Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ chemicznego kondycjonowania na własności grawitacyjne osadu czynnego nadmiernego

Grübel Klaudiusz, Duda Marta

Polish Journal of Materials and Environmental Engineering

|

2023

|

Vol. 5 (25)

23--31

EN

The formation of sludge is an inevitable consequence of wastewater treatment processes and their disposal and utilization requires knowledge, technology and engineering. Sulfate radical-based advanced oxidation processes (SR-AOPs) are gaining popularity as a fea-sible alternative for sludge conditioning and removing recalcitrant pollutants in an aqueous environment. Application of the pretreatment processes/conditioning allows to obtain better mechanical properties of sludge. In the last decade can be noticed a lot of research from around the world focused on new methods of conditioning of sludge, i.e. the processes of disin-tegration, of which the destruction of the mechanical, chemical and biological. Nowadays, advanced oxidation processes (AOPs) has been proposed as one of the most promising technology over conventional water treatment processes to destroy persistent or-ganic contaminants, as well as better sludge conditioning. Persulfate-based AOPs have attracted significant interest in the AOPs due to the following merits: 1) lower costs of storage and trans-portation; 2) easy availability of persulfate salts; 3) high yield of sulfate radicals formation and their longer half-life compared to other reactive oxygen species in AOPs. Persulfates, namely peroxydisulfate (PDS), are the most common sulfate radical donors. In order to generate them the peroxide bonds of persulfates can be cleaved homolytically or heterolyt-ically by various activation methods. SR-AOPs activation by heat is considered feasible due to the high concentration of radicals produced as well as the lack of catalysts leaching. The research focuses on determining the impact of activated PDS on the gravitational surplus activated sludge properties. Characteristic parameters were determined in sludge sedimenta-tion processes, i.e. the rate of descent and compaction, sludge density index and sludge volume index, and changes in the supernatant liquid. Conditioned sewage sludge with PDS activated by microwaves changes its sedimentation parameters: the sludge volume index de-creased with the dose of PDS and was dependent on it, the settling of the conditioned sludge occurred with the highest intensity in the first minutes of gravitational thickening, the oxidation efficiency of the formed radicals caused a decrease in the turbidity and color of the supernatant liquid.

2

Wpływ procesu hybrydowej dezintegracji na fermentację termofilową osadów ściekowych

Grübel K., Odrzywolska K., Przywara L., Kuglarz M.

Proceedings of ECOpole

|

2016

|

Vol. 10, No. 2

645--652

PL

Ze względu na wzrastającą ilość osadów ściekowych wymagających zagospodarowania nieustannie poszukuje się nowych metod pozwalających na ich lepsze kondycjonowanie. Do takich metod należy zaliczyć różnego rodzaju metody dezintegracji osadów. W podjętych badaniach starano się określić wpływ hybrydowego procesu dezintegracji (połączenie procesu chemicznego z termicznym) na przebieg procesu fermentacji termofilowej osadów ściekowych. Proces hybrydowej dezintegracji osadu czynnego skutkuje uwolnieniem materii organicznej i polimerów z osadu do cieczy nadosadowej. W przeprowadzonych badaniach odnotowano wzrost wartości ChZT z 94 do 1730 mg O2/dm3. Zostało również wykazane, że proces stabilizacji beztlenowej osadu czynnego w warunkach termofilowych z udziałem osadu poddanego dezintegracji hybrydowej skutkuje wzrostem produkcji biogazu, udziału metanu oraz zmianą usuwania materii organicznej. Zmiany te są ściśle zależne od dawki osadu poddanego dezintegracji.

EN

Due to an increase in the volume of sewage sludge requiring the management, new methods allowing sludge conditioning improvement are constantly being sought. Such methods include different types of sludge disintegration. In the present study, an attempt was made to determine an impact of sludge hybrid disintegration (chemical and thermal disintegration) on thermophilic digestion process. It was based on chemical sludge conditioning in front of thermal disintegration, as the pre-treatment procedure. Hybrid disintegration process of the activated sludge results in organic matter and polymer transfer from the solid phase to the liquid phase. These pre-treatments caused an increase of SCOD value from 94 to 1730 mg/dm3. It was demonstrated that anaerobic stabilization in thermophilic conditions of waste activated sludge (WAS) with addition of sludge after Hybrid Disintegration (WASD) resulted in an significant increase of biogas (methane) production as well as biogas yields. These results were clearly influenced by the dose of disintegrated sludge used.

3

Wpływ dezintegracji osadów nadmiernych na zmiany wartości całkowitego węgla organicznego (OWO)

Zawieja I.

