Skuteczność usuwania związków biogennych w filtrach piaskowych z poziomym przepływem ścieków

• Autorzy: Jóźwiakowski K.

Warianty tytułu

EN

Efficiency of biogenic compounds removal in a sand filters with horizontal flow

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy zaprezentowano wyniki efektywności usuwania związków biogennych w filtrach piaskowych. Badania prowadzono w modelowej oczyszczalni ścieków składającej się z osadnika wstępnego i dwóch filtrów piaskowych z poziomym przepływem. Efekty usuwania azotu amonowego, azotu ogólnego i fosforu ogólnego określono w warunkach obciążenia hydraulicznego ściekami: Q₁= 1,44; Q₂= 1,08; Q₃ = 0,72 dm³∙d^-1 w złożu tlenowym – odkrytym (I) i beztlenowym – przykrytym (II). Największą efektywność usuwania azotu amonowego (37%) i azotu ogólnego (39%) odnotowano w warunkach przepływu Q₂, natomiast w przypadku fosforu ogólnego największą efektywność stwierdzono w warunkach przepływu Q₃ (69%). Większą skuteczność usuwania azotu ogólnego, azotu amonowego oraz fosforu ogólnego uzyskiwano w I złożu tlenowym, natomiast mniejszą w II złożu beztlenowym. Wykazano, że filtry piaskowe z poziomym przepływem ścieków nie zapewniają skutecznego usuwania związków biogennych i nie powinny być stosowane do oczyszczania ścieków, gdyż stanowią zagrożenie zanieczyszczeniem wód podziemnych i powierzchniowych. Podstawową przyczyną małej skuteczności usuwania związków amoniaku w tego typu systemach jest niedostateczna zawartość tlenu w oczyszczanych ściekach, co skutkuje nieprawidłowościami w przebiegu procesu nitryfikacji.

EN

The paper presents the results of the efficiency of biogenic compounds removal in a sand filters. The investigations were carried out on a model wastewater treatment plant consisting of a preliminary sedimentation tank and two sand filters with a horizontal flow of wastewater. The efficiency of ammonia nitrogen, total nitrogen and total phosphorus removal was analyzed for wastewater hydraulic loads: Q₁= 1.44; Q₂ = 1.08; Q₃= 0.72 dm³∙d^-1 on the aerobic (I) and anaerobic (II) bed. The best efficiency of ammonium nitrogen (37%) and total nitrogen (39%) removal was obtained with the Q₂ hydraulic load, whereas for phosphorus (69%) was it by the Q₃ hydraulic load. I has been observed that the best effects of total nitrogen, ammonium nitrogen and total phosphorus removal were achieved usually in the aerobic bed I but it was worse in the anaerobic bed II. It has been shown that sand filters with a horizontal flow provide a small efficiency of biogenic substances and thus should not be used for sewage treatment since they may pollute groundwater or surface water. The main reason of a small efficiency of ammonium removal in such systems is the lack of oxygen in the treated sewage and that is why the processes of biological removal of nitrogen compounds do not proceed appropriately.

Słowa kluczowe

PL

filtr piaskowy; skuteczność oczyszczania ścieków; ścieki bytowe; związki biogenne

EN

biogenic compounds; domestic sewage; efficiency of treatment; sand filter

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 17, z. 4
• Strony: 37--48
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz.

Twórcy

autor

Jóźwiakowski K.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Wydział Inżynierii Produkcji, Katedra Inżynierii Kształtowania Środowiska i Geodezji, ul. Leszczyńskiego 7, 20-069 Lublin; tel. + 48 81 532-06-44

