Kondycjonowanie osadów nadmiernych poddanych stabilizacji a ich odwadnialność

• Autorzy: Wolski P. , Wolny L. , Zawieja I.

Warianty tytułu

EN

The impact of conditioning of stabilized excess sewage sludge on water remowal

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Decydujące znaczenie w przeróbce osadów ściekowych i ich ostatecznym unieszkodliwianiu ma objętość i uwodnienie. W celu poprawy właściwości osadów, w tym także struktury, prowadzi się zabiegi kondycjonujące, które ułatwiają usuwanie wody z osadów w procesach ich odwadniania. Celem przedstawionych badań było określenie zależności pomiędzy kondycjonowaniem osadów nadmiernych polem ultradźwiękowym, zwiększającym biodegradowalność osadów, a poprawą efektywności ich odwadniania. Do badań stosowano osady nadmierne, pochodzące z przemysłu spożywczego (90%) w mieszaninie z osadami przefermentowanymi (10%). W pierwszym etapie badań osady poddano wstępnie dezintegracji ultradźwiękowej w celu intensyfikacji procesu stabilizacji beztlenowej. Za najkorzystniejszą amplitudę drgań uznano A = 36,6 µm oraz czas ekspozycji pola ultradźwiękowego 240 s. W następnym etapie badań wykonano serie doświadczeń, określających podatność na odwadnianie ustabilizowanych po 25 dobach fermentacji mezofilowej osadów nadmiernych. Przed procesem odwadniania osady kondycjonowano polielektrolitami z grupy Praestoli. Wstępne kondycjonowanie osadów nadmiernych polem ultradźwiękowym wpłynęło na poprawę stopnia ich dezintegracji. Po 25 dniach fermentacji uzyskano 66% stopień przefermentowania osadów oraz obniżenie wartości uwodnienia końcowego o 6,1% w porównaniu do osadów nieustabilizowanych. Zastosowanie polielektrolitów było kolejnym zabiegiem kondycjonującym, który skutkował obniżeniem wartości oporu właściwego badanych osadów. Równolegle prowadzono obserwacje struktury kondycjonowanych osadów.

EN

Sewage sludge volume and water content are very important in sludge treatment and disposal. To improve the sludge properties as well as the structure sewage sludge was subjected to conditioning treatments which allowed to remove more water from the sludge during the process of dewatering. The aim of the presented investigations was to determine the relationships between the excess sludge conditioning with ultrasonic field which affect the sludge biodegradability and the improvement of sludge dewatering efficiency. The mixture of excess sludge from food industry (90%) with fermented sludge (10%) was used for the investigations. In the first stage of the investigations the sludge was initially disintegrated by ultrasounds in order to intensify the process of anaerobic stabilization. The most advantageous amplitude of ultrasonic field was A = 36.6 µm and the sonification time was 240 s. The monitoring of the disintegration effect was based on the changes in chemical oxygen demand (COD) value and volatile fatty acids (VFA) of sludge liquid. In the next stage the series of experiments were conducted to determine the susceptibility towards dewatering of the stabilized excess sludge after 25 days of mesophilic fermentation. Before dewatering in the vacuum filtration process the sludge was conditioned with polyelectrolytes belonging to the Praestol group. The preliminary conditioning of the excess sludge with ultrasonic field improved disintegration degree. After 25 days of fermentation the digestion degree was 66% and the decrease of the final sludge volume by 6.1% in comparison to non-stabilized sludge was observed. Other conditioning treatments included the application of polyelectrolytes. In result the decrease in sludge resistance was obtained. At the same time the structure of conditioned sludge was observed.

Słowa kluczowe

PL

osady nadmierne; pole ultradźwiękowe; fermentacja metanowa; kondycjonowanie; uwodnienie

EN

excess sludge; ultrasonic field; methane fermentation; conditioning; water content

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 13, nr 1
• Strony: 67--77
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz.

