Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zalety i problemy związane z zagospodarowaniem osadów ściekowych metodą trzcinową

Kołecka K., Rohde D.

Rynek Instalacyjny

|

2018

|

Nr 5

20--24

PL

Ciekawą alternatywą dla małych i średnich oczyszczalni ścieków może być metoda wykorzystująca systemy trzcinowe do jednoczesnego odwadniania i stabilizacji osadów. Metoda ta ma wiele zalet – przede wszystkim charakteryzuje się niskimi kosztami inwestycyjnymi i eksploatacyjnymi. Dodatkowo osady po przeróbce w systemach trzcinowych mogą zostać wykorzystane przyrodniczo. Należy jednak pamiętać, że, jak każda inna, metoda ta ma także swoje wady i ograniczenia. Błędy na etapie projektowania, budowy czy rozruchu widoczne się dopiero po kilku latach eksploatacji, a jednym z najczęstszych, powodującym poważne problemy eksploatacyjne, jest zbyt duże obciążenie systemu trzcinowego dawką osadów.

EN

An interesting alternative for small and medium wastewater treatment plants can be the method using reed systems for simultaneous dewatering and stabilization of sewage sludge. This method has many advantages. First of all it has low investment and operation costs. In addition, sewage sludge after treatment in reed systems can be used in the environment as fertilizer. However, it should be remembered that this method has also drawbacks and limitations. The mistakes in the design and construction as well as operation process can be seen after a few years of operation. One of the most common problem is overloaded of the system.

2

Systemy trzcinowe jako metoda odwadniania i stabilizacji osadów ściekowych dla małych i średnich oczyszczalni

Kołecka K., Rohde D.

Rynek Instalacyjny

|

2018

|

Nr 3

102--105

PL

Jedną z metod unieszkodliwiania osadów ściekowych jest tzw. metoda trzcinowa. 0 przydatności tej metody dla małych i średnich oczyszczalni ścieków decydują stosunkowo niskie koszty eksploatacji. Celem publikacji jest przedstawienie systemów trzcinowych do odwadniania i stabilizacji osadów ściekowych oraz prezentacja wyników badań osadów zdeponowanych w tego typu systemach. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że w systemach trzcinowych bardzo skutecznie zachodzą procesy odwadniania oraz stabilizacji osadów bez konieczności stosowania dodatkowych środków chemicznych. Po długookresowym unieszkodliwianiu w systemach trzcinowych osady stają się potencjalną substancją nawozową ze względu na wysokie stężenia związków biogennych i niskie stężenia metali ciężkich.

EN

One from methods of sewage sludge utilization is the so-called reed method. The relatively Iow operating costs determine the usefulness of this method for smali and medium wastewater treatment plants. The aim of the publication is to present the reed systems using for dewatering and stabilization of sewage sludge as well as to present the results of the research on sludge deposited in such systems. On the basis of the conducted research, it was found that processes of sludge dewatering and stabilization occurs uery efficiently without using of additional chemical agents. After long-term utilization in reed systems, sludge becomes a potential fertilizer due to high concentrations of biogenic compounds and Iow concentrations of heauy metals.

3

Projektowanie, budowa i eksploatacja systemów trzcinowych do odwadniania i stabilizacji osadów ściekowych

Kołecka K., Rohde D.

Rynek Instalacyjny

|

2018

|

Nr 4

105--109

PL

Badania potwierdzają, że po 10–12 latach przeróbki w systemach trzcinowych osady mają cenne właściwości i mogą zostać wykorzystane jako substancja glebotwórcza lub nawóz. Celem artykułu jest przedstawienie zasad projektowania, budowy oraz eksploatacji systemów trzcinowych stosowanych do odwadniania i stabilizacji osadów ściekowych. Wymaganą powierzchnię systemu trzcinowego określa się na podstawie maksymalnej dawki suchej masy osadów, którą można dostarczyć do systemu. Ważne jest dobranie odpowiedniej liczby poletek, gdyż zbyt mała powoduje poważne problemy eksploatacyjne. Jedynie prawidłowo zaprojektowane, wybudowane i eksploatowane systemy trzcinowe gwarantują efektywne odwanianie i stabilizację osadów ściekowych.

EN

Conducted research confirms that after 10–12 years of treatment in reed systems sewage sludge has valuable properties and can be used as a soil-forming substance or fertilizer. The aim of the paper is to present the guidelines of design, construction and operation of reed systems for dewatering and stabilization of sewage sludge. The required area of the reed system is determined on the basis of the maximum loading of sludge dry matter that can be delivered to the system. It is important to choose the right number of beds, because too few of them cause serious operational problems. Only properly design, construction and operation of reed systems guarantee effective dewatering and stabilization of sewage sludge.

