Investigation on landfill leachate biodegradability improvement by use of hydrodynamic cavitation and ozone

• Autorzy: Korniluk M. , Ozonek J.

Warianty tytułu

PL

Badania poprawy biodegradowalności odcieków ze składowisk odpadów z wykorzystaniem kawitacji hydrodynamicznej z ozonowaniem

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

PL

Odcieki ze składowisk odpadów zawierają w swoim składzie związki refrakcyjne oraz niebiodegradowalne substancje organiczne, które utrudniają lub całkowicie uniemożliwiają oczyszczanie metodami biologicznymi. Za miarę podatności odcieków na biodegradację przyjmuje się wartość współczynnika BZT5/ChZT, która dla odcieków ze składowisk o wieku ponad 10 lat wynosi mniej niż 0.1. Metody zaawansowanego utleniania takie jak kawitacja i ozonowanie mogą wpływać na biodegradowalność odcieków poprzez zmianę struktury cząsteczkowej i rozkład związków wysokocząsteczkowych do niskocząsteczkowych. Kawitacja powoduje rozpad cząsteczek na rodniki i generowanie rodników hydroksylowych (OH), o wysokim potencjalne utleniającym oraz inicjowanie dalszych łańcuchowych reakcji utlenienia i degradacji. Kawitacji towarzyszą również zjawiska wtórne natury mechanicznej, chemicznej i termicznej. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań prowadzonych w zakresie podczyszania odcieków ze składowiska odpadów za pomocą metody kawitacji hydrodynamicznej i ozonowania. Do badań wykorzystano odcieki ze składowiska odpadów komunalnych charakteryzujące się bardzo małą biodegradowalnością (wartości współczynnika BOD₅/COD 0.045), o stężeniu ChZT 5969 mg/L i BZT₅ 270 mg/L. Eksperyment przeprowadzano w czasie 30 minut, w czasie którego do układu kawitacji podawano ozon w sposób ciągły, przy zastosowaniu dawki ozonu 30 mg/L odcieków. Przeanalizowano zmiany w zakresie stężenia ChZT, BZT₅, OWO oraz współczynnika BZT₅/ChZT w zależności od ilości cykli recyrkulacji. Uzyskane wyniki wskazują na możliwość zastosowania przedstawionych procesów do poprawy biodegradowalności odcieków ze składowiska odpadów komunalnych.

Słowa kluczowe

PL

składowiska odpadów; kawitacja hydrodynamiczna

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2013
• Tom: Tom 15, cz. 1
• Strony: 124--135
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23. poz., rys.

Twórcy

autor

Korniluk M.

• Lublin University of Technology

autor

Ozonek J.

