Defosfatacja biologiczna a wiek osadu

• Autorzy: Podedworna J.

Warianty tytułu

EN

Biological phosphorus removal and sludge retention time

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Na podstawie doniesień literaturowych i badań własnych omówiono wpływ wieku osadu na przebieg biologicznej defosfatacji ścieków, wykazując, że parametr ten jest równie istotnym czynnikiem dla efektywności wewnątrzkomórkowego wiązania fosforu co powszechnie uznawany za kryterium procesu stosunek łatwo przyswajalnego ChZT/P. Nowe doświadczenia dotyczące istotnej roli wieku osadu autorka odnosi nie tylko do składu ścieków (zawartość lotnych kwasów tłuszczowych, ChZT w ściekach surowych, ChZT/P, źródło związków węgla w ściekach), ale także do odkrytej w latach 90. grupy bakterii, umownie (tymczasowo) nazwanych "bakteriami G". Bakterie te podobnie jak bakterie defosfatacyjne w warunkach beztlenowo-tlenowych mają zdolność poboru substratu w środowisku anaerobowym (z równoczesną kumulacją polisacharydów), stając się tym samym konkurentami we współzawodnictwie o źródło węgla z bakteriami akumulującymi polifosforany (BAP). Udowodniony przy długim wieku osadu nadmierny rozwój "bakterii G", w środowisku zawierającym węglowodany, stwarza niebezpieczeństwo znaczącego obniżenia efektu lub całkowitego rozkładu procesu wzmożonego usuwania fosforu na drodze biologicznej w układach z sekwencyjną zmianą warunków środowiska z beztlenowych na tlenowe. Wpływ wieku osadu potwierdzono w artykule także wynikami wielomiesięcznych badań własnych autorki, wykazując wzrost efektu biologicznego wiązania ortofosforanów wraz z obniżaniem wartości omawianego parametru w szerokim przedziale 5÷18 dób. Tym samym wykazano, że iloraz CHZT/P nie może być uznany za jedyne abiotyczne kryterium biologicznej defosfatacji.

EN

The article contains the discussion, based on literature and own research, on the impact of the activated sludge age on the biological phosphorus removal from the sludge, demonstrating that this parameter is also an important factor for the effectiveness of the intercellular phosphorus accumulation, which is generally deemed to be the criterion of the process relation of the easily assimilated ChZT:P (COD:P). The author refers the new experiences regarding the material role of the sludge age not only to the sludge composition (contents of volatile fatty acids, ChZT (COD) in the raw wastewater, ChZT:P (COD:P), source of carbon compounds in the wastewater, and also the group of bacteria discovered in the 90-ies, called tentatively the "G-bacteria". Those bacteria, like Phosphorus Accumulating Organisms - PAOs have the capacity uptake substrate in the aerobic-anaerobic environment (with the simultaneous accumulation of polysaccharides), thus becoming competitors in the struggle for the source of carbon from PAO. Excessive development of the "G-bacteria" with the old activated sludge age in the environment containing carbohydrates, threatens with the significant reduction of the effect or the total decomposition of the process of intensified biological dephosphorisation in the systems of sequencing changes from anaerobic to aerobic conditions. The article confirms the sludge age impact based on the results of the author’s months-long research, demonstrating the enhanced effect of the biological ortophosphates accumulation accompanied by the reduced value of the parameter under consideration in the broad range of 5悎 days. By the same, it was demonstrated that the ChZT:P ratio cannot be considered to be the only abiotic criterion of the biological phosphorus removal.

Słowa kluczowe

PL

biologiczna defosfatacja; wiek osadu; bakterie G

EN

biological phosphorus removal; activated sludge age; g-bacteria

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2004
• Tom: T. 7, nr 1
• Strony: 81--92
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz.

Twórcy

autor

Podedworna J.

