Określenie potencjalnych możliwości usuwania związków organicznych w sieci kanalizacyjnej

• Autorzy: Dymaczewski Z. , Komorowska-Kaufman M. , Krajewski P. , Michałkiewicz M. , Jeż-Walkowiak J.

Warianty tytułu

EN

Determination of Potential Possibility of Organic Compounds Removal in a Sewer System

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

EN

The sewerage is an often skipped element of the wastewater treatment system. Because of its high retention capacity and relatively long flow time, it has to be considered that processes affecting wastewater composition and their vulnerability to biological treatment may occur in the sewerage. Changing hydraulic conditions in collectors and numerous side influents providing new portions of wastewater diversified in quantity and quality cause difficulties in a precise description of biochemical transformations occuring during wastewater flow in gravity sewers. The authors conducted research on changes in organic compounds (expressed as total COD) and their dissolved form (soluble COD) in wastewater, during their flow through the laboratory model of a gravity collector. The model is constructed as a cascade of five basins made from acrylic glass, 1.12 L each. Wastewater flowed through the model continuously with the rate of 0.5 L/h. It allowed to achieve the flow time of 11 hours, which is 2-3 times longer than flow times occuring in a typical large sewer network and enabled to take samples in the collector profile. Reaeration process, pH and temperature, as well as the psychro and mezophilic bacteria were also taken into account in the analysis. The results of two research series were presented in the article, i.e. where wastewater flowed continuously through the model for 17 and 33 days, respectively. It was proven that during flow in a collector, a number of processes takes place, including sedimentation, washing out of solid contaminations, removal of dissolved organic compounds and enzymatic hydrolysis of slowly biodegradable organic matter. Biomass growth in bulk wastewater and on the model wall proved that biological processes occur there. There are significant differences between research series, mainly caused by the temperature. It was observed that the amount of biofilm was rather small and did not exceed 5% of total biomass. Removal of total COD was in the range of 28.8-80.3 mg O₂/(L h) and soluble COD from 8.5 to 11.5 mg O₂/(L h). In the last part of the model, the rate od COD removal decreased due to the lack of substrate, which is in accordance with data given by other researchers.

Słowa kluczowe

PL

oczyszczanie ścieków; system kanalizacyjny; usuwanie związków organicznych

EN

wastewater treatment; sewage system; organic compounds removal

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2016
• Tom: Tom 18, cz. 2
• Strony: 518--529
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Dymaczewski Z.

• Politechnika Poznańska

autor

Komorowska-Kaufman M.

• Politechnika Poznańska

autor

Krajewski P.

• PWSZ w Gnieźnie

autor

Michałkiewicz M.

• Politechnika Poznańska

autor

Jeż-Walkowiak J.

