Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 35

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  pole ultradźwiękowe
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
EN
The quality of sludge liquids produced in the processes of mechanical dewatering of sludge depends on the stabilization technology and the kind of device, its proper operation, and an appropriate choice of conditioning chemicals. The article presents the impact of selected conditioning chemicals and methods, such as: PIX 113, PIX 123, Zetag 8160 polyelectrolyte, ultrasonic field, and their combined effect on the properties of sludge liquids. crude sludge liquids were characterized by high concentrations of ammonium nitrogen (931–1,508.9 mg N-NH4 +/dm3), phosphates (24.3–89.4 mg PO4 3–/dm3) and organic compounds referred to as COD (784–1,856 mg O2/dm3). It was found that the combined effect of inorganic coagulant PIX 123 and polyelectrolyte allowed the reduction of suspended solids and COD in sludge liquids. In the case of suspension, the highest reduction (53.8%) was obtained when using PIX 123. With regard to the changes of COD, similar effects were obtained for PIX 123 (43%) and the combined method (41.6%). The use of the PIX 113 coagulant and Zetag 8160 polyelectrolyte increased the ratio of total suspended solids in the sludge liquids in relation to crude sludge liquids. The PIX 113 coagulant led to reducing the values of COD (90%), ammonium nitrogen (14.9%) and phosphates (93.8%) with relation to crude sludge liquids. Zetag 8160 alone proved to be the least effective.
PL
akość cieczy osadowych powstających w procesach mechanicznego odwadniania osadów zależy od technologii stabilizacji oraz rodzaju urządzenia, prawidłowej jego pracy oraz właściwego doboru środków chemicznych do kondycjonowania. W artykule przedstawiono wpływ wybranych środków i metod kondycjonowania, takich jak: PIX 113, PIX 123, polielektrolit Zetag 8160, pole ultradźwiękowe oraz łączne ich działanie na właściwości cieczy osadowych. Surowe ciecze osadowe charakteryzowały się wysokimi stężeniami azotu amonowego (931,5–1508,9 mg N-NH4 +/dm3), fosforanów (24,3–89,4 mg PO4 3–/dm3) oraz związków organicznych oznaczonych jako ChZT (784,0–1856 mg O2/dm3). Stwierdzono, że połączone działanie nieorganicznego koagulantu PIX 123 i polielektrolitu pozwoliło na zmniejszenie ilości zawiesin oraz ChZT w cieczach osadowych. W przypadku zawiesiny najlepszy stopień jej zmniejszenia uzyskano przy stosowaniu PIX-u 123. Wynosił on 53,8%. Analizując zmiany ChZT, podobne efekty uzyskano dla PIX-u 123 (43%) oraz metody łączonej (41,6%). Natomiast użycie koagulantu PIX 113 i polielektrolitu Zetag 8160 spowodowało w cieczy osadowej zwiększenie zawiesin ogólnych w odniesieniu do surowych cieczy osadowych. Działanie koagulantu PIX 113 wpłynęło na zmniejszenie wartości ChZT (90%), azotu amonowego (14,9%) i fosforanów (93,8%) w odniesieniu do surowych cieczy osadowych. Najmniej skuteczny okazał się polielektrolit Zetag 8160.
PL
Wiele sensorycznych właściwości tłuszczów, takich jak rozprowadzanie i tekstura, zależy od wytrzymałości sieci zbudowanej z kryształów tłuszczów. Proces krystalizacji ma w związku z tym duży wpływ na ostateczną jakość produktu. Jego poprawę można osiągnąć poprzez wykorzystanie pola ultradźwiękowego. Przeprowadzono badania wpływu energii ultradźwięków na krystalizację tłuszczów. W badaniach wykorzystano typowe stałe i ciekłe oleje wykorzystywane w przemysłach farmaceutycznym i kosmetycznym. Otrzymane próbki poddano testom reologicznym. Dodatkowo przeprowadzono obserwacje mikroskopowe. Wyniki pokazały korzystny wpływ energii ultradźwięków na właściwości reologiczne i strukturę sieci krystalicznych tłuszczów.
EN
Four mixts. of liq. rapeseed or castor oils with coconut oil or cocoa butter were prepd., crystd. at 23°C for 5 h under ultrasonication (24–64 kW/m²) and studied for storage modulus. The sonication resulted in decreasing the fractal dimension and increasing the storage modulus of the mixts.
PL
Celem prowadzonych badań było wyznaczenie zależności naprężeń stycznych od gradientu prędkości (krzywych płynięcia) osadów ściekowych wstępnie kondycjonowanych polem ultradźwiękowym, a następnie poddanych fermentacji. W procesie sonifikacji zastosowano cztery natężenia fali ultradźwiękowej: 2,2; 2,7; 3,2; 3,8 W/cm2, natomiast czas sonifikacji przyjęto 600 s. Proces fermentacji prowadzono w 10 kolbach szklanych o pojemności 0,5 dm3 stanowiących modele komór fermentacyjnych. Do opisu krzywych płynięcia zastosowano najprostszy matematyczny model reologiczny, tzw. model Ostwalda. Przedstawiono również sumaryczny ubytek suchej masy osadów poddanych stabilizacji. W wyniku przeprowadzonych badań odnotowano zwiększenie naprężeń stycznych wraz z zastosowaniem wyższych natężeń fali pola ultradźwiękowego. Zmniejszenie wartości naprężeń zaobserwowano dla osadów poddanych fermentacji z każdym dniem prowadzenia procesu.
