Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Disintegration of biological sludge. A comparison between ozone oxidation and ultrasonic pretreatment

Erden Gulbin, Filibeli Ayse

Environment Protection Engineering

|

2019

|

Vol. 45, nr 3

55--67

EN

The effects of ozone oxidation and ultrasonic pretreatment on anaerobic sludge bio-processing have been studied. Ultrasound (9690 kJ/kg total solids (TS) of specific energy) and ozone (0.1 g O3/kg TS) were applied to sludge samples preceding anaerobic sludge digestion for disintegration purpose. Organic matter reduction and methane production were measured, as well as physicochemical characteristics (pH, alkalinity, and particles size) and dewatering characteristics of sludge during semi-batch anaerobic digestion. For each treatment, 5 days of sludge retention time were applied on mesophilic conditions for 30 days operation period. The highest volatile solids reduction was obtained with ozone oxidation. Moreover, disintegrated sludge with ozone oxidation and ultrasonic pretreatment provided 55% and 49% higher methane production comparing to the raw sludge, respectively. In terms of dewatering characteristics of digested sludge, ultrasonic treatment led to an increase in the sludge’s resistance to dewatering. This negative effect was not observed in ozone oxidation.

2

Selected issues of anaerobic digestion based on the studies on hydrogen- and methane yielding bioreactors

Sikora A., Detman A., Chojnacka A., Mielecki D.

Eco-Energetics : technologies, environment, law and economy

|

2019

|

T. 2

129--134

EN

Anaerobic digestion of organic matter results from the metabolic activity of many groups of microorganisms. Interactions between microorganisms during acidogenesis, acetogenesis and methanogenesis, source of inoculum, type of feedstock and operational conditions determine metabolic pathways in bioreactors and consequently the efficiency of fermentation processes. In innovative installations it is desirable to separate acidogenesis from acetogenesis and methanogenesis to favour respectively the production of biohydrogen or biomethane under controlled conditions.

3

Kinetyka rozkładu WWA w osadach ściekowych w warunkach beztlenowych

Macherzyński B., Włodarczyk-Makuła M., Ładyga E., Pękała W.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2015

|

T. 18, nr 4

437-448

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczące kinetyki rozkładu wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych podczas kofermentacji osadów komunalnych z osadami koksowniczymi. Celem badań była ocena stopnia trwałości WWA w mieszaninie osadów w czasie biochemicznej stabilizacji beztlenowej, którą wyrażono przez czas połowicznego rozpadu. Wyznaczono także szybkość chwilową rozkładu WWA w osadach podczas fermentacji. Osady komunalne (nadmierne z przefermentowanymi) stanowiły próbkę kontrolną, natomiast mieszanina komunalnych z koksowniczymi – próbkę badaną. Osady inkubowano przez 20 dób w temperaturze 37°C bez dostępu światła. Podczas badań oznaczono sześć związków zaliczanych do WWA. Były to benzo(b)fluoranten C20H12, benzo(k)fluoranten C20H12, benzo(a)piren C20H12, dibenzo(a,h)antracen C22H14, indeno(1,2,3,c,d)piren C22H12 oraz benzo(g,h,i)perylen C22H12. Ilościową analizę prowadzono z wykorzystaniem chromatografu gazowego sprzężonego ze spektrometrem mas (GC-MS). Oznaczenie WWA w osadach ściekowych wykonano przed procesem oraz po 10 i 20 dobach. Sumaryczna zawartość 6 WWA w osadach kontrolnych przed procesem fermentacji wynosiła 654 μg/kg s.m. Podczas fermentacji ubytek sumarycznej ilości 6 WWA wynosił 70%, a końcowe stężenie było na poziomie 196 μg/kg s.m. W przypadku kofermentacji osadów komunalnych z koksowniczymi nastąpił ubytek 6 WWA od początkowej zawartości wynoszącej od 1342 do 510 μg/kg s.m. po 20 dobach, co odpowiada rozkładowi tych związków w 62%. Otrzymane wyniki wskazują na możliwość degradacji WWA podczas fermentacji beztlenowej. Czas połowicznego rozkładu był zróżnicowany dla poszczególnych węglowodorów i dla osadów komunalnych mieścił się w przedziale od 8 do 14 dób, a w mieszaninie osadów komunalnych z koksowniczymi od 12 do 20 dób. Najbardziej trwałymi węglowodorami były benzo(a)piren oraz indeno(1,2,3,c,d)piren.

