Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analysis of aerobic and anaerobic sewage sludge disposal concepts

Bartkowska Izabela, Wawrentowicz Dariusz, Dzienis Lech

Ekonomia i Środowisko

|

2022

|

nr 2

203--221

EN

The article aimed to analyze the concept of modernisation of sludge management prepared for an exemplary sewage sludge treatment plant. Four variants of solutions, based on different processes, aerobic (oxygenic), anaerobic or – aerobic – anaerobic, were discussed. The article presents the characteristics of essential elements of the proposed solutions. The technical and technological parameters of each of the variants are exposed. The expected capital expenditure and basic operating costs are presented. A cost-effectiveness analysis of the options has also been carried out. The analysed technological processes ensure obtaining hygienically and sanitary safe end products. They contribute significantly to minimising the amount of sewage sludge. The most economically efficient, with the lowest average annual costs, is the variant with the application of anaerobic thermophilic-mesophilic sludge stabilisation. The highest average annual costs were obtained for the variant with drying and incineration of sludge.

PL

Celem artykułu była analiza koncepcji modernizacji gospodarki osadowej opracowanych dla przykładowej oczyszczalni ścieków. Omówiono cztery warianty rozwiązań, oparte na różnych procesach, tlenowych, beztlenowych czy tlenowo-beztlenowych. W artykule przedstawiono charakterystykę istotnych elementów proponowanych rozwiązań. Wyeksponowane zostały parametry techniczno-technologiczne każdego z wariantów. Zaprezentowano przewidywane nakłady inwestycyjne i podstawowe koszty eksploatacyjne. Wykonana została również analiza efektywności kosztowej wariantów. Analizowane procesy technologiczne zapewniają otrzymywanie bezpiecznych pod względem higieniczno-sanitarnym produktów końcowych. W znacznym stopniu przyczyniają się do minimalizacji ilości osadów ściekowych. Najbardziej efektywnym pod względem ekonomicznym, charakteryzującym się najniższymi średniorocznymi kosztami, jest wariant z zastosowaniem beztlenowej termofilowo-mezofilowej stabilizacji osadów. Najwyższe średnioroczne koszty uzyskano w przypadku wariantu z suszeniem i spalaniem osadów.

2

Characteristics of Sludge Node Operation at Wastewater Treatment Plant in Żory

Zdebik Dariusz, Zawadzki Piotr, Pieczonka Michał

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2019

|

Tom 21, cz. 2

1445--1460

EN

The purpose of this work was to analyze work of the sludge part of the wastewater treatment plant in Żory. During the analysed period (years 2015-2017) the wastewater treatment plant in Żory worked in conditions typical for the municipal facilities. The characterization of the sludge generated in the wastewater treatment process has also shown that the sludge properties are typical for the municipal wastewater treatment plants. Based on the data provided by the PWiK Sp. z o. o. in Żory. the characteristics of the technological process were made. This characteristics in a detailed way includes the sludge part of the treatment plant. The analysis of the functioning of the sludge part was performed and the influence of the pollutants load in leachates on the effectiveness of work in the main technological line was characterized. Studies on the functioning of the sludge part showed discrepancies between the design status of the wastewater treatment plant and the real state. This is due to the increasing amount of the wastewater flowing into the treatment plant and the associated increase in the amount of the occurring sludge. The belt press and the digested sludge tank are particularly loaded. The belt press works for about 11.9 h/d with assumed 4.1 h/d. In turn. the residence time of the sludge in the digested sludge tank is about 3 times shorter than assumed. Despite the observed. increasing concentrations of pollutants and the amount of treated wastewater. the plant meets the legal requirements regarding the quality of the wastewater discharged to the receiver by the water-legal permit and the Regulation of the Minister of the Environment. Based on the results of laboratory tests of the wastewater and leachates generated in the process of dewatering on the filter presses. their impact on the efficiency of treatment in the main technological line was characterized. The amount of leachates in relation to the amount of the wastewater flowing into the treatment plant was 1.8%. The leachates had high content of ammonium nitrogen. total phosphorus and total suspended solids. The average concentrations of these parameters were: SNNH4 = 592.6 mg/dm3, SNog = 664.8 mg/dm3, SPog = 197.7 mg/dm3 and SZog = 1100.9 mg/dm3. The average values of BOD5 and COD indices were SBOD5 = 66.4 mg/dm3, and SCOD = 386.9 mg/dm3. The leachates coming from the filter presses carried a significant load of total phosphorus. which constituted on average 27.3% of the total load flowing into the treatment plant. as well as the total suspension and total nitrogen. which maximum load constituted 7.3% (Zog) and 11.8% (Nog) of the total load flowing into the treatment plant. The ratio of COD/BOD5 indices of pollutants of the leachates from the presses was 5.83. which indicated the introduction of hardly biodegradable compounds into the main technological line. In order to increase the efficiency of nitrogen removal in the main technological line it was proposed the implementation of deammonification process of the leachates from the sludge dewatering. aiming to reduce the ammonium nitrogen load. introduced to the biological part of the treatment plant.

