Badania efektywności procesu flotacji i właściwości osadów poflotacyjnych z podczyszczania ścieków mleczarskich

• Autorzy: Boruszko D. , Dąbrowski W.

Warianty tytułu

EN

Research on the effectiveness of the flotation process and properties of flotation sludge from dairy wastewater pretreatment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wszystkie oczyszczalnie ścieków mleczarskich w regionie północno-wschodniej Polski stosują metodę osadu czynnego. Znacznemu zwiększeniu uległa ilość osadów ściekowych generowanych przez oczyszczalnie ścieków mleczarskich. Obecnie osady z oczyszczania ścieków mleczarskich to około 5000 ton suchej masy na rok. W technologii oczyszczania ścieków mleczarskich coraz częściej spotyka się flotację ciśnieniową, która obniża ładunek zanieczyszczeń dopływających do reaktorów biologicznych. W artykule przedstawiono badania związane z: właściwościami fizyczno-chemicznymi osadów poflotacyjnych, ich powstawaniem, przetwarzaniem oraz unieszkodliwianiem. Omówiono doświadczenia z trzech obiektów wykorzystujących flotację ciśnieniową w oczyszczaniu ścieków mleczarskich oraz badania składu fizyczno-chemicznego powstających flotatów. Zaprezentowano również badania technologiczne dotyczące wpływu stosowanych środków chemicznych na jakość ścieków oczyszczonych i ilość generowanego flotatu. Przeprowadzono badania z użyciem różnych chemikaliów stosowanych powszechnie w procesie flotacji ścieków mleczarskich. Wykonano dwie serie badań: Seria I - PAX XL 19 i polielektrolit Superfloc 82-98, Seria II - PIX 113, PAX 18 i flokulant F 414. W obu seriach badań uzyskano wysoki efekt usuwania substancji organicznej, fosforu i tłuszczów. Badania prowadzone w trzech obiektach aplikujących flotację we wstępnym oczyszczaniu ścieków mleczarskich w Dąbrowie Białostockiej, Wysokiem Mazowieckiem i Bielsku Podlaskim pozwoliły stwierdzić, że ilości osadów poflotacyjnych wynoszą od 1,7% (Dąbrowa Białostocka) do 2,5% (Wysokie Mazowieckie) ilości oczyszczanych ścieków mleczarskich. Podczyszczenie 1 m³ ścieków mleczarskich powoduje powstanie od 0,64 kg s.m. (Wysokie Mazowieckie) do około 1,4 kg s.m. (Dąbrowa Białostocka) osadu poflotacyjnego. Ogólna zawartość metali ciężkich z oczyszczania i podczyszczania ścieków mleczarskich w uzyskanych badaniach jest niska i potwierdza celowość ich wykorzystania do nawożenia gleb. Stwierdzono również, że w osadach poflotacyjnych, podobnie jak w przypadku osadów nadmiernych z oczyszczania ścieków mleczarskich, metalem ciężkim o najwyższej zawartości był cynk.

EN

All dairy WWTPS in north-eastern part of Poland utilize sludge activated systems. High increase of dairy sewage sludge quantity was observed. By now the quantity of dairy sewage sludge is approximately 5 000 tons of dry mass per year. Dissolved air flotation is more commonly used in dairy sewage treatment plants. This technology provides a significant decrease of organic load discharged to the biological treatment. The article presents results of physico-chemical composition of sludge obtained during the flotation process. It also presents problems with obtainment, treatment and final disposal. Results of DAF flotation in real scale installations were presented - parameters of flotation sludge were tested. The total heavy metals quantity in flotation sludge from treatment and pretreatment of dairy sewage was low. This confirms agriculture reuse of flotation sludge. During research the highest concentration of zinc was observed. The same results can be found in excess dairy sludge. The results of technological tests with DAF flotation in laboratory scale were also presented (the quality of treated sewage and quantity of flotation sludge). Different chemicals typically used in DAF were checked during laboratory scale experiments. Two series of research were conducted: Series I - PAX XL 19 and Superfloc 82-98, Series II - PIX 113, PAX 18 and flocculent F 414. In both series high efficiency of organic, biogenic compounds and fat removal were reached. The effect of organic substances removal was nearly the same in both series. Significant differences in phosphorus and fat removal were observed. Treatment effectiveness is strictly connected with the chemical dose used in DAF process. Research data was taken from real scale installations located in Dąbrowa Białostocka, Wysokie Mazowieckie and Bielsk Podlaski. It was found that the quantity of flotation sludge was from 1.7 (Dąbrowa Białostocka) to 2.5% (Wysokie Mazowieckie) to compare with raw dairy sewage. DAF pretreatment of 1 m³ of dairy sewage is responsible for 0.64 of flotation sludge (Wysokie Mazowieckie) and 1.4 kg d.m. (Dąbrowa Białostocka).

