Wpływ stopnia dezintegracji osadów ściekowych na ich podatność na rozkład beztlenowy

• Autorzy: Cimochowicz-Rybicka M. , Tomczak-Wandzel R.

Warianty tytułu

EN

The effect of sewage sludge disintegration degree on its anaerobic degradability

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W ramach badań nad zastosowaniem dezintegracji jako technologii podnoszącej efektywność techniczną i technologiczną przeróbki osadów ściekowych wyznaczono stopień dezintegracji osadów nadmiernych w zależności od zmian parametrów dezintegracji ultradźwiękowej. Przeprowadzono fermentację badanych osadów, a następnie wykonano testy aktywności metanogennej przygotowanej biomasy beztlenowej. Badaniom poddano osady: dezintegrowane - nadmierny z miejskiej oczyszczalni ścieków Kraków-Kujawy, a także z miejskiej oczyszczalni Gdańsk-Wschód oraz osady wstępne z tych samych oczyszczalni. Wykonano analizy osadów pod kątem zawartości suchej masy i suchej masy organicznej oraz ChZT w celu określenia stopnia dezintegracji osadów oraz analizę podstawowych parametrów dezintegracji ultradźwiękowej: natężenia ultradźwięków, czasy sonifikacji, wysokość położenia sonotrody. W badaniach fermentacyjnych uzyskano wzrost produkcji gazu po zastosowaniu dezintegracji ultradźwiękowej osadów nadmiernych zgodnie z przewidywaniem na podstawie literatury. Mniejsze różnice natomiast zanotowano w próbkach z osadami mieszanymi: wstępne + nadmierne dezintegrowane. Przeprowadzone testy aktywności dla tych próbek wykazały mniejsze szybkości w produkcji biogazu.

EN

The research work focused on application of disintegration as a pre-treatment technology enhancing both technical and technological efficiency of sewage sludge processing. During the experiments efficiency of excess sludge disintegration was determined as a function of ultrasound disintegration parameters. First anaerobic digestion of sludge was performed and then methanogenic activity tests were carried on the digested biomass. The following types of sludge were analyzed: excess sludge from the Kraków-Kujawy municipal WWTP and Gdańsk--Wschód municipal WWTP as well as primary sludge from the both plants. Total dry solids, total organic dry solids and COD were analyzed in sludge samples, to estimate the extension of disintegration. Additionally, the parameters of ultrasonic disintegration were analyzed such as: sound intensity, sonication time and the elevation of a sonotrode. Disintegration of excess sludge from the Kraków and Gdańsk WWTP were carried out simultaneously at the same values of ultrasound parameters. During anaerobic digestion an increase of biogas production was observed after ultrasound process of excess sludge, as it was reported in literature. Small differences were observed in mixed samples: primary + excess disintegrated sludge. Activity test performed for these samples showed lower biogas production rates. In the paper the interpretation of this phenomenon was presented as well as its evaluation in terms of technical applications.

Słowa kluczowe

PL

osady ściekowe; dezintegracja; fermentacja osadu; metan; biogaz

EN

wastewater sludge; disintegration; sludge fermentation methane; biogas

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2008
• Tom: T. 11, nr 1
• Strony: 83--94
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz.

Twórcy

autor

Cimochowicz-Rybicka M.

autor

Tomczak-Wandzel R.

• Politechnika Krakowska, Instytut Zaopatrzenia w Wodę i Ochrony Środowiska. Katedra Technologii Środowiskowych,

Bibliografia

• [1] Müller J., Lehne G., Schwedes J., Battenberg S., Näveke R., Kopp J., Dichtl N. et. Al., Disintegration of sewage sludges and influence on anaerobic digestion, Water Science and Technology 1998, 38, 8-9, 425-433.
• [2] Cimochowicz-Rybicka M., Żeglin-Kurbiel K., Banaś J., Trends in intensification of the anaerobic digestion process at modern wastewater treatment plants, Joint Polish-Swedish Reports, TRITA-LWR REPORT 3004-SE, nr. 10, Royal Institute of Technology, Stockholm 2003, 57-66.
• [3] Zielewicz-Madej E., Sorys P., Dezintegracja ultradźwiękowa osadu nadmiernego, Forum Eksploatatora 2007, 2(29), 45-52.
• [4] Zielewicz-Madej E., Fukas-Płonka Ł., Wpływ dezintegracji ultradźwiękowej osadu na efekty fermentacji metanowej, Mat. XII Konf. Naukowo-Technicznej Osady ściekowe - problem aktualny, Częstochowa 2001, 149-154.
• [5] Bień J. B., Szparkowska L, Wpływ dezintegracji ultradźwiękowej osadów ściekowych na przebieg procesu stabilizacji beztlenowej, Inżynieria i Ochrona Środowiska 2004, 7, 3-4, 341-352.
• [6] Bougrier C., Carrère H., Delgenes J. P., Solubilisation of waste-activated sludge by ultrasonic treatment, Chemical Engineering Journal 2005, 106, 2, 163-169.
• [7] Ödegard H., Sludge minimization technologies - an overview, Water Science and Technology 2004, 49, 10, 31-40.
• [8] Tiehm A., Nickel K., Zellhorn M., Neis U., Ultrasonic waste activated sludge disintegration for improving anaerobic stabilization, Water Research 2001, 35, 8, 2003-2009.
• [9] Cimochowicz-Rybicka M., Biomass evaluation as a measurement of sludge digestion ability for design purposes, Mat. Międzynarodowej Konferencji Bioremerdiation of Soil and Groundwater, Kraków 2004, 295-300.
• [10] Gonze E., Pillot S., Valette E., Gonthier Y., Bernis A., Utrasonic treatment of an aerobic activated sludge in a batch reactor, Chemical Engineering and Processing 2003, 42, 12, 965-975.
• [11] Cimochowicz-Rybicka M., Rybicki S., Application of sludge methanogenic activity to predict its ability to digestion process, Joint Polish-Swedish Reports TRITA-LWR REPORT nr 5, Royal Institute of Technology, Stockholm 1999, 33-42.