Ultrasonic stabilization of the activated sludge samples for particle size distribution PSD measurements using laser diffraction method

• Autorzy: Bieganowski A. , Łagód G. , Ryżak M. , Montusiewicz A. , Chomczyńska M. , Sochan A.

Warianty tytułu

PL

Ultradźwiękowa stabilizacja osadu czynnego w pomiarach rozkładu wielkości cząstek przy wykorzystaniu metody dyfrakcji laserowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Laser diffraction method is one of recently applied method for measurement of active sludge particles size distribution. This method requires mixing of the suspension and then pumping it through the measurement unit. Energy of mixing and process of pumping may destroy flocks of the active sludge and change its properties during the measurement. Thus, stabilization of the active sludge flocks before measurement is required. The purpose of this paper was to determine the possibility of flocks sample stabilization for measurements with application of laser diffraction method. This stabilization should allow comparison of various sludge flocks’ diameters, obtained in different conditions. Resuming our results, we may state that according to practical application, usage of stabilization based on ultrasounds was sufficient. However, in order to obtain the replicable results for various types of the active sludge it is necessary to precise describe the ultrasound energy provided to flocks before the measurement.

PL

Jedną z metod ostatnio wykorzystywanych do pomiaru rozkładu wielkości cząstek osadu czynnego jest metoda dyfrakcji laserowej. W metodzie tej konieczne jest mieszanie mierzonej zawiesiny w celu homogenizacji próbki, a następnie przepompowywanie jej przez układ pomiarowy. Energia mieszania i pompowanie mogą rozbijać kłaczki osadu czynnego, przez co zmieniać jego właściwości w czasie pomiaru. Dlatego też niezbędna jest stabilizacja cząstek osadu czynnego przed realizacją pomiaru. Celem niniejszej pracy było określenie możliwości stabilizacji próbki kłaczków osadu czynnego w pomiarach z wykorzystaniem dyfrakcji laserowej. Stabilizacja taka miałaby umożliwić porównywanie ze sobą wielkości (średnic) różnych osadów, uzyskiwanych w różnych warunkach. Podsumowując wyniki, należy stwierdzić, że do celów praktycznych wystarczająca jest stabilizacja przy wykorzystaniu ultradźwięków. Jednakże, aby umożliwić porównywalność wyników uzyskiwanych dla różnych osadów, niezbędne jest dokładne określenie energii ultradźwięków, którymi kłaczki są stablizowane przed pomiarem.

Słowa kluczowe

EN

laser diffraction method; activated sludge particles diameter; stabilisation of activated sludge by sonication

PL

metoda dyfrakcji laserowej; średnica cząstek osadu czynnego; stabilizacja osadu ultradźwiękami

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 6, No. 2
• Strony: 475--479
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., wykr.

Twórcy

autor

Bieganowski A.

• Institute of Agrophysics, Polish Academy of Sciences, ul. Doświadczalna 4, 20-290 Lublin, phone [phone]

autor

Łagód G.

• Faculty of Environmental Engineering, Lublin University of Technology, ul. Nadbystrzycka 40B, 20-618 Lublin, phone [phone]

autor

Ryżak M.

• Institute of Agrophysics, Polish Academy of Sciences, ul. Doświadczalna 4, 20-290 Lublin, phone [phone]

autor

Montusiewicz A.

• Faculty of Environmental Engineering, Lublin University of Technology, ul. Nadbystrzycka 40B, 20-618 Lublin, phone [phone]

autor

Chomczyńska M.

• Faculty of Environmental Engineering, Lublin University of Technology, ul. Nadbystrzycka 40B, 20-618 Lublin, phone [phone]

autor

Sochan A.