EN

The article shows the results of study concerning the kinetics of decomposition of polycyclic aromatic hydrocarbons during the co-fermentation of municipal sewage sludge with coking sewage sludge. The purpose of the study was to assess the decomposition of PAHs in the mixture of sludge during the biochemical anaerobic stabilization. The decomposition of polycyclic aromatic hydrocarbons during fermentation of sewage sludge is expressed by the half-life. The municipal sewage sludges (excessive and fermented sewage sludge) were a control sample, whereas the mixture of municipal sewage sludge and coking sewage sludge – the tested sample. The sewage sludge were incubated for 20 days at 37°C with no access of light. During the tests six compounds classified as PAHs were determined where the amount of atoms of carbon is 20 to 22 and the amount of hydrogen atoms is 12 or 14. These were benzo( b)fluoranthene C20H12, benzo(k)fluoranthene C20H12, benzo(a) pyrene C20H12, dibenzo( a,h)anthracene C22H14, indeno(1,2,3,c,d)pyrene C22H12 and benzo(g,h,i)perylene C22H12. The quantitative analysis was conducted with the use of gas chromatograph compressed with mass spectrometer (GC-MS). The determination of PAHs in sewage sludge was made both prior to the process and after 20 days. The content of PAHs in the control sewage sludge prior to the fermentation process was 654 μg/kg of dry mass. During the fermentation a loss of total content of 6 PAHs by 70% occurred and the final concentration was 196 μg/kg of dry mass. For co-fermentation of sewage sludge a loss of PAHs compared to the initial content of 1.342 μg/kg of dry mass to the value of 510 μg/kg of dry mass after 20 days occurred. Therefore, the loss of PAHs in the mixture of municipal sewage sludge and coking sewage sludge accounted for 62%. The results obtained indicate a possible degradation of PAHs during anaerobic fermentation. Under the conditions of conducted tests the half-time was different for individual hydrocarbons. For municipal sewage sludge the half-time was 8 to 14 days and in the mixture of municipal and coking sewage sludge 13 to 20 days. The most durable hydrocarbons were benzo(a)pyrene and indeno (1,2,3,c,d)pyrene.

4

Assessment of groundwater contamination around reclaimed municipal landfill – Otwock area, Poland

Porowska D.

Journal of Ecological Engineering

|

2014

|

Vol. 15, nr 4

69--81

EN

The research was conducted around reclaimed landfill, located on the suburb of Otwock, around 25 km south-west of Warsaw. The objective of this study was to identify the chemical composition of groundwater and to determine the landfill impact on the chemical composition of groundwater downgrading from the landfill. Otwock landfill is located in very permeable area, where leachate quickly seeps into ground-water and plays a key role in controlling redox condition (and chemical composition of groundwater) of the downgradient area. High concentrations of HCO3-,Cl-, Ca2+, Mg2+, Na+, K+, Fetot. as well as DOC in groundwater downgradient from the landfill (in comparison to background water) likely indicate that groundwater quality is being significantly affected by leachate percolation. Currently, the load of contamination is released from landfill periodically and slowly moves (70 m/y) in the aquifer along the flow direction. The effect of distance of the piezometer from the pollution source was also investigated. As expected, water from the nearest piezometer to the land-fill showed the highest values of contaminant (water temperature, specific electrical conductivity, sodium, iron, chlorides (except for summer and autumn analysis) and calcium (except for winter analysis)). Chemical status of groundwater downgradient from the landfill is poor.

5

Xylose substrate as the only nutrient in the operation of microbial fuel cells

Vajda B., Nemestothy N., Bakonyi P., Bélafi-Bakó K.

Environment Protection Engineering

|

2014

|

Vol. 40, nr 2

131--141

EN

Microbial fuel cells are bioelectrochemical devices converting chemical energy of organic compounds (i.e. biomass) into electrical energy by catalytic reactions of microbes under anaerobic conditions. The operation of two-chamber microbial fuel cells by Shewanella putrefaciens and mesophilic anaerobic sludge was studied comparatively, using xylose and glucose as solo substrates during the experiments. It was found that higher electric power was generated by the multicultural system than by the monoculture.

6

Influence of electron donors and copper concentration on geochemical and mineralogical processes under conditions of biological sulphate reduction

Wolicka D., Borkowski A.

