Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wykorzystanie osadu nadmiernego jako sorbentu odpadowego do usuwania barwników z roztworów wodnych

Pieczykolan B., Płonka I.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 1

219--227

PL

Barwniki organiczne stosowane są w wielu gałęziach przemysłu (tekstylnym, spożywczym, kosmetycznym, w medycynie i biologii). W zakładach tych powstają ścieki, które zawierają niewykorzystane w procesach produkcyjnych barwniki. Nawet małe ilości tych substancji mogą powodować silne zabarwienie ścieków, dlatego istotne jest skuteczne usunięcie pozostałości tych zanieczyszczeń ze ścieków przed odprowadzeniem ich do środowiska naturalnego. Jedną ze stosowanych metod usuwania barwników jest proces sorpcji. Metoda ta często jest nieopłacalna ekonomicznie względem innych procesów usuwania barwników ze ścieków z powodu wysokiego kosztu sorbentów handlowych. W związku z tym prowadzone są aktualnie badania nad pozyskiwaniem sorbentów odpadowych. W badaniach przeprowadzono eksperymenty sorpcji statycznej dwóch rodzajów barwników (Pąsu kwasowego 4R oraz Zieleni kwasowej czystej V) z wykorzystaniem wysuszonego osadu nadmiernego. Osad czynny (nadmierny) pochodził z komunalnej oczyszczalni ścieków, przystosowanej do usuwania związków węgla, azotu oraz fosforu. W badaniach wyznaczono najkorzystniejszą wartość pH procesu oraz czas kontaktu sorbentu z roztworami wodnymi barwników. Ponadto dla ustalonych parametrów procesowych wyznaczono izotermę sorpcji oraz określono rodzaj izotermy, analizując różne modele sorpcji.

EN

Organic dyes are widely used in many industries (textiles, food, cosmetics, medicine and biology). These plants produce wastewater containing dyes. Even small amounts of dyes can cause a strong coloring of wastewater. Therefore, it is very important to effectively remove residues of these pollutants from the wastewater, before discharging them into the environment. The sorption process is one of the methods used to remove dyes. However this method is often unprofitable economically in comparison with other dye removal processes, due to the high cost of commercial sorbents. Therefore, research is currently conducted in order to find waste materials that can be used as sorbents. The sorption process of two dyes were carried out (Acid Red 18 and Acid Green 16) with the use of dried excess sludge. The activated sludge (excess) came from a municipal sewage treatment plant that purifies wastewater from carbon, nitrogen and phosphorus compounds. During the study the most favorable pH of the process and the contact time of the sorbent with aqueous solutions of the dyes were determined. In addition, for established process parameters, a sorption isotherm was examined. Moreover the isotherm type was determined by analyzing various sorption models.

2

Wykorzystanie fal elektromagnetycznych do dezintegracji osadu pokoagulacyjnego

Płonka I., Pieczykolan B.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 1

229--236

PL

W technologicznych procesach uzdatniania wody powierzchniowej powstają osady pokoagulacyjne. Stanowią one mieszaninę usuniętych z wody zanieczyszczeń oraz dodanych do niej koagulantów i wykazują charakter hydrofilowo-koloidalny. Osady pokoagulacyjne charakteryzują się wysokim uwodnieniem. Uwodnienie osadów pokoagulacyjnych, przy okresowym odprowadzaniu ich z osadników, kształtuje się w zakresie od 97 do 99,5 %, natomiast przy kilkutygodniowym przetrzymywaniu w osadniku może osiągnąć 96 %. Osady pokoagulacyjne z udziałem wodorotlenku glinowego posiadają dużą powierzchnię właściwą, w związku z tym charakteryzują się małą podatnością na zagęszczanie. Ponadto ze względu na dużą ściśliwość i wysoką wartość oporu właściwego wykazują słabe właściwości filtracyjne i są trudne do odwodnienia. W ich skład wchodzą również mikroorganizmy pochodzące bezpośrednio z procesów oczyszczania wody. Liczebność bakterii i organizmów planktonowych wzrasta podczas zakwitów. Zawartość mikroorganizmów w osadzie oraz jego kłaczkowata struktura wpływają na udział wody związanej biologicznie i fizycznie, a tym samym na ich podatność na odwadnianie. Zastosowanie dezintegracji umożliwia zniszczenie ścian komórkowych mikroorganizmów i uwolnienie wody związanej. W związku z tym przeprowadzono badania dezintegracji osadu pokoagulacyjnego z wykorzystaniem fal elektromagnetycznych. Osad poddawano działaniu promieniowania mikrofalowego w czasie od 30 do 300 sekund. W osadzie po procesie dezintegracji prowadzonej nie dłużej niż 120 sekund zaobserwowano obniżenie wartości CSK (czasu ssania kapilarnego) oraz poprawę właściwości sedymentacyjnych, natomiast w każdym przypadku wraz ze wzrostem czasu promieniowania uzyskano wzrost zawartości suchej masy osadu oraz wskaźnika ChZT w cieczy osadowej.

EN

Post-coagulation sludge is generated in the technological processes of surface water treatment. This sludge is a mixture of pollutants removed from water and coagulants that was add to the water. It has a hydrophilic and colloidal character and has high hydration. The hydration of the sludge is in the range of 97-99.5% while the sludge is periodically removed from the settling tank. However, when the sludge is removed once per few weeks, the hydration may be equaled to 96%. The sludge with aluminum hydroxide is characterized by large specific surface area, thus it has low compaction susceptibility. Moreover, it has poor filtration properties and is difficult to dehydrate, because it has large compressibility and high value of the specific resistance to filtration. The flocs of the sludge have in their structure different microorganisms that are being removed directly from treated water. The number of bacteria and plankton organisms increases during blooms. The content of microorganisms in the sludge and its flocculate structure affect the amount of biologically and physically bound water, and thus it also effect on susceptibility to dehydration of the sludge. The use of disintegration process allows the destruction of cell walls of microorganisms and the release of bound water. Therefore, disintegration of the post-coagulation sludge using electromagnetic waves was conducted. The sludge was treated by microwave radiation for 30 to 330 seconds. A decrease of value of capillary suction time and the improvement of sedimentation properties were observed, in the case of disintegration process conducted not longer than 120 seconds. However, in all cases as the time of radiation increased the concentration of total solids and the value of COD in the supernatant liquid also increased.

3

Solidification as a process of treatment of post-coagulation sludge from the water treatment plant

Płonka I., Pieczykolan B., Kuszaj D., Rzeźniczek G.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 2

325--333

EN

Post-coagulation sludge is generated in Water Treatment Plants (WTPs). This sludge is a mixture of pollutants removed from water and coagulants, which was added to the water. It has a hydrophilic and colloidal character. Moreover, it is characterized by high hydration, above 99 %. WTPs are obliged to implement solutions that allow optimal management of sludge. Therefore it is important to search processes whereby this sludge could be reused or eventually disposed of. The studies of solidification of post-coagulation sludge were carried out. The solidification process consists in the appropriate and rapid mixing the sludge with the material used for solidification in order to ensure the adequate homogenization conditions. The reagent used in solidification absorbs water contained in the sludge as a result of rapid homogenization with the sludge due to hydration, in a strongly exothermic process. The excess water evaporates form the sludge. This reduces the mass and volume of the sludge and leads to the formation of granules. During the tests, quicklime and cement Gorkal 40, Gorkal 50 and Gorkal 70 were used as a solidifying material, in doses of 0.7; 1.4; 2.1; 2.8; 3.5 g/kg TS. During the maturing process of the lime-sludge and cement-sludge mixtures, changes in the total solids concentrations were checked. The obtained test results show that increasing the solidification material dose and extending the maturation time results in a significant increase in the total solids concentration of the mixtures. Changing the structure and consistency of the sludge from plastic to solid gives the possibility to use sludge as a building material, for the reclamation of dumps, hardening roadsides or creating slopes and embankments.