4

Oczyszczalnie hydrofitowe jako wdrożenie założeń idei gospodarki o obiegu zamkniętym

Kołecka K., Obarska-Pempkowiak H., Gajewska M.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2018

|

Tom 20, cz. 2

1350--1371

PL

Gospodarka realizowana w obiegu zamkniętym ma na celu minimalizację wpływu na środowisko w procesie wytwarzania produktów przez wybór odpowiednich składników oraz sposobu i procesów projektowania umożliwiających powtórne wykorzystanie produktów ubocznych. Pakiet działań polegających na wdrożeniu wyżej wymienionych założeń przyjęła Komisja Europejska w dn. 2 grudnia 2015 roku. W ideę gospodarki zamkniętej bardzo dobrze wpisują się systemy hydrofitowe stosowane w gospodarce komunalnej między innymi do oczyszczania wód i ścieków oraz odwadniania i stabilizacji osadów ściekowych. Celem pracy jest przedstawienie znaczenia systemów hydrofitowych jako nowych, istotnych elementów w kreowaniu założeń gospodarki o obiegu zamkniętym ("circular economy"). W przyszłości podejście do gospodarki wodno-ściekowej będzie wymagało znaczących zmian. W celu spełnienia wymogów obiegu zamkniętego należy zmienić obecny sposób zbierania, odprowadzania i oczyszczania ścieków. W nowym podejściu konieczny będzie rozdział ścieków (separacja) na frakcje użyteczne i szkodliwe w miejscu powstawania. Takie systemy będą musiały być zaprojektowane dla konkretnego źródła z uwzględnieniem możliwości ponownego użycia wody. Systemy hydrofitowe obecnie są powszechnie akceptowane jako technologia wykorzystywana przede wszystkim do oczyszczania różnego rodzaju ścieków i jako systemy ochrony wód oraz obiekty do odwadniania i stabilizacji osadów ściekowych. Jednak wraz ze zmianą podejścia i ukierunkowania się na gospodarkę o obiegu zamkniętym przed tego typu systemami stawiane są nowe cele i wymagania. Te wymagania dotyczyć będą miedzy innymi ponownego wykorzystania wody (oczyszczanie ścieków szarych, oczyszczanie i magazynowanie wody deszczowej, usuwanie trwałych zanieczyszczeń organicznych o niskich stężeniach, doczyszczanie ścieków po procesie oczyszczania jako trzeci stopień), odzysku związków biogennych (produkcja nawozów z osadów ściekowych, wstępne oczyszczenie ścieków przed fertygacją, odzysk związków fosforu ze ścieków za pomocą nowych wypełnień zapewniających efektywną adsorpcję), produkcji energii (systemy hydrofitowe do oczyszczania wód pofermentacyjnych czy miejsca do produkcji biomasy) oraz tworzenia ekosystemów na terenach miejskich. Spełnienie wymienionych kryteriów jest możliwe przy zastosowaniu odpowiedniej konfiguracji systemów hydrofitowych lub ich połączenia z innymi, dostępnymi technologiami, dzięki którym mogą być bardziej efektywne i opłacalne pod względem ekonomicznym w porównaniu z dotychczas stosowanymi metodami. Przykłady wdrożeń oczyszczalni hydrofitowych zgodnie z założeniami gospodarki o obiegu zamkniętym można spotkać w wielu miejscach. Pełne wykorzystanie potencjału obiektów hydrofitowych w gospodarce o obiegu zamkniętym jest dosyć trudne i wymaga przede wszystkim zmiany sposobu myślenia oraz podejścia do dostarczania i wykorzystania wody oraz odprowadzania i oczyszczania ścieków. Konieczne są jednak dalsze badania i udoskonalania, które będą stanowić nowe narzędzia, aby móc w pełni wykorzystać istniejące możliwości.

EN

The aim of the circular economy is to reduce the impact of production and products on the environment by selecting the appropriate components and use the proper process design enabling reuse of products. On 2nd December 2015, the European Commission adopted a package of actions to implement the above-mentioned objectives. Treatment wetlands (TWs) used for treating water and wastewater as well as for dewatering and stabilization of sewage sludge are part of the circular economy. The aim of the study is to present the importance of TWs as new, essential elements in the creation of assumptions for circular economy idea. In future, the approach to water and wastewater management will require significant changes. In order to meet the requirements of the circular economy, the current way of collecting, discharging and treating of wastewater will have to be changed. In the new approach, it will be necessary to separate the wastewater into useful and harmful fractions in the place of origin. Such systems will have to be designed for a particular source, with the possibility of re-use of water. Currently TWs are widely accepted as a technology for treatment of various types of wastewater and as water protection systems, as well as facilities for dewatering and stabilization of sewage sludge. However new goals and requirements appears with changes of approach and the focus on the circular economy. These requirements will probably relate to the reuse of water (gray water treatment, treatment and storage of rainwater, removal of persistent organic pollutants with low concentrations, treatment of wastewater the third stage in WWTPs), recovery of nutrients (production of fertilizers from sewage sludge, recovery of phosphorus compounds from wastewater using new fillings ensuring effective adsorption), energy production (TWs for treatment of leachate from digestion chamber and biomass production) and ecosystems in urban areas. The appropriate configuration of TWs or their combination with other available technologies assures that the fulfill of mentioned-above goals will be possible and more efficiency and cost-effective solutions will be created. The application of TWs according to the circular economy can be found in many places. The use of TWs in the circular economy is reasonable and possible, however further research should be done.

5

Pre-Feasibility Study for Treatment Wetland Application for Wastewater Treatment in Dispersed Development

Gajewska M., Kołecka K., Obarska-Pempkowiak H., Wojciechowska E., Ostojski A., Bejnarowicz A.

