Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Application of ultrasonic disintegration of post-coagulation sludge

Płonka Izabela, Adamkowska Monika

Instal

|

2024

|

nr 2

49--52

EN

Disintegration of sludge is a process consisting of the destruction of sludge flake structure, followed by rupture of the cell membrane and lysis of the microbial cells. Disintegration processes constitute a rapidly growing technology that is gaining more and more interest. The disintegration process results, inter alia, in the breaking of strong chemical bonds, therefore, it can be effective in the case of post-coagulation sludge. For this type of sludge, the expected effect is to improve its filtration properties. The integrated action between microorganisms and the cells alone, results in the release of the organic matter and biological water from inside of the cell. The process of sludge disintegration can be carried out using the following techniques: mechanical, thermal, chemical, or biological. The choice of a disintegration method is not simple because its effects are dependent on many parameters. One of those methods is ultrasonic application. Ultrasonic can negatively affect living organisms. It directly affects walls and membranes’ cells, leading to their deformation, perforation, or cell death. During the studies the following sludge parameters were determined: capillary suction time (CST), total solids (TS), volatile solids (VS), hydration and COD of supernatant liquid. After the disintegration process, it was observed that the value of TS increased from 0.04% to 0.06% in the case of the longest exposure time of the sludge to the ultrasonic waves. It was also observed that the longer the process time and higher amplitude, the higher the COD value of the liquid. However, the capillary suction time decreased from 53 s for the non-disintegrated sludge to 25 s for the sludge subjected to ultrasonication - 50% amplitude and 10 minutes. This demonstrates the improvement of the filtration properties of sludge after disintegration.

PL

Dezintegracja osadu jest procesem polegającym na zniszczeniu struktury kłaczków osadu, a następnie rozerwaniu błony komórkowej i lizie komórek drobnoustrojów. Procesy dezintegracji to obecnie dynamicznie rozwijające się technologie, które cieszą się coraz większym zainteresowaniem. Zastosowanie procesu dezintegracji skutkuje między innymi zerwaniem silnych wiązań chemicznych, dlatego może być skuteczny w przypadku osadów pokoagulacyjnych. Dla tego typu osadów oczekiwanym efektem jest poprawa ich właściwości filtracyjnych. Zintegrowane działanie mikroorganizmów i samych komórek powoduje uwolnienie materii organicznej i wody biologicznej z wnętrza komórki. Procesy dezintegracji osadów można przeprowadzić przy pomocy technik: mechanicznej, termicznej, chemicznej lub biologicznej. Wybór danej metody nie jest prosty, gdyż efekty zależą od wielu parametrów. Jedną z metod dezintegracji są ultradźwięki. Ultradźwięki mogą negatywnie wpływać na organizmy żywe. Oddziałując bezpośrednio na komórki ścian i błon, prowadzą do ich deformacji, perforacji lub śmierci komórek. W badanym osadzie pokoagulacyjnym przed i po procesie dezintegracji wykonano oznaczenia: czas ssania kapilarnego (CSK), zawartość suchej masy (SM), zawartość suchej masy organicznej (SMorg), uwodnienie, oraz ChZT cieczy nadosadowej. Po procesie dezintegracji zaobserwowano, że wartość SM wzrosła od 0,04% do 0,06% w przypadku najdłuższego czasu ekspozycji osadu na działanie ultradźwięków. Zaobserwowano również, że im dłuższy czas naświetlania, tym wyższa wartość ChZT cieczy. Natomiast czas ssania kapilarnego uległ skróceniu z 53 s dla osadu niedezintegrowanego do 25 s dla osadu poddanego nadźwiękawianiu - amplituda 50%, czas10 min. Świadczy to o poprawie właściwości filtracyjnych osadu po procesie dezintegracji.

2

Osady po koagulacyjnym oczyszczaniu ścieków z produkcji chemii budowlanej

Rauckyte-Żak Terese

Przemysł Chemiczny

|

2020

|

T. 99, nr 9

1355--1358

PL

Ścieki surowe (SS) o pH 9,1–12,9 i zawartości zawiesin ogółem 611,3–4190,8 g/m³, biochemicznym i chemicznym zapotrzebowaniu na tlen odpowiednio 295,5–1522,0 i 1729,0–9407,7 g/m³, pochodzące z produkcji wyrobów chemii budowlanej poddano wstępnemu oczyszczaniu w dwóch identycznych konfiguracyjnie instalacjach pracujących w trybie sekwencyjnym. Zastosowano koagulację jednostopniową z wykorzystaniem reagentów żelazowych PIX® (110, 113, 116) lub glinowych PAX® (16, 18, 25), a także ALK® i flokulację (0,3-proc. roztwór FLOPAMTM FO 4800 SNF Floerger). Przy końcowym pH 7,8±0,4 pozwoliło to na uzyskanie zadowalających poziomów zmniejszenia wartości wielkości wskaźnikowych charakteryzujących ścieki podczyszczone oraz szlamy poprocesowe, które poddano odwadnianiu i ocenie. Zastosowano dwie techniki odwadniania: (i) ciśnieniową oraz (ii) grawitacyjną. Ocenę odwodnionych osadów oparto na TCLP (toxicological characteristic leaching procedure) i wykorzystaniu techniki ICP-OES do analizy zawartości metali ciężkich w ekstraktach z tej procedury (Ex(TCLP)). Zależnie od zastosowanego koagulanta w oczyszczaniu SS i techniki odwadniania szlamów poprocesowych oznaczane stężenia Cr, Cu, Ni i Zn w Ex(TCLP) były zróżnicowane ilościowo: niskie (poniżej 4,7 mg/dm³) po procesie (i) oraz śladowe (poniżej 1,6 mg/dm³) po (ii).

