Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ścieki i osady z zakładu mleczarskiego

Umiejewska Katarzyna, Ziaja Maria, Kilanowski Dariusz

Wodociągi - Kanalizacja

|

2021

|

nr 2

30--31

2

Chemically modified excessive sludge as an adsorbent of dyes

Pieczykolan Barbara, Płonka Izabela, Zając Robert

Proceedings of ECOpole

|

2020

|

Vol. 14, No. 1

29--37

EN

In the municipal wastewater treatment technology, the biological method based on the activated sludge process is most commonly used. The activated sludge consists of small flocs, which mainly include bacteria. During the purification process, the growth of microorganisms and their multiplication occurs. Whereby it is necessary to discharge the excess sludge outside the technological system to maintain the concentration of the activated sludge in bioreactor at the appropriate level. Currently, the excess sludge is subjected to the stabilization process (usually biologically) and then it is directed to e.g. agricultural use as fertilizer. In recent years, research is conducted on the use of excessive sludge in the sorption process as a waste sorbent. During the studies, experiments on the use of a chemically modified excess sludge (as an sorbent) to remove two dyes from aqueous solutions (Acid Red 18 and Acid Green 16) were conducted. Excessive activated sludge was thickened, dried at 105 °C and ground to a grain size < 0.49 mm. The sludge was then chemically treated using Fenton's reagent. Next, the adsorption process was carried out. The effect of pH, the effect of reaction time and sorption isotherm was determined. Parameters of three models of isotherms were calculated: Freundlich, Langmuir and Dubinin-Radushkevich.

PL

W technologii oczyszczania ścieków komunalnych najczęściej stosowana jest metoda biologiczna wykorzystująca osad czynny. Osad czynny składa się z małych kłaczków, które głównie zawierają bakterie. Podczas procesu oczyszczania ma miejsce wzrost mikroorganizmów i ich namnażanie. W związku z tym konieczne jest odprowadzenie nadmiaru osadu poza układ technologiczny w celu utrzymania na odpowiednim poziomie stężenia osadu czynnego w bioreaktorze. Obecnie osad nadmierny poddawany jest procesowi stabilizacji (zwykle biologicznej), a następnie kierowany np. do wykorzystania rolniczego jako nawóz. W ostatnich latach prowadzone są badania nad możliwością wykorzystania osadu nadmiernego jako sorbentu odpadowego w procesie sorpcji. Podczas badań przeprowadzono eksperymenty z użyciem chemicznie modyfikowanego osadu nadmiernego (jako sorbentu) do usuwania dwóch barwników z roztworów wodnych (Acid Red 18 oraz Acid Green 16). Nadmierny osad czynny zagęszczono, wysuszono w 105 °C i zmielono do wielkości ziarna < 0,49 mm. Następnie osad poddano obróbce chemicznej z użyciem odczynnika Fentona, po czym przeprowadzono proces adsorpcji. Określono wpływ pH, czas reakcji i wyznaczono izotermę sorpcji. Ponadto obliczono parametry trzech modeli izoterm: Freundlicha, Langmuira i Dubinina-Radushkevicha.

3

Optymalizacja węzłów recyrkulacji zewnętrznej i odprowadzania osadów nadmiernych w oczyszczalniach biologicznych

Nowak Mirosław

Forum Eksploatatora

|

2020

|

Nr 3/4 (108-109)

46-47

PL

Biologiczna część oczyszczalni to jeden z najbardziej wymagających obiektów każdej oczyszczalni ścieków wykorzystującej osad czynny. Przy redukcji azotu i fosforu w odprowadzanych do środowiska ściekach oczyszczonych z oczyszczalni o obciążeniu powyżej 10000 RLM, ważne staje się zaprojektowanie i wykonanie możliwie optymalnego reaktora, którego prawidłowa eksploatacja zapewni spełnienie wymagań stawianych na odpływie [Rozporządzenie Ministra, Środowiska z dnia 15 lipca 2019 r. w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego oraz warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu doi wód lub do ziemi ścieków, a także przy odprowadzaniu wód opadowych lub roztopowych do wód lub urządzeń wodnych, Dz. U. 2019 poz. 1311].

4

The course of the methane fermentation process of dry ice modified excess sludge

Zawieja Iwona Ewa

Archives of Environmental Protection

|

2019

|

Vol. 45, no. 1

50--58

EN

The essence of the methane fermentation course is the phase nature of changes taking place during the process. The biodegradation degree of sewage sludge is determined by the effectiveness of the hydrolysis phase. Excess sludge, in the form of a flocculent suspension of microorganisms, subjected to the methane fermentation process show limited susceptibility to the biodegradation. Excess sludge is characterized by a significant content of volatile suspended solids equal about 65 ÷ 75%. Promising technological solution in terms of increasing the efficiency of fermentation process is the application of thermal modification of sludge with the use of dry ice. As a result of excess sludge disintegration by dry ice, denaturation of microbial cells with a mechanical support occurs. The crystallization process takes place and microorganisms of excess sludge undergo the so-called “thermal shock”. The aim of the study was to determine the effect of dry ice disintegration on the course of the methane fermentation process of the modified excess sludge. In the case of dry ice modification reagent in a granular form with a grain diameter of 0.6 mm was used. Dry ice was mixed with excess sludge in a volume ratio of 0.15/1, 0.25/1, 0.35/1, 0.45/1, 0.55/1, 0.65/1, 0.75/1, respectively. The methane fermentation process lasting for 8 and 28 days, respectively, was carried out in mesophilic conditions at 37°C. In the first series untreated sludge was used, and for the second and third series the following treatment parameters were applied: the dose of dry ice in a volume ratio to excess sludge equal 0.55/1, pretreatment time 12 hours. The increase of the excess sludge disintegration degree, as well as the increase of the digestion degree and biogas yield, was a confirmation of the supporting operation of the applied modification. The mixture of reactant and excess sludge in a volume ratio of 0.55/1 was considered the most favorable combination. In relation to not prepared sludge for the selected most favorable conditions of excess sludge modification, about 2.7 and 3-fold increase of TOC and SCOD values and a 2.8-fold increase in VFAs concentration were obtained respectively. In relation to the effects of the methane fermentation of non-prepared sludge, for modified sludge, about 33 percentage increase of the sludge digestion degree and about 31percentage increase of the biogas yield was noticed.

