Kompozyty polimerowo-drzewne w technologii zawieszonego złoża ruchomego

• Autorzy: Kruszelnicka I. , Ginter-Kramarczyk D. , Michałkiewicz M. , Kloziński A. , Zajchowski S. , Jakubowska P. , Tomaszewska J.

Warianty tytułu

EN

Wood-polymer composites in moving bed technology

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Podstawą nowoczesnej technologii oczyszczania ścieków, wykorzystującej metodę zawieszonego złoża ruchomego (MBBR, Moving Bed Biofilm Reaktor), jest błona biologiczna, tzw. biofilm, narastająca na specjalnie zaprojektowanych elementach z tworzywa polimerowego, zanurzonych w całej objętości bioreaktora. Obecnie w technologiach oczyszczania ścieków stosuje się ruchome złoża biologiczne wykonane wyłącznie z materiałów polimerowych, m.in. polietylenu i polipropylenu. Nowatorskim rozwiązaniem w tej dziedzinie są kompozyty polimerowo-drzewne (WPC) (Wood Polymer Composites). W przedstawionych badaniach wytworzono kompozyty polimerowo-drzewne na osnowie z poli(chlorku winylu) napełnionej wiórami drzewnymi (stosowanymi na skalę przemysłową do produkcji płyt wiórowych). Określono wpływ długotrwałego (3—12 miesięcy) działania mikroorganizmów osadu czynnego, o znanych parametrach technicznych i technologicznych, na właściwości wytrzymałościowe badanych kompozytów. Dokonano analizy ilościowej i jakościowej powstałych na ich powierzchni biofilmów. Wykazano bezpośredni wpływ rodzaju napełniacza oraz wymiarów jego cząstek na podatność kompozytów do tworzenia się na ich powierzchni biofilmu oraz na wartość modułu sprężystości. Oceniono, że WPC na osnowie PVC można wykorzystać jako materiał do wytworzenia podłoża dla błony biologicznej w metodzie zawieszonego złoża ruchomego (MBBR).

EN

Modern water treatment technology utilizing the Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) is based on the principle of a biological membrane — so-called biofilm — growing on the specially designed plastic parts that are immersed in the entire volume of the reactor. Currently, moving bed biofilters made solely of polymeric materials, among others polyethylene and polypropylene, are used in wastewater treatment. Wood-polymer composites (WPC) are an innovative solution in this field. In the present study, poly(vinyl chloride) was examined as a matrix of polymer-wood composites and wood chips (used on an industrial scale for the production of chipboards) as a filler. The effect of prolonged exposure to the microorganisms of activated sludge, with well-known technical and technological parameters, on the mechanical properties of composites was determined. A quantitative and qualitative analysis of newly formed biofilms was carried out. The study showed a direct effect of the filler and its particle size on the modulus of elasticity of composites as well as on the susceptibility of their surfaces to the formation of biofilm. These preliminary studies have demonstrated the applicability of WPC with PVC matrix as a material in the manufacture of substrates for biological membranes in the MBBR method.

Słowa kluczowe

PL

poli(chlorek winylu); technologia złoża ruchomego; MBBR; kompozyty polimerowo-drzewne; technologie oczyszczania ścieków

EN

poly(vinyl chloride); moving bed technology; MBBR; wood-polymer composites; wastewater treatment technologies

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2014
• Tom: T. 59, nr 10
• Strony: 739--746
• Opis fizyczny: Bibliogr. 37 poz., rys.

Twórcy

autor

Kruszelnicka I.

• Politechnika Poznańska, Instytut Inżynierii Środowiska, Zakład Zaopatrzenia w Wodę i Ochrony Środowiska, ul. Piotrowo 3A, 60-965 Poznañ

autor

Ginter-Kramarczyk D.

• Politechnika Poznańska, Instytut Inżynierii Środowiska, Zakład Zaopatrzenia w Wodę i Ochrony Środowiska, ul. Piotrowo 3A, 60-965 Poznañ

autor

Michałkiewicz M.

• Politechnika Poznańska, Instytut Inżynierii Środowiska, Zakład Zaopatrzenia w Wodę i Ochrony Środowiska, ul. Piotrowo 3A, 60-965 Poznañ

autor

Kloziński A.

• Politechnika Poznańska, Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej, Zakład Polimerów, Pl. M. Skłodowskiej-Curie 2, 60-965 Poznań

autor

Zajchowski S.

• Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy, Wydzial Technologii i Inżynierii Chemicznej, Zakład Technologii Polimerów, ul. Seminaryjna 3, 85-326 Bydgoszcz

autor

Jakubowska P.

• Politechnika Poznańska, Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej, Zakład Polimerów, Pl. M. Skłodowskiej-Curie 2, 60-965 Poznań

autor

Tomaszewska J.

• Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy, Wydzial Technologii i Inżynierii Chemicznej, Zakład Technologii Polimerów, ul. Seminaryjna 3, 85-326 Bydgoszcz