• Institute of Agrophysics, Polish Academy of Sciences, ul. Doświadczalna 4, 20-290 Lublin, phone [phone]

Bibliografia

• [1] Montusiewicz A, Malicki J, Lagód G, Chomczynska M. Estimating the efficiency of wastewater treatment in activated sludge systems by biomonitoring. In: Pawlowski L, Dudzinska M, Pawlowski A, editors. Environ Eng. London: Taylor and Francis Group; 2007:47-54.
• [2] Chomczyńska M, Montusiewicz A, Malicki J, Łagód G. Application of saprobes for bioindication of wastewater quality. Environ Eng Sci. 2009;26(2):289-295. DOI: 10.1089/ees.2007.0311.
• [3] Łagód G, Chomczyńska M, Montusiewicz A, Malicki J, Bieganowski A. Proposal of measurement and visualization methods for dominance structures in the saprobe communities. Ecol Chem Eng S. 2009;16(3):369-377.
• [4] Hopkins BM. A quantitative image analysis system. Opt Eng. 1976;15:236-240.
• [5] Neis U, Tiehm A. Particle size analysis in primary and secondary waste water effluents. Water Sci Technol. 1997;36(4):151-158. DOI: 10.1016/S0273-1223(97)00434-4
• [6] Biggs CA, Lant PA. Activated sludge flocculation: on-line determination of floc size and the effect of shear. Water Res. 2000;34(9):2542-2550. DOI: 10.1016/S0043-1354(99)00431-5.
• [7] Eikelboom DH, van Buijsen HJJ. Microscopic sludge investigation manual. 1st edition (in Polish). Szczecin: Sejdel-Przywecki; 1999.
• [8] Liwarska-Bizukojc E. Application of image analysis techniques in activated sludge wastewater treatment process. Biotechnol Lett. 2005;27:1427-1433. DOI: 10.1007/s10529-005-1303-2.
• [9] Wilen BM, Balmer P. The effect of dissolved oxygen concentration on the structure, size and size distribution of activated sludge flocs. Water Res. 1999;33(2):391-400. DOI: 10.1016/S0043-1354(98)00208-5.
• [10] Guellil A, Thomas F, Block JC, Bersillon L, Ginestet P. Transfer of organic matter between wastewater and activated sludge flocs. Water Res. 2001;35(1):143-150. DOI: 10.1016/S0043-1354(00)00240-2.
• [11] Houghton JI, Burgess J E, Stephenson T. Off-line particle size analysis of digested sludge. Water Res. 2002;36:4643-4647. DOI: 10.1016/S0043-1354(02)00157-4.
• [12] Nopens I, Biggs CA, De Clerq B, Govoreanu R, Wilen BM, Lant P, Vanrolleghem PA. Modeling the activated sludge flocculation process combining laser light diffraction particle sizing and population balance modelling (PBM). Water Sci Technol. 2002;45(6):41-49.
• [13] Govoreanu R, Saveyn H, Van der Meeren P, Vanrolleghem PA. Simultaneous determination of activated sludge floc size distribution by different techniques. Water Sci Technol. 2004;50(12):39-46.
• [14] Ryżak M, Bieganowski A. Determination of particle size distribution of soil using laser diffraction - comparison with areometric metod. Int Agrophys. 2010;24:177-181.
• [15] Ryżak M, Bieganowski A. Methodological aspects of determining soil particle size distribution using the laser diffraction method. J Plant Nutr Soil Sci. 2011;174(4):624-633. DOI: 10.1002/jpln.201000255.
• [16] Malvern Operators Guide - Malvern, UK; 1999.
• [17] Bieganowski A, Ryżak M, Witkowska-Walczak B. Determination of soil aggregate disintegration dynamics using laser diffraction. Clay Miner. 2010;45:23-34. DOI: 10.1180/claymin.2010.045.1.23.
• [18] Bieganowski A, Łagód G, Ryżak M, Montusiewicz A, Chomczyńska M, Sochan A. Measurement of activated sludge particle diameters using laser diffraction method. Ecol Chem Eng S. 2012; 19(4):597-608. DOI: 10.2478/v10216-011-0042-7.