Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Recykling i odzysk wody w circular economy

Karło A., Gieleciak Z.

Przegląd Komunalny

|

2018

|

nr 9

49--54

PL

Zmiana podejścia do kwestii odzysku i recyrkulacji wody - zarówno ścieków oczyszczonych, jak i wody szarej oraz deszczowej - stanowi duże wyzwanie i jest istotną składową w procesie transformacji gospodarki krajowej do gospodarki obiegu zamkniętego.

2

Oczyszczalnia ścieków komunalnych elementem gospodarki obiegu zamkniętego

Karło A., Gieleciak Z.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2018

|

Nr 5

178--180

PL

Transformacja tradycyjnej gospodarki liniowej na gospodarkę o obiegu zamkniętym wynika z konieczności zmiany podejścia do zasobów naturalnych, wtórnych oraz odpadów. Biogospodarka, której istotnym elementem będzie w przyszłości także branża wodno-ściekowa, jest jedną z podstawowych składowych tej transformacji. Oczyszczalnie ścieków komunalnych są bardzo dobrym przykładem obiektów, w których założenia modelu GOZ mogą być efektywnie wdrażane - przede wszystkim poprzez odzysk energii, surowców wtórnych, a także naturalnych. Przykładem obiektu, w którym założenia te wprowadzane są od lat, przyczyniając się do uzyskiwania bardzo dobrych wskaźników ekonomicznych i ekologicznych, jest oczyszczalnia ścieków Tychy-Urbanowice. Prowadzona w pełnej skali kofermentacja odpadów i osadów ściekowych, odzysk ścieków oczyszczonych, nutrientów oraz energii, a także działalność badawcza, umożliwiająca testowanie nowych substratów energetycznych w skali laboratoryjnej oraz nowych, innowacyjnych rozwiązań technologicznych w skali pilotażowej, w pełni wpisują się w model gospodarki cyrkulacyjnej i rozwój zrównoważony.

EN

Transformation from linear to circular economy is in the result of a change in perception of natural resources, recycled materials and wastes. Bioeconomy and its relevant component - water and sewage industry, will be in the future one of the main elements of this transformation. Wastewater treatment plants are a good example of field in which assumptions of this model can be effectively implemented - mainly through energy and resources recovery. Wastewater treatment plant in Tychy-Urbanowice is an example of plant in which these assumptions are sucesfully implemented over the years and which contributed to achieve high values of economic and ecological indicators. Cofermentation of wastes and sewage sludge, treated wastewater reuse, nutrients and energy reuse, research and testing of new, innovative technologies in pilot scale are fully in line with the circular economy and sustainable evelopment.

3

Piasek z piaskowników od odpadu do surowca

Karło A., Gembołyś B., Pieczykolan M., Bacza T.

Forum Eksploatatora

|

2018

|

Nr 5 (98)

38-40

PL

Piasek pochodzący z piaskowników kategoryzowany jest jako odpad o kodzie 19 08 02 i stanowi dla oczyszczalni ścieków obciążenie ekonomiczne. Należy jednak pamiętać, że jest to surowiec o dużym potencjale, a jego odzysk i ponowne zagospodarowanie daje nie tylko realne korzyści finansowe, ale także wpisuje się w koncepcję gospodarki obiegu zamkniętego oraz rozwój zrównoważony w poszanowaniu zasobów. Oczyszczalnia ścieków Tychy-Urbanowice, której właścicielem i eksploatatorem jest Regionalne Centrum Gospodarki Wodno-Ściekowej S.A. w Tychach, w listopadzie 2015 r. zainstalowała nowe urządzenie - separator-płuczkę do przeróbki pulpy piaskowej, pochodzącej z konwencjonalnych, poziomych piaskowników. Efektywność pracy urządzenia oraz uzyskiwane parametry fizyko-chemiczne odzyskiwanego piasku pozwoliły na urzędowe zniesienie z niego kodu odpadu, a także na wykorzystanie surowca na potrzeby prac remontowych i budowlanych miejskiej sieci kanalizacyjnej.

4

Qualitative analysis of bacterial biocenoses in two sequencing batch reactors treating reject water under different technological conditions

Karło A., Ziembińska-Buczyńska A., Cema G., Surmacz-Górska J.