EN

Crude wastewater from prodn. of paints, adhesives and plasters was treated in 2 identical installations operating in the sequential mode. Single-stage coagulation with com. coagulants and flocculation were used. Post-process sludge was dehydrated by gravity and pressure techniques. The content of heavy metals in the sludge was low (< 4.7 mg/L) after pressure filtration and very low (traces, < 1.6 mg/L) after gravity dewatering.

3

Solidification as a process of treatment of post-coagulation sludge from the water treatment plant

Płonka Izabela, Pieczykolan Barbara, Kuszaj Dawid, Rzeźniczek Grzegorz

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2019

|

Vol. 26, nr 1-2

85--97

EN

Post-coagulation sludge is a mixture of pollutants removed from water and coagulants, which was added to the water. It has a hydrophilic and colloidal character. It is important to search processes whereby this sludge could be reused or eventually disposed of. The studies of solidification of post-coagulation sludge were carried out. The solidification process consists in the appropriate and rapid mixing the sludge with the material used for solidification in order to ensure the adequate homogenization conditions. The reagent used in solidification absorbs water contained in the sludge as a result of rapid homogenization with the sludge due to hydration, in a strongly exothermic process. The excess water evaporates form the sludge. This reduces the mass and volume of the sludge and leads to the formation of granules. During the tests, quicklime and cement Gorkal 40, Gorkal 50 and Gorkal 70 were used as a solidifying material, in doses of 0.7; 1.4; 2.1; 2.8; 3.5 g/kg TS. During the maturing process of the lime-sludge and cement-sludge mixtures, changes in the total solids concentrations were checked. The obtained test results show that increasing the solidification material dose and extending the maturation time results in a significant increase in the total solids concentration of the mixtures. Changing the structure and consistency of the sludge from plastic to solid gives the possibility to use sludge as a building material, for the reclamation of dumps, hardening roadsides or creating slopes and embankments.

PL

W Stacjach Uzdatniania Wody (SUW) powierzchniowej powstają osady pokoagulacyjne. Stanowią one mieszaninę usuniętych z wody zanieczyszczeń oraz dodanych do niej koagulantów wykazując hydrofilowo-koloidalny charakter. Ponadto charakteryzują się wysokim uwodnieniem powyżej 99%. SUW zobligowane są do wprowadzania rozwiązań umożliwiających optymalne gospodarowanie osadami. W związku z tym istotne jest poszukiwanie procesów, w wyniku których osady te mogłyby być ponownie wykorzystane lub ostatecznie unieszkodliwione. Przeprowadzono badania zestalania osadów pokoagulacyjnych. Proces zestalania polega na odpowiednim oraz szybkim mieszaniu osadu z użytym materiałem zestalającym, aby zapewnić odpowiednie warunki homogenizacji. Zastosowany reagent w wyniku szybkiej homogenizacji z osadem na skutek hydratacji, w procesie silnie egzotermicznym, pochłania wodę zawartą w osadach, której nadmiar odparowuje. Powoduje to zmniejszenie masy i objętości osadów i prowadzi do powstania granulatu. Podczas badań jako materiału zestalającego użyto wapna palonego oraz cementów Górkal 40, Górkal 50 i Górkal 70 w dawkach 0,7; 1,4; 2,1; 2,8; 3,5 g/kg sm. W trakcie procesu dojrzewania mieszaniny wapienno-osadowej oraz cementowo-osadowej sprawdzano zmiany stężenia suchej masy. Uzyskane wyniki badań wykazały, że zwiększenie dawki materiału zestalającego oraz wydłużenie czasu dojrzewania powoduje znaczny wzrost stężenia suchej masy mieszanin. Zmiana struktury i konsystencji osadów od plastycznej do stałej daje możliwość wykorzystania osadów jako materiału budowlanego, do rekultywacji wysypisk, utwardzania poboczy dróg czy tworzenia skarp i wałów.

4

Wykorzystanie fal elektromagnetycznych do dezintegracji osadu pokoagulacyjnego

Płonka I., Pieczykolan B.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 1

229--236

PL

W technologicznych procesach uzdatniania wody powierzchniowej powstają osady pokoagulacyjne. Stanowią one mieszaninę usuniętych z wody zanieczyszczeń oraz dodanych do niej koagulantów i wykazują charakter hydrofilowo-koloidalny. Osady pokoagulacyjne charakteryzują się wysokim uwodnieniem. Uwodnienie osadów pokoagulacyjnych, przy okresowym odprowadzaniu ich z osadników, kształtuje się w zakresie od 97 do 99,5 %, natomiast przy kilkutygodniowym przetrzymywaniu w osadniku może osiągnąć 96 %. Osady pokoagulacyjne z udziałem wodorotlenku glinowego posiadają dużą powierzchnię właściwą, w związku z tym charakteryzują się małą podatnością na zagęszczanie. Ponadto ze względu na dużą ściśliwość i wysoką wartość oporu właściwego wykazują słabe właściwości filtracyjne i są trudne do odwodnienia. W ich skład wchodzą również mikroorganizmy pochodzące bezpośrednio z procesów oczyszczania wody. Liczebność bakterii i organizmów planktonowych wzrasta podczas zakwitów. Zawartość mikroorganizmów w osadzie oraz jego kłaczkowata struktura wpływają na udział wody związanej biologicznie i fizycznie, a tym samym na ich podatność na odwadnianie. Zastosowanie dezintegracji umożliwia zniszczenie ścian komórkowych mikroorganizmów i uwolnienie wody związanej. W związku z tym przeprowadzono badania dezintegracji osadu pokoagulacyjnego z wykorzystaniem fal elektromagnetycznych. Osad poddawano działaniu promieniowania mikrofalowego w czasie od 30 do 300 sekund. W osadzie po procesie dezintegracji prowadzonej nie dłużej niż 120 sekund zaobserwowano obniżenie wartości CSK (czasu ssania kapilarnego) oraz poprawę właściwości sedymentacyjnych, natomiast w każdym przypadku wraz ze wzrostem czasu promieniowania uzyskano wzrost zawartości suchej masy osadu oraz wskaźnika ChZT w cieczy osadowej.

