Usuwanie fosforu na filtrach z wypełnieniem z granulatu z popiołów ze spalania osadów ściekowych

Rodziewicz, J.; Mielcarek, A.; Kłodowska, I.; Janczukowicz, W.; Choińska-Żurek, E.; Wolter, A.

doi:10.12912/23920629/63273

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Usuwanie fosforu na filtrach z wypełnieniem z granulatu z popiołów ze spalania osadów ściekowych

Autorzy

Rodziewicz J. , Mielcarek A. , Kłodowska I. , Janczukowicz W. , Choińska-Żurek E. , Wolter A.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

DOI

10.12912/23920629/63273

Warianty tytułu

Phosphorus removal in filters filled with lwa made of fly ashes

Języki publikacji

Abstrakty

Celem badań było określenie efektywności usuwania fosforu ze ścieków na filtrach pionowych wypełnionych żwirem oraz granulatem przygotowanym z popiołów powstających podczas procesu spalania osadów ściekowych (FASSTT LWA). Syntetyczne ścieki zawierające 7,36 mg/L fosforu wprowadzano do kolumn filtracyjnych wypełnionych żwirem i FASSTT LWA (dolną warstwę wypełnienia stanowił żwir, podczas gdy górna warstwa z FASSTT LWA zajmowała odpowiednio 0, 12, 25, 50, i 100% wypełnienia kolumny). Badania prowadzono dla obciążeń hydraulicznych równych 0,003, 0,005 i 0,007 m/d. Wykazano, że efektywność usuwania fosforu ze ścieków na filtrach z wypełnieniem zawierającym granulat zależała od proporcji między żwirem i granulatem. Usuwanie fosforu odbywało się głównie wskutek procesu adsorpcji na powierzchni wypełnienia filtru. Najwyższą efektywność usuwania fosforu, niezależnie od zastosowanego obciążenia hydraulicznego, uzyskano dla filtru o 50% zawartości granulatu typu LECA i 50% zawartości żwiru. Potwierdzono możliwość wykorzystania popiołów z procesu spalania osadów ściekowych do produkcji granulatu i zastosowania wypełnienia z granulatu w filtrach do oczyszczania ścieków zanieczyszczonych związkami fosforu.

The effectiveness of phosphorus removal in vertical-flow filters with double-layer filling composed of light weight aggregate made of fly ashes from sewage sludge thermal treatment (FASSTT LWA) and gravel was determined. Synthetic wastewaters containing 7.36 mg/L of phosphorus were fed into filter columns filled with gravel and FASSTT LWA (gravel was the bed’s lower layer, whereas the top layer of the FASSTT LWA constituted 0, 12, 25, 50, and 100% of the depth of the column) at hydraulic loads from 0.003, to 0.007 m/d. The study demonstrated that the efficiency of phosphorus removal depends on the ratio between the gravel and FASSTT LWA. Phosphorus removal is mainly due to adsorption on the surface of the filter filling. The highest phosphorus removal rate was achieved in the filter column with 50% FASSTT LWA and 50% gravel content, irrespective of the hydraulic load applied. The study confirmed the possibility of using FASSTT LWA to produce granular filling and application as the filling of filter columns used for the treatment of wastewaters containing significant concentration of phosphorus.

Słowa kluczowe

wypełnienie typu LECA filtr pionowy usuwanie fosforu

LECA vertical-flow filter phosphorus removal

Wydawca

Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej

Czasopismo

Inżynieria Ekologiczna

Rocznik

2016

Tom

Nr 48

Strony

186--190

Opis fizyczny

Bibliogr. 26 poz., rys.

Twórcy

autor

Rodziewicz J.

joanna.rodziewicz@uwm.edu.pl

Katedra Inżynierii Środowiska, Uniwersytet Warmińsko Mazurski w Olsztynie, ul. Warszawska 117a, 10-719 Olsztyn

autor

Mielcarek A.

Katedra Inżynierii Środowiska, Uniwersytet Warmińsko Mazurski w Olsztynie, ul. Warszawska 117a, 10-719 Olsztyn

autor

Kłodowska I.

Katedra Inżynierii Środowiska, Uniwersytet Warmińsko Mazurski w Olsztynie, ul. Warszawska 117a, 10-719 Olsztyn

autor

Janczukowicz W.

Katedra Inżynierii Środowiska, Uniwersytet Warmińsko Mazurski w Olsztynie, ul. Warszawska 117a, 10-719 Olsztyn

autor

Choińska-Żurek E.

Katedra Inżynierii Środowiska, Uniwersytet Warmińsko Mazurski w Olsztynie, ul. Warszawska 117a, 10-719 Olsztyn

autor

Wolter A.

