Zastosowanie wolnoobrotowego systemu mieszania w sekwencyjnych bioreaktorach porcjowych z osadem czynnym

• Autorzy: Zaburko Jacek , Szulżyk-Cieplak Joanna , Widomski Marcin K. , Łagód Grzegorz

Identyfikatory

DOI

10.15199/17.2022.6.6

Warianty tytułu

EN

Application of an slow-speed mixing system in Sequencing Batch Reactors with activated sludge

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zaostrzające się wymogi, dotyczące jakości ścieków odprowadzanych do odbiornika, doprowadziły do opracowania wielu urządzeń wykorzystywanych podczas biologicznego oczyszczania. Obecne badania prowadzone w sektorze wodno-ściekowym skupiają się często na poszukiwaniu efektywnych energetycznie rozwiązań technicznych i technologicznych, wywierających jak najmniej negatywny wpływ na środowisko „przy jednoczesnym obniżeniu kosztów eksploatacyjnych. W systemach oczyszczania powszechnie wykorzystuje się właściwości struktur mikroorganizmów w postaci kłaczków osadu czynnego, które usuwają organiczne i biogenne związki zawarte w ściekach. Ważnym elementem powyższego rozwiązania jest zastosowanie układu mieszania i napowietrzania bioreaktorów w odpowiedniej konfiguracji. W oczyszczalni ścieków, z częścią biologiczną, działającej w technologii SBR, stosuje się wiele rodzajów urządzeń do mieszania. W niniejszym artykule przedstawiono zastosowanie innowacyjnego wolnoobrotowego systemu mieszania w sekwencyjnych bioreaktorach porcjowych, w których czynnikiem procesowym jest osad czynny.

EN

Increasing demands on the quality of wastewater discharged to the receiving water have led to the development of many biological treatment devices. Current research in the water and wastewater sector often focuses on finding energy-efficient solutions that have the least negative impact on the environment while reducing operating costs. In wastewater treatment systems, it is common to utilize the properties of microbial structures in the form of activated sludge flocs that remove organic compounds and biogenic contained in wastewater. An important part of the solution is the mixing and aeration system configuration used. In the treatment plant operating in the SBR technology, there are many types of mixing devices that are used in the process of wastewater treatment. This paper presents the application of an innovative slow-speed mixing system in sequential batch bioreactors in which activated sludge is a process factor.

Słowa kluczowe

PL

bioreaktor; SBR; ścieki; proces oczyszczania ścieków; mieszanie; osad czynny

EN

bioreactor; SBR; wastewater treatment processes; mixing; homogenization; activated sludge

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Gaz, Woda i Technika Sanitarna
• Rocznik: 2022
• Tom: Nr 6
• Strony: 36--39
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys.

Twórcy

autor

Zaburko Jacek

• Politechnika Lubelska, Wydział Inżynierii Środowiska, Katedra Zaopatrzenia w Wodę i Usuwania Ścieków, Nadbystrzycka 40B, 20-618 Lublin

autor

Szulżyk-Cieplak Joanna

• Politechnika Lubelska, Wydział Podstaw Techniki, Katedra Podstaw Techniki, Nadbystrzycka 38, 20-618 Lublin

autor

Widomski Marcin K.

• Politechnika Lubelska, Wydział Inżynierii Środowiska, Katedra Zaopatrzenia w Wodę i Usuwania Ścieków, Nadbystrzycka 40B, 20-618 Lublin

autor

Łagód Grzegorz

• Politechnika Lubelska, Wydział Inżynierii Środowiska, Katedra Zaopatrzenia w Wodę i Usuwania Ścieków, Nadbystrzycka 40B, 20-618 Lublin