PL

W stacjach uzdatniania wody (SUW) powierzchniowej powstają osady pokoagulacyjne. Stanowią one mieszaninę usuniętych z wody zanieczyszczeń oraz dodanych do niej koagulantów, wykazując hydrofilowo-koloidalny charakter. Ponadto charakteryzują się wysokim uwodnieniem powyżej 99 %. SUW zobligowane są do wprowadzania rozwiązań umożliwiających optymalne gospodarowanie osadami. W związku z tym istotne jest poszukiwanie procesów, w wyniku których osady te mogłyby być ponownie wykorzystane lub ostatecznie unieszkodliwione. Przeprowadzono badania zestalania osadów pokoagulacyjnych. Proces zestalania polega na odpowiednim oraz szybkim mieszaniu osadu z użytym materiałem zestalającym, aby zapewnić odpowiednie warunki homogenizacji. Zastosowany reagent w wyniku szybkiej homogenizacji z osadem na skutek hydratacji, w procesie silnie egzotermicznym, pochłania wodę zawartą w osadach, której nadmiar odparowuje. Powoduje to zmniejszenie masy i objętości osadów i prowadzi do powstania granulatu. Podczas badań jako materiału zestalającego użyto wapna palonego oraz cementów Górkal 40, Górkal 50 i Górkal 70 w dawkach 0,7; 1,4; 2,1; 2,8; 3,5 g/kg s.m. W trakcie procesu dojrzewania mieszaniny wapienno-osadowej oraz cementowo-osadowej sprawdzano zmiany stężenia suchej masy. Uzyskane wyniki badań wykazały, że zwiększenie dawki materiału zestalającego oraz wydłużenie czasu dojrzewania powoduje znaczny wzrost stężenia suchej masy mieszanin. Zmiana struktury i konsystencji osadów od plastycznej do stałej daje możliwość wykorzystania osadów jako materiału budowlanego, do rekultywacji wysypisk, utwardzania poboczy dróg czy tworzenia skarp i wałów.

4

Post-coagulation sludge as an adsorbent of dyes from aqueous solutions

Pieczykolan B., Płonka I.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 2

315--323

EN

Water taken from the environment, before it is directed to recipients as drinking water, must be purified via different processes. From the water, inter alia, suspensions, organic compounds, colloidal particles as well as bacteria and viruses must be removed. The main source of usable water supply is surface water. The most frequently used methods of surface water treatment are coagulation and filtration processes. During these processes post-coagulation sludge is generated, which is the main waste produced in water treatment plants. This sludge is characterized by an amorphous structure with a strongly developed specific surface, similar to sewage sludge. In addition, it has a high content of organic compounds. In recent years, attempts have been made to transform sewage sludge from municipal wastewater treatment plants into waste sorbents. Taking into account some similarity between sewage sludge and post-coagulation sludge, an attempt was made to apply post-coagulation sludge as sorbent of dyes from aqueous solutions. Dried and crushed post-coagulation sludge was used in the studies. The most favourable pH of process and contact time as well as sorption isotherm were established. Moreover, based on the different isotherm two-parameter models, the sorption capacity, type of sorption and energy of sorption were calculated.

PL

Woda pitna, zanim zostanie skierowana do odbiorców, musi zostać poddana procesom oczyszczania. Z wody muszą zostać usunięte między innymi zawiesiny, substancja organiczna, cząstki koloidalne oraz bakterie i wirusy. Głównym źródłem zaopatrywania w wodę użytkową są wody powierzchniowe. Najczęściej stosowanymi metodami uzdatniania wody powierzchniowej są metody koagulacji i filtracji. W trakcie tych procesów powstają osady pokoagulacyjne, które są głównymi odpadami powstającymi w zakładach uzdatniania wody. Osady te charakteryzują się strukturą amorficzną o mocno rozbudowanej powierzchni właściwej, podobnie jak osady ściekowe. Ponadto posiadają dużą zawartość związków organicznych. W ostatnich latach podjęto próby przeróbki osadów ściekowych pochodzących z komunalnych oczyszczalni ścieków w celu uzyskania odpadowych sorbentów. Uwzględniając pewne podobieństwo pomiędzy osadami ściekowymi, jak również pokoagulacyjnymi podjęto próbę wykorzystania osadów pokoagulacyjnych jako sorbentów barwników z roztworów wodnych. W trakcie badań wykorzystano wysuszone i rozdrobnione osady pokoagulacyjne. Wyznaczono najkorzystniejsze parametry procesu sorpcji statycznej (pH i czas kontaktu), jak również izotermę adsorpcji. Ponadto wykorzystując różne modele dwuparametryczne, wyznaczono maksymalną pojemność sorpcyjną, typ adsorpcji oraz energię adsorpcji.

5

Utylizacja osadów pochodzących z procesów uzdatniania wody

Płonka I., Fukas-Płonka Ł.

Instal

|

2018

|

nr 1

41--44

PL

Osady w Stacji Uzdatniania Wody powstają w procesach: koagulacji, filtracji, odżelaziania i odmanganiania. Skład i właściwości powstających osadów zależą od jakości i stężenia zanieczyszczeń w ujmowanej wodzie, pory roku, stosowanej technologii uzdatniania, w tym rodzaju i dawek wykorzystywanych reagentów oraz efektów uzdatniania. W artykule zaprezentowano wyniki badań mających na celu określenie możliwości zestalania osadów pokoagulacyjnych z cementem, wapnem palonym i gipsem. W trakcie procesu zestalania (dojrzewania) mieszaniny cementowo–osadowej lub wapienno–osadowej obserwowano wzrost stężenia suchej masy z początkowej wartości 28% do 75,9% dla cementu klasy 100 i do 82,7% dla cementu dla klasy 150 oraz do 56,1% dla wapna palonego (po 6 dniach procesu). Natomiast dla mieszanki gipsowo-osadowej sucha masa zmieniała się od 28% dla dawki 10%sm i czasu dojrzewania – 1 doba oraz do 68,4% dla dawki 50%sm i czasu dojrzewania – 6 dób. Zestalanie powoduje redukcję masy, a tym samym redukcję objętości osadu. Uzyskane wyniki badań wykazały, że wraz z wydłużeniem czasu dojrzewania i ze wzrostem dawki składnika zestalanego obserwowano lepszy efekt odwodnienia. Zestalenie osadów pokoagulacyjnych zmienia ich strukturę i konsystencję od plastycznej do stałej. Taka zmiana konsystencji jest niezwykle przydatna w przypadku wykorzystania osadów jako materiału budowlanego, do tworzenia skarp, wałów, rekultywacji wysypisk lub przy składowaniu na wysypiskach.

