Kondycjonowanie i stabilizacja osadów pochodzących z intensywnej hodowli karpi z wykorzystaniem odczynnika Fentona i pola ultradźwiękowego

• Autorzy: Rodziewicz J. , Kłodowska I. , Janczukowicz W. , Sikora J.

Warianty tytułu

EN

Conditioning and stabilization of bottom sediments from the intensive carp culture using Fenton's reagent and the ultrasonic field

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wpływ pogłębionego utleniania z wykorzystaniem odczynnika Fentona (Fe²⁺/H₂0₂) oraz fal ultradźwiękowych na proces stabilizacji i kondycjonowania osadów pochodzących z hodowli karpi. Osady poddawano oddziaływaniu pola ultradźwiękowego w czasie 5, 15 i 30 min, a następnie wprowadzano dawki jonów żelaza. Po 20 minutach, dodawano nadtlenek wodoru - przy stosunku wagowym żelaza do nadtlenku wodoru wynoszącym 1:4. Dawki te wynosiły od 0,5 g L^-1Fe²⁺; 2,0 g H₂0₂) L^-1 do 2,0 g L^-1 Fe²⁺; 8,0 g H₂0₂) L^-1. Stwierdzono, że proces kondycjonowania i stabilizacji osadów przebiegał najefektywniej przy wykorzystaniu metody łączonej - wstępnego 15 minutowego nadźwiękawiania oraz dawki odczynnika Fentona równej 1,5 Fe₂₊ L^-1; 6,0 g H₂0₂) L^-1. Badania pokazały, iż połączenie obu metod może zapewnić odpowiedni, zgodny z obowiązującymi przepisami, stopień higienizacji i ustabilizowania osadów, przy mniejszych dawkach reagentów chemicznych. Zanotowano także, wpływ fal ultradźwiękowych na zmianę właściwości nawozowych osadów, ilość substancji organicznych w filtracie oraz na podatność osadów do odwadniania.

EN

The effect of advanced oxidation using Fenton’s reagent (Fe²⁺/H₂0₂), and ultrasonic waves on the process of stabilization and conditioning of sludge from the breeding carp was presented. Sediments were effected by ultrasonic at 5, 15 and 30 min, and then fed with doses of iron ions. After 20 minutes, hydrogen peroxide was added - at a weight ratio of iron to hydrogen peroxide equal 1:4. The doses ranged from 0,5 g L^-1Fe²⁺; 2,0 g H₂0₂) L^-1 to 2,0 g L^-1 Fe²⁺; 8,0 g H₂0₂) L^-1. It was found that the process of stabilization and sediments conditioning was the most efficient with the use of a 15-minute pre-ultrasonic waves application and Fenton reagent dose equal 1,5 Fe²⁺ L^-1; 6,0 g H₂0₂) L^-1. Studies have shown that the combination of both methods can provide appropriate, consistent with applicable law, the degree of hygienization and stabilization of sediments, with lower doses of chemical reagents. The ultrasonic waves influence on the fertilizer sediment properties, the amount of organic matter in the filtrate, and the susceptibility of bottom sediments to dewatering was also noted

Słowa kluczowe

PL

hodowla karpia; osady denne; odczynnik Fentona; ultradźwięki; rolnicze zagospodarowanie osadów

EN

carp culture; bottom sediments; Fenton's reagent; ultrasounds; agricultural sediments management

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Gaz, Woda i Technika Sanitarna
• Rocznik: 2013
• Tom: Nr 4
• Strony: 170--176
• Opis fizyczny: Bibliogr. 38 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Rodziewicz J.

• Katedra Inżynierii Środowiska, Uniwersytet Warmińsko Mazurski w Olsztynie, ul. Warszawska 117a, Olsztyn

autor

Kłodowska I.

• Katedra Inżynierii Środowiska, Uniwersytet Warmińsko Mazurski w Olsztynie, ul. Warszawska 117a, Olsztyn

autor

Janczukowicz W.

• Katedra Inżynierii Środowiska, Uniwersytet Warmińsko Mazurski w Olsztynie, ul. Warszawska 117a, Olsztyn

autor

Sikora J.

