Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Alkalizacja jako metoda wstępnej hydrolizy osadu czynnego przed procesem fermentacji beztlenowej

Grübel Klaudiusz, Wacławek Stanisław

Polish Journal of Materials and Environmental Engineering

|

2021

|

Vol. 1 (21)

16--25

EN

The aim of the research work was to determine the possibility of initial hydrolysis of the waste activated sludge with the use of the alkalization process. On the basis of the tests performed, it was found that the obtained pH value drops quite quickly after adding NaOH. In practice, after a period of 30 minutes, a further decrease in the pH value takes place, but at a lower rate. Therefore, 30 minutes was considered as a technically valid reaction time. After this reaction time, the COD (soluble COD; S-COD) values were recorded. They represented the release of organic matter into the liquid phase. In addition, a second disintegration method was carried out, on the alkalized earlier waste activated sludge, based on the phenomenon of hydrodynamic cavitation. Carrying out such a hybrid method of destroying activated sludge flocs and microorganisms contributed to the achievement of much greater hydrolysis effects. On the basis of the conducted research, it can be concluded that the use of such hydrolysis processes lead to good results in relation to further sludge processing, e.g. anaerobic digestion, which may result in a significant improve- ment in biogas production and an increase in biogas yield.

2

Wykorzystanie dezintegracji hybrydowej do poprawy stabilizacji beztlenowej osadu ściekowego

Grübel Klaudiusz, Machnicka Alicja

Inżynieria Ekologiczna

|

2020

|

Vol. 21, nr 1

1--8

PL

Zastosowanie chemiczno-termicznej dezintegracji osadu czynnego przed beztlenową stabilizacją osadu czynnego, przyczynia się do intensyfikacji rozkładu związków organicznych i zwiększania efektywności procesu w porównaniu z fermentacją osadu czynnego surowego. Praca przedstawia wyniki badań wpływu hybrydowego procesu dezintegracji, z wykorzystaniem procesu alkalizacji (pH ≈ 9) i zamrażania/rozmrażania suchym lodem (dawka objętościowa suchego lodu do osadu 1 : 0,75) na osad czynny nadmierny oraz na przebieg procesu fermentacji metanowej mezofilowej. W wyniku przeprowadzanych badań stwierdzono, że dla osadu nadmiernego niepoddawanego procesowi dezintegracji, wartość ChZT stanowiła średnio 100 mg/dm3 natomiast chemiczno-termiczny proces dezintegracji osadu czynnego nadmiernego, skutkował wzrostem stężenia materii organicznej w cieczy nadosadowej (wyrażonej zmianą wartości rozpuszczonego chemicznego zapotrzebowania tlenu – ChZT) do ok. 1890 mg/dm3. Wykorzystanie zdezintegrowanego osadu i doprowadzenie go do reaktorów fermentacyjnych wpływało, w zależności od jego udziału objętościowego w reaktorach, na produkcję biogazu oraz wydatek. Materiał badawczy z dodatkiem 50% osadu po dezintegracji hybrydowej spowodował najwyższy przyrost produkcji biogazu, w porównaniu do pozostałych próbek – 2,933 dm3, (wydajność lepsza o 15,2%), a najwyższy wydatek osiągnięto w próbce z udziałem 30% objętościowych osadu zdezintegrowanego hybrydowo – 0,482 dm3 /gs.m.org. usuniętej. Zastosowany proces hybrydowy jest łatwy i prosty do implementacji w pełnej skali technicznej, a ponadto, nie wpływa na zmianę wartości pH osadu wprowadzanego do komór fermentacyjnych (suchy lód powoduje neutralizację uprzednio zalkalizowanego osadu).