EN
Yield point, viscosity, shear stress are technological parameters useful in practice to control the pumping of sludge, flow and other processes related to their processing. Increasing the efficiency of dewatering causes a decrease in their ability to flow through an increase in the limits of flow and thus the shear stress values. The variability of the stress and the viscosity is the result of changes in the structure occurring in the sludge during the flow. Any change in the structure of sludge by conditioning affected the same for their rheological parameters. The aim of the study was to determine the dependence of shear velocity gradient (flow curves) pre-conditioned ultrasonic field sludge, and then fermented. In the process of sonication, four of the ultrasonic wave intensity i.e.: 2.2; 2.7; 3.2; 3.8 W/cm2 were applied, and the time of sonication equals 600 s. The fermentation process was carried out in 10 glass flask with a capacity of 0.5 dm3 which were models the digester. To describe the flow Wpływ wstępnej dezintegracji na parametry reologiczne osadów ściekowych poddanych fermentacji 781 curves used the simplest mathematical rheological model so. power model Ostwald. It also presents the total loss of dry mass of sludge undergoing stabilization. The studies reported an increase in shear stress with the application of higher intensity ultrasonic wave field. Reducing stress values were observed for fermented sludge with each day of anaerobic stabilization process.
EN
Collection of municipal waste in landfills, even properly designed and operated, is an important issue in environmental engineering. These are formed by the infiltration of rainfall through the waste bed and eluting with the organic and inorganic compounds, often toxic nature. So far, over 200, have been identified which are organic substances leachate contamination, as many as 35 belongs to the so-called “priority pollutants”. By the decrease in the concentration of organic compounds in the leachate decrease the value of biological and chemical oxygen demand which is dictated by stabilization of landfill as lengthening the time of its life. However, the indicator BOD5 decreases faster as compared to COD therefore BOD5/COD ratio is reduced to as low as 0.06. The leachate produced in mature landfills appears to be the presence of significant amounts of humic acid with very stable structure difficult to breach by bacteria. It was assumed that ultrasonic waves induce change in the structure of organic compounds and contribute to the acceleration of the biodegradability, among other substances in the effluents refractive thereby improve the efficiency of the biological purification processes. For sonification leachate used ultrasonic disintegrator type vibro goal Sonics (40 kHz). The range of vibration amplitude was varied in the range from 25 to 123 μm and exposure time (sonification of leachate) from 60 to 720 seconds. Also the measuring of the size of the energy produced during sonication sonochemical leachate was made. It was found, inter alia, that the sonification process of effluents clearly influenced the formation and release of aliphatic compounds. The –CH2 and –CH3 groups can be released from the humic compounds or aromatic combinations. It was also observed the formation of substantial amounts of compounds with the functional hydroxyl group, which might be derived from alcohols and carboxylic acids. These changes suggested a breach of the chemical structure of organic compounds contained in the leachate, so that, the chemical structure of the formed compounds was more susceptible to biodegradation. The study also determined the effect of ultrasonic field on the evolution of the BOD5 treated leachates and BOD5/COD ratio. The BOD5 sharp increase was observed at the time of sonification of leachate in the range of 60 to 300 s in the whole studied range of amplitudes. This suggests that by the action of the ultrasonic field generated in the effluents of chemical compounds had greater biodegradability.The process confirmed by the change in the ratio of BOD5/COD. The highest value of BOD5 indicator (460 mg/dm3) was at the time of subjecting the leachate impact of ultrasound using amplitude equal to the size of 25 μm and for the time of sonification equal 300 s. In this case the BOD5/COD factor increased to 0.12, and it was about 26% higher as compared to the value of this indicator for leachate no-sonificated (0.089).
PL
Gromadzenie odpadów komunalnych na składowiskach, nawet prawidłowo zaprojektowanych i eksploatowanych, jest istotnym zagadnieniem w inżynierii środowiska z uwagi na problemy ochrony wód gruntowych przed zanieczyszczeniem odciekami. Odcieki powstają w wyniku infiltracji opadów atmosferycznych przez złoże odpadów i wymywanie z niego związków organicznych i nieorganicznych, niejednokrotnie o charakterze toksycznym. Dotychczas zidentyfikowano ponad 200 substancji organicznych będących zanieczyszczeniami odcieków, z których aż 35 należy do tzw. „priority pollutants”. W miarę upływu czasu wskutek obniżania się stężenia związków organicznych w odciekach zmniejszają się wartości biologicznego i chemicznego zapotrzebowania tlenu, co związane jest ze stabilizacją składowiska w miarę wydłużania czasu jego eksploatacji. Wskaźnik BZT5 szybciej maleje w porównaniu z ChZT, w związku z czym stosunek BZT5/ChZT ulega zmniejszeniu nawet do poziomu 0,06. W odciekach powstających na „starych” składowiskach odnotowuje się obecność znacznych ilości kwasów humusowych charakteryzujących się bardzo stabilną strukturą trudną do naruszenia przez bakterie. Dlatego też efektywność ich oczyszczania metodą biologiczną osadu czynnego lub fermentacji metanowej nie jest zbyt wysoka. Założono, że fale ultradźwiękowe wywołają zmianę struktury związków organicznych i przyczynią się do przyśpieszenia biodegradowalności, między innymi substancji refrakcyjnych w odciekach, dzięki czemu wzrośnie efektywność ich oczyszczania w procesach biologicznych. Do nadźwiękawiania odcieków użyto dezintegratora ultradźwiękowego typu Sonisc vibro cel (40 kHz). Zakres wartości amplitud drgań zmienił się od 25 do 123 μm, a czas ekspozycji (nadźwiękawiania odcieków) od 60 do 720 s. Podczas sonifikacji dokonywano również pomiaru wielkości energii sonochemicznej wytwarzanej podczas nadźwiękawiania odcieków. Stwierdzono m.in., że proces sonifikacji odcieków wyraźnie wpłynął na powstawanie i uwolnienie związków alifatycznych. Grupy –CH2 i –CH3 mogły być uwalniane ze związków humusowych lub połączeń aromatycznych; zaobserwowano również powstawanie znacznych ilości związków z grupą funkcyjną –OH, które mogły być pochodnymi alkoholi i kwasów karboksylowych. Zmiany te wskazują na naruszenia struktury chemicznej związków organicznych zawartych w odciekach, wskutek czego powstawały związki o strukturze chemicznej bardziej podatnej na proces biodegradacji. W badaniach określono także wpływ pola ultradźwiękowego na zmiany wskaźnika BZT5 oczyszczanych odcieków oraz na stosunek BZT5/ChZT. Wyraźny wzrost BZT5 obserwowano w momencie nadźwiękawiania odcieków w zakresie od 60 do 300 s w całym przebadanym zakresie amplitud. Sugeruje to, że wskutek oddziaływania pola ultradźwiękowego na odcieki powstają w nich związki chemiczne o większym stopniu biodegradowalności. Zachodzący proces potwierdziła zmiana wartości stosunku BZT5/ChZT. Najwyższą wartość 460 mg/dm3 wskaźnik BZT5 przyjął w momencie poddawania odcieków oddziaływaniu ultradźwięków przy zastosowaniu wielkości amplitudy równej 25 μm i dla czasu nadźwiękawiania 300 s. Współczynnik BZT5/ChZT w tym przypadku wzrósł do poziomu 0,12 i był on o 26% wyższy w porównaniu do wartości tego wskaźnika dla odcieków nienadźwiękawianych (0,089).
