Application of the filtration bed with a foamsand filling for treatment of sewage with an elevated concentration of ammonia nitrogen

• Autorzy: Dacewicz Ewa

Identyfikatory

DOI

10.14597/INFRAECO.2019.3.1.013

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The two-stage technological system for the treatment of domestic sewage, characterized by an elevated concentration of ammonium nitrogen, consisted of a settling tank and a vertical flow multi-layer filter bed with a sponge-sand filling was analyzed. In the upper part of the filling in the form of spongy polyurethane foams there was the removal of hardly decomposable organic compounds and ammonium nitrogen without the need for additional aeration. In the lower layer of quartz sand, the removal of orthophosphates and pathogenic bacteria took place. After 400 days of operation, multi-layered filter beds achieved high average removal efficiency under variable hydraulic load conditions. The upper 30 cm layer of waste foams used, combined with the 60-cm bottom layer of sand, proved to be very effective in the removal of ammonium nitrogen and organic compounds. The degree of N-NH4 + , CODCr and BOD5 elimination was at 91.6, 77.4 and 91.7% respectively. The 30-cm upper layer of waste foams used combined with the 60-cm lower layer of sand allowed for removal of Escherichia coli in 98.9% on average, whereas coliform bacteria - in 95.0%.

Słowa kluczowe

EN

filtration bed; polyurethane foams; sewage; treatment

• Wydawca: Stowarzyszenie Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich
• Czasopismo: Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich
• Rocznik: 2019
• Tom: nr III/1
• Strony: 165--180
• Opis fizyczny: Bibliogr. 42 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dacewicz Ewa

• University of Agriculture in Cracow Department of Sanitary Engineering and Water Management, phone: [phone]

