BazTech - Yadda

1

Biologiczna stabilizacja beztlenowa osadów ściekowych: teoria i praktyka

Sytek-Szmeichel K., Heidrich Z., Wróblewski J.

Forum Eksploatatora

|

2017

|

Nr 5 (92)

26-31

PL

Biologiczna stabilizacja beztlenowa osadów ściekowych, zwana inaczej fermentacją metanową, jest złożonym procesem biochemicznym, w czasie którego dokonuje się rozkład substancji organicznych zawartych w osadach w warunkach beztlenowych. Wielkocząsteczkowe substancje organiczne zawarte w osadach są rozkładane przez bakterie na związki proste, chemicznie ustabilizowane, głównie metan i dwutlenek węgla.

2

Aspekty kinetyki autotermicznej termofilnej stabilizacji osadów ściekowych – wykorzystanie równań różnych rzędów

Filkiewicz M.

Inżynieria Ekologiczna

|

2016

|

Nr 50

132--138

PL

Z ekonomicznego punktu widzenia, w procesie stabilizacji osadów ściekowych, istotne jest poznanie kinetyki rozkładu substancji organicznych i czasu przetrzymania osadów w komorze stabilizacji. Wiąże się to m.in. z kosztami inwestycyjnymi budowy instalacji, wydatkami związanymi z eksploatacją technologii, czy też areałem zajmowanej przestrzeni. Jedną z metod stabilizacji jest autotermiczna termofilowa stabilizacja osadów ściekowych (ATSO). Szybkość procesu ATSO można zobrazować poprzez badanie poszczególnych parametrów np.: suchej masy organicznej, czy też chemicznego zapotrzebowania na tlen. Założono, że proces ATSO przebiega zgodnie z prawem działania mas, co pozwala na matematyczne ujęcie stopnia przereagowania i szybkości reakcji. W ramach prowadzonej analizy uzyskane na obiekcie rzeczywistym wyniki badań odniesiono do równań szybkości różnych rzędów. Badania przeprowadzono na osadzie ściekowym pochodzącym z oczyszczalni ścieków w Olecku, w której to wprowadzono dwustopniowy proces autotermicznej tlenowej stabilizacji osadów ściekowych. Przeprowadzono analizę kinetyki procesu stabilizacji poprzez podstawienie zbadanych parametrów do równań obrazujących reakcje kolejnych rzędów i zastosowanie aproksymacji liniowej. Tym samym zbadano, które modele równań są najbliższe rzeczywistym wartościom. Co więcej, wykazano skuteczność procesu ATSO (np. poprzez wskazanie stabilizacji osadu). Prace związane z określeniem kinetyki procesu mają na celu m. in utworzenie modelu opisującego szybkość procesu, w tym uzyskanie odpowiedzi czy ww. równania mogą być podstawą do dalszych prac związanych z określeniem czynników wpływających na proces stabilizacji.

EN

From an economic point of view, in the process of stabilization of sewage sludge it is important to know the kinetics of decomposition of organic matter and sediment retention time in the stability chamber. This involves, among other things, the investment costs of building installations, expenses related to the operation of technologies or the acreage of the occupied space. One method of stabilization is autothermal thermophilic aerobic digestion (ATAD). The speed of the process of ATAD can be illustrated by examining the individual parameters such as: dry organic matter or chemical demand for oxygen. It was assumed that the ATAD process proceeds in accordance with the law of mass action, which allows for mathematical recognition of completeness of reaction and reaction rate. As a part of its analysis the results obtained on the real object have been referred to the rate equations of various orders. The study was conducted on the sewage sludge derived from a sewage treatment plant in Olecko, where two-step process autothermal aerobic of sewage sludge digestion were introduced. The analysis of the kinetics of stabilization process by substitution of the investigated parameters to the equations illustrating the reactions of consecutive orders, and application of linear approximation. Thus, it has been studied which model of equations are the closest to real values. Moreover, the efficacy of the ATAD process was demonstrated (e.g., by indicating the sludge stabilization). The work to identify the kinetics of the process are aimed at, among others, creating a model describing the speed of the process, including obtaining an answer whether the above equations can be the basis for further work on identifying the factors influencing the stabilization process.

