Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The application of UASB reactor in meat industry wastewater treatment

Kwarciak-Kozłowska A., Bohdziewicz J., Mielczarek K., Krzywicka A.

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2011

|

No. 7

119-128

EN

The meat industry is a branch of the food sector, which significantly affects the degradation of the environment. Consuming large amounts of water consequently produces significant quantities of water which are characterised by a high organic content and high concentration of suspended solids, inorganic salts and nutrients. The study attempted to determine the influence of the HRT and OLR on biogas production and the treatment of wastewater from the meat industry, and it was found that the most preferred treatment process carried out was at HRT 3d (OLR-0.55 kgCOD/m3d). The anaerobic process under HRT 3d obtained a considerable degree of the removal of organic pollutants from raw wastewater designated as COD (79%), BOD (77%) and TOC (73%). The concentrations of COD and BOD were 350 mg/dm3 and 363 mg/dm3 respectively. The value of TOC reached a level of 142 mg/dm3. Due to its poor quality, effluent from a UASB reactor cannot be discharged into natural water without additional treatment processes. The addition of reverse osmosis in the meat industry wastewater treatment is suggested.

PL

W badaniach podjęto próbę określenie wpływu czasu zatrzymania ścieków z zakładu mięsnego w reaktorze UASB na efektywność ich oczyszczania oraz na wielkość dobowej produkcji biogazu. HRT zmieniano w zakresie od 2 do 6 dób co wiązało się ze zmianą obciążenia komory ładunkiem zanieczyszczeń z 0,27 kgChZT/m3d do 0,82 kgChZT/m3d. Stwierdzono, że wraz ze skracaniem czasu zatrzymania z 6d do 2d, jakość ścieków ulega pogorszeniu, ale ilość produkowanego biogazu zwiększała się. Zaobserwowano, że wielkość współczynnika biogazu ulegała obniżeniu. Stwierdzono, że najkorzystniej prowadzić proces oczyszczania badanych ścieków przy HRT równym 3 doby z uwagi na dobre efekty oczyszczania i wysoki współczynnik produkcji biogazu wynoszący 0,45 dm3 biogazu/gChZT_us. Prowadzenie procesu fermentacji przy tak ustalonych warunkach pozwoliło na wysoki stopień usunięcia zanieczyszczeń oznaczanych, jako ChZT (79%), BZT5 (77%) i OWO (73%). Stężenie ChZT ścieków oczyszczonych wynosiło 350 mg/dm3, BZT5 463mg/dm3 a OWO 142 mg/dm3. Pomimo wysokiego stopnia usunięcia zanieczyszczeń z badanych ścieków nie ma jednak możliwości odprowadzenia ich do odbiornika naturalnego. Proponuje się, aby w kolejnych etapach badań podjąć próbę doczyszczania ścieków w procesie odwróconej osmozy co w przyszłości może pozwolić na zamknięcie obiegu wody na terenie zakładu.

2

Oczyszczanie ścieków z produkcji płyt pilśniowych w reaktorze UASB

Neczaj E., Krzemińska D.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2010

|

T. 13, nr 2

111-120

PL

Najważniejszym wyzwaniem w ramach procesu oczyszczania ścieków z produkcji płyt pilśniowych jest zmniejszenie zawartości w nich związków organicznych, zawiesin oraz intensywności barwy. W ostatnich latach wzrosło zainteresowanie technologiami beztlenowymi w oczyszczaniu tego rodzaju ścieków. Za stosowaniem systemów anaerobowych przemawia: mniejsza produkcja osadów ściekowych, możliwość oczyszczania ścieków wysokoobciążonych ładunkiem zanieczyszczeń, wytwarzanie energii w postaci metanu. W pracy przedstawiono wyniki badań nad możliwością zastosowania reaktora UASB w oczyszczaniu ścieków z produkcji płyt pilśniowych. Badania prowadzone były w skali laboratoryjnej w warunkach mezofilowych przy stałym hydraulicznym czasie zatrzymania, wynoszącym 3 doby, i obciążeniu substratowym w przedziale 1,3 ÷ 2,5 kgChZT/m³d. Efektywność procesu oczyszczania oceniono na podstawie stopnia usunięcia ChZT oraz produkcji biogazu. Najlepsze wyniki uzyskano przy obciążeniu substratowym reaktora wynoszącym 2 kgChZT/m³d. Dla podanych warunków prowadzenia procesu odnotowano 66% usunięcie ChZT oraz produkcję biogazu na poziomie 0,38 dm³/gChZTus d.

EN

The effluent from fiberboard manufacturing (FBM) is a specific kind of wastewater with the COD value of over 20 000 mg/l and a suspended solids content of more than 1500 mg/l. The organic components of the effluent include cellulose, lignin and resin acids. The high COD content present in this wastewater makes it suitable for anaerobic treatment however the presence of toxic or recalcitrant substances implies an additional challenge for developing a reliable biological process. Increased gas production and reduced excess sludge generation significantly improve the economics of anaerobic digestion. The concept of the Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) reactor is very simple. The reactor consists of a chamber in which the wastewater flows upward through an anaerobic sludge bed and passes in contact with the micro-organisms. In result and anaerobic degradation of the wastewater organic matter occurs. The produced biogas causes hydraulic turbulence as it moves upward through the reactor, providing adequate mixing within the system and eliminating the need for mechanical mixing. The presence of a three-phase separator at the top of the reactor, allows separation of the water phase from sludge solids and gas. In this study the treatment of fiberboard manufacturing (FBM) wastewater was carried out in a laboratory scale UASB rector. Bioreactor performance was evaluated by COD removal efficiency and biogas yield. The aim of the work was to determine the optimal organic loading rate (ORL) for a hydraulic retention time (HRT) of 3 days. The ORL range from 1.3 to 2.5 kgCOD/m³d was studied. 66% of COD removal efficiency and biogas yield of 0.38 m³biogas/kgCODremovedd were obtained in the anaerobic reactor operating at 37°C when OLR was equal to 2 kgCOD/m³d.

