Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ bioaugmentacji na uwalnianie biogenów w procesie beztlenowej stabilizacji osadów ściekowych

Montusiewicz A.

Proceedings of ECOpole

|

2015

|

Vol. 9, No. 1

269--277

PL

Beztlenowa stabilizacja osadów ściekowych jest powszechnie stosowana jako metoda ich przeróbki w oczyszczalniach ścieków komunalnych. W wyniku beztlenowego rozkładu substancji organicznych zachodzi uwalnianie azotu amonowego i fosforu fosforanowego do wód osadowych, zawracanych następnie do bioreaktorów oczyszczających ścieki. Może to skutkować przeciążeniem osadu czynnego, a w efekcie obniżeniem sprawności usuwania związków biogennych i wzrostem kosztów oczyszczania. Prezentowana praca dotyczy badań nad wpływem bioaugmentacji na uwalnianie związków biogennych podczas fermentacji metanowej osadów ściekowych. Bioaugmentację prowadzono z wykorzystaniem dwóch dawek komercyjnego preparatu Arkea®, odpowiednio 9 i 13% w stosunku objętościowym. W oparciu o stężenia azotu amonowego i fosforu fosforanowego wyznaczono wartości współczynników uwalniania w układzie bioaugmentowanej fermentacji osadów ściekowych oraz w układzie, w którym bioaugmentacji nie prowadzono. Z uzyskanych danych wynika, że uwalnianie związków biogennych do wód osadowych występowało w obu badanych układach, jednak wyższe wartości otrzymano w układzie z bioaugmentacją. W przypadku układu wspomaganego biopreparatem współczynnik amonifikacji wyniósł 4,8 oraz 4,6, odpowiednio dla dawki Arkea® 9 i 13%, natomiast dla osadów ściekowych był nieco niższy - 4,5. Analogiczny trend wystąpił w przypadku fosforu fosforanowego. Współczynnik uwalniania fosforanów w obecności 9 i 13% preparatu Arkea® osiągnął wartość odpowiednio 1,2 oraz 1,3, a w układzie bez dodatku biopreparatu 1,1. Bioaugmentacja nie wpłynęła jednak istotnie na uwalnianie związków biogennych w procesie beztlenowej stabilizacji osadów ściekowych, a stężenia biogenów w wodach pofermentacyjnych nie wzrosły w porównaniu z osadami ściekowymi.

EN

In municipal wastewater treatment plants anaerobic digestion has commonly been applied for sludge treatment. It is known that the process results in a high release of the nitrogen and phosphorus compounds. Their recirculation with the rejected supernatant to the bioreactor treating wastewater could lead to its overloading, thus diminishing the nutrient removal efficiency and increasing the cost of the total treatment. In the present study the influence of bioaugmentation on the nutrient release was examined in anaerobic digestion of sewage sludge. The bioaugmentation consisted in adding two doses of commercial product Arkea®, 9 and 13% v/v, respectively. Based on the concentration of ammonia nitrogen and phosphate phosphorus, release factors were determined for bioaugmented and non-bioaugmented experiments. The results indicated that nutrient release was confirmed in both systems, although it significantly differed for the compounds investigated. Applying bioaugmentation, a little higher values were achieved as compared to anaerobic digestion of sewage sludge. Release factors for ammonia nitrogen were 4.8 and 4.6 in the presence of 9 and 13% Arkea® v/v, respectively, whereas for sewage sludge it was 4.5. With regard to phosphate phosphorus, minor values were obtained. Applying 9 and 13% of Arkea®, release factors were found to be 1.2 and 1.3, respectively, whereas in the system without bioaugmentation it was only 1.1. An essential effect of bioaugmentation on nutrient release in anaerobic digestion of sewage sludge did not occur.

2

Scum hydrodynamic disintegration for waste water treatment efficiency upgrading

Grübel K., Machnicka A., Suschka J.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2009

|

Vol. 16, nr 3

359-367

EN

The aim of wastewater treatment is mineralization of organic matter and release nutrients removal. Hydrodynamic disintegration process facility biodegradation of organic matter included in scum biomass of activated sludge. Hydrodynamic disintegration results in destruction and disruption of the scum microorganisms as well as increase concentration of organie matter (including proteins and carbohydrates) - in liquid. In order to have a quantitative measure of the effects of disintegration a coefficient defined as a Degree of Disintegration (DDm) was introduced. The degree of cell disruption can be measured using biochemical parameters like the COD or proteins release. Hydrodynamic disintegration can activate the biological hydrolysis process and therefore, significantly increase the biogas production in anaerobic stabilization. The additional positive effect improving efficiency of wastewater treatment and capability to developing of undesirable foam is the disintegration and then inputs to systems in internal or external recirculation with a part of surplus activated sludge from secondary setting tank.

