Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

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

Ignatowicz Katarzyna, Smyk Joanna, Piekarski Jacek

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2020

|

Tom 22, cz. 1

526--536

EN

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

PL

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

2

Częściowa granulacja osadu czynnego w oczyszczalni ścieków pracującej w technologii SBR

Szulc Paulina, Dymaczewski Zbysław

Forum Eksploatatora

|

2020

|

Nr 3/4 (108-109)

38-44

PL

W pracy przedstawiono ogólne warunki potrzebne do rozpoczęcia procesu granulacji osadu kłaczkowatego w reaktorze osadu czynnego typu SBR. Przeprowadzone w skali laboratoryjnej badania dotyczyły możliwości przebudowy struktury osadu pod wpływem zmiany parametrów operacyjnych reaktora SBR, takich jak czas fazy sedymentacji, stopień dekantacji i naprzemienne warunki uczta-głód oraz modyfikacji dobowego cyklu pracy. Układ laboratoryjny składał się z trzech reaktorów SBR, z których jeden pracował w cyklu odzwierciedlającym pracę badanej oczyszczalni, a pozostałe dwa przy parametrach promujących tworzenie granul tlenowych. W wyniku wprowadzonych zmian parametrów układu zaobserwowano częściową granulację osadu czynnego. Wytworzony osad złożony z kombinacji kłaczków i granul charakteryzował się znacznie lepszymi właściwościami sedymentacyjnymi opisanymi indeksem osadu niż wyjściowy osad czynny pobrany z oczyszczalni. Po 30 dniach eksperymentu określono SVI30 = 55,3 ml/g oraz SVI10-30 = 18,2%, co stanowiło poprawę w stosunku do wartości początkowej (103,0 ml/g) oraz wartości uzyskanej w reaktorze referencyjnym SVI30 = 139,0 ml/g (SVI10-30 = 22,2%).

3

Glycerine as an External Source of Carbon Supporting Denitrification Process

Smyk Joanna, Ignatowicz Katarzyna, Piekarski Jacek

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2019

|

Tom 21, cz. 1

586--599

EN

Supplying external carbon sources to treated wastewater is often necessary to achieve high efficiency by wastewater treatment plants that must meet very strict requirements for reducing the nitrogen concentration. The use of conventional carbon sources brings high operating costs for wastewater treatment. It became a reason to look for other, alternative sources of organic carbon. The paper presents the effectiveness of nitrogen removal from wastewater with the use of glycerol as an external carbon source. The research was carried out during the municipal wastewater treatment process in two independent SBR-type activated sludge chambers on a laboratory scale. A single cycle of the reactor operation lasted 6 hours and included the following phases: sewage supply (2 min), mixing (anaerobic) (60 min), aeration (3.5 hours), sedimentation (1 hour) and decantation (0.5h). To one of the chambers in each cycle, after twenty minutes of the sewage supply, glycerol was added as a source of easily available organic compounds. Tests have shown that the use of glycerol as an external carbon source during wastewater treatment resulted in higher nitrogen removal efficiency than in the reactor where no external carbon source support was applied with a low level of COD value in treated wastewater. Wastewater treatment in the reactor without the addition of a carbon source resulted in the total nitrogen removal in 87.8% and ammonium nitrogen in 96.5%, whereas wastewater treatment in the reactor with the addition of glycerol resulted in the removal of total nitrogen in 93.6% and ammonium nitrogen in 98.8%. Despite the increase in the final nitrate concentration in both reactors, the nitrate concentration in the reactor using an external carbon source was lower by as much as 3.4 mg N/dm3. The COD fractions and their changes in wastewater were determined in order to find out their quantitative and percentage share. Determination of COD fraction allows to assess the susceptibility of wastewater to biological treatment, additionally indicating impurities that are difficult to decompose, which reduce the effectiveness of biological wastewater treatment. Introduction of an external carbon source in the form of glycerol to municipal sewage caused an increase in the SS fraction by 57 mg O2/ dm3, thus increasing the percentage of readily biodegradable dissolved organic compounds from 10% to 30%. The increased amount of easily available carbon compounds has contributed to the increase of denitrification rate. In the initial phase of denitrification with the addition of an external carbon source in the form of glycerol, an acceleration in the removal of nitrogen compounds by 1.9 mg N∙ dm3 /h compared to the control reactor, was observed.

