Zastosowanie promieniowania mikrofalowego do kondycjonowania osadów ściekowych

• Autorzy: Wojciechowska E. , Kowalik P.

Warianty tytułu

EN

Application of microwaves for sewage sludge conditioning

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Osady z komunalnych oczyszczalni ścieków charakteryzują się słabą podatnością na odwadnianie i wymagają kondycjonowania. Powszechne stosowanie polielektrolitów do kondycjonowania osadów związane jest z wysokimi kosztami oraz wprowadzaniem do środowiska znacznych ilości środków chemicznych. Z tego względu poszukuje się nowych metod wspomagających odwadnianie osadów ściekowych. Przedstawiono wyniki badań nad zastosowaniem promieniowania mikrofalowego do kondycjonowania osadów ściekowych, prowadzonych w okresie XI 1999 - II 2002. Materiał badawczy stanowiły trzy rodzaje uwodnionych osadów ściekowych z oczyszczalni ścieków "Wschód" w Gdańsku, pochodzące z różnych etapów przeróbki (osad wstępny, mieszany i przefermentowany). Próbki osadów kondycjonowano mikrofalami (częstotliwość 2450 MHz) przy różnych czasach ekspozycji (30𼗈 sekund). Dodatkowo osady kondycjonowano polielektrolitem oraz podwójnie: mikrofalami, a następnie polielektrolitem. W badaniach stosowano 2 rodzaje próbek kontrolnych: próbki niekondycjonowane oraz ogrzewane konwencjonalnie w łaźni wodnej. W próbkach kontrolnych i kondycjonowanych oznaczano opór właściwy, czas ssania kapilarnego, zawartość suchej masy w osadzie odwodnionym w wirówce laboratoryjnej. Analizowano również stopień zanieczyszczenia wód odciekowych. Wykazano, iż promieniowanie mikrofalowe modyfikuje strukturę osadów ściekowych i polepsza ich podatność na odwadnianie.

EN

Introducing of highly effective methods of sewage treatment results in an increase of amounts of generated sludge. Regardless of what method of final sludge utilisation is chosen, dewatering remains a fundamental stage of sludge processing. Since dewaterability of sludges from municipal wastewater treatment plants (WWTPs) is typically poor, conditioning of sludge prior to dewatering is necessary. Commonly applied conditioning with polielectrolytes is expensive and as a result huge amounts of chemicals are introduced to environment. Thus new methods of sludge conditioning are searched. The results of the research, performed in the period from November 1999 to February 2002, on application of microwaves for sewage sludge conditioning are presented. Three types of sewage sludge obtained from municipal WWTP "Wschód" in Gdańsk were analysed: raw primary, mixed and anaerobically digested. The sludge samples were conditioned with microwaves (frequency 2450 MHz, contact times from 30 to 240 s) and with two other methods: polielectrolyte and combined microwaves and polielectolyte. Two kinds of control samples were used: raw (unconditioned) and thermally treated (in a conventional heating process). For control and conditioned samples of sludge the following parameters were measured: specific resistance to filtration, capillary suction time and dry matter content in sludge samples dewatered in a laboratory centrifuge. The concentrations of pollutants (BOD5, COD, Ntot, Ptot) in filtrate obtained during sludge centrifugation were also measured. It was found out that microwaves cause modification of sludge structure resulting in improvement of its dewatering characteristics. The effect of microwave conditioning depended on type of sludge. Microwave conditioning was most effective in case of primary sludge, while the poorest effect was observed in case of anaerobically digested sludge. The most effective dose of microwave radiation for each analysed type of sludge was determined. Comparison of microwave and thermal conditioning indicated that the effect of microwaves on sludge dewaterability was caused by other factors than rise of sludge temperature. The drawback of microwave conditioning was grows of pollutants concentrations in the filtrate.

Słowa kluczowe

PL

kondycjonowanie; osady ściekowe; promieniowanie mikrofalowe; polielektrolity

EN

conditioning; sewage sludge; microwaves; polyelectrolyte

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2003
• Tom: T. 6, nr 2
• Strony: 167--178
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz.

Twórcy

autor

Wojciechowska E.

• Politechnika Gdańska, Wydział Budownictwa Wodnego i Inżynierii Środowiska, ul. Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk

autor

Kowalik P.

• Politechnika Gdańska, Wydział Budownictwa Wodnego i Inżynierii Środowiska, ul. Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk

Bibliografia

• [1] Van der Roest H.F., Roeleveld P., Stamperius P., Optimising sludge treatment in the Netherlands, Water 1999, 21 8-9, 23-25.
• [2] Thostenson E.T., Chou Т.-W., Microwave processing: fundamentals and applications, Composites 1999,30, 1055-1071.
• [3] Kaatze U., Fundamentals of microwaves, Radiat. Phys. Chem. 1995, 45, 539-548.
• [4] Sienkiewicz E., Wpływ mikrofal na odwadnianie osadów ściekowych, Rozprawa doktorska pod kierunkiem prof, dra hab. inż. Piotra Kowalika, Politechnika Gdańska, Gdańsk 2002.
• [5] Ponne C.T., Bartels P.V., Interaction of electromagnetic energy with biological material - relation to food processing, Radiat. Phys. Chem. 1995, 45, 591-607.
• [6] PN-78/C-04541. Woda i ścieki. Oznaczanie suchej pozostałości, pozostałości po prażeniu, straty przy prażeniu oraz substancji rozpuszczonych, substancji rozpuszczonych mineralnych i substancji rozpuszczonych lotnych.
• [7] Hermanowicz W., Dożańska W., Dojlido J., Koziorowski B., Fizyczno-chemiczne badanie wody i ścieków, Arkady, Warszawa 2000.
• [8] Fukas-Płonka Ł., The analysis of methods for measurments of sludge specific resistance, Env. Prot. Eng. 1982, 8, 159-169.
• [9] Meeten G.H., Smeulders J.B.A.F., Interpretation of filterability measured by the capillary suction time method, Chem. Eng. Sei. 1995, 50, 1273-1279.
• [10] Bień J.B., Wolny L., Wpływ fal ultradźwiękowych na wybrane parametry osadów ściekowych, Ochrona Środowiska 1996, 62, 37-39.