Efektywność uwalniania związków organicznych w wyniku hydrodynamicznej dezintegracji osadów ściekowych

• Autorzy: Garlicka A. , Żubrowska-Sudoł M.

Identyfikatory

DOI

10.12912/23920629/70257

Warianty tytułu

EN

The effectiveness of the organic compounds released due to the hydrodynamic disintegration of sewage sludge

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Głównym celem eksperymentu było wyznaczenie efektywności uwalniania z kłaczków osadu czynnego związków organicznych w wyniku hydrodynamicznej dezintegracji, prowadzonej przy różnych gęstościach energii (140–700 kJ/l). Jako wskaźniki efektywności procesu wykorzystano stopień dezintegracji (DD) oraz jednostkową wydajność uwalniania do cieczy osadowej związków organicznych (W_ChZT). Analiza otrzymanych wyników pozwoliła stwierdzić, że zwiększanie gęstości energii skutkowało wzrostem wartości rozpuszczonego ChZT. Najbardziej intensywne uwalnianie związków organicznych do cieczy osadowej wystąpiło, gdy gęstość energii zwiększano ze 140 do 420 kJ/l. Ponadto dowiedziono, że prowadząc dezintegrację przy gęstości energii wynoszącej 420 kJ/l, uzyskuje się maksymalne wartości wydajności uwalniania związków organicznych (23,2–30,0 mg ChZT/kJ).

EN

The main objective of this experiment was to determine the effectiveness of the organic compounds release from activated sludge flocs, due to the hydrodynamic disintegration conducted at different energy densities (140–700 kJ/l). Indicators of the efficiency used for the process were the disintegration degree (DD) and the unit efficiency of organic compounds released (W_COD). Analysis of the results revealed that increasing the energy density resulted in an increase of concentration of soluble COD. The most intense release of organic compounds occurred when the energy density was increased from 140 to 420 kJ/l. Moreover, it was proved that by conducting disintegration using an energy density of 420 kJ/l results in a maximal efficiency of organic compound release (23.2–30.0 mg ChZT/kJ).

Słowa kluczowe

PL

dezintegracja hydrodynamiczna; osady ściekowe; stopień dezintegracji; uwalnianie związków organicznych

EN

hydrodynamic disintegration; sewage sludge; degree of disintegration; release of organic compounds

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 18, nr 3
• Strony: 47--55
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Garlicka A.

• Wydział Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska, Politechnika Warszawska, ul. Nowowiejska 20, 00-653 Warszawa

autor

Żubrowska-Sudoł M.

• Wydział Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska, Politechnika Warszawska, ul. Nowowiejska 20, 00-653 Warszawa

Bibliografia

• 1. Biradar, P.M., Roy, S.B., D’Souza, S.F., Pandit, A.B., 2010. Excess cell mass as an internal carbon source for biological denitrifcation. Bioresource Technology (101): 1787–1791.
• 2. Fang, W., Zhang, P., Ye, J., Wu, Y., Zhang, H., Liu, J., Zeng, G., 2015. Physicochemical properties of sewage sludge disintegrated with high pressure homogenization. International Biodeterioration & Biodegradation (102): 126–130.
• 3. Ilgyu Lee, Jong-In Han, 2013. The effects of wasteactivated sludge pretreatment using hydrodynamic cavitation for methane production. Ultrasonics Sonochemistry (20): 1450–1455.
• 4. Kampas P., Parsons S.A., Pearce P., Ledoux S., Vale P., Churchley J., Cartmell E. 2007. Mechanical sludge disintegration for the production of carbon source for biological nutrient removal, Water Research (41): 1734–742.
• 5. Müller J. 2000. Disintegration as a key-step in sewage sludge treatment. Water Science and Technology (41), 8: 123–130.
• 6. Müller J., 1996. Mechanischer Klärschlammaufschluß, Disseration, Shaker–Verlag, Aachen.
• 7. Nickle K., Neis U., 2007. Ultrasonic disintegration of biosolids for improved biodegradation. Ultrasonic Sonochemistry (14): 450–455.
• 8. Nowicka, E., & Machnicka, A., 2014. Wpływ dezintegracji osadu nadmiernego suchym lodem na uwalnianie materii organicznej i nieorganicznej. Gaz, Woda i Technika Sanitarna (8): 307–310.
• 9. Park, K.Y., Lee, J.W., Song, K.G., Ahn, K.H., 2011. Ozonolysate of excess sludge as a carbon source in an enhanced biological phosphorus removal for low strength wastewater. Bioresource Technology (102): 2462–2467.
• 10. Petkovšek, M., Mlakar, M., Levstek, M., Stražar, M., Širok, B. and Dular, M., 2015. A novel rotation generator of hydrodynamic cavitation for wasteactivated sludge disintegration. Ultrasonics Sonochemistry (26): 408–414.
• 11. Sahinkaya, S. 2015. Disintegration of municipal waste activated sludge by simultaneous combination of acid and ultrasonic pretreatment”. Process Safety and Environmental Protection (93): 201–205.
• 12. Suschka J., Grübel K., Machnicka A., 2007. Możliwości intensyfikacji procesu fermentacji beztlenowej osadów ściekowych poprzez dezintegrację osadu czynnego w procesie kawitacji mechanicznej. Gaz, Woda i Technika Sanitarna (3): 26–28.
• 13. Zawieja I., Wolny L., 2014. Wpływ stopnia dezintegracji osadów ściekowych poddanych alkalicznej modyfikacji na wartość jednostkowej produkcji biogazu. Inżynieria i Ochrona Środowiska t. 17, nr 3: 503–512.
• 14. Zhang P., Zhang G., Wang W., 2007. Ultrasonic treatment of biological sludge: Floc disintegration, cell lysis and inactivation. Bioresource Technology, vol. 98, 207–210.
• 15. Zielewicz E., 2008. Dezintegracja ultradźwiękowa i hybrydowa osadu nadmiernego; Termiczna mineralizacja osadu ściekowego. V Konferencja naukowo-techniczna, Nowogród k. Łomży, 3–5 września 2008 r.. Warszawa, Wydaw. Seidel-Przywecki.
• 16. Zielewicz, E., 2008. Dezintegracja osadu nadmiernego. Forum Eksploatatora 6 (39): 56–59.
• 17. Żubrowska-Sudoł, M., Podedworna, J., Heidrich, Z., Krawczyk, P., Szczygieł, J., 2010. Experimental feasibility study on application of a mechanical cavitation inducer for disintegration of wastewater sludges. Environmental Engineering III, Taylor & Francis Group, London, pp. 257–261.
• 18. Żubrowska-Sudoł M., 2013. Mechaniczna dezintegracja osadów ściekowych jako metoda pozyskiwania związków organicznych dla intensyfikacji procesu denitryfikacji. Prace Naukowe, Inżynieria Środowiska (67). Oficyna Wydawnicza PW.
• 19. Żubrowska-Sudoł M., Walczak J. 2013. Wpływ stężenia suchej masy zagęszczonych osadów nadmiernych na efektywność pozyskiwania związków organicznych w procesie mechanicznej dezintegracji – badania wstępne. Gaz, Woda i Technika Sanitarna (11): 446–449.
• 20. Żubrowska-Sudoł M., Walczak J., 2014. Doświadczenia w wykorzystaniu zdezintegrowanych osadów nadmiernych jako źródła węgla organicznego w procesach biologicznego usuwania ze ścieków związków biogennych. Instal (4): 52–56.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).