Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

An attempt to describe the correlation between granulometric structure and the concentration of speciated forms of phosphorus and selected metals in the bottom sediments of a thermally contaminated dam reservoir

Kostecki Maciej

Archives of Environmental Protection

|

2022

|

Vol. 48, no. 4

78--94

EN

An attempt was made to determine the correlation between the granulometric structure of bottom sediments and the content of speciation forms of phosphorus and selected metals. Using the sedimentation method, the bottom sediments of a thermally contaminated dam reservoir were divided into fast and slow-draining fractions. Measurements of granulometric composition were made, determining the volume proportions of sediment particles in the range of 0.1 m to 650 m. Particle share sizes were determined in the size range: 0.1–50 m (F1), 50–100 m (F2), 100–200 m (F3), 200–400 m. (F4). The study showed that the content of speciation forms of phosphorus and selected metals remains related to the granulometric structure of bottom sediments. The content of organic matter in sediments is determined by the proportion of the smallest particles, from 0.1 to 50 μm, at the same time these particles most strongly aff ect the reduction conditions of sediments. According to Gilford›s correlation thresholds, there was no correlation between the proportion of sediment particles with dimensions of 0.1–50 μm and the concentration of speciation forms of phosphorus. For particles with dimensions of 50–100 μm, the strongest correlation was observed for the concentration of the EP fraction and for the WDP fraction (r2 = 0.4048, r2 = 0.3636). A strong correlation between the size of sediment particles and the concentration of speciated forms of phosphorus was noted for particles with dimensions of 100–200 μm and 200–400 μm. The coeffi cient of determination was forAAP, EP, WDP and RDP, respectively: 0.8292, 0.891, 0.7934, 0.47. The relationship between particles in the 0.1–50 m range and iron (Fe) concentration, R2 – 0.3792, aluminum (Al) R– 0.3208, and zinc (Zn) R2 – 0.4608, was classifi ed as medium. For particles in the 50–100 m range, a medium correlation with calcium (Ca) and magnesium (Mg) concentrations is apparent, R2 0.4443 and 0.3818, respectively. For particles 100–200 mm and 200–400 mm, an almost full correlation is noted for iron (Fe) R2 – 0.9835, aluminum (Al) R2 – 0.9878, calcium (Ca) R2 – 0. 824, very strong for manganese (Mn) R2 – 0.6817, and zinc (Zn) R2 – 0.7343. There is a very strong correlation between the concentration of the AAP fraction with the concentration of iron (Fe) R2 – 0.8694 and a strong correlation between the concentration of EP with the concentration of iron (Fe) R2 – 0.609. There is a strong correlation between the concentration of theAAP and EP fractions with the concentration of aluminum (Al) R2 – 0. 6253 and 0.8327. The concentration of AAP and EP fractions with the concentration of calcium (Ca) R2 – 0.5941 and 0.7576 remains in a strong relationship. The correlation between the concentration of RDP fractions and the concentration of magnesium (Mg) and manganese (Mn) remains in a medium relationship. The concentration of the EP fraction (Olsen-P) is in a strong relationship with the concentration of organic matter (R2 –.0.6763). No correlation was found between the concentration of the residuum form and the concentrations of organic matter, iron (Fe) and aluminum (Al).A medium correlation was found between the concentration of the residuum form and the concentration of calcium (Ca), magnesium (Mg), manganese (Mn) – R2 = 0.4206 and zinc (Zn).

2

Ocena jakości procesu defosfatacji ścieków na podstawie analizy specjacyjnej fosforu oraz identyfikacji bakterii nitkowatych

Bezak-Mazur E., Stoińska R.