EN

Sludge is produced in the processes of coagulation, filtration, removal of iron and manganese on the Water Treatment Plant. The composition and properties of the sludge depend on the quality and concentration of pollutants in the raw water, the seasons, the treatment technology, the type and dosage of reagents used and the treatment effects. The paper presents the results of research of solidification with cement, lime and gypsum. During the solidification process of mixture of cement–sludge or lime-sludge, an increase of total solids from 28% to 75.9% and from 28% to 82.7% was observed for cement class 100 and for cement class 150 respectively. However in the case of process with lime the value of total solids increased from 28% to 56.1% (after 6 days of the process). The mixture of gypsumsludge variant, the total solids changed from 28% to 68.4% when the dose was equaled to 50% TS after 6 days of reaction. Solidification process reduced weight and thus reduced volume of sludge. The results of the study showed that with the increase in maturation and with the dosage of the solid component, a better dewatering effect was observed. Solidification of post-coagulation sludge changes the structural and consistency from plastic to solid. Such a change of consistency is very important when the sludge is used as: building materials, tackle slopes, embankments, landfill remediation or landfill.

6

Dezintegracja za pomocą fal elektomagnetycznych osadu pokoagulacyjnego

Płonka I., Pieczykolan B.

Instal

|

2018

|

nr 10

31--32, 44--45

PL

W procesach uzdatniania wody powierzchniowej powstają osady pokoagulacyjne, będące mieszaniną usuniętych z wody zanieczyszczeń oraz dodanych do niej koagulantów. Osady pokoagulacyjne charakteryzują się wysokim uwodnieniem w zakresie od 96,0 do 99,5%. Posiadają słabe właściwości filtracyjne i stwarzają problemy w procesach zagęszczania i odwadniania. Ponadto w swym składzie zawierają mikroorganizmy, których liczebność okresowo wzrasta podczas zakwitów. Natomiast proces dezintegracji powoduje zmiany w strukturze osadów, zniszczenie ścian komórkowych mikroorganizmów i umożliwia uwolnienie wody związanej w osadzie. W badaniach dezintegracji osadu pokoagulacyjnego wykorzystano promieniowanie mikrofalowe. Osad pokoagulacyjny poddawano działaniu fal elektromagnetycznych w czasie od 30 do 300 sekund. W osadzie przed i po procesie dezintegracji określano zmiany właściwości filtracyjnych i sedymentacyjnych oraz zmiany zawartości suchej masy osadu.

EN

Post-coagulation sludge is generated in the treatment of surface water, and is a mixture of pollutants removed from the water and coagulants added to it. Post-coagulation sludge is characterized by high hydration in the range from 96.0 to 99.5%. It has poor filtration properties and causes problems in thickening and dewatering processes. In addition, it contains microorganisms, the amount of which increases periodically during blooms. The process of disintegration, in turn, causes changes in the structure of sludge, destroys cell walls of microorganisms and allows the release of biologically-bound water in the sludge. In the disintegration studies of post-coagulation sludge, microwave radiation was used. The post-coagulation sludge was subjected to electromagnetic waves for 30 to 300 seconds. The changes in filtration and sedimentation properties and reductions in the total solids of the sludge were determined in the sludge before and after the disintegration process.

7

Oczyszczanie ścieków z przemysłu syntezy chemicznej metodą osadu czynnego. Cz. 1, Efektywność procesu

Barbusiński K., Płonka I., Pieczykolan B., Majcherczyk A., Janeczko A.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 7

1477--1780

PL

Ścieki pochodzące z przemysłu syntezy chemicznej oczyszczano metodą osadu czynnego w reaktorze SBR. Jako układ porównawczy zastosowano drugi reaktor, w którym oczyszczano ścieki komunalne. Ścieki przemysłowe okazały się znacznie mniej podatne na biodegradację zanieczyszczeń organicznych niż ścieki komunalne. Ponadto ścieki przemysłowe miały negatywny wpływ na proces nitryfikacji, co objawiało się mniejszą efektywnością usuwania azotu ogólnego w porównaniu ze ściekami komunalnymi. Korzystnym rozwiązaniem byłoby wspólne oczyszczanie tych dwóch rodzajów ścieków.

EN

Industrial wastewater was treated with H₂SO₄ or Ca(OH)₂ to adjust pH 7-8.5 and with a Fe salt to coagulate the suspension and then mixed with activated sludge. The municipal wastewater was processed as a ref. The study was carried out for 39 days. A substantial decrease in ammonium N concn. and an increase in the nitrate N concn. were obsd. in both wastewaters. A decrease in COD and BOD was also evidenced. The municipal wastewater showed high ability to nitrification.

8

Oczyszczanie ścieków z przemysłu syntezy chemicznej metodą osadu czynnego. Cz. 2, Charakterystyka osadu czynnego

Barbusiński K., Płonka I., Pieczykolan B., Majcherczyk A., Janeczko A.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 7

1481--1484

PL

Oceniano wpływ ścieków pochodzących z przemysłu syntezy chemicznej na fizyczne i biochemiczne właściwości osadu czynnego. Jako układ porównawczy zastosowano drugi reaktor, w którym oczyszczano ścieki komunalne. W układzie oczyszczającym ścieki przemysłowe obserwowano obniżenie aktywności oddechowej osadu czynnego, świadczące o zachwianiu procesów biochemicznych, znaczne zmniejszenie wartości indeksu objętościowego osadu oraz postępujące rozdrobnienie kłaczków świadczące o ich początkującym rozpadzie. W porównaniu z układem odniesienia, kłaczki osadu "przemysłowego" miały luźniejszą strukturę i bardzo małą zawartość bakterii nitkowatych, które stanowią "szkielet" nadający kłaczkom odpowiednią spoistość i wytrzymałość mechaniczną.

EN

Industrial and municipal wastewaters were studied for properties of activated sludge. In the industrial wastewater, a decrease in respiratory activity (O₂ uptake rate) of activated sludge (as an evidence of disorder of biochem. processes) and a significant redn. in sludge vol. index were obsd. The presence of a large no. of very small flocs indicated the beginning of their breakup. The flocs of "industrial" activated sludge had a looser structure and a smaller no. of filamentous bacteria than that in municipal sludge.

9

Ocena wpływu systemu technologicznego oczyszczania ścieków na charakterystykę osadu czynnego

Płonka I., Pieczykolan B

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2017

|

Vol. 26, No. 3

383--393

PL

W przypadku oczyszczania ścieków komunalnych stosowane są procesy biologiczne. Procesy te mogą być realizowane w urządzeniach o różnych rozwiązaniach konstrukcyjnych. W artykule przedstawiono wyniki badań mające na celu określenie wpływu rodzaju systemu technologicznego oczyszczania ścieków na charakterystykę i właściwości osadu czynnego. Zastosowano dwa układy badawcze: przepływowy bioreaktor z wydzielonym osadnikiem (układ I) oraz reaktor porcjowy SBR (układ II). Przeprowadzone badania wykazały, że korzystniejsze warunki pracy osadu czynnego panowały w reaktorze SBR. Osad pochodzący z reaktora SBR miał lepsze właściwości sedymentacyjne, na co wskazują uzyskane wartości indeksu objętościowego osadu oraz wielkości kłaczków. W reaktorze SBR nie ma konieczności przepompowywania osadu z osadnika do komory, co ma miejsce w bioreaktorze. W związku z tym osad nie jest poddawany niekorzystnym warunkom podczas transportu hydraulicznego i nie ulega rozdrobieniu. Ponadto wielkości kłaczków, aktywność oddechowa oraz powierzchnia właściwa osadu czynnego pochodzącego z układu II były większe w porównaniu z układem I.