PL

Istotą przebiegu fermentacji metanowej jest fazowy charakter przemian zachodzących w trakcie procesu. Stopień biodegradacji osadów ściekowych zależy od skuteczności fazy hydrolizy. Osady nadmierne występujące w postaci kłaczkowatej zawiesiny drobnoustrojów, poddawane procesowi fermentacji metanowej, wykazuje ograniczoną podatność na biodegradację. Osady nadmierne charakteryzują się znaczną około 65 ÷ 75% zawartością substancji organicznych. Obiecującym rozwiązaniem technologicznym pod względem zwiększenia efektywności procesu fermentacji jest zastosowanie modyfikacji osadów nadmiernych suchym lodu. W wyniku dezintegracji osadów nadmiernych suchym lodem zachodzi denaturacja komórek drobnoustrojów o podłożu mechanicznym. Zachodzi proces krystalizacji, a mikroorganizmy osadu nadmiernego ulegają tak zwanemu „szokowi termicznemu”. Celem badań było określenie wpływu dezintegracji osadów nadmiernych suchym lodem na przebieg procesu fermentacji metanowej modyfikowanych osadów. W przypadku modyfikacji suchym lodem zastosowano reagent w postaci granulatu o uziarnieniu 0,6 mm. Suchy lód zmieszano z osadem nadmiernym w stosunku objętościowym odpowiednio 0,15/1, 0,25/1, 0,35/1, 0,45/1, 0,55/1, 0,65/1, 0,75/1. Proces fermentacji metanowej trwający 8 i 28 dób prowadzono w warunkach mezofilowych w 37°C. W pierwszej serii zastosowano niepreparowane osady nadmierne, a w kolejnej mieszaninę suchego lodu i osadów nadmiernych w stosunku objętościowym wynoszącym 0,55/1, czas wstępnej obróbki 12 godzin. Uzyskany wzrost stopnia przefermentowania osadów i efektywności produkcji biogazu jest potwierdzeniem wspomagającego działania zastosowanej modyfikacji. Mieszaninę reagenta i osadów nadmiernych w stosunku objętościowym 0,55/1 uznano za najkorzystniejsze połączenie. W odniesieniu do niepreparowanych osadów nadmiernych, dla wybranych warunków dezintegracji uzyskano odpowiednio około 2,7- i 3-krotny wzrost wartości całkowitego węgla organicznego, rozpuszczonego chemicznego zapotrzebowania na tlen oraz 2,8-krotny wzrost stężenia lotnych kwasów tłuszczowych. W odniesieniu do efektów fermentacji metanowej niepreparowanych osadów nadmiernych, w przypadku osadów modyfikowanych odnotowano około 33% wzrost stopnia przefermentowania i około 31% wzrost wartości jednostkowej produkcji biogazu.

5

Wykorzystanie osadu nadmiernego jako sorbentu odpadowego do usuwania barwników z roztworów wodnych

Pieczykolan B., Płonka I.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 1

219--227

PL

Barwniki organiczne stosowane są w wielu gałęziach przemysłu (tekstylnym, spożywczym, kosmetycznym, w medycynie i biologii). W zakładach tych powstają ścieki, które zawierają niewykorzystane w procesach produkcyjnych barwniki. Nawet małe ilości tych substancji mogą powodować silne zabarwienie ścieków, dlatego istotne jest skuteczne usunięcie pozostałości tych zanieczyszczeń ze ścieków przed odprowadzeniem ich do środowiska naturalnego. Jedną ze stosowanych metod usuwania barwników jest proces sorpcji. Metoda ta często jest nieopłacalna ekonomicznie względem innych procesów usuwania barwników ze ścieków z powodu wysokiego kosztu sorbentów handlowych. W związku z tym prowadzone są aktualnie badania nad pozyskiwaniem sorbentów odpadowych. W badaniach przeprowadzono eksperymenty sorpcji statycznej dwóch rodzajów barwników (Pąsu kwasowego 4R oraz Zieleni kwasowej czystej V) z wykorzystaniem wysuszonego osadu nadmiernego. Osad czynny (nadmierny) pochodził z komunalnej oczyszczalni ścieków, przystosowanej do usuwania związków węgla, azotu oraz fosforu. W badaniach wyznaczono najkorzystniejszą wartość pH procesu oraz czas kontaktu sorbentu z roztworami wodnymi barwników. Ponadto dla ustalonych parametrów procesowych wyznaczono izotermę sorpcji oraz określono rodzaj izotermy, analizując różne modele sorpcji.

EN

Organic dyes are widely used in many industries (textiles, food, cosmetics, medicine and biology). These plants produce wastewater containing dyes. Even small amounts of dyes can cause a strong coloring of wastewater. Therefore, it is very important to effectively remove residues of these pollutants from the wastewater, before discharging them into the environment. The sorption process is one of the methods used to remove dyes. However this method is often unprofitable economically in comparison with other dye removal processes, due to the high cost of commercial sorbents. Therefore, research is currently conducted in order to find waste materials that can be used as sorbents. The sorption process of two dyes were carried out (Acid Red 18 and Acid Green 16) with the use of dried excess sludge. The activated sludge (excess) came from a municipal sewage treatment plant that purifies wastewater from carbon, nitrogen and phosphorus compounds. During the study the most favorable pH of the process and the contact time of the sorbent with aqueous solutions of the dyes were determined. In addition, for established process parameters, a sorption isotherm was examined. Moreover the isotherm type was determined by analyzing various sorption models.

