Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Toxicity assessment of treated meat industry wastewater in the anaerobic process

Kwarciak-Kozłowska A.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2017

|

T. 20, nr 4

509--523

EN

Major pollutant components of meat processing wastewater are biodegradable organic compounds, fats and proteins in both particulate and dissolved forms. Because of the possible pollution of water sources, the efficient disposal of effluent from meat plants is important. The treatment of industrial wastewater is a highly complex process that generally involves factors associated with load fluctuations and high concentrations of organic matter. Toxic effects on aquatic organisms and plants may be caused by numerous nitrogen compounds, as well as detergents and antibiotics, in the meat industry wastewater. The aim of the research was to determine the toxicity of anaerobic treated meat industry wastewaters. The level of toxicity was determined with algae growth inhibition test and Lepidium test. The values of ErC50 (0÷96) and EbC50 of indicators were 18.4 and 8.6% respectively. TU value for ErC50 was 5.51 which meant acute toxicity of wastewater. The value of TU for EbC50 was 11.62 (high toxicity of wastewater). The values of indicators RSG (relative seed germination), RRG (relative root growth) and GI (germination index) were 92, 19.5 and 17.62% respectively. Treatment efficiency meat industry wastewater during fermentation process was very high. The COD and BOD removal efficiency were on 82.3 and 80% respectively. Effluent from ASBR reactor had following parameters: COD - 206 mg O2/dm3 and BOD - 130 mg/dm3. TOC value after anaerobic process was 75 mg C/dm3 (78.1%). The concentration of ether extract and proteins were 188 and 74 mg/dm3respectively. Generated biogas in the methane fermentation process of wastewater from meat industry plants was characterized by a high methane content (77.5% vol.). Carbon dioxide and the ballast in the analyzed biogas were 20 and 2.5% respectively. In order to enrich biomass with methane by removal of CO2 from its content, the gas generated in the anaerobic process was subjected to the processes of chemisorption and adsorption on the granulated active carbons and molecular sieve. Purification the raw biogas by a molecular sieve has contributed to the increase of methane in enriched from 77.5 to 92.6% and the removal of CO2 from 20 to 5.7%. Due to poor quality and its high toxicity, effluent from ASBR reactor can not to be discharged into natural water. In the future it is suggested to incorporate RO or UF into the technological system in order to posttreatment the wastewater.

PL

Głównymi zanieczyszczeniami obecnymi w ściekach powstających na terenie zakładu mięsnego są biodegradowalne związki organiczne, tłuszcze i białka, występujące w nich zarówno w formie cząstek stałych, jak i rozpuszczonych. Ze względu na możliwość zanieczyszczenia nimi naturalnych odbiorników ważne jest skuteczne oczyszczanie tego rodzaju ścieków poprodukcyjnych. Oczyszczanie ścieków przemysłowych jest bardzo złożonym procesem, na który wpływa wiele czynników, m.in. wysokie stężenie materii organicznej w ściekach, jak również duże ich wahania. Działanie toksyczne na organizmy wodne i rośliny może być spowodowane przez występujące w ściekach z przemysłu mięsnego związki azotu, a także detergenty i antybiotyki. Celem badań było określenie toksyczności beztlenowo oczyszczonych ścieków z przemysłu mięsnego. Poziom ich toksyczności określono za pomocą testu zahamowania wzrostu glonów oraz testu Lepidium. Wartości wskaźników ErC50 (0-96) i EbC50 wynosiły odpowiednio 18,4 i 8,6%. Wartość TU dla ErC50 wynosiła 5,51, co oznaczało ostrą toksyczność ścieków. Wartość TU dla EbC50 wynosiła 11,62 (wysoka toksyczność ścieków). Wartości wskaźników RSG (względne kiełkowanie nasion), RRG (względny wzrost korzeni) oraz GI (wskaźnik kiełkowania) wynosiły odpowiednio 92, 19,5 i 17,62%. Efektywność oczyszczania ścieków z przemysłu mięsnego w procesie fermentacji metanowej była bardzo wysoka. Stopień usunięcia ChZT i BZT5 był na poziomie odpowiednio 82,3 i 80%. Odpływ z reaktora ASBR charakteryzował się następującymi wartościami: ChZT - 206 mg/dm3 i BZT5 - 130 mg/dm3. Wartość OWO po procesie beztlenowym obniżyła się do poziomu 75 mg C/dm3 (78,1%). Stężenie ekstraktu eterowego i białek w ściekach oczyszczonych wynosiło odpowiednio 188 i 74 mg/dm3. Wytworzony w procesie fermentacji metanowej ścieków z zakładu mięsnego biogaz charakteryzował się wysoką zawartością metanu (77,5% obj.). Zawartość ditlenku węgla i balastu w analizowanym biogazie wynosiła odpowiednio 20 i 2,5%. W celu wzbogacenia biogazu w metan poprzez usunięcie z jego zawartości CO2 wytworzony w procesie beztlenowym gaz poddano procesom chemisorpcji i adsorpcji na granulowanych węglach aktywnych oraz na sicie molekularnym. Oczyszczanie surowego biogazu za pomocą sita molekularnego przyczyniło się do wzrostu zawartości metanu z 77,5 do 92,6% przy jednoczesnym usunięciu CO2 z 20 do 5,7%. Z powodu jednak złej jakości odpływu z reaktora ASBR oraz jego wysokiej toksyczności ścieki tak oczyszczone nie mogą być odprowadzane do odbiornika naturalnego. W przyszłości w celu ich doczyszczania sugeruje się włączenie procesu RO lub UF do układu technologicznego.

