Metody intensyfikowania procesu fermentacji - badania i wdrożenia

Zielewicz, E.; Skiba, W.; Janik, M.; Fukas-Płonka, Ł.; Sorys, P.; Gil, B.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Metody intensyfikowania procesu fermentacji - badania i wdrożenia

Autorzy

Zielewicz E. , Skiba W. , Janik M. , Fukas-Płonka Ł. , Sorys P. , Gil B.

Identyfikatory

Warianty tytułu

Języki publikacji

Abstrakty

Ilość i jakość powstałych produktów (biogaz oraz częściowo zmineralizowany osad), czyli efekty fermentacji będą zależne od rodzaju składników wprowadzonych do bioreaktora oraz od warunków technologicznych i technicznych prowadzenia procesu. W kolejnych fazach fermentacji: hydrolitycznej, kwasowej, octanowej i metanowej¹ zachodzi rozkład biodegradowalnych substancji organicznych, a produkty jednej fazy stanowią substraty dla mikroorganizmów fazy kolejnej.

Słowa kluczowe

fermentacja proces dezintegracji oczyszczalnia ścieków

Wydawca

ABRYS Sp. z o.o.

Czasopismo

Przegląd Komunalny

Rocznik

2008

Tom

nr 5

Strony

83--98

Opis fizyczny

(Z. Kom.), Bibliogr. 102 poz.

Twórcy

autor

Zielewicz E.

autor

Skiba W.

autor

Janik M.

autor

Fukas-Płonka Ł.

autor

Sorys P.

autor

Gil B.