EN

Biological methods are used for treatment of municipal wastewater. These processes can be conducted in various kinds of technological systems. In the paper the comparison of characteristic of activated sludge from two types of technological systems is shown. A flow bioreactor with secondary settling tank (system I) and sequential bioreactor (system II) were used. The study showed, that more favorable operating conditions of activated sludge were in the SBR reactor. The activated sludge in SBR reactor had better sedimentary properties, as indicated by values of sludge volume index and flocs’ sizes. This can be connected with the fact that sludge in SRB reactor is not pumped (what occurs in flow systems). Therefore the sludge is not subjected to unfavorable conditions during hydraulic transport (flocs do not undergo the dispersion). Moreover the values of flocs’ sizes, respiratory activity and specific surface area of sludge from II system were higher in comparison with system I.

10

Odbarwianie roztworów zawierających Acid Green 16 za pomocą odczynnika Fentona z nadwęglanem sodu

Pieczykolan B., Płonka I., Barbusiński K., Jędrys M., Lesik M.

Proceedings of ECOpole

|

2017

|

Vol. 11, No. 1

241--248

PL

W badaniach zastosowano dwie modyfikacje odczynnika Fentona z nadwęglanem sodu (jako alternatywnym źródłem H2O2) przy zastosowaniu różnego rodzaju źródła Fe2+: FeSO4·7H2O oraz wiórków stalowych. Efektywność oczyszczania roztworów oceniano na podstawie analizy stężenia barwnika Acid Green 16 (zieleń kwasowa czysta V). W trakcie badań ustalano wpływ poszczególnych parametrów zmodyfikowanego procesu Fentona (wartości pH, dawki nadwęglanu sodu, zawartości jonów żelaza pochodzących z FeSO4 oraz z wiórków stalowych, czasu reakcji przy modyfikacji z siarczanem żelaza oraz czasu kontaktu przy modyfikacji z wiórkami stalowymi) na efektywność odbarwiania. Ponadto w przypadku układu z wiórkami stalowymi określano wpływ tzw. „dodatkowego czasu reakcji”, którym jest czas, po jakim alkalizowano próbki przefiltrowanych roztworów przez złoże wypełnione wiórkami. Wynosił on „0” (filtraty alkalizowano od razu po przefiltrowaniu), 10, 20 i 30 minut. Przeprowadzone badania wykazały, że obie modyfikacje odczynnika Fentona umożliwiły efektywne odbarwienie ścieków. W przypadku układu z zastosowaniem nadwęglanu sodu i siarczanu żelaza(II) najlepsze efekty otrzymano przy dawce nadwęglanu sodu = 350 mg/dm3, stosunku Fe2+ / nadwęglanu sodu = 0,4, czasie reakcji = 15 minut oraz pH = 3. W przypadku systemu z wiórkami stalowymi wymagana dawka nadwęglanu sodu do skutecznego usunięcia barwy wynosiła 600 mg/dm3 przy czasie kontaktu z wiórkami = 39,6 sekund i dodatkowym czasie reakcji = 0 minut (roztwory alkalizowane bezpośrednio po przefiltrowaniu), pH = 2 oraz wiórków o masie = 0,5 g.

EN

During the study two modifications Fenton reagent with sodium percarbonate (as an alternative source of H2O2) were used. There were using different kinds of sources of Fe2+ : FeSO4 and steel swarf. The efficiency of wastewater treatment was determined on the basis of the dye Acid Green 16 concentration. During the tests the influence of the individual parameters of modified Fenton process on the effectiveness of discoloration was examined (value of initial pH, dose of sodium percarbonate, the quantity of iron ions originating from FeSO4 or steel swarf, the reaction time - for modification sodium percarbonate-FeSO4 and so-called: additional reaction time for modification sodium percarbonate-steel swarf). The additional reaction time is the time after which the samples (of dye solution) filtered through the bed (filled with steel swarf) were alkalized. That time was equaled to "0" (filtrate was alkalized immediately after the filtration) 10, 20 and 30 minutes. The study showed that both modifications of Fenton reagent enabled effectively discolor the solutions. For a system with the sodium percarbonate and iron sulfate(II), the best results were obtained with a dose of sodium percarbonate = 350 mg/dm3, the ratio of Fe2+ / sodium percarbonate = 0.4, reaction time = 15 min, and pH = 3. In the case of systems with steel swarf, higher dose of sodium percarbonate was required to efficiently remove the color (600 mg/dm3), a contact time with swarf of 39.6 seconds, and additional reaction time = 0 minutes (solutions alkalized immediately after filtration), pH = 2, and quantity of swarf = 0.5 g.

11

Odbarwianie roztworów zawierających Acid Green 16 za pomocą odczynnika Fentona z nadtlenkiem wapnia

Płonka I., Pieczykolan B., Barbusiński K., Magiera A., Kocot A.

Proceedings of ECOpole

|

2017

|

Vol. 11, No. 1

249--258

PL

Barwniki należą do organicznych związków chemicznych i są zbudowane z pochodnych aromatycznych benzenu, naftalenu, antracenu i związków heterocyklicznych posiadających luźno związane z cząsteczką elektrony π. Kolor zawdzięczają występowaniu podstawników, np. chromoforów. Barwnik Acid Green 16 wykorzystywany jest do celów przemysłowych. Posiada zastosowanie do barwienia drewna, jedwabiu naturalnego, wełny i skóry, a także w środkach wykorzystywanych w gospodarstwie domowym. Barwniki występujące w ściekach przemysłowych sprawiają wiele problemów ze względu na swoją toksyczność, niską podatność na biodegradację oraz intensywny kolor. Dlatego tego typu ścieki są oczyszczane z wykorzystaniem metod pogłębionego utleniania chemicznego (Advanced Oxidation Processes - AOPs), w których generowane są rodniki hydroksylowe - OH•, charakteryzujące się bardzo wysoką reaktywnością w stosunku do większości zanieczyszczeń organicznych. Przeprowadzono badania nad odbarwianiem roztworu zawierającego barwnik Acid Green 16, stosując modyfikację klasycznej reakcji Fentona. W badaniach wykorzystano alternatywne źródło nadtlenku wodoru, jakim jest nadtlenek wapnia - Ixper® 75C. Dodatkowo proces był wspomagany promieniowaniem UV przy użyciu nisko- i średniociśnieniowej lampy UV. Efektywność odbarwiania oceniano na podstawie analizy stężenia barwnika Acid Green 16. W trakcie badań ustalano wpływ poszczególnych parametrów procesu: dawki nadtlenku wapnia, wartości pH, stosunku Fe2+ / Ixper® oraz czasu naświetlania. Uzyskane wyniki badań wykazały, że proces modyfikacji odczynnika Fentona umożliwił efektywne odbarwienie roztworu. W przypadku zastosowania lampy niskociśnieniowej najlepsze efekty odbarwienia otrzymano dla dawki nadtlenku wapnia wynoszącej 250 mg Ixper® 75C /dm3, stosunku Fe2+ / Ixper® wynoszącego 0,4, przy czasie naświetlania 10 minut oraz odczynie pH = 3. Wówczas w roztworze barwę zredukowano w 98,5% do poziomu 1,50 mg/dm3. Z kolei dla lampy średniociśnieniowej i najkorzystniejszych parametrów prowadzenia procesu odbarwiania obniżono stężenie barwnika w roztworze do 0,80 mg/dm3 dla dawki Ixper® 75C wynoszącej 200 mg/dm3 i uzyskano redukcję w 99,2% (stosunek Fe2+/ Ixper® = 0,4, czas naświetlania t = 10 min, pH = 2).