Proceedings of ECOpole

|

2016

|

Vol. 10, No. 2

785--790

PL

Efektywność przemiany substancji organicznych zawartych w osadach nadmiernych do formy rozpuszczonej jest traktowana jako ważny czynnik limitujący przebieg procesu stabilizacji beztlenowej. Bezpośrednim efektem, zachodzącego w dezintegrowanych osadach, procesu lizy jest wzrost wartości ogólnego węgla organicznego (OWO) oraz korelujący z nim wzrost wartości chemicznego zapotrzebowania na tlen (ChZT) oraz stężenia lotnych kwasów tłuszczowych (LKT). Ogólny węgiel organiczny jest wskaźnikiem zawartości w cieczy nadosadowej całkowitego węgla organicznego w formie rozpuszczonej (RWO) i zawieszonej (ZWO). Wraz z zachodzącym, w wyniku procesów biochemicznych, wzrostem stopniem rozkładu substancji organicznych zawartych w osadach maleje wartość ilorazu ChZT do OWO. Celem badań było określenie wpływu procesu dezintegracji osadów nadmiernych na zmiany wartości całkowitej węgla organicznego. Proces chemicznej dezintegracji osadów nadmiernych prowadzono, stosując wybrane reagenty kwaśne (HCl), zasadowe (KOH) i utleniające (H2O2). Modyfikację przeprowadzono w temperaturze pokojowej w ciągu 6 i 24 godzin. Podczas procesu dezintegracji osadów nadmiernych odnotowano wzrost wartości ogólnego węgla organicznego, chemicznego zapotrzebowania na tlen, a także stężenia lotnych kwasów tłuszczowych, co potwierdziło podatność preparowanych osadów na biodegradację. Stwierdzono, że w przypadku uzyskanego wzrostu wartości badanych wskaźników zastosowany czas preparowania 24 h nie wpłynął znacząco na efektywność dezintegracji prowadzonej wodorotlenkiem potasu. Najwyższą wartość ChZT (8354 mg O2/dm3) uzyskano w przypadku chemicznej dezintegracji wodorotlenkiem potasu w dawce 6 g/dm3 i czasu preparowania 6 h. Dla podanych powyżej warunków preparowania uzyskano wartość ogólnego węgla organicznego 1450 mg C/dm3.

EN

The efficiency of conversion of organic substances contained in the excess sludge to the dissolved form is considered as an important factor limiting the process of anaerobic stabilization. Direct effect, occurring in the disintegrated sludge, lysis process is to increase the value of the total organic carbon (TOC), correlates with the increase of the chemical oxygen demand (COD) and the concentration of volatile fatty acids (VFAs). The total organic carbon content is indicative of the supernatant liquid of total organic carbon in dissolved form (DOC) and suspended (SOC). Together with occurring, as a result of biochemical processes, increase the degree of decomposition of organic substances contained in the sludge decreases the value of the ratio of COD to TOC. The aim of the study was to determine the impact of the process of excess sludge disintegration on the changes of the total organic carbon values. The process of chemical disintegration of excess sludge was treated using the selected acidic i.e. HC, alkaline i.e. KOH, Ca (OH)2 and oxidizing reagents i.e. H2O2. The modification was carried out at ambient temperature for 6 and 12 h. During sludge disintegration it was noticed the growth of total organic carbon values, chemical oxygen demand as well as concentration of volatile fatty acids that confirmed the susceptibility of prepared sludge to biodegradation. It has been found that in the case of the tested indicators, the time of a preparation 24 h did not affect significant the effectiveness of disintegration by KOH. The highest COD value of 8354 mg O2/dm3 obtained in case of chemical disintegration of sodium hydroxide at a dose of 6 g/dm3 and preparation time 6 h. For given conditions of preparing a value of total organic carbon was 1450 mg C/dm3.

4

The impact of excess sludge disintegration on the changes of total organic carbon value

Zawieja I.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2016

|

Vol. 23, nr 4

421--432

EN

The efficiency of conversion of organic substances contained in the excess sludge to the dissolved form is considered as an important factor limiting the process of anaerobic stabilization. Direct effect, occurring in the disintegrated sludge, lysis process is to increase the value of the total organic carbon (TOC), correlates with the increase of the concentration of volatile fatty acids (VFAs). The total organic carbon content is indicative of the supernatant liquid of total organic carbon in dissolved form (DOC) and suspended (SOC). Together with occurring, as a result of biochemical processes, increase the degree of decomposition of organic substances contained in the sludge decreases the value of the ratio of COD to TOC. The aim of the study was to determine the impact of the process of excess sludge disintegration on the changes of the total organic carbon values. The process of chemical disintegration of excess sludge was treated using the selected acidic ie HCl, alkaline ie KOH and oxidizing reagents ie H2O2. The modification was carried out at ambient temperature for 6 and 24 h. During sludge disintegration it was noticed the increase of total organic carbon values, disintegration degree as well as the concentration of volatile fatty acids that confirmed the susceptibility of prepared sludge to biodegradation. The highest TOC value of 2150 mg C/dm3 obtained in case of chemical disintegration of potassium hydroxide at a dose of 12.0 g/dm3 and preparation time 24 h. For given conditions of preparing a concentration of VFAs was 523 mg CH3COOH/dm3.

