Efficiency of organic substance removal in a hybrid sand filter with horizontal flow

• Autorzy: Jóźwiakowski K.

Identyfikatory

DOI

10.1515/jwld-2017-0072

Warianty tytułu

PL

Efekty usuwania substancji organicznej w hybrydowych filtrach piaskowych z przepływem poziomym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of the research about the efficiency of organic substance removal in a hybrid sand filter. The investigations were carried out on a model wastewater treatment plant consisting of a preliminary sedimentation tank and two sand filter with a horizontal flow of wastewater (aerobic and anaerobic beds). The efficiency of BOD₅ and COD removal was analysed for different wastewater hydraulic load levels: 0.72; 1.08; 1.44 dm³·d^–1. The best efficiency of BOD₅ and COD removal was obtained when the hydraulic load level was 1.08 dm³·d^–1, respectively 83.8 and 72.3%. The average values of BOD₅ and COD in the treated wastewater were significantly higher than the values deemed acceptable by relevant regulations in Poland. Based on the studies in the analyzed case, it was found that, sand filters with horizontal flow, do not guarantee high effluent treatment effect of typical household wastewater. In order to obtain a better efficiency of organic substance removal in a hybrid sand filter wastewater need to be oxygenate before being carried to these systems.

PL

W pracy zaprezentowano wyniki dotyczące efektywności usuwania substancji organicznej w hybrydowych filtrach piaskowych. Badania prowadzono w modelowej oczyszczalni ścieków składającej się z osadnika wstępnego i dwóch filtrów piaskowych z poziomym przepływem. Efektywność zmniejszania BZT₅ i ChZT była analizowana w warunkach różnego obciążenia hydraulicznego ściekami: 0,72; 1,08; 1,44 dm³·d^–1. Najlepsze efekty obniżania BZT₅ i ChZT uzyskano w warunkach obciążenia hydraulicznego na poziomie 1,08 dm³·d^–1, odpowiednio 83,8 i 72,3%. Średnie wartości BZT₅ i ChZT w oczyszczonych ściekach były zazwyczaj większe niż dopuszczalne w odpowiednich przepisach w Polsce. Na podstawie badań w analizowanym przypadku stwierdzono, że filtry piaskowe o przepływie poziomym nie dają gwarancji wysokiej sprawności oczyszczania ścieków bytowych. W celu uzyskania lepszych efektów eliminacji substancji organicznej w filtrach piaskowych konieczne jest napowietrzanie ścieków przed doprowadzeniem ich do tych systemów.

Słowa kluczowe

EN

BOD5; COD; efficiency; horizontal flow; sand filter; wastewater treatment

PL

BZT5; ChZT; efektywność oczyszczania ścieków; filtr piaskowy; przepływ poziomy

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Journal of Water and Land Development
• Rocznik: 2017
• Tom: no. 35
• Strony: 95--100
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jóźwiakowski K.

• University of Life Sciences in Lublin, Faculty of Production Engineering, Department of Environmental Engineering and Geodesy, ul. Leszczyńskiego 7, 20-069, Lublin, Poland