Bibliografia

• [1] http://www.seidel-przywecki.pl/index.php?\module=site&controller=site&artId=1798&lang=pl (data dostępu 01.04.2014)
• [2] Błaszczyk P.: Ochrona OErodowiska i Zasobów Naturalnych 2012, 52, 7.
• [3] Krajowy program oczyszczania ścieków komunalnych, aktualizacja 2012.
• [4] Pervissian A., ParkerW.J., Legg R.L.: Environ. Prog. Sustainable Energy 2012, 31, 288. http://dx.doi.org/10.1002/ep.10547
• [5] Yuan H.Z., Zhao J.B., Ke S.Z.: Adv. Mater. Res. 2012, 1030, 455. http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR
• [6] Durai G., Rajasimman M., Rajamohan N.: J. Biotech. Res. 2011, 3, 19.
• [7] Chandra J., Zhou G., Channoum M.A.: Curr. Drug Targets 2005, 8, 887. http://dx.doi.org/10.2174/138945005774912762
• [8] Monds R.D., O’Tool G.A.: Trends Microbiol. 2009, 17 (2), 73. http://dx.doi.org/10.1016/j.tim.2008.11.001
• [9] Furowicz A., Boroń-Kaczmarska A., Ferlas M., Czernomysy-Furowicz D., Pobucewicz A.: Medycyna Weterynaryjna 2010, 66, 444.
• [10] Kołwzan B.: Ochrona OErodowiska 2011, 33, 3.
• [11] Grajlich A.: Gaz, Woda i Technika Sanitarna 2011, 4, 141.
• [12] www.headworksinternational.com/biological-wastewater-treatment/mbbr.aspx (data dostêpu 26.05.2013)
• [13] www.veolia.com (data dostêpu 24.03.2014)
• [14] www.2hplast.pl (data dostêpu 24.03.2014)
• [15] McQuarrie James P., Boltz Joshua F.: Water Environ. Res. 2011, 83, 575. http://dx.doi.org/10.2175/106143010X12851009156286
• [16] Calderón K., Martín-Pascual J., Poyatos J.M., Rodelas B., González-Martínez A., González-López J.: Bioresour. Technol. 2012, 121, 119. http://dx.doi.org/10.1016/j.biortech.2012.06.078
• [17] Kermani M., Bina B., Movahedian H., Amin M.M., Nikaeen M.: Iranian J. Biotechnol. 2009, 7, 19.
• [18] Kulikowska D., Kaczówka E., Kuczajowska-Zadro¿na M.: Ochrona Środowiska 2010, 32, 49.
• [19] Wechsler A., Hiziroglu S.: Building Environ. 2007, 42, 2637.http://dx.doi.org/10.1016/j.buildenv.2006.06.018
• [20] Gozdecki C., Wilczyñski A., Kociszewski M., Tomaszewska J., Zajchowski S.: Wood Fiber Sci. 2012, 44, 14.
• [21] Zajchowski S., Ryszkowska J.: Polimery 2009, 54, 674.
• [22] Vogt D.: “Wood Plastic Composites (WPC)—Holz Kunststoff Verbundwerkstoffe—Märkte in Nordamerika, Japan und Europa mit Schwerpunkt auf Deutchland”, Nova Instytut GmbH, Hürth 2006.
• [23] Zajchowski S., Gozdecki C., Kociszewski M.: Kompozyty 2005, 3, 45.
• [24] Klyosov A.A.: “Wood Plastic Composites”, JohnWiley and Sons, New Jersey 2007, str. 71—114.
• [25] Tomaszewska J., Zajchowski S.: Polimery 2013, 58, 106. http://dx.doi.org/10.14314/polimery.2013.106
• [26] Głowacka L., Zajchowski S.: In¿ynieria i Aparatura Chemiczna 2005, 3, 26.
• [27] Kociszewski M., Gozdecki C., Wilczyñski A., Zajchowski S., Mirowski J.: Eur. J. Wood Prod. 2012, 70, 113.http://dx.doi.org/10.1007/s00107-011-0531-5
• [28] Gozdecki C., Zajchowski S., Kociszewski M., Wilczyński A., Mirowski J.: Polimery 2011, 56, 375.
• [29] Kloziñski A., Jakubowska P., Zajchowski S., Mirowski J., Gozdecki C., Kociszewski M.: Zeszyty Naukowe Politechniki Poznañskiej, Budowa Maszyn i Zarz¹dzanie Produkcj¹ 2010, 12, 157.
• [30] Praca zbiorowa: „Mikroskopowa analiza i ocena biologicznych procesów oczyszczania ścieków” (tłum. Szczygieł P.: “Das mikroskopische Bild bei der biologischen Abwasserreinigung”), Bawarski Krajowy Urząd Gospodarki Wodnej, Gdañska Fundacja Wody, Gdañsk 2004, str. 1—160.
• [31] Eikelboom D.H., van Buijsen H.J.J.: „Podręcznik mikroskopowego badania osadu czynnego”, Wydawnictwo Seidel-Przywecki Sp. z o.o., 1999, str. 1— 90.
• [32] Fiałkowska E., Fyda J., Pajdak-Stós A., Wiłkowski K.: „Osad czynny, biologia i analiza mikroskopowa”,Wydawnictwo Seidel-Przywecki Sp. z o.o., 2010, str. 1—256.
• [33] Bazeli M.: „Mikroorganizmy osadu czynnego, klucz”, Gdañska Fundacja Wody, Gdañsk 2001, str. 1—68.
• [34] Bazeli M.: „Mikroskopowa analiza organizmów nitkowatych”, Pracownia Biologiczna BIOM, Pi³a 2007, str. 1—115.
• [35] Rybak I.J.: „Przegl¹d s³odkowodnych zwierząt bezkręgowych. Aschelminthes, Rotatoria”, Biblioteka Monitoringu Środowiska, PIOOE Warszawa 1994, str. 1—36.
• [36] Michałkiewicz M., Fiszer M.: „Biologia sanitarna. Ćwiczenia laboratoryjne”, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej 2011, str. 1—132.
• [37] Kruszelnicka I., Ginter-Kramarczyk D., Michałkiewicz M., Zajchowski S., Kloziñski A., Tomaszewska J.: Polimery 2014, 59, 423. http://dx.doi.org/10.14314/polimery.2014