PL

Celem niniejszej pracy była analiza pracy części osadowej oczyszczalni ścieków w Żorach. Oczyszczalnia ścieków w Żorach w analizowanym okresie (lata 2015-2017) pracowała w warunkach typowych dla miejskich obiektów komunalnych. Również charakterystyka osadów powstających w procesie oczyszczania ścieków wykazała. że właściwości osadów są typowe dla miejskich oczyszczalni ścieków. Na podstawie danych udostępnionych przez PWiK Sp. z o.o. w Żorach. dokonano charakterystyki procesu technologicznego. Charakterystyka w sposób szczegółowy uwzględnienia część osadową oczyszczalni. Dokonano analizy funkcjonowania części osadowej oraz scharakteryzowano wpływ ładunku zanieczyszczeń w odciekach na skuteczność pracy w głównym ciągu technologicznym. Badania dotyczące funkcjonowania części osadowej wykazały rozbieżności między stanem projektowym oczyszczalni ścieków. a stanem rzeczywistym. Wynika to z faktu zwiększającej się ilości ścieków dopływających na oczyszczalnię oraz związanym z tym przyrostem ilości powstających osadów. Szczególnie obciążone w układzie są prasa taśmowa oraz zbiornik osadu przefermentowanego. Prasa taśmowa pracuje przez około 11.9 h/d przy zakładanych 4.1 h/d. Z kolei czas przebywania osadów w zbiorniku osadu przefermentowanego jest około 3 razy krótszy od zakładanego. Pomimo obserwowanych. zwiększających się stężeń zanieczyszczeń oraz ilości oczyszczanych ścieków. oczyszczalnia spełnia wymagania prawne dotyczące jakości ścieków odprowadzanych do odbiornika nadane przez pozwolenie wodnoprawne oraz Rozporządzenie Ministra Środowiska. W opraciu o wyniki badań laboratoryjnych ścieków i odcieków powstałych w procesie odwadniania na prasach filtracyjnych.scharakteryzowano ich wpływ na skuteczność oczyszczania w głównym ciągu technologicznym. Ilość odcieków w stosunku do ilości ścieków dopływających do oczyszczalni wynosiła 1.8%. W odciekach stwierdzono wysoką zawartość azotu amonowego. fosforu ogólnego oraz zawiesiny ogólnej. Średnie stężenia wymienionych parametrów wynosiły: SNNH4 = 592.6 mg/dm3, SNog = 664.8 mg/dm3, SPog = 197.7 mg/dm3 oraz SZog = 1100.9 mg/dm3. Średnie wartości wskaźników BOD5 oraz COD wynosiły SBOD5 = 66.4 mg/dm3 i SCOD = 386.9 mg/dm3. Odcieki z pras filtracyjnych niosły znaczny ładunek fosforu ogólnego. który stanowił średnio 27.3% całkowitego ładunku dopływającego do oczyszczalni oraz zawiesiny ogólnej i azotu ogólnego. których ładunek maksymalny stanowił 7.3% (Zog) oraz 11.8% (Nog) całkowitego ładunku dopływającego do oczyszczalni. Stosunek wskaźników zanieczyszczeń COD/BOD5 odcieków z pras wynosił 5.83. co wskazywało na wprowadzanie do głównego ciągu technologiczne związków trudno rozkładalnych. W celu zwiększenia efektywności usuwania azotu w głównym ciągu technologicznym zaproponowano implementację procesu deamonifikacji odcieków z odwadniania osadów w celu redukcji ładunku azotu amonowego wprowadzanego do części biologicznej oczyszczalni.

3

Analysis of the Variability of the Composition of Sewage Sludge Before and After Drying Treatment – SEM Studies

Kiper Justyna, Głowacka Anna, Rucińska Teresa

Journal of Ecological Engineering

|

2019

|

Vol. 20, nr 7

45--52

EN

The aim of the study was to determine the physical and chemical properties of the sewage sludge from “Pomorzany” and “Zdroje” municipal wastewater treatment plants located in Szczecin, Poland. The paper presents the outcomes of SEM observation of dried and stabilized sewage sludge. The research on the obtained materials was conducted using reference methods; the images from a scanning electron microscope were used. The amount of sewage sludge produced with the methods of its management was presented. The technology of sludge management is based on its dehydration up to dry weight content of roughly 20% and then drying in contact dryers up to 90–92% dry weight, separately in both plants. Dried sewage sludge is subsequently burned in mechanical grid boilers at “Pomorzany” WWTP. The analyzed materials were characterized by the pH of 7.90–8.42, dry mass and average organic matter content were 18.949% and 68.903%, respectively. The elements identified in the largest amount on the surface of analyzed materials included calcium, iron, phosphorus, sulphur and silicon. The amount of phosphorus ranging from 1.82 to 3.44% indicates the possibility of using sewage sludge as organic fertilizer product or an alternative source of phosphorus.

4

Directions of management of municipal sewage sludge in the European Union

Rosiek Ksymena

Ekonomia i Środowisko

|

2019

|

nr 3

34--54

EN

The purpose of this article is to compare sludge management trends between selected EU-15 and EU-12 countries on the basis of statistical data to determine trends and formulate conclusions for countries adopted after 2004. The analysis relied on the analysis of changes in legal regulations, international literature and the analysis of statistical data from EUROSTAT. Unfortunately, incomplete statistical data limited the number of analyzed countries, however, it was possible to draw conclusions. Sludge management is an extremely complex issue, affects not only water and sewage management and waste management, but also concerns the issues of agriculture (fertilizers) and energy. A very important part of the issues is technological progress, and therefore research and development. Improper management of sewage sludge will in the long run lead to increasing costs of wastewater treatment, while modern technologies allow for the recovery of both energy and raw materials. The law in principle ruled out the possibility of storage and limited the agricultural use of unprocessed sewage sludge, thus one should choose the optimal development directions of the sector. Possible areas of action are burning with recovery of energy and raw materials from ashes or organic recycling, i.e. composting with recovery of energy and heat and using the resulting fertilizer.

5

Przeróbka osadów ściekowych, emisja odorów oraz możliwości ich dalszego zagospodarowania

Zwoździak J., Piechocka A.

Quarterly of Environmental Engineering and Design

|

2018

|

Vol. 170 (50)

35--42

PL

Niniejsza publikacja przedstawia różne podejścia do zarządzania gospodarką odpadami w odniesieniu do odpadów organicznych. Prezentowane poniżej zagadnienia dotyczą obszaru wiedzy obecnie rozwijającego się, tj. prowadzenia procesów technologicznych tak, by otrzymać bezpieczny, optymalny i ekonomiczny produkt.

EN

This publication presents various approaches to waste management in relation to organic waste. The issues presented below relate to the area of constantly developing knowledge, i.e. ways to conduct technological processes in order to obtain a safe, economically optimal product.