• Politechnika Warszawska, Instytut Zaopatrzenia w Wodę i Budownictwa Wodnego, ul. Nowowiejska 20, 00-653 Warszawa

Bibliografia

• [1] Shapiro J., Induced rapid release and uptake of phosphate by microorganisms, Science 1967, 155,1269-1278.
• [2] Barnard J.L., Cut P and N without chemicals. Water and Wastes Eng. 1974, 11(7), 33-36.
• [3] Fuhs G.W., Chen M., Phosphate removal in the activated sludge process. Microbiol. Ecology 1975, 2, 119-119.
• [4] Nicholls H.A., Osborn D.W., Optimization of the activated sludge process for biological removal of phosphorus, Prog, in Water Tech. 1978, 10, 2.
• [5] Fukase T., Shibata M., Miyaji Y., Studies on the mechanism of biological phosphorus removal, Jpn J. Water Pollut. Res. 1982, 5, 309-317. 
• [6] Marais G. v R., Loewenthal R.C., Siebritz J.P., Review: Observations supporting phosphate removal by biological excess uptake, Wat. Sei. Technol. 1983, 15, 15-41 (Phosphate removal in biological treatment processes, Proceedings of a seminar, ed. H.N.S. Wiechers, 1982).
• [7] Arvin E., Biological removal of phosphorus from waste water, CRC Critical Rev. Environmental Control. 1985,15, 24-32.
• [8] Satoh H., Mino R., Matsuo T., Uptake of organic substrates and accumulation of polyhydroxyalkanoates linked with glycolysis of intercellular carbohydrates under anaerobic conditions in the biological excess phosphate removal processes, Wat. Sei. Technol. 1992, 26, 993-942.
• [9] Satoh H., Mino R., Matsuo T., Deterioration of enhanced biological phosphorus removal by the domination of microorganisms without polyphosphate accumulation, Wat Sei. Technol. 1994, 30, 203-211.
• [10] Mino T., Satoh H., Matsuo T., Metabolism of different bacterial populations in enhanced biological phosphate removal processes, Wat. Sei. Technol. 1994, 20, 67-70.
• [11] Čech J.S., Hartman P., Glucose induced breakdown of enhanced biological phosphate removal, Environ. Technol. 1990, 11, 651-656.
• [12] Čech J.S., Hartman P., Competition between polyphosphate and polysaccharide accumulating bacteria in enhanced biological phosphate removal system, Wat. Res. 1993, 27,1219-1225.
• [13] Appeldoorn K.J., Kortstee G.J.J., Zehnder A.J.B., Biological phosphate removal by activated sludge under defined conditions, Wat. Res. 1992, 4, 453-460.
• [14] Liu Y-H., Low sludge carbohydrate content: a prerequisite in enhanced biological phosphate removal, Water Environ. Res. 1997, 69, 1290-1295.
• [15] Rodrigo M.A., Seco A., Penya-Roja J.M., Ferver J., Influence of sludge age on enhanced phosphorus removal in biological systems, Wat. Sei. Technol. 1996, 34, 41-48.
• [16] Rodrigo M.A., Seco A., Ferver J., Penya-Roja J.M., The effect of sludge age on the deterioration of the enhanced biological phosphorus removal process, Environ. Technol. 1999, 20, 1055-1063.
• [17] Podedworna J., Zintegrowane usuwanie azotu i fosforu w reaktorze SBR z długotrwałym dawkowaniem ścieków poprzez selektor, Prace Naukowe PW, Inżynieria Środowiska z. 41, Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa 2002.
• [18] Colmanarejo M.F., Bustos A., Garcia M.G., Borja R., Banks C.J., An analysis of the factors that influence biological phosphorus removal (BPR) in a sequencing batch anaerobic/aerobic reactor, Bioprocess Engineering 1988, 19, 171-174.
• [19] Barnard J.L., Projektowanie oczyszczalni z osadem czynnym usuwających związki biogenne, Materiały Seminarium Szkoleniowego nt. Filozofia projektowania a eksploatacja oczyszczalni ścieków, Kraków 2000, 13-59.