EN

Post-coagulation sludge is generated in the technological processes of surface water treatment. This sludge is a mixture of pollutants removed from water and coagulants that was add to the water. It has a hydrophilic and colloidal character and has high hydration. The hydration of the sludge is in the range of 97-99.5% while the sludge is periodically removed from the settling tank. However, when the sludge is removed once per few weeks, the hydration may be equaled to 96%. The sludge with aluminum hydroxide is characterized by large specific surface area, thus it has low compaction susceptibility. Moreover, it has poor filtration properties and is difficult to dehydrate, because it has large compressibility and high value of the specific resistance to filtration. The flocs of the sludge have in their structure different microorganisms that are being removed directly from treated water. The number of bacteria and plankton organisms increases during blooms. The content of microorganisms in the sludge and its flocculate structure affect the amount of biologically and physically bound water, and thus it also effect on susceptibility to dehydration of the sludge. The use of disintegration process allows the destruction of cell walls of microorganisms and the release of bound water. Therefore, disintegration of the post-coagulation sludge using electromagnetic waves was conducted. The sludge was treated by microwave radiation for 30 to 330 seconds. A decrease of value of capillary suction time and the improvement of sedimentation properties were observed, in the case of disintegration process conducted not longer than 120 seconds. However, in all cases as the time of radiation increased the concentration of total solids and the value of COD in the supernatant liquid also increased.

5

Solidification as a process of treatment of post-coagulation sludge from the water treatment plant

Płonka I., Pieczykolan B., Kuszaj D., Rzeźniczek G.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 2

325--333

EN

Post-coagulation sludge is generated in Water Treatment Plants (WTPs). This sludge is a mixture of pollutants removed from water and coagulants, which was added to the water. It has a hydrophilic and colloidal character. Moreover, it is characterized by high hydration, above 99 %. WTPs are obliged to implement solutions that allow optimal management of sludge. Therefore it is important to search processes whereby this sludge could be reused or eventually disposed of. The studies of solidification of post-coagulation sludge were carried out. The solidification process consists in the appropriate and rapid mixing the sludge with the material used for solidification in order to ensure the adequate homogenization conditions. The reagent used in solidification absorbs water contained in the sludge as a result of rapid homogenization with the sludge due to hydration, in a strongly exothermic process. The excess water evaporates form the sludge. This reduces the mass and volume of the sludge and leads to the formation of granules. During the tests, quicklime and cement Gorkal 40, Gorkal 50 and Gorkal 70 were used as a solidifying material, in doses of 0.7; 1.4; 2.1; 2.8; 3.5 g/kg TS. During the maturing process of the lime-sludge and cement-sludge mixtures, changes in the total solids concentrations were checked. The obtained test results show that increasing the solidification material dose and extending the maturation time results in a significant increase in the total solids concentration of the mixtures. Changing the structure and consistency of the sludge from plastic to solid gives the possibility to use sludge as a building material, for the reclamation of dumps, hardening roadsides or creating slopes and embankments.

PL

W stacjach uzdatniania wody (SUW) powierzchniowej powstają osady pokoagulacyjne. Stanowią one mieszaninę usuniętych z wody zanieczyszczeń oraz dodanych do niej koagulantów, wykazując hydrofilowo-koloidalny charakter. Ponadto charakteryzują się wysokim uwodnieniem powyżej 99 %. SUW zobligowane są do wprowadzania rozwiązań umożliwiających optymalne gospodarowanie osadami. W związku z tym istotne jest poszukiwanie procesów, w wyniku których osady te mogłyby być ponownie wykorzystane lub ostatecznie unieszkodliwione. Przeprowadzono badania zestalania osadów pokoagulacyjnych. Proces zestalania polega na odpowiednim oraz szybkim mieszaniu osadu z użytym materiałem zestalającym, aby zapewnić odpowiednie warunki homogenizacji. Zastosowany reagent w wyniku szybkiej homogenizacji z osadem na skutek hydratacji, w procesie silnie egzotermicznym, pochłania wodę zawartą w osadach, której nadmiar odparowuje. Powoduje to zmniejszenie masy i objętości osadów i prowadzi do powstania granulatu. Podczas badań jako materiału zestalającego użyto wapna palonego oraz cementów Górkal 40, Górkal 50 i Górkal 70 w dawkach 0,7; 1,4; 2,1; 2,8; 3,5 g/kg s.m. W trakcie procesu dojrzewania mieszaniny wapienno-osadowej oraz cementowo-osadowej sprawdzano zmiany stężenia suchej masy. Uzyskane wyniki badań wykazały, że zwiększenie dawki materiału zestalającego oraz wydłużenie czasu dojrzewania powoduje znaczny wzrost stężenia suchej masy mieszanin. Zmiana struktury i konsystencji osadów od plastycznej do stałej daje możliwość wykorzystania osadów jako materiału budowlanego, do rekultywacji wysypisk, utwardzania poboczy dróg czy tworzenia skarp i wałów.