PL

Dostarczanie do oczyszczanych ścieków zewnętrznych źródeł węgla często staje się niezbędne do osiągnięcia wysokiej efektywności oczyszczania ścieków, które muszą spełniać bardzo surowe wymagania dotyczące ograniczenia stężenia azotu. Zastosowanie konwencjonalnych źródeł węgla niesie za sobą wysokie koszty eksploatacyjne oczyszczalni ścieków. Stało się to przesłanką do poszukiwań innych, alternatywnych źródeł węgla organicznego. W artykule przedstawiono skuteczność usuwania azotu ze ścieków z wykorzystaniem gliceryny jako zewnętrznego źródła węgla. Badania prowadzono podczas procesu oczyszczania ścieków komunalnych w dwóch niezależnych komorach osadu czynnego typu SBR w skali laboratoryjnej. Pojedynczy cykl pracy reaktora trwał 6 godzin i obejmował takie fazy jak: doprowadzenie ścieków (2 min), mieszanie (beztlenowa) (60 min), napowietrzanie (3,5 h), sedymentację (1 h) i dekantację (0,5 h). Do jednej z komór w każdym cyklu po dwudziestu minutach od napełnienia ścieków dodawano glicerynę jako źródło łatwo przyswajalnych związków organicznych. Przeprowadzone badania wykazały, że zastosowanie gliceryny jako zewnętrzne źródło węgla podczas oczyszczania ścieków spowodowało wyższą skuteczność usuwania azotu niż w reaktorze, gdzie nie zostało zastosowane wspomaganie zewnętrznym źródłem węgla przy jednocześnie uzyskanym niskim poziomie wartości ChZT w ściekach oczyszczonych. W reaktorze bez dodatku źródła węgla usunięcie azotu ogólnego wynosiło 87,8% oraz azotu amonowego w 96,5%. Oczyszczanie ścieków w reaktorze z dodatkiem gliceryny spowodowało usunięcie azotu ogólnego w 93,6% oraz azotu amonowego w 98,8%. Pomimo wzrostu końcowego stężenia azotanów w obu reaktorach, w reaktorze z zastosowaniem zewnętrznego źródła węgla stężenie azotanów było niższe aż o 3,4 mg N/ dm3. Wyznaczono frakcje ChZT i ich zmiany w ściekach w celu ustalenia udziału ilościowego i procentowego. Wyznaczenie frakcji ChZT pozwala na ocenę podatności ścieków na oczyszczanie biologiczne, wskazując dodatkowo zanieczyszczenia trudno rozkładalne, zmniejszające efektywność biologicznego oczyszczania ścieków. Wprowadzenie zewnętrznego źródła węgla w formie gliceryny do ścieków komunalnych spowodowało wzrost frakcji SS o 57 mg O2/ dm3, zwiększając tym samym procentową zawartość związków organicznych rozpuszczonych łatwo biodegradowalnych z 10 do 30%. Zwiększona ilość łatwo przyswajalnych związków węgla przyczyniła się do zwiększenia szybkości denitryfikacji. W początkowej fazie denitryfikacji z dodatkiem zewnętrznego źródła węgla w postaci gliceryny zauważono przyśpieszenie usuwania związków azotu o 1.9 mg N∙ dm3 /h w porównaniu do reaktora kontrolnego.

4

Kinetyka usuwania związków organicznych oraz azotu i fosforu w reaktorze typu SBR w skali technicznej w warunkach zimowych

Bernat Katarzyna, Kulikowska Dorota, Waszczyłko-Miłkowska Beata, Głębocka Justyna

Ochrona Środowiska

|

2019

|

Vol. 41, nr 1

11--15

PL

Przedmiotem badań była szybkość usuwania zanieczyszczeń organicznych (oznaczanych jako ChZT) oraz azotu i fosforu ze ścieków przez osad czynny w reaktorach typu SBR pracujących w skali technicznej w warunkach zimowych. Dodatkowo sporządzono bilans związków azotu w cyklu pracy reaktora. Wykazano, że szybkość usuwania związków organicznych (ChZT) w cyklu pracy reaktora wynosiła 13,1÷18,9 gO2/(m3h), ubytek azotu amonowego następował z szybkością 5,9÷6,9 gN/(m3h), a szybkość przyrostu ilości azotanów(V) wynosiła 3,3÷4,9gN/(m3h). Uwalnianie ortofosforanów następowało w fazie napełniania i mieszania z początkową szybkością 43,2÷46,6 gP/(m3h) (stała szybkości uwalniania ortofosforanów wynosiła 0,93÷1,10 1/h), natomiast szybkość pobierania ortofosforanów – 16,8÷23,2 gP/(m3h). Badania wykazały, że całkowite utlenienie azotu amonowego następowało w ostatniej godzinie fazy reakcji, co oznaczało, że wzrost ilości azotu amonowego w ściekach dopływających do oczyszczalni może skutkować wzrostem ilości azotu w ściekach oczyszczonych. Na podstawie bilansu związków azotu w cyklu pracy reaktora SBR wykazano, że łączna ilość azotu usuniętego podczas denitryfikacji oraz wykorzystanego do syntezy biomasy wynosiła 27,02÷29,62 gN/m3, natomiast sprawność denitryfikacji była na poziomie 67,4÷75,4%.