EN

Dyes are organic chemicals and are made up of aromatic derivatives of benzene, naphthalene, anthracene and heterocyclic compounds having π electrons which are loosely bounded with a molecule. Dyes owe their color from occurring substituents eg. chromophores. Acid Green 16 dye is used for industrial purposes. It is intended for coloring wood, natural silk, wool and leather, as well as the means used in the household. Dyes occurring in industrial wastewater cause a lot of problems due to its toxicity, low biodegradability and intense color. For this reason, this type of wastewater is treated using the methods of advanced chemical oxidation (Advanced Oxidation Processes - AOPs) in which hydroxyl radicals are generated - OH• having a very high reactivity of most of organic contaminants. Studies have been performed in order to discolor wastewater containing Acid Green 16 using a modification of the classical Fenton reaction. During the study an alternative source of hydrogen peroxide was used (calcium peroxide, which is - Ixper® 75C). Additionally, the process was assisted by UV radiation using medium and low pressure UV lamp. The efficiency of wastewater treatment was assessed by analyzing the concentration of the dye Acid Green 16. During the tests the influence of individual parameters of the process on the discoloration effectiveness was determined: the dose of calcium peroxide, pH, ratio Fe2+ / Ixper® 75C and the irradiation time. The results obtained showed that the modifications of Fenton reagent enabled effective discoloration of wastewater. In the case of the process by the low-pressure lamp the best results of discoloration obtained with a dose of calcium peroxide - Ixper® 75C 250 mg/dm3, ratio Fe2+ / Ixper® 75C equaled to 0.4, a irradiation time of 10 minutes and pH = 3. Then, the treated the concentration of Acid Green 16 in wastewater was reduced in 98.5% (up to 1.50 mg/dm3). While in the case of the medium-pressure lamp dye concentration was reduced in 99.2% (up to 0.80 mg/dm3). It was obtained when the following parameters were used: the dose of calcium peroxide of 200 mg/dm3, the ratio of Fe2+/Ixper® 75C = 0.4, t = 10 min, pH = 2.

12

Investigation of the Efficiency of the UV/H2O2 Process on the Removal of Dye Acid Green 16 from Aqueous Solutions: Process Optimization and Toxicity Assessment

Płonka I., Pieczykolan B., Barbusiński K., Kalka J., Thomas M., Piskorz P. J.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2017

|

Vol. 25, no. 6 (126)

103--107

EN

The effects of the removal of Acid Green 16 (100 mg AG-16/dm3, COD=111 mg O2/dm3) from aqueous solutions by the UV/H2O2 process in UV reactors: low pressure lamp (LP, 15W) and medium pressure lamps (MP, 150W) are presented. The best results of AG-16 removal were obtained for H2O2 250 mg/dm3 (99.85%, AG-16=0.15 mg/dm3) and 200 mg/dm3 (99.80%, AG-16=0.20 mg/dm3) for LP and MP lamps, respectively, with the same parameters, i.e. 30 min reaction time and pH 6. Under these conditions, the AG-16 solution was completely discolored and the COD removal efficiency was 57.3% (LP lamp) and 63,4% (MP lamp). However, at optimum conditions of decolorisation, no decrease in the toxicity of solutions (Microtox test) was observed. For the MP lamp, the toxicity of solutions remained at the same level as in the initial solutions (Toxicity Unit, TU=3), whereas in the case of the LP lamp, the TU value after the process increased to 6. In conclusion, the AOPs for toxic pollutants should also be optimised from the point of view of toxicity.

PL

Przedstawiono efekty usuwania barwnika Acid Green 16 (100 mg AG-16/dm3, ChZT=110.9 mg O2/dm3) z roztworów wodnych metodą UV/H2O2 z zastosowaniem dwóch reaktorów UV: z lampą niskociśnieniową (LP, 15W) i średniociśnieniową (MP, 150W). Najlepsze efekty usunięcia AG-16 uzyskano dla H2O2 250 mg/dm3 (99.85%, AG-16=0.15 mg/dm3) i 200 mg/dm3 (99.80%, AG-16=0.20 mg/dm3) odpowiednio dla lamp LP i MP przy tych samych pozostałych parametrach, tj. czasie reakcji 30 min i pH 6. W tych warunkach uzyskano całkowite odbarwienie roztworów barwnika AG-16, a obniżenie wartości ChZT wynosiło 57.3% (lampa LP) i 63,4% (lampa MP). Dla wyznaczonych optymalnych warunków dekoloryzacji roztworów AG-16 ich toksyczność (Microtox test) nie uległa obniżeniu. Dla lampy MP toksyczność pozostała na tym samym poziomie jak roztworów wyjściowych (Jednostka Toksyczności, TU=3), natomiast w przypadku lampy LP wartość TU wzrosła do 6. Wynika z tego, że procesy AOPs dla zanieczyszczeń toksycznych powinny być optymalizowane także z uwzględnieniem analizy toksyczności.

13

Stabilizacja beztlenowa komunalnych osadów ściekowych : zasady projektowania i doświadczenia eksploatacyjne

Fukas-Płonka Ł., Płonka I.

Technologia Wody

|

2016

|

Nr 5 (49)

39--45

PL

Powszechnie stosowaną w dużych i średnich oczyszczalniach ścieków metodą stabilizacji jest fermentacja metanowa. Beztlenowa stabilizacja osadów jest złożonym procesem biochemicznym, definiowanym jako biochemiczny rozkład związków organicznych prowadzony w warunkach beztlenowych, w wyniku którego powstaje biogaz o wysokim stężeniu metanu. W artykule omówiono parametry decydujące o efektywności tego procesu. Należą do nich: czas zatrzymania, temperatura, mieszanie, stosunek zasadowości do kwasowości i odczyn, występowanie substancji toksycznych, ilość substancji odżywczych (szczególnie mikroelementów, takich jak: żelazo, nikiel, kobalt, selen) oraz sposób doprowadzenia osadów. Do zahamowania produkcji metanu może doprowadzić także nadmierne nagromadzenie się produktów pośrednich, tj.: lotnych kwasów tłuszczowych (LKT), amoniaku i siarkowodoru. Zakłócenia pracy komór fermentacyjnych mogą być spowodowane przeciążeniem hydraulicznym i substratowym. Ponadto przedstawiono zasady obowiązujące podczas projektowania i wymiarowania komór fermentacyjnych.