Instytut Inżynierii Wody i Ścieków, Politechnika Śląska, Gliwice

Bibliografia

1. Siegrist H., Vogt D., Garcia-Heras J., Gujer W.: Mathematical Model for Meso-and Thermophilic Anaerobic Sewage Sludge Digestion. “Environ. Sci. Technol.“ vol. 36, no 5/2002.
2. Weiland P.: Grundlagender Metthangärung - Biologie und substrate. VDI-berichte. Nr 1620 „Biogas als regenerative Energie-Stand und Perspektiven“. VDI-Verlag 2001.
3. Kaltschmitt M., Hartman H.: Energie aus Biomasse-Grundlagen, Techniken und Verfahren, Springer Verlag. Berlin, Heidelberg, Nowy Jork 2001.
4. Imhoff K., Imhoff K.R.: Kanalizacja miast i oczyszczanie ścieków. Poradnik. ProjprzemEKO. Bydgoszcz 1996.
5. Braun R.: Biogas- Metthangärung organischer Abfallstoffe. Springer Verlag. Wiedeń, Nowy Jork 1982.
6. Bień J., Fukas-Płonka Ł., Zielewicz-Madej E.: Badania nad odwadnianiem osadów ściekowych stabilizowanych w warunkach tlenowych i beztlenowych. Materiały XXVI Konferencji Naukowo-Technicznej „Postęp w dziedzinie oczyszczania ścieków”. Katowice 1986.
7. Bartoszewski K.: Fermentacja osadów z oczyszczalni z usuwaniem C, N, P. Materiały II Ogólnopolskiej Konferencji „Rozwój technologii w ochronie wód”. Międzyzdroje 1998.
8. Rothman M.: Doświadczenia eksploatacyjne z oczyszczalni Bromma w Sztokholmie: nitryfikacja przy krótkim wieku osadu i zwalczanie puchnięcia osadu. Materiały Seminarium Szkoleniowego „Filozofia projektowania a eksploatacja oczyszczalni ścieków”. Kraków 2000.
9. Gosh S. i in.: Anaerobic acidogenesis of waste water sludge. “J. Water Pollut. Control Fed.” 47/1975.
10. Skiba W.: Wielostopniowa biochemiczna stabilizacja nadmiernych osadów ściekowych z oczyszczalni ścieków w rejonach silnie uprzemysłowionych. Praca niepublikowana. Instytut Inżynierii Wody i Ścieków. Politechnika Śląska. Gliwice 1990-1997.
11. Skiba W.: Analiza i ocena przebiegu fermentacji osadów ściekowych w układzie dwustopniowym. Materiały XXIX Konferencji „Postęp techniczny w dziedzinie oczyszczania ścieków”. Katowice 1995.
12. Niehoff H.H.: Nowoczesne metody przeróbki osadu i wykorzystania gazu. Materiały Konferencji Naukowo-Technicznej „Energetyczne aspekty oczyszczania ścieków”. Ustroń 1995.
13. Kugel G.: Biologische Schlamm stabilisierung. „Korrespondenz Abwasser” 9/1998.
14. Ghosh S.: Pilot scale demonstration of two-phase anaerobic digestion of activated sludge. “Wat. Sci. Tech.” 23/1991.
15. Kurbiel J., Żeglin K.: Kierunki rozwojowe technologii osadów ściekowych. Materiały Seminaryjne Politechniki Krakowskiej „Analiza osadów ściekowych”. Kraków 2000.
16. Oleszkiewicz J.: Gospodarka osadami ściekowymi. Poradnik decydenta. LEM. Kraków 1998.
17. Graczyk M.: Analiza energetyczna procesów stabilizacji osadów ściekowych. „Gospodarka Paliwami i Energią” 8/1993.
18. Fukas-Płonka Ł., Janik M.: Homogenizacja osadu nadmiernego. „Forum Eksploatatora”. 3/2006.
19. Zgłoszenie w sprawie uzyskania patentu - P367566 – „Sposób przeróbki osadów ściekowych”. Biuro Ekspertyz i Projektów - Ł. Fukas-Płonka. Ruda Śląska 2005.
20. Klärschlammdesintegration - Teil 1: Verfahren und Anwendungsgebiete der mechanischen Klärschlammdesintegration. K.A. 4/2000.
21. Schlussbericht: Kostenreduzierung für Kommunen und Verbände durch effiziente Erzeugung und Verwertung von Faulgas als Primärenergie sowie Reduzierung der Faulschlammmenge. Teilprojekt: Desintegration von Überschuss- und Faulschlämmen. Institut für Siedlungswasserwirtschaft. TU. Braunschwieg 2003.
22. Janik M., Sorys P., Kus K.: Przegląd technik dezintegracji osadów ściekowych. X Sympozjum Ogólnokrajowe „Hydroprezentacje“. NOT Katowice. Ustroń 2007.
23. Klärschlammdesintegration - Teil 2: Verfahrenvergleich und Ergebnisse der mechanischen Klärschlammdesintegration. Arbeitsbericht der ATV-Arbeitgruppe 3.1.6 2000.
24. Jönson K., Jansen J.: Hydrolysis of return sludge for production of easily biodegradable carbon - effect of pre-treatment, sludge age and temperature. IWA Conf. „Nutrient Management in Wastewater Treatment”. LEMTECH. Kraków 2005.
25. Zielewicz-Madej E.: Wpływ pola ultradźwiękowego na generowanie lotnych kwasów tłuszczowych. V Ogólnopolskie Seminarium Naukowo-Techniczne „Biotechnologia Środowiskowa”. Cz. I. Politechnika Śląska. Ustroń 1997.