EN

The aim of this study was to assess kinetics of organic (COD), nitrogen and phosphorus compound removal from sewage by activated sludge in SBRs operating on technical scale in a winter season. Additionally, a balance of nitrogen compounds in the operating cycle of the SBR was presented. The rate of organic compounds removal in the reactor’s working cycle was 13.1–18.9 gO2/(m3h), of ammonia removal – 5.9–6.9 gN/(m3h), while the increase in nitrates was 3.3–4.9 gN/(m3h). Orthophosphates were released in the filling and mixing phase at an initial rate of 43.2–46.6 gP/(m3h) (the rate constant was 0.93–1.10 h–1). The orthophosphate storage rate was 16.8–23.2 gP/(m3h). The study demonstrated that complete ammonia oxidation occurred in the last hour of the reaction phase, which meant that the increase in the concentration of ammonia in the influent might result in an increase in the concentration of nitrogen in the effluent. On the basis of the nitrogen compounds balance in the SBR cycle, it was determined that the total amount of nitrogen removed from the sewage by denitrification and utilized for biomass synthesis was 27.02–29.62 gN/m3, while the denitrification efficiency was at the level of 67.4–75.4%.

5

Szybkość usuwania związków azotu i fosforu podczas faz procesowych reaktora SBR

Smyk J., Ignatowicz K.

Inżynieria Ekologiczna

|

2017

|

Vol. 18, nr 6

36--40

PL

W artykule przedstawiono szybkości usuwania związków azotu i fosforu ze ścieków z zastosowaniem gliceryny jako zewnętrznego źródła węgla. Badania prowadzono podczas procesu oczyszczania ścieków komunalnych w dwóch niezależnych komorach osadu czynnego typu SBR. Do jednej z komór dodano glicerynę jako źródło łatwo przyswajalnych związków organicznych. Przeprowadzone badania wykazały, że zastosowanie gliceryny jako zewnętrzne źródło węgla podczas oczyszczania ścieków wpłynęło pozytywnie na obniżenie stężeń form azotu i fosforu. Dodatek gliceryny przyczynił się do zwiększenia szybkości usuwania azotanów w procesie denitryfikacji oraz do przyśpieszenia usuwania azotu amonowego w procesie nitryfikacji, natomiast nie stwierdzono istotnych zależności między szybkością usuwania związków fosforu a dodatkiem zewnętrznego źródła węgla w formie gliceryny.

EN

The article presents the results pertaining to the effectiveness of nitrogen removal from wastewater using glycerin as an external carbon source. The study was conducted during the process of municipal wastewater treatment in two independent chambers of activated sludge SBR. Glycerin was added to one of the chambers as a source of easily available organic compounds. The study showed that the use of glycerin as an external carbon source to wastewater treatment resulted in a positive influence on the reduction of nitrogen and phosphorus forms. The addition of glycerin contributed to an increase in nitrate removal rates in the denitrification process and to the accelerated removal of ammonium nitrate in the nitrification process; however, no significant relationship was found between the rate of phosphorus compounds removal and the addition of external carbon source in the form of glycerol.

6

Analiza porównawcza koncepcji modernizacji i rozbudowy oczyszczalni ścieków z uwzględnieniem czynników ekonomicznych

Mikosz J., Mucha Z.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2017

|

Nr 4

209--211

PL

W artykule przedstawiono analizę porównawczą dwóch wariantów modernizacji i rozbudowy oczyszczalni ścieków miejskich wykorzystującej technologię SBR. Pomimo, że oczyszczalnia charakteryzuje się dużym udziałem łatwo-rozkładalnych ścieków przemysłowych w dopływie i pracuje poprawnie, to obserwuje się niestabilność efektywności usuwania azotu spowodowana dużą zmiennością dopływu ścieków. Zaproponowane warianty modernizacji i rozbudowy znacząco różnią się rozwiązaniem procesu stabilizacji osadu. W pierwszym wariancie wykorzystuje się wydzieloną stabilizację tlenową, a w drugim mezofilową stabilizację beztlenową z wykorzystaniem biogazu. Na podstawie wykonanych badań analitycznych i symulacji komputerowych, analizie poddano koszty inwestycyjne i eksploatacyjne rozpatrywanych wariantów modernizacji oraz ich skutki środowiskowe w odniesieniu do wielkości emisji gazów cieplarnianych. Wyniki analizy pokazały, że droższy pod względem inwestycyjnym wariant ze stabilizacją beztlenową osadów, charakteryzuje się niższymi kosztami eksploatacyjnymi, co wynika z możliwości odzysku energii z biogazu, a także mniejszą emisją gazów cieplarnianych o 59 t CO2e∙ a-1. W wariancie tym uwzględnia się kogenerację energii elektrycznej z biogazu w układzie CHP, która powinna pokryć co najmniej 30% całkowitego zapotrzebowania na energię elektryczną.

