PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Ocena efektywności procesu przeróbki osadów - aktywność metanogenna

Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
EN
Evaluation of sludge disposal effectiveness - methanogenic activity
Języki publikacji
PL
Abstrakty
PL
W artykule omówiono podstawowe pojęcia opisujące zagadnienia biologicznego rozkładu związków organicznych w warunkach beztlenowych - biodegradowalność i aktywność. Biodegradowalność można scharakteryzować jako biochemiczny potencjał metanogenny, natomiast aktywność metanogenna jest wskaźnikiem zdolności populacji mikroorganizmów do rozkładu substratu. Przedstawiono również badania nad aktywnością metanogenną osadów, które zostały poddane beztlenowej stabilizacji intensyfikowanej dezintegracją ultradźwiękową. Badania przeprowadzono dla osadów nadmiernych, rzeczywistych, pochodzących z Oczyszczalni Ścieków Kraków Kujawy. Wykazano zależność pomiędzy czasem nadźwiękawiania, amplitudą a aktywnością metanogenną osadów. Określona została graniczna wartość energii właściwej (3 kWh/kg s.m.), po przekroczeniu której zaobserwowano obniżenie aktywności mikroorganizmów.
EN
The article presents basic concepts concerning issues of biological decomposition of organic compounds under anaerobic conditions: biodegradability and activity. In the case of anaerobic decomposition of organic substances contained in sewage sludge due to biodegradation, potential substrates can be assessed and methane fermentation can be optimized. Whereas the activity of the population indicates the ability of the microorganisms to carry out the decomposition of the substrate. It is generally defined as the specific rate of consumption of the substrate, or with respect to the total amount of biomass or to a test portion of the population of microorganisms. The value of the activity of sludge depends on the composition of the treated wastewater and substrates on which it is grown, as well as on the type of device in which the process is carried out. The activity is expressed mostly by g COD CH4/g · VSS · d and also by µmol CH4/g · VSS·min, ml CH4/g · VSS · d. In addition, the paper presents a study of the methanogenic activity of excess sludge from the municipal wastewater treatment plant (WWTP) in Krakow. The samples of sludges were stabilized anaerobically after applying ultrasonic disintegration. Methanogenic activity was tested according to the changing conditions of the process: the amplitude (intensity) of ultrasound and sonication time. It was found that increase of both intensity (amplitude) of sound and sonication time resulted in methanogenic activity growth. However, for each type of biomass there was a limiting value at which activity ceased to increase. In consequence of using the process of ultrasonic disintegration, a greater production of methane in the test samples even up to 35% was achieved. The values of the activity of methanogenic sludge from the digesters remained at a level of ca. 0.1 g CODCH4/g · VSS · d and 0.2÷0.21 g CODCH4/g · VSS · d for non-disintegrated and disintegrated sludge, respectively. The relationship between the activity value and the amount of specific energy was shown as well. It was observed that in the initial phase of expenditure of energy, phenomena easily assimilable carbon release was accompanied by raising of methanogenic activity - a beneficial effect. However, after exceeding the limit value of specific energy, for a given sludge sample equal to 3 kWh/kg · TSS cell destruction processes were dominated. The ability of the sludge to produce methane decreased. There has been an adverse effect - reducing the efficiency of generation of methane, despite the expenditure of energy.
Rocznik
Strony
293--306
Opis fizyczny
Bibliogr. 18 poz.
Twórcy
  • Politechnika Krakowska, Katedra Technologii Środowiskowych. ul. Warszawska 24, 31-155 Kraków
Bibliografia
  • [1] Bougrier C. et al., Effect of ultrasonic, thermal and ozone pre-treatments on waste activated sludge solubilisation and anaerobic biodegradability, Chemical Engineering and Processing 2006, 45.
  • [2] Rozzi A., Remigi E., Methods of assessing microbial activity and inhibition under anaerobic conditions: a literature review, Reviews in Environmental Science and Bio/Technology 2004, 3.
  • [3] Cimochowicz-Rybicka M., Rybicki S., Application of sludge methanogenic activity to predict its ability to digestion process, Materiały Konferencyjne: Polish-Swedish Seminar, Sustainable Municipal Sludge and Solid Waste Handling, E. Plaza, E. Levlin, B. Hultman, (eds), TRITAAMI REPORT 3063, 1999, 33-42.
  • [4] Pagga U., Testing biodegradability with standardized methods, Chemosphere 1997, 35, 2953-2972.
  • [5] Weemaes M. et al., Anaerobic digestion of ozonized biosolids, Water Research 2000, 34, 8.
  • [6] Jenses P.D., Ge H., Batstone D.J., Assessing the role of biochemical methane potential tests in determining anaerobic degradability rate and extent, Water Science & Technology, 2011, 64.
  • [7] Raposo F. et al., Biochemical methane potential (BMP) of solid organic substrates: evaluation of anaerobic biodegradability using data from an international interlaboratory study, Journal of Chemical Technology and Biotechnology 2011, 86, 8.
  • [8] Young J.C., Cowan R.M., Respirometry for Environmental Science and Engineering, SJ Enterprises, Springdale (USA) 2004.
  • [9] Heidrich Z., Stabilizacja beztlenowa osadów ściekowych, Monografie, Seria: Wodociągi i Kanalizacja nr 4, Warszawa 1999.
  • [10] Ho J., Sung S., Methanogenic activities in anaerobic membrane bioreactors (AnMBR) treating synthetic municipal wastewater, Bioresource Technology 2010, 01.
  • [11] Lozano C.J.S. et al., Microbiological characterization and specific methanogenic activity of anaerobe sludges used in urban solid waste treatment, Waste Management 2009, 29.
  • [12] Tal-Figiel B., Intensyfikacja procesu ekstrakcji ciecz-ciecz w polu ultradźwiękowym, Monografia 87, Politechnika Krakowska, Kraków 1989.
  • [13] Lettinga G., Hulshoff Pol L.W., Anaerobic Reactor Technology, Materiały Szkoleniowe: International Course on Anaerobic Wastewater Treatment, IHE Delft, Wageningen Agricultural University, Holand 1991.
  • [14] Cimochowicz-Rybicka M., Rybicki S.M., Application of respirometric tests for assessment of methanogenic bacteria activity in wastewater sludge processing, Journal of Ecological Engineering 2013, 14, 3.
  • [15] Cimochowicz-Rybicka M., Rybicki S.M., Application of the sludge methanogenic activity tests to improve overall methane production using sludge sonication, Materiały Konferencyjne: 4 th IWA-ASPIRE, Tokyo 2011.
  • [16] Bougrier C., Carrère H., Delgenès J.P., Solubilisation of waste-activated sludge by ultrasonic treatment, Chemical Engineering Journal 2005, 106, 2.
  • [17] Carrère H., Dumas C., Battimelli A., Batstone D.J., Delgenès J.P., Steyer J.P., Ferrer I., Pretreatment methods to improve sludge anaerobic degradability: a review, Journal Hazardous Materials 2010, 15, 183.
  • [18] Zielewicz E., Dezintegracja ultradźwiękowa osadu nadmiernego w pozyskiwaniu lotnych kwasów tłuszczowych, Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, Gliwice 2007.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-34e6832c-0819-4d43-9b6b-1850c9bbe115
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.