Control of Hydrogen Sulfide Concentrations in Pressure Sewers in the System of Emission-Free Sewage Transport

• Autorzy: Wojciechowski Rafał , Piaskowski Krzysztof

Warianty tytułu

PL

Kontrola stężenia siarkowodoru w kanalizacji tłocznej w systemie bezemisyjnego transportu ścieków

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The EST system – emission-free sewage transport is one of many methods used to counteract and limit the formation of hydrogen sulfide in the sewage system. EST method is the environment and human friendly, and effective at the same time. This solution applies aeration and flushing of pressure pipelines using compressed air with closed vent valves. The paper presents the results of field tests of the EST system, which also verified previous laboratory tests carried out in a broader range. The tests were carried out on two different delivery pipelines (Object-1, Object-2), consisting of several kilometers long sections Pump Station – Expansion well with hydrogen sulfide concentration measurement. The results show that the EST system is an effective solution for controlling hydrogen sulfide in a pressure sewage system. The application of the EST system caused an immediate decrease in H₂S concentration under 50 ppm. The measurements were taken in the expansion well, where short-term outbursts of large loads of hydrogen sulfide were observed during sewage pumping. Purges carried out 1-2 times a day, caused a decrease in instantaneous gas load (from the average level of 758 mg H₂S/pump cycle at Object-1 to 15 mg H₂S/cycle and from 3 914 to 322 mg H₂S/cycle at Object-2). Results of field studies have also shown that individual optimization of the EST system operation for a selected section of the pressure sewage system (length of the aeration cycle and its frequency during the day), may control the concentration of H₂S. The EST system, reducing the concentration of H₂S by over 90%, ensures the safety of sewage system operation and decreases its impact on the surrounding environment.

PL

Wśród wielu stosowanych metod przeciwdziałania i ograniczenia powstawania siarkowodoru, jedną z bardziej przyjaznych zarówno dla środowiska, jak i człowieka, a jednocześnie skuteczną jest system BTS – bezemisyjnego transportu ścieków. Rozwiązanie to bazuje na napowietrzaniu oraz płukaniu rurociągów tłocznych sprężonym powietrzem przy zamkniętych zaworach odpowietrzających. W niniejszym artykule przedstawiono wyniki testów terenowych systemu BTS, które były jednocześnie weryfikacją przeprowadzonych wcześniej w szerszym zakresie badań laboratoryjnych. Badania przeprowadzano na dwóch różnych rurociągach tłocznych (Obiekt-1, Obiekt-2), obejmujących kilkukilometrowe odcinki Pompownia – Studnia rozprężna z pomiarem stężenia siarkowodoru. Uzyskane wyniki wykazały, że system BTS jest skutecznym rozwiązaniem kontroli siarkowodoru w kanalizacji ciśnieniowej. Bezpośrednio po jego zastosowaniu stężenie H₂S obniżało się do wartości <50 ppm. Pomiary wykonywane były w studni rozprężnej, w której to obserwowano chwilowe wyrzuty dużych ładunków siarkowodoru podczas pompowania ścieków. Przeprowadzone przedmuchy płuczące rurociągu w cyklu 1-2 razy na dobę pozwoliły na obniżenie chwilowego ładunku gazu z poziomu średniego 758 mg H₂S/cykl pompowy dla Obiektu-1 do 15 mg H₂S/cykl oraz z 3914 do 322 mg H₂S/cykl dla Obiektu-2. Badania terenowe wykazały, że w oparciu o indywidualną optymalizację pracy systemu BTS dla wybranego odcinka sieci kanalizacji tłocznej, w zakresie długości cyklu napowietrzania oraz jego częstotliwości w ciągu doby można uzyskać kontrolę stężenia siarkowodoru zapewniając bezpieczeństwo w zakresie eksploatacji kanalizacji oraz oddziaływania na otaczające środowisko, zmniejszając stężenie gazu o ponad 90%.

Słowa kluczowe

EN

pressure sewage system; pipeline aeration; sulfate corrosion; hydrogen sulfide; elimination of odours; EST system; odour emission

PL

kanalizacja tłoczna; napowietrzanie; korozja siarczanowa; siarkowodór; system BTS; usuwanie odorów; emisja gazów

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2020
• Tom: Tom 22, cz. 2
• Strony: 635--647
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wojciechowski Rafał

• EkoWodrol Ltd., Poland

autor

Piaskowski Krzysztof

• Koszalin University of Technology, Poland

Bibliografia

• Brandt, E.M.F., Souza, C.L., Chernicharo, C.A.L. (2017). Alternatives to odor and corrosion control in sanitary sewerage systems and treatment plants, Eng. Sanit. Ambient., 22(4), 611-623.
• Dębowski, M., Zieliński, M., Krzemieniewski, M., Białowiec,A. (2008). Wykorzystanie reakcji Fentona do ograniczania procesu zagniwania i powstawania siarkowodoru w ściekach komunalnych. Rocznik Ochrona Środowiska, 10, 289-300.
• MaloneRubright, S.L., Pearce, L.L., Peterson, J. (2017). Environmental toxicology of hydrogen sulfide. NitricOxide, 71, 1-13. DOI: 10.1016/j.niox.2017.09.011
• Piekarski, J., Dąbrowski, T. (2009): Numerical method for assessment of sorption process of contaminants from wastewater, Mineral Resources Management, 25, 101-117.
• Pochwat, K., Kida, M., Ziembowicz, S., Koszelnik, P. (2019). Odours in Sewerage – A Description of Emissions and of Technical Abatement Measures. Environments, 6(89), 1-14. DOI:10.3390/environments6080089
• Podraza, Z. (2014). Korozja siarczanowa jako realny problem sieci przewodów kanalizacyjnych. Acta Sci. Pol. TechnicaAgraria, 13(1-2), 41-48.
• Schneider, J.S., Tobe, E.H., Mozley, P.D. Jr, Barniskis, L., Lidsky, T.I. (1998). Persistent cognitive and motor deficits following acute hydrogen sulphide poisoning. Occup. Med. (Oxf), 48, 255-260.
• Smyk, J., Ignatowicz, K., Piekarski, J. (2019). Glycerine as an external source of carbon supporting denitrification process. Rocznik Ochrona Środowiska, 21, 586-599.
• Talaiekhozani, A., Bagheri, M., Goli, A., Khoozani, M.R.T. (2016). An overview of principles of odor production, emission, and control methods in wastewater collection and treatment systems. Journal of Environmental Management, 170, 186-206.
• Wasch, H.H., Estrin, W.J., Yip P., Bowler, R., Cone J.E. (1989). Prolongation of the P-300 latency associated with hydrogen sulfide exposure. Arch. Neurol. 46, 902-904.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).