PL

Efektywność przemiany substancji organicznych zawartych w osadach nadmiernych do formy rozpuszczonej jest traktowana jako ważny czynnik limitujący przebieg procesu stabilizacji beztlenowej. Bezpośrednim efektem procesu lizy zachodzącego w dezintegrowanych osadach jest wzrost wartości ogólnego węgla organicznego (OWO) oraz korelujący z nim wzrost wartości stężenia lotnych kwasów tłuszczwych (LKT). Ogólny węgiel organiczny jest wskaźnikiem zawartości w cieczy nadosadowej całkowitego węgla organicznego w formie rozpuszczonej (RWO) i zawieszonej (ZWO). Wraz z zachodzącym w wyniku procesów biochemicznych wzrostem stopniem rozkładu substancji organicznych zawartych w osadach maleje wartość ilorazu ChZT do OWO. Celem badań było określenie wpływu procesu dezintegracji osadów nadmiernych na zmiany wartości całkowitej węgla organicznego. Proces chemicznej dezintegracji osadów nadmiernych prowadzono, stosując wybrane reagenty kwaśne (HCl), zasadowe (KOH) i utleniające (H2O2). Modyfikację przeprowadzono w temperaturze pokojowej w ciągu 6 i 24 godzin. Podczas procesu dezintegracji osadów nadmiernych odnotowano wzrost wartości ogólnego węgla organicznego, a także stężenia lotnych kwasów tłuszczowych, co potwierdziło podatność preparowanych osadów na biodegradację. Najwyższą wartość OWO 2150 mg C/dm3 uzyskano w przypadku chemicznej dezintegracji wodorotlenkiem potasu w dawce 12 g/dm3 i w czasie preparowania 24 h. Dla podanych powyżej warunków preparowania uzyskano stężenie LKT, wynoszące 523 mg CH3COOH/dm3.

5

Wpływ nadsiarczanu i mononadsiarczanu na własności fizykochemiczne osadu czynnego

Chłąd Z., Grübel K., Wacławek S., Przywara L.

Proceedings of ECOpole

|

2015

|

Vol. 9, No. 2

561--570

PL

Ze względu na wzrastającą ilość osadów ściekowych wymagających zagospodarowania nieustannie poszukuje się nowych metod pozwalających na ich lepsze kondycjonowanie. Do takich metod należy zaliczyć różnego rodzaju sposoby dezintegracji osadów. W podjętych badaniach starano się określić wpływ chemicznej dezintegracji przy pomocy termicznie aktywowanego nadsiarczanu sodu (PDS) i mononadsiarczanu potasu (MPS) na wybrane własności sedymentacyjne i fizykochemiczne osadu ściekowego. W badaniach użyto dawek reagentów PDS i MPS: 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 i 1% objętościowych, które aktywowano termicznie w temperaturze 60 i 80ºC przez 30 minut. Wpływ analizowanych substancji na osad czynny starano się wykazać na podstawie zmian wybranych parametrów, takich jak: mętność, uwolniona/rozpuszczona materia organiczna (wyrażone jako rChZT), indeks objętościowy osadu (I.O.O.) i indeks gęstości osadu (I.G.O.). Pod wpływem działania PDS i MPS mętność cieczy nadosadowej zmalała odpowiednio o 90 i 85%. Wraz ze wzrostem dawki reagentów zaobserwowano wzrost wartości rChZT, będącego wskaźnikiem uwolnionej w trakcie dezintegracji materii organicznej. Wartość rChZT w cieczy nadosadowej przy zastosowaniu PDS i MPS wzrosła odpowiednio o 41 i 77%. Zaobserwowano również zmniejszenie indeksu objętościowego osadu (I.O.O.) przy zastosowaniu temperatury aktywowania substancji dezintegrujących równej 80ºC oraz dawce tych substancji równej 1%. W przypadku MPS wartość indeksu objętościowego zmniejszyła się z 37,80 do 16,29 cm3/g po 30 minutach sedymentacji. Natomiast dla PDS nastąpił spadek wartości z 39,49 do 24,66 cm3/g w tym samym czasie.

EN

Due to the increasing amount of sewage sludge requiring management new methods which allow improving sludge conditioning are being sought incessantly. Such methods include different types of sludge disintegration processes. In the present study an attempt was made to determine the influence of thermally activated persulfate (PDS) and monopersulfate (MPS) on the sedimentation and physico-chemical properties of the waste activated sludge (WAS). In this study 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1% doses of PDS and MPS were used, and they were activated at the temperature of 60 and 80ºC for 30 minutes. The impact of the analyzed substances on WAS was investigated on basis of changes of the selected parameters such as: turbidity, soluble chemical oxygen demand (rCOD), sludge volume index (SVI). Addition of PDS and MPS to the WAS caused decrease of turbidity of supernatant by 90 and 85%, respectively. When the doses of the reactants increased there was also an increase in the SCOD value, being an indicator of the organic matter released during the disintegration. The SCOD value in the supernatant increased with using PDS and MPS by 41 and 77%, respectively. There was also observed decrease of sludge volume index (SVI) after addition of temperature activated (80ºC) PDS and MPS. For highest dose of MPS, SVI decrease from 37.80 to 16.29 cm3/g after 30 min sedimentation. In contrast, for the PDS there was a decrease from 39.49 to 24.66 cm3/g at the same time.