6

Ultradźwiękowa dezintegracja osadów ściekowych w technologii GSD - doświadczenia eksploatacyjne

Trojanowska K., Myszograj S.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2017

|

Nr 3

110--114

PL

Proces dezintegracji osadów ściekowych może być realizowany m.in. poprzez zastosowanie mechanicznej homogenizacji, fal ultradźwiękowych i mikrofalowych, środków chemicznych, metod termicznych i procesów biologicznych. Efektywność różnych metod dezintegracji badaną w skali laboratoryjnej szeroko opisano w literaturze. Problematyczna jest jednak ocena instalacji pracujących w skali technicznej. W artykule opisano doświadczenia z pierwszego roku eksploatacji instalacji dezintegracji ultradźwiękowej GSD w oczyszczalni ścieków Hajdów w Lublinie.

EN

The disintegration process of sewage sludge can be realized by mechanical homogenization, ultrasonic, microwave, chemical, thermal methods and biological processes. The effectiveness of different methods of the disintegration test in laboratory scale were broadly described in the literature. Problematic is the assessment of installation working on a technical scale. The article describes the experience of the first year of operation of the ultrasonic disintegration GSD installation of wastewater treatment plant Hajdów in Lublin.

7

DigeThermTM : polska hydroliza termiczna

Pietraszek P., Jabłoński P.

Forum Eksploatatora

|

2017

|

Nr 3 (90)

64-66

PL

W ostatnich kilku latach firmy należące do holdingu PP-EKO: Symbiona S.A. i PP-EKO Sp. z o.o. zrealizowały szereg instalacji fermentacji osadów komunalnych i przemysłowych w nowych technologiach. Są to m.in.: dezintegracja ultradźwiękowa osadu nad miernego przed fermentacją, hydroliza termiczna w układzie ciągłym i cyklicznym, fermentacja z filtracją i zagęszczaniem osadu na membranach.

8

Stabilizacja osadu nadmiernego z układów uproszczonych (bez sedymentacji wstępnej) w procesie stabilizacji beztlenowej

Iskra K., Miodoński S.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2016

|

Nr 5

184--188

PL

Głównym wyzwaniem w gospodarce osadowej jest przede wszystkim redukcja dużych ilości osadów ściekowych i ich minimalizacja negatywnego oddziaływania na środowisko. Cele te są realizowane w procesach stabilizacji, głównie w warunkach tlenowych i beztlenowych. Szczególnie interesującym kierunkiem wydaje się mezofilna fermentacja metanowa z uwagi na odzysk energetycznie użytecznego gazu fermentacyjnego. W niniejszym artykule przedstawiono możliwość stabilizacji nadwyżek osadu czynnego z układów uproszczonych (bez sedymentacji wstępnej) w procesie stabilizacji beztlenowej. Przeprowadzone badania laboratoryjne pokazały obniżony potencjał substratu o wydłużonym wieku osadu do produkcji biogazu, zachowując jednak konkurencyjność do metod tlenowych stabilizacji w postaci ubytku materii organicznej.

EN

The main challenge in sludge management is primarily to reduce large amounts of sewage sludge and minimize its negative impact on the environment. These objectives are reached in the stabilization process, mostly under aerobic and anaerobic conditions. Especially interesting direction is became the mesophilic anaerobic digestion due to recovery of useful energy-rich biogas. This article presents the opportunity to stabilize the surplus activated sludge from the simplified system (without pre-sedimentation) during anaerobic digestion process. Laboratory tests showed low potential of sludge working with high solid retention time (SRT) to produce biogas, while being competitive in relation to aerobic stabilization in the form of loss of organic matter.

9

Technologia minimalizacji osadu PROTE-MOS : alternatywne rozwiązanie ograniczające ilość powstającego osadu nadmiernego, poprawiające jakość ścieków oczyszczonych bez nakładów inwestycyjnych ze strony oczyszczalni

Wypler M.

Forum Eksploatatora

|

2016

|

Nr 2 (83)

46-48

PL

Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji Sp. z o.o. w Rudzie Śląskiej zrealizowało w latach 1996-2010 program porządkowania gospodarki ściekowej. Porządkowanie rozpoczęto od oczyszczalni ścieków „Barbara". Ze względu na charakter zlewni oraz wpływy eksploatacji górniczej na funkcjonowanie kanalizacji, prace zostały podzielone na dwa etapy. Prace projektowe i wykonawcze w pierwszym etapie uwzględniały warunki brzegowe z lat 90. (uzyskanie stężenia azotu poniżej 30 mg/l, a fosforu poniżej 5 mg/l). Drugi etap zaprojektowany został zgodnie z późniejszymi przepisami - azot poniżej 15 mg/l, a fosfor poniżej 2 mg/l. Specyfika funkcjonowania miasta, wejście Polski do Unii Europejskiej oraz zmiany przepisów prawnych (zaliczenie miasta Ruda Śląska aglomeracji powyżej 100 000 RLM) wymagają obecnie uzyskiwania efektów oczyszczania na poziomie: azot poniżej 10 mg/l, a fi for poniżej 1 mg/l.

10

The effect of ultrasonic disintegration process conditions on the physicochemical characteristics of excess sludge

Tytła M., Zielewicz E.

