Recovery of Volatile Fatty Acids During the Process of Anaerobic Stabilization of Sewage Sludge Coming from the Food Industry

• Autorzy: Zawieja I. , Bień J. , Worwąg M.

Warianty tytułu

PL

Pozyskiwanie lotnych kwasów tłuszczowych w procesie stabilizacji beztlenowej osadów pochodzących z przemysłu spożywczego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The conventional process of oxygen-free stabilization is time-consuming and has low effectiveness. The literature review made, as well as the original studies carried out suggest that the ultrasonic conditioning provides a new way of shortening the duration and increasing the effectiveness of the process of oxygen-free stabilization of sludges forming in the process of treatment of both domestic sewage and industrial liquid wastes. Achieving the considerable increase in the degree of digestion during the oxygen-free stabilization of sludge conditioned with the ultrasonic (US) field compared with the reduction of organic matter noted during the oxygen-free stabilization of non-conditioned sludge results from the combined action of both biological hydrolysis, being the first stage of the process, and the phenomenon of sonochemical hydrolysis taking place during the treatment process. Subjecting sludge to conditioning by the method investigated contributes to a considerable intensification of the hydrolysis phase, as reflected by the increase in the production rate and concentration of volatile fatty acids noted in the successive days of conducting the oxygen-free stabilization process, which determines directly the increase of digestion effectiveness, ie the degree of sludge digestion and the unit production of biogas. Excessive active sludge formed as a result of the treatment of a mixture of domestic sewage and industrial liquid wastes generated in a plant manufacturing juices and beverages was subjected to oxygen-free stabilization under static conditions. The process was conducted both in laboratory flasks, constituting fermentation chamber models, as well as in a sludge fermentation chamber by Applicon.

PL

Konwencjonalny proces stabilizacji beztlenowej jest często czasochłonny i ma niską efektywność. Dokonany przegląd literaturowy, jak również przeprowadzone badania własne sugerują, że ultradźwiękowe kondycjonowanie stanowi nową drogę do skrócenia czasu oraz zwiększenia efektywności procesu stabilizacji beztlenowej osadów, powstających zarówno w procesie oczyszczania ścieków bytowo-gospodarczych, jak i przemysłowych. Uzyskanie znacznego wzrostu stopnia przefermentowania podczas stabilizacji beztlenowej osadów kondycjonowanych polem ultradźwiękowym (UD), w odniesieniu do redukcji substancji organicznych odnotowanych podczas stabilizacji beztlenowej osadów niepreparowanych, wynika z kombinacji działania zarówno hydrolizy biologicznej, stanowiącej pierwszy etap procesu, jak również zjawiska hydrolizy sonochemicznej, mającej miejsce podczas procesu preparowania. Poddanie osadów kondycjonowaniu badaną metodą wpływa na znaczną intensyfikację fazy hydrolizy, czego wyrazem był odnotowany w kolejnych dniach prowadzenia procesu stabilizacji beztlenowej wzrost tempa produkcji oraz stężenia lotnych kwasów tłuszczowych, warunkujący bezpośrednio zwiększenie efektywności fermentacji, tj. stopnia przefermentowania osadów oraz jednostkowej produkcji biogazu. Stabilizacji beztlenowej, w warunkach statycznych, poddano nadmierny osad czynny powstający w wyniku oczyszczania mieszaniny ścieków bytowo-gospodarczych oraz przemysłowych powstających na terenie zakładu produkującego soki oraz napoje. Proces prowadzono zarówno w kolbach laboratoryjnych, stanowiących modele komór fermentacyjnych, jak również w komorze fermentacyjnej firmy Applicon.

Słowa kluczowe

EN

oxygen-free stabilization; volatile fatty acids; active action of ultrasonic field; biogas

PL

stabilizacja beztlenowa; hydroliza; lotne kwasy tłuszczowe; kondycjonowanie; czynne działanie pola ultradźwiękowego

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 19, nr 1-2
• Strony: 169--177
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., tab.

Twórcy

autor

Zawieja I.

autor

Bień J.

autor

Worwąg M.

• Faculty of Environmental Engineering and Protection, Institute of Environmental Engineering, Czestochowa University of Technology, ul. Brzeźnicka 60a, 42–200 Częstochowa, Poland, phone: [phone] ext. 64, fax: [phone],

Bibliografia

• [1] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 29 listopada 2002 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.2002.212.1799).
• [2] Skalmowski K. Poradnik gospodarowania odpadami, VERLAG DASHOFER, Warszawa: 1999.
• [3] Janosz-Rajczyk M, Dąbrowska L, Płoszaj J. Zmiany zawartości metali ciężkich podczas fermentacji metanowej kondycjonowanych osadów ściekowych. Inż Ochr Środow. 2003;6:157-166.
• [4] Magrel L. Metodyka oceny efektywności procesu fermentacji metanowej wybranych osadów ściekowych. Białystok: Wyd. Politech. Białostockiej; 2002.
• [5] Ying-Chih Chiu, Cheng-Nan Chang, Shwu-Jiuan Huang.Prosimy o podanie inicjałów imion Usprawnienie odzyskiwania lotnych kwasów z poddawanych beztlenowych fermentacji osadów ściekowych, Materiały Konferencyjne nt. Osady ściekowe – odpad czy surowiec?, Częstochowa: Wyd. Politech. Częstochowskiej. 1997;16-24.
• [6] Bień JB, Zawieja I. Wpływ alkalicznego kondycjonowania osadów nadmiernych na intensyfikację produkcji biogazu w procesie stabilizacji beztlenowej. Inż Ochr Środow. 2005;8:201-209.
• [7] Tiehm A, Nickel K, Neis U. The use of ultrasoud to accelerate the anaerobic digestion of sewage sludge. Water Sci Technol. 1997;36:121-128.
• [8] Polskie Normy (PN-91/C-04540/05), Wyd. Normalizacyjne, Warszawa
• [9] Polskie Normy (PN-EN-12879), Wyd. Normalizacyjne, Warszawa
• [10] Polskie Normy (PN-75/C-04616/04), Wyd. Normalizacyjne, Warszawa.
• [11] Polskie Normy (PN-74/C-04540/00), Wyd. Normalizacyjne, Warszawa.
• [12] Polskie Normy (PN-74/C-04540/00), Wyd. Normalizacyjne, Warszawa.
• [13] Polskie Normy (PN- 74/C-04578/03), Wyd. Normalizacyjne, Warszawa.
• [14] Polskie Normy (PN-ISO 5664:2002), Wyd. Normalizacyjne, Warszawa.
• [15] Polskie Normy (PN-73/C-04576/14), Wyd. Normalizacyjne, Warszawa.