Influence of Mesophilic Digestion of Dairy Sewage Sludge on Content of Chosen Heavy Metals and their Fractions

• Autorzy: Dąbrowski Wojciech , Ignatowicz Katarzyna

Warianty tytułu

PL

Wpływ procesu fermentacji mezofilowej na zawartość wybranych metali i ich frakcji w osadzie z oczyszczalni ścieków mleczarskich

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this work, there were shown the research results concerning anaerobic digestion in the mesophilic condition. There was done the assessment of content of chosen heavy metals and their fractions in dairy sewage sludge before and after digestion process. The research was conducted with the use of laboratory installation on the base of mixture of excessive and floatation sludge. The process parameters were adopted from the modernization project of dairy sewage treatment plant of Mlekovita cooperative in Wysokie Mazowieckie. The results showed that in case of agricultural use of sludge, the total amount of heavy metals in sludge after anaerobic digestion was sharply lower that the values demanded in regulation concerning municipal sewage sludge. The process of sludge digestion caused the increase of metals content in dry matter of sludge. Metals speciation was determined with the use of scheme in accordance with methodology worked by BRC, which meant indicating four fractions. In case of lead, copper and zinc, the researches of anaerobic digestion process of dairy sludge showed the little increase of immobile fraction. The decrease of metals fraction was observed in case of cadmium, nickel and the clearest – chromium.

PL

W pracy zaprezentowano wyniki badań dotyczących procesu stabilizacji beztlenowej w warunkach mezofilowych. Dokonano oceny zawartości wybranych metali ciężkich i ich frakcji w osadzie mleczarskim przed i po procesie stabilizacji. Badania prowadzono z zastosowaniem układu laboratoryjnego w oparciu o mieszaninę osadu nadmiernego i flotacyjnego. Parametry procesu zostały adoptowane z projektu modernizacji oczyszczalni ścieków mleczarskich firmy Mlekovita w Wysokiem Mazowieckiem. Stwierdzono, iż ogólna ilość metali ciężkich w osadzie po procesie stabilizacji beztlenowej jest znacznie niższa niż wartości wymagane w rozporządzeniu w sprawie komunalnych osadów ściekowych w przypadku rolniczego wykorzystania osadu. Proces stabilizacji osadu spowodował wzrost zawartości metali w suchej masie osadu. Specjację metali określono za pomocą schematu zaproponowanego przez zgodnie z metodyką opracowaną przez BCR wyodrębniając cztery frakcje. Przeprowadzone badania procesu stabilizacji beztlenowej osadów mleczarskich wykazały niewielki wzrost frakcji niemobilnej w przypadku ołowiu, miedzi i cynku. Zmniejszenie tej frakcji metali zaobserwowano w przypadku kadmu i niklu, i najwyraźniej w przypadku chromu.

Słowa kluczowe

EN

heavy metals; fraction; sewage sludge treatment

PL

metale ciężkie; frakcje metali; przeróbka osadów

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2019
• Tom: Tom 21, cz. 2
• Strony: 962--973
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Dąbrowski Wojciech

• Bialystok University of Technology, Poland

autor

Ignatowicz Katarzyna

• Bialystok University of Technology, Poland

Bibliografia

• 1. Dąbrowska, L. (2011). Fermentation of sewage sludge with increased concentration of heavy metals ions. Inżynieria Ekologiczna, 25, 67-77.
• 2. Dąbrowski, W. (2009). Contents of alkaline cations in sludge from dairy wastewater treatment plant-, Ecological Chemistry and Engineering, 16(10), 1259-1267.
• 3. Dąbrowski, W. (2009). Treatment and final utilization of sewage sludge from dairy waste water treatment plants located In Podlaskie Province, monograph edited by Wiera Sądej, Sewages and Waste Materials In Environment, Olsztyn, Poland, 141-151.
• 4. Dąbrowski, W., Puchlik, M.:(2010). Udział frakcji ChZT w ściekach mleczarskich w oczyszczalni stosujących intensywne usuwanie związków węgla, azotu i fosforu. Rocznik Ochrona Środowiska, 12, 735-746.
• 5. Gawdzik, J., Gawdzik, B.(2012). Mobility of heavy metals In Municipal Sewage Sludge from Different Throughput Sewage Treatment Plants. Pol. Journal of Environmental studies, 21(6), 1603-1611.
• 6. Ignatowicz, K. (2011). Metals content chosen for environmental component monitoring in graveyards. Fresenius Environmental Bulletin, 20(1A), 270-273.
• 7. Ignatowicz, K. (2017). The impact of sewage sludge treatment on the content of selected heavy metals and their fractions. Environmental Research, 156, 19-22.
• 8. Ignatowicz, K., Kozłowski, D., Piekarski, J. (2015) Intensification of the Denitrification Process by Using Brenntaplus VP1 Preparation. Rocznik Ochrona Środowiska, 17, 1178-1195.
• 9. Kangala, B. Chipasa, (2001). Accumulation and fate of selected heavy metals in a biological wastewater treatment system. Waste management, 23, 135-143.
• 10. Latosińska, J., Gawdzik, J.(2011). Mobilność metali ciężkich w komunalnych osadach ściekowych z przykładowych oczyszczalni ścieków Polski centralnej. Ochrona Środowiska i zasobów Naturalnych, 50, 20-32.
• 11. Obarska-Pempkowiak, H., Butajło, W., Staniszewski, A.(2003). Możliwość przyrodniczego wykorzystania osadów ściekowych ze względu na zawartość metali ciężkich. Inżynieria i Ochrona Środowiska, 2(7), 179-190.
• 12. Kogut, P., Piekarski, J., Ignatowicz, K., (2014) Start-up of Biogas Plant with Inoculating Sludge Application, Rocznik Ochrona Środowiska, 16, 534-545.
• 13. Rao, C.R.M., Sahuquillo, A., Lopez, Sanchez, F. (2008). A review of the different methods applied in environmental geochemistry for single and sequential extraction of trace elements in solids and related materials. Water, Air, and Soil Pollution, 189, 291-333.
• 14. Rosik-Dulewska, Cz., Karwaczyńska, U., Głowala, K. (2005). Zmienność form występowania metali ciężkich w osadach ściekowych w zależności od technologii ich przeróbki. Zeszyty Naukowe Wydziału Budownictwa i Inżynierii Środowiska, Kompleksowe i szczegółowe problemy inżynierii środowiska, Politechnika Koszalińska, 117-131.
• 15. Shrivastava, S.K., Banerjee, D.K., (2004). Speciation of metals in sewage sludge and sludge – amended soils. Water, Air Soil Pollut. 152, 219-232.
• 16. Solis, G.J., Alonso, E., Riesco, P. (2002). Distribution of metal extractable fractions during anaerobic sludge treatment in southwestern Spain WWTPS. Water, Air and Soil Pollution, 140, 139-156.
• 17. Szumska, M., Gworek, B. (2009). Methods of searching heavy metals In sewage sludge components. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych, 41, 42-63.
• 18. Tessier, A., Campbell, P.G.C., Bisson, M. (1979). Sequential extraction procedure for the specificacion of particulate trace metals . Analytical Chemistry, 51(7), 844-851.
• 19. Wiater, J., Łukowski, A., (2014). Content of total zinc and its fractionsin selected soils in the Province of Podlasie. J. Elementol., 19(3), 811-820. http://dx.doi.org/ 10.5601/jelem.2014.19.3.703.
• 20. Wilk, M., Gworek B. (2009). Heavy metals in sewage sludge, Ochrona środowiska i zasobów Naturalnych, 39, 40-59.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).