EN

Commonly digestion is method of stabilization used in large and medium-sized wastewater treatment plants. The digestion of sludge is a complex biochemical process, defined as the biochemical degradation of organic compounds, which is carried out in anaerobic conditions, whereby biogas is formed with a high concentration of methane. The article discusses the parameters that determine the efficiency of the process. These include: the retention time, temperature, mixing, ratio of alkalinity to acidity and pH, the presence of toxic substances, nutrients (especially trace elements such as iron, nickel, cobalt, selenium) and a method of supply the sludge. The excessive accumulation of the intermediate, i.e.: volatile fatty acids (VFA), ammonia and hydrogen sulphide may result in inhibition of the production of methane gas. Moreover, the hydraulic and substrate overload of digesters can cause interference in their work. In addition the rules in the design and dimensioning of the digester are showed.

14

Wykorzystanie wód popłucznych w oczyszczaniu odcieków z prasy filtracyjnej

Płonka I., Pieczykolan B., Fukas-Płonka Ł.

Proceedings of ECOpole

|

2016

|

Vol. 10, No. 1

267--272

PL

W komunalnej oczyszczalni ścieków w technologii przeróbki osadów zazwyczaj stosowany jest proces odwadniania mechanicznego. W procesie tym oprócz odwodnionego osadu powstają tzw. odcieki. Odcieki charakteryzują się dużym ładunkiem zanieczyszczeń, w tym dużym stężeniem fosforu. W przypadku zawracania do ciągu oczyszczania ścieków stanowią one dodatkowe obciążenie ładunkiem zanieczyszczeń. Z tego względu powinny być wcześniej podczyszczane w bocznym ciągu oczyszczania. Z kolei wody popłuczne pochodzące ze stacji uzdatniania wód podziemnych zawierają duże stężenie jonów żelaza. Wymieszanie wód popłucznych z odciekami może okazać się korzystnym rozwiązaniem. W związku z tym podjęto badania wykorzystania wód popłucznych do oczyszczania odcieków. Wprowadzone sole żelaza(III) do odcieków ulegają hydrolizie, tworząc hydroksykompleksy. W takiej postaci hydrokompleksy związków żelaza w odciekach mogą prowadzić do sorpcji zanieczyszczeń, powstawania kompleksów soli żelaza oraz współstrącania i strącania osadów. Celem badań było określenie wpływu wód popłucznych na jakość odcieków pochodzących z odwadniania osadów ściekowych z komunalnej oczyszczalni ścieków. Proces koagulacji odcieków z wodami popłucznymi prowadzono w temperaturze 6 i 20°C. Odcieki z wodami popłucznymi mieszano w taki sposób, aby uzyskać stosunek Fe/P, wynoszący 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0. Przeprowadzone badania wykazały, że po procesie w odciekach uzyskano obniżenie zarówno stężenia fosforu, jak i zawartości ChZT, odpowiednio do poziomu 4,5-20,7 mg/dm3 w temperaturze 6°C i 4,5-8,4 mg/dm3 w temperaturze 20°C oraz 79-180 mg/dm3 w temperaturze 6°C i 72-140 mg/dm3 w temperaturze 20°C.

EN

Mechanical dewatering process is most typically method of sludge treatment used on municipal sewage treatment plant. In this process leachate are generated besides the dewatered sludge. Leachate has a high pollutant load, including a high concentration of phosphorus. In the case of discharging them to the main line of wastewater treatment, they are additional load of organic and phosphorus compounds. Therefore, they should be previously pre-treating in the side-treatment system. The backwash water from groundwater treatment plants contain a high concentration of iron ions. Mixing backwash water and leachate may be preferred solution. Therefore, study was carried using backwash water to leachate treatment. Salts of iron(III) submitted to the effluents are hydrolyzed and are formed hydroxy complexes. In this form iron can cause sorption of pollutants, formation of complexes of iron salts and co-precipitation or precipitation of sludge. The aim of this study was to determine the effect of backwash water on quality of leachate from the dewatering process of sludge from municipal sewage treatment plant. The coagulation process of backwash water with leachate was carried out in 6 and 20°C. The leachate and backwash water were mixed in such proportion to obtain the ratios of Fe/P equaled to 0.5; 1.0; 1.5; 20; 2.5; 30. The study showed that the following process allowed to reduce both phosphorus and COD concentration in the leachate. Concentrations of phosphorus compounds after process were in range of 4.5-20.7 and 4.5-8.4 mg/dm3 respectively at 6 and at 20°C. In the case of COD, its value in leachate after coagulation was in range of 79-180 and 72-140 mg/dm3 respectively at 6 and at 20°C.

15

Sorption process of Acid Yellow 36 on sludge-based activated carbon

Pieczykolan B., Płonka I.

Proceedings of ECOpole

|

2016

|

Vol. 10, No. 1

67--73

EN

The study of sorption of dye Acid Yellow 36 on SAC (sludge-based activated carbon) was conducted. For this purpose, anaerobically digested and dewatered sewage sludge was dried at 105ºC to constant weight. Next this sludge was milled to a particle with a diameter of 0.5-1.0 mm and subjected to chemical activation by hydrogen peroxide. After oxidation process the sludge was subjected to thermal transformation in a muffle furnace at 600ºC. In this way obtained a powder activated carbon based on activated sludge (so-called SAC). Based on the results of the study the most favorable parameters of sorption process was achieved as follows: pH value equaled to 2.5 and reaction time equaled to 30 minutes. The linearized forms of Freundlich and Langmuir isotherms showed that the highest value of correlation factor was obtained in the case of Langmuir model. However, in this case, the negative value of constant isotherm was achieved. Therefore, it can be assumed that more accurately in this case is the Freundlich model or other model which was not examined during that studies.

PL

Przeprowadzono badania sorpcji barwnika Acid Yellow 36 z użyciem węgla aktywnego bazującego na osadzie ściekowym. W tym celu ustabilizowany beztlenowo i odwodniony osad czynny wysuszono w 105ºC do stałej masy. Następnie osad ten zmielono do ziaren o średnicy 0,5-1,0 mm i poddano chemicznej aktywacji za pomocą nadtlenku wodoru. Po tym procesie osad spalono w piecu muflowym w 600ºC, uzyskując w ten sposób pylisty węgiel aktywny bazujący na osadzie czynnym (tzw. SAC - czyli „sludge-based activated carbon”). Dla tak spreparowanego węgla aktywnego przeprowadzono badania procesu sorpcji statycznej względem barwnika Acid Yellow 36. Na podstawie przeprowadzonych eksperymentów stwierdzono, że najkorzystniejsza wartość pH wynosi 2,5, a czas kontaktu jest równy 30 minut. Natomiast bazując na graficznych formach zlinearyzowanych modelów sorpcji według Langmuira i Freundlicha, stwierdzono, że największą wartość współczynnika korelacji odnotowano w przypadku zlinearyzowanej formy równania Langmuira. Jednakże w tym przypadku uzyskano ujemne wartości stałych izotermy, dlatego można przypuszczać, że jednak bardziej prawidłowy jest model Freundlicha lub inny rodzaj izotermy, który nie był analizowany w toku tych badań.

