Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The Influence of an External Waste Carbon Source on the Rate of Changes in Pollutant Concentrations During Wastewater Treatment

Ignatowicz Katarzyna, Smyk Joanna, Piekarski Jacek

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2020

|

Tom 22, cz. 1

526--536

EN

Providing external sources of carbon to the treated wastewater often becomes necessary to achieve high efficiencies of wastewater treatment plants. The use of conventional sources of carbon brings high operating costs for wastewater treatment plants. This has become a prerequisite for the exploration of other, alternative, sources of organic carbon. The aim of the research was to confirm the effectiveness of the use of waste products, for example molasses, in the denitrification process, as well as to determine their influence on the rate of changes in pollutant concentrations during wastewater treatment. The studies were carried out during the process of municipal sewage treatment in two independent SBR-type activated sludge chambers on a laboratory scale. A single reactor operating cycle lasted 6 hours and included the following phases: wastewater supply (2 min), mixing (anaerobic) (60 min), aeration (210 min), sedimentation (60 min) and decantation (30 min). Molasses was added to one of the chambers in each cycle twenty minutes after filling the wastewater as a source of easily assimilable organic compounds. The use of a waste external carbon source during treatment of municipal wastewater resulted in a higher efficiency of removing nitrogen forms than in the control reactor while maintaining a high efficiency of removing organic compounds. The use of molasses during wastewater treatment resulted in an increased removal rate during waste water treatment. The rate of NUR denitrification in the molasses reactor increased by 2.48 mg N/dm3∙h compared to the control SBR. Molasses as a waste product can be successfully used as an external carbon source in the denitrification process.

PL

Dostarczanie do oczyszczanych ścieków zewnętrznych źródeł węgla często staje się niezbędne do osiągnięcia wysokiej wydajności oczyszczalni ścieków. Wykorzystywanie konwencjonalnych źródeł węgla niesie za sobą wysokie koszty eksploatacyjne oczyszczali ścieków. Stało się to przesłaną do poszukiwań do innych, alternatywnych źródeł węgla organicznego. Celem prowadzonych badań było potwierdzenie skuteczności stosowania produktów odpadowych na przykładzie melasy w procesie denitryfikacji, a także określenie ich wpływu na szybkość zmian stężenia zanieczyszczeń podczas oczyszczania ścieków. Badania prowadzono podczas procesu oczyszczania ścieków komunalnych w dwóch niezależnych komorach osadu czynnego typu SBR w skali laboratoryjnej. Pojedynczy cykl pracy reaktora trwał 6 godzin i obejmował fazy: doprowadzenia ścieków (2 min), mieszania (beztlenowa) (60 min), napowietrzania (210 min), sedymentacji (60 min) i dekantacji (30 min). Do jednej z komór w każdym cyklu po dwudziestu minutach od napełnienia ścieków dodawano melasę jako źródło łatwo przyswajalnych związków organicznych. Zastosowanie odpadowego zewnętrznego źródła węgla podczas oczyszczania ścieków komunalnych przyczyniło się do wyższej skuteczności usuwania form azotu niż w reaktorze kontrolnym przy zachowaniu wysokiej efektywności usuwania związków organicznych. Zastosowanie melasy podczas oczyszczania ścieków spowodowało zwiększenie szybkości usuwania zanieczyszczeń podczas oczyszczania ścieków. Szybkość denitryfikacji NUR w reaktorze z melasa wzrosła o 2,48 mg N/dm3∙h w porównaniu do SBR kontrolnego. Melasa jako produkt odpadowy z powodzeniem może być stosowany jako zewnętrzne źródło węgla w procesie denitryfikacji.

2

Syropy i melasy jako naturalne zamienniki cukru

Świąder K., Trybuła A., Średnicka-Tober D., Hallmann E.

