Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Low intensity surplus activated sludge pretreatment before anaerobic digestion

Suschka J., Grübel K.

Archives of Environmental Protection

|

2017

|

Vol. 43, no. 4

50--57

EN

Sewage sludge (municipal, or industrial) treatment is still a problem in so far that it is not satisfactorily resolved in terms of cost and final disposal. Two common forms of sludge disposal are possible; the first being direct disposal on land (including agriculture) and the second being incineration (ash production), although neither of these methods are universally applied. Simplifying the issue, direct sludge disposal on land is seldom applied for sanitary and environmental reasons, while incineration is not popular for financial (high costs) reasons. Very often medium and large wastewater treatment plants apply anaerobic digestion for sludge hygiene principles, reducing the amount to be disposed and for biogas (energy) production. With the progress in sewage biological treatment aiming at nutrient removal, primary sludge has been omitted in the working processes and only surplus activated sludge requires handling. Anaerobic digestion of waste activated sludge (WAS) is more difficult due to the presence of microorganisms, the decomposition of which requires a relatively long time for hydrolysis. In order to upgrade the hydrolysis effects, several different pre-treatment processes have already been developed and introduced. The additional pre-treatment processes applied are aimed at residual sludge bulk mass minimization, shortening of the anaerobic digestion process or higher biogas production, and therefore require additional energy. The water-energy-waste Nexus (treads of) of the benefits and operational difficulties, including energy costs are discussed in this paper. The intensity of pre-treatment processes to upgrade the microorganism’s hydrolysis has crucial implications. Here a low intensity pre-treatment process, alkalisation and hydrodynamic disintegration - hybrid process - were presented in order to achieve sufficient effects of WAS anaerobic digestion. A sludge digestion efficiency increase expressed as 45% biogas additional production and 52% of the total or volatile solids reduction has been confirmed.

2

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.

3

Wpływ stopnia dezintegracji osadów ściekowych poddanych alkalicznej modyfikacji na wartość jednostkowej produkcji biogazu

Zawieja I., Wolny L.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2014

|

T. 17, nr 3

503--512

PL

Osady nadmierne wykazują niską podatność na proces biochemicznego rozkładu w warunkach beztlenowych. Jedną z metod modyfikacji osadów, prowadzącą do zwiększenia stopnia ich mineralizacji, jest alkaliczna dezintegracja, warunkująca intensyfikację fazy hydrolitycznej stabilizacji beztlenowej oraz efektywność kolejnych faz procesu. Celem przeprowadzonych badań było określenie zależności pomiędzy uzyskaną wartością stopnia dezintegracji osadów a otrzymaną jednostkową produkcją biogazu odnotowaną podczas stabilizacji beztlenowej osadów nadmiernych poddanych alkalicznej modyfikacji. Proces fermentacji metanowej prowadzony był w skali laboratoryjnej w warunkach mezofilowych w komorze fermentacyjnej amerykańskiej firmy Applicon o objętości czynnej wynoszącej 5 l. 28-dobowemu procesowi biochemicznego rozkładu w warunkach beztlenowych poddano niekondycjonowane osady nadmierne oraz osady poddane procesowi alkalicznej modyfikacji. Dezintegracja osadów metodą chemiczną prowadzona była w kolbach laboratoryjnych zabezpieczonych przed dostępem powietrza rurką manometryczną o objętości czynnej 0,5 dm3 . W badaniach zastosowano jako reagent wodorotlenek sodu, występujący w formie granulowanej, w zakresie dawek 0,1÷1,0 g NaOH/g s.m.org. Ze względu na uwarunkowania procesowe stabilizacji beztlenowej, jak również wartość otrzymanego stopnia dezintegracji, do dalszych badań wybrano dawki 0,1 oraz 0,6 g NaOH/g s.m.org. W wyniku poddania osadów alkalicznej dezintegracji odnotowano, w odniesieniu do stabilizacji beztlenowej osadów niepreparowanych, znaczny wzrost efektywności procesu korelujący z odnotowanym zwiększeniem stopnia dezintegracji osadów preparowanych badaną metodą.