Acta Geologica Polonica

|

2014

|

Vol. 64, no. 1

129--137

EN

Sulphidogenous microorganism communities were isolated from soil polluted by crude oil. The study was focused on determining the influence of 1) copper (II) concentration on the activity of selected microorganism communities and 2) the applied electron donor on the course and evolution of mineral-forming processes under conditions favouring growth of sulphate-reducing bacteria (SRB). The influence of copper concentration on the activity of selected microorganism communities and the type of mineral phases formed was determined during experiments in which copper (II) chloride at concentrations of 0.1, 0.2, 0.5 and 0.7 g/L was added to SRB cultures. The experiments were performed in two variants: with ethanol (4 g/L) or lactate (4 g/L) as the sole carbon source. In order to determine the taxonomic composition of the selected microorganism communities, the 16S rRNA method was used. Results of this analysis confirmed the presence of Desulfovibrio, Desulfohalobium, Desulfotalea, Thermotoga, Solibacter, Gramella, Anaeromyxobacter and Myxococcus sp. in the stationary cultures. The post-culture sediments contained covelline (CuS) and digenite (Cu9S5). Based on the results, it can be stated that the type of carbon source applied during incubation plays a crucial role in determining the mineral composition of the post-culture sediments. Thus, regardless of the amount of copper ion introduced to a culture with lactate as the sole carbon source, no copper sulphide was observed in the post-culture sediments. Cultures with ethanol as the sole carbon source, on the other hand, yielded covelline or digenite in all post-culture sediments.

7

Porównanie biotycznych i abiotycznych zmian WWA w fazie stałej i ciekłej podczas beztlenowej przeróbki osadów

Włodarczyk-Makuła M

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2012

|

T. 15, nr 4

365--372

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań zmian ilościowych WWA w osadach ściekowych i cieczach nadosadowych podczas fermentacji osadów. Zawartości WWA w osadach podawane są w odniesieniu do suchej masy. Podczas fermentacji osadów następuje ubytek suchej masy wynikający z przemian biochemicznych związków organicznych. Stężenia WWA w cieczach nadosadowych często są pomijane. Ciecze zawracane są do ciągu technologicznego oczyszczania, zatem mogą wzbogacać ścieki surowe w dodatkowe ilości tych związków. Badania prowadzono z wykorzystaniem osadów surowych i przefermentowanych z miejskiej oczyszczalni ścieków, do której doprowadzane są ścieki bytowo-gospodarcze oraz przemysłowe. Osady po wymieszaniu inkubowano w ciemności w temperaturze 36°C (osady biotyczne). W tych samych warunkach przechowywano osady, w których aktywność mikroorganizmów została zahamowana przez dodatek azydku sodu (osady abiotyczne). WWA analizowano w osadach przed inkubacją oraz po 22 dobach przechowywania w warunkach anaerobowych. Ekstrakcję prowadzono w płuczce ultradźwiękowej z wykorzystaniem mieszaniny rozpuszczalników organicznych. Ekstrakty zatężano w strumieniu azotu i oczyszczano w warunkach próżniowych SPE. Oznaczanie ilościowe wykonano techniką GC-MS. Określono stężenia 16 WWA zgodnie z listą US EPA. Wartość odzysków WWA wyznaczono po wprowadzeniu mieszaniny standardowej do analizowanych materiałów (osady ściekowe, ciecze nadosadowe). Uwzględniając zmiany zawartość suchej masy osadów, objętości cieczy nadosadowych oraz stężenia WWA w osadach i cieczach, sporządzono bilans WWA w fazie stałej i cieczy nadosadowej. Średnia sumaryczna zawartość WWA w mieszaninie osadow przygotowanych do badań wynosiła 70 μg/l (w tym w fazie stałej 93%). Podczas fermentacji (osady biotyczne) nastąpiło obniżenie stężenia WWA w osadach o 50% (w fazie stałej o 53-57%), natomiast podczas przechowywania osadów, w których zahamowano aktywność mikroorganizmów, odnotowano ubytek WWA w granicach od 28 do 35% (w fazie stałej 35÷40%). Potwierdza to możliwość biodegradacji tych związków w warunkach anaerobowych. Zwiększone ilości WWA w fazie ciekłej wskazują na desorpcję WWA do cieczy nadosadowych w warunkach anaerobowych.