Przemysł Spożywczy

|

2018

|

T. 72, nr 1

34--37

PL

Przedstawiono charakterystykę najpopularniejszych naturalnych zamienników cukru spożywczego – sacharozy, takich jak: melasa karobowa, melasa z buraka cukrowego i trzciny cukrowej, syrop daktylowy, syrop z agawy, syrop klonowy, syrop i cukier kokosowy. Opisano i porównano ich właściwości. Wykazano, że poszczególne syropy i melasy charakteryzują się dość zróżnicowaną siłą słodzącą, wartością energetyczną, indeksem glikemicznym oraz właściwościami prozdrowotnymi, a ich znajomość może być pomocna przy właściwym ich wykorzystaniu jako zamienników cukru stołowego, zwłaszcza przez diabetyków – ze względu na ich znacznie niższy indeks glikemiczny w porównaniu z sacharozą. Najbardziej w tej grupie polecane są: melasa karobowa, syrop klonowy, syrop z agawy, syrop i cukier kokosowy.

EN

The characteristics of the most popular natural sugar substitutes such as carob molasses, molasses from sugar beet and sugar cane, a date syrup, agave syrup, maple syrup, coconut sugar and syrup have been described. Their properties have been described and compared. It has been shown that individual syrups and molasses are characterized by varying sweetness, caloric content, glycemic index and pro-health properties, and their knowledge can be helpful when used properly as table sugar alternatives, especially by diabetics. Due to their much lower glycemic index compared to sucrose the most recommended groups are carob molasses, maple syrup, agave syrup, coconut syrup and sugar.

3

Współfermentacja osadów ściekowych i produktu ubocznego rafinacji buraków cukrowych

Kalemba K., Barbusiński K.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2018

|

Nr 12

453--456

PL

Celem badań było określenie wpływu współfermentacji osadów ściekowych i produktu ubocznego rafinacji buraków cukrowych (melasa) na efektywność produkcji biogazu. Badania były prowadzone w warunkach mezofilowych przez 28 dni. Do badanych próbek dodano kolejno 0,5%, 1%, 1,5%, 2% oraz 3% melasy. Uzyskane wyniki wskazują, że dodany substrat wpłyną) pozytywnie na ilość wyprodukowanego biogazu. Najwyższą sumaryczną produkcję biogazu (3,9 dm3) uzyskano w próbce z 0,5% udziałem melasy. W stosunku do próbki zawierającej same osady produkcja biogazu zwiększyła się o 21%. W tej samej próbce odnotowano również najwyższą zawartość metanu w biogazie (73%). Dla porównania w próbce kontrolnej zawartość metanu w biogazie wynosiła 70%. Dawki melasy powyżej 0,5% powodowały inhibicję procesu fermentacji. Minimalny stopień degradacji substancji organicznych został osiągnięty w próbce kontrolnej (38,53%) oraz w próbce z 0,5% udziałem melasy (39,71%). W przypadku pozostałych próbek wartości kształtowały się od 35,61% dla próbki z 3% zawartością melasy do 36,76% dla próbki z 1% zawartością melasy. Proces współfermentacji miał natomiast negatywny wpływ na właściwości odwadniające osadów. Przed procesem czas ssania kapilarnego wynosił od 31 do 55 sek., natomiast po procesie od 36 do 556 sek. (odpowiednio w próbkach od 0% do 3% zawartości melasy).

EN

The efficiency of simultaneous digestion of sewage sludge and by-product of refining sugar beets (molasses) was investigated. The study was conducted for 28 days under mesophilic conditions. 0,5%, 1%, 1,5%, 2% and 3% (m/m) of molasses was added to the mixture of sludge. The result of the study showed that addition of molasses had positive effect the biogas production. The biggest biogas yield was achieved in sample with 0,5% of molasses (3,9 dm3). In this sample biogas production increased by 34% in comparison with reference sample (without molasses). The biggest methane content (73%) was also observed in the sample with 0,5% of molasses. For comparison in reference sample was produced biogas with 70% content of methane. The dose over 0,5% of molasses caused inhibition of fermentation process. The minimal degree (38%) of degradation of organic matter was achieved in reference sample (38,53%) and in sample with 0,5% of molasses (39,71%) but in other samples was in the range of 35,61-36,76% (from 3% to 1%, respectively). Digestion process have adverse effect on dewatering properties of sludge. Before co-digestion capillary suction time was from 31 s to 55 s, and after process increased from 36 s to 556 s (from 0% to 3% of molasses, respectively).