Bibliografia

• APHA 1992. Standard methods for examination of water and wastewater. 18th ed. Washington. American Public Health Association pp. 1100.
• APHA 2005. Standard methods for examination of water and wastewater. 21st ed. Washington. American Public Health Association pp. 1200.
• BERGIER T., WŁODYKA-BERGIER A. 2012. Efektywność oczyszczania ścieków w przydomowej hybrydowej oczyszczalni hydrofitowo-biologicznej [The efficiency of wastewater treatment with the household hybrid (biological-constructed wetland) wastewater treatment plant]. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 12. Z. 1 p. 25–36.
• BERNACKA J., KURBIEL J., PAWŁOWSKA L. 1995. Usuwanie związków biogennych ze ścieków miejskich [Removal of biogenic compounds from minicipal wastewater]. Warszawa. IOŚ. ISBN 83-85805-19-2 pp. 92.
• BUGAJSKI P., BERGEL T. 2008. Wielkości wybranych stężeń zanieczyszczeń w ściekach bytowych odpływających z terenów wiejskich [Size of selected pollutant concentrations in domestic wastewater from rural areas]. Gaz, Woda i Technika Sanitarna. Nr 9 p. 28–29.
• BUGAJSKI P., GAJEWSKA M., JÓŹWIAKOWSKI K., SIWIEC T. 2017. Rozwiązania technologiczne stosowane w gospodarce wodno-ściekowej na terenach wiejskich [Technological solutions used in water and sewage management in rural areas]. W: Ochrona i kształtowanie zasobów wodnych na terenach wiejskich. [Protection and development of water resources in rural areas]. Ed. K. Jóźwiakowski, W. Siuda. Warszawa–Katowice. Fundacja na rzecz Rozwoju Polskiego Rolnictwa, Wydaw. S-PRINT 2 p. 55–70.
• CHMIELOWSKI K., BUGAJSKI P., KACZOR G. 2016. Comparative analysis of the quality of sewage discharged from selected agglomeration sewerage systems. Journal of Water and Land Development. No. 30 p. 35–42. DOI 10.1515/jwld-2016-0019.
• CHMIELOWSKI K., ŚLIZOWSKI R. 2008. Wpływ uziarnienia złoża filtrów pisakowych o przepływie pionowym na jakość filtratu [Effect of grain-size distribution of Sand on the filtrate quality in vertical-flow filters]. Przemysł Chemiczny. T. 87. Nr 5 p. 432–434.
• CHMIELOWSKI K., ŚLIZOWSKI R., PĘGIEL K. 2011. Ocena działania przydomowej oczyszczalni ścieków z filtrem piaskowym o przepływie poziomym [Evaluation of performance household sewage treatment plant based on a horizontal flow sand filter]. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich. Z. 2 p. 215–223.
• Council Directive 91/271/EC of May 21, 1991 concerning urban waste water treatment. Official Journal of the European Communities p. 135/40–135/52.
• GUS 2016. Infrastruktura komunalna w 2015 r. [Municipal infrastructure in 2015]. Warszawa pp. 36.
• HEIDRICH Z., KOZAK T. 2009. Jednostkowe ładunki zanieczyszczeń charakteryzujące ścieki miejskie [Unitary pollution chargé typical of communal sewage]. Gaz, Woda i Technika Sanitarna. Nr 12 p. 20–22.
• JAWECKI B., PAWĘSKA K., SOBOTA M. 2017. Operating household wastewater treatment plants in the light of binding quality standards for wastewater discharged to water bodies or to soil. Journal of Water and Land Development. No. 32 p. 31–39. DOI 10.1515/jwld-2017-0004.
• JÓŹWIAKOWSKI K. 2016. Innowacyjne technologie w gospodarce wodno-ściekowej [Innovative technologies in water and sewage management]. Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie. Nr 4 p. 170–180.
• JÓŹWIAKOWSKI K., BUGAJSKI B., MUCHA Z., WÓJCIK W., JUCHERSKI A., NASTAWNY M., SIWIEC T., MAZUR A., OBROŚLAK R., GAJEWSKA M. 2017a. Reliability of pollutions removal processes during long-term operation of one-stage constructed wetland with horizontal flow [online]. Separation and Purification Technology. Vol. 187 p. 60–66.
• JÓŹWIAKOWSKI K., MARZEC M., FIEDUREK J., KAMIŃSKA A., GAJEWSKA M., WOJCIECHOWSKA E., SHUBIAO W., DACH J., MARCZUK A., KOWALCZYK-JUŚKO A. 2017b. Application of H2O2 to optimize of ammonium removal from domestic wastewater. Separation and Purification Technology. Vol. 173 p. 357–363.