• Politechnika Poznańska

Bibliografia

• 1. Aesoy, A., Storfjell, M., Mellgren, L., Helness, H., Thorvaldsen, G., Odegaard, H., Bentzen, G. (1997). A comparison of biofilm growth and water quality changes in sewer with anoxic and anaerobic (septic) conditions. Wat. Sci.Tech., 36(1), 303-310.
• 2. Ashley, R.M., Bertrand-Krajewski, J.L., Hvitved-Jacobsen, T., Verbanck, M. (2004). Solids in Sewers – Characteristics, Effects and Control of Sewer Solids and Associated Polutants, Sci. Tech. Report No 14. London: IWA Publishing.
• 3. Bjerre, H. L., Hvitved-Jacobsen, T., Schlegel, S., Tiechgräber B. (1998). Modelling of aerobic wastewater transformations under sewer conditions in the Emscher River, Germany. Wat. Environ. Res., 70(6), 1151-1160
• 4. Brzezińska, A. (2008). Analiza możliwości przyjmowania ścieków opadowych w biologicznych oczyszczalniach miejskich na przykładzie Grupowej Oczyszczalni Ścieków Łódzkiej Aglomeracji miejskiej. Cz.1. Charakterystyka ilości i jakości ścieków ogólnospławnych na przykładzie Łodzi. GWiTS, 1, 17-22.
• 5. Confer, D.R., Logan, B.E. (1997). Molecular weight distribution of hydrolysis products during biodegradation of model macromolecules in suspended and biofilm cultures. Wat. Res., 31(9), 2127-2136.
• 6. Dymaczewski, Z., Ginter-Kramarczyk, D., Komorowska-Kaufman, M., Kruszelnicka, I., Wyrwas, B. (2013). Zmiany stężenia substancji powierzchniowo-czynnych w systemie kanalizacyjnym. Ekonomia i Środowisko, 47(4), 118-126.
• 7. Dymaczewski, Z., Krajewski, P. (2012). Wpływ wybranych enzymów i bakterii na efektywność podczyszczania ścieków w kanalizacji. Polska Inżynieria Środowiska, prace. PAN Komitet Inżynierii Środowiska Monografia, nr 100, tom II, Lublin, 135-150.
• 8. Green, M., Shelef, G., Messing, A. (1985). Using the sewerage system main conduits for biological treatment. Wat. Res.,19(8), 1023-1028.
• 9. Hvitved-Jacobsen, T., Vollertsen, J., Nielsen, A.H. (2013). Sewer Processes Microbial and Chemical Process Engineering of Sewer Networks, CRC PRESS Taylor&Francis Group.
• 10. Hvitved-Jacobsen, T., Vollertsen, J., Nielsen, P. (1998). A process and model concept for microbial wastewater transformations in gravity sewers. Wat. Sci. Tech., 37(1), 233-241.
• 11. Jin, P., Wang, B., Jiao, D., Sun, G., Wang, B., Wang, X.C. (2015). Characterization of microflora and transformation of organic matters in urban sewer system. Wat. Res., 84, 112-119.
• 12. Koch, C.M. & Zandi, I. (1973). Use of pipelines as aerobic biological reactors. J. Wat. Pol. Control Fed., 45(12), 2537-2548.
• 13. Krajewski, P. (1997). Biopreparaty w podczyszczaniu ścieków w miejskiej sieci kanalizacyjnej. Przegląd Komunalny, 6.
• 14. Krajewski, P. (2001). Intensyfikacja rozkładu materii organicznej ścieków miejskich w kanalizacji grawitacyjnej przez szczepy bakteryjne i enzymy. Rozprawa doktorska, Politechnika Poznańska, Poznań.
• 15. Łagód, G., Hanzel, J., Kopertowska, A., Jlilati, A., Pliżga, O., Jaromin, K. (2009b). Kanalizacja grawitacyjna jako bioreaktor i układ dynamiczny. Polska Inżynieria Środowiska pięć lat po wstąpieniu do Unii Europejskiej, PAN Komitet Inżynierii Środowiska Monografia, nr 59, tom II, Lublin, 91-97.
• 16. Łagód, G., Krukowski, I., Widomski, M., Suchorab, Z. (2010). Model biodegradacji zanieczyszczeń w kanalizacji grawitacyjnej uwzględniający wymianę biomasy pomiędzy błoną biologiczną a ściekami. Proceedings of ECOpole Vol. 4(1), 153-159.
• 17. Łagód, G., Sobczuk, H., Suchorab, Z. (2009a). Błona biologiczna w kanalizacji grawitacyjnej i jej wpływ na biodegradację ścieków. Proceedings of EcOpole, Vol. 3(1), 179-184.
• 18. Łagód, G. (2007). Modelowanie procesów biodegradacji ścieków w kolektorach kanalizacji grawitacyjnej. Rozprawa doktorska, Politechnika Lubelska, Lublin.
• 19. Lemmer, H., Roth, D., Schade, M. (1994). Population density and enzyme activities of heterotrofic bacteria in sewer biofilms and activated sludge. Wat. Res.,28 (6),1341-1346.
• 20. Myszograj, S., Sadecka, Z., Suchowska-Kisielewicz, M., Płuciennik-Koropczuk, E., Qteishat, O. (2012). Transformations of organic compounds in the open intercepting sewer. Civil and Environmental Engineering Reports., 8, 19-28.
• 21. Myszograj, S. (2006). Zmiany składu ścieków w czasie transportu siecią kanalizacyjną. GWiTS, 7-8, 10-14.
• 22. Nielsen, P., Raunkjær, K., Norsker, N.H., Jensen, N.A., Hvitved-Jacobsen, T. (1992). Transformation of wastewater in sewer systems – a review. Wat. Sci. Tech., 25(6), 17-31.
• 23. Raunkjær K. Nielsen P., Hvitved-Jacobsen T. (1997). Acetate removal in sewer biofilms under aerobic conditions. Wat. Res., 31, 2727-2736.
• 24. Raunkjær K., Hvitved-Jacobsen T., Nielsen P.H. (1995). Transformation of organic matter in a gravity sewer. Wat. Environ. Res., 67(2), 181-188.
• 25. Stelmach, K., Malicki, J., Bonetyński, K. (1995). Kolektory – rozcieńczanie czy redukcja BZT5 i biogenów. Materiały międzynarodowej konf. nauk.-tech. „Współczesne problemy gospodarki wodno-ściekowej”. Wyd. Uczelniane WSI Koszalin, Koszalin, Kołobrzeg, 429-434.
• 26. Stelmach, K., Pawłowski, L., Malicki, J., Wasąg, H., Kotowski, M., Montusiewicz, A., Siek, A., Kowalski, D. (1993). Analiza i skutki fluktuacji w obciążeniach ładunkami zanieczyszczeń miejskiej oczyszczalni ścieków w Lublinie. II ogólnopolska konferencja „Chemia w ochronie środowiska”, Wyd. Uczelniane Pol. Lubelskiej, Lublin, 173-177.
• 27. Stuets R. & Frechen F-B. (2001). Odours in Wastewater Treatment: Measurement, Modelling and Control. London: IWA Publishing.
• 28. Vollertsen, J. & Hvitved-Jacobsen, T. (1998). Aerobic microbial transformations of resuspended sediments in combined sewers: a conceptual model. Wat. Sci. Tech., 37(1), 69-76.
• 29. Warith, M.A., Kennedy, K., Reitsma, R. (1998). Use of sanitary sewers as wastewater pre-treatment systems. Waste Management, 18, 235-247.
• 30. Zawilski, M., Brzezińska, A., Bandzierz, D., Badowska, E. (2011). Dynamika zmian ilości i składu ścieków w kanalizacji na podstawie pomiarów online. GWiTS, 11, 433-437.
• 31. Zawilski, M. Brzezińska, A., Sakson, G. (2009). Storage of combined sewage in terms of their disposal. Polish Journal of Environmental Studies, 1, 82-87.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.