Journal of Ecological Engineering

|

2016

|

Vol. 17, nr 3

79--86

EN

The aim of the paper is to present the conducted analyses of pre-feasibility study of different approaches for wastewater management in a settlement of 180 persons. In the assessment both technical and economic aspects were analyzed. The costs were calculated for three different and, at the same time, most popular as well as possible technical solutions like: (i) construction of local wastewater treatment plant with gravitational and pressurized networks, (ii) construction of single family wastewater treatment plants, (iii) construction of sealed septic tanks. Carried out analyses of investment and maintenance costs revealed that at the stage of construction the most expensive is local sewer network with treatment plant, while the construction of a single family treatment plant has similar cost regardless of the technology used. When the long term operation and investment cost are accounted the most economical reasonable solution is the application of wetland treatment for household wastewater treatment.

6

Zrównoważone gospodarowanie ściekami na przykładzie obszarów wiejskich

Obarska-Pempkowiak H., Kołecka K., Gajewska M., Wojciechowska E., Ostojski A.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2015

|

Tom 17, cz. 1

585--602

EN

The Baltic Sea is highly susceptible to eutrophication. Among the nine countries located in the Baltic Sea catchment area Poland discharges the biggest load of nitrogen and phosphorus. Although in recent years this load has been significantly reduced, however it is still too high. No sustainable municipal management results in the decreasing water quality of the Baltic Sea contributing to the sea eutrophication. The implementation of the National Programme for Development of Sewage caused a number of activities related to the construction and modernization of existing wastewater treatment plants. Although the number of wastewater treatment plants has been constantly increasing, still a number of households do not have the possibility to connect to the municipal wastewater treatment plant, mainly for economic reasons. Although in Poland there is 3157 municipal wastewater treatment plants (the most in Central and Eastern Europe), only 64% of the population is connected to them. It is estimated that 7.64 million people do not have the possibility of connection to municipal wastewater treatment plants. One of the solutions to wastewater management, especially in non-urbanized areas, are on-site wastewater treatment plants, for example treatment wetland systems. These technologies provide a sustainable solution of sewage and sludge management, since they can be used not only for treatment of wastewater, but also for dewatering and stabilization of produced sewage sludge. The article presents the results of research on local constructed wetlands for biological wastewater treatment (from 15 to 750 inhabitants) located in Darżlubie, Wieszyno, Wiklino, Sarbsk and Schodno as well as individual treatment wetlands representing 9 on-site wastewater treatment plants built in three different configurations in the municipality of Stężyca. There are also results of research from sludge treatment reed beds used for dewatering and stabilization of sewage sludge from municipal wastewater treatment plants located in Denmark (Helsinge, Rudkobing, Nakskov, Vallo) and in Poland (Gniewino). Based on studies related to the latest examples of wastewater and sewage sludge management using treatment wetlands it has been shown that this method is a good example of ecological engineering. Local treatment wetland systems can be used as the second stage of wastewater treatment up to 3500 residents. With proper operation of primary tanks, these systems are characterized by high treatment efficiency. Treatment wetland systems can work as on-site wastewater treatment plants. The highest efficiency of pollutant removal was observed in the hybrid systems. Another facilities, constructed as reed beds or basins, are applied to effective dewatering and stabilization of sewage sludge. These facilities offer a sustainable solution of sludge management in local conditions.

7

Ekoinżynieria w zintegrowanym odwadnianiu i stabilizacji osadów ściekowych w systemach trzcinowych

Obarska-Pempkowiak H., Kołecka K., Buchholtz K., Gajewska M.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 12

2299-2303

PL

Przedstawiono zasady budowy i pracy systemów trzcinowych do zintegrowanego odwadniana i stabilizacji osadów ściekowych oraz ogólne zasady dotyczące projektowania oraz eksploatacji systemów, a także określono ekonomiczne i środowiskowe aspekty wynikające ze stosowania tej technologii na podstawie najnowszych doniesień literatury oraz doświadczeń własnych. Eksploatacja odpowiednio zaprojektowanych systemów trzcinowych polega na okresowym nawadnianiu osadami o małej zawartości suchej masy wynoszącej 0,5–1,0%. Czas zatrzymania osadów w celu odwodnienia i stabilizacji wynosi 10–15 lat. Osady ulegają przekształceniu w substancję humusową, która po sprawdzeniu właściwości mikrobiologicznych i fizyczno-chemicznych może być wykorzystywana rolniczo.

EN

A review, with 28 refs., of the title systems used in Denmark and Poland to utilize of sludge from municipal sewage treatment plants by ecol. methods.

8

Sewage gardens – constructed wetlands for single family households

Obarska-Pempkowiak H., Gajewska M., Wojciechowska E., Kołecka K.

Environment Protection Engineering

|

2015

|

Vol. 41, nr 4

71--82

EN

During the last 30 years the increase of interest in low-cost decentralized and small wastewater treatment plants (WWTP) is observed in Europe. For this purpose, sand filters, stabilization ponds, mini reactors with activated sludge, trickling filters and treatment wetlands are used. Among the listed facilities, treatment wetlands (TWs) offer effective and reliable treatment efficiency, being at the same time low-cost and simple in operation. This is a sustainable treatment technology which does not generate secondary sewage sludge. In the paper, design concept and performance of nine TWs constructed in 2009 for single-family households in Kashubian Lake District is discussed. The treatment efficiency of three different TW configurations is compared. The findings of the study provide a basis for future design and implementation of TWs in agricultural areas.