• Katedra Inżynierii Środowiska, Uniwersytet Warmińsko Mazurski w Olsztynie, ul. Warszawska 117a, Olsztyn

Bibliografia

• [1] Bień J., Matysiak, B., Westalska, K., 1999. Stabilizacja i odwadnianie osadów ściekowych. Seria Monografie. 60, Częstochowa.
• [2] Bień, J., Stępniak, L., Wolny, L., 1995. Ultradźwięki w dezynfekcji wody i preparowaniu osadów ściekowych przed ich odwodnieniem. Seria Monografie. 37, Częstochowa.
• [3] Bień, J., Stępniak, L., Wójcik - Szwedzińska, М., Wolny, L., Nowak, D., 2002. Ultradźwięki w wybranych procesach technologicznych inżynierii środowiska. Ekoprofit. 3 (63), 42-45.
• [4] Bień, J., 2003. Ultradźwięki w gospodarce osadowej., W: Nowe spojrzenie na osady ściekowe - odnawialne źródła energii. II Międzynarodowa i XIII Krajowa Konferencja Nauk.-Techn. 1, Częstochowa.
• [5] Bień, J., Wolny, L., 1996. Wpływ fal ultradźwiękowych na wybrane parametry osadów ściekowych. Ochrona Środowiska. 3 (62), 37 - 39.
• [6] Bougrier, C., Albasi, C., Delgenés, J.P., Carrére, H., 2006. Effect of ultrasonic, thermal and ozone pre-treatments on waste activated sludge solubilisation and anaerobic biodegradability. Chem. Eng. Process. 45, 711-718.
• [7] Carrére, H., Dumas, C., Battimelli, A., Batstone, D.J., Delgenés, J.P., Steyer, J.P., Ferrer, I., 2010. Pretreatment methods to іmрrоѵе sludge anaerobic degradability: A review. J. Hazard. Mater. 183 (1 - 3), 1-15.
• [8] Chen, Y.G., Yang, H.Z., Gu, G.W., 2001. Effect of acid and surfactant treatment on activated sludge dewatering and settling. Water Res. 35, 2615 -2620.
• [9] Chu, C.P., Chang, В.Ѵ., Liao, G.S., Jean, D.S., Lee, D.J., 2001. Observations on changes in ultrasonically treated waste-activated sludge. Water Res. 35(4), 1038- 1046.
• [10] Dewil, R., Baeyens, J., Goutvrind, R., 2006. The Use of Ultrasonics in the Treatment of Waste Activated Sludge. Chinese Journal of Chemical Engineering. 14(1), 105-113.
• [11] Dewil, R., Baeyens, J., Goutvrind, R., 2006.Ultrasonic treatment of waste activated sludge. Еnvіrоn. Prog. 25, 121 - 128.
• [12] Erdincler, A., Vesilind, Р.А., 2000. Effect of sludge cell disruption on compactibility of biological sludges. Wat. Sci. Tech. 42 (9), 119 - 126.
• [13] Feng, X., Deng, J., Lei, H., Bai, Т., Fan, Q., Li, Z., 2009. Dewaterability of waste activated sludge with ultrasound conditioning. Bioresource Technology. 100(3), 1074- 1081.
• [14] Feng, X., Lei, H.Y., Deng, J.C., Yu, Q., Li, H.L., 2009. Physical and chemical characteristics of waste activated sludge treated ultrasonically. Chem. Eng. Process. 48(1), 187- 194.
• [15] Frim, J.A., Rathman, J.F., Weavers, L.K., 2003. Sonochemical destruction of free and metal-binding ethylenediaminetetraacetic acid. Water Res. 37 (13), 3155-3163.
• [16] Gallipoli, A., Braguglia, C.M., 2012. High-frequency ultrasound treatment of sludge: Combined effect of surfactants removal and floc disintegration. Ultrasonic. Sonochem. 19 (4), 864 - 871.
• [17] Guangming, Z., Panyue, Z., Yanming, Ch., 2006. Ultrasonic enhancement of industrial sludge settling ability and dewatering ability. 11 (3), 374 - 378.
• [18] Hermanowicz, W., 1999. Fizyko - chemiczne badanie wody i ścieków. Arkady, Warszawa.
• [19] Kim, Y.U., Kim, B.I., 2003. Effect of ultrasound on dewaterability of sew-age sludge. Japan J. Appl. Phys. Part 1. 42 (9A), 5898-5899.