5
Content available remote Ultradźwiękowa degradacja diklofenaku i ketoprofenu - analiza zjawiska
PL
W pracy omówiono problematykę zagrożeń zanieczyszczenia wód środkami farmaceutycznymi. Szczególny nacisk położono na zanieczyszczenie wód niesteroidowymi środkami przeciwbólowymi oraz ich wpływ na organizmy wodne. Celem badań było określenie parametrów degradacji w polu ultradźwiękowym w tym: spadku stężenia, redukcji rozmiarów cząstek, zmniejszenie efektu toksycznego ketoprofenu i diklofenaku dla organizmów Daphnia magna. Wyniki badań potwierdziły, iż działanie pola ultradźwiękowego i związanych z nim procesów może przyspieszać i ułatwiać degradację zanieczyszczeń pochodzenia chemicznego w środowisku wodno-ściekowym.
EN
In the paper the problem of water pollution risks with pharmaceuticals was discussed. Particular emphasis was placed on the water pollution with non-steroidal anti-inflammatory and its influence on aquatic animal. The aim of the study was to determine parameters of degradation in the ultrasonic field including: concentration decrease, particle size reduction, reduction of toxic effects of ketoprofen and diclofenac for aquatic organisms Daphnia magna. The results confirmed that the effect of ultrasonic field and related processes may accelerate and facilitate the degradation of chemical origination contaminants in sewage and aqueous environment.
EN
Yield point, viscosity, shear stress are technological parameters useful in practice to control the pumping of sludge, flow and other processes related to their processing. Increasing the efficiency of dewatering causes a decrease in their ability to flow through an increase in the limits of flow and thus the shear stress values. The variability of the stress and the viscosity is the result of changes in the structure occurring in the sludge during the flow. Any change in the structure of sludge by conditioning affected the same for their rheological parameters. The aim of the study was to determine the dependence of shear velocity gradient (flow curves) pre-conditioned ultrasonic field sludge, and then fermented. In the process of sonication, four of the ultrasonic wave intensity ie: 2.2; 2.7; 3.2; 3.8 W/cm2 were applied, and the time of sonication equals 600 s. The fermentation process was carried out in 10 glass flask with a capacity of 0.5 dm3 which were models the digester. To describe the flow curves used the simplest mathematical rheological Ostwald-de Waele model. It also presents the total loss of dry mass of sludge undergoing stabilization. The studies reported an increase in shear stress with the application of higher intensity ultrasonic wave field. Reducing stress values were observed for fermented sludge with each day of anaerobic stabilization process.
PL
Granica płynięcia, lepkość, naprężenia styczne są parametrami technologicznymi przydatnymi w praktyce do kontroli pompowania osadów, płynięcia oraz innych procesów technologicznych związanych z ich przeróbką. Zwiększenie efektywności odwadniania osadów powoduje spadek zdolności ich płynięcia poprzez wzrost granic płynięcia, a tym samym wartości naprężeń stycznych. Zmienność naprężeń i lepkości jest wynikiem zmiany struktury zachodzącej w osadach w trakcie płynięcia. Każda zmiana struktury osadów poprzez kondycjonowanie wpływała tym samym na ich parametry reologiczne. Celem prowadzonych badań było wyznaczenie zależności naprężeń stycznych i lepkości od gradientu prędkości (krzywych płynięcia i lepkości) osadów ściekowych wstępnie kondycjonowanych polem ultradźwiękowym, a następnie poddanych fermentacji. W procesie sonifikacji zastosowano cztery natężenia fali ultradźwiękowej: 2,2; 2,7; 3,2; 3,8 W/cm2, natomiast czas sonifikacji przyjęto 600 s. Proces fermentacji prowadzono w 10 kolbach szklanych o pojemności 0,5 dm3, stanowiących modele komór fermentacyjnych. Do opisu krzywych płynięcia zastosowano najprostszy matematyczny model reologiczny tzw. model Ostwalda. Przedstawiono również sumaryczny ubytek suchej masy osadów poddanych stabilizacji. W wyniku przeprowadzonych badań odnotowano zwiększenie naprężeń stycznych wraz z zastosowaniem wyższych natężeń fali pola ultradźwiękowego. Zmniejszenie wartości naprężeń zaobserwowano dla osadów poddanych fermentacji z każdym dniem prowadzenia procesu stabilizacji.