3

Development of the energy efficient technology for treatment of the landfill leachates

Gladchenko M., Kalyuzhnyi S.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2003

|

T. 6, nr 1

107-119

EN

Since landfill leachates frequently have a high COD (> 10 g/l) and nitrogen (> 1 g total N/l) content, an application of conventional aerobic treatment is accompanied by high energy expenses. This paper presents a substantially more energy efficient alternative based on sequenced anaerobic-aerobic treatment of landfill leachates. As a first step, the UASB reactor for the elimination of the major part of biodegradable COD and heavy metals (HM) was applied. In a subsequent step, the biofilter operating in alternative aerobic-anoxic regime was used for the removal of remaining BOD and nitrogen. Both steps were investigated at submesophilic (20 ± 2C) and psychrophilic (10 ± 2C) regimes. The laboratory testing of this concept with the real leachates from Khmet'yevo landfill (Moscow region, total COD - 10.7 ÷ 20.8 g/l, N-NH4 - 562 ÷ 822 mg/l) showed that both (submesophilic and psychrophilic) anaerobic regimes were quite efficient for COD (50 ÷ 70%) and HM (> 90%) removals. However, the subsequent submesophilic aerobic-anoxic treatment of submesophilic anaerobic effluents led to only 75% of total N removal due to COD deficiency for denitrification created by too efficient anaerobic step. On the contrary, psychrophilic anaerobic effluents (richer in COD compared to the submesophilic ones) were more suitable for subsequent aerobic-anoxic treatment giving the total N removal of 95 and 92% at 20 and 10°C, respectively. The resting BOD was negligible in both cases. Finally, iron coagulation was applied for inert COD and phosphate precipitation. The calculations based on the results obtained showed that an application of sequenced anaerobic-aerobic treatment of landfill leachate led to energy economy of 1.25 kWh per each kg of COD removed on anaerobic stage due to elimination of energy expenses for aeration. Moreover, each kg of COD removed in this way generates 0.5 m³ of biogas (70% CH4, or 11.5 kJ, or 0.5 kWh under standard efficiency of biogas conversion into electricity). Additional energy savings are expected from performing treatment at low temperature (without heating of leachates) and from substantially reduced volume of activated sludge generated.

PL

Odcieki ze składowisk odpadów często charakteryzują się wysokim ChZT (> 10 g/l) oraz zawartością azotu (> 1 g azotu całkowitego), dlatego stosowanie tradycyjnego, tlenowego procesu unieszkodliwiania wiąże się z wysokimi nakładami energetycznymi. W artykule przedstawiono znacznie korzystniejszą pod względem energetycznym alternatywę, opartą na sekwencyjnym beztlenowo-tlenowym unieszkodliwianiu odcieków. W pierwszym etapie zastosowano reaktor UASB w celu eliminacji znacznej części biodegradowalnego ChZT oraz metali ciężkich. W drugim etapie, w celu usunięcia pozostałości BZT5 i azotu, użyto filtru biologicznego działającego w warunkach tlenowo-beztlenowych. Oba etapy badań prowadzono w warunkach submezo-filnych (20 ± 2C) i psychrofilnych (10 ± 2C). Testy laboratoryjne przeprowadzone na odciekach pobranych ze składowiska w Khmet'yevo (region moskiewski, całkowite ChZT - 10,7 ÷ 20,8 g/l, N-NH4 - 562 ÷ 822 mg/l) wykazały, że warunki beztlenowe (submezofilne i psychrofilne) były efektywne ze względu na stopień redukcji ChZT (50 ÷ 70%) oraz metali ciężkich (> 90%). Jednakże podczas submezofilnego, tlenowo-beztlenowego procesu oczyszczania submezofilnych, beztlenowych odcieków uzyskano tylko 70% redukcję azotu całkowitego. Było to wynikiem deficytu ChZT podczas denitryfikacji, spowodowanego zbyt wysoką efektywnością etapu beztlenowego. Z kolei, psychrofilne, beztlenowe odcieki (bogatsze w ChZT w porównaniu do odcieków submezofilnych) okazały się bardziej odpowiednie dla późniejszego, tlenowo-beztlenowego procesu ich unieszkodliwiania, umożliwiając usunięcie 95 i 92% azotu całkowitego, odpowiednio w temperaturze 20 i 10°C. Wartości rezydualne BZT5 w obu przypadkach były pomijalnie małe. W końcowej fazie oczyszczania odcieków zastosowano koagulację związkami żelaza w celu usunięcia inertnego ChZT i wytrącenia fosforanów. Obliczenia oparte na uzyskanych wynikach wykazują, że zastosowanie sekwencyjnego beztlenowo-tlenowego procesu unieszkodliwiania odcieków ze składowiska spowodowało spadek zużycia energii o 1,25 kWh na 1 kg usuniętego ChZT podczas fazy beztlenowej, ze względu na brak napowietrzania. Dodatkowo, każdy usunięty w ten sposób kg ChZT łączy się z wytworzeniem 0,5 m³ biogazu (70% CH4), co odpowiada 11,5 kJ lub 0,5 kWh, przy standardowej wydajności przetwarzania biogazu w energię elektryczną. Istnieje możliwość uzyskania dodatkowych oszczędności energii ze względu na prowadzenie oczyszczania w niskich temperaturach (bez podgrzewania odcieków) oraz znaczną redukcję objętości wytwarzanego osadu czynnego.