3

Alternatywne zastosowanie autotermicznej termofilnej stabilizacji osadów ściekowych

Bartkowska I.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2016

|

Nr 11

413--417

PL

Tematem artkułu jest koncepcja modernizacji gospodarki osadowej opracowana dla dwóch oczyszczalni ścieków, które generują różne ilości osadów. W obu przypadkach zastosowano to samo rozwiązanie. Polega ono na unieszkodliwianiu powstających osadów wstępnego i nadmiernego w pierwszej kolejności w procesie autotermicznej termofilnej stabilizacji (ATSO) a następnie w procesie fermentacji. W artykule przedstawiono charakterystykę istotnych elementów proponowanych rozwiązań. Wyeksponowane zostały parametry techniczno-technologiczne reaktorów ATSO i komór fermentacyjnych. Zaprezentowano przewidywane nakłady inwestycyjne i podstawowe koszty eksploatacyjne. Wykonana została również analiza efektywności kosztowej obu wariantów. Zastosowanie tego rozwiązania niesie wiele korzyści, które zostały podkreślone w artkule. Wskazano także możliwości zastosowania procesu ATSO skojarzonego z fermentacją.

EN

The subject of this article is the concept of modernization of the sewage sludge management prepared for two waste water treatment plants which generate a large amount of sludge. In both cases the same solution was used, which consists in neutralization of the generated primary sludge and the surplus sludge at the first stage thru auto thermal thermopile aerobic digestion (ATAD) and next by the fermentation process. The article presents the characteristics of essential elements of suggested solutions. In first line technical and technological parameters of ATAD reactors and digester chambers are featured. Presented are expected investment outlays and basic operation costs. Also the analysis of the cost effectiveness of both versions was carried out. The use of this solution brings a lot of benefits, which were underlined. The possibility of use of the ATSO process associated with digestion was indicated.

4

Autotermiczna, termofilna stabilizacja komunalnych osadów ściekowych :zasady projektowania i doświadczenia eksploatacyjne

Bartkowska I.

Forum Eksploatatora

|

2016

|

Nr 3 (84)

44-50

PL

W referacie przedstawiono proces autotermicznej termofilnej stabilizacji osadów ściekowych, który od roku 2003 jest wdrożony w oczyszczalni w Giżycku. Zaprezentowano charakterystykę procesu oraz zastosowane rozwiązania techniczne. Opisano układy technologiczne, które wykorzystywane są do stabilizacji i higienizacji komunalnych osadów ściekowych. Praca zawiera również uwagi będące wynikiem własnych doświadczeń zdobytych na etapie projektowania, montażu i rozruchu przedmiotowych instalacji oraz w trakcie ich eksploatacji.

5

Oczyszczanie odcieków z beztlenowej stabilizacji osadów z oczyszczalni ścieków mleczarskich przy zastosowaniem metody hydrofitowej

Dąbrowski W., Wiater J., Boruszko D.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2015

|

Tom 17, cz. 2

869--879

EN

The paper presents author's experience related to reject water treatment with constructed wetland (CW). CW technology is well known worldwide to treat municipal wastewater, rainwater and also industrial wastewater. The problem with reject water is mainly concerning high concentration of ammonia nitrogen. It is observed mainly in municipal WWTPs utilizing anaerobic sewage sludge stabilization. Dairy WWTP belonging to Mlekovita was modernized in 2013 with implementation of flotation process in wastewater line and anaerobic stabilization of excess and flotation sludge. Probably this is the biggest dairy WWTP in Poland. It is operating (July 2014) with 6886 m3/d and personal equivalent about 278 000 (project was done for PE 35 0000 and maximum flow 75000 m3/d). Reject water as a byproduct like sewage sludge is returned to the beginning of wastewater line. During own research with reject water it was found that concentration of ammonia nitrogen was varied from 291 N-NH4+/dm3to 423 mg N-NH4+/dm3. while value of BOD5 from 132 to 185 mg O2/dm3. Laboratory scale investigation was carried out with vertical flow CW model with total depth 0,65 m. filled with gravel and sand. Two hydraulic loads were applied during investigations – 0,1 and 0,2 m/d. The temperature during two series was changing from 22,0 do 26,0°C. High efficiency of BOD5 removal (up to 91%) from reject water produced in dairy WWTP was observed. The efficiency of ammonia nitrogen removal was varied from 78,3% to 90,0%. The efficiency of total phosphorus removal was low in both series. Vertical flow constructed wetland can be used as a low cost method to decrease load of dairy WWTP utilizing anaerobic sewage sludge utilization. To increase efficiency of reject water treatment lower hydraulic load (from 0,05 m/d) should be applied. Future researches will be carried out with real scale installation in Wysokie Mazowieckie equipped with special aeration system to supply vertical flow CW with oxygen.