EN

The paper presents the results of comparative analysis of two alternative options for upgrade and expansion of a wastewater treatment plant (WWTP) with SBR technology. Though, the WWTP receives wastewater with high content of readily biodegradable organic material of industrial origin and operates correctly, significant variations in nitrogen removal efficiency are observed due to high volatility of wastewater inflow. The proposed plant’s upgrade alternatives radically differ in regard to sewage sludge treatment. In the first option proposed is a standalone aerobic digestion of sludge, while in the second an anaerobic mesophilic digestion with utilization of biogas. Based on the results of analytical tests and computer simulations an analysis of the investment and operational costs associated with the both upgrade options and their environmental effects with regard to greenhouse gas emission were performed. The results showed that though the investment costs are higher for the anaerobic digestion option, the operational costs are noticeable smaller than for the option with aerobic digestion of sludge. Also, an emission of greenhouse gases is smaller by 59 t CO2e∙ a-1 for the anaerobic digestion option. The anaerobic digestion option assumes co-generation of electric power from biogas under CHP scheme what should cover at least 30% of total plant’s electric energy demand.

7

Application of multi-criterial analysis to evaluate the method of utilization of sludge from small wastewater treatment plants with sustainable development of rural areas

Mucha Z., Generowicz A., Wójcik W., Jóźwiakowski K., Baran S.

Environment Protection Engineering

|

2016

|

Vol. 42, nr 4

97--105

EN

A multi-criterial analysis has been proposed for choosing the optimal method of dewatering and final disposal of sludge from small wastewater treatment plants. A multi-criterial analysis is a method of compromise programming, selecting the best solution from four possible technological variants of sludge treatment. Based on these calculations, the best method from 4 variants was selected. It can be used in selection of optimal solution of sludge treatment and designing of small communities in rural areas.

8

Turbidity measurements as a tool of monitoring and control of the SBR effluent at the small wastewater treatment plant : preliminary study

Mucha Z., Kułakowski P.

Archives of Environmental Protection

|

2016

|

Vol. 42, no. 3

33--36

EN

The paper presents preliminary results of investigations on a relationship between turbidity and other quality parameters in the SBR plant effluent. The laboratory tests demonstrated a high correlation between an effluent turbidity and a total suspended solids (TSS) concentration as well as between TSS and COD. Such a relationship would help to continuously monitor and control quality of a wastewater discharge using turbidity measurement.

PL

W artykule przedstawiono wstępne wyniki badań zależności pomiędzy mętnością a innymi wskaźnikami zanieczyszczeń w ściekach oczyszczonych odpływających z oczyszczalni z reaktorami osadu czynnego o działaniu cyklicznym typu SBR. Wykonane badania potwierdzają wysoką korelację zarówno pomiędzy wartością mętności a stężeniem zawiesiny jak i pomiędzy wartością mętności a ChZT w ściekach oczyszczonych co może pozwolić na ciągłą kontrolę i sterowanie jakością ścieków odpływających do odbiornika przy zastosowaniu pomiaru mętności.

9

The influence of mixing process on wastewater treatment

Chowaniec K., Fryźlewicz-Kozak B.

Czasopismo Techniczne. Chemia

|

2014

|

R. 111, z. 2-Ch

3--10

EN

The paper deals with an influence of an aeration time on morphology of an activated sludge and Chemical Oxygen Demand (COD). The sludge tested came from a treatment plant belonging to a food industry factory.

PL

W artykule przedstawiono wpływ czasu napowietrzania na morfologię osadu czynnego oraz na chemiczne zapotrzebowanie na tlen. Badany materiał pochodził z zakładowej oczyszczalni przemysłu spożywczego.

10

Wpływ obecności węglowodorów aromatycznych (BTX) w ściekach komunalnych na proces biologicznej defosfatacji

Mrowiec B

Inżynieria Ekologiczna

|

2013

|

Nr 32

131--138

PL

W badaniach analizowano efektywność procesu biologicznej defosfatacji w warunkach występowania węglowodorów aromatycznych (BTX) w stężeniu od 1,0 do 5,3 mg/ dm3. Jako materiał badawczy zastosowano ścieki syntetyczne, ścieki komunalne oraz ścieki wzbogacone cieczą osadową. Efektywność usuwania fosforu dla ścieków z dodatkiem BTX wahała się od 36,4 do 86,3 %, natomiast w przypadku prób kontrolnych – bez BTX od 22,5 do 83,8%. Wyliczone średnie efektywności defosfatacji wynosiły: dla ścieków z BTX – 72,9%, a dla ścieków bez węglowodorów – 67,4%. Z analizy efektywności usuwania fosforu wynika, że dla niższych stężeń fosforu ogólnego w ściekach surowych uzyskano wyższą efektywność usuwania fosforu w próbach z BTX.

