Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Biologiczne usuwanie fosforu

Klaczyński Eugeniusz

Forum Eksploatatora

|

2019

|

Nr 3 (102)

36-43

PL

Fosfor jest podstawowym składnikiem białek i szkieletów kręgowców, uczestniczy w przemianach cukrów oraz tłuszczy. Organizm człowieka zawiera 1 kg fosforu, z czego 75% jego ilości znajduje się w kościach i zębach. Uczestniczy w procesach regulacji reakcji biochemicznych zachodzących w komórce (fosforylacji), pełni funkcję bufora utrzymującego stałe pH we krwi i w moczu. Fosfor jest związkiem biogennym, którego obecność w środowisku wodnym powoduje proces eutrofizacji przez wzrost fitoplanktonu, odtlenienie wody, wzrost mętności i zawartości siarkowodoru, prowadząc w konsekwencji do śmierci większych organizmów wodnych, na przykład ryb.

2

Wpływ procesu filtracji na relację między ilością substancji organicznych i związków biogennych w ściekach mleczarskich

Ostrowska K., Janczukowicz W., Rodziewicz J., Mielcarek A.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2013

|

Tom 15, cz. 2

1411--1425

EN

Nowadays, high effective carbon, nitrogen and phosphorus removal based on activated sludge is the most popular method of dairy wastewater treatment. In activated sludge systems efficient nutrient compounds removal is determined by the quantity and quality of easily available forms of organic carbon. For both biological phosphorus removal and biological nitrogen removal to occur, an easily biodegradable carbon source must be present in the treating wastewater. The organic compounds used in the processes of denitrification and enhanced biological phosphorus removal (EBPR) usually are presented in treating wastewater, what is called an internal source of carbon. However, many industrial wastewater, including dairy wastewater, very often do not have sufficient amounts of carbon, in relation to the concentration of nitrate and phosphates, to ensure efficient both denitrification and biological dephosphatation processes. When biological nitrogen and phosphorus removal is limited by the availability of easily biodegradable forms of organic carbon a supplemental carbon source must be add to the wastewater, hence so-called external source of carbon should be applied to provide energy necessary for the nutrient removing bacteria to grow and perform their work. One of the most popular sources of organic carbon is acetic acid, which is one of the best available forms of carbon by denitrifying bacteria and those accumulating polyphosphates (PAO). Apart from acetic acid and acetates use is made of a number of the volatile fatty acids (VFA), including propionic acid, butyric acid, valeric acid, and such substrates as: glucose, methanol or ethanol. Since the use of chemical compounds in the form of technical products (e.g. acetic acid, citric acid) is generally expensive, cost-saving solutions are sought. According to literature data, wastewater with high COD/(N + P) ratio after acidogenic fermentation can be used as an external source of VFA in wastewater with low concentrations of easily available organic compounds treatment. The aim of this study was to determine the influence of the filtration process on the content of organic compounds (measured as COD) in relation to the concentration of nutrients (measured as the sum of TKN and TP) in process dairy wastewater, in terms of the possibility of effective VFA production. It was observed, that filtration process ensures improvement of the COD/(N + P) ratio only in wastewater from the selected sections of dairy production. The best result, if percentage increase of the COD/(N + P) ratio is considered, was obtained for the wastewater from butter production. Densification of wastewater from butter production resulted in 95% increase of the COD/(N + P) ratio without a significant increased nutrient concentration. Filtration process provided the highest COD/(N + P) ratio (219,18 mg O2/(mg N + mg P)) and reduced both nitrogen and phosphorus concentrations in the permeate from the apparatus room. The results obtained suggest, that acidogenic fermentation of wastewater from the apparatus room and butter production with high COD/(N + P) ratio can serve as an external source of VFA in biological wastewater treatment process of wastewater with low concentrations of easily available organic compounds, which ensures effective nitrogen and phosphorus removal.

3

Wpływ jonów chlorkowych na efektywność biologicznej defosfatacji ścieków

Zdybek I.