Environmental Biotechnology

|

2016

|

Vol. 12, No. 1

26--33

EN

Complete nitrogen removal over nitrite (CANON) was used to treat reject water with ammonia concentrations ranging from 70 to 154mg·L-1. Two experimental sequential batch reactors, SBR_A and SBR_B, differed in the time of the reject water inflow (6h40min vs 40min), process temperature (25 vs 29°C), and the number of aeration periods per day (3 vs 6, respectively). Nitrogen removal efficiency was higher in SBR_B (50-90%) than in SBR_A (40-80%). Analysis of total (PCR-DGGE) and active (RT-PCR-DGGE) bacteria revealed that the biodiversity of the bacterial biocenoses, expressed as the Shannon-Wiener Biodiversity Index, was higher in SBR_B (2.75-3.10) than in SBR_A (1.80-2.75).

5

Podczyszczanie wód osadowych pochodzących z odwadniania przefermentowanych osadów ściekowych w fotobioreaktorach glonowych

Daniłowicz A., Droździk B., Jacalska A., Karło A., Surmacz-Górska J.

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska

|

2016

|

Vol. 18, nr 2

45--54

EN

This study presents the wastewater treatment methods applied in those photobioreactors which use algae to absorb various nitrogen compounds (mainly ammonium ions, but also nitrates) and phosphorus (orthophosphates) from the inflowing sewage. The photobioreactor described in the following paper uses the sustainable water obtained in the process of dewatering of digested sludge, which contains a high concentration of ammonium ions. The pre-treatment taking place in the side branches of the technological line aims to avoid the risk of overloading the main sewage system with nitrogen and disturbing any ongoing biological processes. One of the results of the nutrients assimilation process is an increase in the amount of biomass produced by the algae, which can be used in the co-fermentation process and biogas production. The efficiency of algae cultivation in photobioreactors depends on the intensity of light, temperature, the length of the light-dark cycle, turbulences, salinity, the pH value, the species of algae which have to co-exist during the process and all the other organisms residing in the reactor.

PL

W artykule omówiono metodę podczyszczania ścieków w fotobiorektorach przy użyciu glonów, która polega na wykorzystaniu tych organizmów do poboru związków azotu (głównie jonów amonowych, ale także azotanów) oraz związków fosforu (ortofosforanów) z dopływających ścieków. W badanym układzie wykorzystano wody osadowe powstałe w procesie odwadniania przefermentowanego osadu, charakteryzujące się wysokim stężeniem jonów amonowych. Proces podczyszczania w bocznym ciągu technologicznym ma na celu ochronę głównego ciągu oczyszczalni przed zbyt wysokim ładunkiem azotu i zachwianiem procesów biologicznych. W wyniku asymilacji związków biogennych w fotobioreaktorze następuje przyrost biomasy glonowej, która może być wykorzystana jako substrat w ko-fermentacji i produkcji biogazu. Efektywność hodowli glonów w fotobioreaktorach zależy głownie od intensywności światła, temperatury, długość cyklu dzień/noc, turbulencji, zasolenia, pH, rodzaju gatunków koegzystujących glonów oraz obecności innych organizmów.

6

Cultivation Parameters Adjustment for Effective Algal Biomass Production

Karło A., Wilk A., Ziembińska-Buczyńska A., Surmacz-Górska J.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2015