EN

The efficiency of biological dephosphatation under conditions of the presence of aromatic hydrocarbons (BTX) in the concentration of 1.0 to 5.3 mg/L has been investigated. As the research material synthetic wastewater, municipal wastewater and the wastewater enriched by supernatant sludge were used. Phosphorus removal efficiency in wastewater treatment process with BTX ranged from 36.4 to 86.3% while, in case of control samples from 22.5 to 83.8%. The estimated average values of dephosphatation efficiency amounted to 72.0% and 67.4% for wastewater treatment with BTX and wastewater treatment without hydrocarbons respectively. The analysis of phosphorus removal efficiency shows that for the lower values of phosphorus concentration in raw wastewater the higher efficiency of phosphorus removal in the samples with BTX were achieved.

11

Oczyszczanie ścieków poprodukcyjnych w układzie chemiczno-biologicznym: Fenton-SBR

Piaskowski K., Świderska-Dąbrowska R.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2011

|

Nr 6

235-243

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych nad oczyszczaniem ścieków powstających podczas produkcji drewnianych okien, zawierających duże ilości polioctanu winylu i kopolimeru winylu. Ścieki oczyszczano w układzie chemiczno-biologicznym. Jako pierwszy stopień zastosowano proces chemicznego pogłębionego utleniania odczynnikiem Fentona, a następnie ścieki doczyszczano w porcjowym reaktorze biologicznym SBR. W trakcie prowadzonych badań analizowano warunki panujące w reaktorach oraz wpływ dozowanych ścieków po procesie Fentona na efektywność oczyszczania oraz przebieg poszczególnych procesów biochemicznych w poszczególnych fazach procesowych cyklu SBR. Wprowadzenie chemicznego utleniania zanieczyszczeń, jako pre-oksydacji okazało się efektywną metodą zmniejszenia stężenia substancji organicznych w ściekach klejowych (>80%) oraz umożliwiło ich dalsze skuteczne doczyszczanie w procesach biologicznych.

EN

Results of laboratory tests on the treatment of sewage generated during the manufacture of wooden windows, containing large amounts of polyvinyl chloride and vinyl copolymer. Waste water is purified in a chemical-biological system. As a first step chemical process was used Fenton reagent advanced oxidation and cleaning of waste water in the biological reactor SBR. In the course of the study analyzed the conditions in the reactors and the impact of water dispensed by Fenton's process on the effectiveness of treatment and the course of the various biochemical processes in the various phases of the SBR process cycle.

12

Molasses as a carbon source for denitrification

Kulikowska D., Dudek K.

Archives of Environmental Protection

|

2010

|

Vol. 36, no. 2

35-45

EN

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

PL

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

13

Kinetics of dairy wastewater treatment in the SBR system

Wojnicz M., Anielak A.M.

Archives of Environmental Protection

|

2010

|

Vol. 36, no. 3

27-37

EN

There are two kinds of wastewater that may originate at a dairy plant: post-production and non-production waste. Dairy wastewater treatment is a process consisting of several stages. In the pre-treatment stage, fat and sand is removed from wastewater. The second stage treatment consists mainly in aerobic treatment with activated sludge, advanced oxidation methods and an anaerobic treatment. In recent years, more and more plants have been treating their wastewater in SBR type reactors, because they are flexible at work and enable the user to change conditions to suit the variable quality of raw wastewater. The research on the kinetics of the wastewater treatment process in an SBR reactor has been conducted. The removal of several factors such as nitrogen compounds, TOC, phosphorus and the kinetics of oxygen concentration and redox potential have been analyzed. The experiment was carried out in two 12 dm3 volume SBR reactors in a lab-scale. The SBR reactors were operated with a cycle time of 12 hours with three hours of filling, seven hours of aeration, an hour of sedimentation, half an hour of decantation and half an hour of technical break. In presented research average parameters of raw wastewater were: TOC 329 mg C/dm3, ammonium nitrogen 11.15 mg NNH4/dm3, and total phosphorus 15.42 mg P/dm3.