Archives of Environmental Protection

|

2016

|

Vol. 42, no. 1

19--26

EN

Ultrasonic disintegration, as a method of sludge pre-treatment (before the stabilization process), causes changes in their physicochemical characteristics. The aim of this study was to determine the influence of ultrasonic disintegration conditions (sonication) on the changes in the physicochemical characteristics of sonicated sludge, i.e. an increase in the content of organic substances in the supernatant, sludge dewaterability and flocs structure. Thickened and non-thickened excess sludge from the municipal wastewater treatment plant in Gliwice was disintegrated. The process was conducted, using a high-power disintegrator equipped with a lenticular horn. In order to determine the most favorable conditions, the sewage sludge was sonicated at a wave frequency of f=25 kHz (as a function of time), with a different samples volume (V1=0.5 and V2=1 L) and emitter position of 1 and the 2.5 cm from the bottom of the chamber in which the process was conducted. The disintegration of sewage sludge was carried out with a specifi c energy density (EV) in the range from 10 to 30 kWh/m3. The evaluation of the disintegration effects was based on changes in the physicochemical characteristics of the sludge and/or supernatant at the end of the process, expressed by commonly used and author’s disintegration indicators. The best results were obtained for the sludge disintegrated with a volume of V2=1 L and the emitter position of 2.5 cm from the bottom of the chamber. The study confi rms that in various operating conditions of ultrasonic disintegration, there is a possibility for obtaining different effects which may influence the course of anaerobic stabilization and quality of the final products of the process.

PL

Dezintegracja ultradźwiękowa jako metoda wstępnej obróbki osadów ściekowych przed procesem stabilizacji, powoduje zmiany charakterystyki fizykochemicznej osadów ściekowych. Celem przeprowadzonych badań było określenie wpływu warunków prowadzenia dezintegracji ultradźwiękowej na zmiany charakterystyki fizykochemicznej nadźwiękawianych osadów, mianowicie: wzrost zawartości substancji organicznych w cieczy osadowej, podatność osadów na odwadnianie oraz stopień rozdrobnienia fazy stałej osadów (strukturę kłaczków osadu). Nadźwiękawianiu poddawano osady nadmierne niezagęszczone i zagęszczone, pochodzące z komunalnej oczyszczalni ścieków w Gliwicach. Proces prowadzono przy użyciu dezintegratora o wysokiej mocy, wyposażonego w głowicę soczewkową. W celu określenia najkorzystniejszych warunków prowadzenia procesu osady ściekowe poddawano nadźwiękawianiu falą o częstotliwości f=25 kHz w funkcji czasu, przy zmiennej geometrii w obszarze nadźwiękawiania (odległości emitera od dna komory, w którym nadźwiękawiano osady) i różnej objętości prób tj. V1=0,5 i V2=1 L, przy położeniu emitera kolejno 1 i 2,5 cm od dna naczynia, w którym nadźwiękawiano osady. Dezintegrację osadów prowadzono w określonym zakresie gęstości energii (EV), tj. od 10 do 30 kWh/m3. Oceny efektów dezintegracji dokonano w oparciu o zmiany charakterystyki fi zykochemicznej badanych osadów i/lub cieczy osadowych po zakończeniu procesu, wyrażonych przy pomocy powszechnie stosowanych oraz własnych wskaźników efektów dezintegracji. Najlepsze efekty dezintegracji uzyskano dla osadów o objętości V2=1 L i położeniu emitera w odległości 2,5 cm od dna naczynia, w którym prowadzono proces. Przeprowadzone badania potwierdzają, iż w różnych warunkach prowadzenia dezintegracji ultradźwiękowej osadów nadmiernych można uzyskać odmienne jego efekty, co może wpływać na przebieg stabilizacji beztlenowej osadów oraz jakość produktów końcowych tego procesu.

11

Wpływ dezintegracji osadu nadmiernego suchym lodem na uwalnianie materii organicznej i nieorganicznej

Nowicka E., Machnicka A.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2014

|

Nr 8

307--310

PL

Jedną z możliwości poprawy skuteczności oczyszczania ścieków jest wprowadzenie dezintegracji powstających osadów. Podstawą skutecznego procesu dezintegracji jest zastosowanie fizycznych, chemicznych lub biologicznych metod niszczenia ściany komórkowej, w wyniku czego ulega ona fragmentacji, a składniki wewnątrzkomórkowe zostają uwolnione do otaczającej cieczy. W pracy wykorzystano dezintegrację osadu nadmiernego suchym lodem oraz określono jego wpływ na uwalnianie materii organicznej i nieorganicznej. Zamrażanie/rozmrażanie osadu suchym lodem spowodowało wzrost wartości ChZTCr o 549 mg O2 /dm3, a stopień dezintegracji SDChZT wyniósł 32%. Destrukcja osadu uwolniła do cieczy nadosadowej proteiny. Stężenie białek dla stosunku objętościowego osadu do suchego lodu 1:1 wzrosło o 191 mg/dm3. Niszczenie struktury kłaczków uwolniło także substancje nieorganiczne, wyrażone zmianami stężeń azotu amonowego i fosforanów. Dla stosunku objętościowego osadu do suchego lodu 1:1, stężenie azotu amonowego wzrosło z 1,3 mg N-NH4+/dm3 do 21 mg N-NH4+ /dm3, a stężenie fosforanów wzrosło 5,2 mg PO43- /dm3do 120 mg PO43- /dm3.

EN

One possibility to improve the efficiency of sewage treatment is the introduction of sludge disintegration. The basis for an effective process of disintegration is the use of physical, chemical and biological methods for the destruction of the cell wall, resulting in its fragmentation and release of intracellular components into the surrounding liquid. In this work, the surplus sludge disintegration by means of dry ice, as well as determination of its effect on the release of organic and inorganic matter, was presented. Sludge freezing/thawing by dry ice resulted in an increase of about 549 mg COD O2/dm3 and the degree of disintegration SDCOD was 32%. Destruction of sediment released protein into the liquid supernatant. Protein concentrations for the volume ratio of dry ice to precipitate amounting to 1:1 increased by 191 mg/dm3. The destruction of the flocs structure caused also a release of inorganic substances, expressed as changes in ammonium and phosphate concentrations. For the volume ratio of dry ice to precipitate 1:1, the concentration of ammonia nitrogen increased from 1.3 mg N-NH4+ /dm3, to 21 mg of N-NH4+ /dm3, and the phosphate concentration increased from 5.2 mg PO4+ /dm3-, to 120 mg PO43- /dm3.

