Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Skuteczność usuwania związków biogennych w filtrach piaskowych z poziomym przepływem ścieków

Jóźwiakowski K.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2017

|

T. 17, z. 4

37--48

PL

W pracy zaprezentowano wyniki efektywności usuwania związków biogennych w filtrach piaskowych. Badania prowadzono w modelowej oczyszczalni ścieków składającej się z osadnika wstępnego i dwóch filtrów piaskowych z poziomym przepływem. Efekty usuwania azotu amonowego, azotu ogólnego i fosforu ogólnego określono w warunkach obciążenia hydraulicznego ściekami: Q1= 1,44; Q2= 1,08; Q3 = 0,72 dm3∙d-1 w złożu tlenowym – odkrytym (I) i beztlenowym – przykrytym (II). Największą efektywność usuwania azotu amonowego (37%) i azotu ogólnego (39%) odnotowano w warunkach przepływu Q2, natomiast w przypadku fosforu ogólnego największą efektywność stwierdzono w warunkach przepływu Q3 (69%). Większą skuteczność usuwania azotu ogólnego, azotu amonowego oraz fosforu ogólnego uzyskiwano w I złożu tlenowym, natomiast mniejszą w II złożu beztlenowym. Wykazano, że filtry piaskowe z poziomym przepływem ścieków nie zapewniają skutecznego usuwania związków biogennych i nie powinny być stosowane do oczyszczania ścieków, gdyż stanowią zagrożenie zanieczyszczeniem wód podziemnych i powierzchniowych. Podstawową przyczyną małej skuteczności usuwania związków amoniaku w tego typu systemach jest niedostateczna zawartość tlenu w oczyszczanych ściekach, co skutkuje nieprawidłowościami w przebiegu procesu nitryfikacji.

EN

The paper presents the results of the efficiency of biogenic compounds removal in a sand filters. The investigations were carried out on a model wastewater treatment plant consisting of a preliminary sedimentation tank and two sand filters with a horizontal flow of wastewater. The efficiency of ammonia nitrogen, total nitrogen and total phosphorus removal was analyzed for wastewater hydraulic loads: Q1= 1.44; Q2 = 1.08; Q3= 0.72 dm3∙d-1 on the aerobic (I) and anaerobic (II) bed. The best efficiency of ammonium nitrogen (37%) and total nitrogen (39%) removal was obtained with the Q2 hydraulic load, whereas for phosphorus (69%) was it by the Q3 hydraulic load. I has been observed that the best effects of total nitrogen, ammonium nitrogen and total phosphorus removal were achieved usually in the aerobic bed I but it was worse in the anaerobic bed II. It has been shown that sand filters with a horizontal flow provide a small efficiency of biogenic substances and thus should not be used for sewage treatment since they may pollute groundwater or surface water. The main reason of a small efficiency of ammonium removal in such systems is the lack of oxygen in the treated sewage and that is why the processes of biological removal of nitrogen compounds do not proceed appropriately.

2

Efficiency of organic substance removal in a hybrid sand filter with horizontal flow

Jóźwiakowski K.

Journal of Water and Land Development

|

2017

|

no. 35

95--100

EN

The paper presents the results of the research about the efficiency of organic substance removal in a hybrid sand filter. The investigations were carried out on a model wastewater treatment plant consisting of a preliminary sedimentation tank and two sand filter with a horizontal flow of wastewater (aerobic and anaerobic beds). The efficiency of BOD5 and COD removal was analysed for different wastewater hydraulic load levels: 0.72; 1.08; 1.44 dm3·d–1. The best efficiency of BOD5 and COD removal was obtained when the hydraulic load level was 1.08 dm3·d–1, respectively 83.8 and 72.3%. The average values of BOD5 and COD in the treated wastewater were significantly higher than the values deemed acceptable by relevant regulations in Poland. Based on the studies in the analyzed case, it was found that, sand filters with horizontal flow, do not guarantee high effluent treatment effect of typical household wastewater. In order to obtain a better efficiency of organic substance removal in a hybrid sand filter wastewater need to be oxygenate before being carried to these systems.