PL

Na terenie zakładów mleczarskich powstają dwa rodzaje ścieków: poprodukcyjne i nieprodukcyjne. Oczyszczanie ścieków przemysłu mleczarskiego przebiega kilkuetapowo. W oczyszczaniu wstępnym ze ścieków usuwane są min. tłuszcze i piasek. Oczyszczanie drugiego stopnia to głównie oczyszczanie tlenowe metodą osadu czynnego, ale również metody pogłębionego utlenienia, a także oczyszczanie beztlenowe. W ostatnich latach coraz więcej zakładów decyduje się na oczyszczanie ścieków w sekwencyjnych reaktorach biologicznych (SBR), ponieważ wykazują się wysokim stopniem elastyczności w działaniu, pozwalając użytkownikowi zmieniać warunki, tak, aby dopasować je do zmieniającej się jakości ścieków surowych. W przeprowadzonych badania prześledzono kinetykę oczyszczania syntetycznych ścieków przemysłu mleczarskiego w systemie SBR. Analizowano usunięcie związków azotu, fosforu, węgla organicznego a także kinetykę stężenia tlenu rozpuszczonego i potencjału redoks. Badania przeprowadzono w skali laboratoryjnej w dwóch reaktorach o pojemności 12 dm3 każdy. Reaktory pracowały w cyklu 12-godzinnym, z czego napełnianie trwało 3 godziny, napowietrzanie 7 godzin, następnie była godzinna sedymentacja, półgodzinna dekantacja i półgodzinna przerwa techniczna. W prezentowanych badaniach średnie stężenie zanieczyszczeń w ściekach surowych wynosiło: OWO 329 mg C/dm3, azotu amonowego 11,15 mg NNH4/dm3, a fosforu ogólnego 15,42 mg P/dm3.

14

Oczyszczanie ścieków z produkcji płyt pilśniowych wspomagane polem ultradźwiękowym w reaktorze SBR

Grosser A., Kamizela T., Neczaj E.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2009

|

T. 12, nr 4

295-305

PL

Przedstawiono wyniki badań nad możliwością oczyszczania mieszaniny ścieków syntetycznych o składzie odpowiadającym ściekom bytowo-gospodarczym i ścieków z produkcji płyt pilśniowych w reaktorze typu SBR. Dokonano oceny efektywności procesu na podstawie stopnia obniżenia wartości ChZT dla danych parametrów procesowych: czas zatrzymania tz (2, 4, 6, 8 d), udział objętościowy ścieków przemysłowych w mieszaninie (5, 7, 9%), amplituda oraz czas nadźwiękawiania ścieków przemysłowych (22,4 µm i 12 min oraz 48,8 µm 4 min). Badania były prowadzone w 4 reaktorach pracujących w 24-godzinnym cyklu pracy, złożonym z następujących faz procesowych: napełniania i mieszania, reakcji - mieszania i napowietrzania, mieszania, sedymentacji i dekantacji oraz przestoju. Wykonane w ramach pracy badania potwierdziły możliwość zastosowania pola ultradźwiękowego do współoczyszczania mieszaniny ścieków z produkcji płyt pilśniowych i ścieków syntetycznych. Efektywność oczyszczania ścieków wyrażona obniżeniem wartości ChZT rosła wraz ze wzrostem czasu przetrzymania ścieków w reaktorze tz lub obniżaniem obciążenia reaktorów ładunkiem zanieczyszczeń oraz zmniejszaniem udziału ścieków przemysłowych w mieszaninie doprowadzanej do reaktora. Na efektywność oczyszczania miały wpływ parametry pola ultradźwiękowego. We wszystkich reaktorach odnotowano przy zastosowaniu do kondycjonowania pola o amplitudzie 22,4 µ m i czasie ekspozycji 12 min poprawę jakości ścieków oczyszczonych oraz obniżenie wartości wskaźnika ChZT ścieków surowych w porównaniu do wyników uzyskanych dla amplitudy drgań 48,8 µm.

EN

The paper presents the results of research on co-treatment of fibreboard industry wastewater mixed with synthetic wastewater. The experiment was made in a SBR reactor. Process efficiency has been estimated basing on COD (Chemical Oxygen Demand) changes with the following process parameters: retention time (2, 4, 6, and 8 d), industrial wastewater participation in the wastewater mixture (5, 7, and 9%), industrial sewage sonification time and amplitude (24.4 µm 12 min, and 48.8 µm, 4 min). During the first stage of the research the influence of process parameters on the COD removal was studied. Industrial wastewater was prepared by means of ultrasonic field with amplitude of 48.8 µm for 4 minutes. The analysis of changes of COD removal in sewage indicated the effectiveness treatment increase, resulting from lengthened sewage retention time in the reactor. It was also observed that the increase of industrial sewage volume fraction in the wastewater mixture resulted in the decrease of organic compound removal effectiveness and lowering of the treated sewage quality. At the next stage of research the influence of industrial sewage sonification condition on treatment effectiveness was examined. The comparison was carried out for a wastewater mixture with 9% (v/v) of industrial sewage content. The vibration amplitude was dropped from 48.8 to 24.4 µm, and the exposition time was lengthened from 4 to 12 minutes. After conditioning with a 22.4 µm ultrasonic field amplitude through 12 min the increase of the treated sewage quality was observed. In comparison to the results achieved with a 48.8 µm amplitude ultrasound field, the decrease of COD value was noted. It was also observed that the change of conditions of sonification with an ultrasound field of raw industrial sewage resulted in the decrease of sewage COD index by 124 mgO2/dm3.