26. Sorys P., Zielewicz E.: Ultrasonic intensification of aerobic stabilisation of sewage sludge. “Civil and Envirinmental Engineering Reports”. Uniwersytet Zielonogórski. 2/2007.
27. Zielewicz-Madej E.: Ultradźwiękowe wspomaganie produkcji rozpuszczalnego węgla organicznego z osadów wtórnych dla procesów usuwania związków biogennych ze ścieków. Raporty z prac BW 2003 i 2004. Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki. Gliwice.
28. Kowalska E., Bień J., Zielewicz-Madej E.: Ultrasound in the suspension separation methods. An International Journal, Special issue on combined field separation techniques for dewatering. “Batteele Columb Div.” vol. 6, no 3/1988.
29. Wolny L.: Ultradźwiękowe wspomaganie procesu przygotowania osadów ściekowych do odwadniania. Politechnika Częstochowska. Monografie 104/2005.
30. Fukas-Płonka Ł., Janik M.: Ocena wpływu procesu homogenizacji osadu nadmiernego na jego fermentację. IX Sympozjum Ogólnokrajowe “Hydroprezentacje”. NOT. Ustroń 2005.
31. Weemaes M., Verstraete W.: Evaluation of Current Wet Sludge Disintegration Techniques. “J. Chem. Technol. Biotechnol.” 73/1998.
32. Śliwiński A.: Ultradźwięki i ich zastosowania. WNT. Warszawa 2001.
33. Tiehm A., Nickel K., Neis U.: The use of ultrasound to accelerate the anaerobic digestion of sewage sludge. “Wat. Sci. Tech.” 36/1997.
34. Chu C., Chang B., Liao G., Jean D., Lee D.: Observations on changes in ultrasonically treated waste-activated sludge. “Wat. Research” 35(4)/2001.
35. Chu C., Lee D., Chang B., You C., Tay J.: “Weak” ultrasonic pre-treatment on anaerobic digestion of flocculated activated biosolids. “Wat. Research” 36/2002.
36. Miller M., Miller D., Brayman A.: A review of in bioeffects of inertial ultrasonic cavitation from a mechanistic perspective. “Ultrasound in Med & Biol.“ 22(9)/1996.
37. Mues A.: Verfahrenstechnik und Kosten des Ultraschalleinsatzes auf Kläranlagen Klärschlammdesintegration. TU. Braunschweig H. 61/1998.
38. Zielewicz-Madej E.: Wpływ parametrów dezintegracji osadu na przebieg i efekty generowania lotnych kwasów tłuszczowych w fermenterze o pełnym wymieszaniu. KBN 7T07G01016. Politechnika Śląska. Gliwice 2002.
39. Zielewicz-Madej E.: The influence of parameters of ultrasonic disintegration on the intensification of anaerobic biodegradation of organic compounds from sewage sludge. “Inżynieria i Ochrona Środowiska” 6(3-4)/2003.
40. Grönroos A., Kyllönnen H., Korpijärvi K., Pirkonen P., Paavola T., Jokela J., Rintala J.: Ultrasound assisted method to increase soluble chemical oxygen demand (SCOD) of sewage sludge for digestion. “Ultrasonic Sonochem.“ 12/2005.
41. Fukas-Płonka Ł., Zielewicz-Madej E.: Änderung der physikalischen Klarschlammeingenschaften aufgrund der Methangärung. 6- Polnisch-Deutchen Gemeinschaftstagung „Klarschlammbehandlung und Beseitigung“. ATV/PZiTS Görlitz 1999.
42. Hua I., Thompson J.: Inactivation on Escherichia Coli by sonication at discrete ultrasonic frequencies. „Water Res.” 34(15)/2000.
43. Kucharski B.: Zastosowanie ultradźwiękowej dezintegracji osadu czynnego nadmiernego. XII Konferencja Naukowo-Techniczna. Częstochowa-Ustroń 2004.
44. Bougrier C., Carrère H., Battimelli A., Delgenès J.: Effects of various pre-treatment on waste activated sludge in order to improve matter solubilisation and anaerobic digestion. 10-th World Congress on Anaerobic Digestion. Montreal 2004.
45. Müller J., Lehne G., Schwedes J., Battenberg S., Näveke R., Kopp J., Dichtl N., Scheminski A., Krull R., Hempel D.: Disintegration of sewage sludges and influence on anaerobic digestion. “Water Sci. Tech.” 38(8-9)/1998.
46. Kopp J., Dichtl W., Müller J., Schwedes J.: Anaerobic Digestion and Dewatering Characteristics of Mechanical Disintegrated Excess Sludge. International Conference of Sludge Management “Wastewater Sludge - Waste of Resource”. Politechnika Częstochowska. Częstochowa 1997.
47. Ferrer I., Campos E., Palatsi J., Porras S., Flotats X.: Effect of thermal pre-treatment and the temperature range on anaerobic digestion of water hyacinth (Eichornia crassipes). 10-thWorld Congress on Anaerobic Digestion. Nat. Res. Council Canada. Montreal 2004.
48. Boechler M., Sigrist H.: Potential of activate sludge disintegration. IWA Conf. “Nutrient Management in Wastewater Treatment”. LEMTECH. Kraków 2005.