Katedra Inżynierii Środowiska, Uniwersytet Warmińsko Mazurski w Olsztynie, ul. Warszawska 117a, 10-719 Olsztyn

Bibliografia

1. temperature, HRT, vegetation and porous media on removal efficiency of pilot-scale horizontal subsurface flow constructed wetlands. Ecol. Eng. 29, 173–191.
2. Albuquerque A., Oliveira J., Semitel S., Amaral L., 2009. Influence of bed media charac-teristics on ammonia and nitrate removal in shallow horizontal subsurface flow constructed wet-lands. Bioresour. Technol. 100 (24), 6269–6277.
3. Arias C.A., Bubba M.D., Brix H., 2001. Phosphorus removal by sands for use as media in surface flow constructed reed beds. Water Res. 35 (5), 1159–1168.
4. Białowiec A., Janczukowicz W., Krzemieniewski M., 2009a. Possibilities of management of waste fly ashes from sewage sludge thermal treatment in the aspect of legal regulations. Annu. Set Environ. Protect. 11 (2), 959–971.
5. Białowiec A., Janczukowicz W., Krzemieniewski M., 2009b. The fly ash from sewage sludge thermal treatment recovery as LWA for constructed wetlands. J. Solid Waste Technol. Manage., 771–779 (The Proceedings of The 24th International Conference on Solid Waste Technology and Management, March 15–18, 2009 Philadelphia, PA, USA).
6. Białowiec A., Janczukowicz W., Randerson P.F., 2011. Nitrogen removal from wastewater in vertical flow constructed wetlands containing LWA/ gravel layers and reed vegetation. Ecol. Eng. 37 (6), 897–902.
7. Bus A., Karczmarczyk A., Baryła A., 2014. Wybór materiału reaktywnego do usuwania fosforu z wód i ścieków na przykładzie kruszywa popiołoporytowego Pollytag. Inż. Ekolog. 39, 33–41.
8. Cheung K.C., Venkitachalam T.H., 2000. Improving phosphate removal of sand infiltration system using alkaline fly ash. Chemosphere 41, 243–249.
9. Edwards A.C., Withers P.J.A., 2007. Linking phosphorus sources to impacts in different types of water body. Soil Use Manage. 23, 133–143.
10. M., Apperley L. W. 1996. Removal of phosphorus from secondary effluent by a matrix filter. Desalination. 106, 247–253.
11. He S.-B., Yan L., Kong H.-N., Liu Z.-M., Wu D.- Y., Hu Z.-B., 2007. Treatment efficiencies of constructed wetlands for eutrophic landscape river water. Pedosphere 17, 522–528.
12. Johansson L., 1997. The use of LECA (Light Expanded Clay Aggregates) for the removal of phosphorus from wastewater. Water Sci. Technol. 35, 87–93.
13. Kvarnstrom M.E., Morel C.A.L., Krogstad T., 2004. Plant-availability of phosphorus in filter substrates derived from small-scale wastewater treatment systems. Ecol. Eng. 22, 1–15.
14. Leader J.W., Reddy K.R., Wilkie A.C., 2005. Dewatered alum sludge: a potential adsorbent for phosphorus removal. Water Sci. Technol. 54 (5), 207–213.
15. Lee S.H., Vigneswaran S., Moon H., 1997. Adsorption of phosphorus in saturated media columns. Sep. Purif. Technol. 12 (2), 109–118.
16. Mant C., Peterkin J., May E., Butler J., 2003. A feasibility study of a Salix viminalis gravel hydroponic system to renovate primary settled wastewater. Bioresour. Technol. 90, 19–25.
17. Oleszkiewicz J.A., Barnard J.L., 2006. Nutrient removal technology in North America and European Union: a review. Water Qual. Res. J. Can. 41, 449–462.
18. Ostrowska K., Janczukowicz W., Białowiec A., Rodziewicz J., 2013. Nitrogen removal in vertical-flow filters filled with LWA made of fly ashes and gravel. J. Environ. Eng. 139 (10), 1266–1272.
19. Öövel M., Tooming A., Mauring T., Mander U., 2007. Schoolhouse wastewater purification in a LWA-filled hybrid constructed wetland in Estonia. Ecol. Eng. 29, 17–26.
20. Park W.H. 2009. Integrated constructed wetland systems employing alum sludge and oyster shells as filter media for P removal. Ecol. Eng. 35, 1275–1282.
21. Park W.H., Polprasert C., 2008. Roles of oyster shells in an integrated constructed wetland system designed for P removal. Ecol. Eng. 34 (1.), 50–56.
22. Sakadevan K., Bavor H.J., 1998. Phosphate adsorption characteristics of soils, slags and zeolite to be used as substrates in constructed wetland systems. Water Res. 32, 393–399.
23. Seo D.C., Hwang S.H., Kim H.J., Cho J.S., Lee H.J., Ronald D.D., Aroon J., Lee S.T., Seo J.Y., Heo J.S., 2008. Evaluation of 2- and 3-stage combinations of vertical and horizontal flow constructed wetlands for treating greenhouse wastewater. Ecol. Eng 32, 121–132.
24. Shilton A. N., Elmetri I.., Drizo A., Pratt S., Haverkamp R.G., Bilby S.C. 2006. Phosphorus removal by an ‘active’ slag filter – a decade of full scale experience. Water Res. 40, 113–118.
25. Werther, J., Ogada, T., 1999. Sewage sludge combustion. Prog. Energy Combust. Sci. 25, 55–116.
26. Yang Y., Zhao Y.Q., Babatunde A.O., Wang L.,Ren Y.X., Han Y., 2006. Characteristics and mechanisms of phosphate adsorption on dewatered alum sludge. Sep. Purif. Technol. 51, 193–200.

Uwagi

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

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-f16a4355-1cb1-470b-8911-fa24c4d5056b