6

Wpływ związków fosforu zawartych w osadach ściekowych na wzrost rzepaku

Pyrak M., Worwąg M.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2018

|

T. 21, nr 1

67--78

EN

Phosphorus is an element frequent in natural environment. It is necessary for the proper functioning of plants. Throughout the world are used phosphate fertilizers to improve soil quality in crop fields to create the best conditions for plant breeding. This fertilizers are produced from phosphate rock, whose high rate of exploitation may lead to depletion of natural phosphorus deposits over the next several decades. Therefore, there is an increasing interest in the effective use of waste containing large amounts of phosphorus compounds, which include sewage sludge. The main goal was to analyze the effect of the addition of phosphorus compounds contained in sewage sludge and mineral fertilizer on the growth and biomass of rapeseed Brassica napus L. ssp. napus. The essence of research was a 4-week, sterile culture of in vitro rapeseed on media prepared from soil extracts with the addition of mineral fertilizer and sewage sludge from “WARTA” wastewater treatment. At the end of breeding, a plant analysis was carried out in terms of the amount of seeds sprouted, length, weight and percentage of water content in above-ground parts and rapeseed roots. The obtained results indicate that sewage sludge, both in comparison to the control sample as well as the sample with mineral fertilizer, had a positive effect on the germination rate and overall plant growth. Compared sample with control sample, the aboveground parts in sample with addition of sewage sludge were longer on average 2.7 cm, they had a larger mass on average 0.1 g and it was better hydrated about 0.9%. Roots also were longer on average 9.4 cm and have larger mass on average 0.03 g.

PL

Fosfor jest pierwiastkiem biogennym niezbędnym do prawidłowego wzrostu roślin. Na całym świecie stosuje się nawozy fosforowe w celu polepszenia jakości gleby na polach uprawnych, aby stworzyć jak najlepsze warunki do hodowli roślin. Nawozy są wytwarzane z fosforytów, których wysokie tempo eksploatacji może doprowadzić do wyczerpania naturalnych złóż fosforu w ciągu najbliższych kilkudziesięciu lat. Dlatego wzrasta zainteresowanie w dziedzinie efektywnego wykorzystania odpadów o dużej zawartości związków fosforu, do których należą m.in. osady ściekowe. Celem pracy jest analiza wpływu dodatku związków fosforu zawartych w osadach ściekowych i nawozie mineralnym na wzrost i biomasę rzepaku Brassica napus L. ssp. napus. Istotę badań stanowi 4-tygodniowa, sterylna hodowla in vitro rzepaku na pożywkach sporządzonych z wyciągów glebowych z dodatkiem nawozu mineralnego oraz osadów ściekowych pochodzących z Oczyszczalni Ścieków „WARTA”. Po zakończeniu hodowli analizę roślin przeprowadzono pod względem liczby wykiełkowanych nasion, długości, masy oraz procentowej zawartości wody w częściach nadziemnych i korzeniach rzepaku. Z uzyskanych wyników wywnioskowano, że osady ściekowe, zarówno w porównaniu z próbą kontrolną, jak i z próbą z nawozem mineralnym, mają pozytywny wpływ na szybkość kiełkowania i ogólny rozwój roślin. W porównaniu z próbą kontrolną części nadziemne roślin są dłuższe o średnio 2,7 cm, posiadają większą o średnio 0,1 g masę oraz są lepiej uwodnione o ok. 0,9%. Korzenie również są dłuższe o średnio 9,4 cm oraz charakteryzują się zwiększoną masą o około 0,03 g.

7

Precipitation of sediments containing struvite from supernatant liquid

Worwąg M., Kałwak A.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2018

|

T. 21, nr 2

183--190

EN

Sewage sludge management is a problem that remains topical, with particular emphasis placed on preventing its storage. One of the possibilities of using sewage sludge is recovery of biogenic elements: phosphorus and nitrogen. Municipal sewage sludge may contain significant amounts of phosphorus compounds. According to different sources, the content of phosphorus in dry mass of sewage sludge sources ranges from 2.62% (for dewatered sewage sludge) to 7.6% (for dried sewage sludge). The most favourable forms of phosphorus that are bioavailable to plants are calcium phosphates and struvite (NH4)Mg[PO4]·6H2O. Struvite crystals contain two important macroelements necessary for the growth and development of plants: phosphorus and nitrogen. Phosphorus compounds in struvite, with content of 58% (P2O5), are released into soil solution gradually. For economic reasons, the technologies of struvite recovery from sewage sludge are not yet widely used while research studies are aimed to optimize the process of its precipitation. The aim of the present study was to determine the most favourable concentrations of Mg2+, NH4+ ions needed to precipitate sediments containing struvite. The research consisted in the precipitation of struvite sediments from the supernatant liquid of digested sewage sludge. The tests were performed at variable ion concentrations: Mg2+ in the form of a solution of MgSO4·6H2O, ions of NH4+ in the form of NH4Cl. The solutions were made using distilled water. A constant pH = 9 was maintained, whereas the reaction temperature was 20÷22°C. The highest mass (6.43 g/250 ml of the supernatant liquid) of precipitates was obtained for concentrations of 150 mg NH4+/dm3 and 60 mg Mg2+/dm3.

PL

Zagospodarowanie osadów ściekowych jest tematem wciąż aktualnym, szczególny nacisk kładzie się na przeciwdziałanie ich składowaniu. Jedną z możliwości zagospodarowania osadów ściekowych jest odzysk pierwiastków biogennych: fosforu i azotu. Komunalne osady ściekowe mogą zawierać znaczne ilości związków fosforu. Zawartość fosforu w suchej masie osadów ściekowych według różnych źródeł mieści się w zakresie od 2,62% (dla odwodnionych osadów ściekowych) do 7,6% (dla suszonych osadów ściekowych). Najkorzystniejszymi formami fosforu biodostępnymi dla roślin są fosforany wapnia oraz struwit (NH4)Mg[PO4]·6H2O. Kryształy struwitu zawierają dwa ważne makroelementy niezbędne dla wzrostu oraz rozwoju roślin, tj. fosfor oraz azot. Związki fosforu w struwicie, stanowiące 58% (P2O5), uwalniane są do roztworu glebowego stopniowo. Ze względów ekonomicznych technologie odzysku struwitu z osadów ściekowych nie są jeszcze powszechnie stosowane, a prowadzone badania mają na celu zoptymalizowanie procesu jego wytrącania. Celem badań było określenie najkorzystniejszego stężenia jonów Mg2+, NH4+ niezbędnych do wytrącenia osadów zawierających struwit. Przeprowadzone badania polegały na wytrącaniu osadów struwitu z cieczy nadosadowej przefermentowanych osadów ściekowych. W badaniach zastosowano roztwory o zmiennym stężeniu jonów: Mg2+ w postaci roztworu MgSO4·6H2O, jonów NH4+ w postaci NH4Cl. Roztwory sporządzono, wykorzystując wodę destylowaną. Utrzymywano stałą wartość pH = 9 oraz temperaturę reakcji wynoszącą 20÷22°C. Na podstawie przeprowadzonych badań największą masę (6,43 g na 250 ml cieczy nadosadowej) wytrąconych osadów uzyskano dla stężeń 150 mg NH4+/dm3 i 60 mg Mg2+/dm3.