12

Hygienization of surplus activated sludge by dry ice

Nowicka E., Machnicka A.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2014

|

Vol. 21, nr 4

651--660

EN

The presence of pathogenic microorganisms in sewage sludge is one of the crucial factors affecting their use in agriculture and in nature. An appropriate method of sludge hygienization can contribute to the reduction of the presence of pathogenic microbes in the sludge or to their complete elimination. This study presents the possibility of using dry ice in the hygienization of surplus activated sludge. The scope of survey covered microbiological as well as physiochemical analyses of the sludge. The microbiological analyses conducted show the hygienization effect of dry ice on surplus activated sludge such as the reduction of the total number of bacteria as well as of pathogenic bacteria. In the case of sludge to dry ice 1:1 voluminal ratio, the total number of bacteria has been reduced by 76%, the number of Salmonella sp. rods by 90%, and Clostridium perfringens by 85%. The results of physiochemical analyses confirmed the destructive effect that dry ice has over microorganisms. The disintegration of microbes by means of dry ice contributed to the increase of supernatant liquid turbidity and to the release of organic matter. For the sludge to dry ice 1:1 voluminal ratio, an increase in turbidity of supernatant liquid by 320 mg SiO2 dm-3 has been proven, as well as an increase in the value of CODCr by 549 mg O2 dm-3, which indicates the release of organic matter into the liquid phase.

PL

Obecność mikroorganizmów chorobotwórczych w osadach ściekowych jest jednym z decydujących czynników wpływających na rolnicze i przyrodnicze ich wykorzystanie. Odpowiedni sposób higienizacji osadów może przyczynić się do ograniczenia występowania w nich bakterii patogennych lub całkowitej ich eliminacji. Praca przedstawia możliwość zastosowania suchego lodu do higienizacji osadu nadmiernego. Zakres badań obejmował analizy mikrobiologiczne i fizykochemiczne osadu. Przeprowadzone analizy mikrobiologiczne wykazały higienizujące działanie suchego lodu na osad nadmierny poprzez redukcję ogólnej liczby bakterii i bakterii patogennych. Dla stosunku objętościowego osadu do suchego lodu 1 : 1 ogólna liczba bakterii uległa zmniejszeniu o 76%, redukcja liczby pałeczek Salmonella sp. o 90%, natomiast liczba laseczek Clostridium perfringens obniżyła się o 85%. Potwierdzeniem niszczącego działania suchego lodu na mikroorganizmy były wyniki analiz fizykochemicznych. Dezintegracja drobnoustrojów suchym lodem przyczyniła się do wzrostu mętności cieczy nadosadowej i uwolnienia materii organicznej. Dla stosunku objętościowego osadu do suchego lodu 1 : 1 stwierdzono wzrost mętności cieczy nadosadowej o 320 mg SiO2/dm3 oraz wzrost wartości ChZTCr o 549 mg O2/dm3 wyrażającej uwolnienie materii organicznej do fazy płynnej.

13

Higienizacja osadu nadmiernego suchym lodem

Nowicka E., Machnicka A.

Proceedings of ECOpole

|

2013

|

Vol. 7, No. 2

673--678

PL

Obecność mikroorganizmów chorobotwórczych w osadach ściekowych jest jednym z decydujących czynników wpływających na rolnicze i przyrodnicze ich wykorzystanie. Odpowiedni sposób higienizacji osadów może przyczynić się do ograniczenia występowania w nich bakterii patogennych lub całkowitej ich eliminacji. Praca przedstawia możliwość zastosowania suchego lodu do higienizacji osadu nadmiernego. Zakres badań obejmował analizy mikrobiologiczne i fizykochemiczne osadu. Przeprowadzone analizy mikrobiologiczne wykazały higienizujące działanie suchego lodu na osad nadmierny poprzez redukcję ogólnej liczby bakterii i bakterii patogennych. Dla stosunku objętościowego osadu do suchego lodu 1 : 1 ogólna liczba bakterii uległa zmniejszeniu o 76%, redukcja liczby pałeczek Salmonella sp. o 90%, natomiast liczba laseczek Clostridium perfringens obniżyła się o 85%. Potwierdzeniem niszczącego działania suchego lodu na mikroorganizmy były wyniki analiz fizykochemicznych. Dezintegracja drobnoustrojów suchym lodem przyczyniła się do wzrostu mętności cieczy nadosadowej i uwolnienia materii organicznej. Dla stosunku objętościowego osadu do suchego lodu 1 : 1 stwierdzono wzrost mętności cieczy nadosadowej o 320 mg SiO2/dm3 oraz wzrost wartości ChZTCr o 549 mg O2/dm3, wyrażającej uwolnienie materii organicznej do fazy płynnej.