Twórcy

autor

Wolski P.

autor

Wolny L.

autor

Zawieja I.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii i Ochrony Środowiska Instytut Inżynierii Środowiska, ul. Brzeźnicka 60a, 42-200 Częstochowa

Bibliografia

• [l] Bień J., Osady ściekowe - teoria i praktyka. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej. Częstochowa 2007.
• [2] Leschber R., Spinosa L., Developmenls in sludge characterization in Europe, Wat. Sci. Technol. 1998, 38, 2, 1-7.
• [3] Chu C.P., Lee D.J., Chang C.Y., Energy demand in sludge dewatering, Wat. Res. 2005, 39, 1858-1868.
• [4] Skalmowski K., Poradnik gospodarowania odpadami. Wydawnictwo Verlag Dashofer. Warszawa 1999.
• [5] Janosz-Rajczyk M, Dąbrowska L., Płoszaj J., Zmiany zawartości metali ciężkich podczas fermentacji metanowej kondycjonowanych osadów ściekowych. Inżynieria i Ochrona Środowiska 2003, 6, 2, 157-166.
• [6] Bień J.B., Zawieja I., Wpływ alkalicznego kondycjonowania osadów nadmiernych na intensyfikację produkcji biogazu w procesie stabilizacji beztlenowej. Inżynieria i Ochrona Środowiska 2005, 8. 2. 201-209.
• [7] Jaroszyński T., Socha L., Aktualny stan gospodarki osadowej w Polsce. Mat. Konf. nt. Nowe spojrzenie na osady ściekowe - odnawialne źródła energii, część 1. Częstochowa 2003. 230--242.
• [8]|Zielewicz-Madej E., Szwabowska K., Fukas-Płonka Ł.,. Kawczyński A., Zmiany odwadnialności osadu w procesie fermentacji. Krajowa Konferencja Naukowo-Techniczna nt. Problemy gospodarki osadowej w oczyszczalniach ścieków. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej. Częstochowa 1993, 69-77.
• [9] Pietraszek P., Podedworna J., Ćwiczenia laboratoryjne z. technologii osadów ściekowych. Wydawnictwa Politechniki Warszawskiej. Warszawa 1992.
• [10] Bień J.B., Matysiak B., Bień J.D., Charakterystyki reologiczne osadów ściekowych kondycjonowanych polielektrolitami. Mat. Konf. nt. Osady ściekowe - problem aktualny. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej. Częstochowa-Ustroń 2001. 30-39.
• [11] Lee C.H., Liu J,C., Sludge dewaterability and floc structure in dual polymer conditioning. Advances in Environmental Research 2001. 5, 129-136.
• [12] Raport "Badania osadów ściekowych z Zakładu Produkcyjnego "Jurajska". Instytut Ekologii i Terenów Uprzemysłowionych. Katowice 2009.
• [13] Hermanowicz W., Dojlido J., Dożańska W., Koziarowski B., Zerbe J., Fizyczno-chemiczne badania wody i ścieków. Arkady. Warszawa 1999.
• [14] Polskie Normy (PN-91/C-04540/05). Wydawnictwo Normalizacyjne, Warszawa.
• [15] Polskie Normy (PN-EN-12879). Wydawnictwo Normalizacyjne. Warszawa.
• [16] Polskie Normy (PN-75/C-04616W). Wydawnictwo Normalizacyjne. Warszawa.
• [17] Polskie Normy (PN-74/C-04540/00). Wydawnictwo Normalizacyjne. Warszawa.
• [18] Polskie Normy (PN-74/C-04540/00). Wydawnictwo Normalizacyjne. Warszawa.
• [19] Polskie Normy (PN-74/C-04578/03). Wydawnictwo Normalizacyjne. Warszawa.
• [20] Polskie Normy (PN-ISO 5664:2002). Wydawnictwo Normalizacyjne. Warszawa.
• [21] Polskie Normy (PN-73/C-04576/14). Wydawnictwo Normalizacyjne. Warszawa.
• [22] Zawieja I., Wolny L., Wolski P., Influence of excessive sludge conditioning on the efficiency of anaerobic stabilization process and biogas generation. Desalination 2008. 222, 374-381.