Estimation of Chemical Oxygen Demand Fractions of Municipal Wastewater by Respirometric Method – Case Study

• Autorzy: Szaja A. , Aguilar J. A. , Łagód G.

Warianty tytułu

PL

Wyznaczenie frakcji ChZT w ściekach komunalnych z wykorzystaniem metody respirometrycznej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

PL

Jednym z ważniejszych problemów z punktu widzenia sterowania pracą oczyszczalni ścieków jest posiadanie kompletnych i dokładnych informacji na temat jakości ścieków. Do oceny parametrów jakościowych ścieków stosowane jest określanie udziałów frakcyjnych chemicznego zapotrzebowania na tlen (ChZT) pod względem właściwości fizycznych oraz podatności na biodegradację. Informacja na temat udziałów frakcyjnych ChZT może być wykorzystywana w modelowaniu pracy systemów oczyszczania ścieków jak również modelowania procesów transportu i biodegradacji zanieczyszczeń w systemach kanalizacyjnych. Opracowanie prezentuje wyniki badań udziałów frakcyjnych ścieków dopływających do miejskiej oczyszczalni ścieków w Maladze (Hiszpania). Ścieki surowe dopływały do kolektora zbiorczego z różnych dzielnic miasta kolektorami oznaczonymi jako A, B oraz C, natomiast kolektorem D doprowadzane były wody z gospodarki osadowej, zawracane na początek procesu technologicznego oczyszczalni. Do wyznaczenia udziałów frakcyjnych ChZT w analizowanych próbkach ścieków wykorzystane zostały metody respirometryczne. W przypadku ścieków surowych największy udział w całkowitym ChZT miała frakcja biodegradowalna, 47–57% przypadało na frakcje szybko ulegające biodegradacji, natomiast 13 do 16% na frakcje wolno ulegające biodegradacji. Odcieki z urządzeń gospodarki osadowej charakteryzowały się znacznym udziałem frakcji nieulegających biodegradacji, przy czym 69% przypadało na frakcje w postaci zawiesiny, natomiast 6,7% w postaci rozpuszczonej.

Słowa kluczowe

EN

COD fractions; organic matter; wastewater plant simulation models

PL

frakcje ChZT; materia organiczna; modele symulacyjne

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2015
• Tom: Tom 17, cz. 1
• Strony: 289--299
• Opis fizyczny: Bibliogr. 36 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Szaja A.

• Lublin University of Technology, Poland

autor

Aguilar J. A.

• Empresa Municipal Aguas de Málaga S.A., Spain

autor

Łagód G.