EN

The presence of pathogenic microorganisms in sewage sludge is one of the crucial factors affecting their use in agriculture and in nature. An appropriate method of sludge hygienization can contribute to the reduction of the presence of pathogenic microbes in the sludge or to their complete elimination. This study presents the possibility of using dry ice in the hygienization of surplus activated sludge. The scope of survey covered microbiological as well as physiochemical analyses of the sludge. The microbiological analyses conducted show the hygienization effect of dry ice on surplus activated sludge such as the reduction of the total number of bacteria as well as of pathogenic bacteria. In the case of sludge to dry ice 1:1 voluminal ratio, the total number of bacteria has been reduced by 76%, the number of Salmonella sp. rods - by 90%, and Clostridium perfringens - by 85%. The results of physiochemical analyses confirmed the destructive effect that dry ice has over microorganisms. The disintegration of microbes by means of dry ice contributed to the increase of supernatant liquid turbidity and to the release of organic matter. For the sludge to dry ice 1:1 voluminal ratio, an increase in turbidity of supernatant liquid by 320 mg SiO2/dm3 has been proven, as well as an increase in the value of CODCr by 549 mg O2/dm3, which indicates the release of organic matter into the liquid phase.

14

Effect of Ultrasound Field on Dewatering of Sewage Sludge

Wolski P., Zawieja I.

Archives of Environmental Protection

|

2012

|

Vol. 38, no. 2

25-31

EN

The paper presents the investigations aimed at the determination of the effect of time and wavelength of ultrasound field on the value of capillary suction time (CST), sludge thickening and dry matter of the excess sludge subjected to the process of stabilization. The investigations were carried out on the excess sludge which comes from communal waste treatment plant. The sludge was exposed to ultrasound field, using ultrasound generator with power of 1500 W, frequency of 20 kHz and amplitude 39.42 ?m (which corresponded to the amplitude of 100%). Sonication of the sludge was carried out for different amplitudes and sonication times. The non-conditioned sludge and the sludge initially conditioned with ultrasound field were subjected to the process of stabilization in laboratory flasks (V = 0.5 dm3) for the period of 10 days. On each day, sludge thickening and dewatering capacities were determined. The sludge subjected to the effect of ultrasound field exhibited elevated levels of CST. However, the sonication time had positive effect on the increase in the degree of thickening for each of the amplitudes studied. Also, the process of stabilization positively affected final thickening and dewatering of the sludge.

PL

W artykule przedstawiono badania mające na celu określenie wpływu czasu i długości fali pola ultradźwiękowego na wartości czasu ssania kapilarnego (CSK), zagęszczania oraz suchej masy osadów nadmiernych poddanych procesowi stabilizacji. Do badań wykorzystano osady nadmierne pochodzące z komunalnej oczyszczalni ścieków. Osady poddano działaniu ekspozycji pola UD, wykorzystując procesor ultradźwiękowy o mocy 1500 W, częstotliwości 20 kHz i długości fali 39,42 ?m (co odpowiadało amplitudzie równej 100%). Nadźwiękawianie osadów prowadzono przy różnych długościach fal i czasach sonifikacji. Osady niekondycjonowane oraz wstępnie kondycjonowane polem UD poddano procesowi stabilizacji w kolbach laboratoryjnych (V = 0,5 dm3) przez okres 10 dni. W każdym dniu prowadzenia procesu oznaczano zdolność osadów do ich zagęszczania i odwadniania. Osady poddane działaniu pola UD posiadały wyższe wartości CSK. Czas nadźwiękawiania miał jednak pozytywny wpływ na zwiększenie stopnia zagęszczania dla każdej z badanych amplitud. Również proces stabilizacji wpłynął pozytywnie na końcowe zagęszczanie i odwadnianie badanych osadów.

15

Effect of Thermal Disintegration of Excess Sludge on the Effectiveness of Hydrolysis Process in Anaerobic Stabilization

Zawieja I., Wolski P.

Archives of Environmental Protection

|

2012

|

Vol. 38, no. 1

103-114

EN

The factor which essentially affects sludge biodegradation rate is the degree of fluidization of insoluble organic polymers to the solved form, which is a precondition for availability of nutrients for microorganisms. The phases which substantially limit the rate of anaerobic decomposition include hydrolytic and methanogenic phase. Subjecting excess sludge to the process of initial disintegration substantially affects the effectiveness of the process of anaerobic stabilization. As a result of intensification of the process of hydrolysis, which manifests itself in the increase in the value and rate of generating volatile fatty acids (VFA), elongation of methanogenic phase of the process and increase in the degree of fermentation of modified sludge can be observed. Use of initial treatment of sewage sludge i.e. thermal disintegration is aimed at breaking microorganisms' cells and release of intracellular organic matter to the liquid phase. As a result of thermal hydrolysis in the sludge, the volatile fatty acids (VFA) are generated as early as at the stage of the process of conditioning. The obtained value of VFA determines the course of biological hydrolysis which is the first phase of anaerobic stabilization. The aim of the present study was to determine the effect of thermal disintegration of excess sludge on the effectiveness of the process of hydrolysis in anaerobic stabilization i.e. the rate of production of volatile fatty acids, changes in the level of chemical oxygen demand (COD) and increase in the degree of reduction in organic matter. During the first stage of the investigations, the most favourable conditions of thermal disintegration of excess sludge were identified using the temperatures of 50°C, 70°C, 90°C and heating times of 1.5 h - 6 h. The sludge was placed in laboratory flasks secured with a glass plug with liquid-column gauge and subjected to thermal treatment in water bath with shaker option. Another stage involved 8-day process of anaerobic stabilization of raw and thermally disintegrated excess sludge. Stabilization was carried out in mesophilic temperature regime i.e. at 37°C, under periodical conditions. In the case of the process of anaerobic stabilization of thermally disintegrated excess sludge at the temperature of 50°C and heating time of 6 h (mixture B) and 70°C and heating time of 4.5% (mixture C), the degree of fermentation of 30.67% and 33.63%, respectively, was obtained. For the studied sludge, i.e. mixture B and mixture C, maximal level of volatile fatty acids i.e. 874.29 mg CH3COOH/dm3 and 1131.43 mg CH3COOH/dm3 was found on the 2nd day of the process. The maximal obtained value of VFA was correlated on this day with maximal COD level, which was 1344 mg O2/dm3 for mixture B and 1778 mg O2/dm3 for mixture C.