Ochrona Środowiska

|

2005

|

R. 27, nr 2

13-17

PL

Analizę oddziaływania jonów chlorkowych na efektywność procesu wzmożonego biologicznego usuwania fosforu ze ścieków (EBPR - Enhanced Biological Phosphorus Removal) przeprowadzono w laboratoryjnym układzie bioreaktorów sekwencyjnych (SBR), pracujących w cyklu beztlenowo-tlenowym, dla dwóch różnych soli, tj. chlorku sodu i chlorku potasu, w zakresie zawartości chlorków od 200 gCl-/m3 do 5000 gCl-/m3. Warunki prowadzenia badań pozwoliły na całkowitą inhibicję procesu nitryfikacji, a tym samym na wyeliminowanie możliwości negatywnego oddziaływania azotanów na proces EBPR. Wykazano zasadniczo niewielki wpływ chlorków na efektywność defosfatacji ścieków w zakresie najniższych analizowanych stężeń, tj. 200 gCl-/m3 i 500 gCl-/m3. W tych warunkach osiągnięto stosunkowo wysoką skuteczność usuwania związków fosforu (79,8÷98,6%), co odpowiadało względnie niskiej zawartości fosforu w ściekach oczyszczonych (0,7÷10,0 gP/m3). Odnotowywano przy tym bardzo wysoki poziom akumulacji fosforu w osadzie, tj. około 19% (w przeliczeniu na suchą masę organiczną). Dla wyższej zawartości chlorków zaobserwowano inhibicję procesu EBPR. Zawartość związków fosforu w ściekach oczyszczonych wzrosła do 30,5 gP/m3 i 44,0 gP/m3, odpowiednio dla NaCl i KCl, w wypadku najwyższej analizowanej zawartości chlorków 5000 gCl-/m3. Tym samym efektywność usuwania fosforu spadła do 36,0% dla NaCl i 11,1% dla KCl. Wyniki te potwierdził zaobserwowany spadek akumulacji fosforu w osadzie, odpowiednio do 7,9% i 1,7%. Wyniki te zwróciły także uwagę na istotne znaczenie różnic oddziaływania kationów sodu i potasu na efektywność wzmożonego biologicznego usuwania fosforu ze ścieków.

EN

The effect of chloride ions on the process of enhanced biological phosphorus removal (EBPR) from wastewater was examined in an anaerobic-aerobic laboratory setup of sequencing batch reactors (SBRs) for two different salts: NaCl and KCl, in the chloride concentration range from about 200 to 5000 gCl-/m3. Under such experimental conditions, it was possible to achieve full inhibition of the nitrification process and thus eliminate the adverse influence of nitrate on the EBPR. The experimental results generally showed no significant effect of chlorides on the EBPR process at low concentrations (200 and 500 gCl-/m3). The efficiency of phosphate removal was then comparatively high (79.8 to 98.6%), which corresponded with the relatively low phosphorus concentrations in the treated wastewater (0.7 to 10.0 gP/m3). Phosphate accumulation in the sludge was very high (about 19% VSS). At higher chloride concentration the EBPR was found to be inhibited. Phosphate concentrations in the treated wastewater increased to 30.5 and 44.0 gP/m3 for NaCl and KCl salts, respectively, when the concentration of chlorides approached 5000 gCl-/m3. At the same tome, the efficiency of the EBPR dropped to 36.0% and 11.1% with NaCl and KCl, respectively, and phosphorus content in the sludge decreased to 7.9% and 1.7% VSS, respectively. The experiments revealed notable differences between the influence of potassium ions and that of sodium ions on the efficiency of the EBPR process.

4

Przegląd i ocena stanu badań nad oczyszczaniem ścieków w sekwencyjnych reaktorach porcjowych

Podedworna J.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2004

|

T. 7, nr 2

227-247

PL

Artykuł zawiera obszerny przegląd i ocenę stanu badań nad oczyszczaniem ścieków w sekwencyjnych reaktorach typu SBR. Autorka analizuje relacjonowane w literaturze przedmiotu wyniki badań nad przebiegiem procesów jednostkowych z podziałem na reaktory, w których poza rozkładem związków węgla przebiega tylko usuwanie azotu lub tylko usuwanie fosforu oraz układy ze zintegrowanym usuwaniem obu biogenów. Szczegółowa analiza warunków technologicznych zachodzenia procesu nitryfikacji, denitryfikacji, uwalniania i wiązania ortofosforanów w reaktorach SBR (z uwzględnieniem czynników inhibitujących) porządkuje dostępną wiedzę w tym zakresie. W artykule zasygnalizowano rezultaty badań laboratoryjnych nad oczyszczaniem ścieków w reaktorze SBR z długotrwałym dawkowaniem ścieków w zmiennych warunkach tlenowych poprzez selektor, "przeciwstawiając" tę technologię dość szczegółowo opisanej w literaturze technologii dump fill (o krótkim czasie napełniania). Wskazano na konieczność prowadzenia dalszych badań nad technologią SBR, ponieważ przebieg procesów jednostkowych w porcjowych systemach oczyszczania ścieków ciągle nie jest tak dobrze udokumentowany w literaturze jak analogiczne procesy zachodzące w reaktorach przepływowych.