• Lublin University of Technology

Bibliografia

• 1. Aziz S.Q., Aziz H.A., Yusoff M.S., Bashir M.J.K., Umar M.: Leachate characterization in semi-aerobic and anaerobic sanitary landfills: A comparative study. Journal of Environmental Management 91, 2608–2614 (2010).
• 2. Arrojo S., Benito Y.: A theoretical study of hydrodynamic cavitation. Ultrasonics Sonochemistry, vol. 15, 203–211 (2008).
• 3. Arrojo S., Neri´n C., Benito Y.: Application of salicylic acid dosimetry to evaluate hydrodynamic cavitation as an advanced oxidation process. Ultrasonics Sonochemistry, vol. 14, 343–349 (2007).
• 4. Cortez S., Teixeira P., Oliveira R., Mota M.: Ozonation as polishing treatment of mature land?ll leachate. Journal of Hazardous Materials, vol. 182, 730–734 (2010).
• 5. Dąbrowski J., Piecuch T.: Mathematical Description of Combustion Process of Selected Groups of waste. Rocznik Ochrona Środowiska (Annual Set the Environment Protection), 13, 253–268 (2008).
• 6. Derco J., Žgajnar Gotvajn A., Zagorc-Končan. J, Almásiová B., Kassai A.: Pretreatment of landfill leachate by chemical oxidation processes. Chemical Papers, vol. 64 (2), 237–245 (2010).
• 7. Korniluk M., Ozonek J.: Application of hydrodynamic cavitation for leachate of municipal landfill site. The 8th International Conference Environmental Engineering, vol. 2. Vilnus Gediminas Technical University Press “Technika”, 584–587 (2011).
• 8. Kurnivan T.A., Lo W.-H., Chan G.Y.S.: Radicals-catalyzed oxidation reactions for degradation of recalcitrant compounds from landfill leachate, Chemical Engineering Journal. vol. 125, 35–57 (2006).
• 9. Lebiocka M., Montusiewicz A., Pawłowska M., Ozonek J., Szkutnik E., Rosłan M.: Influence of ozonation on leachate quality from landfills with different degrees of solid waste pretreatment. Archives of Environmental Protection, vol. 34. No. 3. 63–70 (2008).
• 10. Montusiewicz A., Lebiocka M.: Co-digestion of intermediate landfill leachate and sewage sludge as a method of leachate utilization. Bioresource Technology. vol. 102, Issue 3, 2563–2571 (2011).
• 11. Montusiewicz A.: Współfermentacja osadów ściekowych i wybranych kosubstratów jako metoda efektywnej biometanizacji. Komitet Inżynierii Środowiska PAN, Lublin, 2012.
• 12. Ozonek J., Czerwiński J., Szulżyk-Cieplak J.: Ograniczenie emisji odorów z wód popłucznych przemysłu cukierniczego z wykorzystaniem zjawiaska kawitacji hydrodynamicznej. Rocznik Ochrona Środowiska (Annual Set the Environment Protection), 11, 1053–1061 (2009).
• 13. Pawłowska M., Siepak J., Pawłowski L., Pleczyński J.: Method for intensification of methane production in refuse collection depot Patent nr EP08165558.1 2008.09.05, 2008.
• 14. Pawłowska M., Siepak J., Pawłowski L., Pleczyński J.: Method for sewage sludge utilisation for intensification of biogas production in refuse collection depot Patent nr EP08165556.5 2008.09.05, 2008.
• 15. Pawłowski L.: Do the Liberal Capitalism and Globalism Enable the Implementation of Sustainable Development Strategy? Problemy Ekorozwoju – Problems of Sustainable Development, vol. 7., no 2, 7–13 (2012).
• 16. Piecuch T.: Termiczna utylizacja odpadów. Rocznik Ochrona Środowiska (Annual Set the Environment Protection), 2, 11–38 (2000).
• 17. Pieńkowski D.: The Jevons Effect and the Consumption of Energy in the European Union. Problems of Sustainable Development, vol. 7., no 1, 105–116 (2012).
• 18. Poznyak T., Bautista G., Chairez I., Cordova R. I., Rios L. E.: Decomposition of toxic pollutants in land?ll leachate by ozone after coagulation treatment. Journal of Hazardous Materials, vol. 152, 1108–1114 (2008).
• 19. Renou S., Givaudan J. G., Poulain S., Dirassouyan F., Moulin P.: Landfill leachate treatment: Review and opportunity. Journal of Hazardous Materials, vol. 150, 468–493 (2008).
• 20. Udo V., Pawłowski A.: Human Progress Towards Equitable Sustainable Development – part II: Empirical Exploration. Problems of Sustainable Development, vol. 76., no 2, 33–62 (2011).
• 21. Tizaoui C., Bouselmi L., Mansouri L., Ghrabi A.: Landfill leachate treatment with ozone and ozone/hydrogen peroxide systems. Journal of Hazardous Materials,140, 316–324 (2007).
• 22. Wu J.J., Wu Ch-Ch., Ma H-W., Chang Ch-Ch.: Treatment of landfill leachate by ozone-based advanced oxidation processes. Chemosphere, vol. 54, 997–1003 (2004).
• 23. Wu J.J., Jang J.S., Muruganandham M., Wu C.C.: The oxidation study of 2-propanol using ozone-based advanced oxidation processes. Separation and Purification Technology. vol.62, 39–46 (2008).