Technologia Wody

|

2015

|

Nr 6 (44)

100--103

PL

Celem badań było wykazanie możliwości oceny defosfatacji na podstawie równoczesnej analizy specjacji fosforu oraz bakterii nitkowatych w przypadku zmieniających się warunków w reaktorze osadu czynnego. W pracy analizowano specjacje fosforu w osadzie czynnym, w tym udział form biodostępnych fosforu. Oprócz tego wskaźnika chemicznego analizowany był również zespól bakterii nitkowatych osadu czynnego. Zaobserwowano zależność pomiędzy obecnością poszczególnych gatunków bakterii nitkowatych a udziałami form specjalnych fosforu. Wykonano dwie serie pomiarowe osadów ściekowych. ponieważ. każda z serii pomiarowych reprezentowała odmienne warunki natlenienia. Pierwsza seria prób osadu została pobrana w momencie awarii systemu napowietrzenia, a druga serial 3 tygodnie po jej naprawie. Wyniki badań wskazują, iż równoczesna analiza specjacji fosforu oraz, bakterii nitkowatych pozwala ocenić jakość procesu defosfatacji .ścieków oraz, ocenę kondycji osadu ściekowego w przypadku zmieniających się warunków fizykochemicznych w reaktorze osadu czynnego.

EN

The aim of the research was to show the possibility of evaluation of déphosphatation on t lie basis of simultaneous analysis of spéciation of phosphorus as well as filamentous bacteria in the case of changing conditions in the reactor of the active sediment, In the research work the speciation of phosphorus in the active sediment together with the share of bioavailable forms of phosphorus were analysed. Apart from this chemical indicator, the set of filamentous bacteria of the active sediment was also analysed. The relation between the presence of particular kinds of filamentous bacteria and The shares of phosphorus spéciation forms was observed. Two measurement series ot wastewater sediments were carried out because each of the measurement series represented different oxygenation conditions. The first series of sediment samples was collected in the moment of breakdown of the aeration system and the second one 3 weeks after the breakdown was fixed. The results of the research show that The simultaneous analysis of phosphorus spéciation and filamentous bacteria allows to evaluate the quality of the process of the déphosphatation of wastewater as well as estimate the condition of the wastewater sediment in the case of changing physical-chemical conditions in the active sediment reactor.

3

The influence of the Bacillus megaterium bacteria on speciation of phosphorus in the sewage sludge

Bezak-Mazur E., Stoińska R., Szeląg B.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2015

|

Vol. 8, no. 4

81--87

EN

The aim of the research was to demonstrate significant differences in the shares of phosphorus speciation forms after dosing sewage sludge with the Bacillus megaterium bacteria. The experiment was conducted throughout the period of seven days. Every day the following parameters were checked: the total count of the mesophilic bacteria, pH value as well as the share of particular speciation forms of phosphorus. On the basis of the research into the number of mesophilic bacteria one may suppose that the Bacillus megaterium bacteria colonized the hygienised sediment effectively and 24 hours after the dosing it was already possible to observe significant changes in the number of these bacteria. The fast colonization of the sediment by the bacteria is also connected with an intensive exudation of organic acids to the environment, which caused a 2.5 unit decrease of the pH value within 24 hours. The pH value did not change significantly in the last three days of the experiment but it was still low and amounted to about 3. This pH value indicates that the environment is strongly acidified, which in turn may influence the dissolving of the hard-to-access phosphorus forms, thus increasing the amount of mobile forms of this element. It was documented that the most significant changes in the shares of the speciation phosphorus forms were observed after 24-hour impact of the bacteria on the sewage sludge. In the following days the change was smaller. The presence of the bacteria caused the exudation of the mobile fraction on the first days of the experiment. The knowledge about the changes in the shares of the phosphorus forms, especially the bioavailable (mobile) ones, is important while using hygienised sediment cultured with microorganisms for environmental purposes.