PL

Za czynnik wpływający w istotny sposób na szybkość biodegradacji osadów uważany jest stopień upłynnienia nierozpuszczalnych polimerów organicznych do postaci rozpuszczonej, warukującej dostępność substancji odżywczych dla mikroorganizmów. Fazami ograniczającymi szybkość beztlenowego rozkładu są faza hydrolityczna i metanogenna. Poddanie osadów nadmiernych procesowi wstępnej dezintegracji znacząco wpływa na efektywność procesu stabilizacji beztlenowej. W wyniku intensyfikacji procesu hydrolizy, przejawiającej się wzrostem wartości oraz zwiększeniem szybkości generowania lotnych kwasów tłuszczowych (LKT), można zaobserwować wydłużenie fazy metanogennej procesu oraz wzrost stopnia przefermentowania modyfikowanych osadów. Zastosowanie wstępnej obróbki osadów ściekowych, tj. m.in. termicznej dezintegracji osadów, ma na celu rozbicie komórek mikroorganizmów oraz uwolnienie wewnatrzkomórkowej materii organicznej do fazy ciekłej. W wyniku zachodzącej hydrolizy termicznej osadów następuje już na etapie procesu kondycjonowania generowanie lotnych kwasów tłuszczowych (LKT). Uzyskana wartość LKT determinuje przebieg hydrolizy biologicznej, stanowiącej pierwszą fazę stabilizacji beztlenowej. Celem badań było określenie wpływu termicznej dezintegracji osadów nadmiernych na efektywność procesu hydrolizy w stabilizacji beztlenowej, tj. szybkość produkcji lotnych kwasów tłuszczowych, zmiany wartości ChZT oraz wzrost stopnia redukcji substancji organicznych. W pierwszym etapie badań dokonano określenia najkorzystniejszych warunków termicznej dezintegracji osadów nadmiernych stosując temperaturę 50°C, 70°C, 90°C i czas ogrzewania 1,5 h - 6 h. Osady umieszczone w kolbach laboratoryjnych, zamknięte szklanym korkiem z rurką manometryczną, poddano termicznej obróbce w łaźni wodnej z wytrząsaniem. W kolejnym etapie przeprowadzono 8-dobowy proces stabilizacji beztlenowej surowych oraz dezintegrowanych termicznie osadów nadmiernych. Stabilizacje prowadzono w mezofilowym reżimie temperatur tj. 37°C, w warunkach okresowych. W przypadku procesu stabilizacji beztlenowej termicznie dezintegrowanych osadów nadmiernych w temperaturze 50°C i czasie ogrzewania 6 h (Mieszanina B) oraz 70°C i czasie ogrzewania 4,5 h (Mieszanina C) uzyskano stopień przefermentowania wynoszący odpowiednio: 30,67% oraz 33,63%. Dla badanych osadów, tj. Mieszaniny B oraz C, maksymalną wartość lotnych kwasów tłuszczowych, tj. 874,29 mg CH3COOH/dm3 i 1131,43 mg CH3COOH/dm3, uzyskano w 2 dobie procesu. Z otrzymaną maksymalną wartością LKT korelowała odnotowana w ww. dobie procesu maksymalna wartość wskaźnika ChZT, wynosząca dla mieszaniny B 1344 mg O2/dm3, natomiast dla Mieszaniny C 1778 mg O2/dm3.

16

Pozyskiwanie osadu nadmiernego w standardowym układzie sterowania oczyszczalnią ścieków

Tomasik M., Tyrlik Ł.

Inżynieria Rolnicza

|

2011

|

R. 15, nr 4

295-301

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych systemu oczyszczania ścieków, w tym pomiarów przepływu ścieków oraz pomiarów ilości uzyskiwanego osadu nadmiernego (przeznaczanego na cele energetyczne). Wykazały one duży, niewykorzystywany potencjał osadu nadmiernego zawartego w ściekach. Badania zostaną wykorzystane do opracowania koncepcji modernizacji systemu oczyszczania ścieków. Rozbudowanie oczyszczalni o system recyrkulacji ścieków przyczyni się do wzrostu ilości pozyskiwanego osadu nadmiernego oraz wpłynie na poprawę jakości ich oczyszczania.

EN

The work presents the results of an experimental research on the sewage treatment system, including sewage flow measurements and measuring the volume of obtained excess sludge (intended for energy purposes). They have proved a high and unused potential of excess sludge contained in sewage. The studies will be used to develop a concept of modernisation of the sewage treatment system. The extension of a sewage treatment plant by adding a sewage recirculation system will contribute to increasing the volume of acquired excess sludge and allow improving the quality of sewage treatment.

17

Impact of ultrasonic field strength on the structural changes of disintegrated excess sludge

Barański M., Zawieja I., Wolny L.

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2011

|

No. 6

117-126

EN

Exposure of sludge to the ultrasonic field as a disintegrating factor before the mesophilic anaerobic stabilisation directly affects the increase in the susceptibility of sludge on the biochemical process of decomposition in the anaerobic conditions. Thanks to the use of sewage sludge pretreatment, an increase of the disintegration degree of sludge undergoing physical modifications is reached, as well as the intensification of biogas production. The aim of the study was to record changes in the structure of excess sludge tested, as well as the determination of disintegration degree [%] versus the strength of ultrasound wave [W/cm2]. An ultrasonic disintegrator VCX – 1500 (Sonics Company) was used in the investigation. The test substrate was excess sludge from the Central Wastewater Treatment Plant P.S.W. "WARTA" in Czestochowa. Two cycles of tests were conducted, which implement the following amplitude A= 7.85 [mikro]m and 39.25 [mikro]m and the time of sonification ts = 30 ÷ 360s. The most beneficial effect of ultrasound treatment on the excess sludge was noted for the amplitude A=39.25 [mikro]m and the sonication time 360s, which resulted in 83.25% degree of disintegration of excess sludge. For these parameters, the strenght of ultrasonic wave was 4.8 W/cm2. In addition, a large dispersion of sludge particles prepared with ultrasonic field and enlargement of the liquid phase in relation to unconditioned sludge were observed. The noted changes of structure correlate with the obtained degree of disintegration of the excess sludge.