Słowa kluczowe

PL

ścieki i osady mleczarskie; osady poflotacyjne; metale ciężkie; związki biogenne

EN

dairy wastewater and sewage sludge; flotation sludge; heavy metals; biogenic compounds

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2014
• Tom: T. 17, nr 2
• Strony: 269--280
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz.

Twórcy

autor

Boruszko D.

• Politechnika Białostocka, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, Katedra Technologii w Inżynierii i Ochronie Środowiska, ul. Wiejska 45 A, 15-351 Białystok

autor

Dąbrowski W.

• Politechnika Białostocka, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, Katedra Technologii w Inżynierii i Ochronie Środowiska, ul. Wiejska 45 A, 15-351 Białystok

Bibliografia

• [1] Krawiecka L., Fizyczne rozmiary produkcji zwierzęcej w 2012 r., Główny Urząd Statystyczny, Departament Rolnictwa, Wyniki Badań GUS.
• [2] IPPC Reference Document on Best Available Techniques in the Food, Drink and Milk Industries, European Commission 2006.
• [3] Ochrona środowiska w przemyśle mleczarskim, Fundacja Programów Pomocy dla Rolnictwa (FAPA), Warszawa 1998.
• [4] Anielak A.M., Gospodarka wodno-ściekowa przemysłu mleczarskiego, Agro Przemysł 2008, 2, 57-59.
• [5] Kajurek M., Dąbrowski W., Przeróbka i zagospodarowanie osadów ściekowych z oczyszczalni ścieków mleczarskich na przykładzie S.M. Mlekovita, II Międzynarodowa Konferencja Nowe spojrzenie na osady ściekowe, odnawialne źródła energii, Częstochowa 2003.
• [6] Piotrowski J., Pasternak T., Możliwości podczyszczania ścieków mleczarskich, Przegląd Mleczarski 1982, 5, 26-29.
• [7] Bartkiewicz B., Oczyszczanie ścieków przemysłowych, WN PWN, Warszawa 2002.
• [8] Ostrowska K., Janczukowicz W., Wpływ procesu filtracji na relację miedzy ilością substancji organicznych i związków biogennych w ściekach mleczarskich, Annual Set the Environment Protection 2013, 15, 1411-1425.
• [9] Gudelis-Matys K., Problem użytkowania instalacji flotacyjnych - zagospodarowanie osadów poflotacyjnych, Magazyn Przemysłu Rybnego 2007, 3(57), 27-29.
• [10] Rozporządzenie Ministra Środowiska w sprawie komunalnych osadów ściekowych z 13 lipca 2010, DzU 2010, Nr 137, poz. 924 .
• [11] Boruszko D., Doświadczenia z zastosowaniem niskonakładowych metod przetwarzania osadów ściekowych, Inżynieria i Ochrona Środowiska 2010, 13(1), 29-42.
• [12] Boruszko D., Dąbrowski W., Magrel L., Bilans ścieków i osadów ściekowych w oczyszczalniach ścieków województwa 1998-2000, Fundacja Ekonomistów Środowiska i Zasobów Naturalnych, Białystok 2000.
• [13] Fytili D., Zabaniotou A., Utilization of sewage sludge in U.E. application of old and new methods - A review, Renewable & Sustainable Energy Reviews 2006, 12, 116-140.
• [14] Wang M.J., Sludge disposal and land use in China, [in:] Wastewater Sludge - Waste or Resource, Ed. J.B. Bień, Politechnika Częstochowska, Częstochowa 1997, 328-335.
• [15] Szymański K., Janowska B., Jastrzębski P., Heavy metal compounds wastewater and sewage sludge, Rocznik Ochrona Środowiska 2011, 13, 1, 83-98.
• [16] Boruszko D., Aplication of heavy metals and nutrients into natural environment with sewage sludge, Ecological Chemistry and Engineering 2011, 18(9-10).
• [17] Dusza E., Zabłocki Z., Nierszczykowska-Wójcikowska B., Content of magnesium and other fertilizer compounds in stabilized sludge from the municipal sewage treatment plant in Recz, J. Elementology 2009, 14(1), 63-70.
• [18] Filipek T., Fidecki M., Ocena przydatności do nawożenia osadu ściekowego z mleczarni w Krasnymstawie, Folia Univ. Agric. Stetinensis 200, Agricultura 77, Wyd. A12, Szczecin 1999, 87-92.
• [19] Dąbrowski W., Określenie możliwości rolniczego zastosowania osadu poflotacyjnego z podczyszczania ścieków mleczarskich, Inżynieria Ekologiczna 2011, 25, 78-85.