6

Post-coagulation sludge as an adsorbent of dyes from aqueous solutions

Pieczykolan B., Płonka I.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 2

315--323

EN

Water taken from the environment, before it is directed to recipients as drinking water, must be purified via different processes. From the water, inter alia, suspensions, organic compounds, colloidal particles as well as bacteria and viruses must be removed. The main source of usable water supply is surface water. The most frequently used methods of surface water treatment are coagulation and filtration processes. During these processes post-coagulation sludge is generated, which is the main waste produced in water treatment plants. This sludge is characterized by an amorphous structure with a strongly developed specific surface, similar to sewage sludge. In addition, it has a high content of organic compounds. In recent years, attempts have been made to transform sewage sludge from municipal wastewater treatment plants into waste sorbents. Taking into account some similarity between sewage sludge and post-coagulation sludge, an attempt was made to apply post-coagulation sludge as sorbent of dyes from aqueous solutions. Dried and crushed post-coagulation sludge was used in the studies. The most favourable pH of process and contact time as well as sorption isotherm were established. Moreover, based on the different isotherm two-parameter models, the sorption capacity, type of sorption and energy of sorption were calculated.

PL

Woda pitna, zanim zostanie skierowana do odbiorców, musi zostać poddana procesom oczyszczania. Z wody muszą zostać usunięte między innymi zawiesiny, substancja organiczna, cząstki koloidalne oraz bakterie i wirusy. Głównym źródłem zaopatrywania w wodę użytkową są wody powierzchniowe. Najczęściej stosowanymi metodami uzdatniania wody powierzchniowej są metody koagulacji i filtracji. W trakcie tych procesów powstają osady pokoagulacyjne, które są głównymi odpadami powstającymi w zakładach uzdatniania wody. Osady te charakteryzują się strukturą amorficzną o mocno rozbudowanej powierzchni właściwej, podobnie jak osady ściekowe. Ponadto posiadają dużą zawartość związków organicznych. W ostatnich latach podjęto próby przeróbki osadów ściekowych pochodzących z komunalnych oczyszczalni ścieków w celu uzyskania odpadowych sorbentów. Uwzględniając pewne podobieństwo pomiędzy osadami ściekowymi, jak również pokoagulacyjnymi podjęto próbę wykorzystania osadów pokoagulacyjnych jako sorbentów barwników z roztworów wodnych. W trakcie badań wykorzystano wysuszone i rozdrobnione osady pokoagulacyjne. Wyznaczono najkorzystniejsze parametry procesu sorpcji statycznej (pH i czas kontaktu), jak również izotermę adsorpcji. Ponadto wykorzystując różne modele dwuparametryczne, wyznaczono maksymalną pojemność sorpcyjną, typ adsorpcji oraz energię adsorpcji.

7

Dezintegracja za pomocą fal elektomagnetycznych osadu pokoagulacyjnego

Płonka I., Pieczykolan B.

Instal

|

2018

|

nr 10

31--32, 44--45

PL

W procesach uzdatniania wody powierzchniowej powstają osady pokoagulacyjne, będące mieszaniną usuniętych z wody zanieczyszczeń oraz dodanych do niej koagulantów. Osady pokoagulacyjne charakteryzują się wysokim uwodnieniem w zakresie od 96,0 do 99,5%. Posiadają słabe właściwości filtracyjne i stwarzają problemy w procesach zagęszczania i odwadniania. Ponadto w swym składzie zawierają mikroorganizmy, których liczebność okresowo wzrasta podczas zakwitów. Natomiast proces dezintegracji powoduje zmiany w strukturze osadów, zniszczenie ścian komórkowych mikroorganizmów i umożliwia uwolnienie wody związanej w osadzie. W badaniach dezintegracji osadu pokoagulacyjnego wykorzystano promieniowanie mikrofalowe. Osad pokoagulacyjny poddawano działaniu fal elektromagnetycznych w czasie od 30 do 300 sekund. W osadzie przed i po procesie dezintegracji określano zmiany właściwości filtracyjnych i sedymentacyjnych oraz zmiany zawartości suchej masy osadu.

EN

Post-coagulation sludge is generated in the treatment of surface water, and is a mixture of pollutants removed from the water and coagulants added to it. Post-coagulation sludge is characterized by high hydration in the range from 96.0 to 99.5%. It has poor filtration properties and causes problems in thickening and dewatering processes. In addition, it contains microorganisms, the amount of which increases periodically during blooms. The process of disintegration, in turn, causes changes in the structure of sludge, destroys cell walls of microorganisms and allows the release of biologically-bound water in the sludge. In the disintegration studies of post-coagulation sludge, microwave radiation was used. The post-coagulation sludge was subjected to electromagnetic waves for 30 to 300 seconds. The changes in filtration and sedimentation properties and reductions in the total solids of the sludge were determined in the sludge before and after the disintegration process.

8

Zastosowanie osadów potechnologicznych z uzdatniania wody do poprawy właściwości sedymentacyjnych osadu czynnego

Masłoń A., Opaliński I.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2017

|

Tom 19

745--759

PL

Przedmiotem opracowania jest określenie wpływu osadów potechnologicznych z uzdatniania wody na właściwości sedymentacyjne osadu czynnego. Przetestowane zostały popłuczyny z uzdatniania wód podziemnych oraz osad pokoagulacyjny z uzdatniania wód powierzchniowych. Badania przeprowadzono w warunkach laboratoryjnych na podstawie obserwacji opadalności osadu czynnego z dodatkiem zróżnicowanych objętości materiałów. Do oceny efektywności zastosowanych osadów potechnologicznych określono opadalność V30 i V60 (objętość osadu odpowiednio po 30 i 60 min. sedymentacji), indeks osadu czynnego, indeksu Donaldsona (indeksu gęstości osadu) oraz prędkość sedymentacji vs. Dodatkowo w celu weryfikacji poprawy opadalności z dodatkiem reagentów wprowadzono wskaźnik opadalności Wo będący ilorazem V30/V60. Badania wykazały przydatność zastosowania osadów potechnologicznych z uzdatniania wody do poprawy właściwości sedymentacyjnych osadu czynnego. Popłuczyny z uzdatniania wód podziemnych osiągnęły najwyższe efekty wspomagania osadu czynnego. Odnotowano maksymalnie 21,6% oraz 26,4% zmniejszenie indeksu osadu czynnego odpowiednio przy dawkowaniu osadu pokoagulacyjnego i popłuczyn. Maksymalny stopień poprawy prędkości sedymentacji osiągnięto przy najwyższych dawkach osadów technologicznych, odpowiednio 58,1% (OP) oraz 75,3% (PP). Mechanizm poprawy sedymentacji osadu czynnego z dodatkiem osadów potechnologicznych jest trudny do określenia, bowiem z jednej strony osad pokoagulacyjny i popłuczyny stanowią zawiesinę, w której obecne są cząstki mineralne o wielkości poniżej 200 µm będące obciążnikiem kłaczków osadu czynnego. Z drugiej jednak strony obecność żelaza w popłuczynach i glinu w osadach pokoagulacyjnych może wpływać na proces opadalności w analogiczny sposób jak koagulanty chemiczne PIX i PAX.