|

Tom 17, cz. 1

275--288

PL

Mikroglony są niewielkimi organizmami wodnymi o bardzo dużym potencjale w zakresie oczyszczania ścieków. Ma to związek z faktem, że są mało wymagające w hodowli, a do wzrostu i rozmnażania mogą z powodzeniem wykorzystywać związki biogenne zawarte w ściekach. Dodatkowo, powstająca biomasa może posłużyć jako substrat energetyczny – może zostać wykorzystana do produkcji biopaliw, takich jak biodiesel, bioetanol czy biobutanol lub jako wsad do komory fermentacji, czyli do produkcji biogazu. Ze względu na rosnące zainteresowanie pozyskiwaniem znacznych ilości biomasy glonów podjęto próbę zoptymalizowania warunków hodowlanych pozwalających na pozyskanie największej ilości surowca przetwórczego. W eksperymencie przeprowadzono w warunkach laboratoryjnych serię analiz w zawiesinie, w których jako medium wzrostowe dla mikroglonów z rodzaju Chlorella wykorzystano wody z odwadniania przefermentowanych osadów ściekowych, pochodzące z Centralnej Oczyszczalni Ścieków w Gliwicach. Wody osadowe charakteryzują się wysokim stężeniem azotu nieorganicznego w postaci jonów amonowych, które z powodzeniem wykorzystywane są przez mikroglony do wzrostu. Dodatkowo ścieki takie, w porównaniu z surowymi ściekami komunalnymi, są relatywnie klarowne, dzięki czemu możliwe jest przenikanie światła w głąb medium hodowlanego. W przeprowadzonym eksperymencie wody osadowe w pierwszym etapie poddane zostały podczyszczaniu w reaktorze typu SBR, a następnie skierowane jako dopływ do reaktora glonowego. Celem badań było określenie wpływu podstawowych czynników środowiskowych na tempo wzrostu glonów, a tym samym na przyrost biomasy. W pierwszym teście analizowano wpływ gęstości optycznej hodowli na szybkość przyrostu biomasy. Zawiesinę glonów jednokomórkowych rozcieńczano medium wzrostowym odpowiednio w stosunku 1:5, 2:5, 3:5 oraz 4:5 w odniesieniu do hodowli kontrolnych. Uzyskane wyniki pozwoliły określić optymalną gęstość zawiesiny mikroglonów w reaktorze (odpowiadającą największym przyrostom biomasy, a tym samym wysokiemu usunięciu związków biogennych). Początkowe stężenie zawiesiny mikroglonów na poziomie 0,045–0,067 g/l odpowiadało największym przyrostom biomasy w próbach (tempo wzrostu odpowiednio 0,348 i 0,361 1/dzień). W drugiej serii testów analizowano dodatkowo wpływ takich czynników jak: stosunek N:P, dodatek węglanów jako źródła dwutlenku węgla oraz dodatkowe oświetlanie promieniowaniem aktywnym fotosyntetycznie (falą świetlną o długości w zakresie absorpcji chlorofilu a oraz b), w odniesieniu do próby kontrolnej, a także do uzyskanej wcześniej optymalnej gęstości zawiesiny mikroglonów. W eksperymencie wykazano również, że wody osadowe, charakteryzujące się wysokim ładunkiem nieorganicznych związków azotu i fosforu, a także obecnością metali ciężkich mogą być z powodzeniem wykorzystywane jako medium wzrostowe dla glonów z rodzaju Chlorella.

7

Molecular monitoring of bacterial and microalgal biocenoses’ biodiversity in high loaded farming ponds

Karło A., Ziembińska-Buczyńska A., Pilarczyk M., Surmacz-Górska J.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2015

|

Vol. 22, nr 3

425--437

EN

Eutrophication process is a serious problem in water ecosystems. There is a great need to study the relation between the physico-chemical condition of water and the influence of these parameters on the diversity of biological life, especially on changes in the structure of microbiocenoses. The most interesting are bacteria and microalgae, due to the important roles they play in maintaining the balance of the aquatic environment. In this study, biodiversity analysis of eukaryotic microalgae and bacteria in two artificial water ecosystems - fish farming ponds - was performed. Aquaculture was based on IMTA technology, in which every part of the trophic chain plays a significant role in maintaining the balance in the ecosystems. Experimental intensive - extensive systems differed in terms of nutrient loads, ponds were characterized by high loads of organic and inorganic nitrogen and phosphorus. During the experimental period, the physicochemical conditions, quantitative genotypic structure of the two biocenoses being studied and the relation between these factors were monitored and investigated. For the biodiversity analysis, the PCR - DGGE technique was used. The results of preliminary research showed that there is a correlation between nutrient loads, diversity expressed in the Shannon-Wiener Index and the overall condition of experimental systems. Higher loadings of nutrient promote the development of bacteria and microalgae without any influence on the balance in the artificial ecosystem being tested.