4

Zastosowanie wodorowego gazu otrzymanego w wyniku kwaśnej fermentacji melasy z przemysłu cukrowniczego do zasilania ogniwa paliwowego

Piela P., Tokarz W., Kaźmierczak W., Detman A., Sikora A., Piotrowski J.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 5

993--999

PL

Przedstawiono wyniki badań działania ogniwa paliwowego z elektrolitem polimerowym zasilanego powietrzem oraz gazem wodorowym pochodzącym z fermentacji melasy, produktu ubocznego przemysłu cukrowniczego. Sprawdzono wydajność konwersji energii w ogniwie w różnych warunkach, także odpowiadających minimalnym nakładom energetycznym na przygotowanie reagentów, tzn. bez wstępnego oczyszczania wodorowego gazu fermentacyjnego, przy wolnym przepływie powietrza, a także bez stosowania sprężania reagentów i w niskiej temperaturze pracy.

EN

Polymer electrolyte membrane fuel cell was supplied with air and a H2-rich gas obtained by microbial fermentation of molasses from the sugar industry. The energy conversion performance in the fuel cell was examd. under various conditions, including minimum energy input necessary for the prepn. of the gaseous reagents (without pre-cleaning of the fermentation gas, at low airflow, without pressurizing the reagents, and at low fuel cell temp.). The H2 conversion degree was near 100% but decreased even down to 40% during the fuel cell operation time because of flooding of the anode.

5

Usuwanie związków azotu ze ścieków w procesach denitryfikacji i skróconej denitryfikacji z wykorzystaniem melasy jako źródła węgla organicznego

Bernat K., Kulikowska D., Kordel A.

Ochrona Środowiska

|

2016

|

Vol. 38, nr 2

9--15

PL

W pracy przeanalizowano skuteczność i szybkość usuwania związków azotu ze ścieków w procesie denitryfikacji, przy stosunku [ChZT]/[N] równym 5,5 (SBR5,5) oraz skróconej denitryfikacji, przy stosunku [ChZT]/[N] równym 4,0 (SBR4,0), 3,0 (SBR3,0) i 2,0 (SBR2,0). Badania prowadzono w reaktorach typu SBR o 24 h cyklu pracy, z wykorzystaniem melasy jako zewnętrznego źródła węgla organicznego. Stwierdzono, że skuteczność usuwania azotanów(V) w reaktorze SBR5,5 oraz azotanów(III) w reaktorach SBR4,0 i SBR3.0 wynosiła około 99%. Stosunek [ChZT]/[N]=2,0, zastosowany w reaktorze SBR2,0, okazał się niewystarczający do zapewnienia całkowitej redukcji azotanów(III) (średnia zawartość NO2– w ściekach oczyszczonych 30 gN/m3). Szybkość denitryfikacji w reaktorze SBR5,5 wynosiła 6,66 gN/(m3∙h), a szybkość skróconej denitryfikacji w reaktorze SBR4,0 – 41,35 gN/(m3∙h). Wykazano, że w reaktorach SBR3,0 i SBR2,0 skrócona denitryfikacja przebiegała w dwóch fazach – w pierwszej szybkość usuwania azotanów(III) mieściła się w zakresie 39,8÷29,4 gN/(m3∙h) i była kilkukrotnie większa niż w fazie drugiej. Wyznaczone wartości współczynnika przyrostu biomasy osadu czynnego (odniesione do masy usuniętych zanieczyszczeń mierzonych wartością ChZT) mieściły się w zakresie 0,23÷0,27 g/gO2 i były 1,2÷1,6-krotnie mniejsze od wartości stechiometrycznych.

