The influence of ultrasonic field on chemical and microbiological parameters of stabilized excessive sludge

• Autorzy: Brzeska K. , Wolny L.

Warianty tytułu

PL

Wpływ pola ultradźwiękowego na parametry chemiczne i mikrobiologiczne stabilizowanych osadów nadmiernych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Anaerobic stabilization is one of the processes applied in modification of sewage sludge. That process is based on biochemical decomposition of macromolecular compounds in participation of suitable microbes. Usage of conditioning technology for sewage sludge before anaerobic stabilization leads to time reduction of that process. The investigations were done on excessive sludge coming from Cen-tral Wastewater Treatment Plant "Warta" S.A. in Częstochowa. Due to fact, that excessive sludge has structure consists of agglomeration of microbes cell it is unsusceptible for anaerobic stabilization. Active ultrasonic field application causes decomposition of microbes cells membranes and release of organic compounds from their interiors. This process increases the effectiveness of anaerobic stabilization. Process of anaerobic stabilization was carried out for 28 days in temperature of 37°C. First sample of excessive sludge was stabilized without conditioning, second sample was stabilized after conditioning in specified parameters of active ultrasonic field. During anaerobic stabilization the following chemical analysis were done: dry matter, mineral dry matter, organic dry matter, volatile fatty acids (VFA), pH, alkalinity, acidity, Kjeldahl general nitrogen, ammonium nitrogen, chemical oxygen demand (COD), general phosphorus. Additionally, microbiological tests of microbes of Escherichia coli, psychrophiles and mezophiles microorganisms were done.

PL

Jednym z procesów stosowanych w przeróbce osadów ściekowych jest stabilizacja beztlenowa. Proces ten polega na biochemicznym rozkładzie wielkocząsteczkowych związków przy udziale odpowiedniego typu bakterii. Zastosowanie techniki kondycjonowania osadów przed stabilizacją beztlenową powoduje skrócenie czasu trwania tego procesu. Badania prowadzono na osadzie nadmiernym pobranym z oczyszczalni "Warta" w Częstochowie. Osad nadmierny tworzy strukturę niepodatną na stabilizację beztlenową, ma ona bowiem postać aglomerowanych komórek mikroorganizmów mało podatnych na rozkład biologiczny. Zastosowanie czynnego pola ultradźwiękowego w tego rodzaju osadzie powoduje rozerwanie błon komórkowych bakterii, co z kolei przyczynia się do uwolnienia związków organicznych z ich wnętrza. Proces ten zwiększa skuteczność stabilizacji beztlenowej. Proces stabilizacji beztlenowej prowadzano przez 28 dni w temperaturze 37°C. W pierwszej części doświadczenia stabilizowano osady niepoddane metodzie kondycjonowania, natomiast w drugiej części doświadczenia stabilizację prowadzono po uprzednim zastosowaniu pola ultradźwiękowego o określonych parametrach. Podczas trwania stabilizacji beztlenowej wykonywano analizy chemiczne, takie jak: sucha masa, sucha masa mineralna, sucha masa organiczna, zasadowość, kwasowość, pH, ChZT, lotne kwasy tłuszczowe, azot amonowy, azot ogólny Kjeldahla, fosfor ogólny. Wykonano również oznaczenia mikrobiologiczne na obecność bakterii typu Escherichia coli, mikroorganizmów psychrofilowych oraz mezofilowych.

Słowa kluczowe

EN

excessive sludge; anaerobic stabilization; ultrasonic field; biogas; microorganisms

PL

mikroorganizmy; biogaz; pole ultradźwiękowe; nadmierny osad; parametry chemiczne; parametry mikrobiologiczne

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Elektrotechniki
• Czasopismo: Prace Instytutu Elektrotechniki
• Rocznik: 2011
• Tom: Z. 252
• Strony: 157--158
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Brzeska K.

autor

Wolny L.

• Technical University of Częstochowa,

Bibliografia

• 1. Bień J.B.: Osady ściekowe – teoria i praktyka, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa, 2007.
• 2. Podedworna J., Umiejewska K.: Technologia osadów ściekowych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Warszawa, 2008.
• 3. Bień J.B., Szparkowska I.: Wpływ dezintegracji ultradźwiękowej osadów ściekowych na przebieg procesu stabilizacji beztlenowej, Inżynieria i Ochrona Środowiska, 7, 3-4, 2004, 341-352.
• 4. Brzeska K., Wolny L., Zawieja I., Worwąg M.: The determination of VFA and COD changes within the excessive sludge under the influence of ultrasonic waves, Recent AdvancesIn Numerical Modelling, edited by J. Sikora, W. Wójcik and S. Wójtowicz, Electrotechnical Institute Publishing House, Warsaw-Lublin 2009, 117-122.
• 5. Norma PN-75/C-04616/07 Woda i ścieki. Badania specjalne osadów. Oznaczanie zdolności osadów ściekowych do fermentacji i stopnia ich przefermentowania w warunkach statycznych i w procesie ciągłym.
• 6. Norma PN-75/C-04576.15 Woda i ścieki. Badania zawartości związków azotu. Oznaczanie azotu amonowego w osadach ściekowych.
• 7. Norma PN-75/C-04576.17 Woda i ścieki. Badania zawartości związków azotu. Oznaczanie azotu ogólnego Kjeldahla w osadach ściekowych.
• 8. Norma PN-75/C-04616.04 Woda i ścieki. Badania specjalne osadów. Oznaczanie kwasów tłuszczowych lotnych w osadach ściekowych i wodach nadosadowych metodą destylacji z parą wodną.
• 9. Norma PN-C-04537-14:1998 Woda i ścieki. Badania zawartości związków fosforu. Oznaczanie fosforu ogólnego w osadach ściekowych.
• 10. Pawlaczyk-Szpilowa M.: Mikrobiologia wody i ścieków. PWN, Warszawa, 1982.
• 11. Tiehm A., Nickel K., Zellhorn M., Neis U.:Ultrasonic waste activated sludge disintegration for improving anaerobic stabilization, Wat. Res., Vol. 35, No. 8, 2001, pp. 2003-2009.
• 12. Zawieja I., Wolny L., Wolski P.: Influence of excessive sludge conditioning on the efficiency of anaerobic stabilization process and biogas generation, Desalination 222 ,2008, 374-381.