The use of disintegrated foam to accelerate anaerobic digestion of activated sludge

• Autorzy: Machnicka A. , Grübel K. , Suschka J.

Warianty tytułu

PL

Wykorzystanie dezintegrowanej piany do przyspieszenia beztlenowej fermentacji osadu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Hydrodynamic disintegration of the activated sludge and foam results in organic matter transfer from the solid phase to the liquid phase. Hydrodynamic disintegration caused an increase of COD value in activated sludge and foam of 220 mgdm^-3 and 609 mgdm^-3- respectively, besides the degree of disintegration increases to 38% and 47% - respectively - after 30 minutes of disintegration. Hydrodynamic cavitation affects positively the degree of disintegration and rate of biogas production. Also addition of a part of digested sludge containing adapted microorganisms resulted in acceleration of the anaerobic process. Addition of disintegrated foam (20% and 40% of volume) to the fermentation processes resulted in an improvement in biogas production by about 173% and 195% respectively - in comparison to activated sludge without disintegration (raw sludge) and 142% and 161% respectively - in comparison to activated sludge with a part of digested sludge (80% raw sludge + 20% digested sludge).

PL

Dezintegracja hydrodynamiczna osadu czynnego oraz piany powoduje uwolnienie materii organicznej z fazy stałej do fazy ciekłej. Dezintegracja 30 minutowa osadu czynnego i piany skutkuje wzrostem wartości ChZT w cieczy odpowiednio o 220 mgdm^-3 i 609 mgdm^-3, a tym samym wzrostem stopnia dezintegracji do 38% i 47% w przypadku osadu czynnego i piany. Kawitacja hydrodynamiczna skutkuje wzrostem stopnia dezintegracji i tempa produkcji biogazu. Ponadto dodanie przefermentowanego osadu z zaadoptowanymi mikroorganizmami przyczynia się do przyspieszenia procesu beztlenowego. Dodatek dezintegrowanej piany (20% i 40% objętościowych) do procesu fermentacji powoduje wzrost wydajności produkcji biogazu odpowiednio o 173% i 195% w porównaniu do produkcji biogazu z. osadu czynnego niepoddanego dezintegracji (osad surowy) i o 142% i 161% w porównaniu do próby osadu czynnego z udziałem objętościowym osadu przefermentowanego (80% osadu surowego + 20%> osadu przefermentowanego.

Słowa kluczowe

EN

foam; activated sludge; fermentation; hydrodynamic disintegration; cavitation; biogas

PL

dezintegracja hydrodynamiczna; osad czynny; piana; kawitacja; fermentacja; biogaz

• Wydawca: Institute of Environmental Engineering, Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Environmental Protection
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 35, no. 3
• Strony: 11--19
• Opis fizyczny: bibliogr. 18 poz., wykr.

Twórcy

autor

Machnicka A.

autor

Grübel K.

autor

Suschka J.

• University of Bielsko-Biała, Institute of Environmental Protection and Engineering ul. Willowa 2, 43-300 Bielsko-Biała, Poland,

Bibliografia

• [1] Antoniadis A., I. Poulios, E. Nikolakaki, D. Mantzavinos: Sonochemical disinfection of municipal waste-water, .J. Hazardous Materials, 146, 492-495 (2007).
• [2] Blackbeard J.R., D.M.D. Gabb. G.A. Ekama, G.v.R. Marais: Identification of filamentous organisms in nutrient removal activated sludge plants in South Africa, Water S A, 14, 29-33 (1988).
• [3] Eaton A.D., L.S. Clesceri, A. P.. Greenberg (eds.): Standard methods for the examination of water and wastewater, 19th editions, American Public Health Association, Washington 1995.
• [4] Hiraoka M., K. Tsumura: Suppression of actinomycete scum production a case study at Senboku waste-water treatment plant, Japan, Wat. Sci. Technol., 16, 83-90 (1984).
• [5] Hiraoka M., S. Takedan-Sakai, A. Yasuda: Highly efficient anaerobic digestion with thermal pretreatment, Wat. Sci. Technol., 17, 529-539 (1984).
• [6] Kumar S.P., A.B. Pandit: Modelling hydrodynamic cavitation, Chem. Eng. Technol., 22, 1017-1027 (1999).
• [7] Kumar S.P., S.M. Kumar, A.B. Pandit: Experimental quantification of chemical effects of hydrodynamic cavitation, Chem. Eng. Sci., 55, 1633-1639 (2000).
• [8] Kunz P., S. Wagner: Results and outlooks of investigations of sewage sludge disintegration - Ergeh-nisse und Perspektiven aits Untersuchungen zur Klarschlammdesintegration, Abwassertechnik, Heft 1 (1994).
• [9] Madoni P., D. Davoli. G. Gibin: Survey of filamentous microorganisms from bulking and foaming activated-sludge plants in Italy, Wat. Res., 34, 1767-1772 (2000).
• [10] Müller J.: Mechanical disintegration of sewage sludge, [in:] Mechanischer KlärschlammaufschluB-, Schriflenereihe "Berichte aus der Verfahrenstechnik" der Fakultat fur Maschinenbau und elektrotechnik der Universitiit Braunschweig, Shaker Verlag, Aachen 1996
• [11] Müller .J.: Disintegration as key-stop in sewage sludge treatment. Wat. Sci. Techno!., 41, 123-139 (2000).
• [12] Phothilangka P.. M.A. Schoen, M. Huber, P. Luchetta, T. Winkler, B. Wett: Prediction of thermal hydrolysis pretreatment on anaerobic digestion of waste activated sludge, Wat. Sci. Technol., 58, 1467-1473 (2008).
• [13] Seviour E.M., C. Williams, B. DeGrey, J.A. Soddell, R.J. Seviour, K.C. Lindrea: Studies on filamentous bacteria from Australian activated sludge plants, Wat. Res., 28, 2335-2342 (1994).
• [14] Sezgin M., M.P. Lechevalier, P.R. Karr, Isolation and identification of actinomycetes present in activated sludge scum, Wat. Sci. Technol, 20, 257-263 (1988).
• [15] Soddell J.A., R.J. Seviour: Microbiology of foaming in activated sludge plants. J. Appl. Bacteriol., 69, 145-176(1990).
• [16] Tiechm A., K. Nickel, U. Neis: The use ultrasound to accelerate the anaerobic digestion of sewage sludge, Wat. Sci. Technol., 36, 121-128 (1997).
• [17] Vichare N.P., P.R. Gogate, A.B. Pandit: Optimization of hydrodynamic cavitation using a model reaction, Chem. Eng. Technol., 23, 683-690 (2000).
• [18] Wang, F., S.H. Lu, M. Ji: Components of released liquid from ultrasonic waste activated sludge disintegration, Ultrasonics Sonochem., 13, 334-338 (2004)