EN

The efficiency and kinetics of nitrogen removal from wastewater by denitrification at [COD]/[N] ratio of 5.5 (SBR5.5) and shortcut denitrification at [COD]/[N] ratios of 4.0 (SBR4.0), 3.0 (SBR3.0), and 2.0 (SBR2.0) was investigated. The studies were conducted in SBR reactors with 24-hour cycle, using molasses as an external organic carbon source. The effectiveness of nitrate removal in SBR5.5 and nitrite in SBR4.0 and SBR3.0 reactors was approx. 99%. The [COD]/[N] ratio of 2.0 in SBR2.0 was insufficient for complete nitrite reduction (an average NO2– content in the treated wastewater of 30 gN/m3). The rates of denitrification were 6.66 gN/(m3∙h) for SBR5.5 and 41.35 gN/(m3∙h) for SBR4.0 reactor. It was demonstrated that in SBR3.0 and SBR2.0 reactors the shortcut denitrification had two phases; in the first one the nitrite removal rate was in the range of 39.8–29.4 gN/(m3∙h), which was several times higher than in the second phase. The determined biomass yield coefficients remained in the range of 0.23–0.27 g/g (VSS/COD) and were 1.2–1.6 times lower than the stoichiometric amounts.

6

Produkcja kwasu cytrynowego z melasy z wykorzystaniem transformantów Yarrowia lipolytica

Rakicka M., Lazar Z., Neuvéglise C., Rossignol T., Nicaud J-M., Robak M.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2015

|

Nr 3

111--113

PL

Drożdże Yarrowia lipolytica posiadają zdolność do wzrostu na substratach tłuszczowych, n-alkanach oraz niektórych cukrach, jak glukoza, fruktoza czy mannoza. Nie posiadają zdolności do wzrostu na sacharozie – głównym sacharydzie melasy buraczanej. W pracy wykorzystano transformanty Y. lipolytica z inwertazą z drożdży Saccharomyces cerevisiae do produkcji kwasu cytrynowego z melasy w bioreaktorowych hodowlach okresowych. Szczep A18M produkował 21,8 g/L kwasu cytrynowego z wydajnością 0,48 g/g i objętościową szybkością produkcji 0,8 g/L/h.

EN

Yarrowia lipolytica reveal the ability to grow on fats or paraffins and they metabolize a few sugars, ie. glucose, fructose and mannose. They do not have the ability to hydrolyze sucrose – a main component of molasses. In this work Y. lipolytica transformants with cloned invertase from yeast Saccharomyces cerevisiae were used for efficient production of citric acid from molasses in bioreactor batch cultures. The A18M strain produced 21.8 g/L of citric acid with the yield 0.48 g/g and productivity of 0.8 g/L/h.

7

The possibilities of energetic utilization of wastes from sugar industry

Kowalczyk-Juśko A., Brodowska M. S., Skowron P., Kulig R.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

EN

The paper presents logistic aspects of the utilization of by-products and waste from the sugar industry. Sugar refineries produce residues from the manufacture in the form of beet pulp and molasses, which - depending on the management - could be a waste or by-products. So far, they were use in agricultural sec-tor like animal feed (pulp) or for the production of spirits (molasses). Both of these raw materials are use-ful for the production of liquid and gaseous biofuels, however, their use for the production of bioethanol or biogas requires careful analysis of the technical conditions related to the transport and storage.

PL

Praca prezentuje logistyczne aspekty zagospodarowania produktów ubocznych i odpadów, powstają-cych w przemyśle cukrowniczym. Cukrownie generują pozostałości z produkcji w postaci wysłodków i melasy, które – w zależności od zagospodarowania – mogą być odpadami lub produktami ubocznymi. Dotychczas znajdowały one wykorzystanie rolnicze jako pasza dla zwierząt (wysłodki) lub do produkcji spirytusu (melasa). Obydwa te surowce są przydatne do produkcji biopaliw ciekłych lub gazowych, jed-nak ich wykorzystanie do produkcji bioetanolu lub biogazu wymaga starannej analizy uwarunkowań technicznych związanych z transportem i przechowywaniem tych substratów.