Bibliografia

• [1] Ahiablame, L. M.; Engel, B. A.; Chaubey, I. 2013. „Effectiveness of Low Impact Development Practices in Two Urbanized Watersheds: Retrofitting with Rain Barrel/Cistern and Porous Pavement”. Journal of Environmental Management 119: 151-161.
• [2] Alizadeh, M.; Sadrameli, S. M. 2018. „Numerical Modeling and Optimization of Thermal Comfort in Building: Central Composite Design and CFD Simulation”. Energy and Buildings 164: 187-202.
• [3] Babko, R.; Jaromin-Gleń, K.; Łagód, G.; Danko, Y.; Kuzmina, T.; Pawłowska, M.; Pawłowski, A. 2017. „Short-Term Influence of Two Types of Drilling Fluids on Wastewater Treatment Rate and Eukaryotic Organisms of Activated Sludge in Sequencing Batch Reactors”. Journal of Environmental Quality 46: 714-721.
• [4] Babko, R.; Kuzmina, T.; Jaromin-Gleń, K.; Bieganowski, A. 2015. „Bioindication Assessment of Activated Sludge Adaptation in a Lab-Scale Experiment". Ecological Chemistry and Engineering S 21: 605-616.
• [5| Błaszczyk, M. K. 2019. „Biologiczne Aspekty Oczyszczania Ścieków”. Wydawnictwo Naukowe PWN.
• [6] Bodington, V. 2009. „Cardiff Wwtw Aeration Optimisation Through Scientific Control”. Strathkelvin Instruments Ltd.: Glasgow, UK.
• [7] Cieków, B. O. Ś.; Godniok, M.; Korczak, K.; Zdebik, D.; Cieków, B. O. Ś. 2010 „Methodical Aspects of Analysis of Respiratory Activity of Microorganisms in the Activated Sludge, in Reference to the Possibility of Biological Treatment Plant Work Optimization”. Główny Instytut Górnictwa 1: 5-15.
• [8] Cydzik-Kwiatkowska, A.; Zielińska, M. 2016. „Bacterial Communities in Full-Scale Wastewater Treatment Systems”. World Journal of Microbiology and Biotechnology 32: 1-8.
• [9] Drewnowski, J.; Remiszewska-Skwarek, A.; Duda, S.; Łagód, G. 2019. „Aeration Process in Bioreactors as the Main Energy Consumer in a Wastewater Treatment Plant. Review of Solutions and Methods of Process Optimization”. Processes, 7 (5).
• [10] European Commission Council Directive of 21 May 1991 „Concerning Urban Waste Water Treatment (91/271/EEC)”. Official Journal of the European Communities, 269: 40-52.
• [11] Fiałkowska, E.; Fyda, J.; Pajdak-Stoś, A.; Wiąckowski, K. 2010. „Osad Czynny, Biologia i Analiza Mikroskopowa”. Wydawnictwo Seidel-Przywecki Sp. z o. o.
• [12] Halidan, M.; Chandratilleke, G. R.; Dong, K. J.; Yu, A. B. 2018. „Mixing Performance of Ribbon Mixers: Effects of Operational Parameters”. Powder Technology 325: 92-106.
• [13] Makowska, M.; Maciejewska, E. 2017. „Effect of Aeration Time on the Operation of SBR and SBBR Reactor”. Acta Scientiarum Polonorum Formatio Circumiectus 15: 105-116.
• [14] Nielsen, P. H.; Thomsen, T. R.; Nielsen, J. L. 2004. „Bacterial Composition of Activated Sludge - Importance for Floc and Sludge Properties”. Water Science and Technology 49: 51-58.
• [15] Piaskowski, K. 2003. „Wpływ Parametrów Procesowych Na Usuwanie Związków Biogennych w Laboratoryjnym Reaktorze Typu SBR”. Rocznik Ochrona Środowiska 5: 221-237.
• [16] Pittoors, E.; Guo, Y.; Van Hulle, S. W. H. 2014 „Modeling Dissolved Oxygen Concentration for Optimizing Aeration Systems and Reducing Oxygen Consumption in Activated Sludge Processes: A Review”. Chemical Engineering Communications 201: 983-1002.
• [17] Robinson, M.; Cleary, P. W. 2012. „Flow and Mixing Performance in Helical Ribbon Mixers”. Chemical Engineering Science 84: 382-398.
• [18] Singh, M.; Srivastava, R. K. 2011. „Sequencing Batch Reactor Technology for Biological Wastewater Treatment: A Review”. Asia-Pacific Journal of Chemical Engineering 6: 3-13.
• [19] Sytek-Szmeichel, K.; Podedworna, J.; Zubrowska-Sudol, M. 2016 „Efficiency of Wastewater Treatment in SBR and IFASMBSBBR Systems in Specified Technological Conditions”. Water Science and Technology 73: 1349-1356.
• [20] Szulżyk-Cieplak J., Łagód G., Zaburko J. 2021. Mieszadło do wolnoobrotowego mieszania i homogenizacji w zbiornikach pionowych, zwłaszcza z osadem czynnym. Numer zgłoszenia patentowego Al 438578, zgłoszony 23.07.2021 i wydany 20.12.2021. https://ewyszukiwarka.pue.uprp.gov.pl/search/pwp-details/P.438578.
• [21] Tang, M.; Liu, J. 2019 „Aeration Optimization of Large-Scale Membrane Bioreactors in a Sewage Treatment Plant”. Water Practice and Technology 14: 198-202.
• [22] Traoré, A.; Grieu, S.; Puig, S.; Corominas, L.; Thiery, F.; Polit, M.; Colprim, J. 2005. „Fuzzy Control of Dissolved Oxygen in a Sequencing Batch Reactor Pilot Plant”. Chemical Engineering Journal 111: 13-19.
• [23] Yang, F.; Zhang, C.; Li, M. 2020. „Experimental Study on Mixing Characteristics of Flexible-Blade Rushton Impeller”. Huagong Xuebao/CIESC Journal 71: 626-632.
• [24] Zaborowska, E.; Majtacz, J.; Drewnowski, J.; Sobotka, D.; Al-Hazmi, H.; Kowal, P.; Makinia, J. 2018. „Improving the Energy Balance in Wastewater Treatment Plants by Optimization of Aeration Control and Application of New Technologies”. Water Supply and Wastewater Disposal; Politechnika Lubelska: Lublin, Poland 317-328.
• [25] Zaburko, J.; Głowienka, R.; Widomski, M. K.; Szulzyk-Cieplak, J.; Babko, R.; Łagód, G. 2020. „Modeling of the aeration system of a sequencing batch reactor”. Journal of Ecological Engineering 21: 249-256.
• [26] Zaburko, J.; Urzędowski, A.; Szylżyk-Cieplak, J.; Trnik, A.; Suchorab, Z.; Łagód, G. 2021. „Analysis of Thermal Operating Conditions of 3D Printers with Printing Chamber”. In Proceedings of the ALP Conference Proceedings 2429.
• [27] Zhang, Y.; Li, C.; Xu, Y.; Tang, Q.; Zheng, Y.; Liu, H.; Fernandez-Rodriguez, E. 2019. „Study on Propellers Distribution and Flow Field in the Oxidation Ditch Based on Two-Phase CFD Model”. Water 11 (12).

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).