Effect of Ultrasound Field on Dewatering of Sewage Sludge

• Autorzy: Wolski P. , Zawieja I.

Warianty tytułu

PL

Wpływ pola ultradźwiękowego na odwadnianie osadów ściekowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the investigations aimed at the determination of the effect of time and wavelength of ultrasound field on the value of capillary suction time (CST), sludge thickening and dry matter of the excess sludge subjected to the process of stabilization. The investigations were carried out on the excess sludge which comes from communal waste treatment plant. The sludge was exposed to ultrasound field, using ultrasound generator with power of 1500 W, frequency of 20 kHz and amplitude 39.42 ?m (which corresponded to the amplitude of 100%). Sonication of the sludge was carried out for different amplitudes and sonication times. The non-conditioned sludge and the sludge initially conditioned with ultrasound field were subjected to the process of stabilization in laboratory flasks (V = 0.5 dm3) for the period of 10 days. On each day, sludge thickening and dewatering capacities were determined. The sludge subjected to the effect of ultrasound field exhibited elevated levels of CST. However, the sonication time had positive effect on the increase in the degree of thickening for each of the amplitudes studied. Also, the process of stabilization positively affected final thickening and dewatering of the sludge.

PL

W artykule przedstawiono badania mające na celu określenie wpływu czasu i długości fali pola ultradźwiękowego na wartości czasu ssania kapilarnego (CSK), zagęszczania oraz suchej masy osadów nadmiernych poddanych procesowi stabilizacji. Do badań wykorzystano osady nadmierne pochodzące z komunalnej oczyszczalni ścieków. Osady poddano działaniu ekspozycji pola UD, wykorzystując procesor ultradźwiękowy o mocy 1500 W, częstotliwości 20 kHz i długości fali 39,42 ?m (co odpowiadało amplitudzie równej 100%). Nadźwiękawianie osadów prowadzono przy różnych długościach fal i czasach sonifikacji. Osady niekondycjonowane oraz wstępnie kondycjonowane polem UD poddano procesowi stabilizacji w kolbach laboratoryjnych (V = 0,5 dm3) przez okres 10 dni. W każdym dniu prowadzenia procesu oznaczano zdolność osadów do ich zagęszczania i odwadniania. Osady poddane działaniu pola UD posiadały wyższe wartości CSK. Czas nadźwiękawiania miał jednak pozytywny wpływ na zwiększenie stopnia zagęszczania dla każdej z badanych amplitud. Również proces stabilizacji wpłynął pozytywnie na końcowe zagęszczanie i odwadnianie badanych osadów.

Słowa kluczowe

EN

ultrasound field; dewatering; sewage sludge; methane fermentation

PL

pole ultradźwiękowe; odwadnianie; osad ściekowy; osad nadmierny; fermentacja metanowa

• Wydawca: Institute of Environmental Engineering, Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Environmental Protection
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 38, no. 2
• Strony: 25--31
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., wykr.

Twórcy

autor

Wolski P.

autor

Zawieja I.

• Faculty of Engineering and Environmental Protection, Institute of Environmental Engineering, Częstochowa University of Technology, Brzeźnicka 60A, 42-200 Częstochowa, Poland,

Bibliografia

• [1].Barański M., I. Zawieja: Wpływ termicznej hydrolizy na zmiany struktury osadów nadmiernych poddanych stabilizacji beztlenowej, Inżynieria i Ochrona Środowiska, 13, 2, 85-91 (2010).
• [2].Bień J.: Osady ściekowe - teoria i praktyka, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2007.
• [3].Bień J., L. Wolny, I. Zawieja, M. Barański, M. Worwąg: Wpływ termicznej dezintegracji osadów nadmiernych na generowanie lotnych kwasów tłuszczowych, Oczyszczanie ścieków i przeróbka osadów ściekowych, Monografia pod red. Z. Sadeckiej, Zielona Góra, 63-69 (2010).
• [4].Feng X., J. Deng, H. Lei, T. Bai, Q. Fan, Z. Li: Dewaterability of Waste Activated Sludge with Ultrasound Conditioning, Bioresource Technology, 100, 1074-1081 (2009).
• [5].Huan L., J. Yiying, R.B. Mahar, W. Zhiyu, N. Yongfeng: Effects of Ultrasonic Disintegration on Sludge Microbial Activity and Dewaterability, Journal of Hazardous Materials, 161, 1421-1426 (2009).
• [6].Machnicka A, K. Grübel, J. Suschka: The Use of Disintegrated Foam to Accelerate Anaerobic Digestion o Activated Sludge, Archives of Environmental Protection, 35 (3), 11-19 (2009).
• [7].Małkowski M., P. Wolski: Wpływ termicznego kondycjonowania na efektywność odwadniania osadów ściekowych poddanych stabilizacji beztlenowej, Inżynieria i Ochrona Środowiska, 13 (2), 103-109 (2010).
• [8].Onyeche T.I., O. Schläfer, H. Bormann, C. Schräder, M. Sievers: Ultrasonic cell disruption of stabilised sludge with subsequent anaerobic digestion, Ultrasonics, 40, 31-35 (2002).
• [9].Wolski P., L. Wolny, I. Zawieja: Kondycjonowanie osadów nadmiernych poddanych stabilizacji a ich odwadnialność, Inżynieria i Ochrona Środowiska, 13 (1), 67-77 (2010).
• [10].Yin X., X. Lu, P. Han, Y. Wang: Ultrasonic treatment on activated sewage sludge from petro-plant for reduction, Ultrasonics, 44, 397-399 (2006).
• [11].Zawieja I., L. Wolny: Wpływ mocy procesora ultradźwiękowego na biodegradowalność osadów ściekowych, Rocznik Ochrony Środowiska, 13 (2), 1719-1730 (2011).
• [12].Zawieja I., L. Wolny, P. Wolski: Influence of excessive sludge conditioning on the efficiency of anaerobic stabilization process and biogas generation, Desalination, 222, 34-7381 (2008).
• [13].Zawieja I., L. Wolny, P. Wolski: Influence on the modification of food industry excess sludge structure on the effectiveness increase of the anaerobic stabilization process, Polish Journal of Environmental Studies, Series of monographs, 2, 261-267 (2010).
• [14].Zielewicz E.: Indicators of ultrasonic disintegration of sewage sludge, Polish Journal of Environmental Studies, Series of monographs, 2, 268-272 (2010).
• [15].Zielewicz E.: Dezintegracja ultradźwiękowa osadu nadmiernego w pozyskaniu LKT, Politechnika Śląska, Gliwice 2007.