Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Biotechnology of the food industry wastewater treatment from nitrogen compounds

Zhukova V., Sabliy L., Łagód G.

Proceedings of ECOpole

|

2011

|

Vol. 5, No. 1

133--138

EN

Wastewater of food industries contains high concentrations of nitrogen compounds, mainly in the form of ammonium nitrogen. Traditional technological lines are able to reduce ammonium nitrogen about 80÷90%, but the desired concentration of nitrates in treated water for the standards of water use are not provided. The respective disadvantages of traditional lines are: the use of expensive chemicals (methanol and ethanol), large size of devices and buildings, large oxygen demand to the nitrification process, and required recirculation piping at each stage of technological line. The effective anaerobic-aerobic treatment technology of nitrogen compounds for food industry wastewater is proposed. The laboratory installation consisting of 5 bioreactors in series was designed. Biotechnology based on consistently jointed anaerobic and aerobic bioreactors with carrier for microorganisms immobilization was suggested. Hydrobiological biocenosis composition was also analyzed during the study. Construction and process parameters of laboratory installation were presented. The proposed technology of wastewater treatment of organic and nitrogen compounds allows to reach the levels of 98% such contaminants removal.

PL

Ścieki z przemysłu spożywczego mają wysokie stężenia związków azotu, w tym głównie azotu amonowego. Tradycyjne linie technologiczne umożliwiają obniżenie stężeń azotu amonowego o około 80 do 90%. Jednakże uzyskiwane stopnie usunięcia związków azotu z oczyszczanych ścieków przemysłu spożywczego nie spełniają standardów pozwalających na ich bezpośrednie odprowadzenie do wód odbiornika bądź też powtórne wykorzystanie. Ponadto przy zastosowaniu tradycyjnych schematów technologicznych pojawia się szereg niedogodności. Do ważniejszych z nich można zaliczyć konieczność okresowego zastosowania kosztownych związków chemicznych (np. metanolu lub etanolu) oraz duże rozmiary urządzeń i objętości komór oczyszczania. Wymagane znaczne strumienie powietrza niezbędne w prowadzeniu procesu nitryfikacji, a także konieczność wykorzystania pomp i przewodów recyrkulacyjnych w odpowiednich punktach linii technologicznej powodują wzrost kosztów energii elektrycznej. W celu uniknięcia wspomnianych niedogodności zaprojektowano przedstawioną w ramach niniejszej pracy beztlenowo-tlenową technologię biologicznego oczyszczania ścieków z przemysłu spożywczego. Opracowana instalacja laboratoryjna składa się z pięciu połączonych szeregowo bioreaktorów. Poprzez wykonanie poszczególnych sekcji bioreaktorów uzyskano możliwość oczyszczania ścieków w systemie przepływowym bez konieczności recyrkulacji pomiędzy sekcjami. Mikroorganizmy osadu czynnego wykorzystywane podczas biologicznego oczyszczania ścieków mogą także zasiedlać zamontowane w tym celu wypełnienie z nośników w postaci włókien, co służy zwiększeniu koncentracji biomasy w bioreaktorze. W ramach prowadzonego eksperymentu badano parametry procesowe instalacji laboratoryjnej oraz skład biocenozy saprobów zasiedlających bioreaktory. W wyniku prowadzonych procesów oczyszczania udało się osiągnąć obniżenie stężenia związków azotu na poziomie 98%.

2

Anaerobic and aerobic treatment of wastewater of milk plants

Sabliy L., Kuzminskiy Y., Gvozdyak P., Łagód G.

Proceedings of ECOpole

|

2009

|

Vol. 3, No. 2

373--378

EN

Wastewater of milk plants contain high concentrations of inorganic and organic pollutants such as suspended solids - 2000 g/m3; COD - 3700 g/m3; BOD20 - 2500 g/m3. The disadvantage of aerobic biological dairy wastewater treatment plant (WWTP) technologies is the high costs of electricity for the air supply to aeration tanks, high rate filters and others. High concentrations of organic matters cause the overload and the bulking of activated sludge and perturb the work of secondary sedimentation tanks. In this work the effective stage anaerobic-aerobic treatment technology of milk plants wastewater is proposed. Treatment plants were equipped with the carriers in order to increase the concentration of biomass in bioreactors. Microorganisms of the activated sludge at this stage of treatment are attached to the proposed load carriers made of artificial fibers of the VIYA (Eyelash) type. The high efficiency of anaerobic-aerobic method in section bioreactors with carriers for immobilization of microorganisms was observed. Due to the design of bioreactors section and the single wastewater pass through the system the microorganisms biocenosis was formed in bioreactors separate sections. The formed biocenosis are typical for occurred conditions and the sewage quality in given section. The wastewater is being treated gradually and the growth of microbial biomass decreases due to the formed, so-called, “bioconveyer”. The system of microorganisms based on the food relation type “predator-victim” reducing the excess of biomass is formed in the particular elements of WWTP system. The outflowing activated sludge may be characterized by quick sedimentation, small amounts, high ash content (up to 60%) and significant dewatering.