• JÓŹWIAKOWSKI K., MUCHA Z., GENEROWICZ A., BARAN S., BIELIŃSKA J., WÓJCIK W. 2015. The use of multi-criteria analysis for selection of technology for a household WWTP compatible with sustainable development. Archives of Environmental Protection. Vol. 3 p. 76–82.
• JÓŹWIAKOWSKI K., PYTKA A. 2010. Rozwój gospodarki wodno-ściekowej na terenach wiejskich w Polsce w latach 1990–2008. Gospodarka odpadami komunalnymi. [Development of water and sewage management in rural areas in Poland in 1990–2008]. Monografia Komitetu Chemii Analitycznej PAN. T. VI p. 31–39.
• JÓŹWIAKOWSKI K., PYTKA A. MARZEC M., GZIŃSKA M., DĄBEK J., GŁAZ B., SŁAWIŃSKA A. 2012. Rozwój infrastruktury wodno-ściekowej w województwie lubelskim w latach 2000–2011 [Development of water and wastewater infrastructure in Lublin Province in 2000–2011]. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich. Z. 3/I p. 73–86.
• JUCHERSKI A., WALCZOWSKI A. 2001. Drenaże rozsączające. Oczyszczanie czy odprowadzanie nieoczyszczonych ścieków do gleby [Drainage systems. Purification or draining of untreated sewage into the soil]. Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie. Nr 3 p. 131–132.
• KACZOR G. 2009. Stężenia zanieczyszczeń w ściekach odprowadzanych z wiejskich systemów kanalizacyjnych województwa małopolskiego [Concentrations of the pollutants in the sewage drained from the rural sewerage systems in lesser Poland voivedeship]. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich. Z. 9 p. 97–104.
• MUCHA Z., MIKOSZ J. 2009. Racjonalne stosowanie małych oczyszczalni ścieków z uwzględnieniem kryteriów zrównoważonego rozwoju [Rational application of small wastewater treatment plants according of sustainability criteria]. Czasopismo Techniczne. Środowisko. R. 106. Z. 2-Ś p. 91–100.
• OBARSKA-PEMPKOWIAK H. 2005. Oczyszczalnie hydrofitowe w świetle przepisów UE [Constructed wetlands in the light of EU regulations]. Zeszyty Naukowe Wydziału Budownictwa i Inżynierii Środowiska Politechniki Koszalińskiej. Nr 22 p. 77–97.
• ORLIK T, JÓŹWIAKOWSKI K. 2003. Ocena działania dwóch przydomowych oczyszczalni ścieków typu BATEX z drenażem rozsączającym [Evaluation of the operation of two BATEX sewage treatment plants with drainage system]. Inżynieria Rolnicza. Nr 3(45 t. 1) p. 109–119.
• PALUCH J., PULIKOWSKI K. 2004. Wybrane problemy związane z budową zagrodowych oczyszczalni ścieków z drenażem rozsączającym [Selected problems related to the construction of a household sewage treatment plant with drainage system]. Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie. Nr 4 p. 191–198.
• PAWEŁEK J. 2016. Degree of development and functionality of the water supply and sewage systems in rural Poland. Barometr Regionalny. T. 14. Nr 1 p. 141–149.
• SIWIEC T. 2017. Stan obecny zaopatrzenia w wodę, odprowadzania ścieków oraz problemy rozwoju gospodarki wodno-ściekowej na terenach wiejskich [Current status of water supply, sewerage and problems of water and sewage management development in rural areas]. W: Ochrona i kształtowanie zasobów wodnych na terenach wiejskich [Protection and development of water resources in rural areas]. Ed. K. Jóźwiakowski, W. Siuda. Warszawa–Katowice. Fundacja na rzecz Rozwoju Polskiego Rolnictwa. Wydaw. S-PRINT 2 p. 29–33.
• 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 [Regulation of the Minister of the Environment of November 18, 2014 laying down conditions for the introduction of sewage into water bodies or soil and laying down the list of substances particularly harmful to water environments]. Dz.U. 2014 poz. 1800.

Uwagi

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