49. Sorys P., Zielewicz E.: Ultrasonic intensification of aerobic stabilisation of sewage sludge. “Civil and Envirinmental Engineering Reports”. Uniwersytet Zielonogórski 2/2007.
50. Müller J.: Mechanischer Klärschlammaufschluss. Dissertation. TU. Braunschweig. Shaker-Verlag. Aachen 1996.
51. Zielewicz E.: Dezintegracja ultradźwiękowa osadu nadmiernego w pozyskiwaniu lotnych kwasów tłuszczowych. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej. Gliwice 2007.
52. Lehne G., Müller J., Schwedes J., Battenberg S., Naveke R.: Beurteilung des Aufschlußerfolges und Vergleich verschiedener Verfahren des Klärschlammaufschlusses. Klärschlammdesintegration. TU. Braunschweig 61/1998.
53. Schläfer O., Siebers H., Klotzbücher H., Onyeche T.: Improvement of biological activity by low energy ultrasound assisted bioreactors. “Ultrasonic Sonochem.” 38/2000.
54. Schlager K.: Progress in ultrasonic bioreactors for celss applications. “Adv. Space Res.” 22(10)/1998.
55. Mason T.: Large scale sonochemical processing: aspiration and actuality. “Ultrasonic Sonochem.” 7/2000.
56. Zielewicz-Madej E., Waseńczuk A.: The Efficiency of Disintegration of Sewage Sludge Treated by Ultrasound of Strong Power. 33-th Winter School on Wave and Quantum Acoustics. Szczyrk 2004.
57. Schlager K.: Progress in ultrasonic bioreactors for cels applications. “Adv. Space Res.“ 22(10)/1998.
58. Schneider D.: Technik des Ultraschallaufschlusses von Klärschlammen Klärschlammdesintegration. TU. Braunschweig 61/1998.
59. Neis U., Nickel K., Tiehm A.: Intensivierung der Schlammfaulung durch Klärschlammaufschlus mit Ultraschall. „Korrespondenz Abwasser” 44(10)/1997.
60. Zielewicz-Madej i in.: Ultradźwiękowy dezintegrator osadów ściekowych. Zgłoszenie patentowe P379870. 2006.
61. Osswald M., Günthert F.: Ergebnisse des Eisatzes von Ultraschallgeräten auf Kläranlagen. Klärschlammdesintegration. TU. Braunschweig 61/1998.
62. Mason T.: Large scale sonochemical processing: aspiration and actuality. “Ultrasonic Sonochem.” 7/2000.
63. Petrier C., Jeunet A., Luche J., Reverdy G.: Unexpected frequency effects on the rate of oxidative process induced by ultrasound. “Jour. Am. Chem. Soc.” 114/1992.
64. Tiehm A., Nickel K., Zellhorn M., Neis U.: Ultrasonic waste activated sludge disintegration for improving anaerobic stabilization. “Water Research” 35/2001.
65. Wójs K.: Kawitacja w cieczach o różnych właściwościach reologicznych. Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej. Wrocław 2004.
66. Sorys P., Zielewicz E.: Impact of Selected Physicochemical Properties of Excess Sludge on the Effects of Ultrasonic Disintegration. Polish Journal of Environmental Studies. “Hard” Olsztyn 2A. Part III (16)/2007.
67. Zielewicz-Madej E., Sorys P.: Occurence of ultrasonic cavitation in sewage sludge. “Journ. Phys. IV” France 137/2006.
68. Nickel K.: Improving anaerobic degradation by ultrasonic disintegration of sewage sludge. Ultrasound in Environmental Engineering. TU Hamburg. “Harburg Reports on Sanit. Eng.” 25/1999.
69. Blume T., Neis U.: Improved wastewater disinfection by ultrasonic pre-treatment. “Ultrasonic Sonochem.” 11/2004.
70. Zielewicz-Madej E., Fukas-Płonka Ł.: Nowoczesny ciąg technologiczny przeróbki osadów ściekowych nadmiernych. „Gospodarka odpadami komunalnymi”. T2. Koszalin 2006.
71. Zielewicz E., Fukas-Płonka Ł., Janik M., Sorys P.: Warunki prowadzenia procesu dezintegracji hybrydowej osadu nadmiernego. X Sympozjum Ogólnokrajowe “Hydroprezentacje”. NOT Katowice. Ustroń 2007.
72. Zielewicz E., Sorys P.: Comparison of ultrasonic disintegration in laboratory and technical scale disintegrators. “Proc. of 36th Winter School on Wave and Quantum Acoustics”. PTA. Wisła 2007.
73. Fukas-Płonka Ł., Zielewicz-Madej E.: Stabilizacja osadów nadmiernych w procesie fermentacji metanowej. „Inżynieria i Ochrona Środowiska” 3(1-2)/2000.
74. Malina G., Bień J.B., Bień J.D., Wolny L.: Enhancing anaerobic fermentation of sewage sludge for increasing biogas generation. “Spec. Issue of J. Environ. Scien. Health” A39(4)/2004.
75. Zielewicz-Madej E.: The Influence of Ultrasonic field on Fatty Acid Production and Phosphorus Discharge in Hydrolysis of Sewage Sludge. XLIV Otwarte Seminarium Akustyki “OSA”. Polish Acoustical Society PAN. Gdańsk-Jastrzębia Góra 1997.