16

Changes of the quality of activated sludge during the biological treatment of landfill leachate

Pieczykolan B., Płonka I., Kosel M.

Environment Protection Engineering

|

2016

|

Vol. 42, nr 3

33--42

EN

The effect of chemically pretreated landfill leachate on the properties of activated sludge has been investigated. The leachate was pretreated by a two-stage method consisting of coagulation and oxidation. The mixture of pretreated leachate (from 2.5 to 15 wt. %) and municipal wastewater was fed into a bioreactor. Results of the studies showed that the pretreated leachate contributed to the dispersion of the activated sludge flocs. As a result, a very low value of volume index (30 cm3gTS) and a significant turbidity of supernatant liquid were observed at the same time. The dispersion phenomenon was also confirmed by floc size distribution. An increase of the amount of small and very small flocs was observed.

17

Discoloration of dye wastewater by modified UV-Fenton process with sodium percarbonate

Pieczykolan B., Płonka I., Barbusiński K.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2016

|

Vol. 9, no. 4

135--140

EN

A modified Fenton process using sodium percarbonate (SP), as an alternative source of H2O2, and UV radiation was investigated to discoloration of dye wastewater containing Acid Green 16 (concentration 100 mg/dm3). This acid dye is characterized by the harmful effect on aquatic organisms and it may cause adverse effects in the aquatic environment. The experiments were carried out in two systems, in which two lamps were used as a UV radiation source: low pressure (system I) and medium pressure (system II). The effect of SP dosage (100-400 mg/dm3 – system I; and 100-250 mg/dm3 – system II), Fe2+/SP ratio (from 0.2 to 0.4), reaction pH (3 and 4) and reaction time (from 10 to 30 min) on colour removal efficiency was examined. The modified Fenton process was found to be very efficient for discoloration of simulated wastewater. For a system with a low pressure UV lamp the optimal doses of SP and Fe2+/SP ratio were 400 mg/dm3 and 0.2, respectively at pH 3 and 20 minutes reaction time. For a system with a medium pressure UV lamp the optimal doses of SP and Fe2+/SP ratio were 200 mg/dm3 and 0.33, respectively at pH 3 and 20 minutes reaction time. In both cases, at described conditions total visual discoloration was achieved. Better results of colour removal (concentration of Acid Green 16 was in the range of 0.64-0.96 mg/dm3) were achieved when the initial pH value equalled 3.0 than at initial pH value of 4.0 (concentration of Acid Green 16 was in the range of 0.80-6.87 mg/dm3).

PL

W procesie odbarwiania ścieków zawierających barwnik Acid Green 16 (o stężeniu 100 mg/dm3) zastosowano zmodyfikowany proces Fentona z nadwęglanem sodu, jako alternatywnym źródłem nadtlenku wodoru, wspomagany promieniowaniem UV. Barwnik ten zaliczany do grupy barwników kwasowych charakteryzuje się szkodliwym działaniem na organizmy wodne, a także może wywoływać niekorzystne zmiany w tym środowisku. Badania prowadzono w dwóch układach wyposażonych w lampy UV: niskociśnieniową (system I) i średniociśnieniową (system II). Podczas badań zastosowano dawki nadwęglanu sodu w zakresie (100-400 mg/dm3 – układ I oraz 100-250 mg/dm3 – układ II), wartości stosunku Fe2+/nadwęglan (od 0.2 do 0.4), pH reakcji (3 i 4), a także czas naświetlania (od 10 do 30 min). Zmodyfikowany proces Fentona okazał się bardzo skuteczny w odbarwianiu badanych ścieków. Dla układu I z lampą niskociśnieniową najkorzystniejsza dawka nadwęglanu sodu oraz stosunek Fe2+/nadwęglan wynosiły odpowiednio 400 mg/dm3 i 0.2, przy pH=3 i czasie naświetlania 20 minut. Dla układu II (lampa średniociśnieniowa) najkorzystniejsza dawka nadwęglanu sodu wynosiła 200 mg/dm3 i stosunek Fe2+/nadwęglan 0.33, przy pH=3 i czasie naświetlania 20 minut. W obu przypadkach dla tych parametrów uzyskano wizualne odbarwienie ścieków. Lepsze efekty odbarwienia uzyskano dla pH=3 w porównaniu z pH=4 (stężenie barwnika odpowiednio 0.64-0.96 mg/dm3 i 0.80-6.87 mg/dm3).

18

Dewatering of sludge from electroplating wastewater treatment

Płonka I., Pieczykolan B., Kosel M.

Proceedings of ECOpole

|

2015

|

Vol. 9, No. 1

125--132

EN

Electroplating coating of products more sustainable coatings is their protection or decoration. As a result of these technological processes generated waste water, which are treatment. During the treatment of waste water produced sludge that were the subject of research. Sludge were from wastewater treatment plants located at the manufacturing plant which produces car parts. They were taken from the sludge tank, preceded by sedimentation in the lamella. In order to determine their sensitivity to dewatering the first step was selected the type and dose of reagent. In the second stage of the study conditioned sludge were tested mechanical dewatering centrifuge and belt press simulator. The results obtained showed that the most effective effect was observed when using anionic polyelectrolytes Praestol 2505 and Superfloc A 110 and A 130. Were used in a dose of 2.1 mg/g TS to 3.4 mg/g TS, and from 8.2 mg/g TS to 15.4 mg/g TS. The use of too low a dose of reagent and overdose resulted in unsatisfactory conditioning effects. The excess polyelectrolyte increased viscosity of the liquid sludge, which gave slower water contained therein. Conditioned selected polyelectrolytes sludge were subjected to a mechanical dewatering. The sludge obtained after centrifugation is characterized by a total solids a maximum of 12.7%. The centrifugation process efficiency was influenced by the spin speed and the duration of the process. The best results were obtained for a duration of 10 min and a speed of 3000 turns/min. A higher degree of dewatering of 29.5% TS obtained using the simulator of belt press.