PL

Poddanie osadów działaniu pola ultradźwiękowego, jako czynnika dezitegrującego przed procesem mezofilowej stabilizacji beztlenowej wpływa bezpośrednio na zwiększenie podatności osadów na proces biochemicznego rozkładu w warunkach beztlenowych warunkując szybkość przebiegu fazy hydrolitycznej fermentacji metanowej. Dzięki zastosowaniu prekondycjonowania osadów ściekowych uzyskuje się wzrost stopnia przefermentowania osadów poddanych fizycznej modyfikacji, jak również intensyfikację produkcji biogazu. Celem prowadzonych badań przy użyciu dezintegratora ultradźwiękowego o mocy 1500W z automatycznym strojeniem typu VCX–1500 amerykańskiej firmy SONICS było zobrazowanie zmian zachodzących w strukturze osadów nadmiernych, jak również określenie wartości stopnia dezintegracji [%] od natężenia fali ultradźwiękowej [W/cm2]. Substratem badań był nadmierny osad czynny pochodzący z Centralnej Oczyszczalni Ścieków P.S.W. „WARTA” w Częstochowie. Przeprowadzono dwa cykle badawcze, w których zastosowano następujące amplitudy drgań A = 7,85 žm i 39,25 žm oraz czas nadźwiękawiania tn = 30 ÷ 360s. Najkorzy-stniejszy wpływ działania czynnego pola ultradźwiękowego na osady ściekowe odnotowano dla amplitudy A.39,25 žm oraz czasu sonifikacji 360s, dla których uzyskano 83,25% stopień dezintegracji osadów nadmiernych. Natężenie fali UD dla omawianych parametrów pola ultradźwiękowego wynosiło 4,8 W/cm2. Ponadto zaobserwowano znaczną dyspersję cząstek osadów preparowanych polem UD oraz powiększenie fazy ciekłej w odniesieniu do osadów niekondycjonowanych. Zmiany struktury korelowały z uzyskanym stopniem dezintegracji osadów nadmiernych.

18

Wpływ termicznej hydrolizy na zmiany struktury osadów nadmiernych poddanych stabilizacji beztlenowej

Barański M., Zawieja I.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2010

|

T. 13, nr 2

85-91

PL

Zastosowanie termicznej obróbki osadów przed procesem mezofilowej stabilizacji beztlenowej wpływa na zwiększenie podatności osadów na proces biochemicznego rozkładu w warunkach beztlenowych. W wyniku kondycjonowania osadów uzyskano wyższy stopień dezintegracji osadów poddanych działaniu podwyższonej temperatury w odniesieniu do stopnia dyspersji surowych osadów nadmiernych. W wodzie nadosadowej modyfikowanych termicznie osadów zaobserwowano wzrost wartości stężenia substancji organicznych w formie rozpuszczonej wyrażony przyrostem wartości chemicznego zapotrzebowania tlenu (ChZT) oraz lotnych kwasów tłuszczowych (LKT). Celem przeprowadzonych badań, mających charakter obserwacji mikroskopowych, było zobrazowanie oraz ocena zmian zachodzących w strukturze osadów nadmiernych podczas termicznej modyfikacji osadów oraz w kolejnych 10 dobach procesu stabilizacji beztlenowej. Substratem badań był nadmierny osad czynny pochodzący z Centralnej Oczyszczalni Ścieków P.S.W. "WARTA" w Częstochowie. W celu zainicjowania procesu stabilizacji osad nadmierny zaszczepiono osadem przefermentowanym, stanowiącym 10% mieszaniny badawczej. Badania przeprowadzono dla Mieszaniny I (osad nadmierny + osad przefermentowany) oraz Mieszaniny II (osad nadmierny kondycjonowany termicznie w temp. 70°C przez 1,5 h + osad przefermentowany).

EN

Application of sludge thermal treatment before the mesophilic anaerobic stabilization process influenced on the increase of sludge susceptibility to biochemical decomposition in anaerobic conditions. In the result of thermal pretreatment the higher disintegration degree of sludge submitted to temperature action, in comparison to dispersion degree of raw excess sludge was observed. In the liquid phase of the sludge pretreated by the mentioned method, the increasing of concentration value of organic substances in soluble form was noticed. It was expressed by the increase of chemical oxygen demand (COD) value. The purpose of the microscope observation study was the estimation of the sludge structure changes during thermal modification as well as during successive days of 10 days' anaerobic stabilization process. The subject of the tests was excess active sludge coming from the waste water treatment plant P.S.W. "WARTA" in Czestochowa. The tests were conducted on a mixture of excessive and digested sewage that was subjected to mesophilic methane fermentation. The Mixture I (raw excess sludge + digested sludge) and the Mixture II (thermal pretreatment excess sludge at the temp 70°C through the period of 1.5 h + digested sludge) were submitted to the research.

19

Wpływ wieku osadu nadmiernego na proces fermentacji

Fukas-Płonka Ł.

Wodociągi - Kanalizacja

|

2009

|

nr 5

78-81

20

Homogenizacja osadów nadmiernych

Fukas-Płonka Ł., Janik M., Dudek K.

Wodociągi - Kanalizacja

|

2009

|

nr 2

28-31