Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Chemically modified excessive sludge as an adsorbent of dyes

Pieczykolan Barbara, Płonka Izabela, Zając Robert

Proceedings of ECOpole

|

2020

|

Vol. 14, No. 1

29--37

EN

In the municipal wastewater treatment technology, the biological method based on the activated sludge process is most commonly used. The activated sludge consists of small flocs, which mainly include bacteria. During the purification process, the growth of microorganisms and their multiplication occurs. Whereby it is necessary to discharge the excess sludge outside the technological system to maintain the concentration of the activated sludge in bioreactor at the appropriate level. Currently, the excess sludge is subjected to the stabilization process (usually biologically) and then it is directed to e.g. agricultural use as fertilizer. In recent years, research is conducted on the use of excessive sludge in the sorption process as a waste sorbent. During the studies, experiments on the use of a chemically modified excess sludge (as an sorbent) to remove two dyes from aqueous solutions (Acid Red 18 and Acid Green 16) were conducted. Excessive activated sludge was thickened, dried at 105 °C and ground to a grain size < 0.49 mm. The sludge was then chemically treated using Fenton's reagent. Next, the adsorption process was carried out. The effect of pH, the effect of reaction time and sorption isotherm was determined. Parameters of three models of isotherms were calculated: Freundlich, Langmuir and Dubinin-Radushkevich.

PL

W technologii oczyszczania ścieków komunalnych najczęściej stosowana jest metoda biologiczna wykorzystująca osad czynny. Osad czynny składa się z małych kłaczków, które głównie zawierają bakterie. Podczas procesu oczyszczania ma miejsce wzrost mikroorganizmów i ich namnażanie. W związku z tym konieczne jest odprowadzenie nadmiaru osadu poza układ technologiczny w celu utrzymania na odpowiednim poziomie stężenia osadu czynnego w bioreaktorze. Obecnie osad nadmierny poddawany jest procesowi stabilizacji (zwykle biologicznej), a następnie kierowany np. do wykorzystania rolniczego jako nawóz. W ostatnich latach prowadzone są badania nad możliwością wykorzystania osadu nadmiernego jako sorbentu odpadowego w procesie sorpcji. Podczas badań przeprowadzono eksperymenty z użyciem chemicznie modyfikowanego osadu nadmiernego (jako sorbentu) do usuwania dwóch barwników z roztworów wodnych (Acid Red 18 oraz Acid Green 16). Nadmierny osad czynny zagęszczono, wysuszono w 105 °C i zmielono do wielkości ziarna < 0,49 mm. Następnie osad poddano obróbce chemicznej z użyciem odczynnika Fentona, po czym przeprowadzono proces adsorpcji. Określono wpływ pH, czas reakcji i wyznaczono izotermę sorpcji. Ponadto obliczono parametry trzech modeli izoterm: Freundlicha, Langmuira i Dubinina-Radushkevicha.

2

Wykorzystanie osadu nadmiernego jako sorbentu odpadowego do usuwania barwników z roztworów wodnych

Pieczykolan B., Płonka I.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 1

219--227

PL

Barwniki organiczne stosowane są w wielu gałęziach przemysłu (tekstylnym, spożywczym, kosmetycznym, w medycynie i biologii). W zakładach tych powstają ścieki, które zawierają niewykorzystane w procesach produkcyjnych barwniki. Nawet małe ilości tych substancji mogą powodować silne zabarwienie ścieków, dlatego istotne jest skuteczne usunięcie pozostałości tych zanieczyszczeń ze ścieków przed odprowadzeniem ich do środowiska naturalnego. Jedną ze stosowanych metod usuwania barwników jest proces sorpcji. Metoda ta często jest nieopłacalna ekonomicznie względem innych procesów usuwania barwników ze ścieków z powodu wysokiego kosztu sorbentów handlowych. W związku z tym prowadzone są aktualnie badania nad pozyskiwaniem sorbentów odpadowych. W badaniach przeprowadzono eksperymenty sorpcji statycznej dwóch rodzajów barwników (Pąsu kwasowego 4R oraz Zieleni kwasowej czystej V) z wykorzystaniem wysuszonego osadu nadmiernego. Osad czynny (nadmierny) pochodził z komunalnej oczyszczalni ścieków, przystosowanej do usuwania związków węgla, azotu oraz fosforu. W badaniach wyznaczono najkorzystniejszą wartość pH procesu oraz czas kontaktu sorbentu z roztworami wodnymi barwników. Ponadto dla ustalonych parametrów procesowych wyznaczono izotermę sorpcji oraz określono rodzaj izotermy, analizując różne modele sorpcji.

EN

Organic dyes are widely used in many industries (textiles, food, cosmetics, medicine and biology). These plants produce wastewater containing dyes. Even small amounts of dyes can cause a strong coloring of wastewater. Therefore, it is very important to effectively remove residues of these pollutants from the wastewater, before discharging them into the environment. The sorption process is one of the methods used to remove dyes. However this method is often unprofitable economically in comparison with other dye removal processes, due to the high cost of commercial sorbents. Therefore, research is currently conducted in order to find waste materials that can be used as sorbents. The sorption process of two dyes were carried out (Acid Red 18 and Acid Green 16) with the use of dried excess sludge. The activated sludge (excess) came from a municipal sewage treatment plant that purifies wastewater from carbon, nitrogen and phosphorus compounds. During the study the most favorable pH of the process and the contact time of the sorbent with aqueous solutions of the dyes were determined. In addition, for established process parameters, a sorption isotherm was examined. Moreover the isotherm type was determined by analyzing various sorption models.

3

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

Pieczykolan B., Płonka I.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 2

315--323

EN

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

PL

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