EN

The use of chemical-thermal disintegration method of activated sludge against anaerobic stabilization contributes to the intensification of the decomposition of organic compounds and the increase of the efficiency of the whole process. The paper presents the results of research on the impact of the hybrid disintegration method, using alkalization (pH ≈ 9) and freezing / thawing with dry ice (dry ice volume 1: 0.75) on the activated sludge properties and the mesophilic fermentation process. As a result of the conducted tests, it was found that for the raw sludge the COD value constituted on average 100 mg/dm3 and the chemical-thermal pretreatment of sludge resulted in an increase of COD value to 1890 mg/dm3. The use of this method of sludge destruction and then them introduction to the fermentation reactors influenced, depending on its volume, on biogas production and biogas yield. The highest increase in biogas production – 2.933 dm3 (better production by 15.2% in comparison to raw sample) was recorded for the sample with addition of 50% of hybrid disintegrated sludge. The highest yield of biogas was achieved in the sample with addition of 30% of hybrid disintegrated sludge – 0.482 dm3 /gdry organic matter removed. The hybrid process of disintegration is easy and simple to implementation in a full technical scale, and moreover, it does not affect on the pH value of sludge introduced into digestion chambers (dry ice neutralizes previously alkaline sludge).

3

Effect of the cement and limestone industry on the chemical properties of water beneath tree canopies

Sporek Monika

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2018

|

Vol. 25, nr 2

207--214

EN

This study is a continuation of earlier research aimed at determining the changes in the quality of precipitation beneath the canopy in pine stands affected by the emission of alkaline pollutants. This study was conducted in the Gorazdze Forest District, in a forest complex in south-western Poland affected by the cement and limestone industry. The rainwater measurements under the canopy of Scots pine were made according to the methodology of the environmental monitoring. Wet and dry deposits, thus the total pollution load brought into the forest ecosystem, were analysed. The pH and electrical conductivity was measured in collected water samples. The results showed differences between precipitation in winter (1.10–31.03 next year; fourth and first quarters), and in the growth season (during the second and third quarters – 1.04–30.09). Precipitation sampled beneath tree canopies in the winter half year had higher pH than those from the growth season half year (Table 2).

PL

Prowadzone badania są kontynuacją wcześniejszych prac, których celem jest określenie dynamiki zmian jakości wód opadowych pod okapem drzewostanów sosnowych, znajdujących się pod wpływem imisji zanieczyszczeń alkalicznych. W pracy przedstawiono wyniki trzyletniego okresu badawczego, obejmującego lata 2015–2017. Badania prowadzono w kompleksie leśnym w południowo-zachodniej części Polski (Leśnictwo Górażdże), będącym pod wpływem przemysłu cementowo-wapienniczego. Pomiary wody deszczowej pod okapem sosny zwyczajnej wykonano zgodnie z metodologią monitoringu środowiska Analizie podlegał zarówno depozyt mokry jak i suchy, czyli łączny ładunek zanieczyszczeń jaki wnoszony jest do ekosystemów leśnych. W pobranych próbach wody oznaczono odczyn (pH) oraz przewodnośæ elektrolityczną. Trzyletnie badania wykazały znaczne zróżnicowanie odczynu i przewodności elektrolitycznej opadów atmosferycznych. Uzyskane wartości pH mieściły się w przedziale 3,54–7,97 (tab. 1). Wyniki badań wskazują na różnicę między opadami zimowymi (1.10–31.03 następnego roku IV i I kwartał) a opadami w okresie wegetacyjnym (1.04–30.09; II i III kwartał). Opady podokapowe półrocza zimowego miały wyższy odczyn niż w miesiącach przypadających na okres wegetacyjny (tab. 2).

4

Wstępna ocena skutków wieloletniego stosowania chlorku sodu do zwalczania gołoledzi na drzewa i glebę przy drodze krajowej nr 12

Marosz A.

Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich

|

2016

|

nr I/1

177--189

PL

Celem przeprowadzonych badań terenowych i analiz było poznanie wpływu zanieczyszczeń komunikacyjnych związanych z zimowym zwalczaniem śliskości na roślinność przydrożną i glebę. Badania przeprowadzono przy drodze głównej nr 12 w centralnej Polsce w 4 lokalizacjach. Roślinność i gleba w sąsiedztwie dróg są szczególnie narażone na liczne stresy abiotyczne i uszkodzenia. Na skutek długookresowego używania soli do poprawy bezpieczeństwa ruchu na drodze gleba narażona jest na skażenie i wysoką akumulację szkodliwych jonów sodu i chloru. W takcie badań pobrano próby gleby i liści do analiz chemicznych, pomiaru poziomu EC i pH gleby, przeprowadzono szczegółowe obserwacje drzew oraz ocenę uszkodzeń blaszki liściowej. W bezpośrednim sąsiedztwie drogi zaobserwowano wysoki poziom zasolenia gleby oraz wysokie pH (odczyn zasadowy) wskaźniki te maleją w miarę wzrostu odległości od krawędzi jezdni. W przypadku zasolenia różnice stają się nieistotne od 7-8 m od krawędzi jezdni. Natomiast w przypadku wartości pH próbki z pola uprawnego wskazują, iż gleby są bardzo kwaśne i kwaśne, a przy drodze zasadowe. Zwiększoną akumulację sodu w liściach odnotowano u wszystkich rodzimych drzew rosnących przy drodze co najmniej 25 lat. U gatunków obcych jak Acer saccharinum, Quercus rubra i Robinia pseudoacacia zawartość sodu w liściach nie różniła się od roślin kontrolnych, a blaszki liściowe nie miały objawów nekrozy.

EN

The aim of the local study and chemical analyses was identification of the impact of transport pollution connected with removing winter ice and snow from the roads on roadside plants and soils. The study was conducted near the main road no 12 in central Poland, in 4 locations. Plants and soil along the roads are particularly exposed on many stresses and injuries. As consequence of long time of application salts to maintain safe driving conditions on the road, side soil is exposure for contamination and high accumulation of sodium and chloride ions. During the experiment soil and leaves samples were taken for chemical analysis and EC or pH determination. Observation of trees and leaf-blade damage were also made. High soil salinity an pH were observed in the direct roadside. Values are decreasing when the distance from the road curb is increasing. In case of salinity data are becoming statistically not important at 7-8 m from the road curb. Whereas pH values of soil samples from the field are acidity compared to samples taken from the roadside that are alkaline. The results indicate that sodim chloride de-icing affects of sodium downloading by the native species of trees grown along the road at least of 25 years. Amount of sodium ions in the leaves of alien species such as Acer saccharinum, Quercus rubra and Robinia pseudoacacia did not differ according to control ones, and there were any damage or leaf - burning symptoms observed.

5

Wpływ alkalizacji osadu czynnego nadmiernego na produkcję biogazu

Grűbel K., Machnicka A., Wacławek S.

Proceedings of ECOpole

|

2012

|

Vol. 6, No. 2

707--712

PL

Chemiczna dezintegracja osadu czynnego pod wpływem jego alkalizacji skutkuje destrukcją i rozdrobnieniem kłaczków oraz mikroorganizmów, jak również wzrostem stężenia materii organicznej w fazie płynnej osadu. Fermentacja mezofilowa osadu nadmiernego jest najczęstszym procesem wykorzystywanym w średnich i dużych oczyszczalniach ścieków. Zachodzi ona w czterech głównych etapach. Pierwszy etap, tj. hydroliza, powoduje rozkład związków makromolekularnych do monomerów. Etap ten limituje szybkość reakcji następnych procesów: acidogenezy i acetogenezy. Zastosowanie chemicznej dezintegracji osadu ułatwia biologiczną hydrolizę, a także może znacząco wpływać na wzrost tempa stabilizacji. Z przeprowadzonych badań wynika, iż podniesienie odczynu osadu do wartości pH = 9,0 powoduje wzrost stężenia ChZT w cieczy nadosadowej z wartości 101 do 530 mg O2/dm3. Ponadto w pracy przedstawiono wpływ chemicznej dezintegracji osadu na wzrost produkcji biogazu.

EN

Chemical disintegration of surplus activated sludge by alkalization results in destruction and disruption of the flocs and microorganisms as well as increase concentration of organic matter in supernatant. The mesophilic anaerobic sewage sludge digestion is an established process, most often applied at medium and large municipal sewage treatment plants. Four major steps of anaerobic digestion are distinguished. The first hydrolysis step leads to solubilization of insoluble particulate matter and biological decomposition of organic polymers to monomers or dimers. The hydrolysis step is recognized as the rate-limiting step of the following second and third steps, the processes of acidogenesis and acetogenesis. Chemical disintegration activates biological hydrolysis and, therefore, it can significantly increase the stabilization rate of the secondary sludge. It has been shown that when the activated sludge was subjected to alkalization to pH 9.0 value, the COD concentration increased from 101 mg/dm3 to 530 mg/dm3 in sludge supernatant. The paper presents a potential application of chemical disintegration for sewage sludge (mainly activated sludge) to upgrading biogas production.

