Dezintegracja osadów w kontekście wzrostu produkcji biogazu

• Autorzy: Zielewicz E.

Identyfikatory

DOI

10.15199/17.2016.2.6

Warianty tytułu

EN

Disintegration of sludge in the context of biogas growth

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wzmożone pozyskiwanie biogazu w procesach fermentacji metanowej, jako źródła energii odnawialnej, jest aktualnie postrzegane jako zadanie priorytetowe w przy podejściu do zagadnień intensyfikacji procesu fermentacji metanowej. W artykule przedstawiono dezintegrację osadów nadmiernych jako jedna z metod intensyfikacji tego procesu, przy czym skoncentrowano się na dezintegracji ultradźwiękowej. Przedstawione w artykule wyniki badań własnych wykazały, iż podatność dziewięciu przebadanych osadów z polskich oczyszczalni ścieków na dezintegracje ultradźwiękową była skrajnie różna i zależała od właściwości fizykochemicznych osadów ściekowych, a parametrem, który znacząco wpływał na efekty dezintegracji ultradźwiękowego była sucha masa osadów. Tylko 3 osady okazały się podatne na działanie pola ultradźwiękowego, przy czym tylko w jednym przypadku skuteczna dezintegracja znalazła odzwierciedlenie w znaczącym, 40% przyroście biogazu. Efekt technologiczny dezintegracji wyraził się w skróceniu czasu fazy hydrolitycznej fermentacji.

EN

Increase of biogas from methane fermentation processes, as a source of renewable energy, is currently perceived as a priority in at the approach to the issues of intensifying the process of anaerobic digestion. The article presents the disintegration of excess sludge as a method of intensification of this process, which focuses on ultrasonic disintegration. The results of the own study showed that the susceptibility of 9 tested sludge from wastewater treatment plants on ultrasonic disintegration was extremely variable and depend on the physicochemical properties of sludge and parameter which significantly influenced the effects of the disintegration of the ultrasound was dry mass of sludge. Only three of sludge were found to be susceptible to the action of the ultrasound field, but only in one case, the effective disintegration was reflected in a significant 40% increase of biogas. The effect of technological disintegration expressed in reduced time of hydrolytic phase of fermentation.

Słowa kluczowe

PL

osady nadmierne; fermentacja metanowa; biogaz; ultradźwiękowa dezintegracja osadów

EN

excess sludge; methane digestion; biogas; ultrasonic disintegration of sludge

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Gaz, Woda i Technika Sanitarna
• Rocznik: 2016
• Tom: Nr 2
• Strony: 69--75
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Zielewicz E.

• Instytut Inżynierii Wody i Ścieków, Politechnika Śląska, ul. Konarskiego 18A, 44-100 Gliwice