15

Innowacyjne rozwiązania sekwencyjnych reaktorów porcjowych stosowane w oczyszczaniu ścieków

Masłoń A. A., Tomaszek J.A.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2008

|

T. 11, nr 4

431-453

PL

W artykule podjęto się sklasyfikowania niekonwencjonalnych rozwiązań sekwencyjnych reaktorów porcjowych oraz określono, jakie efekty oczyszczania można osiągnąć w zależności od zastosowanego wariantu. Autorzy zaproponowali podział sekwencyjnych reaktorów porcjowych, uwzględniając konfigurację procesów oraz rodzaj stosowanej biomasy. W pracy przedstawiono szereg nowatorskich koncepcji reaktorów SBR. Zaprezentowano systemy CFSBR i SFBR oraz MSBR, służące do realizacji nietypowego oczyszczania ścieków. Dokonano przeglądu systemów porcjowych z biomasą granulowaną GSBR oraz z błoną biologiczną SBBR. Omówiono zarówno grupę reaktorów z biomasą wspomaganą zeolitami i węglem aktywnym, jak również grupę sekwencyjnych reaktorów membranowych SBMBR. Przedstawiona w pracy systematyka nowatorskich systemów SBR daje możliwość ich szerokiego wyboru w zależności od rodzaju i składu ścieków, wielkości układu oraz wymaganej jakości odpływu. Na podstawie analizy danych zawartych w piśmiennictwie można stwierdzić, że technologię biologicznego sekwencyjnego oczyszczania ścieków można łatwo poprawić ze względu na jej elastyczność. Modyfikacja konwencjonalnego reaktora SBR poprzez zastosowanie przedstawionych w pracy rozwiązań pozwala na modernizację istniejących już oczyszczalni, których sprawność jest za niska w stosunku do bieżących potrzeb.

EN

The studies conducted into the improvement in wastewater treatment processes efficiency and optimization in sequential systems cause a continual evolution of applied methods. Recently the classical sequencing batch reactors have themselves become the object of many modifications in which an increase in the efficiency of pollution removal from wastewater or only an intensification of individual processes like nitrification, denitrification are the aim. In this paper innovative types of sequencing batch reactor were presented. With regard to the inflow and outflow characteristic of wastewater, Continuous Flow Sequencing Batch Reactors as well as Sequencing Fed-Batch Reactors were distinguished. MSBR reactors were also described considering their application in the atypical wastewater treatment with the use of a coagulation or filtration processes. A group of sequencing reactors GSBR with an aerobic granular sludge were presented. The article contains an extensive review of Sequencing Batch Biofilm Reactors with moving bed, fixed bed and periodically submerged fixed bed. A group of reactors with zeolites and activated carbon addition to biomass as well as membrane reactors SBMBR were described. The systematics of the new SBR systems were introduced in this paper, and possibility of their wide choice depending on wastewater type and composition, sizes of system and required quality of outflow was discussed. The selection of parameters and choice of modified system will be determined by the achievement of the anticipated effects of wastewater treatment. On the basis of information contained in literature it has been possible to affirm that biological sequential wastewater treatment technology can be easily improved thanks to its elasticity. The modification of a conventional SBR using the solutions introduced in this paper allows to consider modernization of existing WWTP-s whose efficiencies are too low in relation to current needs.

16

Efektywność oczyszczania ścieków komunalnych w reaktorze SBR ze złożem ruchomym

Podedworna J., Żubrowska-Sudoł M.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2008

|

Nr 9

18-21

17

Dyskusja sposobów oceny efektywności biochemicznych procesów jednostkowych zachodzących podczas oczyszczania ścieków w reaktorze SBR

Podedworna J., Żubrowska-Sudoł M.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2007

|

Nr 5

20-24

EN

Characteristics of the ways of estimating the efficiency of unit biochemical processes that take place during sewage treatment in a SBR type reactor. Comparing the characteristics of in- and outflowing sewage. Considering the diluting of inflowing raw sewage with treated sewage left over from previous cycle. Considering partial efficiencies of analysed processes defined in monitoring analysis. Showing how the results of monitoring analysis allow for quality and quantity evaluation of the biochemical processes taking place in the reactor.

18

Municipal sewage treatment in SBR-compact systems

Mańczak M.