Bibliografia

• APHA 2002. Standard methods for examination of water and wastewater. 18th ed. Washington, DC. American Public Health Association.
• APHA 2005. Standard methods for examination of water and wastewater. 18th ed. Washington, DC. American Public Health Association.
• BERGIER T., WŁODYKA-BERGIER A. 2012. Efektywność oczyszczania ścieków w przydomowej hybrydowej oczyszczalni hydrofitowo-biologicznej [The efficiency of wastewater treatment with the household hybrid (biological-constructed wetland) wastewater treatment plant)]. WodaŚrodowisko-Obszary Wiejskie. T. 12. Z. 1(37) s. 25–36.
• BERNACKA J., KURBIEL J., PAWŁOWSKA L. 1995. Usuwanie związków biogennych ze ścieków miejskich [Biogenic compounds removal from municipal wastewater]. Warszawa. IOŚ ss. 92.
• BUGAJSKI P., BEREGEL T. 2008. Wielkości wybranych stężeń zanieczyszczeń w ściekach bytowych odpływających z terenów wiejskich [Levels of selected pollutant concentrations in ouflowing wastewater from rural areas]. Gaz, Woda i Technika Sanitarna. Nr 9 s. 28–29.
• CHMIELOWSKI K., ŚLIZOWSKI R., PĘGIEL K. 2011. Ocena działania przydomowej oczyszczalni ścieków z filtrem piaskowym o przepływie poziomym [Evaluation of performance household sewage treatment plant based on a horizontal flow sand filter]. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich. Nr 2 s. 215–223.
• GUS 2015. Rocznik statystyczny Rzeczypospolitej Polskiej [Statistical yearbook of the Republic of Poland]. Warszawa. Główny Urząd Statystyczny. ISSN 1506-0632 ss. 907.
• GUS 2016. Infrastruktura komunalna w 2015 r. [Communal infrastructure in 2015]. Warszawa. Główny Urząd Statystyczny ss. 36.
• HEIDRICH Z., KOZAK T. 2009. Jednostkowe ładunki zanieczyszczeń charakteryzujące ścieki miejskie [Unitary pollution chargé typical of communal sewage]. Gaz, Woda i Technika Sanitarna. Nr 12 s. 20–22.
• JÓŹWIAKOWSKI K. 2017. Efficiency of organic substance removal in a hybrid sand filter with horizontal flow. Journal of Water and Land Development. No. 35 p. 95–100.
• JÓŹWIAKOWSKI K., GAJEWSKA M., PYTKA A., MARZEC M., GIZIŃSKA-GÓRNA M., JUCHERSKI A., WALCZOWSKI A., NASTAWNY M., KAMIŃSKA A., BARAN S. 2017a. Influence of the particle size of carbonate-siliceous rock on the efficiency of phosphorous removal from domestic wastewater. Ecological Engineering. No 98 s. 290–296.
• JÓŹWIAKOWSKI K., LISTOSZ A., GIZIŃSKA-GÓRNA M., PYTKA A., MARZEC M., SOSNOWSKA B., KOWALCZYK-JUŚKO A., GRZYWNA A., MAZUR A., OBROŚLAK R. 2016. Effect of anthropogenic pollu tants on the quality of surface waters and groundwaters in the catchment basin of lake Bialskie. Journal of Ecological Engineering. No 17 (4) s. 154–162.
• JÓŹWIAKOWSKI K., MARZEC M., FIEDUREK J., KAMIŃSKA A., GAJEWSKA M., WOJCIECHOWSKA E., SHUBIAO W., DACH J., MARCZUK A., KOWALCZYK-JUŚKO A. 2017b. Application of H2O2 to optimize of ammonium removal from domestic wastewater. Separation and Purification Technology. No 173 s. 357–363.
• JÓŹWIAKOWSKI K., MUCHA Z., GENEROWICZ A., BARAN S., BIELIŃSKA J., WÓJCIK W. 2015. The use of multi-criteria analysis for selection of technology for a household WWTP compatible with sustainable development. Archives of Environmental Protection. No 3 s. 76–82.
• JÓŹWIAKOWSKI K., PYTKA A. MARZEC M., GIZIŃSKA M., DĄBEK J. GŁAZ B. SŁAWIŃSKA A. 2012. Rozwój infrastruktury wodno-ściekowej w województwie lubelskim w latach 2000–2011 [Development of water and wastewater infrastructure in Lublin province in 2000–2011]. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich. Nr 3/I s. 73–86.