PL

Galwaniczne pokrywanie wyrobów trwalszymi powłokami stanowi ich ochronę lub dekorację. W wyniku tych procesów powstają ścieki technologiczne, które są oczyszczane. Podczas oczyszczania ścieków powstają osady, które stanowiły przedmiot badań. Osady pochodziły z oczyszczalni ścieków znajdującej się przy zakładzie produkującym części samochodowe. Zostały pobrane ze zbiornika szlamowego, poprzedzonego sedymentacją w osadniku lamelowym. W celu określenia ich podatności na odwadnianie w pierwszym etapie dokonano doboru rodzaju i dawki polieletrolitu. W drugim etapie badań kondycjonowane osady poddano próbom mechanicznego odwadniania w wirówce oraz symulatorze prasy taśmowej. Uzyskane wyniki badań wykazały, że najskuteczniejszy wpływ zaobserwowano w przypadku zastosowania polielektrolitów anionowych Praestol 2505 oraz Superfloc A 110 i A 130. W badaniach zastosowano dawki od 2,1 do 3,4 mg/g s.m. oraz od 8,2 do 15,4 mg/g s.m. Zastosowanie zarówno zbyt małej dawki reagenta, jak i przedawkowanie doprowadziło do uzyskania niezadowalających efektów kondycjonowania. Nadmiar polielektrolitu zwiększył lepkość cieczy osadowej, przez co osad wolniej oddawał zawartą w nim wodę. Kondycjonowane wybranymi polielektrolitami osady zostały poddane procesowi mechanicznego odwadniania. W wyniku wirowania otrzymano osad charakteryzujący się zawartością suchej masy maksymalnie 12,7%. Na efektywność procesu odwirowania miała wpływ prędkość wirowania oraz czas trwania procesu. Najlepsze efekty uzyskano dla czasu wynoszącego 10 min oraz prędkości 3000 obr/min. Wyższy stopień odwodnienia wynoszący 29,5% s.m. uzyskano przy zastosowaniu symulatora pracy taśmowej.

19

Preliminary tests of sorption properties of thermally transformed activated sludge

Pieczykolan B., Płonka I., Kosel M.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2015

|

Vol. 22, nr 1

63--73

EN

Study was conducted in order to check sorption properties of activated sludge which has undergone thermal transformation. For this purpose, anaerobically digested and dewatered activated sludge was dried at 105 oC to constant weight. Next this sludge was milled to a particle with a diameter of 0.5–1.0 mm and subjected to thermal activation in a muffle furnace at 600 oC. In this way obtained a powder activated carbon based on activated sludge (so called SAC – “sludge-based activated carbon”). Studies of static sorption of two dyes (Lissamine Scarlet 4R and Rhodamine B) were conducted for activated carbon prepared as described above. The reaction pH was 2.5 and 7.0 respectively for the dye Lissamine Scarlet 4R and Rhodamine B. During the tests for both dyes a sorption kinetics (for two different values of the ratio of dye weight and SAC weight) were made. Then, for a predetermined time sorption (selected based on the results of the kinetics) sorption isotherms were made for both dyes. Studies have shown that the dye Rhodamine B was well sorbed by activated carbon produced from activated sludge. In the case of Rhodamine B in order to achieve an effective level of removal of that dye it was required only 0.5 hours of contact time. However, in the case of Lissamine Scarlet 4R it required a much longer contact time. That was required two hours of contact time to achieve a relatively high reduction of concentration of this dye. Also, the results obtained during determining the sorption isotherms of these two dyes, have confirmed that conclusion. The adsorbed charge of Rhodamine B per gram of SAC was significantly higher than the adsorbed charge of the second dye. These differences may have been due to the size of the pores of generated SAC. On the basis of sorption of these two dyes can be supposed, that the SAC was characterized by a pore smaller than the size of molecules of Lissamine Scarlet 4R. Therefore, the sorption process of that dye was limited. In contrast, molecules of Rhodamine B, which are smaller than the molecules of Lissamine Scarlet 4R, were much better adsorbed by the SAC. Additionally, it can be supposed that the surface charge of the generated SAC was negative, because the cationic dye (Rhodamine B) was better adsorbed by this sorbent.

PL

Przeprowadzono badania mające na celu ocenę właściwości sorpcyjnych osadu czynnego, który został poddany termicznej obróbce. W tym celu ustabilizowany beztlenowo i odwodniony osad czynny wysuszono w 105 oC do stałej masy. Następnie osad ten zmielono do ziaren o średnicy 0,5–1,0 mm i poddano termicznej aktywacji w piecu muflowym w 600 oC uzyskując w ten sposób pylisty węgiel aktywny bazujący na osadzie czynnym (tzw. SAC – czyli “sludge-based activated carbon”). Dla tak spreparowanego węgla aktywnego przeprowadzono badania procesu sorpcji statycznej względem barwników: Lissamine Scarlet 4R i Rodamina B. W badaniach pH reakcji wynosiło 2,5 oraz 7,0 odpowiednio dla barwnika Lissamine Scarlet 4R i Rodaminy B. w pierwszym etapie wykonano kinetykę sorpcji obu barwników dla dwóch różnych wartości stosunku masy barwnika przypadającego na masę SAC. Następnie dla ustalonego czasu sorpcji (wybranego na podstawie wyników przeprowadzonej kinetyki) wykonano izotermę sorpcji obu barwników. Badania wykazały dobre właściwości sorpcyjne wytworzonego z osadu węgla aktywnego względem barwnika Rodamina B. W przypadku Rodaminy B w celu uzyskania efektywnego stopnia usunięcia tego barwnika wymagany był jedynie pół godzinny czas kontaktu. Natomiast w przypadku Lissaminy Scarlet 4R wymagany był znacznie dłuższy czas kontaktu. Potrzeba było aż 2 godzin kontaktu by uzyskać stosunkowo wysoki stopień redukcji stężenia tego barwnika. Również wyniki otrzymane w trakcie wyznaczania izotermy sorpcji obu barwników potwierdziły te wnioski. Wartość zabsorbowanego ładunku Rodaminy B przez gram SAC była znacznie większa niż w przypadku drugiego badanego barwnika. Różnice te mogły wynikać z wielkości porów wytworzonego SAC. Na podstawie badań sorpcji tych dwóch barwników można podejrzewać, że wytworzony SAC charakteryzował się wielkością porów mniejszą od wielkości cząsteczek Lissaminy Scarlet 4R. Z tego też względu sorpcja tego barwnika była utrudniona. Natomiast cząsteczki Rodaminy B, które są mniejsze od cząsteczek Lissaminy Scarlet 4R, były w znacznie większym stopniu zatrzymywane przez SAC. Ponadto można podejrzewać, że ładunek powierzchniowy wygenerowanego SAC miał wartość ujemną, dlatego kationowy barwnik (Rodamina B) była lepiej sorbowana przez ten sorbent.

20

Ocena podatności na odwadnianie osadów pochodzących ze stacji uzdatniania wody

Płonka I., Pieczykolan B., Kosel M.

Technologia Wody

|

2014

|

Nr 2 (34)

20--24

PL

Wzrastające wymagania dotyczące wody przeznaczonej do spożycia oraz zaostrzające się przepisy prawne dotyczące odpadów doprowadziły do konieczności przeprowadzenia modernizacji w niektórych zakładach uzdatniania wody. W artykule przedstawiono wyniki badań mających na celu dobór metody odwadniania osadów powstających w procesie uzdatniania wody powierzchniowej oraz określenie optymalnych parametrów procesu. Badania doboru były prowadzone zarówno w skali laboratoryjnej, jak i w skali technicznej. Ponadto zaprezentowano rozwiązanie gospodarki ściekowo-osadowej na jednej ze stacji uzdatniania wody.

EN

The increasing requirements of water intended for human consumption and aggravated up legislation on waste has led to the need for modernization in some water treatment plants. The article presents the results of research to the selection method dewatering of sludge produced in the treatment of surface water and to determine the optimal process parameters. Tests were carried out both on a laboratory scale as well as in technical scale. In addition, in article is presented the solution of management sewage-sludge on one of the water treatment plant.