PL
Przeróbka i unieszkodliwianie osadów ściekowych stanowi niezwykle aktualny problem technologiczny, co wiąże się z powstawaniem w ostatnich latach nowych obiektów oczyszczalni, modernizacją już istniejących, jak również z rozwojem wysokoefektywnych metod oczyszczania ścieków. Przez lata wiodącym trendem w zagospodarowaniu osadów ściekowych w Polsce było ich składowanie, jednak obowiązujące w Unii Europejskiej uwarunkowania prawne uniemożliwiają zastosowanie takiego rozwiązania w przyszłości. Modernizacja ciągu technologicznego oczyszczalni ścieków poprzez poprzedzenie wybranych procesów oczyszczania ścieków oraz utylizacji osadów procesem dezintegracji o odpowiednio dobranych parametrach wiąże się ze wzrostem efektywności działania obiektu, nie tylko pod względem technologicznym ale również ekonomicznym. Dezintegracja osadów nadmiernych przed procesem stabilizacji beztlenowej wpływa na zwiększenie podatności osadów na biochemiczny rozkład w warunkach beztlenowych, czego efektem jest przyspieszenie fazy hydrolitycznej procesu, warunkującej powstawanie w kolejnych etapach procesu lotnych kwasów tłuszczowych. Wartość oraz tempo generowania LKT znajduje bezpośrednie odbicie w efektywności produkcji biogazu oraz uzyskanym stopniu mineralizacji osadów. Celem prowadzonych badań była ocena wpływu dezintegracji ultradźwiękowej osadów nadmiernych pochodzących z przemysłu spożywczego na proces hydrolizy będący pierwszym etapem fermentacji metanowej. W badaniach użyto dezintegrator ultradźwiękowy typu VC-750. Osady poddano modyfikacji polem ultradźwiękowym (UD) o amplitudzie drgań pola UD 15, 21, 31, 37, 46 mm i czasie sonifikacji ts = 60–360 s. Następnie przeprowadzono procesy 10-dobowej fermentacji metanowej osadów, poprzedzone modyfikacją osadów nadmiernych polem UD o wybranych, najkorzystniejszych parametrach dezintegracji. Największą skuteczność nadźwiękawiania osadów odnotowano dla czasu ekspozycji równego 360 s oraz amplitudy drgań pola UD 46 mm, uzyskując ok. 5-kotny wzrost wartości ChZT oraz ok. 3-krotny LKT w odniesieniu do wartości początkowych wskaźników.
EN
In the paper the problem of water pollution risks with pharmaceuticals was discussed. Particular emphasis was placed on the water pollution with non-steroidal anti-inflammatory and its influence on aquatic animal. The aim of research was to determine the toxicity reduction level of ketoprofen and diclofenac for Daphnia magna in solutions treated with ultrasound; and cognition effective concentration of immobilization (EC50) of the substance in relation to Daphnia. The need for additional disinfection of drinking water was highlighted.
PL
W pracy omówiono problematykę zagrożeń zanieczyszczenia wód środkami farmaceutycznymi. Szczególny nacisk położono na zanieczyszczenie niesteroidowymi środkami przeciwbólowymi oraz ich wpływ na organizmy wodne. Celem badań było określenie stopnia zmniejszenia efektu toksycznego ketoprofenu i diklofenaku dla organizmów Daphnia magna w roztworach poddanych działaniu ultradźwięków; oraz poznanie skutecznego stężenia immobilizacji (unieruchomienia, EC50) substancji w odniesieniu do rozwielitek. Zwrócono uwagę na konieczność dodatkowej dezynfekcji wody pitnej.
PL
Ścieki koksownicze ze względu na obecność znacznej ilości związków chemicznych wykazują wysoką toksyczność wobec organizmów żywych, w tym organizmów osadu czynnego wykorzystywanego w biologicznym oczyszczaniu ścieków przemysłowych. Fakt ten jest powodem poszukiwania sposobów mogących zmniejszyć toksyczność ścieków oraz zwiększyć ich podatność na biologiczną degradację. Obiecującymi metodami przyczyniającymi się do tego są procesy wykorzystujące zaawansowane utlenianie zanieczyszczeń. Zalicza się do nich oddziaływanie pola ultradźwiękowego na substancje zawarte w ściekach. Ma ono różnorodny charakter, a największe znaczenie odgrywają inicjowane reakcje sonochemiczne. Do najważniejszych należą reakcje utleniania zanieczyszczeń do związków prostszych, wykazujących większą podatność na biologiczną degradację. Celem omówionych badań było ustalenie wpływu amplitudy drgań oraz czasu sonifikacji na wspomaganie stopnia biodegradacji ścieków koksowniczych.
EN
Coking wastewater due to the presence of large amounts of chemical have a high toxicity to organisms especially microorganisms from activated sludge used in biological treatment of industrial wastewater. This is the reason for searching the ways that may reduce the toxicity of wastewater and increase the their biodegradability. Advanced oxidation processes involving ultrasound are an appropriate way to reduce the toxicity and improve the biodegradability. Ultrasound field affect the organic substances by the sonochemical reactions. The most important reaction is oxidation to biodegradable substances. The aim of this study was to determine the influence of amplitude and time of sonification to improving the biodegradability of coking wastewater.
