PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Effect of wastewater temperature and concentration of organic compounds on the efficiency of ammonium nitrogen removal in a household treatment plant servicing a school building

Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Wpływ temperatury ścieków oraz związków organicznych na skuteczność usuwania azotu amonowego w przydomowej oczyszczalni przy budynku szkolnym
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
The aim of this study was to determine the impact of the temperature of wastewater in a biological reactor with activated sludge and the BOD5/N-NH4 ratio in the influent to the treatment plant on nitrification efficiency and the concentration of ammonium nitrogen in treated wastewater. Tests were carried out in a household wastewater treatment plant which collects and treats sewage from a school building and a teacher’s house. During the 3-year study, large fluctuations in the sewage temperature in bioreactor were noted which was closely related to the ambient temperature. There were also large fluctuations in the concentration of organic matter and the concentration of ammonium nitrogen in inflowing sewage. The influence of wastewater temperature in the bioreactor and the BOD5/N-NH4 ratio on the concentration of ammonium nitrogen in treated wastewater was determined using Pearson’s linear correlation. A statistical analysis showed that a 1°C decrease in the temperature of wastewater in the bioreactor increased the concentration of ammonium nitrogen in treated wastewater by 2.64 mgN-NH4·L-1. Moreover, it was found that nitrification depended on the ratio of BOD5 to the concentration of ammonium nitrogen in wastewater flowing into the bioreactor. An increase in the BOD5/N-NH4 ratio by 1 value led to a 5.41 mgN-NH4·L-1 decrease in the concentration of ammonium nitrogen.
PL
Celem pracy było określenie wpływu temperatury ścieków w reaktorze biologicznym z osadem czynnym oraz stosunku BZT5/N-NH4 w ściekach dopływających do oczyszczalni na skuteczność procesu nitryfikacji i stężenia azotu amonowego w ściekach oczyszczonych. Badania prowadzono w przydomowej oczyszczalni, do której odpływają ścieki z budynku szkolnego oraz domu nauczyciela. W okresie 3-letnich badań odnotowano duże wahania temperatury ścieków w bioreaktorze co było ściśle związane z temperaturą otoczenia. Stwierdzono również duże wahania stężenia materii organicznej oraz stężenia azotu amonowego w ściekach dopływających. Analizę wpływu temperatury ścieków w bioreaktorze oraz stosunku BZT5/N-NH4 na stężenie azotu amonowego w ściekach oczyszczonych określono za pomocą korelacji liniowej Persona. W wyniku przeprowadzonej analizy statystycznej stwierdzono, że wraz obniżeniem temperatury ścieków w bioreaktorze o 1°C następuje zwiększenie stężenia azotu amonowego w ściekach oczyszczonych o 2,64 mgN-NH4·L-1. Ponadto stwierdza się, że proces nitryfikacji zależny jest od stosunku BZT5 do stężenia azotu amonowego w ściekach dopływających do bioreaktora. Wraz ze wzrostem zależności BZT5/N-NH4 o 1 maleje stężenie stężenia azotu amonowego o 5,41 mgN-NH4·L-1
Rocznik
Strony
31--37
Opis fizyczny
Bibliogr. 33 poz., rys., tab., wykr.
Twórcy
  • University of Agriculture in Kraków, Poland
  • University of Agriculture in Kraków, Poland
  • University of Life Sciences in Lublin, Poland
Bibliografia
  • 1. American Public Health Association (APHA) (1992). Standard Methods for Examination of Water and Wastewater. 18th Edition, American Public Health Association, Washington, DC.
  • 2. American Public Health Association (APHA) (2005). Standard Methods for Examination of Water and Wastewater. 21st Edition, American Public Health Association, Washington, DC.
  • 3. Andreottola, G., Foladori, P. & Ragazzi, M. (2000). Upgrading of a small wastewater treatment plant in a cold climate region using a moving bed biofilm reactor (MBBR) system, Water Science & Technology, 41, pp. 177-185, DOI: 10.2166/wst.2000.0027.