8

Examinations of the effect of ashes from coal and biomass co-combustion on the effectiveness of sewage sludge dewatering

Wójcik M.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2018

|

T. 21, nr 3

273--288

EN

High water content and the associated large volume of waste represent a challenge to final disposal of sewage sludge. For this reason, dewatering is one of the most important stages in sewage sludge treatment. However, sewage sludge dewatering is also the most expensive and least explored process. The specific physical and chemical properties of raw sewage sludge make it impossible to obtain satisfactory dewatering effects without primary processing. Water removal efficiency can be improved with sludge conditioning by means of various technologies. Chemical conditioning, which consists in dosing organic flocculants, has been commonly used in wastewater treatment plants. Application of polyelectrolytes to sludge in order to improve its dewaterability generates high operating costs in sewage treatment plants, amounting even to several thousand PLN a month. The economic aspects have driven the development of the research on intensification of sewage sludge dewatering using various materials, including waste. Conditioning of sewage sludge with fuel combustion by-products represents an alternative to commonly used technologies. The paper presents the effect of by-products of co-combustion of hard coal and plant biomass on the efficiency of sewage sludge dewatering. The effect of ash on capillary suction time (CST), water content and specific resistance to filtration was discussed. Physical conditioning of sewage sludge led to the decrease in CST, specific resistance to filtration (SRF) and water content. An increase in filtrate volume after pressure filtration was also observed. The results obtained in the study showed that addition of waste can represent an alternative method of sewage sludge conditioning.

PL

Mankamentem osadów ściekowych pod kątem ich ostatecznej utylizacji jest wysoki stopień uwodnienia i związana z tym duża objętość odpadu. Z tego względu jednym z najważniejszych, ale zarazem jednym z najdroższych i najmniej poznanych etapów przeróbki osadów ściekowych jest proces odwadniania. Specyficzne właściwości fizykochemiczne surowego osadu ściekowego uniemożliwiają uzyskanie zadowalających efektów odwadniania bez wstępnej obróbki osadów ściekowych. Poprawę efektywności usuwania wody z osadów można uzyskać poprzez kondycjonowanie z użyciem różnych dostępnych technik. Powszechnie w oczyszczalniach ścieków stosuje się kondycjonowanie chemiczne, polegające na dozowaniu organicznych flokulantów. Aplikacja polielektrolitów do osadów w aspekcie poprawy ich odwadnialności generuje wysokie koszty eksploatacyjne w oczyszczalniach ścieków, wynoszące nawet kilka tysięcy złotych miesięcznie. Aspekty ekonomiczne doprowadziły do rozwoju badań nad intensyfikacją odwadniania osadów ściekowych z zastosowaniem różnych materiałów, w tym również produktów odpadowych. Kondycjonowanie osadów ściekowych z użyciem ubocznych produktów spalania paliw stanowi alternatywę dla powszechnie stosowanych metod wspomagania odwadnialności osadów. W pracy przedstawiono wpływ popiołu ze współspalania węgla kamiennego i biomasy roślinnej na efektywność procesu odwadniania osadów ściekowych. Omówiono wpływ aplikacji popiołu na wartość CSK, uwodnienie oraz opór właściwy filtracji. Analizie poddano również ilość uzyskanego filtratu po procesie odwadniania. Fizyczne kondycjonowanie osadów ściekowych z użyciem popiołu ze współspalania węgla i biomasy skutkowało obniżeniem CSK oraz uwodnienia osadów. Uzyskane rezultaty potwierdziły spadek wartości ww. parametrów po procesie kondycjonowania osadów popiołami. Odnotowano również zwiększenie ilości filtratu uzyskanego po procesie odwadniania. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono, że aplikacja popiołów do osadów może stanowić niekonwencjonalną metodę kondycjonowania osadów ściekowych.

9

Zalety i wady kompostowania osadów ściekowych w porównaniu z termicznym ich spalaniem – studium przypadku

Malczewska B., Woźniak S., Jawecki B.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2017

|

Vol. 26, No. 1

125--135

PL

Nowe wyzwania stojące przed samorządem terytorialnym w zakresie oczyszczania ścieków komunalnych obligują do ograniczania składowania osadów ściekowych. Zarządzanie nimi stanowi jeden z najtrudniejszych problemów środowiskowych i gospodarczych, dlatego też niezwykle istotny jest wybór odpowiednich technologii unieszkodliwiania osadów ściekowych. Celem niniejszego artykułu jest ocena zastosowanej na analizowanej oczyszczalni metody zagospodarowania osadów ściekowych (kompostowania) z termicznym przekształcaniem osadów ściekowych. Przeprowadzona analiza potwierdza, że w omawianym przypadku zastosowanie kompostowania osadów ściekowych jest najkorzystniejszym rozwiązaniem.

EN

New challenges for the territorial government in the field of urban sewage sludge oblige to limit it storage. Sewage sludge management is one of the most difficult environmental and economic problems. Therefore, it is important to choose the right technology for the sewage sludge disposal. The purpose of this article is an evaluation of applied disposal methods on sewage treatment sludge plant and comparison of this method (sewage sludge composting) with thermal transformation of sewage sludge. Study confi rms that, in the present case, the composting of sewage sludge is the most advantageous solution.

10

Ecological and economical benefits from sewage sludge

Stachowicz F., Wójcik M.