PL
W pracy omówiono problematykę zagrożeń zanieczyszczenia wód środkami farmaceutycznymi. Przedstawiono wyniki badań z oczyszczalni na terenie Polski. Szczególny nacisk położono na zanieczyszczenie wód niesteroidowymi środkami przeciwbólowymi oraz lekami psychoaktywnymi. Zwrócono uwagę na konieczność dodatkowej dezynfekcji wody pitnej. Celem badań było określenie poziomu stężenia oraz stopnia oczyszczenia wybranych grup farmaceutyków w ściekach poddanych działaniu ultradźwięków. Do badań wybrane zostały niesteroidowe leki przeciwzapalne i przeciwbólowe.
EN
In the paper the problem of water pollution risks with pharmaceuticals was discussed. The results of investigation from different sewage treatment plants in Poland were presented. Particular emphasis was placed on the water pollution with non-steroidal anti-inflammatory and psychoactive drugs. The need for additional disinfection of drinking water was highlighted. The aim of research was to determine the level of concentration and the degree of purification of selected groups of pharmaceuticals in wastewater treated with ultrasounds. For testing non-steroidal, anti-inflammatory and analgesic pharmaceuticals were selected.
EN
Technical activated carbons WG-12, ROW 08 Supra and F-300 have been modified using ultrasonic field. Firstly was examined the activated carbon WG-12 produced by GRYFSKAND of Hajnówka in Poland. ROW 08 Supra is granulated and refined activated carbon, which can be thermally regenerated. It is produced from peat by Dutch company NORIT by the use of steam-gas method. The carbon is characterized by a large volume of pores and large size of the grains, which makes, that is commonly used for drinking water treatment in order to enhance the taste of the water and remove the odor, chlorine, ozone and micropollutants (e.g., dissolved organic substances or pesticides). The carbon F-300 is produced by the Belgian company CHEMVIRON CARBON. Sonication of activated carbons was carried out in an ultrasonic generator UPS 400 S Hielscher's designed for stationary use. The modification of activated carbons by sonication was made as follows: the test coals were filled with distilled water in an amount of 500 cm3 and treated by ultrasonic field for 5, 10, 15 and 20 minutes. Two series of tests were performed with amplitudes equal 50 and 100%. After sonication process, activated carbons were dried at 145°C to obtain of constant weight. Then, an analysis of selected technical indicators such as bulk density, iodine number, the number of the methylene and the ash content according to the PN were made.
12
Content available remote Ultrasonic fields and inspection of composites
EN
Composites are widely used in aerospace, shipbuilding, automobile industry and other fields. Reliability and effectiveness of composites whose primary structural components are fiber-reinforced material need a significant demand for nondestructive testing. Mathematical modeling has evolved as an important tool to providing an aided analysis and optimize experimental setups. Modeling will help to reveal the quantitative features relationship in ultrasonic physical phenomena and to accelerate the development of new NDT techniques. Gaussian beam superposition technique has been developed for homogeneous anisotropic materials and extended to simulate in inhomogeneous structures. Modeling the transducer generated sound beam in composites is very difficult, especially when the geometry structure and the material component are complex. However, methods based on the paraxial approximations that model the transducer wave field with a superposition of Gaussian beams are computationally efficient and well behaved. In this paper, the multi-Gaussian beam model for calculating ultrasonic acoustic field in anisotropic material is introduced and developed to calculate the propagation and penetration of Gaussian beams in composite materials. It is presented that numerical simulations and experimental results of transmitted ultrasonic field for composites with different thickness are effective. Accuracy of the proposed model is verified by comparing model-based predictions with experimental results. Automated ultrasonic scanning technology by means of immersion tank and squirter has been extensively applied in composite quality inspection. But the reliability and repeatability of inspection results are strongly depend on the understanding of ultrasonic propagation model in composites.
PL
W pracy przedstawiono wyniki symulacji komputerowej i wyniki pomiarów rozkładu ciśnienia akustycznego fal przechodzących przez płyty kompozytowe o różnych grubościach. Symulacje wykonano dla głowicy ogniskującej pracującej w zanurzeniu. Wpływ kompozytu na kształt wiązki przejawia się głównie w skróceniu długości ogniskowej. W badaniach eksperymentalnych zastosowano głowic o częstotliwości 1 MHz pracujące w zanurzeniu, a badaniu podlegały rozkłady pola akustycznego po przejściu fal przez zbrojone włóknem węglowym próbki kompozytowe o grubościach od 10 do 25 mm. W drugiej części przedstawione są wyniki badania zakrzywionych próbek kompozytowych zawierających wady sztuczne. Badania wykonano metodą przepuszczania głowicami ze sprzężeniem strumieniem wody. Głowice prowadzone były przez dwa współpracujące roboty.
13
PL
Przedstawiono wyniki badań dotyczące wpływu natężenia pola ultradźwiękowego (UD), o mocy 1500 W i stałej częstotliwości wynoszącej 20kHz, na biodegradowalność osadów nadmiernych. Stosując wybrane amplitudy drgań pola UD i czas sonifikacji 360s zaobserwowano dla podanych parametrów wzrost stopnia dezintegracji wraz ze wzrostem natężenia pola ultradźwiękowego. Dla amplitudy drgań A=39,25?m i czasie sonifikacji 360s uzyskano najkorzystniejszy stopień dezintegracji osadów wynoszący 66,48% dla wartości natężenia pola UD 2,35 J/scm2.
EN
The results of investigations on the impact of field intensity ultrasound (UD), 1500 W and a fixed frequency of 20kHz, the biodegradability of excessive sediment. Using the selected UD field amplitude and sonication time of 360s was observed for these parameters increase in the degree of disintegration with the increase of the intensity of ultrasound field. For the amplitude A = 39.25 microns and 360s were obtained during sonication of the most favorable degree of disintegration of sludge amounting to 66.48% for the UD field strength J/scm2 2.35.