EN

The aim of that investigation was the changes of the PAHs content in the solid phase oF sewage sludge (dry mass) and in the supernatants during the methane fermentation process. Concentration of PAHs in sewage sludge is related to dry matter of sludge. Content of PAHs in supernatants from sewage sludge is omitted. During fermentation process the content of total of suspended solid decreased. In the studies, raw and stabilized sewage sludge from municipal treatment plant were used. Sewage sludges were mixed and incubated in darkness in temperature of 36°C (biotic samples). In the same conditions sewage sludge after inhibition of microorganisms activity was incubated (abiotic samples). The PAH determination in sludge and supernatants was carried out before and after digestion process. Extraction process for sewage sludge samples with organic solvents mixture was carried out in ultrasonic bath. Prepared extracts were concentrated down in nitrogen stream and purified using SPE technique. Quantitative analysis was done using GC-MS. The 16 PAHs listed by to US EPA were analyzed. Recoveries were determined by adding standard mixture to analyzed materials (sewage sludge, supernatant). Taking into account changes in the concentration of dry matter and change of supernatants volume as well as changes of PAHs concentration in solid phase and in liquid phase, PAHs were balanced as a mixture of liquid and solid particles. Average total PAH content in the sewage sludge mixture was 70 g/L (in the solid phase, 93%). During the fermentation (sludge biotic) PAH concentrations were reduced in sewage sludge by 50% (in the solid phase of 53-57%), and during storage of sludge, which inhibited the activity of micro-organisms, the loss of PAH covered in the range from 28 to 35% (in the solid phase 35-40%). This confirms the possibility of degradation of these compounds under anaerobic conditions. Increased levels of PAHs in the liquid phase indicated the PAHs desorption into liquid phase in aerobic conditions.

8

Anaerobowe oczyszczanie ścieków

Łuczyszyn J., Masłoń A., Tomaszek J. A.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2011

|

z. 58, nr 4

171-187

PL

W pracy przedstawiono zagadnienia anaerobowego oczyszczania ścieków oraz klasyfikację anaerobowych reaktorów wykorzystywanych do oczyszczania ścieków. Dokonano przeglądu piśmiennictwa na temat stanu badań nad oczyszczaniem ścieków w warunkach anaerobowych.

EN

Issues anaerobic wastewater treatment and classification of anaerobic reactors used for wastewater treatment was presented in this paper. Also performed a of studies on wastewater treatment in anaerobic conditions.

9

Noxiousness of odours and properties of wastewater sludge processing with biopreparation

Grabas M., Tomaszek J. A., Czerwieniec E., Zamorska J., Kukuła E., Masłoń A., Gruca-Rokosz R.

Environment Protection Engineering

|

2011

|

Vol. 37, nr 3

17-25

EN

The aim of the study was to verify the effectiveness of decrease of odour production during sludge stabilization with selected groups of microorganisms in conditions similar to those occurring on sludge storage pads. The experiments were carried out on a laboratory scale; the biopreparation EM-bio was used. It was found that in anaerobic conditions, biopreparation modified biochemical processes in a small degree and decreases the redox potential. Clear decrease of odour noxiousness of the wastewater sludge for samples with biopreparation was not observed. In the continuation of these studies sludge processing at higher redox potentials should be investigated.

10

Efekt usuwania związków fosforu ze ścieków metodą roztwarzania metali w pilotowym układzie dynamicznym w skali ułamkowo-technicznej

Wysocka I., Krzemieniewski M.

Chemik

|

2005

|

Vol.58, nr 11-12

601-608

PL

Przedstawiono wyniki badań prowadzonych w układzie dynamicznym nad procesem usuwania związków fosforu ze ścieków metodą roztwarzania metali. Są one rozszerzeniem pilotażowych badań nad tą metodą prowadzonych w warunkach statycznych. Analizowano wpływ rodzaju zastosowanego wypełnienia, rodzaju ścieków (w tym stężenia początkowego fosforu ogólnego i ortofosforanów w ściekach) oraz obciążenia hydraulicznego na efektywność usuwania związków fosforu ogólnego i ortofosforanów.

EN

This paper presents the results of a study into a process of phosphate removal from waste-water by metal digestion method carried out in a dynamic system. This work is an extension of another study into this method previously carried out in a static system. The effect of the applied packing, the type of waste-water used (including the initial total phosphate and orthophosphate concentration in waste-water) and hydraulic load on the efficiency of total phosphate and orthophosphate removal were analyzed.