PL

Ścieki z przemysłu mleczarskiego cechują się dużą koncentracją zarówno nieorganicznych, jak i organicznych zanieczyszczeń, przykładowo stężenie zawiesiny ogólnej może osiągać poziom 2000 g/m3; ChZT - 3700 g/m3; BZT20 - 2500 g/m3. Stąd też technologia biologicznego oczyszczania tego typu ścieków w warunkach tlenowych niesie za sobą wysokie koszty energii elektrycznej, związane przede wszystkim z dostarczeniem dużej ilości powietrza do komór biorekcji. Duża koncentracja związków organicznych powoduje często przeciążenie osadu czynnego oraz jego pienienie, co prowadzi do zakłóceń w pracy osadników wtórnych. Prezentowana praca przedstawia tlenowo-beztlenową technologię biologicznego oczyszczania ścieków z przemysłu mleczarskiego. Przedstawiona została pilotowa instalacja oczyszczania ścieków wyposażona w nośniki służące zwiększeniu koncentracji biomasy w bioreaktorze. Mikroorganizmy osadu czynnego na biologicznym stopniu oczyszczania ścieków są przytwierdzane do wspominanych nośników wykonanych z włókien typu VIYA (Rzęsa). Pozwala to osiągnąć zwiększoną skuteczność beztlenowo-tlenowej metody oczyszczania ścieków przy obecności biomasy immobilizowanej. Poprzez wykonanie poszczególnych sekcji bioreaktorów uzyskano możliwość oczyszczania ścieków przy ich jednorazowym przepływie poprzez układ, w którym biocenoza mikroorganizmów w każdej z sekcji odpowiada specyficznym warunkom technologicznym oraz jakości dopływających ścieków. W prezentowanym układzie technologicznym ścieki są oczyszczane stopniowo, zaś przyrost biomasy maleje ze względu na oddziaływanie „bionośników”. W kolejnych ogniwach sekcji wytwarza się specyficzna zależność pokarmowa typu „drapieżnik-ofiara”, która pozwala zredukować ilość osadu nadmiernego. Odpływający z układu osad czynny szybko sedymentuje i łatwo ulega redukcji uwodnienia.

3

Zastosowanie sorbentów naturalnych i materiałów odpadowych w technologiach ochrony środowiska

Zborowska E., Kurek M.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2008

|

T. 11, nr 4

471-490

PL

Przedstawiono przegląd danych literaturowych dotyczących zastosowania naturalnych sorbentów oraz niektórych materiałów odpadowych do eliminacji ze środowiska zanieczyszczeń organicznych, a także metali ciężkich poprzez sorpcję oraz (w przypadku substancji biodegradowalnych) mineralizację. Wykazano, że kora sosny i włókna naturalne, takie jak wełna, bawełna czy lignina, mogą być dobrymi sorbentami dla zanieczyszczeń ropopochodnych. Za pomocą kory uzyskano także efektywną sorpcję chloroorganicznych pestycydów z wody, a zastosowanie sorbentów mineralnych, takich jak perlit czy glinki, umożliwiło eliminację pentachlorofenolu, WWA i ropy naftowej z wody, gleby i ścieków. Materiały naturalne i odpadowe, np. kora, lignina, biomasa, bawełna, chitosan, glinki i zeolity, mają bardzo dobre właściwości sorpcyjne wobec metali ciężkich. Liczne dane literaturowe mówią o skutecznym wykorzystywaniu takich materiałów, jak torf, kompost, muszle ostryg, granulat lawy jako wypełnienia biofiltrów do oczyszczania powietrza. Naturalne sorbenty i niektóre materiały odpadowe służą także jako nośniki do unieruchamiania mikroorganizmów aktywnych w rozkładzie zanieczyszczeń. Zachodzące procesy biodegradacji umożliwiają samoregenerację sorbentu. Liczne badania udowadniają, że ww. materiały mogą z powodzeniem zastąpić węgiel aktywny i kosztowne sorbenty syntetyczne w technologiach związanych z usuwaniem zanieczyszczeń ze środowiska.

EN

The paper contains a review of literature data comprising results of laboratory investigations on sorption of organic contaminants as well as heavy metals by means of natural sorbents and some waste materials. There are also some examples of use elaborated technologies on a technical scale. There are many examples of using pine bark for sorption of fatty acids emulsions and petroleum derivative products from wastewater. Bark may be also an effective sorbent for chlororganic compounds, especially pesticides. Natural materials like lignin, sawdust, wool and cotton may be used for decontamination of water and soil from petroleum products. Composite settings, composed from clay bonded to sand, showed high capacity for removing benzo(a)pirene and pentachlorophenol (PCP) from wastewater. Natural and waste materials like bark, lignin, seaweed, cotton, chitosan, clay and zeolites have high sorption properties for heavy metals. Natural sorbents can be modified by means of physical and chemical methods in order to enhance their sorptive capacity. The use of natural as well as waste sorbents as elements of biofilters to remove organic and odour-generating contaminants from the air was also presented. Items of literature present numerous uses of biofilters filled with natural and waste materials such as compost, oyster shells, lava granulate. Very promising method for the contaminants elimination is the application of sorbents containing immobilized active microorganisms. High effectiveness of such a system is possible thanks to the following two mechanisms: adsorption of the contaminants on the sorbent, and biodegradation of organic substances. Immobilized microorganisms are widely used in environmental biotechnology for the air, water, wastewater and soil purification, especially to eliminate hardly degraded contaminants. The immobilization of biomass in sorbents is a factor enhancing the biodegradation by supporting high metabolic activity of microorganisms. The review of literature presented in this paper suggests that activated carbon and costly synthetic sorbents may be successfully replaced by natural and even waste materials of sorptive properties, namely: bark, natural fibers (wool, cotton, cellulose), mineral sorbents (zeolites, clay), sawdust, straw, lignin, oyster shells, chitin, and biomass. It is to be supposed that these materials will soon be used in technologies connected with removing contaminants from the environment.