EN

The article contains an extensive review and assessment of the research status of the sequencing batch reactors - SBR. The author analyses the research outcome of elementary processes in which the decomposition of carbon compounds is accompanied only by the elimination of denitrification or dephosphorisation as well as the circuits with the integrated elimination of both biogens. Detailed analysis of the technological conditions of nitrification, denitrification, release and accumulation of ortophosphates in SBRs (with the consideration of inhibitors) shows the available knowledge in this respect. A significant obstacle in the integrated nitrogen and phosphorus removal in batch reactors is the different optimal sludge age for nitrfication, denitrification and biological phosphorus removal. In the cycle of nitrogen transformations the most significant process is nitrification, which eliminates ammonia nitrogen from wastewater and supplies substrats for denitrification. Since nitrificants have much longer time of generation than heterotrophs, the sludge age, which enables the development and the growth of nitrification bacteria, is required in order to secure nitrification in the system. Their growth rate depends on temperature, dissolved oxygen concentration and pH. The high sludge age for nitrification is in the conflict with the requirements for denitrification. In consequence in conventional SBR reactors it leads to decrease of C:N ratio and to drop of the total nitrogen removal efficiency. High sludge age is not conductive to development of appropriate big population of phosphorus accumulation bacteria (PAO). As essential parameter in integrated nitrogen and phosphorus removal also the right selection of oxic, anaerobic or anoxic phases duration time is given. The article highlights positive results of lab research on wastewater treatment in the SBRs of long lasting sewage filling in the variable anaerobic and aerobic conditions juxtaposing this technology to the dump fill technology described in detail in the literature. The need for further research on SBRs was indicated because the unitary processes in the period systems of wastewater treatment is not documented in the literature so well as the analogous processes, which take place in the flow reactors.

5

Przegląd badań nad oczyszczaniem ścieków z zastosowaniem technologii złoża ruchomego (moving bed)

Żubrowska-Sudoł M.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2004

|

T. 7, nr 1

65-79

PL

Przedstawiono główne założenia technologii złoża ruchomego oraz obecny stan wiedzy nad zastosowaniem tej metody w przepływowych oraz porcjowych systemach oczyszczania ścieków. W swoich założeniach technologia złoża ruchomego wykorzystuje zalety zarówno metody osadu czynnego, jak i złoża biologicznego, jednocześnie eliminując wady tych rozwiązań. Zasada procesu polega na zastosowaniu jako podłoża dla rozwoju mikroorganizmów swobodnie poruszających się w oczyszczanych ściekach elementów o dużej powierzchni właściwej. W przepływowych systemach oczyszczania ścieków metoda złoża ruchomego (reaktory typu MBBR) znalazła zastosowanie do: usuwania zanieczyszczeń organicznych, realizacji procesu nitryfikacji, eliminacji azotu oraz biologicznej defosfatacji. Doniesienia literaturowe wskazują, że sekwencyjne reaktory porcjowe ze złożem ruchomym (MBSBBR) dają możliwość wysoko sprawnego zintegrowanego usuwania związków C, N i P.