PL

Celem badań było wykazanie istotnych różnic w udziałach form specjacyjnych fosforu po zaaplikowaniu na osad ściekowy bakterii Bacillus megaterium. Doświadczenie prowadzono przez okres siedmiu dni. Codziennie badano takie parametry jak: ogólną ilość bakterii mezofilnych, pH oraz udział poszczególnych form specjacyjnych fosforu. Na podstawie otrzymanych wyników można stwierdzić iż bakterie Bacillus megaterium skolonizowały osad higienizowany i już po pierwszej dobie po ich zaaplikowaniu można dostrzec istotne zmiany w ilości tych bakterii. Szybka kolonizacja osadu przez bakterie wiązała się również z intensywnym wydzielaniem kwasów organicznych do środowiska, co spowodowało w ciągu 24h zmniejszenie wartość pH o 2.5 jednostki. W ostatnich trzech dobach doświadczenia pH nie zmieniało się już znacząco ale jego wartość nadal była niska i wynosiła około 3. Taka wartość pH wskazuje, że środowisko jest silnie zakwaszone, co z kolei może wpływać na rozpuszczenie form trudnodostępnych fosforu, zwiększając tym samym ilości form mobilnych tego pierwiastka. Wykazano iż największe zmiany w udziałach form specjacyjnych fosforu zaobserwowano po 24 h działania bakterii na osad ściekowy a w kolejnych dobach były one mniejsze. Obecność bakterii spowodowała wydzielenie frakcji mobilnej w pierwszych dobach eksperymentu. Wiedza na temat zmian w udziałach form tego pierwiastka, zwłaszcza form biodostępnych (mobilnych) jest ważna w przypadku zastosowania osadu higienizowanego szczepionego mikroorganizmami na cele przyrodnicze.

4

Phosphorus speciation in sewage sludge

Bezak-Mazur E., Mazur A., Stoińska R.

Environment Protection Engineering

|

2014

|

Vol. 40, nr 3

161--175

EN

Excessive sewage sludge in terms of contained phosphorus speciation forms has been characterized. The analysis allowed identification of mobile forms of phosphorus in sewage sludge. Quantification of mobile forms of phosphorus is very important for its recovery directly from sewage sludge or for its application for natural purposes. Various phosphorus speciation methods have been presented. The results of the sewage sludge speciation conducted by means of two types of wastewater treatment (EvU-Perl technology and activated sludge) have been compared. The analysis covered the effect of such physiochemical factors as oxygenation, use of ultrasound and precipitation with iron chloride(III). It was concluded that changes in physiochemical conditions lead to alterations in the content of phosphorus speciation forms in sewage sludge.

5

Particle size analysis of suspensions in removing of organic matter and phosphorus from wastewater and surface water

Tuszyńska A., Kołecka K.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2012

|

Vol. 5, no. 4

113--119

EN

In this paper the particle size of suspended solids in the removing of organic matter and phosphorus compounds from lake water and wastewater treated in the Ecological Treatment Systems (ETS) was analyzed. The invesigated materials were taken from two ETS located in Pomerania Region/Poland. Object in Swarzewo is 3rd stage of biological treatment of municipal wastewater, while object in Kartuzy has task to remove a phosphorus from lake water. To deepen the knowledge about migration of pollutants in water and wastewater their particle size analysis based on the laser diffraction method were carried out. Speciation of phosphorus and organic matter expressed in COD was carried out for the purpose of determination of the participation and type of dissolved substances as well as suspended matter. The granulometric analysis showed that from wastewater and lake water treated in ETS the suspension above size 100 μm is efficiently removed. On the basis of the obtained results it was proved that ETS efficiently remove particulate fractions of phosphorus and organic matter. In wastewater and surface water inflowed to analyzed facilities 30-45% of organic matter and 55-80% of phosphorus was attributed to suspended solids. In the effluent a part of pollutants in suspended fraction decreased and it were 15% for COD and 35% for phosphorus in wastewater and 24% for COD and 50% for phosphorus in lake water.