EN

The aim of the paper is the evaluation of post-technological sludge from Water Treatment Plant on improvement of sedimentation properties of activated sludge. The post-coagulation sludge from surface water treatment (OP) and backwash water from groundwater treatment (PP) were used in this study. The studies were performed in the laboratory scale by observing the settleability of activated sludge with the addition of different volume of post-technological sludge. The activated sludge quality used in this study was characterised by a strong sludge bulking and a wide range of sludge volume index. For the evaluation of the efficiency of tested materials in activated sludge the settleability after 30 V30 and V60 minutes, the sludge volume index SVI, the Donaldson index SDI (Sludge Density Index) and value settling velocity vs were determined. Additionally, in order to verify of activated sludge settleability with the addition of post-technological sludge was appointed a sludge settling ratio (Wo) which is a quotient of V30 and V60. Studies showed the usefulness of the application of post-technological sludge from water treatment to improve of sedimentation properties of the activated sludge. Settling tests showed different efficiencies in the activated sludge settleability, depending on the type and amount of post-technological sludge. At a dosage of post-coagulation sludge and backwash water was observed up to 21.6% and 26.4% reduction of sludge volume index. The maximum level of improvement of settling velocity at the highest doses of post-technological sludge amounted to 58.1% (OP) and 75.3% (PP). Better effects of improvement of activated sludge sedimentation were obtained using backwash water than post-coagulation sludge. The mechanism of improvement of sedimentation properties of the activated sludge containing post-technological sludge is difficult to determine. On the one hand the post-coagulation sludge and backwash water are a suspension, wherein the mineral particles are present, which is a weight of activated sludge flocs. The incorporation of particles into flocs of activated sludge increases its relative density On the other hand, the presence of iron ions in backwash water and aluminum ions in post-coagulation sludge may affect the sedimentation activated sludge in the same manner as the chemical coagulant. The backwash water or post-coagulation sludge may be a new effective reagent in activated sludge technology.

9

Wykorzystanie osadu pokoagulacyjnego do zmniejszenia dawki PACI podczas uzdatniania wody o dużej zawartości rozpuszczonych związków organicznych

Gumińska J., Gumiński A.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 1

81-84

PL

Cząstki osadu pokoagulacyjnego powstającego po procesie koagulacji i sedymentacji są obdarzone niezneutralizowanym dodatnim ładunkiem powierzchniowym, który może neutralizować ujemny ładunek koloidalnych zanieczyszczeń w oczyszczanej wodzie. Posiadają one także wciąż niewykorzystane zdolności adsorpcyjne. Wykorzystanie tych właściwości osadu pokoagulacyjnego podczas koagulacji z recyrkulacją osadu do komory flokulacji umożliwia obniżenie dawki koagulantu. Ma to szczególnie duże znaczenie, gdy w procesie koagulacji stosowane są koagulanty wstępnie zhydrolizowane, które są znacznie droższe od koagulantów hydrolizujących np. siarczanu glinu.

EN

Tap water was coagulated with polymeric Al chloride (PACl) and Al₂(SO₄)₃ at 20°C (Al dose 1,1–3,3 mg/L). The postcoagulation sludge was sepd. by sedimentation and recycled to the original water. Zeta potential was detd. before and after sludge addn. to the water sample. Humic acids-contaminated water (an artificial sample) was coagulated with PACl. The purifn. was followed by detn. of UV absorbance at 254 nm and turbidity. Recycling of the postcoagulation sludge resulted in decreasing the coagulant consumption.

10

Charakterystyka osadów powstających w procesach uzdatniania wody ze szczególnym uwzględnieniem osadów pokoagulacyjnych

Nowacka A., Włodarczyk-Makuła M.

Technologia Wody

|

2014

|

Nr 6 (38)

34--39

PL

W zależności od stosowanych metod oczyszczania wody, powstają produkty odpadowe w postaci ścieków i osadów ściekowych. Do procesów, jakie związane są z okresowym powstawaniem ścieków, należy zaliczyć filtrację (płukanie filtrów), procesy membranowe i wymianę jonową (regeneracja jonitów). Osady, natomiast, powstają w czasie takich procesów jednostkowych, jak: koagulacja solami glinu lub żelaza, zmiękczanie wody metodą strąceniową czy odżelazianie poprzez utlenianie jonów żelaza Fe(II) do Fe(III). Największe ilości osadów powstają podczas procesu koagulacji. Na ilość, skład i właściwości osadów mają wpływ: jakość i ilość uzdatnianej wody, rodzaj i dawka stosowanych koagulantów, a także warunki procesowe (głównie mieszanie). Z doniesień literaturowych wynika, że ilość powstających osadów po procesie koagulacji wody zmienia się w zakresie od o,i do 5,0% dobowej wydajności zakładu uzdatniania wody. Uwodnienie osadów pokoagulacyjnych zależy od rodzaju osadnika oraz częstotliwości usuwania osadów, i przyjmuje wartości z zakresu 98,5-99,9%. Charakterystyczną cechą osadów i popłuczyn powstających po procesie koagulacji solami glinu i żelaza jest to, że mogą zawierać toksyczne metale, np.: arsen (As), bar (Ba), kadm (Ca), chrom (Cr), nikiel (Ni), ołów (Pb) oraz cynk (Zn). Klasyfikacja i sposób unieszkodliwiania lub zagospodarowania osadów po koagulacji wody mogą być określane na podstawie testów wymywalności EP lub TCLP. Osady te poddawane są odwadnianiu i, w zależności od składu, mogą być wykorzystywane do rekultywacji terenów. Najczęściej jednak są deponowane na składowiskach odpadów.