9

Nowe aplikacje technologii hydrofitowej w gospodarce komunalnej

Obarska-Pempkowiak H., Gajewska M., Wojciechowska E., Kołecka K.

Technologia Wody

|

2014

|

Nr 5 (37)

39--45

PL

W pracy przedstawiono doświadczenia pracowników Wydziału Inżynierii Lądowej i Środowiska Politechniki Gdańskiej dotyczące nowych zastosowań technologii hydrofitowej w zagospodarowaniu ścieków i odcieków. Przedstawiono wyniki badań z eksploatacji następujących obiektów hydrofitowych: (I) 5 lokalnych przeznaczonych do biologicznego oczyszczania ścieków (pochodzących od 15 do 750 mieszkańców); (II) indywidualnych stanowiących 9 przydomowych oczyszczalni ścieków (POŚ) wybudowanych w trzech różnych konfiguracjach w gminie Stężyca; (III) pilotowych, pracujących w skali technicznej, wykorzystywanych do oczyszczania odcieków ze składowiska odpadów komunalnych i odcieków z mechanicznego odwadniania przefermentowanych osadów ściekowych; (IV) lokalnych przeznaczonych do odwadniania i stabilizacji osadów ściekowych z konwencjonalnych oczyszczalni ścieków, zlokalizowanych w Danii (Helsinge, Rudkobing, Nakskov, Vallo) oraz Polsce (Gniewino).

EN

The paper presents the experience of the research group of the Civil and Environmental Engineering Department of Gdansk University of Technology relating to new applications of the hydrophite technology in wastewater, leachate and sewage sludge treatment. The results of investigation carried out with following constructed wetlands: (I) 5 local for biological wastewater treatment (from 15 to 750 inhabitants); (II) individual representing 9 on-site wastewater treatment plants built in three different configurations in the municipality of Stężyca; (III) pioneering working in technical scale used for the treatment of leachate from municipal landfill and reject water from the mechanical dewatering of the digested sludge; (IV) 5 local for dewatering and stabilization of sewage sludge from 4 municipal wastewater treatment plants located in Denmark and one in Poland are presented.

10

30 lat aplikacji metody hydrofitowej na Pomorzu – postęp i badania

Obarska-Pempkowiak H., Gajewska M., Wojciechowska E., Kołecka K., Ostojski A.

Inżynieria Morska i Geotechnika

|

2014

|

nr 5

391--397

PL

System aplikacji metody hydrofitowej na Pomorzu. Zastosowanie praktyczne i efekty ilościowe dotyczące: sanitacji wsi, odcieków o wysokich stężeniach, oczyszczania odcieków deszczowych, odwadniania osadów ściekowych. Wskazania praktyczne dotyczące projektowania, budowy i zastosowania obiektów hydrofitowych.

EN

The application system of hydrophyte method in Pomerania Region. The practical application and quantity results concerning: rural sanitation, highly contaminated wastewater, rain wastewater treatment, sludge dewatering. Practical tips concerning design, construction and application of hydrophyte objects.

11

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.

12

Frakcje fosforu w osadach dennych i ich biodostępność podczas doczyszczania ścieków w systemach ekologicznych

Tuszyńska A., Kołecka K.

Inżynieria Morska i Geotechnika

|

2012

|

nr 3

179-188

PL

Rodzaj i udział frakcji fosforu o profilu pionowym osadów dennych. Wpływ zmiany warunków środowiskowych na ich transformację i przyswajalność biologiczną w ekologicznych systemach oczyszczających. Analiza ścieków przepływających przez systemy ekologiczne i powstających w procesie oczyszczania osadów dennych.

EN

Type and content of phosphorus fraction with vertical profile in bottom sediments. Influence of the change of environmental conditions on its transformation and biological assimilation in ecological purification systems. Analysis of sewages flowing trough the ecological systems and produced during the purification process of bottom sediments.

13

Analiza osadów dennych pod kątem ich właściwości nawozowych

Tuszyńska A., Kołecka K.

Ekologia i Technika

|

2012

|

R. 20, nr 4

259-266

PL

W pracy podjęto próbę scharakteryzowania osadów dennych jako produktu wyjściowego do ich przyrodniczego zagospodarowania. Materiał do badań został pobrany z ekologicznego systemu oczyszczającego zlokalizowanego na terenie komunalnej oczyszczalni ścieków w Swarzewie o przepływie Q = 6000 m3- d-1 w woj. pomorskim. Przeprowadzono badania zawartości suchej masy, substancji organicznej, azotu oraz frakcji fosforu: fosforu luźno związanego na powierzchni cząstek osadów (NH4C1-P), fosforu w połączeniach ze związkami żelaza (Fe-P), fosforu związanego z glinem i zawartego w materii organicznej (NaOH-P), fosforu w połączeniach z wapniem i magnezem (HC1-P) oraz frakcji fosforu w związkach nierozpuszczalnych o charakterze mineralnym i organicznym (Res.-P). Ponadto przeprowadzono badania zawartości sześciu metali ciężkich (Zn. Cu, Pb, Ni, Cr, Cd) wzdłuż profilu pionowego warstwy osadów dennych. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono wysokie zawartości azotu (w zakresie od 3,0 do 4,23% s.m.) w osadach. Ponadto osady denne są bogatym źródłem fosforu bezpośrednio przyswajalnego przez rośliny. Udział form dostępnych biologicznie w osadach dennych (suma frakcji NH4C1-P, Fe-P, NaOH-P) stanowił ok. 80.0% w fosforze całkowitym. Wykazano, że zawartości wybranych metali ciężkich w analizowanych osadach nie przekraczały wartości dopuszczalnych przy ich rolniczym wykorzystaniu, zgodnie z obowiązującym w Polsce prawodawstwem. Barierę w rolniczym wykorzystaniu stanowi wysokie uwodnienie osadów i obecność patogeriów - bakterii chorobotwórczych, pierwotniaków, grzybów i pasożytów.

