Zastosowanie osadów potechnologicznych z uzdatniania wody do poprawy właściwości sedymentacyjnych osadu czynnego

• Autorzy: Masłoń A. , Opaliński I.

Warianty tytułu

EN

Use of Post-technological Sludge from Water Treatment to Improve Sedimentation Properties of Activated Sludge

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedmiotem opracowania jest określenie wpływu osadów potechnologicznych z uzdatniania wody na właściwości sedymentacyjne osadu czynnego. Przetestowane zostały popłuczyny z uzdatniania wód podziemnych oraz osad pokoagulacyjny z uzdatniania wód powierzchniowych. Badania przeprowadzono w warunkach laboratoryjnych na podstawie obserwacji opadalności osadu czynnego z dodatkiem zróżnicowanych objętości materiałów. Do oceny efektywności zastosowanych osadów potechnologicznych określono opadalność V30 i V60 (objętość osadu odpowiednio po 30 i 60 min. sedymentacji), indeks osadu czynnego, indeksu Donaldsona (indeksu gęstości osadu) oraz prędkość sedymentacji vs. Dodatkowo w celu weryfikacji poprawy opadalności z dodatkiem reagentów wprowadzono wskaźnik opadalności Wo będący ilorazem V₃₀/V₆₀. Badania wykazały przydatność zastosowania osadów potechnologicznych z uzdatniania wody do poprawy właściwości sedymentacyjnych osadu czynnego. Popłuczyny z uzdatniania wód podziemnych osiągnęły najwyższe efekty wspomagania osadu czynnego. Odnotowano maksymalnie 21,6% oraz 26,4% zmniejszenie indeksu osadu czynnego odpowiednio przy dawkowaniu osadu pokoagulacyjnego i popłuczyn. Maksymalny stopień poprawy prędkości sedymentacji osiągnięto przy najwyższych dawkach osadów technologicznych, odpowiednio 58,1% (OP) oraz 75,3% (PP). Mechanizm poprawy sedymentacji osadu czynnego z dodatkiem osadów potechnologicznych jest trudny do określenia, bowiem z jednej strony osad pokoagulacyjny i popłuczyny stanowią zawiesinę, w której obecne są cząstki mineralne o wielkości poniżej 200 µm będące obciążnikiem kłaczków osadu czynnego. Z drugiej jednak strony obecność żelaza w popłuczynach i glinu w osadach pokoagulacyjnych może wpływać na proces opadalności w analogiczny sposób jak koagulanty chemiczne PIX i PAX.

EN

The aim of the paper is the evaluation of post-technological sludge from Water Treatment Plant on improvement of sedimentation properties of activated sludge. The post-coagulation sludge from surface water treatment (OP) and backwash water from groundwater treatment (PP) were used in this study. The studies were performed in the laboratory scale by observing the settleability of activated sludge with the addition of different volume of post-technological sludge. The activated sludge quality used in this study was characterised by a strong sludge bulking and a wide range of sludge volume index. For the evaluation of the efficiency of tested materials in activated sludge the settleability after 30 V₃₀ and V₆₀ minutes, the sludge volume index SVI, the Donaldson index SDI (Sludge Density Index) and value settling velocity vs were determined. Additionally, in order to verify of activated sludge settleability with the addition of post-technological sludge was appointed a sludge settling ratio (Wo) which is a quotient of V₃₀ and V₆₀. Studies showed the usefulness of the application of post-technological sludge from water treatment to improve of sedimentation properties of the activated sludge. Settling tests showed different efficiencies in the activated sludge settleability, depending on the type and amount of post-technological sludge. At a dosage of post-coagulation sludge and backwash water was observed up to 21.6% and 26.4% reduction of sludge volume index. The maximum level of improvement of settling velocity at the highest doses of post-technological sludge amounted to 58.1% (OP) and 75.3% (PP). Better effects of improvement of activated sludge sedimentation were obtained using backwash water than post-coagulation sludge. The mechanism of improvement of sedimentation properties of the activated sludge containing post-technological sludge is difficult to determine. On the one hand the post-coagulation sludge and backwash water are a suspension, wherein the mineral particles are present, which is a weight of activated sludge flocs. The incorporation of particles into flocs of activated sludge increases its relative density On the other hand, the presence of iron ions in backwash water and aluminum ions in post-coagulation sludge may affect the sedimentation activated sludge in the same manner as the chemical coagulant. The backwash water or post-coagulation sludge may be a new effective reagent in activated sludge technology.

Słowa kluczowe

PL

osad pokoagulacyjny; popłuczyny; osad czynny; osad spęczniały

EN

post-coagulation sludge; backwash water; activated sludge; sludge bulking

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2017
• Tom: Tom 19
• Strony: 745--759
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Masłoń A.

• Politechnika Rzeszowska

autor

Opaliński I.