Bibliografia

• Anda, J., López-López, A., Villegas-García, E., Valdivia-Aviña, K. (2018). High-strength domestic wastewater treatment and reuse with onsite passive methods. Water, 10(2): 99.
• Awuah, E., Amankwaah-Kuffour, R., Gyasi, S.F., Lubberding, H.J., Gijzen, H.J. (2014). Characterization and management of domestic wastewater in two suburbs of Kumasi, Ghana. Research Journal of Environmental Sciences, 8(6): 318-330.
• Budzińska, K., Berleć, K., Traczykowski, A., Pawlak, P. (2007). Assess the effectiveness of removing microbiological contaminants from wastewater using leaching field. Zeszyty Naukowe Wydziału Budownictwa i Inżynierii Środowiska, Politechnika Koszalińska: 623-633.
• Bugajski, P., Kaczor, G., Bergel, T. (2015). Niezawodność usuwania azotu ze ścieków w zbiorczej oczyszczalni z sekwencyjnym reaktorem biologicznym. Acta Scientiarum Polonorum. Formatio Circumiectus, 14(3): 19-27.
• Chmielowski, K., Dacewicz, E., Bedla, D., Mazur, R. (2018). Zastosowanie odpadów z tworzyw sztucznych w biofiltrach do oczyszczania ścieków bytowych. Przemysł Chemiczny, 97 (9): 1456-1459.
• Chmielowski, K. (2013). Skuteczność oczyszczania ścieków w przydomowej oczyszczalni z wykorzystaniem zmodyfikowanego filtru żwirowo-piaskowego. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich, 1(1): 1-224.
• Dacewicz, E., Jurik, Ľ. (2019). Application of a double layer sand filter with a PUR foams layer in the treatment of domestic sewage with an increased content of ammonia nitrogen. Acta Scientiarum Polonorum. Formatio Circumiectus (in press).
• Dacewicz, E., Kaczor, G., Bugajski, P. (2018). Wpływ wybranych miąższości filtrów piaskowych o przepływie pionowym na jakość oczyszczonych ścieków bytowych. Rocznik Ochrony Środowiska, 20: 1546-1563.
• Dacewicz, E., Chmielowski, K. (2019). Application of multidimensional clustering for an assessment of pollutants removal from domestic wastewater using a filter with a plastic waste filling. Journal of Water Process Engineering, 29: 100794.
• Dębska, A., Jóźwiakowski, K., Gizińska-Górna, M., Pytka, A., Marzec, M., Sosnowska, B., Pieńko, A. (2015). The efficiency of pollution removal from domestic wastewater in constructed wetland systems with vertical flow with common reed and glyceria maxima. Journal of Ecological Engineering, 16(5): 110-118.
• Henze, M. (1997). Basic biological processes, in: Wastewater treatment (pp. 55-112). Springer, Berlin, Heidelberg.
• Henze, M., Comeau, Y. (2008). Wastewater characterization, in: Biological wastewater treatment: Principles modelling and design, 33-52.
• Jucherski, A., Nastawny, M. (2012). Efektywność usuwania azotu ze ścieków bytowych w zraszanych złożach keramzytowych o różnym obciążeniu hydraulicznym i różnym ładunku substratu organicznego. Problemy Inżynierii Rolniczej, 20.
• Jóźwiakowski, K. (2017). Skuteczność usuwania związków biogennych w filtrach piaskowych z poziomym przepływem ścieków. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie, 17.
• Kaczor, G., Bugajski, P. (2006a). Ładunki związków biogennych w ściekach odprowadzanych z przydomowych oczyszczalni jako zagrożenie jakości wód powierzchniowych. Gaz, Woda i Technika Sanitarna: 21-23.
• Kaczor, G., Bugajski, P. (2006b). Usuwanie związków biogennych w przydomowych oczyszczalniach ścieków typu Turbojet i Biocompact. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich, 2(2): 65-75.
• Kauppinen, A., Martikainen, K., Matikka, V., Veijalainen, A. M., Pitkänen, T., HeinonenTanski, H., Miettinen, I. T. (2014). Sand filters for removal of microbes and nutrients from wastewater during a one-year pilot study in a cold temperate climate. Journal of Environmental Management, 133: 206-213.
• Khan, A.A., Gaur, R.Z., Mehrotra, I., Diamantis, V., Lew, B., Kazmi, A.A. (2014). Performance assessment of different STPs based on UASB followed by aerobic post treatment systems. Journal of Environmental Health Science and Engineering, 12(1): 43.
• Khan, A.A., Gaur, R.Z., Kazmi, A.A., Lew B. (2013). Sustainable post treatment options of anaerobic effluent. In Biodegradation-Engineering and Technology. IntechOpen.
• Metcalf & Eddy (1991). Wastewater Engineering, Treatment, Disposal, Reuse. Third edition. McGraw-Hill Ltd. New York.
• Michalkiewicz, M., Jeż-Walkowiak, J., Dymaczewski, Z., Sozański, M.M. (2011). Dezynfekcja ścieków. Inżynieria Ekologiczna: 38-51.