EN

In paper the characterize of sediments as product to nature usage was done. Analyzed material was taken from ecological treatment system located in wastewater treatment plant in Swarzewo (Pomerania Region) about flow Q= 6000 m3- d-1. Measurements of dry matter and organic matter content, as well as nitrogen concentrations and phosphorus fractions: loosely bound on surface of sediments particles (NH4C1-P), bound with iron compox.mds (Fe-P), bound with aluminum and organic matter (NaOH-P), bound with magnesium and calcium (HC1-P) and in insoluble compounds with mineral and organic character (Res.-P). Also the concentration of six heavy metals (Zn, Cu, Pb, Ni, Cr, Cd) along the profile of sediments were determined. On the basis of obtained results in sediments it was found the high concentration of nitrogen (from 3.0 to 4.23% d.m.). Moreover the sediments are the rich source of phosphorus directly assimilable by plants. The part of bioavailable form (sum of NH4C1-P, Fe-P. NaOH-P fractions) was about 80.0% of total phosphorus. It was proved that average concentrations of analyzed metals in sediments were below permissible values described by Polish law for agricultural usage. Problem in agricultural usage poses high moisture and presence of pathogens - pathogenic bacteria, protozoa, fungus and parasites.

14

Particle size analysis of suspensions in removing of organic matter and phosphorus from wastewater and surface water

Tuszyńska A., Kołecka K.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2012

|

Vol. 5, no. 4

113--119

EN

In this paper the particle size of suspended solids in the removing of organic matter and phosphorus compounds from lake water and wastewater treated in the Ecological Treatment Systems (ETS) was analyzed. The invesigated materials were taken from two ETS located in Pomerania Region/Poland. Object in Swarzewo is 3rd stage of biological treatment of municipal wastewater, while object in Kartuzy has task to remove a phosphorus from lake water. To deepen the knowledge about migration of pollutants in water and wastewater their particle size analysis based on the laser diffraction method were carried out. Speciation of phosphorus and organic matter expressed in COD was carried out for the purpose of determination of the participation and type of dissolved substances as well as suspended matter. The granulometric analysis showed that from wastewater and lake water treated in ETS the suspension above size 100 μm is efficiently removed. On the basis of the obtained results it was proved that ETS efficiently remove particulate fractions of phosphorus and organic matter. In wastewater and surface water inflowed to analyzed facilities 30-45% of organic matter and 55-80% of phosphorus was attributed to suspended solids. In the effluent a part of pollutants in suspended fraction decreased and it were 15% for COD and 35% for phosphorus in wastewater and 24% for COD and 50% for phosphorus in lake water.

PL

W pracy podjęto próbę określenia znaczenia granulometrii zawiesiny w usuwaniu substancji organicznej i fosforu z wody jeziornej i ścieków doczyszczanych w ekologicznych systemach oczyszczających (w jęz. ang. Ecological Treatment Systems – ETS). Materiał do badań został pobrany z dwóch obiektów ETS zlokalizowanych w woj. pomorskim. Obiekt w Swarzewie stanowi III stopień biologicznego oczyszczania ścieków komunalnych, podczas gdy obiekt w Kartuzach ma za zadanie doczyszczać wodę jeziorną ze związków fosforu. W celu pogłębienia informacji na temat migracji zanieczyszczeń w środowisku wodnym przeprowadzono ich analizę granulometryczną metodą dyfrakcji laserowej. W celu określenia udziału i rodzaju zanieczyszczeń w zawiesinie i frakcji rozpuszczonej przeprowadzono specjację substancji organicznej wyrażonej jako ChZT oraz związków fosforu. Analiza granulometryczna wykazała, że ze ścieków i wody jeziornej poddawanych oczyszczaniu w systemach ETS skutecznie jest usuwana zawiesina o rozmiarze cząstek powyżej 100 μm. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że ekologiczne systemy oczyszczające zapewniają skuteczne usuwanie ze ścieków i wody jeziornej frakcji fosforu i substancji organicznej w zawiesinie.Wściekach i wodach powierzchniowych dopływających do analizowanych obiektów 30-45%substancji organicznej i 55-80% fosforu było związanych w zawiesinie. Na odpływie udział zanieczyszczeń we frakcji zawiesinowej uległ obniżeniu i w ściekach wynosił odpowiednio 15% dla ChZT i 35% dla P, zaś w wodzie jeziornej: 24% dla ChZT i 50% dla fosforu.