  • 4. Bugajski, P. & Woźniak-Vecchie, R. (2011). The influence of organic compounds on nitrogen removal processes in a small wastewater treatment plant, Gaz, Woda i Technika Sanitarna, 10, pp. 354-356. (in Polish)
  • 5. Bugajski, P. & Kaczor, G. (2008). Evaluation of operation of some domestic sewage treatment plants under winter and summer conditions, Przemysł Chemiczny, 5, pp. 424-426. (in Polish)
  • 6. Canter, L.W. & Knox, R.C. (1985). Septic Tank System effects on ground water quality, Chelsea, Mich., Lewis Publications, Inc., p. 336.
  • 7. Chmielowski, K. & Bugajski, P. (2008). Pollutant removal efficiency in „Duofilter” type septic tanks, Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich, 5, pp. 41-49. (in Polish)
  • 8. Chmielowski, K. (2016). Legal issues related to household wastewater treatment plants - Part I, Przegląd Komunalny, 2, pp. 58-60. (in Polish)
  • 9. Gizińska-Górna, M., Marzec, M., Jóźwiakowski, K., Pytka, A., Sosnowska, B., et al. (2015). Impact of number of chambers in a primary settling tank on the removal of chemical and microbiological pollutants from household sewage, Przemysł Chemiczny, 9, 11, pp. 1958-1962. (in Polish)
  • 10. GUS (2017). Municipal Infrastructure in 2016. Ochrona Środowiska. Warszawa. (in Polish)
  • 11. Jawecki, B., Marszałek, J., Pawęska, K., Sobota, M. & Malczewska, B. (2016). Construction and operation of domestic wastewater treatment plants under the relevant legislation - Part 1, Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich, 2, pp. 501-516. (in Polish)
  • 12. 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, 41, 3, pp. 76-82, DOI: 10.1515/aep-2015-0033.
  • 13. Jóźwiakowski, K., Bugajski, P., Mucha, Z., Wójcik, W., Jucherski, A., et al. (2017). Reliability and efficiency of pollution removal during long-term operation of a one-stage constructed wetland system with horizontal flow, Separation and Purification Technology, 187, pp. 60-66, DOI: 10.1016/j.seppur.2017.06.043.
  • 14. Jóźwiakowski, K., Steszuk, A., Pieńko, A., Marzec, M., Pytka, A., Gizińska, M., Sosnowska, B. & Ozonek, J. (2014). Evaluation of the impact of wastewater treatment plants with a drainage system on the quality of groundwater in dug and deep wells, Inżynieria Ekologiczna, 39, pp. 74-84, DOI: 10.12912/2081139X.52. (in Polish)
  • 15. Jucherski, A. & Walczowski, A. (2001). Leach drains. To treat or to discharge untreated sewage to the soil? Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie, 3, 390, pp. 131-132. (in Polish)
  • 16. Kuczewski, K. (1993). Effects of treatment of domestic wastewater in a three-chamber flow settling tank, Zeszyt Problemowy PZITS Wrocław, 672. (in Polish)
  • 17. Liu, C., Xie, J., Song, M., Gao, Z., Zheng, D., Liu, X., Ning, G., Cheng, X. & Bruning, H. (2018). Nitrogen removal performance and microbial community changes in subsurface wastewater infiltration systems (SWISs) at low temperature with different bioaugmentation strategies, Bioresource Technology, 250, pp. 603-610, DOI: 10.1016/j.biortech.2017.11.089.
  • 18. Ma, Y., Peng, Y., Wang, S., Yuan, Z. & Wang, X. (2009). Achieving nitrogen removal via nitrite in a pilot-scale continuous pre-denitrification plant, Water Research, 43, pp. 563-572, DOI: 10.1016/j.watres.2008.08.025.