EN

A literature review of the moving bed biofilm process in wastewater treatment was performed. The moving bed biofilm process is based on the biofilm principle and utilizes the advantages of activated sludge process and the biofilter process without being restrained by their disadvantages. The basic rule of the process is that the biomass grows on the carrier elements that move freely along with wastewater in the reactor due to aeration or mechanical mixing. In moving bed process diffusion of compounds in to and out of the biofilm plays a key role. That is why the ideal biofilm is thin and evenly distributed over the surface of the carriers which is possible thanks to the proper turbulence and existence of the shearing forces. Results of experimental studies (run during wastewater treatment) on the influence of carrier size and shape indicate that moving bed biofilm reactors should be designed based on surface loading rate. The shape and the size of the carrier elements do not seem to be significant as long as the effective surface area is the same. The moving bed biofilm process has been used for many different applications: carbon removal, nitrification, nitrogen removal (pre-denitrification, post-denitrification, combined denitrification) and biological phosphorus removal. The process has been used for both municipal and industrial wastewater. Various investigations have shown that biological phosphorus and nitrogen removal can be achieved in a moving bed biofilm reactor operated as SBR. The results from laboratory scale indicate that organic carbon uptake and phosphorus release have been achieved in the anaerobic phase of the cycle, while nitrification, simultaneous denitrification and phosphorus uptake were observed in the aerobic phase. In order to evaluate the full scale potential of the process further studies are required.

6

Defosfatacja biologiczna a wiek osadu

Podedworna J.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2004

|

T. 7, nr 1

81-92

PL

Na podstawie doniesień literaturowych i badań własnych omówiono wpływ wieku osadu na przebieg biologicznej defosfatacji ścieków, wykazując, że parametr ten jest równie istotnym czynnikiem dla efektywności wewnątrzkomórkowego wiązania fosforu co powszechnie uznawany za kryterium procesu stosunek łatwo przyswajalnego ChZT/P. Nowe doświadczenia dotyczące istotnej roli wieku osadu autorka odnosi nie tylko do składu ścieków (zawartość lotnych kwasów tłuszczowych, ChZT w ściekach surowych, ChZT/P, źródło związków węgla w ściekach), ale także do odkrytej w latach 90. grupy bakterii, umownie (tymczasowo) nazwanych "bakteriami G". Bakterie te podobnie jak bakterie defosfatacyjne w warunkach beztlenowo-tlenowych mają zdolność poboru substratu w środowisku anaerobowym (z równoczesną kumulacją polisacharydów), stając się tym samym konkurentami we współzawodnictwie o źródło węgla z bakteriami akumulującymi polifosforany (BAP). Udowodniony przy długim wieku osadu nadmierny rozwój "bakterii G", w środowisku zawierającym węglowodany, stwarza niebezpieczeństwo znaczącego obniżenia efektu lub całkowitego rozkładu procesu wzmożonego usuwania fosforu na drodze biologicznej w układach z sekwencyjną zmianą warunków środowiska z beztlenowych na tlenowe. Wpływ wieku osadu potwierdzono w artykule także wynikami wielomiesięcznych badań własnych autorki, wykazując wzrost efektu biologicznego wiązania ortofosforanów wraz z obniżaniem wartości omawianego parametru w szerokim przedziale 5÷18 dób. Tym samym wykazano, że iloraz CHZT/P nie może być uznany za jedyne abiotyczne kryterium biologicznej defosfatacji.

EN

The article contains the discussion, based on literature and own research, on the impact of the activated sludge age on the biological phosphorus removal from the sludge, demonstrating that this parameter is also an important factor for the effectiveness of the intercellular phosphorus accumulation, which is generally deemed to be the criterion of the process relation of the easily assimilated ChZT:P (COD:P). The author refers the new experiences regarding the material role of the sludge age not only to the sludge composition (contents of volatile fatty acids, ChZT (COD) in the raw wastewater, ChZT:P (COD:P), source of carbon compounds in the wastewater, and also the group of bacteria discovered in the 90-ies, called tentatively the "G-bacteria". Those bacteria, like Phosphorus Accumulating Organisms - PAOs have the capacity uptake substrate in the aerobic-anaerobic environment (with the simultaneous accumulation of polysaccharides), thus becoming competitors in the struggle for the source of carbon from PAO. Excessive development of the "G-bacteria" with the old activated sludge age in the environment containing carbohydrates, threatens with the significant reduction of the effect or the total decomposition of the process of intensified biological dephosphorisation in the systems of sequencing changes from anaerobic to aerobic conditions. The article confirms the sludge age impact based on the results of the author’s months-long research, demonstrating the enhanced effect of the biological ortophosphates accumulation accompanied by the reduced value of the parameter under consideration in the broad range of 5悎 days. By the same, it was demonstrated that the ChZT:P ratio cannot be considered to be the only abiotic criterion of the biological phosphorus removal.