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.
EN
Anaerobic stabilization is one of the processes applied in modification of sewage sludge. That process is based on biochemical decomposition of macromolecular compounds in participation of suitable microbes. Usage of conditioning technology for sewage sludge before anaerobic stabilization leads to time reduction of that process. The investigations were done on excessive sludge coming from Cen-tral Wastewater Treatment Plant "Warta" S.A. in Częstochowa. Due to fact, that excessive sludge has structure consists of agglomeration of microbes cell it is unsusceptible for anaerobic stabilization. Active ultrasonic field application causes decomposition of microbes cells membranes and release of organic compounds from their interiors. This process increases the effectiveness of anaerobic stabilization. Process of anaerobic stabilization was carried out for 28 days in temperature of 37°C. First sample of excessive sludge was stabilized without conditioning, second sample was stabilized after conditioning in specified parameters of active ultrasonic field. During anaerobic stabilization the following chemical analysis were done: dry matter, mineral dry matter, organic dry matter, volatile fatty acids (VFA), pH, alkalinity, acidity, Kjeldahl general nitrogen, ammonium nitrogen, chemical oxygen demand (COD), general phosphorus. Additionally, microbiological tests of microbes of Escherichia coli, psychrophiles and mezophiles microorganisms were done.
PL
Jednym z procesów stosowanych w przeróbce osadów ściekowych jest stabilizacja beztlenowa. Proces ten polega na biochemicznym rozkładzie wielkocząsteczkowych związków przy udziale odpowiedniego typu bakterii. Zastosowanie techniki kondycjonowania osadów przed stabilizacją beztlenową powoduje skrócenie czasu trwania tego procesu. Badania prowadzono na osadzie nadmiernym pobranym z oczyszczalni "Warta" w Częstochowie. Osad nadmierny tworzy strukturę niepodatną na stabilizację beztlenową, ma ona bowiem postać aglomerowanych komórek mikroorganizmów mało podatnych na rozkład biologiczny. Zastosowanie czynnego pola ultradźwiękowego w tego rodzaju osadzie powoduje rozerwanie błon komórkowych bakterii, co z kolei przyczynia się do uwolnienia związków organicznych z ich wnętrza. Proces ten zwiększa skuteczność stabilizacji beztlenowej. Proces stabilizacji beztlenowej prowadzano przez 28 dni w temperaturze 37°C. W pierwszej części doświadczenia stabilizowano osady niepoddane metodzie kondycjonowania, natomiast w drugiej części doświadczenia stabilizację prowadzono po uprzednim zastosowaniu pola ultradźwiękowego o określonych parametrach. Podczas trwania stabilizacji beztlenowej wykonywano analizy chemiczne, takie jak: sucha masa, sucha masa mineralna, sucha masa organiczna, zasadowość, kwasowość, pH, ChZT, lotne kwasy tłuszczowe, azot amonowy, azot ogólny Kjeldahla, fosfor ogólny. Wykonano również oznaczenia mikrobiologiczne na obecność bakterii typu Escherichia coli, mikroorganizmów psychrofilowych oraz mezofilowych.
PL
Dokonano analizy efektywności odwadniania w procesie filtracji ciśnieniowej osadów ściekowych mieszanych (komunalno-przemysłowych), kondycjonowanych ultradźwiękami, substancjami chemicznymi (popiół, cement, gips, szkło wodne) oraz metodą łączoną wykorzystującą pole ultradźwiękowe + stosowane komponenty. Celem artykułu było wykazanie, że, wykorzystując energię ultradźwięków i substancje chemiczne, można zmienić właściwości osadów ściekowych poprzez zwiększenie wymiarów i zdolności upakowania cząstek, jednocześnie zwiększyć ilość wody wolnej znajdującej się w osadach, poprawiając tym samym efektywność ich odwadniania. Wzrost skuteczności odwadniania mechanicznego uzyskano przez zastosowanie w preparowaniu osadów metod łączonych, wykorzystujących wstępne nadźwiękawianie i dawkowanie substancji chemicznych. Wywołało to określony skutek w postaci obniżenia uwodnienia końcowego oraz zmiany pozostałych parametrów procesu filtracji ciśnieniowej podczas odwadniania osadów ściekowych w odniesieniu do parametrów osadów niepreparowanych, co wykazały uzyskane i przedstawione w artykule wyniki badań.
EN
In the article examines the effectiveness of drainage in the process of pressure filtration of mixed sludge (municipal industrial), conditioned ultrasonic, chemical (ash, cement, gypsum, water glass) and a combined method using ultrasonic field + used components. The aim of this study was to demonstrate that by using ultrasonic energy and chemicals can change the properties of sewage sludge by increasing the size particle density and capacity, while increasing the amount of free water contained in the sludge thereby improving the efficiency of their drainage. Increase the efficiency of sludge mechanical dewatering was obtained by applying combined methods with usage initial sonication and dosage of chemicals. This caused a effect of the final hydration reduction and changes in other parameters of the filtration pressure during dewatering of sewage sludge in relation to the parameters of sludge not having, as shown by the obtained and presented in this paper test results.