Environment Protection Engineering

|

2007

|

Vol. 33, nr 1

103-111

EN

Although there is a significant potential for the application of the SBR (Sequencing Batch Reactor) concept, most of the SBR systems so far have been successfully used for the treatment of municipal and industrial wastewater. A major requisite for an effective operation of the SBR is the inflow of raw wastewater into the system. Single SBR plants need the application of retention tanks. It is comparatively easy to combine the SBR with a retention tank placed on the top of the reactor. Such a system is referred to in this contribution as a SBR-compact. The advantages of the upper retention tank over the lower one have been listed elsewhere. This contribution presents the results of a case study. Our study has shown that the removal efficiencies in SBR-compact for municipal wastewater were high, despite a high influent concentration of COD, total nitrogen and total phosphorus.

PL

Reaktory SBR są jednym z urządzeń stosowanych do biologicznego oczyszczania ścieków. Istotnym warunkiem ich prawidłowej pracy jest sposób zasilania ściekami surowymi. W przypadku pojedynczego reaktora SBR niezbędne jest stosowanie zbiorników retencyjnych. Stosunkowo łatwo można powiązać konstrukcyjnie reaktor SBR ze zbiornikiem retencyjnym usytuowanym na jego koronie. Układ taki jest nazywany reaktorem SBR-kompakt. Przewagę górnego zbiornika nad zbiornikiem dolnym wykazano wcześniej. Przedstawiono wyniki badania skuteczności oczyszczania ścieków komunalnych na przykładzie kilku dolnośląskich oczyszczalni SBR. Badania wykazały bardzo dobrą skuteczność usuwania zanieczyszczeń ze ścieków, które charakteryzowały się wysokim ChZT oraz wysokimi stężeniami azotu ogólnego i fosforu.

19

Wpływ sezonowych zmian temperatury na właściwości sedymentacyjne osadu czynnego

Cytawa S., Mędrzycka K., Tomczak-Wandzel R.

Ekologia i Technika

|

2007

|

R. 15, nr 2

39-43

PL

Przedstawiono badania dotyczące wpływu temperatury na właściwości sedymentacyjne osadu czynnego w dwóch komunalnych oczyszczalniach ścieków. Badania prowadzono w oczyszczalni ścieków wyposażonej w reaktory SBR w Swarzewie oraz w oczyszczalni z systemem przepływowym w Helu. Właściwości sedymentacyjne osadu określano oznaczając indeks osadu oraz mierząc czas jego sedymentacji bezpośrednio w komorach SBR. Jesienią i zimą obserwowano pogorszenie właściwości sedymentacyjnych osadu czynnego, natomiast latem właściwości te ulegały znacznej poprawie. Sezonowe zmiany opadalności osadu związane są z ze zmianami temperatury oraz zmianą składu populacji bakterii osadu czynnego (bakterie nitkowate). Na rozwój tych bakterii wpływała nie tylko temperatura, lecz także intensywność napowietrzania oraz dostępność substancji pożywkowych.

EN

The effect of temperature on setting properties of activated sludge in wastewater treatment plants (WWTP) has been investigated. The objects were WWTP in Swarzewo, operating as typical SBR and WWTP in Hel with continuous slow. Settling properties were evaluated based on Sludge Vohime Index (SV1, in both WWTP) and direct sludge settle ability, measured in the SBR chamber (in Swarzewo). It has been found that seasonal changes of settling properties of the sludge are combined with the temperature variation. During autumn and winter, when temperature is lower, the worsening of settle ability is commonly observed, At spring, the continuous improvement of sludge sedimentation properties with the temperature rise is visible. These observations are the results of changes in biological composition of the activated sludge culture, especially filamentous bacteria population, depending on the temperature change. The intensity of bacteria composition changes depends not only on temperature and such parameters like aeration conditions and substrate availability are very important too.

20

Wstępne badania wpływu natleniania na działanie reaktora SBR

Witkowska E.

Inżynieria Ekologiczna

|

2006

|

Nr 14

30-40

PL

Badano wpływ zastosowania czystego tlenu na działanie sekwencyjnego reaktora biologicznego (skala laboratoryjna). Przeanalizowano sześć różnych układów technologicznych. Zaprezentowano wartości parametrów w dopływie i odpływie. Omówiono badanie monitoringowe oraz zmiany sumarycznej efektywności procesów jednostkowych. Przedstawiono nietypowy przebieg procesu sedymentacji osadu.

EN

Use of pure oxygen in Sequencing Batch Reactor (laboratory scale) was studied and carefully analyzed under 6 different technological schemes. The parameters of influent and effluent are discussed. Some monitoring analyses and changes of summary efficiency of unitary processes are presented. The atypical sedimentation process is described.