EN

Excess sludge has low susceptibility to biochemical decomposition in the anaerobic conditions. One of the sludge structure modification methods, leading to increase of mineralization degree is alkaline disintegration. Intervention in the structure of sludge through initial conditioning affects not only intensification of fermentation process but also its hydraulic parameters. The aim of investigation was determination of dependences between obtained value of sludge disintegration degree and elementary value of biogas output, which was noted during anaerobic stabilization of excess sludge after alkaline modification. Process of methane fermentation was conducted in the laboratory scale in mesophilic conditions in the fermentation chamber Applicon of active volume 5 l. 25 days of biochemical disintegration process in the anaerobic conditions was applied to unconditioned excess sludge and sludge after alkaline modification. Sludge disintegration with chemical method was led in laboratory flasks with the manometric tube of value 0.5 dm3 . In the investigations as the reagent was used sodium hydroxide in the granulate form, in the doses range of 0.2÷1.0 g NaOH/g VSS. To the further tests the dose of 0.1 and 0.6 g NaOH/g VSS was selected in view of anaerobic stabilization processing conditions and also the value of disintegration degree which was obtained. As the result of this way of sludge treatment it was observed the increase of anaerobic stabilization process efficiency in comparison to the anaerobic stabilization of unprepared sludge. The most effective dose of the reagent used during alkaline disintegration of excess sludge was 0.6 g NaOH/g VSS, yielding about 59% of disintegration degree of sludge. The smallest degree of disintegration of 15% was noted for the chemical modification of the treated sludge in a dose of 0.1 g NaOH/g VSS. As a result of disintegration of excess sludge by a chemical method using a dose of 0.1 and 0.6 g NaOH/g VSS observed with respect to the anaerobic stabilization of excess sludge respectively about 22 and the 37% increase in the digested degree of sludge, noting for the untreated sludge value of unit biogas yield of 0.08 dm3/g VSS, while for sludge of chemically modified 0.17 and 0.37 dm3/g VSS.

4

Wpływ stężenia suchej masy zagęszczonych osadów nadmiernych na efektywność pozyskiwania związków organicznych w procesie mechanicznej dezintegracji - badania wstępne

Żubrowska-Sudoł M, Walczak J.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2013

|

Nr 11

446--449

PL

W artykule przedstawiono wstępne wyniki badań nad wpływem stężenia suchej masy zagęszczonych osadów nadmiernych na efektywność działania kawitacyjnego dezintegratora wirnikowego. Do oceny sprawności urządzenia wykorzystano następujące wskaźniki: stopień dezintegracji, przyrost wartości rozpuszczonego ChZT (Δ ChZT) i przyrost stężenia lotnych kwasów tłuszczowych (Δ LKT). Wykazano, że stężenie suchej masy dezintegrowanych osadów nadmiernych jest jednym z istotnych czynników wpływających na efektywność uwalniania związków organicznych oraz koszty pozyskiwania tychże związków w analizowanym urządzeniu.

EN

This paper presents preliminary results on the effects of the dry solids content in the thickened surplus activated sludge on the efficiency of the cavitation disintegration. To evaluate the efficiency of the device, the following parameters were used: degree of disintegration, increase of soluble COD (Δ COD) and increase in the concentration of volatile fatty acids (Δ VFA). It has been shown that the dry solids content of surplus activated sludge is one of the important factors affecting the efficiency of the organic compounds release and the cost of obtaining these compounds in the analyzed device.

5

Badania nad możliwością wykorzystania hydrodynamicznej wytwornicy kawitacji do dezintegracji osadów ściekowych

Żubrowska-Sudoł M., Podedworna J., Krawczyk P., Walczak J.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2013

|

Nr 12

496--500

PL

W artykule zaprezentowano wstępne wyniki badań nad wykorzystaniem hydrodynamicznej wytwornicy kawitacji (HWK) do dezintegracji osadów, powstających po procesie biologicznego oczyszczania ścieków. Wykazano, że badane urządzenie pozwala na zmniejszenie zużycia energii elektrycznej, niezbędnej do przeprowadzenia procesu dezintegracji osadów nadmiernych w porównaniu do szeroko rozpowszechnionych na rynku metod ultradźwiękowych. Przy energii właściwej większej od 1,10 kWh/kg s.m., uzyskiwano uwolnienie do cieczy osadowej dużo większej ilości związków organicznych niż, odpowiednio prezentowane w literaturze przedmiotu, dla innych metod realizacji procesu. Koszt pozyskania związków organicznych jest w dużym stopniu uzależniony od gęstości energii (kWh/m3) przy jakiej prowadzi się proces dezintegracji.

EN

This paper presents the preliminary results of research on the use of hydrodynamic cavitation inducer (HWK) to the disintegration of sewage sludge. It has been shown that the device reduces power consumption required to undertake the disintegration of excess sludge in comparison to the widespread market ultrasonic methods. With specific energy higher than 1,10 kWh/kg s.s. it was possible to release much higher amount of organic compound to sludge liquid than respectively presented in relevant academic literature concerning other methods of process performance. The cost of obtaining organic compounds is highly dependent on the energy density (kWh/m3) using to carry out the disintegration process.

6

Wstępna ocena wpływu stopnia rozdrobnienia komponentów i ciśnienia pary na wytrzymałość kinetyczną paszy granulowanej

Rynkiewicz M.

Inżynieria Rolnicza

|

2005

|

R. 9, nr 4

207--215

PL

Badania własne wykazały, że wzrost stopnia rozdrobnienia granulowanych komponentów mieszanek paszowych oraz wzrost ciśnienia wpływa na polepszenie wyników wytrzymałości kinetycznej paszy granulowanej. Umożliwia to sterowaniem wartości wytrzymałości kinetycznej, bez potrzeby ingerencji w parametry techniczne linii granulowania pasz.

EN

This study has shown that increased pressure of steam and higher degree of feed components’ disintegration enhances the kinetic resistance of granulated fodder.