15

Wpływ składu granulometrycznego zanieczyszczeń na jakość wód i ścieków oczyszczanych w systemach ekologicznych

Tuszyńska A., Kołecka K.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2011

|

Nr 12

486-490

EN

Based on obtained results it was found that ETS provide the effective removal of phosphorous suspended fraction. The granulometric analysis showed that ETS effectively remove organic matter about size of particle above 300 pm from sewage and lake water. In 98% organic matter was granulometric compound of pollutants from sewage and lake water.

16

Potencjalne możliwości wykorzystania właściwości nawozowych osadów ściekowych stabilizowanych w basenach trzcinowych

Obarska-Pempkowiak H., Kołecka K.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2008

|

T. 11, nr 2

243-253

PL

Celem pracy było określenie zmian jakości osadów ściekowych długookresowo stabilizowanych w basenach trzcinowych oraz określenie ich właściwości nawozowych. Materiał badawczy pobrano z 4 konwencjonalnych oczyszczalni zlokalizowanych w Danii, zasilanych ściekami od 9000 do 40 000 mieszkańców. Przeprowadzono badania zmian zawartości suchej masy, substancji organicznej, azotu i fosforu wzdłuż profilu pionowego warstwy osadów ściekowych oraz średnich zawartości 6 metali ciężkich: Cd, Cu, Cr, Zn, Ni i Pb. Na podstawie uzyskanych rezultatów wykazano, że zawartości substancji organicznej ulegają obniżeniu wraz z głębokością, co potwierdza przebieg stabilizacji osadów w basenach trzcinowych. Wykazano również znaczący (do 40%) wzrost zawartości suchej masy wraz z głębokością. Stwierdzono także stosunkowo wysokie zawartości azotu i fosforu, co wskazuje, że ustabilizowane osady mogą być potencjalnie wykorzystywane jako nawóz. Uzyskany stosunek substancja organiczna:N:P wynosił odpowiednio 100:4:8. Dodatkowo wykazano, że średnie zawartości wybranych metali ciężkich we wszystkich analizowanych osadach były poniżej wartości dopuszczalnych przy rolniczym wykorzystaniu osadów obowiązującym w polskim rozporządzeniu.

EN

The aim of the research was to determine the changes in the quality of sewage sludge during long-term stabilisation in reed basins and a recognition of fertilization potential. The material to investigations was taken from four conventional WWTP located in Danmark, being served from 9000 to 40000 pe. The changes of dry matter, organic matter, nitrogen and phosphorus contain in a profile of sewage sludge layers as well as the average concentrations of selected heavy metals (Cd, Cu, Cr, Zn, Ni, Pb), were determined. Basing on obtained results it was found that contents of organic matter decreased with depth, what indicated that sewage sludge was stabilized. Studies also showed an increase of a dry matter content (even to 40%). Relatively high content of nitrogen and phosphorus was found. Obtained ratio organic matter:N:P was equal to 100:4:8. It indicated that sludge could be a valuable fertilizer. Additionally it was found that all analysed heavy metals were below permissible concentrations determined by Polish regulations.

17

The quality of sewage sludge stabilized for a long time in reed basins

Kołecka K., Obarska-Pempkowiak H.

Environment Protection Engineering

|

2008

|

Vol. 34, nr 3

13-20

EN

The aim of the paper was to determine changes of sewage sludge quality stabilized for a long in reed basins (from 7 to 15 years). The following parameters were evaluated: dry matter and organic matter concentration, nitrogen, phosphorus, and selected heavy metal (Cd, Ni, Pb, Cr, Cu, Zn) fractions. The material for the investigations was collected from 4 reed basin systems (utilisation of sewage sludge) located in conventional WWTPs in Denmark (serving from 9 000 to 40 000 person equivalent, producing from 232 to 870 t of d.m/a). Based on the results obtained, it was found that the sludge in reed basins was dewatered and stabilized. Furthermore, it was found that the concentration of nitrogen decreased while the concentration of phosphorus increased. The analyzed heavy metals were mostly bound with the residual fraction and their concentrations were below permissible values for agricultural usage as determined by Polish law. Thus the product obtained - stabilized sewage-sludge, can be potentially used as fertilizer.

PL

Analizowano zmiany jakości osadów ściekowych stabilizowanych długookresowo w basenach trzcinowych (w okresie 7-15 lat). W tym celu oznaczono stężenia suchej masy, substancji organicznej, azotu i fosforu oraz całkowite stężenia i dokonano specjacji wybranych metali ciężkich (Cd, Ni, Pb, Cr, Cu, Zn). Materiał badawczy pobrano z czterech trzcinowych systemów utylizacji osadów ściekowych znajdujących się na terenie konwencjonalnych oczyszczalni w Danii (zasilanych ściekami od 9000 do 40000 mieszkańców, wytwarzających od 323 do 870 t s.m. osadów nadmiernych/rok). Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że w basenach trzcinowych osady ulegały odwodnieniu i stabilizacji. Wykazano, że stężenia azotu malały, podczas gdy fosforu - wzrastały. Stwierdzono również, że analizowane metale ciężkie były związane przede wszystkim z frakcją rezydualną, a ich stężenia były niższe od wartości dopuszczalnych określonych przez polskie przepisy odnoszące się do rolniczego wykorzystania osadów. Uzyskany produkt, tj. ustabilizowane osady ściekowe, może być potencjalnie traktowany jako substancja nawozowa do wykorzystania w rolnictwie.