8

Technika aplikacji melasy do konserwowanych pasz

Bujaczek R., Dulcet E., Chojnacki J.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2014

|

Nr 2

63--64

PL

W pracy przedstawiono sposoby i środki aplikacji melasy do zakiszanych roślin. Stwierdzono, że ze względu na dużą gęstość oraz lepkość nie nadaje się do aplikacji i konieczne jest wstępne przygotowanie (rozcieńczanie wodą lub podgrzewanie). W warunkach polowych występuje jednak problem z jej podgrzewaniem, a rozcieńczenie wodą wymusza stosowanie zbiorników o dużej pojemności. Należy więc dążyć do opracowania techniki aplikacji z minimalną ilością wody lub opracować urządzenie podgrzewające współpracujące z aplikatorem. Jest to obecnie głównym zadaniem autorów. Z przeprowadzonych wcześniej badań wynika, że elementy wprowadzające dodatki do zielonki (rozpylacze, dysze) należy umieszczać w takim miejscu maszyny, w którym masa roślinna jest najbardziej rozluźniona. Aplikacja melasy podczas zbioru roślin ma tę zaletę, że proces konserwacji rozpoczyna się już w maszynie zbierającej.

EN

Methods and techniques of molasses application to silage plants are presen¬ted in the paper. As a result of research and analysis, it was found that due to the high density and viscosity it is not suitable for the application and the pretreatment is necessary (diluting with water or heating). In the field conditions there is a problem with preheating while diluting with water requires the use of largecapacity tanks. Therefore, one has to develop an application technology with the minimum quantity of water or develop a heating device cooperating with an applicator. It is now the main task of the authors of this paper. In the earlier studies it was shown that elements supplying forage additives (sprayers, nozzles) should be situated in such place of machine in which the plant mass is the most relaxed. The application of molasses during harvesting crops has such advantage that the preservation process begins in the harvesting machine.

9

Wpływ dodatku stymulatorów na fermentację melasy oraz jakość uzyskiwanego spirytusu

Kotarska K., Dziemianowicz W., Czupryński B.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2013

|

Nr 2

54-55

PL

W pracy stwierdzono, że melasa jako produkt odpadowy przy produkcji cukru może być użyta jako surowiec stosunkowo tani i łatwo dostępny v produkcji etanolu. Ze względu na posiadany wysoki poziom potasu oraz bardzo dużą gęstość musi być rozcieńczona, aby stworzyć dogodne warunki prowadzenia procesu fermentacji przez drożdże. Dodatek do podłoża stymulatorów w postaci fosforanu amonu oraz mieszanin: siarczanu amonu fosforanu amonu oraz siarczanu magnezu, fosforanu amonu i pantotenianu wapnia przyspiesza proces fermentacji. Wpływa również korzystnie na rozwój i rozmnażanie drożdży poprzez dostarczenie im niezbędnych do rozwoju pierwiastków. Ponadto zastosowanie stymulatorów w fermentacji melasy prowadzi do zintensyfikowania procesu oraz uzyskania poprawy jakości otrzymywanego spirytusu surowego. Zawartość związków karbonylowych w porównaniu z próbą kontrolną zmniejszyła się o 13÷26%. W uzyskanych spirytusach powstała również mniejsza o 37÷53% ilość alkoholi wyższych w porównaniu z próbą kontrolną.

EN

Molasses as a waste product from sugar production, can be used as a cheap, available and proper feedstock in ethanol production. Due to a high level of potassium and very high density, molasses must be diluted to create good conditions for the yeast fermentation process. The addition of stimulators such as ammonium phosphate, mixtures of magnesium sulphate with ammonium phosphate and magnesium sulphate, ammonium phosphate and calcium pantothenicum accelerates fermentation process. It also positively influences on yeast development and growth through the delivery of necessary chemical elements. Application of stimulators in the molasses fermentation resulted in process intensification and improvement of raw spirit quality. A content of carbonyl compounds decreased of 13÷26% in comparison with the control sample. Also a content of higher alcohols in spirits obtained was 37÷53% lower in comparison with the control sample.

10

Molasses as a carbon source for denitrification

Kulikowska D., Dudek K.

