Alkaline stabilisation of primary sludge part 2. Analyses of thermally released products

• Autorzy: Marcinkowski T. , Czechowski F.

Warianty tytułu

PL

Alkaliczna stabilizacja wstępnych osadów część II. Analiza produktów uwolnionych termalnie

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Physicochemical and molecular changes in polymeric matrix of alkaline stabilised primary sludge cake from Municipal Wastewater Treatment Plant of Krotoszyn in Poland (about 35,000 habitants) are described. The primary sludge was stabilised for 1 day and 35 days by calcium hydroxide doses up to 24%d. The alkaline treatment led to preferential hydrolysis of proteins and fats contained in organic polymeric material of the raw sludge. Changes in the sludge macromolecular composition caused by calcium hydroxide suspension were analysed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) analyses of the products of both pyrolysis and pyrolysis-in situ methylation (using tetramethylammonium hydroxide (TMAH)) obtained from the Soxhlet pre-extracted sludge cakes stabilised for 35 days. Thermally released compounds from sludge polymeric matrix are mainly fatty acids, predominantly unsaturated stanols and sterols, as well as n-alk-1-ene/n-alkane pairs. n-Alkylbenzenes are found to be minor components in the pyrolysis products.

PL

Opisano kształtowanie się właściwości fizykochemicznych komunalnego osadu wstępnego po jego alkalicznej stabilizacji zawiesiną wodorotlenku wapnia w zależności od dawki czynnika alkalizującego oraz czasu stabilizacji. Stwierdzono preferencyjny przebieg hydrolizy układów polimerowych zawar-tych w materii organicznej osadu najbardziej podatnych na ten proces, tj. tłuszczów i białek. Stopień rozkładu hydrolitycznego polimerowej matrycy orga-nicznej osadu jest wprost proporcjonalny do dawki zawiesiny czynnika alkalizującego, a także do czasu stabilizacji. Skład molekularny produktów uwolnionych termicznie wykazał, że polimerowe jednostki substancji organicznej osadu zawierają kwasy tłuszczowe związane w postaci estrów oraz struktury steroidowe związane mostkami tlenowymi z matrycą polimerową. Termiczny rozkład matrycy polimerowej osadu prowadzi do tworzenia się n-alk-1-enów/n-alkanów oraz alkilobenzenów, które są produktami termicznego przekształcenia pochodnych kwasów tłuszczowych (estrów w glicerolowych jednostkach strukturalnych, soli wapniowych kwasów tłuszczowych itp.).

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Environment Protection Engineering
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 30, nr 3
• Strony: 43--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Marcinkowski T.

• Institute of Environment Protection Engineering, Wrocław University of Technology, Plac Grunwaldzki 9, 50-377 Wrocław, Poland

autor

Czechowski F.

• Institute of Environment Protection Engineering, Wrocław University of Technology, Plac Grunwaldzki 9, 50-377 Wrocław, Poland

Bibliografia

• [1] Rogers H.R., Source, behaviour and fate of organic contaminants during sewage treatment and in sewage sludges. Sei. Total Environ., 1996, 185, 3-26.
• [2] Pietz R.I., Carlson Jr. C.R., Peterson J.R., Zenz D.R., Leu-Hing C., J. Environ. Qual., 1989, 18, 169.
• [3] Tiller K.G., Gerth J., Brummer G., The relative affinities of Cd, Ni and Zn for different soil clay fractions and geothite, Geoderma, 1984, 34, 17-35.
• [4] Haug R.T., Kuchenrither R., Oerke D., Soszyński S., Zenz D., Sludge processing technology, [in:] Municipal Sewage Sludge Management Processing, Utilization and Disposal, C. Lue-Hing, et al. (Eds.), Technomic Publishing Co Ine., 1992, pp. 223-298.
• [5] Allievi L., Colombi A., Calcaterra E., Ferrari A., Inactivation of fecal bacteria in sewage sludge by alkaline treatment, Biores. Techno]., 1994, 49, 5-30.
• [6] Wong J.W.C., Fang Min, Effects of lime addition on sewage sludge composting process, Wat. Res., 2000, 34, 3691-3698.
• [7] Fotyma M., Zięba S., Przyrodnicze i gospodarcze podstawy wapnowania gleb, PWRiL, Warszawa, 1988.
• [8] Marcinkowski T., Czechowski F., Alkaline stabilisation of primary sludge. Part 1. Analyses of lipids. Environment Protection Engineering, 2004, Vol. 30, No. 3, pp. 35-41.
• [9] Adam G., Porzel A., Schmidt J., Scheider B., Voigt B., [in:] Studies in Natural Products Chemistry, A. Atta-ur-Rahman (Ed.), Elsevier, Amsterdam, 1996, p. 495.
• [10] Saiz-Jimenez C., Production of alkylbenzenes and alkylnaphthalenes upon pyrolysis of unsaturated fatty acids. A model reaction to understand the origin of some pyrolysis products from humic substance? Naturwissenschaften, 1994, 81, 451-453.
• [11] Chalaux N., Takada H., Byona J.M., Molecular markers in Tokyo Bay sediments: source and distribution, Marine Environmental Research, 1995, 40, 77-92.
• [12] Kikuchu M., Tokai A., Yoshida T., Determination of trace levels of linear alkylbenzene sulfonates in the marine environment by high-performance liquid chromatography, Wat. Res., 1986, 20, 643650.
• [13] Takada H., Ishiwatari R., Linear alkylbenzenes in urban riverine environments in Tokyo: distribution, source and behaviour. Environ. Sci. Technol., 1987, 21, 875-883.
• [14] Takada H., Ishiwatari R., Biodégradation experiments of linear alkylbenzenes (LABs): izomeric composition of CI2 LABs as an indicator of the degree of LAB degradation in the aquatic environment, Environ. Sci. Technol., 1990, 24, 86-91.