EN

Depending on the methods of water purification various waste products are created. For processes that are associated with the periodic formation of waste water should be included: filtration (cleaning the filter), membrane processes and ion exchange (regeneration of ion exchangers). While sludge are generated during processes such as: coagulation with aluminum or iron salts, water softening by the precipitation or iron removal by oxidation of iron Fe(II) to Fe(III). In accordance with the polish classification, waste from installations and devices for waste management of drinking water treatment are classified as group of 19 09. The largest amounts of sludge are formed during the coagulation process. On the quantity, composition and properties of the sludge has influence: the quality and quantity of treated water, the type and dose of used coagulants and also process conditions (mainly mixing). On the basis of the literature review has been reported that the amount of sludge after water coagulation process varies in the range from 0.1 to 5.0% of daily efficiency of water treatment plant. Sludge which are generated by the application of aluminum(VI) sulfate are less vul¬nerable for dewatering than sludge from water secreted in the case of iron sulfate(III) and a pre-hydrolyzed coagulants. Hydration of post-coagulation sludge depends on the type of settling tank, frequency of removing sludge and assumes values in the range of 98.5 - 99.9%. A characteristic feature of sludge and washings after coagulation with aluminum and iron salts is that they may contain toxic metals such as: arsenic (As), bar (Ba), cadmium (Ca), chromium (Cr), nickel (Ni), lead (Pb) and zinc (Zn). The concentration of mentioned metals in the sludge depends primarily on the type of coagulant. Classification and method of disposal or management of sludge after coagulation of water is determined by EP leaching tests or TCLP test procedure. Typically, these sludge are dewatered, concentrated and dried. Depending on the composition of dehydrated sludge can be used for land recultivation, but the most common are deposited in landfills.

11

Metale ciężkie w osadach powstających przy uzdatnianiu wody

Płonka I., Pieczykolan B., Amalio-Kosel M., Loska K.

Proceedings of ECOpole

|

2012

|

Vol. 6, No. 1

337--342

PL

Głównym źródłem zaopatrywania w wodę przeznaczoną do spożycia są wody powierzchniowe. Szacuje się, że w Polsce ok. 50% wody jest pobierane z ujęć powierzchniowych, tj. rzek, jezior i zbiorników zaporowych, z czego ok. 15% stanowią wody infiltracyjne. Aby woda mogła trafić do odbiorców, musi zostać poddana odpowiednim procesom oczyszczania. Do najczęściej stosowanych jednostkowych procesów oczyszczania wody powierzchniowej należą koagulacja i filtracja. Z tego względu w zakładach uzdatniania wody powstają głównie osady pokoagulacyjne. Osady te zawierają wszystkie zanieczyszczenia usuwane z wody surowej pobieranej do oczyszczania, w tym również metale ciężkie. W pracy przedstawiono wyniki badań zawartości metali ciężkich w osadach pokoagulacyjnych powstających w dwóch zakładach uzdatniania wody: Zakładzie Produkcji Wody I (ZPW I) i Zakładzie Produkcji Wody II (ZPW II). Zakłady te różnią się stosowaną technologią oczyszczania wody oraz charakterem zbiorników wody powierzchniowej. Osady do badań pobierano w ciągu całego roku w celu określenia wpływu zmian jakości wody surowej na zawartość metali ciężkich w osadach. Oznaczenie zawartości metali ciężkich: niklu, miedzi, chromu, cynku, kadmu, ołowiu i rtęci wykonano dla zmineralizowanych próbek metodą AAS.

EN

The main sources of water supply for human consumption are the surface water. It is estimated that in Poland about 50% of water is collected from surface water intakes, rivers, lakes and reservoirs, of which about 15% are water infiltration. Raw water must be subjected to appropriate treatment processes before it is directed to human consumption. The most commonly treatment processes used of surface water are coagulation and filtration. Therefore, water treatment plants are precipitated post-coagulation sludge. This post-coagulation sludge contains all the pollution which is removed from treated raw water, including heavy metals. The paper presents the results of researches of contents heavy metals in post-coagulation sludge collected from two water treatment plants: Water Treatment Plant I (WTP I) and Water Treatment Plant II (WTP II). These plants differ in used water treatment technology and the nature of surface water reservoirs. Post-coagulation sludge were taken throughout the year to determine the impact of raw water quality changes on the content of heavy metals in the sludge. Determination of heavy metals: nickel, copper, chromium, zinc, cadmium, lead, mercury was made for the mineralized samples by AAS method.

12

Wpływ recyrkulacji osadu pokoagulacyjnego na skuteczność oczyszczania wody w procesie koagulacji

Gumińska J.