76. Lafitte-Trouquė, Forster C.: The use of ultrasound and γ - irradiation as pre-treatments for the anaerobic digestion of waste activated sludge at mesophilic and thermophilic temperatures. “Bioressource Technology” 84/2002.
77. Nickel K. Ultrasonic disintegration of biosolids - benefits, consequences and new strategies. Ultrasound in Environmental Engineering II. TU Hamburg. “Harburg Reports on Sanitary Engineering” 35/2002.
78. Wójtowicz A.: Dezintegracja - wprowadzenie do zagadnienia. Materiały Seminarium „Dezintegracja Osadów”. Gdańska Fundacja Wody. Gdańsk 2006.
79. Dyrektywa nr 98/15/WE z 27 lutego 1998 r. zmieniająca dyrektywę Rady 91/271/EWG w odniesieniu do niektórych wymogów ustanowionych w niej.
80. Bielawski R.: Wpływ dezintegracji na transformacje związków fosforu ogólnego w osadzie po fermentacji metanowej. Praca dyplomowa. Gliwice 2006.
81. Bruce A., Fisher W.: Sludge stabilisation - methods and measurement. Sewage sludge Stabilisation and Disinfection. Nowy Jork 1988.
82. Cora B.: Migracja fosforanów w procesie przeróbki osadów ściekowych. Praca doktorska. Gliwice 2001.
83. Zielewicz-Madej E., Fukas-Płonka Ł., Gil B.: Nowe znaczenie fermentacji metanowej w stabilizacji osadów ściekowych. Politechnika Śląska. Gliwice 2005.
84. Müller J.A.: Pretreatment processes for the recycling and reuse of sewage sludge. “Water Science and Technology” 42(9)/2000.
85. Khanal S., Isik H., Sung S., Van Leeuwen J.: Ultrasound pretreatment of waste activated sludge: evaluation of sludge disintegration and aerobic digestion. Proceedings of IWA World Water Congress and Exhibition. Beijing (China) 2006 [za: Navaneethan N.: Anaerobic digestion of waste activated sludge with ultrasonic pretreatment. Asian Institute of Technology School of Environment. Resources and Development. Tajlandia 2007].
86. Hartmann L.: Biologiczne oczyszczanie ścieków. “Instalator Polski”. Warszawa 1999.
87. Wang F., Lu S., Ji M.: Components of released liquid from ultrasonic waste activated sludge disintegration. “Ultrasonics sonochem.” 13/2006.
88. Laspidou C.H., Rittmann B.: A unified theory for extracellular polymeric substances, soluble microbial products, and active and inert biomass. “Water Research” 36/2002.
89. Cao X. Q., Wang H.Ch.: Enhanced sludge decomposition by ultrasound. Conference “Wastewater Biosolids Sustainability: Technical, Managerial and Public Synergy”. Moncton, New Brunswick (Kanada) 2007.
90. Buraczewski G.:.Fermentacja metanowa. PWN, Warszawa 1989.
91. Heidrich Z., Nieścier A.: Stabilizacja beztlenowa osadów ściekowych. PZITS. Warszawa 1999.
92. Sadecka Z.: Toksyczność i biodegradacja insektycydów w procesie fermentacji metanowej osadów ściekowych. WNT. Zielona Góra 2002.
93. Chen Y., Jiang S., YuanH., Zhou Q, Gu G.: Hydrolysis and acidification of waste activated sludge at different pHs. “Water Research” 41/2007.
94. Gil B.: Odzysk związków biogennych. Gliwice 2006.
95. Bever J., Stein A., Teichmann H.: Zaawansowane metody oczyszczania ścieków. Bydgoszcz 1997.
96. Neis U., Thiem A.: Ultrasound in waste water and sludge treatment. TU Hamburg „Harburg Reports on Sanitary Engineering” 25/1999.
97. Muènch E.., Barr K.: Controlled struvite crystallisation for removing phosphorus from anaerobic digester sidestreams. “Water Research” 35(1)/2001.
98. Tim A.C., Shea T., Johnson B.: Newer approaches for treating return liquors from anaerobic digestion. IWA Specialized Conference “Nutrient Management in Wastewater Treatment Processes and Recycle Streams” Kraków 2005.
99. Rojkowski Z., Synowiec J.: Krystalizacja i krystalizatory. Inżynieria chemiczna. WNT. Warszawa 1991.
100. Wong W.T., Chan W.I., Liao P.H., Lo K.V., Mavinic D.S.: Exploring the role of hydrogen peroxide in the microwave advanced oxidation process: solubilization of ammonia and phosphates. “J. Environ. Eng. Sci.” 5(6)/2006.
101. Saktaywin W., Tsuno H., Nagare H., Soyama T., Weerapakkaroon J.: Advanced sewage treatment process with excess sludge reduction and phosphorus recovery. “Water Research” 39(5)/2005.
102. Zielewicz-Madej E., Drewniany J., Sorys P., Majewski J.: Aspekty ekonomiczne zastosowanie dezintegracji ultradźwiękowej w przeróbce osadów ściekowych. IX Sympozjum Ogólnokrajowe „Hydroprezentacje”. NOT Katowice. Ustroń 2006.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BAT9-0002-0081