Correlations between organic pollution indicators in municipal wastewater

• Autorzy: Siwiec T. , Reczek L. , Michel M. M. , Gut B. , Hawer-Strojek P. , Czajkowska J. , Jóźwiakowski K. , Gajewska M. , Bugajski P.

Identyfikatory

DOI

10.24425/122296

Warianty tytułu

PL

Korelacje pomiędzy wskaźnikami zanieczyszczeń organicznych w ściekach komunalnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of a study of parameters used for determining the amount of organic pollutants in wastewater flowing into a collective wastewater treatment plant with a population equivalent of about 120 000 PE. The plant constituted part of a sewage system. Assays were performed for biochemical oxygen demand (BOD₅), chemical oxygen demand (COD_Cr), permanganete index (COD_Mn) and total organic carbon (TOC). In addition, the pH of wastewater and its alkalinity were determined. Sampling of incoming wastewater and measurement of physicochemical parameters were performed once a week, in the spring. A total of 44 samples of wastewater were collected. The correlations between the individual parameters and the correlations between the ratios of these parameters were determined. It was found that it was possible to estimate, with sufficient accuracy, the values of selected parameters for determining the concentrations of organic compounds in municipal wastewater, knowing the values of other parameters in this group. Moreover, it was shown that, knowing the relationship between the analyzed parameters, one can find multiple regression equations for a given type of wastewater, which allow one to calculate the remaining relationships with a good fi t, i.e. a determination factor R² greater than 0.6.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań parametrów wykorzystywanych do oznaczania ilości zanieczyszczeń organicznych w ściekach wpływających do zbiorczej oczyszczalni ścieków o równoważnej liczbie ludności około 120 000 mieszkańców. Zakład stanowi część systemu kanalizacyjnego. Testy przeprowadzono dla biochemicznego zapotrzebowania na tlen (BZT₅), chemicznego zapotrzebowania na tlen (COD_Cr), utlenialności (COD_Mn) i ogólnego węgla organicznego (TOC). Ponadto określono wartość pH ścieków i ich zasadowość. Pobieranie próbek dopływających ścieków i pomiar parametrów fizykochemicznych przeprowadzano raz w tygodniu, na wiosnę. Zebrano łącznie 44 próbki ścieków. Określono korelacje między poszczególnymi parametrami i korelacje między stosunkami tych parametrów. Stwierdzono, że możliwe było oszacowanie, z wystarczającą dokładnością, wartości wybranych parametrów do oznaczania stężeń związków organicznych w ściekach komunalnych, znając wartości innych parametrów w tej grupie. Ponadto wykazano, że znając zależność między analizowanymi parametrami, można znaleźć równania regresji wielokrotnej dla danego typu ścieków, które pozwalają obliczyć pozostałe zależności przy dobrym dopasowaniu, o współczynniku determinacji R² większym niż 0,6.

Słowa kluczowe

EN

BOD5; CODCr; TOC; CODMn; wastewater; municipal wastewater treatment plant

PL

BZT5; COD-Cr; TOC; COD-Mn; ścieki; miejska oczyszczalnia ścieków

• Wydawca: Institute of Environmental Engineering, Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Environmental Protection
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 44, no. 4
• Strony: 50--57
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Siwiec T.

• Warsaw University of Life Sciences, Poland

autor

Reczek L.

• Warsaw University of Life Sciences, Poland

autor

Michel M. M.

• Warsaw University of Life Sciences, Poland

autor

Gut B.

• Warsaw University of Life Sciences, Poland

autor

Hawer-Strojek P.

• Warsaw University of Life Sciences, Poland

autor

Czajkowska J.

• Warsaw University of Life Sciences, Poland

autor

Jóźwiakowski K.

• University of Life Sciences in Lublin, Poland

autor

Gajewska M.

• Gdańsk University of Technology, Poland

autor

Bugajski P.