PL

W pracy zaprezentowano wyniki dotyczące efektywności usuwania substancji organicznej w hybrydowych filtrach piaskowych. Badania prowadzono w modelowej oczyszczalni ścieków składającej się z osadnika wstępnego i dwóch filtrów piaskowych z poziomym przepływem. Efektywność zmniejszania BZT5 i ChZT była analizowana w warunkach różnego obciążenia hydraulicznego ściekami: 0,72; 1,08; 1,44 dm3·d–1. Najlepsze efekty obniżania BZT5 i ChZT uzyskano w warunkach obciążenia hydraulicznego na poziomie 1,08 dm3·d–1, odpowiednio 83,8 i 72,3%. Średnie wartości BZT5 i ChZT w oczyszczonych ściekach były zazwyczaj większe niż dopuszczalne w odpowiednich przepisach w Polsce. Na podstawie badań w analizowanym przypadku stwierdzono, że filtry piaskowe o przepływie poziomym nie dają gwarancji wysokiej sprawności oczyszczania ścieków bytowych. W celu uzyskania lepszych efektów eliminacji substancji organicznej w filtrach piaskowych konieczne jest napowietrzanie ścieków przed doprowadzeniem ich do tych systemów.

3

New Approach to Modelling if Sand Filter Clogging by Septic Tank Effluent

Nieć J., Spychała M., Zawadzki P.

Journal of Ecological Engineering

|

2016

|

Vol. 17, nr 2

97--107

EN

The deep bed filtration model elaborated by Iwasaki has many applications, e.g. solids removal from wastewater. Its main parameter, filter coefficient, is directly related to removal efficiency and depends on filter depth and time of operation. In this paper the authors have proposed a new approach to modelling, describing dry organic mass from septic tank effluent and biomass distribution in a sand filter. In this approach the variable filter coefficient value was used as affected by depth and time of operation and the live biomass concentration distribution was approximated by a logistic function. Relatively stable biomass contents in deeper beds compartments were observed in empirical studies. The Iwasaki equations associated with the logistic function can predict volatile suspended solids deposition and biomass content in sand filters. The comparison between the model and empirical data for filtration lasting 10 and 20 days showed a relatively good agreement.

4

Zmniejszenie powierzchni infiltracji ścieków do gruntu dzięki zastosowaniu filtrów doczyszczających

Spychała M., Mazurkiewicz J.

Inżynieria Ekologiczna

|

2016

|

Nr 47

82--88

PL

Celem artykułu było określenie możliwości i celowości zastosowania filtrów doczyszczających przed odprowadzaniem ścieków do ziemi w kontekście spełnienia warunków aktualnego Rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 18 listopada 2014 r. w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi, oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego. Ze względu na spodziewane w praktyce zastosowanie i popularność jako warianty porównawcze zastosowano reaktory o bardzo prostej konstrukcji. Porównano uśrednione wartości zmniejszenia BZT5, ChZTCr i zawiesiny ogólnej dla trzech technologii filtrów doczyszczających: złoża biologicznego zraszanego z naturalną wentylacją, filtra piaskowego odkrytego oraz filtra włókninowego. Dodatkowo jako czwarty wariant zaprezentowano prosty model matematyczny i pozwalający na oszacowanie BZT5 na odpływie z biologicznego złoża zraszanego celem zinterpretowania danych empirycznych. Model ten mimo dużej przydatności jest rzadko stosowany w naszym kraju. Stwierdzono możliwość zmniejszenia powierzchni infiltracji (rozsączania) na skutek zastosowania filtrów doczyszczających (powierzchnia po redukcji stanowi 38–63% powierzchni wejściowej). W przypadku dużego pierwotnego zapotrzebowania powierzchni pod drenaż rozsączający zysk w kosztach (kilka tysięcy złotych) wynikający z jej zmniejszenia może nawet znacząco przekraczać koszt zakupu taniego filtra doczyszczającego. Dodatkowo zmniejszenie zajętej powierzchni działki (w skrajnych przypadkach nawet o 100 m2), dzięki zastosowaniu filtra doczyszczającego, umożliwia wykorzystanie niezajętej powierzchni na inne cele i daje w ten sposób dodatkową korzyść ekonomiczną.