18

Zmiany jakości osadów ściekowych w basenach trzcinowych

Obarska-Pempkowiak H., Kołecka K.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2007

|

T. 10, nr 3

193-204

PL

Metoda hydrofitowa wykorzystująca złoża trzcinowe do unieszkodliwiania osadów ściekowych zyskuje na popularności. Osady ściekowe w wyniku odwadniania i stabilizacji uzyskują skład chemiczny zbliżony do substancji humusowej, co umożliwia ich rolnicze wykorzystanie. Pojawia się jednak problem obecności metali ciężkich, które mogą być niebezpieczne dla środowiska przyrodniczego. W Polsce pojawiły się jedynie pilotowe obiekty trzcinowe, unieszkodliwiające osady ściekowe, natomiast w Danii są one eksploatowane w pełnej skali w dużych oczyszczalniach ścieków. Materiał badawczy pobrano z czterech duńskich obiektów o długim czasie eksploatacji, wynoszącym od 7 do 15 lat. Obiekty te zlokalizowane były na terenie oczyszczalni: Rudkobing, Yallo, Nastaw i Helsinge koło Kopenhagi, obsługujących od 9000 do 40 000 mieszkańców. Przeprowadzono badania zmian zawartości suchej masy, materii organicznej oraz sześciu metali ciężkich: Cd, Cu, Cr, Zn, Ni, Pb wzdłuż profilu podłużnego warstwy osadów ściekowych zgromadzonych w oprzyrządowanych kwaterach analizowanych obiektów. Na podstawie uzyskanych wyników wykazano, że zawartość suchej masy ulegała zwiększeniu, natomiast zawartość materii organicznej obniżała się wraz i głębokością. Stwierdzono również, że zawartości analizowanych metali ciężkich w osadach ściekowych były poniżej wartości dopuszczalnych, co umożliwia ich wykorzystanie w rolnictwie.

EN

In the last years methods using reed basins for the utilization of sewage sludge gain the popularity. This method is similar to traditional sludge beds. A presence of reed and a simulation of conditions characteristic for wetland systems cause that this method is more effective and safe as regards sanitary. Until now it was proved that sewage sludge in reed basins are stabilized. Chemical composition of the obtained product is similar to humus, so it can be used in agriculture. The problem is the presence of heavy metals whose accumulation in sewage sludge can be dangerous for the environment In Poland in the last years reed objects dewatered sludge have only pioneer character. The cooperation with Danish Hadelskabet Company made possible to study of changes in quality of sewage sludge dewatered in reed basins which has been in operation during 7-15 years. The material to investigations was taken from four objects located on WWTPs served from 9000 to 40000 pe: in Rudkobing, in Yallo, in Naskov, and in Helsinge near Kopenhagen, dewatered following amounts of sludge: 232 t d.m./a, 3001 d.m./a, 8701 d.m./a, 6301 d.m./u, respectively. The changes of concentrations of organic substance and heavy metals: Cd, Cu, Cr, Zn, Ni, Pb along to profile of sewage sludge layer from selected basins of analyzed objects were carried out Basing on obtained results it was found that contents of organic matter decreased with depth. Zinc had the highest concentration in sewage sludge in all analyzed objects. Concentrations of Zn changed from 358.91 to 698.67 mg/kg d.m. While in all objects it was observed that cadium had the lowest concentration. The concentration of this metal changed from 0.58 to 1.32 mg/kg d.m. It was found that in object in Helsinge Cd, Cu as well as Ni had higher concentrations than in other objects. Concentrations of Cr, Zn and Pb was the highest in object in Rudkobing in comparison to other objects. It was also found that concentrations of analyzed heavy metals in sewage sludge were below permissible values, so they can be use in agriculture.

19

Experiences with utilisation of sewage sludge in reed beds

Obarska-Pempkowiak H., Kołecka K.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2006