• Miksch, K., Sikora, J. (2010). Biotechnologia ścieków. PWN, Warszawa.
• Nancy, A.B., Josephine, M., Lizzy, M.A. (2014). Slow sand filtration of secondary sewage effluent: Effect of sand bed depth on filter performance. Int. J. Innov. Research Science, Engineering and Technology, 3(8): 2319-8753.
• Nurmiyanto, A., Ohashi, A. (2019). Downflow Hanging Sponge (DHS) Reactor for Wastewater Treatment-A Short Review. In MATEC Web of Conferences (Vol. 280, p. 05004). EDP Sciences.
• Okubo, T., Takahashi, M., Kubota, K., Harada, H., Tokita, M., Uemura, S., Maeno, K. (2015). Evaluation of Water Flow and Oxygen Uptake of Sponge Support Media in DHS Reactor Developed for Sewage Treatment in Developing Countries. Journal of the Japanese Society for Experimental Mechanics, 15(1): 30-37.
• Olańczuk-Neyman, K., Quant, B. (2015). Dezynfekcja ścieków. Wyd. Seidel-Przywecki, Warszawa.
• Onodera, T., Tandukar, M., Sugiyana, D., Uemura, S., Ohashi, A., Harada, H. (2014a). Development of a sixth-generation down-flow hanging sponge (DHS) reactor using rigid sponge media. Bioresour. Technol., 152: 93.
• Onodera, T., Yoochatchaval, W., Sumino, H., Mizuochi, M., Okadera, T., Fujita, T., Banjongproo, P., Syutsubo, K. (2014b). Pilot-scale experiment of down-flow hanging sponge for direct treatment of low-strength municipal wastewater in Bangkok, Thailand. Bioprocess Biosyst. Eng., 37(1): 2281-2287.
• Pawełek, J., Bugajski, P. (2017). Rozwój przydomowych oczyszczalni ścieków w Polsce - zalety i wady rozwiązań. Acta Sci. Pol. Formatio Circumiectus, 16: 3-14.
• Rozporządzenie…2014. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 18 listopada 2014 r. w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi, oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego. Dz.U. 2014 poz. 1800.
• Seeger, E. M., Braeckevelt, M., Reiche, N., Müller, J. A., Kästner, M. (2016). Removal of pathogen indicators from secondary effluent using slow sand filtration: Optimization approaches. Ecological Engineering, 95: 635-644.
• Spychała, M., Nieć, J. (2013). Impact of septic tank sludge on filter permeability. Environ. Prot. Eng., 39 (2): 77-89.
• Tandukar, M., Ohashi, A., Harada, H. (2007). Performance comparison of a pilot scale UASB and DHS system and activated sludge process for the treatment of municipal wastewater. Water Res., 41: 2697-2705.
• Tawfik, A., Ohashi, A., Harada, H. (2006). Sewage treatment in a combined upflow anaerobic sludge blanket (UASB)-down-flow hanging sponge (DHS) system. Biochemical Engineering Journal, 29(3): 210-219.
• Tawfik, A., El-Gohary, F., Ohashi, A., Harada, H. (2010). Effect of sponge volume on the performance of down-flow hanging sponge (DHS) system treating UASB reactor effluent. Bioprocess Biosyst. Eng. J., 33: 779-785.
• Tawfik, A., Klapwijk, A. (2010). Polyurethane rotating disc system for post-treatment of anaerobically pre-treated sewage. J Environ Manage 91: 1183-1192.
• Tawfik, A., Wahab, R.A, Al-Asmer, A. (2011). Effect of hydraulic retention time on the performance of down-flow hanging sponge system treating grey wastewater. Bioprocess Biosyst. Eng., 34: 767-776.
• Uemura, S., Okubo, T., Maeno, K., Takahashi, M., Kubota, K. Harada, H., (2016). Evaluation of Water Distribution and Oxygen Mass Transfer in Sponge Support Media for a Down-flow Hanging Sponge Reactor, International J. Envir. Res., 10 (2): 265-272.
• Wąsik, E., Chmielowski, K. (2017). Ammonia and indicator bacteria removal from domestic sewage in a vertical flow filter filled with plastic material. Ecol. Eng, 106: 378-384. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2017.05.015.
• Wąsik, E., Chmielowski, K. (2019). Effectiveness of indicator bacteria removal in vertical flow filters filled with natural materials. Environment Protection Engineering, 45(2): 83-93, DOI: 10.5277/epe190206.
• Yaya Beas, R.E., Kujawa-Roeleveld, K., van Lier, J. B., Zeeman, G. (2015). A downflow hanging sponge (DHS) reactor for faecal coliform removal from an upflow anaerobic sludge blanket (UASB) effluent. Water Science and Technology, 72(11): 2034-2044.
• Yoochatchaval, W., Onodera, T., Sumino, H., Yamaguchi, T., Mizuochi, M., Okadera, T., Syutsubo, K. (2014). Development of a down-flow hanging sponge reactor for the treatment of low strength sewage. Water Science and Technology, 70(4): 656-663.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).