• JÓŹWIAKOWSKI K., STESZUK A., PIEŃKO A., MARZEC M., PYTKA A., GIZIŃSKA M., SOSNOWSKA B.,OZONEK J. 2014. Ocena wpływu przydomowych oczyszczalni ścieków z drenażem rozsączającym na jakość wód podziemnych w studniach kopanych i głębinowych [Evaluation of the impast of wastewater treatment plants with drainage system on the quality of groundwater in dug and deep wells]. Inżynieria Ekologiczna. Nr 39 s. 74–84.
• JUCHERSKI A., NASTAWNY M., WALCZOWSKI A., JÓŹWIAKOWSKI K., GAJEWSKA M. 2017. Badania przydatności alkalicznych materiałów filtracyjnych do usuwania fosforanów z biologicznie oczyszczonych ścieków bytowych [Studies of alkaline filtration materials for phosphates removal from biologically treated domestic sewage]. Ochrona Środowiska. Nr 39 (1) s. 33–38.
• JUCHERSKI A., WALCZOWSKI A. 2001. Drenaże rozsączające. Oczyszczanie czy odprowadzanie nieoczyszczonych ścieków do gleby [Drainage drains. Purification or draining of untreated sewage into the soil]. Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie. Nr 3 (390) s. 131–132.
• KACZOR G. 2009. Stężenia zanieczyszczeń w ściekach odprowadzanych z wiejskich systemów kanalizacyjnych województwa małopolskiego. Concentrations of the pollutants in the sewage drained from the rural sewerage systems in lesser Poland voivodeship. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich. Nr 9 s. 97–104.
• MUCHA Z., MIKOSZ J. 2009. Racjonalne stosowanie małych oczyszczalni ścieków z uwzględnieniem kryteriów zrównoważonego rozwoju [Rational application of small wastewater treatment plants according to sustainability criteria]. Czasopismo Techniczne. Środowisko. Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej. R. 106. Z. 2-Ś s. 91–100.
• OBARSKA-PEMPKOWIAK H. 2005. Oczyszczalnie hydrofitowe w świetle przepisów UE [Constructed Wetland System – UE Requirements]. Zeszyty Naukowe Wydziału Budownictwa i Inżynierii Środowiska Politechniki Koszalińskiej. Nr 22 s. 77–97.
• ORLIK T., JÓŹWIAKOWSKI K. 2003. Ocena działania dwóch przydomowych oczyszczalni ścieków typu BATEX z drenażem rozsączającym [The evaluation of two batex household wastewater treatment plants with filter drain]. Inżynieria Rolnicza. Nr 3 (45). T. 1 s. 109–119.
• PALUCH J., PULIKOWSKI K. 2004. Wybrane problemy związane z budową zagrodowych oczyszczalni ścieków z drenażem rozsączającym [Selected problems related to the construction of a wastewater treatment plant with drainage pipe]. Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie. Nr 4 s. 191–198.
• Rozporządzenie Ministra Środowiska z 18 listopada 2014 r. w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego [On the conditions to be met for the introduction of sewage into waters or to soil and on substances particularly harmful to the aquatic environment]. Dz.U. RP 2014 poz. 1800.
• SIWIEC T. 2017. Stan obecny zaopatrzenia w wodę, odprowadzania ścieków oraz problemy rozwoju gospodarki wodno-ściekowej na terenach wiejskich. W: Ochrona i kształtowanie zasobów wodnych na terenach wiejskich [Current status of water supply, sewerage and problems of water and sewage management development in rural areas. In: Protection and development of water resources in rural areas]. Red. K. Jóźwiakowski, W. Siuda. Warszawa–Katowice. Fundacja na rzecz Rozwoju Polskiego Rolnictwa. Wydaw. S-PRINT 2 p. 29–33.