• Politechnika Rzeszowska

Bibliografia

• 1. Ahmad, T., Ahmad, K., Ahad, A., Alam, M. (2016). Characterization of water treatment sludge and its reuse as coagulant. Journal of Environmental Management, 182, 606-611.
• 2. Bezak-Mazur, E., Stoińska, R., Szeląg, B. (2016). Ocena wpływu parametrów operacyjnych i występowania bakterii nitkowatych na objętościowy indeks osadu czynnego – studium przypadku. Rocznik Ochrona Środowiska, 18(2), 480-481.
• 3. Budzińska, K., Bochenek, M., Traczykowski, A., Szejniuk, B., Pasela, R., Jurek, A. (2015). Eliminacja bakterii nitkowatych w osadzie czynnym pod wpływem wybranych koagulantów i związków utleniających. Rocznik Ochrona Środowiska, 17(2), 1569-1586.
• 4. Chłąd, Z., Grübel, K., Wacławek, S., Przywara, L. (2015). Wpływ nadsiarczanu i mononadsiarczanu na właściwości fizykochemiczne osadu czynnego. Proceedeings of ECOpole, 9(2), 561-570.
• 5. Jaroszyński, T., Krajewski, P., Grześkowiak, K. (2011). Praktyczne wykorzystanie osadów żelazowych z procesów uzdatniania wody. Technologia Wody, 2, 26-33.
• 6. Juraszka, B. & Sumara, A. (2013). Badania efektu odwadniania osadów pokoagulacyjnych w procesie sedymentacji odśrodkowej z zastosowaniem flokulantu kationowego Flopam DW 2160. Rocznik Ochrona Środowiska, 15, 1177-1190.
• 7. Kida, M., Masłoń, A., Tomaszek, J.A., Koszelnik, P. (2015). The possibilities of limitation and elimination of activated sludge bulking, 35-49. [in:] Tomaszek, J.A. & Koszelnik P., (eds) Progress in Environmental Engineering. London: CRC Press, Taylor&Francis Group.
• 8. Krajewski, P., Sozański, M.M. (2010). Możliwości i metody wykorzystania osadów z uzdatniania wody. Technologia Wody, 5, 30-36.
• 9. Kyncl, M., Číhalová, Š., Jurková, M., Langarová, S. (2012). Unieszkodliwianie i zagospodarowanie osadów z uzdatniania wody. Journal of the Polish Mineral Engineering Society, 13(2), 11-20.
• 10. Li, J., Liu, L., Liu, J., Ma, T., Yan, A., Ni, Y. (2016). Effect of adding alum sludge from water treatment plant on sewage sludge dewatering. Journal of Environmental Chemical Engineering, 4, 746-752.
• 11. Masłoń, A. (2015). Rozwiązanie problemu małych oczyszczalni ścieków – ograniczenie pęcznienia i pienienia osadu czynnego w oczyszczalniach poprzez zastosowanie substancji pylistych. XVIII Kongres Naukowo-Techniczny WOD-KAN-EKO 2015. Serock k. Warszawy, 17-18.09.2015 r.
• 12. Masłoń A. (2016). Suplementy dla osadu czynnego. Zapobieganie spienianiu i pęcznieniu. Kierunek WOD-KAN, 1(630), 46-51.
• 13. Masłoń, A. (2015). Wpływ materiałów pylistych na poprawę właściwości sedymentacyjnych osadu czynnego. Instal, 4, 51-55.
• 14. Masłoń, A. & Tomaszek J.A. (2012). Kierunki zastosowania mineralnych materiałów pylistych w technologii osadu czynnego – studium literatury. Prace Naukowe Inżynieria Środowiska – Współczesne problemy inżynierii i ochrony środowiska, 59, 5-23.
• 15. Masłoń, A., Tomaszek, J.A., Opaliński, I. (2013). Badania nad poprawą właściwości sedymentacyjnych osadu czynnego przy zastosowaniu mineralnych substancji pylistych. Gaz, Woda i Technika Sanitarna, 12, 490-495.
• 16. Nair, A.T., Ahammed, M.M. (2015). The reuse of water treatment sludge as a coagulant for post-treatment of UASB reactor treating urban wastewater. Journal of Cleaner Production, 96, 272-281.
• 17. Opaliński, I. & Masłoń, A. (2015). Charakterystyka uziarnienia materiałów pylistych w aspekcie wspomagania technologii osadu czynnego. 8. Kongres Technologii Chemicznej „Surowce – energia – materiały”. Rzeszów, 30.08-4.09 2015 r.
• 18. Piaskowski, K. (2010). Popłuczyny z uzdatniania wody podziemnej – źródło odpadowego. Technologia Wody, 3, 26-33.
• 19. Szerzyna, S. (2013). Możliwości wykorzystania osadów powstających podczas oczyszczania wody. 609-617 [w:] Traczewska, T.M., (red.) Interdyscyplinarne zagadnienia w inżynierii i ochronie środowiska. Tom 3. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław.
• 20. Totczyk, G., Klugiewicz, I., Pasela, R., Górski, Ł. (2015). Usuwanie fosforanów z wykorzystaniem osadów potechnologicznych pochodzących ze stacji uzdatniania wody. Rocznik Ochrona Środowiska, 17(2), 1660-1673.
• 21. van Loosdrecht, M.C.M., Nielsen, P.H., Lopez-Vazquez, C.M., Brdjanovic, D. (2016). Experimental Methods in Wastewater Treatment. London: IWA Publishing.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).