|

Tom 8

65-78

PL

W ciągu ostatnich kilku lat podejmowane są próby wykorzystywania nowych, ekologicznych technologii unieszkodliwiania osadów ściekowych. Stanowią one uzupełnienie, a niekiedy mogą być stosowane zamiennie w miejsce tradycyjnych metod unieszkodliwiania takich jak: spalanie, składowanie, czy przyrodnicze zagospodarowanie. Stosunkowo nowym rozwiązaniem są technologie wykorzystujące hydrofity (tzn. rośliny wodne i wodolubne, takie jak np.: trzcina pospolita, pałka wodna, sit, tatarak, czy wiklina) do wzrostu na mineralnym podłożu z naniesionymi warstwami osadów ściekowych. Najczęściej stosowana jest trzcina pospolita. Hydrofitowa metoda utylizacji osadów polega na stosowaniu wielowarstwowych nawodnień osadami o niskiej zawartości suchej masy 0,5÷1,0% w złożach trzci-nowych. Są to obiekty nadziemne (złoża) lub podziemne (baseny) zasiedlone przede wszystkim trzciną pospolitą, w których nie usuwa się doprowadzonych osadów w długim okresie czasu, wynoszącym nawet 10÷15 lat. W metodzie hydrofitowej odwodnienie osadów ściekowych jest spowodowane grawitacyjnym odciekaniem wody oraz ewapotranspiracją. Odwodnione osady w złożach trzcinowych ulegają również stabilizacji. Stabilizacja jest rezultatem przemian biochemicznych osadów zachodzących w sąsiedztwie korzeni trzcin. Osady ściekowe odwadniane w złożach trzcinowych ulegają częściowej stabilizacji i higienizacji. Otrzymywany materiał charakteryzuje się składem chemicznym zbliżonym do substancji humusowej, a więc nadaje się do rolniczego wykorzystania. Prawidłowa eksploatacja złóż trzcinowych wymaga określenia optymalnych dawek osadów: ich ilości oraz częstotliwości doprowadzania w celu zapewnienia odpowiedniego okresu spoczynku pomiędzy kolejnymi zalewami. Ilość doprowadzanych osadów w czasie musi być dostosowana do wieku trzciny oraz zależy od rodzaju osadów i zawartości w nich suchej masy. Objętość osadów w analizowanych dotychczas złożach trzcinowych ulegała zmniejszeniu średnio o 89%. Objętość odprowadzanych wód ociekowych ze złóż trzcinowych malała wraz ze wzrostem miąższości warstwy zgromadzonych osadów i wzrostem ich pojemności retencyjnej. Obiekty hydrofitowe zapewniają wysoki stopień odwodnienia osadów. Po zakończeniu eksploatacji, średnia wilgotność osadów wynosi nawet około 60% i jest niższa niż w przypadku odwadniania w urządzeniach mechanicznych lub w tradycyjnych poletkach odciekowych. Na podstawie przeprowadzonych badań wykazano, że wilgotność maleje wraz z głębokością. Oznacza to, że najmniejszą wilgotność mają warstwy najgłębsze, a więc zdeponowane najwcześniej. Na podstawie badań przeprowadzonych w obiektach polskich i jednym duńskim wykazano, że ilości metali ciężkich w osadach odwadnianych w złożach trzcinowych nie przekraczały wartości dopuszczalnych przy rolniczym wykorzystaniu.

20

Doświadczenia związane z wykorzystaniem wikliny Salix viminalis w usuwaniu zanieczyszczeń z wód i ścieków

Obarska-Pempkowiak H., Kołecka K.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2005

|

Tom 7

55-69

PL

W pracy przedstawiono obecne doświadczenia związane z wykorzysta-niem wikliny do usuwania zanieczyszczeń ze źródeł punktowych i obszarowych oraz do utylizacji osadów ściekowych

EN

Willow (Salix) is a very popular plant in Poland, a symbol of Polish country-side. It is used for weaving baskets, for production of wicker furniture and for reinforcement of river and lake embankments. It is also a pioneer plant in land reclamation process (dunes, excavations etc.). These practical applications of Salix were taken into account when a conception of willow plantations watered with sewage was developed. New application of Salix is using it as an energy resource. In the article the up to date experiences with application of willow for removal of pollutants from point and aerial sources and for sewage sludge utilization are described. At the zoo in Oliwa, along the bed of the Rynaszewski Stream, the main inflow of the Jelitkowski Stream, a set of 5 hygrophyte facilities was constructed for decreasing the load of organic nitrogen and elimination of faecal coli bacteria. The willow buffer zones were located at the edges of the ponds and along the stream bed. The willow buffer zones were located at the edges of the ponds and along the stream bed. The experiences show the buffer willow zones can be used for removal of pollutants from aerial sources. Laboratory experiments were carried out in order to evaluate the effectiveness of pollutants removal from sewage. The seedlings of willow (Salix viminalis) were grown in PE pots, filled with sand. The highest removal efficiency of pollutants (nitrogen, phosphorus, BOD5 and COD)was observed in the pots irrigated with biologically treated sewage and the lowest removal efficiency was observed for the pot without plants. Nine individual household WWTPs with horizontal flow of sewage (HF-CW), inhabited with Salix viminalis, working as the second stage of treatment were analysed. The plants were located near Ciechanow, Lublin and in Lubiejewo near Ostrołęka. On the basis of laboratory and field experiments it was proved that Salix viminalis can be applied for treatment of sewage in individual household treatment plants. Application of willow results in the increase of treatment efficiency in comparison to soil filters. Sewage sludge utilization in a willow plantation in the WWTP Swarzewo. The investigations were carried out at the pilot willow bed (2400 m2 area), planted with Salix viminalis. Sewage sludge from the WWTP Swarzewo was then discharged to the bed - in 3 years time the thickness of discharged sludge layer reached 1 m. Studies show willow plantations can be applied for sewage sludge utilization. In the years 2002÷2003 in southern Sweden the content of heavy metals in soil and biomass in several willow plantations was analysed. All analysed plantations had been irrigated with sewage sludge in the past. The assimilability of metals by the aboveground tissues of willow was analysed with regard to the content of metals in discharged sludge. It was found out that in case of cadmium the uptake by plants was 10 times higher than the content in sludge. On the basis of investigation results and statistical analyses it was postulated that the yearly doses of 9÷10 t d.m. of sludge/ha will exclude potential cadmium accumulation in soil.