Physics for Economy

|

2017

|

Vol. 1, No. 1

49-63

EN

Hygienisation with the use of lime In a medium-size treatment plant Sewage sludge classified as hazardous waste requires searching for advanced and more effective methods of utilization. Waste produced in treatment plants, should be subject to proper reprocessing on the grounds of health, economic and legal reasons. In treatment plants, hygienisation with the use of lime (CaO) is commonly applied. The main advantage of the aforementioned method is the growth of pH value of sewage sludge and the reduction of pathogens. Apart from this, sewage sludge hygienisation with the application of lime is characterized by the high costs associated with the acquisition of lime. Assuming the price of highly reactive lime ranging from EUR 67-82 per one tone, additional cost of approximately EUR 8600 is generated for a medium treatment plants per year. Additionally, the liming of sewage sludge requires the modernization of treatment plants and the acquisition of new equipment. But due to the fertilizing properties of aforementioned waste, the agricultural utilisation of sewage sludge is the best method for small and medium treatment plants. The financial feasibility analysis showed that the whole undertaking will pay off within 7 years. This paper presents the cost-effective analysis of sewage sludge hygienisation in medium municipal treatment plant. In this article, the main mechanism of process and the influence of liming on sewage sludge characteristics are also showed.

PL

Wzrost świadomości społecznej dotyczącej zagrożenia spowodowanego niewłaściwie prowadzoną gospodarką odpadami skutkuje rozwojem nowych metod ich utylizacji, zgodnie z wymogami prawnymi ekologicznymi i społecznymi. Celem implementowania nowych zasad gospodarki odpadami wprowadzane są nowe lub zaostrzane dotychczas obowiązujące akty prawne, mające kształtować prawidłowe strategie postępowania z odpadami. Intensyfikacja zabudowy i przyłączanie do systemu zbiorowego odprowadzania ścieków nowych odbiorców skutkuje produkcją ogromnych ilości osadów ściekowych. Specyficzne właściwości ubocznych produktów oczyszczania ścieków wymagają poszukiwania nowych metod ich przeróbki i unieszkodliwiania zgodnie z zasadami ochrony środowiska, z jednoczesnym uwzględnieniem aspektów ekonomicznych. Ze względu na obecność mikroorganizmów patogennych w osadach ściekowych, proces higienizacji osadów ściekowych jest jednym z najważniejszych etapów ich przeróbki. Studium literatury potwierdza, że powszechnie w oczyszczalniach ścieków stosuje się proces wapnowania z użyciem CaO. Niewątpliwą zaletą wspomnianego procesu jest możliwość redukcji patogenów do bezpiecznego poziomu, umożliwiającego dalsze zagospodarowanie osadów ściekowych w zabiegach przyrodniczych. Aplikacja wapna palonego w procesie higienizacji osadów ściekowych generuje jednak wysokie koszty eksploatacyjne oczyszczalni ścieków, związane z zakupem wspomnianego reagenta. Przy średniej cenie wysokoreaktywnego wapna na poziomie 67-82 euro za tonę, roczne koszty zakupu reagenta niezbędnego do procesu higienizacji wynoszą około 8 600 euro w przypadku średniej oczyszczalni ścieków. Dodatkowo, wdrożenie technologii wapnowania osadów ściekowych wiąże się z koniecznością modernizacji istniejącego ciągu technologicznego części osadowej i zakupem nowych urządzeń. Analiza opłacalności inwestycji wykazała jednak, że wprowadzenie procesu higienizacji.

11

Problemy rozruchowe prototypowego układu spalania przefermentowanych osadów ściekowych

Jasiulewicz J., Iżewska A., Szaflik W.

Instal

|

2017

|

nr 4

15--18

PL

W oczyszczalni ścieków Pomorzany w Szczecinie zastosowano zagospodarowanie osadów ściekowych poprzez ich fermentację, suszenie oraz spalanie. Spalanie osadów dokonuje się w kotle rusztowym. Układ spalania jest układem prototypowym i w trakcie jego eksploatacji występowały różne problemy techniczne związane z jego uruchomieniem i dalszym funkcjonowaniem. W artykule przedstawiono i omówiono problemy awarii występujących podczas eksploatacji oraz sposoby w jaki je usunięto.

EN

Pomorzany Sewage Treatment Plant in Szczecin introduced management of sewage sludge through its digestion, drying and combustion. Sewage combustion is performed in a grate boiler. The combustion system is a prototype system and during its operations various technical problems appeared which were associated with its start-up and further functioning. The paper presents and discusses the problems and failures that occurred during grate boiler operation and ways in which they were solved.

12

Możliwość wykorzystania popiołów lotnych w celu poprawy odwadniania osadów ściekowych

Wójcik M., Stachowicz F., Masłoń A.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2017

|

z. 64, nr 1

377--393

PL

Wzrost zapotrzebowania na energię wiąże się ze spalaniem paliw i tym samym wytwarzaniem coraz większej ilości ubocznych produktów spalania (UPS), w tym popiołów lotnych. Rocznie w Polsce powstaje około 4,2 mln ton popiołu, z czego tylko niewielką część poddaje się procesowi recyklingu (zwłaszcza w sektorze budowlanym). Ograniczenia dotyczące komercyjnego wykorzystania popiołów wymagają poszukiwania nowych metod ich zagospodarowania, korzystnych pod względem ekologicznym, ekonomicznym oraz prawnym. Specyficzne właściwości fizykochemiczne umożliwiają zastosowanie popiołów jako substancji kondycjonującej osady ściekowe przed procesem odwadniania. Prezentowana praca zawiera studium literatury dotyczącej właściwości oraz wpływu popiołów lotnych ze spalania różnych paliw na stopień odwodnienia i skład mikrobiologiczny osadów ściekowych. W artykule przedstawiono również korzyści ekonomiczne związane z zastosowaniem popiołów w procesach przeróbki osadów ściekowych. Zastosowanie ubocznych produktów spalania paliw w oczyszczalniach ścieków stanowi nowe zagadnienie w zakresie gospodarki osadami ściekowymi.

XX

The growth of energy consumption is associated with fuel combustion, particularly coal. The main problem is the production of coal combustion products, particularly fly ashes. In Poland, there is produced about 4200 tons of ashes every year. Only several percent of produced ash is recycled, especially in construction industry. Stringent requirements concerning the application of ashes in many sectors of economy require new ash utilization methods in line with law and environmental requirements. Chemical composition and sorptive properties of ashes enable their application in sewage sludge conditioning. Due to the specific characteristics, fly ashes can improve the effectiveness of sewage sludge dewatering and hygienisation. This article presents the literature review of physical and chemical properties of ashes. The article also shows the positive impact of ashes on the sewage sludge moisture content and the microbiological composition of sewage sludge. This paper also contains the economic analysis of using fly ashes in sewage sludge treatment. The application of fly ashes in treatment plants is a new solution in sewage sludge treatment.