• [20] Kitis, М., Adams, C.D., Daigger, G.T., 1999. The effects of Fenton’s reagent pretreatment on the biodegradability of nonionic surfactants. Water Res. 33,2561 -2568.
• [21] Krzywy, E., 1999. Przyrodnicze zagospodarowanie ścieków i osadów. Wyd. Akademia Rolnicza, Szczecin.
• [22] Lu, M.-C., Lin, C.-J., Liao, C.-H., Ting, W.-P., Huang, R.-Y., 2001. Influence of pH on the dewatering of activated sludge by Fenton’s reagent. Wat. Sci. Technol., 44 (10), 327 - 332.
• [23] Mazgajska - Wiktor, H., Jarosz, W., 2007. Porównanie skażenia gleby jajami Тохосаrа canis, Тохосага cati w środowisku wiejskim i miejskim w Wielkopolsce w latach 2000 - 2005. Wiadomości parazytologiczne. 53, 219-225.
• [24] Nickel, K., Neis, U., 2007. Ultrasonic disintegration of biosolids for improved biodegradation. Ultrason. Sonochem. 14, 450 - 455.
• [25] Oleszkiewicz, J., 1998. Gospodarka odpadami ściekowymi. Poradnik decydenta. Kraków.
• [26] Pang, Y. L., Abdullah, A. Z., Bhatia, S., 2011. Review on sonochemical methods in the presence of catalysts and chemical additives for treatment of organic pollutants in wastewater. Desalination. 277, 1 - 14.
• [27] Parag, R. G., Rajiv, К. Т., Aniruddha, В. Р., 2006. Cavitation: A technology on the horizon. Current Science. 91 (1), 35 - 46.
• [28] Pétrier, Ch., Francony, A., 1997. Ultrasonic waste - water treatment: incidence of ultrasonic frequency on the rate of phenol and carbon tetrachloride degradation. Ultrason. Sonochem. 4, 295 - 300.
• [29] Pham, T.T.H., Brar, S.K., Tyagi, R.D., Surampalli, R.Y., 2010. Influence of ultrasonication and Fenton oxidation pre-treatment on rheological characteristics of wastewater sludge. Ultrason. Sonochem. 17 (1), 38 -45.
• [30] Primo, O., Rivero, M. J., Ortiz, I., 2008. Photo-Fenton process as an efficient alternative to the treatment of landfill leachates. J. Hazard. Mater. 153, 834 - 842.
• [31] Quant, B., Czerwionka, K., Remiszewska - Skwarek, A., 2006. Osady denne z gospodarstwa hodowli ryb łososiowatych. Przegląd komunalny. 9, 74 -76.
• [32] Rokhina, Е.Ѵ., Lens, Р., Virkutyte, J., 2009. Low-frequency ultrasound in biotechnology: state of the art. Trends Biotechnol. 27, 298 - 306.
• [33] Rokicki, J., Kucharska, A., Dzido, J., Karczewska, D., 2007. Skażenie placów zabaw Gdańska jajami pasożytów. Wiadomości parazytologiczne. 53, 227-230.
• [34] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 13 lipca 2010 r. w sprawie komunalnych osadów ściekowych (Dz. U. Nr 137, poz. 924).
• [35] Ruiz-Hemando, М., Labanda, J., Llorens, J., 2010. Effect of ultrasonic waves on the rheological features of secondary sludge. Biochemical Engi-neering Journal. 52 (2 - 3), 131 - 136.
• [36] Rynkiewicz, М., 2002. Możliwość wykorzystania technologii przeróbki i unieszkodliwiania komunalnych osadów ściekowych do zagospodarowania zanieczyszczeń stałych powstających w toku produkcji ryb łososiowatych. Problemy pstrągarstwa polskiego w 2001 roku. 121 - 130, Olsztyn.
• [37] Sikora, J., Janczukowicz, W., Krzemieniewski, М., 2009. Wpływ metody pogłębionego utleniania z zastosowaniem odczynnika Fentona na jakość osadów dennych pochodzących ze stawów do chowu karpi. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych. 537, 317 - 325.
• [38] Sroczyńska - Sikorska, М., Kłapeć, Т., 1993. Wytyczne metodyczne do oceny sanitarnej ścieków przeznaczonych do przyrodniczego wykorzystania i rolniczego wykorzystania. Instytut Medycyny Wsi. Zakład Mikrobiologii, Lublin.