• Lublin University of Technology, Poland

Bibliografia

• 1. Henze M., Grady C., Gujer W., Marais G., Matsuo T.: Activated Sludge Model No 1, Rep. 1. IWA 1987.
• 2. Lagardea F., Tusseau-Vuillemina M., Lessardb P., He´Duita P., Dutropa F., Mouchelc J.M.: Variability estimation of urban wastewater biodegradablefractions by respirometry. Water Res. 39, 4768–4778 (2005).
• 3. Vollertsen J., Hvitved-Jacobsen, T.: Biodegradability of wastewater – a method for COD-fractionation. Water Sci. Technol. 45(3), 25–34 (2002).
• 4. Zawilski M., Brzezińska A.: Variability of COD and TKN Fractions of Combined Wastewater. Polish J. of Environ. Stud. 18(3), 501–505 (2009).
• 5. Ekama G.A., Dold P.L., Marais G.: Procedures for determining influent COD fractions and the maximum specific growth rate of heterotrophs in activated sludge systems. Water Sci. Technol. 18, 91–114 (1986).
• 6. Kappeler J., Gujer W.: Estimation of kinetic parameters of heterotrophic biomass under aerobic conditions and characterization of wastewater for activated sludge modeling. Water Sci. Technol. 25(6), 125–130 (1992).
• 7. Henze M., Gujer W., Mino T., Van Loosdrecht M.C.M.: Activated sludge models ASM1, ASM2, ASM2d, and ASM3. IWA Scientific and Technical Report No. 9 (2000).
• 8. Wanner J.: Activated sludge bulking and foaming control. A Technomic Publishing Company, Inc. Lancaster, Pennsylvania 1994.
• 9. Montusiewicz A., Łagód G., Piotrowicz A.: Modelowanie systemów oczyszczania ścieków. Monografie Komitetu Polskiej Akademii Nauk, vol. 74, Lublin 2010.
• 10. Drewnowski J., Makinia J.: Modeling hydrolysis of slowly biodegradable organic compounds in biological nutrient removal activated sludge systems. Water Sci. Technol. 67(9), 2067–2074 (2013).
• 11. Pasztor I., Thury P., Pulai, J.: Chemical oxygen demand fractions of municipal wastewater for modeling of wastewater treatment. Int. J. Environ.Sci. Te. 6(1), 51–56 (2009).
• 12. Mamais D., Andreadakis A., Noutsopoulos C., Kalergis, C.: Causes of and Control Strategies for Microthrix parvicella Bulking and Foaming in Nutrient Removal Activated Sludge Systems. Water Sci. Technol. 37(4/5), 9–17 (1998).
• 13. Rozich A. F., Gaudy A. F.: Design and operation of activated sludge process using respirometry. Lewis, Michigan 1992.
• 14. Orhon D., Karahan O., Sozen S.: The effect of residual microbial products on the experimental assessment of the particulate inert COD in wastewaters. Water Res. 33(14), 3191–3203 (1999).
• 15. Carvalho G., Nopens I., Novais J.M., Vanrolleghem, P.A., Pinheiro H.M.:Modelling of activated sludge acclimisation to a non-ionic surfactant. WaterSci. Technol. 43(7), 9–17 (2001).
• 16. Dulekgurgen E., Dogruel S., Karahan O., Orhon D.: Size distribution of wastewater COD fractions as an index for biodegradability. Water Res. 40, 273–282 (2006).
• 17. Hvitved-Jacobsen T.: Sewer processes. Microbial and Chemical Process Engineering of Sewer Networks. CRC Press, Boca Raton, London, New York, Washington 2002.
• 18. Qteishat O., Myszograj S., Suchowska-Kisielewicz, M.: Changes of wastewater characteristic during transport in sewers. Wseas Transactions On Environment And Development. 11(7), 349–358 (2011).
• 19. Łagód G., Sobczuk H.: Influence of flow parameters on aerobic biodegradation of pollutants in sewer system. Proceedings ECOpole. 1(1–2), 181– 186 (2007).
• 20. Van Veldhuizen H.M., Van Loosdrecht M.C.M., Heijnen J.J.: Modelling biological phosphorus and nitrogen removal in a full scale activated sludge process. Water Res. 33(16), 3459–3468 (1999).
• 21. Quevauviller, P, Thomas, O., Van Der Beken, A.: Wastewater Quality Monitoring and Treatment. John Wiley & Sons Ltd, England 2006.
• 22. Dauknys R., Vabolienė G, Valentukevičienė M., Rimeika M.: Influence of substrate on biological removal of phosphorus. EKOLOGIJA. 55, 220–225 (2009).
• 23. Gavalakis E, Mamais D, Matinos C, Andreadakis, A.: An experimental and mathematical simulation of biological processes in a sewerage system. Global NEST J. 8, 75–81 (2006).
• 24. Mamais D, Jenkins D, Pitt P.: A rapid physical–chemical method for the determination of readily biodegradable soluble COD in municipal wastewater. Water Res. 27, 195–197 (1993).
• 25. Pitman A., R.: Management of biological nutrient removal plant sludges – Change the paradigms? Water Res. 33(5), 1141 (1999).
• 26. Marttinen S., K., Ruissalo M., Rintala J.A.: Removal of bis (2-thylhexyl) phthalate from reject water in a nitrogen-removing sequencing batch reactor. J. Environ. Manage. 73, 103–109 (2004).
• 27. Van Loosdrecht M.C.M., Salem S.: Biological treatment of sludge digester liquid. Proc. of IWA Spec. Conf. Nutrient Management in Wastewater Treatment Process and Recycle Streams., 13–22 (2005).
• 28. Janus H.M., Van Der Roest H.F.: Don’t reject the ideas of treating reject water. Water Sci. Technol. 35(10), 27–34 (1997).
• 29. EPA, December 1985, Sidestreams in Advanced Wastewater Treatment Plants: Problems and Remedies. 3–4 (1985).
• 30. Zhou Z, Wu Z., Wang Z., Tang S., Gu G.: COD fractionation and parameter estimation for combined sewers by respirometric tests. J. Chem. Technol. Biotechnol. 83, 1596–1601 (2008).
• 31. Wentzel M.C., Ekama G.A.: Principles in the design of single sludge activated sludge systems for biological removal of carbon, nitrogen and phosphorus. Water Environ. Res. 69(77), 1222–1231 (1997).
• 32. Del La Sota A.; Larrea L.; Novak L.; Grau P.; Henze M.: Performance and model calibration of R-D-N processes in pilot plant. Water Sci. Technol. 30(6), 355–364 (1994).
• 33. Wichern M.; Lübken M.; Blömer R.; Rosenwinkel, K. H.: Efficiency of the activated sludge model No. 3 for German wastewater on six different WWTPs. Water Sci. Technol. 47(11), 211–218 (2003).
• 34. Myszograj S., Sadecka Z.: Frakcje ChZT w procesach mechanicznobiologicznego oczyszczania ścieków na przykładzie oczyszczalni ścieków w Sulechowie. Rocznik Ochrona Środowiska (Annual Set the Environment Protection). 6, 233–244 (2004).
• 35. Mąkinia J.: Performance prediction of full-scale biological nutrient removal systems using complex activated sludge models. Veröffentlichungen des Institutes für Siedlungswasser-wirtschaft und Abfalltechnik der Universität Hannover, Heft 136 (2006).
• 36. Chachaut B.; Roche N., Latifi R.: Long-term aeration strategies for small-size alternating activated sludge treatment plants. Chem. Eng. Prog. 44(5), 591–604 (2005).