• University of Agriculture in Kraków, Poland

Bibliografia

• 1. Abdalla, K.Z. & Hammam, G. (2014). Correlation between biochemical oxygen demand and chemical oxygen demand for various wastewater treatment plants in Egypt to obtain the biodegradability indices, International Journal of Sciences: Basic and Applied Research (IJSBAR), 13, 1, pp.42-48.
• 2. Alsaqqar, A.S., Khudair, B.H. & Al-Sulaimen, A.M. (2017). Performance evaluation of the organic matter removal efficiency in wastewater treatment plants; case study Al-Diwaniyah WWTP in Iraq, International Journal of Science and Research (IJSR), 6, 2, pp. 334-338.
• 3. Alsulaili, A.D., Hamoda, M.F., Al-Jarallah, R. & Alrukaibi, D. (2017). Treatment and potential reuse of graywater from schools: a pilot study, Water Science and Technology, 75, pp. 2119-2129. DOI: 10.2166/wst.2017.088
• 4. Bhat, M.R., Hiremath, R.S. & Kulkarni, V.R. (2003). Correlation between BOD, COD and TOC, Journal of Industrial Pollution Control, 19,2, pp. 187-191.
• 5. Bobrowski, D. & Mackowiak-Łybacka, K. (2006). Selected methods of statistical inference, Edit. Politechniki Poznańskiej, Poznań 2006. (in Polish)
• 6. Clesceri L.S., Greenberg A.E. & Eaton A.D. (1999). Standard methods for the examination of water and wastewater (20st edition), American Public Health Association, AWWA and Wat, Environ. Fed. 1999.
• 7. Cossu, R., Lai, T. & Sandon, A. (2012). Standardization of BOD5/COD ratio as a biological stability index for MSW, Waste Management, (32), pp. 1503-1508.
• 8. Hocaoglu, S.M. & Orhon, D. (2013). Particle size distribution analysis of chemical oxygen demand fractions with different biodegradation characteristics in black water and gray water, Clean - Soil, Air, Water, 41, 11, pp. 1044-1051.
• 9. Jin, P., Wang, Bi., Jiao, D., Sun, G., Wang, Ba. & Wang, X.C. (2015). Characterization of microflora and transformation of organic matters in urban sewer system, Water Research, 84, pp. 112-119
• 10. Jóźwiakowski, K., Bugajski, P., Mucha, Z., Wójcik, W., Jucherski, A., Nastawny, M., Siwiec, T. & Gajewska, M. (2017). Reliability and efficiency of pollutions removal during long-term operation of one-stage constructed wetland system with horizontal flow, Separation and Purification Technology, 187, pp. 60-66.
• 11. Kot, S.M., Jakubowski, J. & Sokołowski, A. (2011). Statistics. Edit. Difin Warszawa 2011. (in Polish)
• 12. Kowalski, T. (2007). Use and treatment of contaminated water, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2007. (in Polish)
• 13. Lee, A.H. & Nikraz, H. (2014). BOD:COD ratio as an indicator for pollutants leaching from landfill, Journal of Clean Energy Technology, 2, 3, pp. 263-266.
• 14. Lee, A.H. & Nikraz, H. (2015). BOD:COD ratio as an indicator for river pollution, International Proceedings of Chemical, Biological and Environmental Engineering, 88, 15, pp. 89-94.
• 15. Liu, L, Bai, L., Yu, D., Zhai, J. & Dong, S. (2015). Biochemical oxygen demand measurement by mediator method in flow system, Talanta, 138, pp. 36-39.
• 16. Liwarska-Bizukojć, E. (2014). Activated sludge modeling of wastewater treatment processes, Edit. Seidel-Przywecki Sp zo.o. (in Polish)
• 17. Malińska, K. (2016). Application of a modified OxiTop® respirometer for laboratory composting studies, Archives of Environmental Protection, 42, 1, pp. 56-62.
• 18. Miksch, K. (2000). Wastewater biotechnology. A collection of paper, Edit. Politechniki Śląskiej, Gliwice 2000. (in Polish)
• 19. Michel. M.M., Siwiec, T., Tytkowska, M. & Reczek, L. (2015). Analysis of flotation unit operation in coagulation of wastewater from a cosmetic factory, Przemysł Chemiczny, 94, 11, pp. 2000-2005. (in Polish)
• 20. Mucha, Z. & Kułakowski, P. (2016). Turbidity measurements as a tool of monitoring and control of the SBR effluent at the small wastewater treatment plant - preliminary study, Archives of Environmental Protection, 42,3, pp. 33-36.
• 21. Nankya, M. & KyungSook, Ch. (2016). Temporal and spatial analysis of water quality in Saemangeum watershed using multivariate statistical techniques, Paddy and Water Environment, 14,1, pp. 3-17.
• 22. Pawęska, K. & Kuczewski, K. (2013). The small wastewater treatment plants - hydrobotanical systems in environmental protection, Archives of Environmental Protection, 39, 1 pp. 3-16.
• 23. Sadecka, Z. (2010). Foundations of biological wastewater treatment, Edit. Seidel-Przywecki Sp. z o.o. (in Polish)
• 24. Scholes, E., Verheyen, V. & Brook-Carter, P. (2016). A review of practical tools for rapid monitoring of membrane bioreactors, Water Research, 102, pp. 252-262.
• 25. Siwiec, T., Kiedryńska, L., Abramowicz, K. & Rewicka, A. (2012). Analysis of chosen models describing the changes in BOD5 in sewages, Environment Protection Engineering, (38), 2, pp. 61-76.
• 26. Surmacz-Górska, J. (2001). Degradation of organic compounds in landfill leachate. Komitet Inżynierii Środowiska PAN, Monograph, no. 5, Lublin. (in Polish)
• 27. Szaja, A., Aguilar, J.A. & Łagód, G. (2015). Estimation of chemical oxygen demand fractions of municipal wastewater by respirometric method - case study, Annual Set Environmental Protection, 17, pp. 289-299.
• 28. Wasilewska, E. (2011). Descriptive statistics from scratch, Edit. SGGW, Warszawa 2011. (in Polish)
• 29. Zięba, A. (2013). Data analysis in science and technology, Edit. PWN Warszawa 2013. (in Polish)

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).