PL

Podstawowym celem oczyszczania ścieków jest mineralizacja związków organicznych i usuwanie substancji biogennych. Jedną z możliwości ułatwienia biodegradacji substratów organicznych obecnych w biomasie piany osadu czynnego jest proces hydrodynamicznej kawitacji. Hydrodynamiczna dezintegracja piany powstającej w komorach osadu czynnego skutkuje rozdrobnieniem i destrukcją struktury mikroorganizmów, a tym samym wzrostem stężenia materii organicznej - w tym białek i polisacharydów - w cieczy. Określenie skuteczności i ilości uwolnionej substancji organicznej w procesie dezintegracji można wyrazić za pomocą tzw. stopnia dezintegracji określanego na podstawie zmian wartości ChZT (DDM) lub stężenia uwolnionych białek (DDP). Hydrodynamiczna dezintegracja mikroorganizmów umożliwia proces biologicznej hydrolizy, przez co znacząco wpływa na wzrost produkcji biogazu w procesie fermentacji. Dodatkowym pozytywnym efektem poprawiającym skuteczność oczyszczania ścieków i możliwość podarowania niepożądanej piany jest jej dezintegracja, a następnie wprowadzenia do systemy oczyszczania ścieków w procesie recyrkulacji wewnętrznej lub zewnętrznej wraz z częścią osadu z osadnika górnego.

3

Beztlenowa stabilizacja osadu nadmiernego zagęszczonego w procesie ultrafiltracji

Neczaj E., Bohdziewicz J.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2003

|

T. 6, nr 3/4

313-324

PL

Przedstawiono wyniki badań nad fermentacją metanową osadu zagęszczonego w procesie ultrafiltracji. Jednocześnie w tych samych warunkach stabilizowano nadmierny osad czynny zagęszczony w klasycznym zagęszczaczu mechanicznym w częstochowskiej oczyszczalni ście-ków. Proces ultrafiltracyjnego zagęszczania prowadzono w przepływie krzyżowym, wykorzystując asymetryczne membrany polisulfonowe. Stwierdzono, że zagęszczanie ultrafiltracyjne ma pozytywny wpływ na beztlenową stabilizację osadu nadmiernego. Stopień przefermentowania tego osadu był o 31% wyższy w porównaniu do stopnia przefermentowania osadu zagęszczonego metodą klasyczną. Jest to spowodowane przez transfer związków organicznych z osadu do fazy wodnej na skutek mechanicznej dezintegracji osadu, spowodowanej warunkami hydromechanicznymi, panującymi w układzie do ultrafiltracyjnego zagęszczania osadu. W trakcie stabilizacji osadu zagęszczonego z wykorzystaniem techniki UF zaobserwowano wcześniejsze wystąpienie fazy metanogennej oraz intensywniejszą produkcję biogazu. Dlatego też zagęszczanie osadu z wykorzystaniem techniki ultrafiltracji wydaje się być obiecującą metodą, pozwalającą na poprawienie efektywności stabilizacji osadu w warunkach beztlenowych.

EN

The paper presents research on anaerobic digestion of excess sludge followed by ultrafiltration process. Anaerobic fermentation is a common process used for stabilization of sewage sludge. The slow degradation rate of waste activated sludge in anaerobic digester is due to the rate limiting step of sludge hydrolysis. This is caused by a low biodegradability of the cell walls and extracellular biopolymers formed in activated sludge. The methods of improvement of the biodegradability of particular substrate are mainly based on improved accessibility of the substrate by microoganisms. In this study the effect of ultrafiltration thickening on sludge degradability with anaerobic digestion was investigated. The fermentation experiments were performed in a laboratory plant consisted of two stirred tank fermenters that were operated in parallel at 35°C. As a control one anaerobic fermenter was operated with the sludge thickened using the classical method in Czestochowa Wastewater Treatment Plant. Ultrafiltration experiment was carried out with cross flow using polysulfone asymmetric membranes. Four membrane modules with effective membrane surface area of 2.5 · 10-² m². A cross flow velocity of 3.5 m/s over the membrane surface ensured the operation in turbulent flow. Separation experiments were carried out on operating pressure of 0.25 MPa to the volume reduction factor of 5. It was found that ultrafiltration thickening has the positive impact on anaerobic stabilisation of the excess sludge. This is caused by the mechanical disintegration of waste sludge consisting of facultative anaerobic microorganisms that are not affected in anaerobic degradation process. The ultrafiltration thickening of waste sludge caused a transfer of organic substances from the sludge solids into the aqueous phase. It was observed the increase of volatile solids degradation as well as the increase in the biogas production. Moreover, in comparison with conventional sludge thickeners it is possible to achieve a settled water (permeate) with lower concentration of pollutants during ultrafiltration thickening process. The results of our experiment suggest that ultrafiltration prethickening seems to be a promising method to enhance fermentation rate.