pretreatment on sludge solubilization and subsequent aerobic digestion. Biores. Technol., 2011,102(17), 7633-7640.
• [24]Liu X., Liu H., Chen J., Du G., Chen J.: Enhancement of solubilization and acidification of waste activated sludge by pretreatment. Waste Manag., 2008, 28, 2614-2622.
• [25]Xu G., Chen S., Shi J., Wang S., Zhu G.: Combination treatment of ultrasound and ozone for improving solubilization and anaerobic biodegradability of waste activated sludge. J. Hazard Mater., 2010,180, 340-346.