EN

The aim of the article was to determine the feasibility and advisability of the use of secondary filters applied before discharge of wastewater into the ground in the context of the fulfillment of the conditions of the current Regulation of the Minister of Environment of 18 November 2014 on the conditions to be met during the discharge of wastewater into the water or the ground and on substances particularly harmful to the aquatic environment. Due to expected in practice, an application and popularity, as compared variants, reactors having a very simple construction were used. The average values of removal of BOD5, COD and total suspended solids for three secondary filters technologies: biological trickling filter with natural ventilation, sand filter and nonwoven filter were compared. Additionally, as a fourth option a simple mathematical model has been presented. This model allows to estimate of BOD5 at the outflow from biological trickling filter and to verify the empirical data. Despite a large usefulness, it is rarely used in our country. It has been found the possibility of reduction of the infiltration area (surface area after reduction is 38–63% of the initial value) due to the application of secondary filters. In the case of a high initial demand of the terrain area for drainage localization the benefit in costs resulting from the reduction (several thousand of PLN) or may even significantly exceed the cost of buying and installing a cheap secondary filter. In addition, reduction the occupied area of the lot (in extreme cases up to 100 m2) by using the secondary filter allows to use the unoccupied space for other purposes, and thus gives additional economic advantage.

5

Wpływ obciążenia hydraulicznego filtrów piaskowych o przepływie pionowym na wartość wybranych wskaźników w ściekach oczyszczonych

Chmielowski K.

Instal

|

2008

|

nr 10

46-49

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczące wpływu obciążenia hydraulicznego filtrów piaskowych o przepływie pionowym na stężenie zanieczyszczeń w ściekach oczyszczonych. Badania przeprowadzono na czterech filtrach piaskowych o przepływie pionowym zlokalizowanych w Moszczenicy Wyżnej koło Starego Sącza. Filtry te stanowiły drugi stopień oczyszczania ścieków w przydomowych oczyszczalniach (I stopień stanowił osadnik gnilny). Badania przeprowadzono w okresie od lutego 2004 do maja 2006. Zbadano ilość ścieków dopływających do poszczególnych oczyszczalni, stężenia zanieczyszczeń ścieków wstępnie oczyszczonych (po osadniku gnilnym) oraz ścieków oczyszczonych (po filtrze piaskowym). Analizie fizykochemicznej poddano trzy wskaźniki zanieczyszczeń z grupy podstawowej: BZT5, ChZTCr oraz zawiesinę ogólną. Na podstawie zebranych wyników ustalono zależności pomiędzy obciążeniem hydraulicznym filtrów piaskowych o przepływie pionowym a stężeniem zanieczyszczeń w ściekach oczyszczonych. Współczynniki korelacji między tymi zmiennymi wyniosły odpowiednio: dla BZT5 – r = 0,39; dla ChZTCr – r = 0,47; dla zawiesiny ogólnej – r = 0,65.

EN

The article presents results of research concerning influence of hydraulic load of vertical flow sand filters on treated sewage concentration. The research was carried out on four vertical flow sand filters located in Moszczenica Wyżna near Stary Sącz. These filters were the second stage of sewage treatment in household sewage treatment plants (1st stage of treatment was septic tank). Analyses were carried out from February 2004 until May 2006. Amount of sewage which flew in each sewage treatment plants was analysed, as well as concentrations of initially treated sewage pollutants (after the septic tank) and treated sewage (after the sand filter). Three indexes of pollutants from the basic group were physicochemically analysed: BOD5, CODCr and total suspended solids. On the basis of gained results relations between hydraulic load of vertical flow sand filters and pollutants concentration in treated sewage were established. Coefficients of correlation between these variables were respectively: for BOD5 – r = 0,39; for CODCr – r = 0,47; for total suspended solids – r = 0,65.

6

Średnica uziarnienia filtrów piaskowych o przepływie pionowym jako czynnik różnicujący wartości wybranych wskaźników zanieczyszczeń w ściekach oczyszczonych

Chmielowski K.