Archives of Environmental Protection

|

2010

|

Vol. 36, no. 2

35-45

EN

The paper presents the results of an experiment with sugar-industry waste (molasses) as an organic carbon source for denitrification. The investigations concern the influence of untreated molasses and molasses after pretreatment (hydrolyzed molasses) and variable COD/N ratio (6.0; 5.0; 4.0) on denitrification efficiency and kinetics. Moreover, sludge production, in dependence on tested carbon source, was estimated. At COD/N ratio 6 and 5, regardless of applied organic carbon source (untreated molasses, hydrolyzed molasses), the denitrification efficiency was over 98%. However, from kinetic analysis it results that a kind of carbon source and COD/N ratio have an effect on denitrification rate. The highest nitrate removal rate - 9.5 mg NNOx/(dm3źh) was obtained at COD/N = 6 in the reactor with hydrolyzed molasses as a carbon source and the lowest - 5.14 mg NNOx/(dm3źh) in reactor with untreated molasses at COD/N = 5.0. The lowering of COD/N ratio to 4 caused decrease of the process efficiency to 27.6% (untreated molasses) and 44.3% (hydrolyzed molasses). Hydrolyzed molasses as a carbon source caused higher production of activated sludge. In reactors with untreated molasses Yobs equals 0.40 mg VSS/mg COD at COD/N ratio 6 and 0.31 mg VSS/mg COD at COD/N ratio 5. In reactors with molasses after hydrolysis Yobs were 1.35-fold and 1.5-fold higher, respectively. Since, the molasses hydrolysis results in rising costs of wastewater treatment and cause higher sludge production, untreated molasses seems to be a more suitable carbon source for denitrification.

PL

Praca zawiera wyniki badań dotyczące możliwości wykorzystania melasy - produktu odpadowego powstającego w przemyśle cukrowniczym - jako źródła węgla organicznego w procesie denitryfikacji. Badano wpływ hydrolizy melasy oraz stosunku ChZT/N (6,0; 5,0; 4,0) na efektywność i kinetykę procesu. Określono również przyrost osadu czynnego w zależności od rodzaju źródła węgla (melasa, melasa zhydrolizowana) oraz stosunku ChZT/N. Przy stosunku ChZT/N wynoszącym 6,0 i 5,0, niezależnie od formy występowania źródła węgla organicznego (melasa, melasa zhydrolizowana), efektywność denitryfikacji przekraczała 98%. Badania kinetyki procesu wykazały natomiast, że rodzaj źródła węgla oraz stosunek ChZT/N wpływały na szybkość denitryfikacji. Najwyższą szybkość procesu - 9,5 mg NNOx/(dm3źh) odnotowano przy ChZT/N wynoszącym 6,0 w reaktorze z melasą zhydrolizowaną a najniższą - 5,14 mg NNOx/(dm3źh) w reaktorze z melasą niezhydrolizowaną przy ChZT/N wynoszącym 5,0. Obniżenie stosunku ChZT/N do 4,0 spowodowało spadek efektywności procesu do 27,6% (melasa niezhydrolizowana) oraz 44,3% (melasa zhydrolizowana). Zastosowanie melasy zhydrolizowanej powodowało wyższy przyrost osadu czynnego. W reaktorach, gdzie źródłem węgla była melasa.

11

Possibilities of the agricultural use of decoctions from the alcohol-distilling industry

Rutkowska B., Szulc W., Łabętowicz J., Gutowska A.

Archives of Environmental Protection

|

2008

|

Vol. 34, no. 3

163-168

EN

The fertilizing value of rye, potato and molasses decoctions was evaluated in a microplot experiment, in which maize and turnip were used as testing plants. Based on the analysis of chemical composition of decoctions it was found that these decoctions used as fertilizing material were unbalanced with respect to their N, P and K contents. The potato decoction is characterized by the most favourable N:K ratio from the point of view of the nutritional requirements of plants. The rye decoction contains too little potassium and that from molasses - too much of this element in relation to N content. The use of the molasses decoction in fertilizing is possible after its correction with phosphorus. The rye decoction requires correction with potassium for appropriate use in fertilization. In addition, application of the decoctions studied caused an increase in the organic C and total N contents in soil and improvements in the sorption properties of soil. The molasses decoction caused a decrease in the available forms of P in soil. The decoctions applied in experiments considerably increased yields and nutrient content in plants studied, both in the direct and after- effect.