Ochrona Środowiska

|

2012

|

Vol. 34, nr 3

19-32

PL

W badaniach pilotowych wykazano, że wprowadzenie recyrkulacji osadu pokoagulacyjnego do układu koagulacji klasycznej poprawiło skuteczność procesu sedymentacji, zwłaszcza w zakresie usuwania drobnych cząstek zawiesin (ok. 1 žm). Określenie właściwego stopnia recyrkulacji pozwoliło na znaczne zmniejszenie liczby niezaglomerowanych cząstek zawiesin w wodzie odpływającej z osadnika, przy maksymalizacji stopnia usunięcia związków organicznych z wody. Nie zaobserwowano natomiast wpływu stopnia recyrkulacji na skuteczność usuwania rozpuszczonych związków organicznych z wody. Niezależnie od tego, czy proces oczyszczania prowadzono z zastosowaniem układu recyrkulacji, czy też bez niego, zmniejszenie absorbancji w nadfiolecie (254 nm) w przypadku próbek sączonych mieściło się w zakresie 55÷60%. W przypadku gdy proces oczyszczania wody prowadzi się zgodnie z mechanizmem koagulacji wymiatającej, sterowanie stopniem recyrkulacji powinno być uzależnione od liczby cząstek w wodzie odpływającej z osadnika i realizowane na zasadzie sprzężenia zwrotnego minimalizującego ich liczbę. W celu właściwej oceny skuteczności procesu koagulacji należy - oprócz kontroli mętności wody - prowadzić pomiar liczby cząstek w wodzie po sedymentacji.

EN

Pilot tests have produced the following findings. The inclusion of recirculation of post-coagulation sludge into the conventional coagulation system improved the efficiency of the sedimentation process, especially with respect to suspended fine particle (~1 žm) removal. Determination of the desired extent of recirculation made it possible to significantly reduce the number of non-agglomerated suspended particles in the effluent from the settling tank and, at the same time, maximize the efficiency of organic matter removal from the water being treated. No effect was observed of the extent of recirculation on the efficiency of dissolved organic matter removal from the water. Regardless of whether the treatment process was conducted with or without recirculation, the reduction in UV absorbance (254 nm) in the case of filtered samples averaged between 55% and 60%. When the water treatment process follows the mechanism of sweep coagulation, the extent of recirculation will require control based not only on the number of particles in the effluent from the settling tank, but also on the feedback principle minimizing their number. To reliably assess the efficiency of the coagulation process, it is necessary to measure the number of particles in the water after sedimentation - in addition to water turbidity control.

13

Aerobic digestion of post-coagulation sludge

Płonka I., Barbusiński K., Pieczykolan B.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2010

|

Vol. 3, no. 2

105-111

EN

An increasingly higher number of water treatment plants (WTP) are currently searching for a technology that would make it possible to disposal post-coagulation sludge produced by water treatment processes. Due to their substantial content of organic compounds, some tests were conducted to see how such sludge can be stabilized in aerobic conditions. Post-coagulation sludge supplied by water treatment plant was tested used. Post-coagulation sludge result from carbon and backwash water of contact filter and the wastewater produced when primary settling tanks are cleaned. The efficacy of the process depended on the properties of sludge and the duration of the process. Post-coagulation sludge by WTP showed a relatively constant percentage of organic matter (39.5% Total Solids – TS). In aerobic digestion the organic matter reduction rate amounted, on average, to 4-22%, depending on the duration of the process. Aerobic digestion conducted in less than 12 days allowed for a small reduction in organic matter (4.0-13.2%). But when the process was extended more than 23 days it ensured the reduction in content of organic compounds by about 18% and allowed to obtain sludge characterized by earthy scent and not showing a tendency to putrefy.

PL

Obecnie coraz więcej przedsiębiorstw wodociągowych poszukuje technologii pozwalającej na unieszkodliwianie osadów pokoagulacyjnych powstających w procesach oczyszczania wody. Z uwagi na znaczną zawartość w nich związków organicznych przeprowadzono badania ich stabilizacji w warunkach tlenowych. Do badań wykorzystano osady pokoagulacyjne z zakładu produkcji wody (ZPW), powstające w wyniku oczyszczania popłuczyn z filtrów węglowych, filtrów kontaktowych oraz ścieków z czyszczenia osadników. Efektywność stabilizacji zależała od właściwości osadów oraz czasu trwania procesu. Osady pokagulacyjne z ZPW charakteryzowały się w miarę stałym udziałem masy organicznej wynoszącym około 39.5% sm. Podczas stabilizacji tlenowej uzyskiwano redukcję masy organicznej od 4% do 22% w zależności od czasu trwania procesu. Stabilizacja prowadzona w czasie krótszym od 12 dni pozwalała na niewielką redukcję masy organicznej (4.0-13.2%). Natomiast wydłużenie czasu procesu powyżej 23 dni zapewniało obniżenie zawartości związków organicznych o około 18% oraz pozwalało na uzyskanie osadów charakteryzujących się ziemistym zapachem i niewykazujących tendencji do zagniwania.

14

Role of recycled sludge age in coagulation of colored wate

Gumińska J., Kłos M.

Archives of Environmental Protection

|

2009

|

Vol. 35, no. 1

33-43

EN

All multifunctional units combine llocculation and sedimentation to improve efficiency of treatment process. The characteristic feature of the unit is a contact of raw water with previously generated floes which enhances llocculalion by increasing interparticle collisions and sorption ability of tlocs. On the basis of the authors' experience it was staled that in spite of significant differences between the procedure of conventional treatment and treatment in multifunctional units, an optimum coagulant dose is determined in jar testing which is commonly used for conventional treatment. The influence of sludge recirculation is not taken into consideration resulting in reagent overdosing. In this paper the results of the research on coagulation with post-coagulation sludge recirculation in aspect of sludge age are presented. It was stated that for the tested water, sludge recirculalion may result in significant lowering of optimum alum doses provided that a proper degree of fresh sludge recirculation is applied.

