Application of pressure-driven membrane techniques for the recovery of water and fertilising components from pig slurry

• Autorzy: Marszałek M. , Kowalski Z. , Makara A.

Identyfikatory

DOI

10.4467/2353737XCT.16.049.5311

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie ciśnieniowych procesów membranowych do odzysku wody oraz składników nawozowych z gnojowicy trzody chlewnej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Pig slurry is a by-product of non-bedding pig farming. It is a heterogeneous liquid mixture of faeces, urine, spilt feed and water used for waste removal. As it carries large amounts of organic and biogenic substances, slurry can pose a risk for the natural environment; therefore, it should be properly managed. This paper presents methods for the recovery of water and fertilising components from pig slurry using low-pressure (microfiltration, ultrafiltration) and high-pressure (nanofiltration, reverse osmosis) membrane techniques.

PL

Gnojowica świńska jest produktem ubocznym powstającym w warunkach bezściółkowego chowu trzody chlewnej. Stanowi ona niejednorodną płynną mieszaninę kału, moczu, resztek paszy oraz wody używanej do usuwania odchodów. Ze względu na niesiony ładunek substancji organicznych oraz biogennych gnojowica może stwarzać zagrożenie dla środowiska naturalnego, dlatego należy ją właściwie zagospodarować. W artykule przedstawiono metody odzysku wody i składników nawozowych z gnojowicy świńskiej z zastosowaniem nisko- (mikrofiltracja, ultrafiltracja) i wysokociśnieniowych (nanofiltracja, odwrócona osmoza) procesów membranowych.

Słowa kluczowe

EN

pig slurry; pressure-driven membrane techniques; water recovery; fertilizing components recovery

PL

gnojowica świńska; procesy membranowe ciśnieniowe; odzysk wody; odzysk składników nawozowych

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Chemia
• Rocznik: 2016
• Tom: Y. 113, iss. 1-Ch
• Strony: 77--90
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., tab.

Twórcy

autor

Marszałek M.

• Institute of Inorganic Chemistry and Technology, Faculty of Chemical Engineering and Technology, Cracow University of Technology

autor

Kowalski Z.

• Institute of Inorganic Chemistry and Technology, Faculty of Chemical Engineering and Technology, Cracow University of Technology

autor

Makara A.

• Institute of Inorganic Chemistry and Technology, Faculty of Chemical Engineering and Technology, Cracow University of Technology

Bibliografia

• [1] Kutera J., Gospodarka gnojowicą, Wydawnictwo Akademii Rolniczej we Wrocławiu, 1994.
• [2] Gorlach E., Mazur T., Chemia rolna, PWN, 2001.
• [3] Kutera J., Hus S., Rolnicze oczyszczanie i wykorzystanie ścieków i gnojowicy, Wydawnictwo Akademii Rolniczej we Wrocławiu, 1998.
• [4] Hus S., Chemia wody, ścieków i gnojowicy, Wydawnictwo Akademii Rolniczej we Wrocławiu, 1995.
• [5] Ustawa z dnia 10 lipca 2007 r. o nawozach i nawożeniu, Dz.U. 2007 nr 147 poz. 1033.
• [6] Załącznik do rozporządzenia Rady Ministrów z dnia 14 kwietnia 2004, Dz. U. Nr 73, poz. 657.
• [7] Hjorth M., Christensen K.V., Christensen M.L., Sommer S.G., Solid-liquid separation of animal slurry in theory and practice. A review. Agronomy for Sustainable Development, 30, 2010, 153–180.
• [8] Burton, C.H., The potential contribution of separation technologies to the management of livestock manure, Livestock Science, 112, 2007, 208–216.
• [9] Thorneby L., Persson K., Tragardh G., Treatment of liquid effluents from dairy cattle and pigs using reverse osmosis, Journal of Agricultural Engineering Research, 73, 1999, 159–170.
• [10] Zhang R.H., Yang P., Pan Z., Wolf T.D., Turnbull J.H., Treatment of swine wastewater with biological conversion, filtration, and reverse osmosis: A laboratory study, American Society of Agricultural Engineers, vol. 47(1), 2004, 243–250.
• [11] Masse L., Masse D.I., Pellerin Y., The use of membranes for the treatment of manure: a critical literature review, 98, 2007, 371–380.
• [12] Konieczny K., Kwiecińska A., Gworek B., The recovery of water from slurry produced in high density livestock farming with the use of membrane processes, Separation and Purification Technology, 80, 2011, 490-498.
• [13] Bodzek M., Bohdziewicz J., Konieczny K., Techniki membranowe w ochronie środowiska, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 1997.
• [14] Biernacka E., Suchecka T., Techniki membranowe w ochronie środowiska, Wydawnictwo SGGW, 2004.
• [15] Kowal A.P., Świderska-Bróż M., Oczyszczanie wody, PWN, 2003.
• [16] Anielak A.M., Chemiczne i fizykochemiczne oczyszczanie ścieków, PWN, 2002.
• [17] Łomotowski J., Szpindor A., Nowoczesne systemy oczyszczania ścieków, Wydawnictwo Arkady, 2002.
• [18] Reimann W., Yeo I., Ultrafiltration of agricultural waste waters with organic and inorganic membranes, Desalination , 109, 1997, 263-267.
• [19] Fugere R., Mameri N., Gallot J.E., Comeau Y., Treatment of pig farm effluents by ultrafiltration, Journal of Membrane Science, 255, 2005, 225–231.
• [20] Lopez-Fernandez R., Aristizabal C., Irusta R., Ultrafiltration as an advanced tertiary treatment of anaerobically digested swine manure liquid fraction: A practical and theoretical study, Journal of Membrane Science, 375, 2011, 268–275.
• [21] Lee S.M., Jung J.Y., Chung Y.C., Novel method for enhancing permeate flux of submerged membrane system in two-phase anaerobic reactor, Water Research, 35, 2001, 471–477.
• [22] Kwiecińska A., Konieczny K., Recovery of industrial water from pig liquid manure by means of membrane techniques, Ecological Chemistry and Engineering A, Vol. 18, No. 12, 2011, 1743–1750.
• [23] Konieczny K. Kwiecińska A., Odzysk wody z gnojowicy trzody chlewnej – wyniki badań laboratoryjnych, Inżynieria Ekologiczna, 24, 2011, 81–88.
• [24] Kwiecińska A., Konieczny K., Application of membrane processes in treatment of slurry from high-density pig farming, Ecological Chemistry Engineering A, Vol. 20, No. 2, 2013, 239–249.
• [25] Pieters J.G., Neukermans G.G.J., Colanbeen M.B.A., Farm-scale membrane filtration of sow slurry, Journal of Agricultural Engineering Research, 73, 1999, 403–409.
• [26] Mondor M., Masse L., Ippersiel D., Lamarche F., Masse D.I., Use of electrodialysis and reverse osmosis for the recovery and concentration of ammonia from swine manure, Bioresource Technology, 99, 2008, 7363–7368.
• [27] Hoeksma P., de Buisonje F.E., Aarnink A.A., Full-scale production of mineral concentrates from pig slurry using reverse osmosis, Vol. 4489, 2007, 726–734.
• [28] Ledda C., Schievano A., Salati S., Adani F.u M.K., Nitrogen and water recovery from animal slurries by a new integrated ultrafiltration, reverse osmosis and cold stripping process: A case study, 47, 2013, 6157–6166.