Bibliografia

• [1] Goel R., Tokutomi T., Yasui H., Noike T. 2003. “Optimal process configuration for anaerobic digestion with ozonation”. Wat. Scienc. Techn., 48, (4): 85-89.
• [2] Dichtl N., J. Müller, E. Englmann, F. Günthert, M. Osswald. 1997. Desintegration von Klärschlamm-ein aktueller Überblick, Korrespondenz Abwasser, 44, (10): 1726-1739.
• [3] Fukas-Płonka L., M. Janik. 2005. „Ocena wpływu procesu homogenizacji osadu nadmiernego na jego fermentację”. Sympozjum ogólnokrajowe „ IX Hydroprezentacje”, NOT, Ustroń.
• [4] Janik M. 2011 .’’Wykorzystanie mieszania dezintegrującego do poprawy efektywności procesów przeróbki osadów w oczyszczalni ścieków”. Kompleksowe zarządzanie gospodarką odpadami. Praca zbiorowa. Pod red. T. Marcinkowskiego. Poznań: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych. Oddział Wielkopolski: 359-372.
• [5] Kucharski B., J. Rak. 2005. „Badania efektywności procesu ultradźwiękowe dezintegracji osadu nadmiernego“. II Ogólnop. Kongres Inżynierii Środowiska, Lublin, Pol. Lubelska, Monografie. 32: 785-792.
• [6] Kunz P., S. Wagner. 1994. „Ergebnisse und Perspektiven aus Untersuchungen zur Klärschlammdesintegration“, AWT-Abwassertechnik. 1: 50-57.
• [7] Mason T. 2003. “Sonochemistry and sonoprocessing: the link, the trends and (probably) the future”. Ultrasonic Sonochem. 10: 175-179.
• [8] Mues A. 1998. „Verfahrenstechnik und Kosten des Ultraschalleinsatzes auf Kläranlagen, Klärschlammdesintegration“. Techn. Univ. Braunschweig, 61: 271-280.
• [9] Müller J. 1996. „Mechanischer Klärschlammaufschluss“ Dissertation, TU Braunschweig, Shaker-Verlag, Aachen.
• [10] Müller J., G. Lehne, J. Schwedes, S. Battenberg, R. Näveke, J. Kopp, N. Dichtl, A. Scheminski, R. Krull, D Hempel. 1998. „ Disintegration of sewage sludges and influence on anaerobic digestion“. Water Sci. Tech. 38, (8-9): 425-433.
• [11] Müller J. 2001. „Stand und Technik bei der Klärschlammdesintegration, TU. Braunschweig, Raport: 2-28.
• [12] Neis U. 2002. “Intensification of biological and chemical processes by ultrasound, TU Hamburg-Harburg Reports of Sanit. Eng. 35: 79-90.
• [13] Sorys P., E. Zielewicz. 2007. “Ultrasonic intensification of aerobic stabilisation of sewage sludge”. Civil and Environmental Engineering Reports, Univ. of Zielona Góra (2): 71-79.
• [14] Sridhar Pilli, Puspendu Bhunia, Yan Song, R.J. LeBlanc, R.D. Tyagi, Surampalli RY. 2011. “Ultrasonic pretreatment of sludge: A review”. Ultrasonics Sonochemistry. 18: 1-18.
• [15] Śliwiński A. 2001. „Ultradźwięki i ich zastosowania”. WNT Warszawa: 15-108/347-372.
• [16] Tytła M. 2015. „Wpływ okresowych zmian właściwości osadów nadmiernych na efekty ich dezintegracji w polu ultradźwiękowym”, praca doktorska - manuskrypt bibl. Pol. Śl, Gliwice.
• [17] Zielewicz-Madej E., J. Drewniany, P. Sorys, P. Majewski. 2006. „Aspekty ekonomiczne zastosowania dezintegracji ultradźwiękowej w przeróbce osadów ściekowych, Sympozjum Ogólnokrajowe Hydroprezentacje IX, Wyd. NOT Katowice, Ustroń: 239-248.
• [18] Zielewicz E., Sorys P. 2007. “Comparison of ultrasonic disintegration in laboratory and technical scale disintegrators”. The European Physical Journal - Special Topics, Springer Berlin/Heilderberg 154, (1): 289-294.
• [19] Zielewicz E., Ł. Fukas-Płonka, M. Janik, P. Sorys. 2007. „Warunki prowadzenia procesu dezintegracji hybrydowej osadu nadmiernego”. Sympozjum Ogólnokrajowe „Hydroprezentacje X”, Wyd. NOT Katowice, Ustroń: 257-272.
• [20] Zielewicz E. 2007. „Dezintegracja ultradźwiękowa osadu nadmiernego w pozyskiwaniu lotnych kwasów tłuszczowych”. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, Monografia, Gliwice.
• [21 ] Zielewicz E. 2010. „Analiza wskaźników dezintegracji. Czy badania przedprojektowe prowadzone przed wprowadzeniem dezintegracji, łącznie ze stosowanym obecnie kryterium efektywności, są wystarczające dla zaprojektowania (zakupu) instalacji?”, Mat. 21 Sem. GFW Dezintegracja osadów ściekowych jako metoda poprawy procesu biodegradacji - efekty praktyczne, Gdańsk-Sobieszewo.
• [22] Zielewicz E. 2012. „Podatność osadów nadmiernych na dezintegrację ultradźwiękową”. Gospodarka Odpadami Komunalnymi - monografia pod red. K. Szymańskiego, Wyd. Komitet Chemii Analitycznej PAN, VIII, Koszalin: 456-464.
• [23] Zielewicz E., W. Kasprzyk. 2012. ’’The construction of a new sewage sludge ultrasonic disintegrator”. 40 Winter School on Wave and Quantum Acoustics, Workshop on Molecular Acoustics, Relaxation and Calorimetric Methods - abstracts, PTA, Szczyrk.
• [24] Zielewicz E. 2015. „Badania wskaźników efektów dezintegracji ultradźwiękowej osadów nadmiernych”, sprawozdanie z grantu N N523 756440, Pol. Śl. Gliwice.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.