PL

Celem stosowania urządzeń wielofunkcyjnych jest zwiększenie efektywności uzdatniania wody poprzez jednoczesne prowadzenie procesu flokulacji i sedymentacji. Cechą charakterystyczną tego typu urządzeń jest kontakt dopływającej wody z. uprzednio wytworzonymi podczas flokulacji kłaczkami, umożliwiający pełne wykorzystanie ich właściwości sorpcyjnych. Z doświadczeń autorów wynika, iż dotychczas pomimo zasadniczych różnic w sposobie realizacji procesu uzdatniania pomiędzy układem konwencjonalnym, a układem, w którym zastosowano urządzenie wielofunkcyjne, dawka optymalna koagulantu dla obu układów jest ustalana według tej samej metodyki tzn. w oparciu o tzw. testy zlewkowe. W przypadku urządzeń wielofunkcyjnych metoda ta jest wysoce zawodna i często prowadzi do znacznego przedawkowania reagenta. W prezentowanej pracy przedstawiono wyniki badań nad rolą wieku osadu recyrkulowanego podczas koagulacji wód, których podstawowym zanieczyszczeniem są barwne związki organiczne. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, iż możliwe jest obniżenie dawki optymalnej koagulantu w stosunku do dawki stosowanej w układzie koagulacji konwencjonalnej, jednak o skuteczności takiego rozwiązania decyduje zarówno stopień recyrkulacji osadu, jak również wiek osadu recyrkulowanego.

15

Badania nad redukcją ładunku zanieczyszczeń w strumieniu ścieków technologicznych z produkcji tłuszczów roślinnych. Cz. 1 Badania nad zastosowaniem metod koagulacyjnych

Żak S., Rauckyte T., Gaca J., Mróz K.

Ekologia i Technika

|

1999

|

R. 7, nr 4

117-126

PL

Oczyszczanie ścieków zawierających nadmierne ilości fosforanów oraz związków tłuszczowych stanowi jeden z trudniejszych problemów natury technologicznej w pełnej skali procesowej. Skutecznym sposobem redukcji zanieczyszczeń jest zastosowanie koagulacji. Cz.1 obejmuje wyniki badań przeprowadzonych w skali laboratoryjnej oraz technologicznej nad procesem redukcji ładunku zanieczyszczeń w strumieniu ścieków z produkcji tłuszczów roślinnych z zastosowaniem koagulantów będących solami wapnia, glinu i żelaza (III). W skali laboratoryjnej przeprowadzono badania, których celem było wyznaczenie optymalnych koagulantów takich aby wykorzystane w skali procesowej pozwalały na redukcję ładunku zanieczyszczeń oraz otrzymanie osadów pokoagulacyjnych o takim składzie aby możliwe było ich wykorzystanie gospodarcze. Ocenę koagulantów wykonywano na podstawie zmian wielkości fizyko-chemicznych takich jak: przewodnictwo, chemiczne zapotrzebowanie tlenu, zawiesin, azot amonowy i azototanowy, fosfor fosforanowy, metale ciężkie mierząc poziom wartości tych wskaźników w surowym ścieku i poddanym oczyszczaniu przez koagulację. W ocenie skuteczności koagulantów korzystano z wskaźników biologicznych: miano coli i coliform, miano coli typu kałowego, mianoStreptococcus typu kałowego, Salmonella sp., Salmonella paratyphi B., Shigella sp., Streptococcus faecalis, Streptococcus faecinum, Pseudomonas aeruginosa i Vibrio parahaemolyticus. Na podstawie badań w skali laboratoryjnej do prób w skali technologicznej wytypowano CaO i układ PIX-NaA1O2. Zastsowane koagulanty pozwalają na najwyższą redukcję ładunku zanieczyszczeń fizyko-chemicznych oraz biologicznych. Otrzymane w skali laboratoryjnej szlamy pokoagulacyjne charakteryzują się składem pozwalającym na ich agroutylizację lub odzysk związków tłuszczowych. Wyniki badań w skali laboratoryjnej sprawdzono w pełnej skali procesowej celem porównania i ostatecznego wyboru najlepszego koagulanta. Redukcja ładunku zanieczyszczeń za pomocą CaO w pełnej skali technologicznej okazała się najbardziej skuteczna.

EN

The sewage purification which contains the excessive quantities of phosphates and fatty fractions is one of the most difficult problems of the technological nature in the process scale. The effective way to reduce the pollutants is the use of coagulation. The first part contains the results of research on the process of the pollutants load reduction in the technological waste flux taken from the vegetable fats production with the use of coagulants which are salts of calcium, aluminium and iron (III) and the research was carried out both in the laboratory scale and the technological one. The aim of the research carried out in the lab was to determine the optimum coagulants which when used in the process scale would make it possible to reduce the pollutants load and to receive the post-coagulation sludge of the same composition to make to economic utilization possible. The evaluation of coagulants was done the bases of physical and chemical size changes such as: conductivity, the chemical oxygen demand, suspension, ammonia nitrogen, nitrate nitrogen, pgosphate phosphorus, and heavy metals demand, by measuring the level of value of these indicators in the raw sewage and the one which was exposed to purification by the coagulation process. In the evaluation of the coagulants effectiveness such bilogical indicators were used: coli titre and coliform count, coli titre of faeces type: Salomonellae sp., Salmonellae paratyphi B, Shigella sp., Streptococcus faecinum, Pseudomonas aeruginosa and Vibrio parahaemolyticus. On the basis of the research in the lab scale CaO and the PIXiNaClO2 system were chosen as the samples for the technological scale. The used coagulants made the highest physical and chemical and biological pollutants load reduction possible. Sludges, received in the scale after the coagulation process, have got thier characteristic constitutions which enable the agroutilization and the fatty compounds recovery. The results of research in the lab scale were checked in the complete process scale in order to compare and choose the best coagulant. The pollutants load reduction with the use of CaO in the full scale proved to be the highest one.