Wykrywanie zakłóceń procesu oczyszczania ścieków w bioreaktorze porcjowym z wykorzystaniem e-nosa

• Autorzy: Guz Ł. , Łagód G. , Jaromin-Gleń K. , Sobczuk H.

Identyfikatory

DOI

10.2429/proc.2014.8(1)019

Warianty tytułu

EN

Detection of wastewater treatment process disturbances in batch bioreactor using e-nose

• Konferencja: ECOpole’13 Conference (23-26.10.2013, Jarnoltowek, Poland)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy jest określenie możliwości wykrywania zakłóceń w przebiegu procesu oczyszczania ścieków prowadzonych za pomocą reaktora typu SBR przy zastosowaniu elektronicznego nosa skonstruowanego z wykorzystaniem matrycy nieselektywnych rezystancyjnych czujników gazu. Pomiarów dokonywano podczas procesu oczyszczania ścieków miejskich, który przeprowadzano w cyklu 12-godzinnym w bioreaktorze laboratoryjnym. Wykonano ciągłe pomiary powietrza pobieranego ponad zwierciadłem ścieków w reaktorze SBR za pomocą matrycy czujnikowej opartej na rezystancyjnych czujnikach gazu typu MOS podczas stabilnej pracy systemu oraz symulacji awarii procesu napowietrzania. Do interpretacji wyników wykorzystano analizę PCA. Przeprowadzone badania laboratoryjne wskazują, że, wykorzystując matrycę czujnikową, można wnioskować o przebiegu procesu oczyszczania ścieków w reaktorze i natychmiast uzyskiwać informację o stanach odbiegających od normy.

EN

The objective of this article is to determine the possibility of biological process disturbances detect in SBR reactor using developed electronic nose device with application of non-selective gas sensor array. The SBR reactor allows to reduce organic carbon and nutrients concentration level. Measurements were performed during wastewater treatment, which was conducted in 12 hours working cycle. Continuous headspace analysis using the sensor array based on a resistive gas sensors MOS type was performed. To interpret the results, the PCA analysis was applied. Conducted studies have shown that using a sensor array it is possible to inform about abnormal conditions meaning disturbances of the process.

Słowa kluczowe

PL

matryca czujników gazu; e-nos; MOS; SBR; oczyszczanie ścieków

EN

gas sensors array; e-nose; MOS; SBR; wastewater purification

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 8, No. 1
• Strony: 148--153
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., wykr., rys.

Twórcy

autor

Guz Ł.

• Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Lubelska, ul. Nadbystrzycka 40B, 20-618 Lublin, tel. [phone]

autor

Łagód G.

• Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Lubelska, ul. Nadbystrzycka 40B, 20-618 Lublin, tel. [phone]

autor

Jaromin-Gleń K.

• Instytut Agrofizyki, Polska Akademia Nauk, ul. Doświadczalna 4, 20-290 Lublin, tel. [phone]

autor

Sobczuk H.

• Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Lubelska, ul. Nadbystrzycka 40B, 20-618 Lublin, tel. [phone]

Bibliografia

• [1] Thomas O, Theraulaz F, Cerda V, Constant D, Quevauviller P. Wastewater quality monitoring. Trends Anal Chem. 1997;16:419-424.
• [2] Bourgeois W, Gardey G, Servieres M, Stuetz RM. A chemical sensor array based system for protecting wastewater treatment plants. Sens Act B. 2003;91:109-116. DOI: 10.1016/S0925-4005(03)00074-1.
• [3] Guz Ł, Sobczuk H, Suchorab Z. Pomiar odorów za pomocą przenośnego miernika z matrycą półprzewodnikowych czujników gazu. Przem Chem. 2010;89(4):378-381.
• [4] Gardner JW, Bartlett PN. A brief history of electronic nose. Sens Act B. 1993;18:211-220.
• [5] Stuetz RM, Fenner RA, Engin G. Characterisation of wastewater using an electronic nose. Water Res. 1999;33(2):442-452. DOI: 10.1016/S0043-1354(98)00245-0.
• [6] Capelli L, Sironi S, Céntola P, Del Rosso R, Grande MI. Electronic noses for the continuous monitoring of odours from a wastewater treatment plant at specific receptors: Focus on training methods. Sens Act B. 2008;131:53-62. DOI: 10.1016/j.snb.2007.12.004.
• [7] Onkal-Engina G, Demir I, Engin SN. Determination of the relationship between sewage odour and BOD by neural networks. Environ Modell Softw. 2005;20:843-850. DOI: 10.1016/j.envsoft.2004.04.012.
• [8] Stuetz RM, Fenner RA, Engin G. Assessment of odours from sewage treatment works by an electronic nose, H2S analysis and olfactometry. Water Res. 1999;33(2):453-461. DOI: 10.1016/S0043-1354(98 00246-2.
• [9] Dewettinck T, Van Hege K, Verstraete W. The electronic nose as a rapid sensor for volatile compounds in treated domestic wastewater. Water Res. 2001;35(10):75-83. DOI: 10.1016/S0043-1354(00)00530-3.
• [10] Nake A, Dubreuil B, Raynaud C, Talou T. Outdoor in situ monitoring of volatile emissions from wastewater treatment plants with two portable technologies of electronic noses. Sens Act B. 2005;106:36-39. DOI: 10.1016/j.snb.2004.05.034.
• [11] Bourgeois W, Stuetz RM. Use of a chemical sensor array for detecting pollutants in domestic wastewater. Water Res. 2002;36:4505-4512. DOI: 10.1016/S0043-1354(02)00183-5.
• [12] TGS Figaro 2600 series datasheet, http://www.figarosensor.com, 2013.
• [13] Krzanowski WJ. Principles of Multivariate Analysis: A User's Perspective. New York: Oxford University Press; 2000.