  • 19. Mucha, J. (1994). Geostatistical methods in documenting deposits, Script, Department of Mine Geology, AGH Kraków, p. 155. (in Polish)
  • 20. Manassra, R.I. (2006). Study of temperature effects on activated sludge floc stability, Master’s thesis 2006:6. Chalmers University of Technology, Göteborg, Sweden, p. 64.
  • 21. Nourmohammadi, D., Esmaeeli, M-B., Akbarian, H. & Ghasemian, M. (2013). Nitrogen removal in a full-scale domestic wastewater treatment plant with activated sludge and trickling filter, Journal of Environmental and Public Health, 1, pp. 1-6, DOI: 10.1155/2013/504705.
  • 22. Nowak, R. & Wawryca, M. (2015). Analysis of operating costs of domestic sewage treatment plants, Rocznik Ochrona Środowiska, 17, pp. 680-691. (in Polish)
  • 23. Obarska-Pempkowiak, H., Kołecka, K., Gajewska, M., Wojciechowska, E. & Ostojski, A. (2015). Sustainable sewage management in rural areas, Rocznik Ochrony Środowiska, 17, pp. 585-602. (in Polish)
  • 24. Pawełek, J. (2016). Degree of development and functionality of the water supply and sewage systems in rural Poland, Barometr Regionalny, 14, 1, pp. 141-149.
  • 25. Pawełek, J. & Bugajski, P. (2017). The development of household wastewater treatment plants in Poland − advantages and disadvantages, Acta Scientiarum Polonorum Formatio Circumiectus, 16, 2, pp. 3-14, DOI: 10.15576/ASP. FC/2017.16.2.3. (in Polish)
  • 26. Pawęska, K. & Kuczewski, K. (2013). The small wastewater treatment plants - hydrobotanical systems in environmental protection, Archives of Environmental Protection, 39, 1, pp. 3-16, DOI: 10.2478/aep-2013-0005.
  • 27. Pelaz, L., Gómez, A., Letona, A., Garralón, G. & Fdz-Polanco, M. (2018). Nitrogen removal in domestic wastewater. Effect of nitrate recycling and COD/N ratio, Chemosphere, 212 pp. 8-14, DOI: 10.1016/j.chemosphere.2018.08.052.
  • 28. Polish standards according limits for discharged sewage and environmental protection from 24 July 2006 (No 137 item 984) and 28 January 2009 (No 27 item 169) and 18 November 2014 (No 2014 item 1800). (in Polish)
  • 29. Richards, S., Paterson, E., Withers, P.J.A. & Stutter, M. (2016). Septic tank discharges as multi-pollutant hotspots in catchments, Science of the Total Environment, 542, pp. 854-863, DOI: 10.1016/j.scitotenv.2015.10.160.
  • 30. Ruscalleda Beylier, M., Balaguer, M.D., Colprim, J., Pellicer-Nàcher, C., Ni, B.-J., Smets, B.F., Sun, S.-P. & Wang, R.-C. (2011). Biological nitrogen removal from domestic wastewater, Comprehensive Biotechnology, 62, pp. 329-340.
  • 31. Siwiec, T., Kiedryńska, L., Abramowicz, K. & Rewicka, A. (2012). Analysis of chosen models describing the changes in BOD5 in sewages, Environment Protection Engineering, 38, 2, pp. 61-76, DOI: 10.5277/epe120206.
  • 32. Stanisz, A. (2006). An affordable statistic course with the use of STATISTICA PL using examples from medicine. Volume One. Basic statistics, Wydawnictwo StatSoft Polska Sp. z o.o. Kraków, p. 532. (in Polish)
  • 33. Wąsik, E., Chmielowski, K. & Operacz, A. (2017). PCA as a data mining tool characterizing the performance of nitrification reactors in a sewage treatment plant in Trepcza, Acta Scientiarum Polonorum Formatio Circumiectus, 16, 1, pp. 209-222. (in Polish)
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-48c0ce0c-722a-42c0-ade8-a579c4c8fee1
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.