Wpływ procesu zaawansowanego utleniania H₂O₂/O₃ na poprawę efektywności biologicznego oczyszczania ścieków z myjni samochodowej

• Autorzy: Włodyka-Bergier Agnieszka , Kowalewski Zbigniew , Mazur Robert

Identyfikatory

DOI

10.36119/15.2023.11.7

Warianty tytułu

EN

The impact of the advanced H₂O₂/O₃ oxidation process on improving the efficiency of biological treatment of wastewater from a car wash

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Procesy zaawansowanego utleniania przed procesami biologicznego oczyszczania ścieków stosowane są w celu zwiększenia ilości frakcji biodegradowalnej, łatwo asymilowanej przez mikroorganizmy. W artykule przeanalizowano wpływ procesu H₂O₂/O₃ zastosowanego w sekwencji z procesem biologicznego oczyszczania w bioreaktorach ze złożem ruchomym na zwiększenie efektywności oczyszczania ścieków z myjni samochodowej. W procesie H₂O₂/O₃ zastosowano 3 dawki nadtlenku wodoru (27,5 mg/dm³, 82,5 mg/dm³, 137,5 mg/dm³) i stałą dawkę ozonu wynoszącą 100 mg/dm³. Po procesie utleniania ścieki kierowano do reaktorów w celu przeprowadzenia oczyszczania biologicznego ścieków. Czas pracy bioreaktorów wynosił 24 godziny, a próbki pobierano po 2 h, 6 h i 24 h. W ściekach oznaczano szereg parametrów fizyko-chemicznych, takich jak ChZT, BZT₅, azot ogólny i fosfor ogólny, barwa i mętność, odczyn i przewodność elektryczna właściwa. Badania wykazały, że utlenienie ścieków z wykorzystaniem najmniejszej analizowanej dawki H₂O₂ w analizowanym procesie zaawansowanego utlenienia (27,5 mg H₂O₂/dm³, 100 mgO₃/dm³) przyczyniło się do zwiększenia efektywności usuwania materii organicznej oraz azotu i fosforu ogólnego w procesie biologicznego ich oczyszczania.

EN

Advanced oxidation processes before biological wastewater treatment processes are used to increase the amount of the biodegradable fraction, easily assimilated by microorganisms. The article analyzes the impact of the H₂O₂/O₃ process used in sequence with the biological treatment process in moving bed bioreactors on increasing the efficiency of car wash wastewater treatment. In the H₂O₂/O₃ process, 3 doses of hydrogen peroxide were used (27.5 mg/dm³, 82.5 mg/dm³, 137.5 mg/dm³) and a constant dose of ozone (100 mg/dm3). After the oxidation process, the wastewater was directed to reactors for biological wastewater treatment. The operating time of the bioreactors was 24 hours, and samples were taken after 2 h, 6 h and 24 h. A number of physico-chemical parameters were determined in the sewage, such as COD, BOD₅, total nitrogen and total phosphorus, color and turbidity, pH and conductivity. The research showed that wastewater oxidation using the lowest analyzed dose of H₂O₂ in the analyzed advanced oxidation process (27.5 mg H₂O₂/dm³, 100 mgO₃/dm³) contributed to increasing the efficiency of removal of organic matter, nitrogen and total phosphorus in the biological treatment process.

Słowa kluczowe

PL

procesy zaawansowanego utleniania; proces H2O2/O3; oczyszczanie biologiczne; ścieki z myjni samochodowej

EN

advanced oxidation processes; H2O2/O3 process; biological treatment; car wash wastewater

• Wydawca: Ośrodek Informacji "Technika instalacyjna w budownictwie''
• Czasopismo: Instal
• Rocznik: 2023
• Tom: nr 11
• Strony: 52--56
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Włodyka-Bergier Agnieszka