PL
Decydujące znaczenie w przeróbce osadów ściekowych i ich ostatecznym unieszkodliwianiu ma objętość i uwodnienie. W celu poprawy właściwości osadów, w tym także struktury, prowadzi się zabiegi kondycjonujące, które ułatwiają usuwanie wody z osadów w procesach ich odwadniania. Celem przedstawionych badań było określenie zależności pomiędzy kondycjonowaniem osadów nadmiernych polem ultradźwiękowym, zwiększającym biodegradowalność osadów, a poprawą efektywności ich odwadniania. Do badań stosowano osady nadmierne, pochodzące z przemysłu spożywczego (90%) w mieszaninie z osadami przefermentowanymi (10%). W pierwszym etapie badań osady poddano wstępnie dezintegracji ultradźwiękowej w celu intensyfikacji procesu stabilizacji beztlenowej. Za najkorzystniejszą amplitudę drgań uznano A = 36,6 µm oraz czas ekspozycji pola ultradźwiękowego 240 s. W następnym etapie badań wykonano serie doświadczeń, określających podatność na odwadnianie ustabilizowanych po 25 dobach fermentacji mezofilowej osadów nadmiernych. Przed procesem odwadniania osady kondycjonowano polielektrolitami z grupy Praestoli. Wstępne kondycjonowanie osadów nadmiernych polem ultradźwiękowym wpłynęło na poprawę stopnia ich dezintegracji. Po 25 dniach fermentacji uzyskano 66% stopień przefermentowania osadów oraz obniżenie wartości uwodnienia końcowego o 6,1% w porównaniu do osadów nieustabilizowanych. Zastosowanie polielektrolitów było kolejnym zabiegiem kondycjonującym, który skutkował obniżeniem wartości oporu właściwego badanych osadów. Równolegle prowadzono obserwacje struktury kondycjonowanych osadów.
EN
Sewage sludge volume and water content are very important in sludge treatment and disposal. To improve the sludge properties as well as the structure sewage sludge was subjected to conditioning treatments which allowed to remove more water from the sludge during the process of dewatering. The aim of the presented investigations was to determine the relationships between the excess sludge conditioning with ultrasonic field which affect the sludge biodegradability and the improvement of sludge dewatering efficiency. The mixture of excess sludge from food industry (90%) with fermented sludge (10%) was used for the investigations. In the first stage of the investigations the sludge was initially disintegrated by ultrasounds in order to intensify the process of anaerobic stabilization. The most advantageous amplitude of ultrasonic field was A = 36.6 µm and the sonification time was 240 s. The monitoring of the disintegration effect was based on the changes in chemical oxygen demand (COD) value and volatile fatty acids (VFA) of sludge liquid. In the next stage the series of experiments were conducted to determine the susceptibility towards dewatering of the stabilized excess sludge after 25 days of mesophilic fermentation. Before dewatering in the vacuum filtration process the sludge was conditioned with polyelectrolytes belonging to the Praestol group. The preliminary conditioning of the excess sludge with ultrasonic field improved disintegration degree. After 25 days of fermentation the digestion degree was 66% and the decrease of the final sludge volume by 6.1% in comparison to non-stabilized sludge was observed. Other conditioning treatments included the application of polyelectrolytes. In result the decrease in sludge resistance was obtained. At the same time the structure of conditioned sludge was observed.
PL
Kondycjonowanie osadów polem ultradźwiękowym (UD) wpływa na wzrost stopnia ich dezintegracji, wynikiem czego jest nie tylko mechaniczne rozdrobnienie cząstek fazy stałej osadów, mające miejsce w pierwszym etapie procesu kondycjonowania, lecz również szereg reakcji sonochemicznych, prowadzących do lizy komórek mikroorganizmów. Efektem zwiększenia podatności osadów na biochemiczny rozkład w warunkach beztlenowych, obserwowanym w wyniku ultradźwiękowej obróbki, jest intensyfikacja wytwarzania lotnych kwasów tłuszczowych w czasie fazy hydrolitycznej procesu fermentacji. Lotne kwasy tłuszczowe stanowią istotny produkt pośredni procesu stabilizacji beztlenowej, których wartość determinuje bezpośrednio intensywność produkcji biogazu. Celem badań była analiza wpływu kondycjonowania osadów nadmiernych polem ultradźwiękowym na generowanie LKT w procesie hydrolizy ultradźwiękowej (sonolizy) oraz w procesie hydrolizy biologicznej, stanowiącej pierwszą fazę procesu stabilizacji beztlenowej. Fermentacji kwaśnej poddano mieszaninę osadów nadmiernych (90%) pochodzących z Koniecpolskich Zakładów Płyt Pilśniowych oraz osadów przefermentowanych (10%), pełniących rolę zaszczepu z Centralnej Oczyszczalni Ścieków P.S.W. WARTA w Częstochowie. Badania prowadzono w kolbach szklanych, będących modelami komór fermentacyjnych w mezofilowym reżimie temperatur. Proces stabilizacji beztlenowej prowadzony był w warunkach statycznych. Podczas prowadzonego kondycjonowania, w wyniku zachodzącego procesu hydrolizy ultradźwiękowej, zaobserwowano wraz ze zwiększeniem czasu sonifikacji oraz amplitudy drgań istotny wzrost wartości ChZT oraz korelujący z nim przyrost wartości lotnych kwasów tłuszczowych. W przypadku najniższej stosowanej amplitudy drgań wynoszącej 15,3 µm w odniesieniu do wartości LKT przed procesem kondycjonowania uzyskano dla najkorzystniejszego czasu wynoszącego 240 s ok. 2-krotny przyrost wartości LKT. Natomiast w przypadku amplitudy 36,6 µm, uznanej za najkorzystniejszą, dla najlepszego czasu nadźwiękawiania wynoszącego 300 s otrzymano ok. 6-krotny wzrost wartości lotnych kwasów tłuszczowych w odniesieniu do wartości przed procesem dezintegracji. Podczas fermentacji kwaśnej osadów nadmiernych kondycjonowanych polem UD o amplitudzie 21,4 oraz 36,6 µm oraz czasie sonifikacji, wynoszącym odpowiednio 360 oraz 300 s, uzyskano, w odniesieniu do wartości maksymalnej LKT odnotowanej w 10 dniu procesu, ok. 1,5-krotny oraz 2,5-krotny przyrost LKT w porównaniu z wynikami otrzymanymi w procesie fermentacji osadów surowych.