2

Treatment of meat industry wastewater using coagulation and Fenton's reagent

Kwarciak-Kozłowska A., Bohdziewicz J., Mielczarek K., Krzywicka A.

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2011

|

No. 6

45-58

EN

The aim of the paper was to study meat industry wastewater treatment efficiency during chemical processes. The research was carried out in two steps. The first step was the coagulation process and the second step was the Fenton reaction. It was found that wastewater treatment with the use of Fenton's reagent achieved a higher degree of removal of the pollutants determined as COD, TOC and TN in comparison to the coagulation of PIX 113. The most profitable dose of the Fenton's reagent was 0.6/1.8 Fe2+/H2O2 g/dm3. The degree of COD removal from the wastewater with the use of the Fenton's reagent was higher by 10% on average compared to PIX 113. TOC and TN removal efficiency, using the Fenton's reagent was higher by 13% and 40.5% respectively when compared to the coagulation process. The aim of the paper was to study meat industry wastewater treatment efficiency during chemical processes. The research was carried out in two steps. The first step was the coagulation process and the second step was the Fenton reaction. It was found that wastewater treatment with the use of Fenton's reagent achieved a higher degree of removal of the pollutants determined as COD, TOC and TN in comparison to the coagulation of PIX 113. The most profitable dose of the Fenton's reagent was 0.6/1.8 Fe2+/H2O2 g/dm3. The degree of COD removal from the wastewater with the use of the Fenton's reagent was higher by 10% on average compared to PIX 113. TOC and TN removal efficiency, using the Fenton's reagent was higher by 13% and 40.5% respectively when compared to the coagulation process.