13

Ecological and economic aspects of the application of sewage sludge in energetic plant plantations - a SWOT analysis

Wójcik M., Stachowicz F., Masłoń A.

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2017

|

No. 27(4)

157--168

EN

Sewage sludge management in Poland is a relatively new field of waste management called “in statu nascendi”, the standards of which have not been recognized yet. It also requires the implementation of new solutions in the field of sewage sludge. So far, the most popular method of sewage sludge utilization has been landfill disposal. In line with the restriction placed on landfill waste with a calorific value above 6 MJ/kg introduced on 1 January 2016, agricultural use and thermal methods are particularly applied. Municipal sewage sludge may be successfully used in the cultivation of energetic plant plantations. The aforementioned waste could be treated as an alternative to traditional mineral fertilizers, which in turn might successfully provide valuable nutrients for plants. This paper illustrates the SWOT analysis (Strengths, Weaknesses, Opportunities, and Threats) associated with the use of sewage sludge from Świlcza-Kamyszyn WTTP (Podkarpackie Province, Poland) for agricultural purposes. This analysis could be useful in evaluating the utility of sewage sludge in perennial plant plantations in order to determine the appropriate waste management strategies.

PL

Gospodarka osadami ściekowymi w Polsce jest stosunkowo nową dziedziną gospodarki odpadami określaną jako „in statu nascendi”, która nie doczekała się w kraju uznanych standardów i wymaga wdrażania nowych rozwiązań. Dotychczas, dominującą metodą zagospodarowania osadów ściekowych było ich składowanie. Wobec obowiązującego od 1 stycznia 2016 r. zakazu składowania odpadów o wartości opałowej powyżej 6 MJ/kg, dominujący udział wykazują metody termiczne oraz przyrodnicze i rolnicze zagospodarowanie. Osady ściekowe mogą znaleźć zastosowanie w nawożeniu upraw roślin energetycznych. Wspomniany odpad może stanowić substytut dla popularnych nawozów mineralnych, dostarczając cennych składników pokarmowych dla roślin. Artykuł przedstawia analizę SWOT dotyczącą zagospodarowania osadów ściekowych w celach przyrodniczych w oczyszczalni ścieków w Świlczy-Kamyszyn w województwie podkarpackim. Przedstawiona analiza pozwala ocenić przydatność osadów w nawożeniu plantacji roślin energetycznych, co pozwala wskazać prawidłowe strategie w gospodarce odpadami.

14

Osady ściekowe jako składnik nawozów i substytutów gleb

Grobelak A., Stępień W., Kacprzak M.

Inżynieria Ekologiczna

|

2016

|

Nr 48

52--60

PL

W Polsce zagospodarowanie osadów ściekowych szczególnie w średnich i małych oczyszczalniach ścieków wciąż stanowi istotny problem. Zgodnie z danymi GUS-u oraz sprawozdaniem z realizacji Krajowego Programu Oczyszczania Ścieków Komunalnych (KPOŚK) przyrodnicze zagospodarowanie osadów ściekowych pozostaje jednym z głównych metod, choć odnotowano znaczny odsetek tzw. „przeznaczenia na inne cele”, gdzie mieści się wytwarzanie kompostów oraz nawozów. Stosowanie nawozów wyprodukowanych z osadów ściekowych (kompostów, granulatów, nawozów organiczno-mineralnych) reguluje ustawa o nawozach i nawożeniu oraz odpowiednie przepisy wykonawcze. Określono w nich m.in procedury badań (dotyczących jakości nawozów) i uzyskania odpowiednich zezwoleń na wprowadzenie tego typu nawozów do obrotu oraz dopuszczalne zawartości metali ciężkich. Wciąż niewiele istnieje na polskim rynku technologii zaawansowanego przetwarzania osadów w produkty nawożeniowe. Zwykle oczyszczalnie same starają uzyskać niezbędne certyfikaty na wytwarzane nawozy (w tym komposty), czy tez substytuty gleb. Do zalet tych technologii należy niewątpliwie: utrata statusu odpadu, możliwość przechowywania nawozu i swobodny transport, sanityzacja produktu (w efekcie zastosowania związków wapnia lub siarki lub działania temperatury), alternatywa dla technologii suszenia. Natomiast wady to przede wszystkim koszty inwestycyjne i długotrwałe procedury certyfikacyjne. Jednak takie rozwiązania pozwalają na zachowanie substancji organicznej oraz fosforu a także większą kontrolę nad zanieczyszczeniami wprowadzanymi do gleb z osadami.

EN

In Poland, sludge management especially in medium and small sewage treatment plants is still a significant problem. According to data from the Central Statistical Office and the report on the implementation of the National Urban Wastewater Treatment Program (in polish KPOŚK) land application of sewage sludge remains one of the main methods, although there has been considerable interest known: “application for other purposes”, where the preparation of composts and fertilizers is included. The use of fertilizer produced from sewage sludge (compost, granules, organic and mineral fertilizers), is regulated by the Act on fertilizers and fertilization, and the relevant implementing rules. For example, they define the test procedure (concerning the quality of fertilizers) to enable appropriate permissions to market this type of fertilizers. There is still only several technologies existing on the Polish market dedicated to production of fertilizers in advanced technologies of sewage sludge treatment. Usually the treatment plants are trying to obtain the necessary certificates for generated fertilizers (including composts), or soils substitutes. The advantages of these technologies should be no doubt: the loss of waste status, ability to store the fertilizer and unlimited transportation between areas, sanitization of the product (as a result of the use of calcium or sulfur compounds or temperature) should be an alternative for drying technology. While the disadvantages are primarily the investment costs and time consuming certification procedures. However, these solutions enable to maintain the organic matter and phosphorus as well as greater control over possible pollution introduced into the soil.