EN
Sewage sludge conditioning with ultrasonic field (UF) impacts on the increase of its disintegration degree. In the first part of conditioning process the mechanical dispersion of sewage solid phase was observed as well as the sonochemical reactions which caused the lysis of microbes cells. As the result of the increase of sludge biochemical susceptibility in the anaerobic conditions the intensification of volatile fatty acid (VFA) increase in the hydrolythic phase of fermentation process is observed. VFA content in sludge liquid is the essential effect of stabilization process. VFA concentration determines the intensity of biogas generation. The aim of investigation was the analysis of the influence of excess sludge conditioning on VFA generation in the sonolysis process, as well as in the biological hydrolysis process which is the first phase of anaerobic stabilization process. The mixture of excess sludge (90%) from Koniecpolskie Zakłady Płyt Pilśniowych and digested sludge (10%), used as inoculum from WWTP in Częstochowa was tested in fermentation process. The investigations were conducted in laboratory bulbs, being models of fermentation chambers and in the mesophilic temperature regime of static conditions. As the result of hydrolysis during the conditioning process the essential increase of Chemical Oxygen Demand (COD) and VFA values in the sludge liquid was observed. In the case of the lowest value of UF amplitude (15.3 µm) and exposition time 240 s double increase of VFA, comparing to untreated sludge, was observed. For the most advantageous value of amplitude (36.6 µm) and exposition time of 300 s 6-times increase of VFA was obtained. During acid fermentation of excess sludge, conditioned with ultrasonic field amplitude of 21 and 36.6 µm and at time of sonification respectively 360 s and 300 s it was obtained, in comparing to the VFA maximum value determined through 10-day process, about 1.5 and 2.5 times increase of VFA.
EN
The results of a research project pertaining to the specification of the influence of the ultrasonic, US field on the efficiency of landfill leachate co-treatment in the process of anaerobic digestion associated with reverse osmosis were presented. The biological process - methane fermentation - was conducted in the bioreactor equipped with submerged membrane module (MBR reactor). The concentration of the anaerobic sludge granules was maintained at the fixed level of 10 g/m3. The samples both after and before ultrasonic disintegration underwent the digestion process. Hydraulic retention time was varied within the range of between l and 3 days, which allowed to increase the OLR (Organic Loding Rate) value from 1.3 kg COD/m3d to 4.0 kg COD/m3d. It was established that ultrasonic disintegration reduced the HRT value from 2 to 1.5 days, as compared with non-disintegrated samples. What is more, ultrasonic, US-facilitated samples exhibited a higher COD reduction as well as the overall biogas production, on average by 10 % and 11 %, respectively. Since the biologically treated effluent in both analysed modes (MBR and MBR+US) exhibited a high degree of contamination - which did not allow to release the effluent into the natural water - an attempt was made to post-treat it by means of a high-driven membrane process, ie reverse osmosis. The application of reverse osmosis enabled a high degree of pollutants reduction. However, the final volumetric permeate flux (in both cases, ie MBR and MBR +US) exhibited an excessive concentration of ammonia nitrogen, which did not allow to release the effluent into receiving water. It was suggested that further experiments should additionally be based on nitrogen ammonia removal processes, eg ammonia stripping.
PL
Przedstawiono wyniki badań dotyczące określenia wpływu pola ultradźwiękowego (UD) na efektywność współoczyszczania odcieków ze ściekami syntetycznymi w procesie fermentacji metanowej skojarzonym z odwróconą osmozą. Oczyszczanie ścieków metodą biologiczną realizowano w beztlenowym bioreaktorze z zanurzonym modułem membranowym (MBR), w którym stężenie osadu granulowanego utrzymywano na poziomie 10 g/dm3. Czas zatrzymania w reaktorze zmieniano w zakresie wartości od 3 do l d, uzyskując dzięki temu wzrost obciążenia reaktora ładunkiem zanieczyszczeń od 1,3 do 4,0 kg ChZT/m3d. Stwierdzono, że kondycjonowanie odcieków w polu UD pozwoliło na skrócenie z 2 do 1,5 d hydraulicznego czasu zatrzymania mieszaniny współoczyszczanych ścieków w reaktorze MBR w porównaniu z procesem fermentacji prowadzonym dla odcieków nie poddawanych nadźwiękawianiu. Odnotowano również średnio o 10 % większy stopień usunięcia ChZT oczyszczonych ścieków dla każdego z przebadanych HRT i o 11 % większą objętość generowanego biogazu. Z uwagi na fakt, że ścieki po procesie beztlenowej biodegradacji w obu przebadanych układach (MBR i MBR+UD) nadal charakteryzowały się dużym ładunkiem zanieczyszczeń uniemożliwiającym ich bezpośrednie odprowadzenie do odbiornika naturalnego, podjęto próbę ich doczyszczania metodą odwróconej osmozy. Pomimo bardzo dużej retencji ładunku zanieczyszczeń, w otrzymanym permeacie stężenie azotu amonowego pozostało nadal na zbyt wysokim poziomie. W celu obniżenia pozostałego azotu amonowego poniżej wartości umożliwiającej odprowadzenie do odbiornika naturalnego zaproponowano, aby w kolejnych etapach badań włączyć do badanego układu proces odpędzania amoniaku.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.