6

Total Content of Mercury in Arable Soils in the Vicinity of Lafarge-Cement Poland SA Plant ("Kujawy" Bielawy)

Jaworska H., Dąbkowska-Naskręt H., Różański S.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2009

|

Vol. 16, nr 10

1299-1304

EN

In the area of Kujawy-Pomerania province in Bielawy town the limestone is exploited which is the main resource in the production process carried out by Lafarge-Cement Plant. The alkaline reaction of emitted dusts caused excessive alkalisation of the surrounding soils which are also simultaneously contaminated by trace metals (including mercury). The aim of the study was to assess the impact of Lafarge-Cement Poland SA Plant ("Kujawy" Bielawy) activity on total content of mercury in arable soils in the vicinity of the plant. As a research material served arable soil gathered at various distances from the plant. Samples were collected from surface (0-20 cm) and subsurface (20-40 cm) horizons. Moreover samples were also collected from two soil profiles classified as Haplic Luyisol (Piechcin) and Haplic Podzol (Krotoszyn). The total content of mercury was determined in solid samples by atomic spectrometry method using AMA 254 mercury analyser. The results were as follows: in the 0-20 cm horizons within the range of 11.20-27.09 (4g o kg-1 and in 20-40 cm horizons - from 11.53 to 26.48 ug o kg-1. In profile samples, the total mercury content was within the range of 3.89-27.15 ug o kg-1. In the Haplic Luvisol the highest total content of Hg was detected at the C horizon, the lowest however at Eet horizon. In the case of the Haplic Podzol, the highest concentration of Hg was found in surface and subsurface horizons. The assessment of the total mercury content in soils surrounding Lafarge-Cement Poland SA Plant, did not confirm the influence of cement dusts on mercury contamination.

PL

Celem podjętych badań była ocena wpływu Zakładów Cementowo-Wapienniczych "Lafarge" Zakład w Bielawach na całkowitą zawartość rtęci w glebach uprawnych w okolicy Zakładów. Materiał badawczy stanowiły próbki gleb uprawnych, zlokalizowane w różnej odległości od Zakładów, które pobrano z dwóch głębokości oraz próbki pochodzące z dwóch profili glebowych, które zaklasyfikowano (wg PTG) jako: glebę płową typową (Piechcin) i bielicową właściwą (Krotoszyn). Całkowitą zawartość rtęci oznaczono metodą spektrometrii atomowej z wykorzystaniem analizatora AMA-254. Badane gleby zaliczono do piasków gliniastych (PN-R-04033). Odczyn gleb był zróżnicowany w zależności od lokalizacji punktu badawczego - pHKcl wahało się od 5,21 do 7,68. Zawartość C-organicznego mieściła się w zakresie 4,1-16,0 g o kg-1. W większości badanych próbek nie stwierdzono obecności CaCO3 z wyjątkiem dwóch punktów badawczych, w których CaCO3 występował w poziomach wierzchnich, odpowiednio 10,2 % i 5,1 % oraz 9,3 % i 1,6 %. Natomiast jedynie w próbkach profilowych z Krotoszyna stwierdzono obecność CaCO3 w wierzchnich poziomach: 5,9 i 5,0 %. Całkowita zawartość Hg w glebach kształtowała się następująco: w poziomach 0-20 cm mieściła się w zakresie 11,20-27,09 ug o kg-1, a w poziomach 20-40 cm - 11,53-26,48 ug o kg-1. W próbkach profilowych, zawartości te wahały się w zakresie 3,89-271,50 ug o kg-1. W większości badanych próbek większe całkowite zawartości Hg występowały w poziomach powierzchniowych, co może wynikać z zaabsorbowania tego metalu przez substancję organiczną i minerały ilaste. Średnia zawartość Hg w badanych glebach mieściła się poniżej zawartości naturalnej tego pierwiastka w glebach Polski, która wynosi 0,05-0,30 mg o kg-1. Ocena całkowitej zawartości Hg w glebach z okolicy Zakładów w Bielawach nie wykazała wpływu pyłów cementowych na zanieczyszczenie rtęcią okolicznych gleb.