6

Technologia unieszkodliwiania osadów ściekowych przy zastosowaniu metody hydrofitowej

Pempkowiak H. O., Kołecka K.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2013

|

Nr 2

67--72

PL

Metoda hydrofitowa odwadniania i stabilizacji osadów ściekowych polega na stosowaniu wielowarstwowych zalewów osadów o niskim stężeniu suchej masy 0,5-1%. Najczęściej w tym celu wykorzystuje się specjalnie zbudowane obiekty naziemne lub podziemne zasiedlone trzciną pospolitą (Phragmites australis). Pomimo naturalnego charakteru procesów w porównaniu z urządzeniami mechanicznymi skuteczność odwadniania osadów w obiektach trzcinowych jest bardzo efektywna. Materiał badawczy pobrano z czterech obiektów eksploatowanych od 7 do 15 lat w Danii. Obiekty te zlokalizowane były na terenie oczyszczalni obsługujących od 9 000 do 40 000 mieszkańców w miejscowościach Rudkobing, Vallo, Nakskov i Helsinge w pobliżu Kopenhagi. Przeprowadzono badania zmian stężenia suchej masy, substancji organicznej azotu Kjeldahla i fosforu ogólnego oraz wybranych metali ciężkich wzdłuż profilu podłużnego warstwy osadów ściekowych z analizowanych obiektów. Na podstawie uzyskanych wyników wykazano, że stężenie suchej masy oraz fosforu ulegało zwiększeniu wraz z głębokością, natomiast stężenie substancji organicznej oraz azotu uległo obniżeniu. Stwierdzono również, że stężenie metali ciężkich w osadach ściekowych były poniżej wartości dopuszczalnych, co umożliwia ich rolnicze wykorzystanie.

EN

The hydrophite method of utilization and stabilization of sewage sludge uses plants which growing on minerał subsoil with overlying layers of sludge, with Iow content of dry matter about 0.5-1%, in special ground or underground objects. In hydrophite method, reeds (Phragmites australis) are used most often. The dewatering efficiency of sewage sludge in reed beds is comparable to mechanical equipment such as a filter press (concentrations of dry matter саn even reach up to 40%). The analyzed sewage sludge was collected from 4 Danish reed systems treating surplus activated sludge from conventional WWTPs located in: Rudkobing, Nakskov, Vallo and Helsinge. These WWTPs have served from 9 000 to 40 000 pe. During the research the following determinations were carried out: dry matter and organie matter concentraions as well as concentration of nitrogen, phosphorus, and selected heavy metals: Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn. The samples were collected along vertical profile. The results showed that the concentration of dry matter and phosphorus increased with depth, while the concentration of organic matter and nitrogen decreased. It was also found that the concentration of heavy metals in sewage sludge were below the permissible values, thus in can be use in agriculture.

7

Alternatywne metody wykorzystania pyłów z pieców wapienniczych i cementowych, ze szczególnym uwzględnieniem gospodarki osadowej

Bożym M.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2011

|

R. 4, nr 8

59-68

PL

Pyły z pieców cementowych (CKD) oraz pyły z pieców wapienniczych są odpadami powstającymi podczas produkcji cementu i wapna. Zebrane w odpylaczach pyły są zwykle składowane. Nie jest to jednak metoda preferowana z uwagi na negatywny wpływ na środowisko. Część pyłów trafia do powtórnego wykorzystania w piecach pod warunkiem, że nie zawierają składników mogących obniżyć jakość produktu. Z uwagi na wysoki udział tlenku wapnia, pyły mogą być wykorzystane także w ochronie środowiska, w tym do neutralizacji kwaśnych ścieków i odpadów, stabilizacji i nawożenia gleb czy do przetwarzania osadów ściekowych. W wielu krajach prowadzone są badania nad zagospodarowaniem coraz większej ilości pyłów powstających w przemyśle cementowym i wapienniczym. W pracy przedstawiono przegląd badań dotyczących możliwości wykorzystania pyłów z pieców cementowych i wapienniczych, ze szczególnym uwzględnieniem stabilizacji i higienizacji osadów ściekowych.

EN

Cement kiln dust (CKD) and lime kiln dust are a wastes of cement and lime manufacturing. After collection in precipitators behind the kilns, the dusts are dumped on a waste heap. The disposal is not an environmentally favorable situation. The obvious use of those dusts are they re-incorporation in the production cycle. Sometimes this way is impossible to application for contaminated dusts. CKD and lime kiln dusts characterize high content of free lime. For this reason dusts could be use in environment to neutralization of acidic sludges or wastes, soil stabilization, fertilization or sewage sludge treatment. Research to overcome cement and lime dusts development is being carried out in different countries to find appropriate ways of using those wastes in various applications. This work presents a research review on CKD and lime kiln dust in various applications, esspecially in sewage sludge stabilization and higienization.

8

Analiza skuteczności unieszkodliwiania osadów sciekowych w procesie autotermicznej tlenowej stabilizacji (atso) na przykładzie oczyszczalni ścieków w Giżycku

Bartkowska I., Wawrentowicz D.