PL

W badaniach porównano efektywności oczyszczania ścieków powstających podczas uboju i przetwórstwa mięsa w procesie koagulacji oraz w procesie utleniania z zastosowaniem odczynnika Fentona. W procesie koagulacji wykorzystano dwa rodzaje koagulantów (PIX 113 i PAX XL 19). Stwierdzono, że stopień usunięcia ChZT przy użyciu PIX 113 był średnio o 9% wyższy w porównaniu do PAX XL 19. Stosując wyznaczoną jako najkorzystniejszą dawkę PIX 113 wynoszącą 0,6 g/dm3 ścieki po procesie koagulacji charakteryzowały się wartością ChZT, OWO i CA odpowiednio na poziomie 836 mg/dm3, 363 mg/dm3 i 359 mg/dm3. Porównując efektywność usunięcia zanieczyszczeń z oczyszczanych ścieków stwierdzono, że korzystniej prowadzić chemiczny proces ich oczyszczania z zastosowanie odczynnika Fentona. Jako najkorzystniejszą dawkę odczynnika Fentona wyznaczono 0,6/1,8 Fe2+/H2O2 g/dm3. Wartość ChZT ścieków oczyszczonych na drodze koagulacji oraz z zastosowaniem odczynnika Fentona wynosiła odpowiednio 515 mg/dm3 i 834 mg/dm3. Stopień usunięcia OWO ze ścieków z zastosowaniem odczynnika Fentona był średnio o 13% wyższy w porównaniu do procesu koagulacji. Stężenie OWO ścieków oczyszczonych w przypadku reakcji Fentona było na poziomie 241,4 mg/dm3 a po procesie koagulacji 363 mg/dm3. Przeprowadzone badania pokazały również, że pomimo wysokiego stopnia usunięcia zanieczyszczeń ścieki oczyszczone w obu procesach chemicznych nie mogą być odprowadzone do odbiornika naturalnego. Po obu procesach wartość ChZT ścieków oczyszczonych była prawie 7-krotnie (proces koagulacji) i 4- krotnie (reakcja Fentona) przekroczona w stosunku do dopuszczalnych wartości. Wartość OWO po procesie koagulacji i Fentona została przekroczona odpowiednio 12 i 8-krotnie. Prawie 5-krotnie (odczynnik Fentona) i 12-krotnie (proces koagulacji) w ściekach oczyszczonych została przekroczona wartość azotu całkowitego. Z uwagi na to sugeruje się łączenie tych procesów z innym procesami jednostkowymi np. procesem biologicznym lub ciśnieniowymi technikami membranowymi.

3

The application of UASB reactor in meat industry wastewater treatment

Kwarciak-Kozłowska A., Bohdziewicz J., Mielczarek K., Krzywicka A.

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2011

|

No. 7

119-128

EN

The meat industry is a branch of the food sector, which significantly affects the degradation of the environment. Consuming large amounts of water consequently produces significant quantities of water which are characterised by a high organic content and high concentration of suspended solids, inorganic salts and nutrients. The study attempted to determine the influence of the HRT and OLR on biogas production and the treatment of wastewater from the meat industry, and it was found that the most preferred treatment process carried out was at HRT 3d (OLR-0.55 kgCOD/m3d). The anaerobic process under HRT 3d obtained a considerable degree of the removal of organic pollutants from raw wastewater designated as COD (79%), BOD (77%) and TOC (73%). The concentrations of COD and BOD were 350 mg/dm3 and 363 mg/dm3 respectively. The value of TOC reached a level of 142 mg/dm3. Due to its poor quality, effluent from a UASB reactor cannot be discharged into natural water without additional treatment processes. The addition of reverse osmosis in the meat industry wastewater treatment is suggested.

PL

W badaniach podjęto próbę określenie wpływu czasu zatrzymania ścieków z zakładu mięsnego w reaktorze UASB na efektywność ich oczyszczania oraz na wielkość dobowej produkcji biogazu. HRT zmieniano w zakresie od 2 do 6 dób co wiązało się ze zmianą obciążenia komory ładunkiem zanieczyszczeń z 0,27 kgChZT/m3d do 0,82 kgChZT/m3d. Stwierdzono, że wraz ze skracaniem czasu zatrzymania z 6d do 2d, jakość ścieków ulega pogorszeniu, ale ilość produkowanego biogazu zwiększała się. Zaobserwowano, że wielkość współczynnika biogazu ulegała obniżeniu. Stwierdzono, że najkorzystniej prowadzić proces oczyszczania badanych ścieków przy HRT równym 3 doby z uwagi na dobre efekty oczyszczania i wysoki współczynnik produkcji biogazu wynoszący 0,45 dm3 biogazu/gChZT_us. Prowadzenie procesu fermentacji przy tak ustalonych warunkach pozwoliło na wysoki stopień usunięcia zanieczyszczeń oznaczanych, jako ChZT (79%), BZT5 (77%) i OWO (73%). Stężenie ChZT ścieków oczyszczonych wynosiło 350 mg/dm3, BZT5 463mg/dm3 a OWO 142 mg/dm3. Pomimo wysokiego stopnia usunięcia zanieczyszczeń z badanych ścieków nie ma jednak możliwości odprowadzenia ich do odbiornika naturalnego. Proponuje się, aby w kolejnych etapach badań podjąć próbę doczyszczania ścieków w procesie odwróconej osmozy co w przyszłości może pozwolić na zamknięcie obiegu wody na terenie zakładu.