PL

Aktualny stan zbiorników i cieków wodnych budzi wiele zastrzeżeń. Jednym z poważniejszych zagrożeń dla ekosystemów wodnych jest zjawisko eutrofizacji, polegające na nadmiernym wzbogacaniu wody w pierwiastki biogenne. Aby chronić systemy wodne przed tym zjawiskiem, konieczne jest określenie mechanizmów jego powstawania. Z tego względu istnieje potrzeba badania zależności pomiędzy parametrami fizykochemicznymi wody, a także ich wpływu na różnorodność życia biologicznego, zwłaszcza na zmiany struktury mikrobiocenoz. Bakterie oraz mikroglony występujące w wodach są bardzo interesującymi grupami organizmów ze względu na rolę, jaką pełnią w zachowaniu homeostazy środowiska wodnego. Na ich liczebność i strukturę genotypową w znacznym stopniu wpływa nadmierne użyźnianie zbiorników wodnych. Stąd też badania złożoności takich mikrobiocenoz bakteryjnych i glonowych w aspekcie zmian spowodowanych eutrofizacją są konieczne i uzasadnione. W pracy przedstawiono analizę bioróżnorodności biocenozy bakteryjnej oraz mikroglonów eukariotycznych w dwóch sztucznych ekosystemach wodnych - rybnych stawach hodowlanych. Akwakultura oparta była o technologię IMTA (ang. Integrated Multi-Trophic Aquaculture), w której każdy człon łańcucha pokarmowego pełni ważną rolę w zachowaniu równowagi w ekosystemie. Dwa eksperymentalne, intensywno-ekstensywne stawy hodowlane różniły się ładunkiem biogenów i charakteryzowały podwyższonym stężeniem organicznego oraz nieorganicznego azotu i fosforu. Podczas sezonu wegetacyjnego w systemach monitorowano warunki fizykochemiczne i skład jakościowy interesujących mikrobiocenoz. Do analizy bioróżnorodności wykorzystano technikę PCR-DGGE. Wyniki badań wstępnych pokazują, że istnieje zależność pomiędzy ładunkiem związków biogennych, różnorodnością określoną poprzez Indeks Shannona-Wienera oraz ogólną kondycją systemów stawowych. Wyższe stężenia biogenów wpływały pozytywnie na rozwój bakterii i mikroglonów, nie powodując jednocześnie negatywnego wpływu na równowagę w badanym, sztucznym ekosystemie.

8

Glony na oczyszczalniach ścieków

Karło A., Ziembińska A., Surmacz-Górska J.

Technologia Wody

|

2013

|

Nr 2 (22)

10-13

PL

Glony są organizmami samożywnymi, fotosyntetyzującymi. Wykorzystują związki biogenne do produkcji swojej biomasy, z tego względu mogą być z powodzeniem wykorzystywane do oczyszczania różnego typu ścieków, bogatych w związki azotu i fosforu. Procesy usuwania zanieczyszczeń i związków biogennych przy pomocy biocenozy glonów określane są jako phykoremediacja. Dodatkową zaletą takiego oczyszczania jest między innymi eliminacja bakterii chorobotwórczych i fekalnych z grupy coli, sorpcja metali ciężkich, a także biologiczna sekwestracja C02.

EN

Algae are fotoautotrophic organisms, which are able to use nutrients like phosphorus and nitrogen compounds to build their biomass. It is the reason why they are successfully used to treat different types of wastewaters. Processes of removing nutrition compounds and other contaminations with algae biocenosis is called phy- coremediation. In addition, advantages of this type of wastewater treatment are also: elimination of pathogenic bacteria and fecal coliforms, metals sorption and biological C02 sequestration.

9

Nowoczesne metody badania bioróżnorodności biocenoz bakteryjnych w środowisku

Karło A., Ziembińska A.

Chemik

|

2013

|

Vol. 67, nr 11

1105--1114

PL

W analizach biocenoz bakteryjnych coraz powszechniej wykorzystywane są techniki biologii molekularnej. Wśród nich można wyróżnić metodę FISH – fluorescencyjnej hybrydyzacji in situ oraz jej modyfikacje (RING-FISH, Clone-FISH, CARDFISH i MAR-FISH). W artykule opisano też technikę elektroforezy w gradiencie denaturacji (DGGE), bazującą na bakteryjnym markerze molekularnym 16S rRNA oraz cystometrię przepływową. Ze względu na dużą przewagę tych metod nad klasycznymi metodami mikrobiologicznymi, wynikającą między innymi z możliwości analizowania próbek pobieranych bezpośrednio ze środowiska, są one stosowane w biotechnologii środowiskowej, np. w badaniach bakteryjnej biocenozy osadu czynnego, biorącej udział w biologicznym oczyszczaniu ścieków. Możliwe jest również użycie kilku metod, których rezultaty są komplementarne i pozwalają na stworzenie całościowego obrazu badanej biocenozy.

EN

Molecular techniques are very popular in microbial laboratories. Among them FISH- fluorescent in situ hybridization (with modifications like: CARD-FISH, MAR-FISH, RING-FISH, Clone- FISH), DGGE – denaturing gradient gel electrophoresis based on 16S rRNA molecular marker and flow cytometry, are the most popular. These analytical methods are commonly use in bacterial biodiversity research. The analysis can be performed directly on the environmental sample, so these procedures are simpler and faster that traditional ones. Therefore, molecular techniques can be used in aqueous bacterial biocenosis research, such as activated sludge, which takes part in biological wastewater treatment. It is also possible to use a set of molecular methods in order to obtain complimentary results to present total bacterial biocenosis picture.