Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ocena efektywności procesu przeróbki osadów - aktywność metanogenna

Cimochowicz-Rybicka M.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2014

|

T. 17, nr 2

293--306

PL

W artykule omówiono podstawowe pojęcia opisujące zagadnienia biologicznego rozkładu związków organicznych w warunkach beztlenowych - biodegradowalność i aktywność. Biodegradowalność można scharakteryzować jako biochemiczny potencjał metanogenny, natomiast aktywność metanogenna jest wskaźnikiem zdolności populacji mikroorganizmów do rozkładu substratu. Przedstawiono również badania nad aktywnością metanogenną osadów, które zostały poddane beztlenowej stabilizacji intensyfikowanej dezintegracją ultradźwiękową. Badania przeprowadzono dla osadów nadmiernych, rzeczywistych, pochodzących z Oczyszczalni Ścieków Kraków Kujawy. Wykazano zależność pomiędzy czasem nadźwiękawiania, amplitudą a aktywnością metanogenną osadów. Określona została graniczna wartość energii właściwej (3 kWh/kg s.m.), po przekroczeniu której zaobserwowano obniżenie aktywności mikroorganizmów.

EN

The article presents basic concepts concerning issues of biological decomposition of organic compounds under anaerobic conditions: biodegradability and activity. In the case of anaerobic decomposition of organic substances contained in sewage sludge due to biodegradation, potential substrates can be assessed and methane fermentation can be optimized. Whereas the activity of the population indicates the ability of the microorganisms to carry out the decomposition of the substrate. It is generally defined as the specific rate of consumption of the substrate, or with respect to the total amount of biomass or to a test portion of the population of microorganisms. The value of the activity of sludge depends on the composition of the treated wastewater and substrates on which it is grown, as well as on the type of device in which the process is carried out. The activity is expressed mostly by g COD CH4/g · VSS · d and also by µmol CH4/g · VSS·min, ml CH4/g · VSS · d. In addition, the paper presents a study of the methanogenic activity of excess sludge from the municipal wastewater treatment plant (WWTP) in Krakow. The samples of sludges were stabilized anaerobically after applying ultrasonic disintegration. Methanogenic activity was tested according to the changing conditions of the process: the amplitude (intensity) of ultrasound and sonication time. It was found that increase of both intensity (amplitude) of sound and sonication time resulted in methanogenic activity growth. However, for each type of biomass there was a limiting value at which activity ceased to increase. In consequence of using the process of ultrasonic disintegration, a greater production of methane in the test samples even up to 35% was achieved. The values of the activity of methanogenic sludge from the digesters remained at a level of ca. 0.1 g CODCH4/g · VSS · d and 0.2÷0.21 g CODCH4/g · VSS · d for non-disintegrated and disintegrated sludge, respectively. The relationship between the activity value and the amount of specific energy was shown as well. It was observed that in the initial phase of expenditure of energy, phenomena easily assimilable carbon release was accompanied by raising of methanogenic activity - a beneficial effect. However, after exceeding the limit value of specific energy, for a given sludge sample equal to 3 kWh/kg · TSS cell destruction processes were dominated. The ability of the sludge to produce methane decreased. There has been an adverse effect - reducing the efficiency of generation of methane, despite the expenditure of energy.

2

Application of respirometric tests for assessment of methanogenic bacteria activity in wastewater sludge processing

Cimochowicz-Rybicka M, Rybicki S

Journal of Ecological Engineering

|

2013

|

Vol. 14, nr 3

44--52

EN

Production of a methane-rich gas (‘biogas’) is contemporary popular sludges processing technology which allows to generate thermal and/or electric energy. Formal requirements issued by the European Union to promote so called renewable energy resources made these process more attractive leading to its application in WWTPs which were designed based on different sludge handling processes. Authors (as active design engineers) noted that dimensioning sludge digestion chamber is usually based on SRT assessment without any emphasis on sludge characteristics. Bio-mass characteristics and the estimation of its activity with respect to methane production are of great importance, from both scientific and practical points of view, as anaerobic digestion appears to be one of crucial processes in municipal wastewater handling and disposal. The authors propose respirometric tests to estimate a biomass potential to produce ‘a biogas’ and several years’ laboratory and full scale experience proved its usefulness and reliability both as a measurement and a design tool applicable in sludge handling. Dimensioning method proposed by authors, allows to construct and optimize operation of digestion chambers based on a methanogenic activity.

3

Application of respirometric tests for assessment of methanogenic bacteria activity in wastewater sludge processing

Cimochowicz-Rybicka M., Rybicki S.

Inżynieria Ekologiczna

|

2011

|

Nr 25

30-42

EN

Production of a methane-rich gas ('biogas') is contemporary popular sludges processing technology which allows to generate thermal and/or electrical energy. Formal requirements issued by the European Union to promote so called renewable energy resources mad these process more attractive leading to its application in WWTPs which were designed based on different sludges handling processes. Authors (as active design engineers) noted that dimensioning of sludge digestion chamber is usually based on SRT assessment without any emphasis on sludges characteristics. Bio- Bio-mass ' characteristics and estimation of its activity with respect to methane production are of great importance both from scientific and practical points of view, as anaerobic digestion appears to be one of crucial processes in municipal wastewater handling and disposal. Authors propose respirometric tests to estimate a biomass potential to produce 'a biogas' and several years' laboratory and full scale experience proved its usefulness and reliability both as a measurement and a design tool applicable in sludge handling. Dimensioning method proposed by authors, allows to construct and optimize operation of digestion chambers based on a methanogenic activity.

PL

Wytwarzanie gazu fermentacyjnego w procesie przeróbki osadów ściekowych jest powszechnie stosowaną technologią pozwalającą na produkcję energii cieplnej, lub w rozwiązaniach bardziej zaawansowanych także energii elektrycznej . Obecne naciski formalne UE na pozyskiwanie energii z tzw. źródeł odnawialnych spowodowały coraz szersze zainteresowanie tą technologią przeróbki osadów także w tych obiektach , które zostały zaprojektowane w oparciu o inne technologie przeróbki i stabilizacji. Uwagę autorów zwrócił fakt, że projektowanie komór fermentacyjnych opiera się najczęściej na arbitralnym przyjmowaniu czasu zatrzymania osadu, bez uwzględniania specyfiki składu osadów doprowadzanych. Zaproponowana metoda - sprawdzona przez autorów w praktyce inżynierskiej - pozwala na bardziej precyzyjne zaprojektowanie urządzeń nowych i optymalizację układów istniejących. Podstawą zaproponowanego działania jest wykorzystanie testów respirometrycznych do wyznaczenia aktywności metanogennej osadów poddawanych fermentacji. Parametr ten - w ogólnym zarysie - określa się na wyznaczaniu zdolności bakterii do wytwarzania gazu fermentacyjnego zawierającego metan przy różnym składzie osadu doprowadzanego do komór fermentacyjnych. Przedstawione stanowisko badawcze odtwarza w wysokim stopniu warunki panujące w rzeczywistej komorze fermentacyjnej. Pozwala to na badanie efektów inhibicji procesu produkcji metanu, w tych przypadkach w których osady ze ścieków o charakterze bytowym mogą zawierać substancje spowalniające lub hamujące proces metanogenezy.