7

Removal of iron, manganese and nitrogen compounds from underground waters with diverse physical and chemical characteristics

Kaleta J., Puszkarewicz A., Papciak D.

Environment Protection Engineering

|

2007

|

Vol. 33, nr 3

5-13

EN

Technological testing of underground waters collected in four localities in the Podkarpackie province and characterized by various physicochemical and chemical parameters is presented. In order to determine the optimum methods of pollutant removal, a number of unit processes were tested. In addition to traditional methods (aeration and filtration through sand bed), the catalytic masses proved to be effective for removing iron and manganese. In the case of water of low hardness, its alkalization with calcium appears to be a favourable process. The water of excessive hardness was softened by means of sodium hydroxide and in ion exchange process. The process of ion exchange on nitrate-selective anion exchanger appeared to be an effective way of removing nitrate ions.

PL

Przedstawiono badania technologiczne czterech wód wgłębnych o zróżnicowanych charakterystykach fizykochemicznych i chemicznych. Pochodziły one z różnych miejscowości województwa podkarpackiego. Aby określić optymalne metody ich oczyszczania, przetestowano różne procesy jednostkowe. Do usuwania żelaza i manganu oprócz tradycyjnego napowietrzania i filtracji przez złoże piaskowe skuteczne okazały się masy katalityczne. W przypadku wody o małej twardości korzystnym procesem była alkalizacja wapnem. Wodę z ponadnormatywną twardością zmiękczano wodorotlenkiem sodu i w procesie wymiany jonowej. W usuwaniu jonów azotanowych skuteczny okazał się proces wymiany jonowej na anionicie azotanoselektywnym.

8

Wpływ stabilizacji osadów wtórnych wodorotlenkiem wapnia na ich skład biologiczny

Marcinkowski T.

Ochrona Środowiska

|

2003

|

R. 25, nr 2

49-55

PL

Przedstawiono wyniki badań nad stabilizacją alkaliczną wtórnych osadów ściekowych o różnym uwodnieniu. Przebieg procesu analizowano w aspekcie bakteriologicznym, mikologicznym i parazytologicznym. Osady traktowano różnymi dawkami wodorotlenku wapnia i w zależności od wartości uzyskanego pH oceniono zmiany liczebności bakterii psychrofilnych, mezofilnych, bakterii z grupy coli oraz Salmonella; jakościowo oceniono obecność grzybów psychrofilnych i mezofilnych oraz liczebność jaj Ascaris l. suum, Trichocephalus sp. i Toxacara sp., a także larw Musca domestica, Culex sp. i Anopheles sp. Wykazano, że na przebieg i efektywność procesu stabilizacji osadu miał wpływ: wzrost wartości pH do poziomu silnie zasadowego oraz czas trwania procesu stabilizacji. Po alkalizacji osady były znacznie lepiej odkażone niż poddane fermentacji lub stabilizacji tlenowej w takim samym czasie.

EN

Secondary sludges differing in water content were subjected to alkaline stabilization. The course of the process was analyzed in bacteriological, mycological and parasitological terms. The sludge samples were treated with varying Ca(OH)2 doses. Variations in the number of psychrophilic and mesophylic bacteria, as well as coliform bacteria and Salmonella, were assessed quantitatively and related to the pH level obtained. The presence of psychrophilic and mesophilic fungi, the number of Ascaris l. suum, Trichocephalus sp. and Toxacara sp. eggs, as well as the number of Musca domestica, Culex sp. and Anopheles sp. larvas, were assessed qualitatively. Two major factors were found to affect the course and the efficiency of sludge stabilization: the rise of the pH to a highly alkaline level and the duration of the stabilization process. The extent of sludge decontamination was noticeably higher after stabilization with calcium hydroxide than after anaerobic or aerobic digestion.