15

Powstawanie struwitu podczas nanofiltracji odcieków z fermentacji metanowej

Domańska M., Dragański P., Wiercik P., Łomotowski J., Konieczny T.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2016

|

z. 63, nr 2/II

77--86

PL

Jednym z problemów występujących na oczyszczalniach ścieków jest wytrącanie się struwitu. Kontrola procesu wytrącania się struwitu stwarza możliwości ochrony instalacji technologicznych przed jego negatywnymi skutkami, a powstały struwit może być wykorzystany jako nawóz mineralny. W pracy omówiono przyczyny tworzenia się struwitu w przewodach do transportu odcieków z odwadniania ustabilizowanych beztlenowo osadów ściekowych. W pracy podjęto próbę sprawdzenia, czy w warunkach zmiennego składu odcieków z fermentacji metanowej o obniżonej zawartości amoniaku jest możliwe odzyskiwanie fosforu w postaci struwitu. Badania prowadzono z wykorzystaniem membrany nanofiltracyjnej. Nadawę stanowiły odcieki pochodzące z odwadniania ustabilizowanych na drodze mezofilnej fermentacji metanowej osadów ściekowych, w których jony amonowe usuwano na drodze nitryfikacji w reaktorach SBR. Odcieki przed skierowaniem na membranę nanofiltracyjną były poddane wstępnemu oczyszczaniu z zawiesin w procesie mikrofiltracji. Przeprowadzono dwa eksperymenty z różnym składem nadawy. W obu eksperymentach podczas zatężania odcieków na membranie nanofiltracyjnej odczyn retentatu wzrastał przy równoczesnym obniżaniu się stężenia jonów.

EN

Struvite is one of the main problem appearing at sewage installations of sludge processing. The ability to control the process of struvite precipitation provides opportunities for protection of technological installations against its negative effects. The product obtained in a form of struvite can be used as a fertilizer. In this paper, conditions of struvite formation in pipes to transport the leachate from dewatering of anaerobically stabilized sludge were discussed. The aim of this paper was to verify whether it is possible to recover phosphorus in the form of struvite in the conditions of variable composition of leachate from methane fermentation with reduced ammonium content. Studies were carried out using nanofiltration membranes. The feed constituted leachate stabilized with mesophilic dehydration by anaerobic digestion of sewage sludge, in which the ammonium were reduced by nitrification in SBR reactor. Two experiments with different composition of leachate were conducted. The leachate before nanofiltration was pretreated of suspensions in the microfiltration process. In both experiments, the reaction of retentate recirculated on nanofiltration membrane was increasing while magnesium was decreasing. During the whole experiment low ammonium concentration was being observed. The images of the scanning electron microscope revealed that the crystals were light brown and had an orthorhombic structure. Pilot studies have shown that there is the possibility of precipitation of struvite with leachate from the dewatering of anaerobically stabilized sludge on nanofiltration membranes. It can be relatively simple to remove mechanically the precipitate cake from the membrane provided that the flat sheet membrane systems are applied.

16

Metody zagospodarowania osadów ściekowych. Zagrożenia i szanse

Cieślik B., Konieczka P.

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska

|

2016

|

Vol. 18, nr 1

15--32

EN

All sludge management methods can be divided into two basic groups: high-temperature processing, and biological and chemical stabilization. The most popular management methods include: drying, disinfection, agricultural use, burning or pyrolysis with the recovery of solid and liquid process residues, phosphorus recovery, biogas recovery, use in the construction industry, and the least pro-ecological landfilling. At present, burning and landfilling are the most popular methods. Sewage sludge management method is determined by compliance with the law connected with management methods. EU directives contain information concerning highest allowable concentrations of contaminants and main statement concerning sewage sludge management methods and their monitoring.

PL

Wszystkie metody zagospodarowania osadów ściekowych można zaliczyć do dwóch podstawowych grup: przetwarzanie wysokotemperaturowe oraz biologiczną i chemiczną stabilizację. Do najbardziej popularnych metod zagospodarowania należą: suszenie, dezynfekcja wykorzystanie w rolnictwie, spopielanie lub piroliza z odzyskiem stałych i płynnych pozostałości procesowych, odzysk fosforu, odzysk biogazu, wykorzystanie w budownictwie oraz, najmniej proekologiczne, składowanie. Obecnie do najbardziej popularnych metod zagospodarowania należą spopielanie i składowanie. Metoda zagospodarowania osadów ściekowych jest uwarunkowana przestrzeganiem aktów prawnych dotyczących zagospodarowania osadów ściekowych. W dyrektywach UE zestawione są informacje o najwyższych dopuszczalnych stężeniach substancji zanieczyszczających, które mogą być wprowadzane do środowiska oraz najważniejsze deklaracje dotyczące zagospodarowania osadów ściekowych oraz ich monitoringu.

17

Zrównoważone gospodarowanie ściekami na przykładzie obszarów wiejskich

Obarska-Pempkowiak H., Kołecka K., Gajewska M., Wojciechowska E., Ostojski A.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2015

|

Tom 17, cz. 1

585--602

EN

The Baltic Sea is highly susceptible to eutrophication. Among the nine countries located in the Baltic Sea catchment area Poland discharges the biggest load of nitrogen and phosphorus. Although in recent years this load has been significantly reduced, however it is still too high. No sustainable municipal management results in the decreasing water quality of the Baltic Sea contributing to the sea eutrophication. The implementation of the National Programme for Development of Sewage caused a number of activities related to the construction and modernization of existing wastewater treatment plants. Although the number of wastewater treatment plants has been constantly increasing, still a number of households do not have the possibility to connect to the municipal wastewater treatment plant, mainly for economic reasons. Although in Poland there is 3157 municipal wastewater treatment plants (the most in Central and Eastern Europe), only 64% of the population is connected to them. It is estimated that 7.64 million people do not have the possibility of connection to municipal wastewater treatment plants. One of the solutions to wastewater management, especially in non-urbanized areas, are on-site wastewater treatment plants, for example treatment wetland systems. These technologies provide a sustainable solution of sewage and sludge management, since they can be used not only for treatment of wastewater, but also for dewatering and stabilization of produced sewage sludge. The article presents the results of research on local constructed wetlands for biological wastewater treatment (from 15 to 750 inhabitants) located in Darżlubie, Wieszyno, Wiklino, Sarbsk and Schodno as well as individual treatment wetlands representing 9 on-site wastewater treatment plants built in three different configurations in the municipality of Stężyca. There are also results of research from sludge treatment reed beds used for dewatering and stabilization of sewage sludge from municipal wastewater treatment plants located in Denmark (Helsinge, Rudkobing, Nakskov, Vallo) and in Poland (Gniewino). Based on studies related to the latest examples of wastewater and sewage sludge management using treatment wetlands it has been shown that this method is a good example of ecological engineering. Local treatment wetland systems can be used as the second stage of wastewater treatment up to 3500 residents. With proper operation of primary tanks, these systems are characterized by high treatment efficiency. Treatment wetland systems can work as on-site wastewater treatment plants. The highest efficiency of pollutant removal was observed in the hybrid systems. Another facilities, constructed as reed beds or basins, are applied to effective dewatering and stabilization of sewage sludge. These facilities offer a sustainable solution of sludge management in local conditions.