Instal

|

2008

|

nr 10

42-45

PL

W artykule przedstawiono średnicę uziarnienia filtrów piaskowych o przepływie pionowym, jako czynnik różnicujący wartości wybranych wskaźników zanieczyszczeń w ściekach oczyszczonych. Badania przeprowadzono na modelu kolumnowym składającym się z pięciu kolumn z PCV średnicy 200 mm. Materiał wypełniający kolumny stanowił piasek i drobny żwir o średnicy d10 od 0,28 do 4,28 mm. Badania przeprowadzono w okresie od marca 2005 do lutego 2006. Do modelu dopływały ścieki wstępnie oczyszczone w osadniku gnilnym. Badaniami fizykochemicznymi objęto trzy wskaźniki zanieczyszczenia ścieków: BZT5, ChZTCr oraz zawiesinę ogólną. Zbadano statystycznie, czy różnice pomiędzy średnimi stężeniami badanych wskaźników w ściekach oczyszczonych z poszczególnych kolumn modelu są istotne. Cel ten osiągnięto poprzez przeprowadzenie analizy jednoczynnikowej wariancji. Do wskazania, pomiędzy którymi grupami różnice średnich stężeń zanieczyszczeń są najbardziej istotne wykorzystano test post hoc (użyto do tego celu test Scheffego).

EN

The article presents diameter of grain sizes in vertical flow sand filters as a factor that differentiates values of chosen indexes of pollutants in treated sewage. The research was carried out on a column model which consisted of five PVC columns of 200mm diameter. The filling material for columns was sand and small gravel of d10 diameter from 0,28 to 4,28mm. Analyses were carried out in the period from March 2005 to February 2006. Initially treated sewage in the septic tank flew into the model. Three indexes of sewage pollutants were physicochemically analysed: BOD5, CODCr and total suspended solids. It was statistically defined if differences between mean concentrations of analysed indexes in treated sewage from each column of the model are important. This aim was achieved by one – way analysis of variance. To indicate, between which groups differences between mean pollutants’ concentrations are the most important, post hoc test was used (Scheffe test).

7

Porównanie wyników symulacji procesu filtracji wody w filtrze pośpiesznym dla stałej i zmiennej prędkości filtrowania

Wojciechowska K.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2006

|

T. 9, nr 4

421-434

PL

Porównano wyniki symulacji procesu filtracji wody w filtrze pośpiesznym dla stałej i malejącej liniowo w cyklu prędkości filtrowania. Realizacja symulacji dla zmiennej prędkości filtrowania była możliwa po wcześniejszym dokonaniu przez autorkę [1] modyfikacji klasycznego modelu współczynnika filtracji, obowiązującego dla stałej prędkości, do postaci możliwej do zastosowania w modelu procesu ze zmienną (malejącą liniowo w czasie cyklu) prędkością filtracji oraz określeniu zależności pomiędzy masowym a objętościowym stężeniem zanieczyszczeń odłożonych w złożu. Wyniki przeprowadzonych w pracy symulacji numerycznych przedstawiono w postaci wykresów 3D i 2D. W uzyskanych wynikach dla procesu filtracji ze zmienną prędkością filtrowania pokazano, że dla typowych parametrów prowadzenia procesu rozkłady zanieczyszczeń w filtrowanej wodzie dla stałej i malejącej w cyklu filtracyjnym prędkości filtrowania mają podobny charakter jakościowy w początkowej fazie cyklu filtracji. Efekt będący konsekwencją ujemnego współczynnika filtracji, występującego w procesie z malejącą prędkością, pojawia się dopiero pod koniec cyklu filtracji. W przypadku malejącej prędkości filtracji funkcja stężenia zanieczyszczeń odłożonych w złożu jest bardziej "płaska" niż dla prędkości stałej, czyli zanieczyszczenia są bardziej równomiernie rozłożone wzdłuż głębokości złoża, co jest efektem korzystnym ze względu na czas trwania cyklu filtracyjnego. W przypadku rozkładu ciśnień zasadnicza zmiana w wynikach symulacji dla procesu ze zmienną prędkością filtrowania pojawia się dopiero pod koniec cyklu filtracji i jest konsekwencją różnic, w rozkładzie zanieczyszczeń odłożonych w złożu, dla procesu ze stałą i zmienną prędkością.

