Biological treatment of wastewaters generated by furniture industry part 2. Construction of a specialized activated sludge and optimization of bioprocess parameters in semi- technical scale tests

• Autorzy: Kaszycki P. , Petryszak P. , Kołaczek H.

Warianty tytułu

PL

Biologiczne oczyszczanie ścieków poprodukcyjnych przemysłu meblarskiego część 2. Konstrukcja wyspecjalizowanego osadu czynnego oraz optymalizacja parametrów bioprocesowych w testach półtechnicznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The study presents OUT continued research on biodegradation of contaminants in averaged wastewaters containing furniture industry-generated effluents. For biological treatment purposes, a defined, complex pro- and eukaryotic biocenosis was used, which tended to produce typical activated sludge floc structures in the wastewater environment. The aim of the work was to optimize biodegradation conditions, that is to achieve the maximum effect of wastewater initial load reduction at minimized retention time. A three-stage treatment method was elaborated. At stage l, a semi-technical scale test was carried out (total wastewater volume: 200 dm3) in a specially constructed, two-chamber model system operating under simulated wastewater flow conditions. The mean aeration time in bioreactors was gradually reduced to 3 days at the end of a 37-day experiment. Stage 2 involved wastewater acidification which caused a release of free formaldehyde (Fd) from its chemical derivatives - fractions the most resistant to biological degradation. Then, monomeric Fd was biodegraded with monocultures of the methylotrophic yeast Hansenula polymorpha. At stage 3, the biologically-treated wastewater was subjected to chemical coagulation with a PIX-preparation. The resultant parameters of contaminant level reduction were satisfactory: at initial chemical oxygen demand (COD) values of approx. 10000 mg O2 ź dm-3 the total load decreased during consecutive treatment stages to 2260, 1097 and 326 mg O2 ź dm-3, respectively. Based on the obtained results an installation scheme of purification system was proposed. This complex plant was expected to be capable of efficient management of total liquid industrial waste originating from furniture-producing plants. The presented approach is discussed and confronted with the alternative methods used for treatment of heavily-polluted wastewaters.

PL

Badano procesy biodegradacji zanieczyszczeń w ścieku poprodukcyjnym przemysłu meblarskiego, powstałym przez uśrednienie ścieków cząstkowych. Do biooczyszczania użyto zdefiniowanej, mieszanej biocenozy drobnoustrojów pro- i eukariotycznych, która w środowisku ścieku wykształcała struktury kłaczków typowe dla osadu czynnego. Celem prac było maksymalne obniżenie ładunku zanieczyszczeń przy minimalizacji czasu zatrzymania ścieków. Opracowano trój etapową metodę oczyszczania. W etapie I, prowadzono testy w skali półtechnicznej (łączna objętość ścieków - 200 dm3) w specjalnie skonstruowanym modelowym, dwukomorowym układzie oczyszczania, w warunkach symulowanego przepływu ścieków. Średni czas napowietrzania w bioreaktorach ograniczano stopniowo, aż do 3 dni w końcowej fazie 37-dniowego testu. Etap II obejmował zakwaszenie ścieku w celu uwolnienia formaldehydu (Fd) z części jego połączeń chemicznych, najbardziej opornych na biologiczny rozkład, a następnie zastosowanie monokultury metylotroficznych drożdży Hansenula polymorpha w celu biodegradacji monomerycznego Fd. W etapie III ściek podczyszczony poddano chemicznej koagulacji z użyciem preparatu Plx. Wynikowe parametry redukcji zanieczyszczeń były zadowalające: przy początkowych wartościach ChZT wynoszących ok. 10000 mg O2 ź dm-3 ogólny ładunek ścieków obniżył się w poszczególnych etapach do wartości, odpowiednio: 2260, 1097 oraz 326 mg O2 ź dm-3. Na podstawie uzyskanych wyników opracowano koncepcję instalacji do oczyszczania całej masy ścieków przemysłowych, generowanych przez zakłady przemysłu meblarskiego. Zaproponowaną metodę przeanalizowano w kontekście alternatywnych sposobów postępowania ze ściekami wysokoobciążonymi.

Słowa kluczowe

EN

industrial wastewaters; activated sludge; wastewater treatment; methylotrophic yeasts; microbial consortia; biodegradation; formaldehyde

PL

ścieki przemysłowe; osad czynny; oczyszczanie ścieków; drożdże metylotroficzne; konsorcja drobnoustrojów; biodegradacja; formaldehyd

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 15, nr 11
• Strony: 1257--1271
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys.

Twórcy

autor

Kaszycki P.

autor

Petryszak P.

autor

Kołaczek H.

• Department of Biochemistry, University of Agriculture in Krakow, al. 29 Listopada 54, 31--425 Kraków, tel. [phone], fax [phone],

Bibliografia

• [1] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 8 lipca 2004 r. w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi, oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego. Dz. U Nr 168, 2004, poz. 1763.
• [2] Petryszak P., Kołoczek H. and Kaszycki P.: Ecol. Chem. Eng., 2008, 15(10), 1129-1141.
• [3] Lu Z. and Hegemann W.: Water Res., 1998, 32(1), 209-215.
• [4] Kaszycki P., Tyszka M., Malec P. and Kołoczek H.: Biodegradation, 2001, 12(3), 169-177.
• [5] Biczysko J.: Przem. Chem., 1969, 48(10), 614-617.
• [6] Apolinarski M.: Gaz, Woda Techn. Sanit., 1990, 12, 254-257.
• [7] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 28 września 2005 r. w sprawie wykazu substancji niebezpiecznych wraz z ich klasyfikacją i oznakowaniem. Dz. U Nr 201, 2005, poz. 1674.
• [8] Karta charakterystyki substancji niebezpiecznych nr 0014, Centralny Instytut Ochrony Pracy, Warszawa 1993.
• [9] Kaszycki P., Szumilas P. and Kołoczek H.: Inż. Ekol., 2001, 4, 15-22.
• [10] Kaszycki P. and Kołoczek H.: Biodegradation, 2002, 13(2), 91-99.
• [11] Gonzalez-Gil G., Kleerebezem R. and Lettinga G.: Water. Sci. Technol., 2000, 42, 223-229.
• [12] Eiroa M., Kennes C. and Veiga M.C.: Water Res., 2004, 38, 3495-3502.
• [13] Qu M. and Bhattacharya S.K.: Biotechnol. Bioeng., 1997, 55, 727-736.
• [14] Lu Z. and Hegemann W.: Wasser/Abwasser, 1999, 140(4), 274-279.
• [15] Lu Z. and Hegemann W.: Wasser/Abwasser, 1999, 140(5), 343-348.
• [16] Sawiniak W. and Sikora J.: Przem. Chem., 1978, 57, 527-529.
• [17] Kaszycki P., Czechowska K., Petryszak P. and Kołoczek H.: Acta Sci. Polon. Biotech., 2003, 2(1-2), 91-103.
• [18] Glancer-Soljan M., Soljan V, Dragicevic T.L. and Cacic L.: Food Technol. Biotechnol., 2001, 39, 197-202.
• [19] Kaszycki P., Petryszak P. and Kołoczek H.: J. World J. Microbiol. Biotechnol., 2009 (in press).