Inżynieria Ekologiczna

|

2011

|

Nr 25

165-175

PL

W artykule przedstawiono próbę analizy skuteczności procesu autotermicznej tleno- wej stabilizacji osadów ściekowych (ATSO) w ich unieszkodliwianiu, umożliwiającym powrót do naturalnego środowiska, na przykładzie oczyszczalni ścieków w Giżycku. Badania jakościowe osadów poddawanych procesowi ATSO wykonywane były od października 2003r. Przedstawiono wnioski wynikające z analizy zgromadzonych wyników badań. Szczególną uwagę zwrócono na produkt końcowy realizowanego procesu.

EN

The article attempts to analyze the efficiency of Autoheated Thermophilic Aerobic Digestion (ATAD) in sewage sludge treatment, allowing reentry of sewage sludge to the environment, on the example of wwtp Giżycko. Quality examinations of sludge exposed to ATAD had been carried out since October 2003. Presented conclusions are based on analysis of results of the examinations. Particular attention has been paid to the final product of the process.

9

ATAD - an effective technology for stabilization and disinfection of sewage sludge

Augustin O.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Środowiska / Politechnika Opolska

|

2003

|

Vol. 291, z. 4

109-116

EN

Effective sewage sludge treatment is apart from wastewater treatment a main target of wastewater treatment plants (wwtp). More stringent effluent limitations and improved wastewater collection and treatment technologies will cause increasing amounts of sewage sludge in the future. In more and more countries all over the world legislation requires beneficial use of treated sludge. Autothermal thermophilic aerobic digestion (ATAD) is an effective technology of sludge treatment regarding stabilisation and disinfection. With the application of ATAD sludge is converted into a valuable natural fertiliser, or so called Class A biosolids, suitable for land application without any restrictions. In general any organic biowaste like sewage sludge in form of primary or waste activated sludge, trickling filter sludge, septic sludge, a mixture of the above or liquid animal residuals as well as biowaste slurry are suitable for the application of ATAD. The biological stabilisation of sludge bases on the reduction of organic solids contained in the sludge. With the ATAD-technology reduction of these materials is carried out by aerobic thermophilic microorganisms. The final products of the process are H2O and CO2. The thermophilic process temperatures of more than 55° C are reached autothermally through the biological activity of the microorganisms. The high temperature as well as the metabolism of the bacteria ensure a disinfection of the treated sludge and lead to high degradation rates which in turn result in short detention times in the process. More than 80 FUCHS ATAD plants all over the world prove the outstanding performance of the process. Recently, installations in Australia, Hungary, Israel, Poland, and the USA went into operation.

PL

Nieodłącznym produktem każdej oczyszczalni ścieków, niezależnie od zastosowanej technologii, są osady ściekowe. Wysokoefektywne metody oczyszczania ścieków stosowane obecnie powodują, że ilość powstających osadów stale wzrasta. Prawodawstwo wielu krajów na świecie wymaga specjalnych metod unieszkodliwiania osadów ściekowych. Autotermiczna tlenowa stabilizacja osadu (ATSO) jest technologią pozwalającą na pełną stabilizację osadów ściekowych i eliminację czynników chorobotwórczych. Po procesie ATSO osady ściekowe ulegają przekształceniu w biomasę wykorzystywaną przyrodniczo. Osad wstępny, osad czynny, osad ze złóż biologicznych lub ich mieszanina oraz płynny nawóz i osad septyczny mogą być poddawane procesowi autotermicznej tlenowej stabilizacji. Biologiczna stabilizacja osadu jest oparta na redukowaniu substancji organicznych zawartych w osadach ściekowych. W technologii ATSO zmniejszenie tych substancji przeprowadzane jest przez aerobowe mikroorganizmy. Przemiana energii aerobowej odbywa się egzotermicznie. Dlatego biologiczne utlenianie substancji organicznych wyzwala energię, głównie w postaci ciepła. Produktem końcowym są substancje proste jak H20 i CO2. Wydajne zatrzymanie ciepła, które wyzwala się podczas rozkładu daje w rezultacie wysokie temperatury robocze (>55°C), a to z kolei wysoki stopień rozkładu substancji organicznych jak też eliminację czynników chorobotwórczych. Technologia ATSO firmy FUCHS została zastosowana na ponad 80 oczyszczalniach ścieków na całym świecie. W ostatnim okresie rozpoczęły pracę instalacje w Australii, na Węgrzech, w Izraelu, Polsce oraz w USA.

10

Dwustopniowa tlenowo-beztlenowa stabilizacja osadow ściekowych

Borowski S.

Forum Eksploatatora

|

2003

|

Nr 3 (12)

10-13