EN

In the paper simulation results of water filtration process for: i) constant, and ii) decreasing linearly in time, filtration velocity are presented, analyzed and compared. Simulation of filtration for decreasing filtration velocity is possible due to generalization of filtration coefficient model given by Ives onto the case of variable filtration velocity as well as determination of bulk concentration of particles deposited in the bed as function of mass concentration of particles and filtration velocity. Simulation results for the concentration of particles in the filtered water, concentration of particles deposited in the bed and the pressure in the bed are presented as 3D and 2D plots for linearly decreasing velocity of filtration and for generalized coefficient of filtration. They are consistent in quality with the values obtained in the physical process and exhibit phenomena like: filling up of consecutive bed layers to their assumed accumulative capacity and filtration front shift. It was shown that for typical parameters of filtration process in the initial phase of filtration cycle concentration of particles in filtered water for constant and decreasing filtration velocity are similar. Effect of negative filtration coefficient become visible at the end of filtration process when particles absorbed for higher velocity on sand grains are detached back to the filtered water. Due to this, concentration of particles in filtered water can be higher than inlet concentration. In the case of decreasing velocity of filtration concentration of particles deposited in the bed the function of bed depth is more flat than this for constant filtration velocity or in other words particles are deposited more uniformly what is profitably with respect to length of filtration cycle. In the case of pressure distribution similarly as for concentration difference between simulations for constant and decreasing filtration velocity occurs at the end of filtration cycle. Higher concentration of particles deposited in deeper part of the bed causes more uniform distribution of the pressure in the bed. The developed numerical model may serve as a new tool for development and control of water treatment plants working with slowly variable filtration rate.

8

Oczyszczanie ścieków mleczarskich na filtrach piaskowych okresowo zalewanych

Gregorczyk U., Woszczyk E., Apolinarski M.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2002

|

Nr 8

287-291

EN

Research model scheme. Balance of organic substance contents and nitrogen compounds in dairy sewage for periodically flooded sand filter. Waste removal efficiency depending on filter surface load.

9

Elimination of manganese from groundwater by rapid sand filtration.

Olańczuk-Neyman K., Bray R.

Archiwum Ochrony Środowiska

|

1998

|

Vol. 24, no. 3

23-35

EN

Investigation results on a model technical scale to implement the second stage of the groundwater treatment are presented. The investigation was aimed at eliminating manganese from groundwater containing increased concentration of ammonia nitrogen after deironing process. The experimental work was carried out at the 'Letniki' water treatment plant near Elbląg over a period of 10 months. The raw water contains a relatively high quantity of iron ranging from 3,6 to 6,8 mg/dm3, ammonia nitrogen amounting from 1,98 to 2,66 mg/dm3, and manganese 1,0 to 2,42 mg/dm3. The have been applied second-stage filters with quartz sand filter bed. After two months use of the filters a high effectiveness of eliminating ammonia nitrogen and manganese in water was obtained. The content of manganese in water was reduced from 0,32 mg/dm3 to approx. 0,050 mg/dm3, and ammonia nitrogen from approx. 0,31 mg/dm3 to 0,17 mg/dm3. And so the water has fully satisfied the Polish Standards for drinking water. Effective elimination of manganese from water using mature sand filters depended on removal of ammonia nitrogen by nitrification process.

PL

Przedstawiono wyniki badań w skali modelowej i w skali technicznej nad zastosowaniem drugiego stopnia uzdatniania wód podziemnych. Celem badań było usunięcie manganu z wód podziemnych po procesie odżelaziania zawierających podwyższone stężenie azotu amonowego. Prace eksperymentalne prowadzono przez okres 10 miesięcy na stacji uzdatniania wód podziemnych 'Letniki' k. Elbląga. Woda surowa (zbiorcza) zawiera stosunkowo wysoką zawartość żelaza w granicach od 3,9 do 6,8 mg/dm3 , azotu amonowego od 1,98 do 2,66 mg/dm3 i manganu od 1,0 do 2,42 mg/dm3. Zastosowano filtry drugiego stopnia wypełnione złożem piasku kwarcowego. Po dwumiesięcznym okresie wpracowania filtrów uzyskano wysoką efektywność eliminacji azotu amonowego i manganu. Zawartość manganu w wodzie zmalała z 0,32 mg/dm3 do 0,05 mg/dm3, a azotu amonowego z 0,31 mg/dm3 do 0,17 mg/dm3, a zatem woda w pełni spełniała wymagania stawiane wodzie do picia zgodnie z Polskimi Normami. Niezbędnym warunkiem dobrej efektywności eliminacji manganu na złożach filtracyjnych było zasiedlenie ich przez bakterie nitryfikacyjne i usunięcie azotu amonowego na drodze nitryfikacji.