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

• https://orcid.org/0000-0001-5045-7314

autor

Kowalewski Zbigniew

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

• https://orcid.org/0000-0001-6010-4993

autor

Mazur Robert

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

• https://orcid.org/0000-0001-7869-1823

Bibliografia

• 1] Gönder Z., Balcıoğlu G., Vergili I., Kaya Y., Electrochemical treatment of carwash wastewater using Fe and Al electrode: Techno-economic analysis and sludge characterization. J. Environ. Manage. 2017; 200:380-390.
• [2] Pinto A., de Barros G., de Melo R., Carwash wastewater treatment by micro and ultrafiltration membranes: effects of geometry, pore size, pressure difference and feed flow rate in transport properties. J. Water Proc. Eng. 2017; 17:143-148.
• [3] Qamar Z., Khan S., Khan A., Aamir M., Nawab J., Waqas M., Appraisement, source apportionment and health risk of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in vehicle-wash wastewater. Pakistan. Sci. Total Environ. 2017; 605-606:106-113.
• [4] Tekere M., Sibanda T., Maphangwa K., An assessment of the physicochemical properties and toxicity potential of carwash effluents from professional carwash outlets in Gauteng Province. South Africa. Environ. Sci. Pollut. Res. 2016; 23:11876-84.
• [5] Durna E., Genç N., Application of a multiple criteria analysis for the selection of appropriate radical based processes in treatment of car wash wastewater. Environ. Eng. Res. 2021; 26 (2): 200115.
• [6] Bhatti Z., Mahmood Q., Raja I., Malik A., Khan M., Wu D., Chemical oxidation of car-wash industry wastewater as an effort to decrease water pollution. Phys. Chem. Earth Parts A/B/C. 2011; 36: 465-469.
• [7] Zaneti R., Etchepare R., Rubio J., More environmentally friendly vehicle washes: water reclamation. Journal of Cleaner Production 2012; 37: 115-124.
• [8] Włodyka-Bergier A., Kowalewski Z., Mazur R., Wpływ temperatury i rygoru napowietrzania na efektywność oczyszczania ścieków z myjni samochodowej w bioreaktorach ze złożem ruchomym. Instal 10/2023; DOI 10.36119/15.2023.10.6
• [9] Arslan A., Topkaya E., Bingöl D., Veli, S., Removal of anionic surfactant sodium dodecyl sulfate from aqueous solutions by O3/UV/H2O2 advanced oxidation process: Process optimization with response surface methodology approach. Sustainable Environment Research 2018; 28 (2): 65-71.
• [10] Ikehata K., El-Din M. G., Degradation of recalcitrant surfactants in wastewater by ozonation and advanced oxidation processes: a review. Ozone: Science & Engineering 2004; 26 (4): 327-343.
• [11] Jain B., Singh A., Kim H., Lichtfouse E., Sharma, V., Treatment of organic pollutants by homogeneous and heterogeneous Fenton reaction processes. Environmental Chemistry Letters 2018; 16 (3): 947-967.
• [12] Mousavi S., Mahvi A., Mesdaghinia A., Nasseri S., Honari H., Fenton oxidation efficiency in removal of detergents from water. J. of Water and Wastewater 2010; 72: 16-23.
• [13] Amor C., Marchão L., Lucas M., Peres J., Application of advanced oxidation processes for the treatment of recalcitrant agro-industrial wastewater: A review. Water 2019; 11/205: 1-29.
• [14] Włodyka-Bergier A., Bergier T., Mazur R., Kowalewski Z., Procesy utleniania i zaawansowanego utleniania w oczyszczaniu ścieków z myjni samochodowej. Przemysł Chemiczny 2022; 101/9: 470-474.
• [15] Agyen K., Monney I., Antwi-Agyei P., Contemporary Carwash Wastewater Recycling Technologies: A Systematic Literature Review. World Environment 2021, 11(2): 83-98.
• [16] Włodyka-Bergier A., Bergier T., Mazur R., Kowalewski Z., Ocena możliwości zastosowania procesu Fentona w oczyszczaniu ścieków z myjni samochodowej. Przemysł Chemiczny 2022, 101(9): 704-708.
• [17] Włodyka-Bergier A., Bergier T., Mazur R., Kowalewski Z., Procesy utleniania i zaawansowanego utleniania do czyszczenia ścieków z myjni samochodowej. Przemysł Chemiczny 2022, 101(9): 699-703.

Uwagi

1. Praca zrealizowana w ramach projektu „Opracowanie technologii autonomicznej modułowej myjni bezdotykowej, z wykorzystaniem dedykowanej technologii oczyszczania ścieków oraz niskoemisyjnych technik myjących i odnawialnych źródeł energii” (POIR.01.01.01-00-0636/21).

2. Temat zaprezentowany podczas II Konferencji Naukowo-Technicznej „Nauka-Technologia-Środowisko” w dniach 27-29 września 2023 r. w Wiśle. Konferencja finansowana przez Ministra Edukacji i Nauki w ramach programu „Doskonała nauka” - moduł „Wsparcie konferencji naukowych” (projekt nr DNK/SP/546599/2022).

3. Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).