18

Wytwarzanie i przetwarzanie osadów ogólnych w państwach członkowskich w aspekcie Rozporządzenia (We) nr 2150/2002 w sprawie statystyk odpadów

Nowak M.

Chemik

|

2015

|

Vol. 69, nr 10

680--683

PL

W artykule przedstawiono ilość wytwarzanych osadów ogólnych w państwach członkowskich UE, w podziale na działalności gospodarcze i sposoby ich przetwarzania. Przedstawione dane są zgodne z zapisami określonymi w Rozporządzeniu (WE) nr 2150/2002 Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 25 listopada 2002 r. w sprawie statystyk odpadów. Przedstawiono również sposoby zagospodarowania osadów ściekowych w Polsce.

EN

Amounts of generated common sludges in EU member states, divided into economic activities and also methods of their treatment are presented in the article. Presented data are consistent with the provisions defined by the Regulation (EC) No. 2150/2002 of the European Parliament and of the Council of 25 November 2002 on waste statistics. There are methods of sewage sludge treatment in Poland presented as well.

19

Termiczne przekształcanie osadów ściekowych wobec wyzwań roku 2016

Pająk T.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2014

|

T. 17, nr 3

363--376

PL

Zapisany prawnie zakaz składowania komunalnych osadów ściekowych, obowiązujący z początkiem roku 2016, istotnie zmieni scenę krajowej gospodarki osadami. Od kilku już lat termiczne metody zagospodarowania osadów ściekowych realizowane na drodze ich suszenia i współspalania oraz monospalania odgrywają na tej scenie coraz bardziej znaczącą rolę. Czy będą jednak w stanie wypełnić lukę po zakazie składowania? Jaki jest faktyczny, aktualny potencjał metod termicznych, a jaki wymagany będzie od roku 2016? Odpowiedzi na te pytania, ulokowane w sferze uwarunkowań prawnych, technologicznych - wraz z oceną poziomu zaawansowania i niezawodności obecnych instalacji, logistycznych - z oceną wyboru koncepcji regionalnych, możliwości współspalania osadów w energetyce i przemyśle cementowym, a także w aspektach finansowo-ekonomicznych, autor będzie poszukiwać w ramach niniejszej publikacji.

EN

Legally binding ban on landfilling of municipal sewage sludge in effect from the beginning of 2016 shall significantly change the national sewage sludge management scene. For a few years now thermal sewage sludge treatment methods such as drying, incineration and co-incineration have been gaining an increasing attention. Will they, however, fill the gap after the landfilling ban? What is the actual, current potential of thermal treatment methods, and what will it be as of 2016? The present paper seeks to answer those questions located in the sphere of legal conditions, technological conditions, including assessment of advancement and reliability of today’s plants, logistic conditions with assessment of regional concepts, possibilities of incinerating sewage sludge by the power industry and cement industry as well as financial and economic aspects.

20

Sposoby wykorzystania osadów z Oczyszczalni Ścieków w Białymstoku

Wiater J., Butarewicz A.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2014

|

T. 17, nr 2

282--292

PL

W pracy przedstawiono gospodarkę osadową prowadzoną w Oczyszczalni Ścieków w Białymstoku oraz kierunki zagospodarowania osadów wytwarzanych przez oczyszczalnię. Oczyszczalnia Ścieków w Białymstoku jest oczyszczalnią mechaniczno-biologiczną, która stosuje metodę osadu czynnego w procesie oczyszczania ścieków i przeróbkę osadów ściekowych. Biogaz wytwarzany w komorach fermentacyjnych przeznaczany jest na wytwarzanie energii cieplnej i elektrycznej na potrzeby oczyszczalni. Energia cieplna wykorzystywana jest do ogrzania komór fermentacyjnych. Zapewnia to oczyszczalni obniżenie kosztów wynikających z poboru energii z sieci miejskiej oraz zabezpiecza inwestycję w przypadku awarii sieci. Właściwości osadów ściekowych z oczyszczalni w Białymstoku mają zmienny charakter, kształtowany przez rodzaj oczyszczanych ścieków i zastosowane metody przeróbki osadów. Ze względu na swoje właściwości odwodnione osady ściekowe z Oczyszczalni Ścieków w Białymstoku są wykorzystywane do procesu kompostowania, a także do uprawy roślin przeznaczonych na kompost. Po wysuszeniu do postaci granulatu są stosowane do nawożenia lub współspalane jako dodatek do paliw.

EN

The paper presents the sludge management in the wastewater treatment plant in Bialystok and the guidelines of sludge usage produced by this plant. Sewage treatment plant in Bialystok is a mechanical-biological plant, which uses the method of activated sludge in the wastewater treatment process, sludge treatment and the utilization of biogas. Biogas produced in the digesters is used in the production of heat and electricity for the sewage treatment plant. Thermal energy is used to heat the digester. Therefore it reduces the costs of energy consumption from the urban network and protects the investment in case of network breakdown. Sludge properties from the sewage treatment plant in Bialystok have changeable character, shaped by the type of treated wastewater and sludge treatment methods. Due to its properties, dehydrated sludge from wastewater treatment plant in Bialystok is used to: compost, grow plants intended for the production of compost and dried sludge in form of granulate - to fertilize and co-incinerate.