Efekty oddziaływania dezintegrującego alkalizacji i sonifikacji na zawiesiny osadu czynnego

• Autorzy: Krzemińska D. , Kamizela T. , Kowalczyk M.

Warianty tytułu

EN

Disintegrating effects of alkalization and sonication on activated sludge suspension

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono efekty dezintegracji chemicznej, sonifikacji oraz metody łączącej reagenty chemiczne z propagacją fali ultradźwiękowej. Zastosowanie tych metod do dezintegracji zawiesin osadu czynnego miało na celu określenie możliwości aplikacyjnych w układzie biologicznego oczyszczania ścieków. Zyski wynikające z dezintegracji osadu czynnego i zawracania otrzymanego produktu do komory osadu czynnego dotyczą generowania łatwo przyswajalnego źródła węgla dla mikroorganizmów prowadzących proces denitryfikacji i defosfatacji. Dezintegrację można też stosować w przypadku problemów eksploatacyjnych z flotującym i pęczniejącym osadem, jak również jako metodę ograniczania przyrostu osadu czynnego. Przedstawiona praca stanowi wstępny etap badań, który zasadniczo obejmował określenie siły dezintegrującej badanych czynników. Wyniki przeprowadzonych doświadczeń mogą także posłużyć do optymalizacji dezintegracji innych rodzajów osadów. Wyniki badań pozwoliły na stwierdzenie, że kombinacja metod dezintegracji chemicznej wodorotlenkiem sodu wraz z sonifikacją osadów była najefektywniejszym sposobem dezintegracji. Metoda wstępnej alkalizacji i kolejno sonifikacji osadów wymaga jednak dalszej optymalizacji z uwagi na występujące wysokie temperatury osadów po dezintegracji, a zwłaszcza nadal nieakceptowalny odczyn.

EN

The article presents the results of chemical disintegration, sonication and hybrid method. Application of these methods to disintegration of activated sludge suspensions was aimed at determining their applicability in wastewater treatment system. Disintegration of activated sludge and recycling the product to the bioreactor is used for the generation of easily assimilated carbon source for the microorganisms involved in the process of denitrification and phosphorus removal. Disintegration can also be used in the case of operational problems with floating swelling sludge, as well as a method for limiting the amount of excess sludge. This paper is a preliminary stage of research, which essentially consisted of identifying the disintegration effects of hybrid method. The results of the experiments can also be used to optimize the disintegration of other types of sewage sludge. The results revealed that a combination of chemical disintegration with sodium hydroxide and sonication was the most effective way of activated sludge disintegration. The method of initial alkalization and subsequent sonication requires further optimization in view of the high temperatures and particularly unacceptable reaction of sludge after the disintegration.

Słowa kluczowe

PL

dezintegracja; alkalizacja; sonifikacja; osad czynny

EN

disintegration; alkaline pretreatment; sonication; activated sludge

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2014
• Tom: T. 17, nr 4
• Strony: 547--557
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz.

Twórcy

autor

Krzemińska D.

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

autor

Kamizela T.

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

autor

Kowalczyk M.

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

Bibliografia

• [1] Neczaj E., Najnowsze trendy w fermentacji metanowej osadów ściekowych, Materiały III Ogólnopolskiej Konferencji Szkoleniowej nt. Metody zagospodarowania osadów ściekowych, Abrys, Chorzów 2012.
• [2] Wójtowicz A., Dezintegracja - wprowadzenie do zagadnienia, Forum Eksploatatora 2006, 1(22), 34-38.
• [3] Naddeo V., Belgiorno V., Landi M., Zarra T., Napoli R.M.A., Effect of sonolysis on waste activated sludge solubilisation and anaerobic biodegradability, Desalination 2009, 249, 762-767.
• [4] Kamizela T., Wykorzystanie sonifikacji do rozdziału faz w zagęszczaniu zawiesin osadu czynnego, Seria Monografie nr 243, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2012.
• [5] Carrere H., Dumas C., Battimelli A., Batstone D.J., Delgenes J.P., Steyer J.P., Ferrer I., Pretreatment methods to improve sludge anaerobic degradability, A review, Journal of Hazardous Materials 2010, 183, 1-15.
• [6] Gogate P.R., Kabadi A.M., A review of applications of cavitation in biochemical engineering/ biotechnology, Biochemical Engineering Journal 2009, 44, 60-72.
• [7] Bień J., Szparkowska I., Wpływ dezintegracji ultradźwiękowej osadów ściekowych na przebieg procesu stabilizacji beztlenowej, Inżynieria i Ochrona Środowiska 2004, 7, 3-4, 341-352.
• [8] Borukało K., Kowal L., Milanowski A., Ultradźwiękami w osad, Przegląd Komunalny 2013, 2, 40-46.
• [9] Salsabil M.R., Laurent J., Casellas M., Dagot C., Techno-economic evaluation of thermal treatment, ozonation and sonication for the reduction of wastewater biomass volume before aerobic or anaerobic digestion, Journal of Hazardous Materials 2010, 174, 323-333.
• [10] Mahamuni N.N., Adewuyi Y.G., Advanced oxidation processes (AOPs) involving ultrasound for waste water treatment: A review with emphasis on cost estimation, Ultrasonics Sonochemistry 2010, 17, 990-1003.
• [11] Tyagi V.K., Lo S.L., Application of physico-chemical pretreatment methods to enhance the sludge disintegration and subsequent anaerobic digestion: an up-to-date review, Reviews in Environmental Science and Biotechnology 2011, 10, 215-242.
• [12] Le N.T., Julcour C., Ratsimba B., Delmas H., Improving sewage sludge ultrasonic pretreatment under pressure by changing initial pH, Journal of Environmental Management 2013, 128, 548-554.
• [13] Li C., Liu G., Jin R., Zhou J., Wang J., Kinetics model for combined (alkaline + ultrasonic) sludge disintegration, Bioresource Technology 2010, 101, 8555-8557.
• [14] Li H., Li C., Liu W., Zou S., Optimized alkaline pretreatment of sludge before anaerobic digestion, Bioresource Technology 2012, 123, 189-194.