PL

W pracy podjęto próbę określenia znaczenia granulometrii zawiesiny w usuwaniu substancji organicznej i fosforu z wody jeziornej i ścieków doczyszczanych w ekologicznych systemach oczyszczających (w jęz. ang. Ecological Treatment Systems – ETS). Materiał do badań został pobrany z dwóch obiektów ETS zlokalizowanych w woj. pomorskim. Obiekt w Swarzewie stanowi III stopień biologicznego oczyszczania ścieków komunalnych, podczas gdy obiekt w Kartuzach ma za zadanie doczyszczać wodę jeziorną ze związków fosforu. W celu pogłębienia informacji na temat migracji zanieczyszczeń w środowisku wodnym przeprowadzono ich analizę granulometryczną metodą dyfrakcji laserowej. W celu określenia udziału i rodzaju zanieczyszczeń w zawiesinie i frakcji rozpuszczonej przeprowadzono specjację substancji organicznej wyrażonej jako ChZT oraz związków fosforu. Analiza granulometryczna wykazała, że ze ścieków i wody jeziornej poddawanych oczyszczaniu w systemach ETS skutecznie jest usuwana zawiesina o rozmiarze cząstek powyżej 100 μm. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że ekologiczne systemy oczyszczające zapewniają skuteczne usuwanie ze ścieków i wody jeziornej frakcji fosforu i substancji organicznej w zawiesinie.Wściekach i wodach powierzchniowych dopływających do analizowanych obiektów 30-45%substancji organicznej i 55-80% fosforu było związanych w zawiesinie. Na odpływie udział zanieczyszczeń we frakcji zawiesinowej uległ obniżeniu i w ściekach wynosił odpowiednio 15% dla ChZT i 35% dla P, zaś w wodzie jeziornej: 24% dla ChZT i 50% dla fosforu.

6

Wpływ czynników fizyko-chemicznych na specjację fosforu w osadach ściekowych powstających w technologii EvU-Perl

Bezak-Mazur E., Mazur A.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2009

|

Tom 11

381-391

PL

W osadach ściekowych powstających po oczyszczeniu ścieków komunalnych znajdują się związki fosforu i azotu. Tak więc osady ściekowe można traktować jako wtórne źródło biogenów [14]. Jedną z istotnych informacji pozwalających ocenić rolę osadów jako wtórnego źródła biogenów jest ilość zawartego w nich fosforu biologicznie dostępnego, który może być uwalniany z osadów i wykorzystywany w procesie produkcji pierwotnej. Do określenia zawartości fosforu biologicznie dostępnego wykorzystuje się metody analizy specjacyjnej. W naszych wcześniejszych badaniach wybrano metody analizy specjacyjnej fosforu w osadach [2], a następnie zbadanie jego specjacji w osadach powstających przy oczyszczaniu ścieków z wykorzystaniem różnych rozwiązań technologicznych i różnych warunków prowadzenia procesu oczyszczania. Dotychczas zbadano specjację fosforu w osadzie nadmiernym powstającym podczas oczyszczania ścieków metodą osadu czynnego [3, 4] i poddawanym działaniu różnych warunków fizyko-chemicznych. W niniejszej pracy zaprezentowano wyniki badań specjacji fosforu w osadzie powstającym w technologii EvU-Perl, stanowiącej swoiste połączenie metody osadu czynnego z zawirowalnym złożem biologicznym. Technologia EvU-Perl jest przykładem zastosowania immobilizacji biomasy w oczyszczaniu ścieków. Biomasa jest unieruchamiana na walcowatych kształtkach wykonanych z materiału polimerycznego. Kształtki stanowią wypełnienie komór napowietrzania.

EN

Amounts of phosphorus liberated from sewage sludge during biological wastewater treatment depend on chemical, biological and physical conditions which are found in a treatment plant. Presence of oxygen is one of the basic conditions which decides of phosphorus liberation and accumulation. Under anaerobic conditions liberation of phosphorus through so-called return dissolving takes place [8], while under aerobic conditions phosphorus is assimilated by bacteria present in the sludge mass or in the biological film. Phosphorus speciation in sewage sludge obtained with the EvU-Perl technology was analyzed using the Golterman method. The investigation was conducted for sludge samples subjected to the action of such factors as oxygenation, ultrasonification, precipitation and temperature changes in reference to unprepared sludge. The results show that the predominant fraction of phosphorus, with the content being more than 40%, is Ca-EDTA-P with phosphorus in the biologically available form. Oxygenation is reported to have the greatest influence on P speciation. For a sludge from biological deposit EvU-Perl substantially lower differences of part of phosphorus speciation fractions in comparison to examined earlier [3, 4] sewage sludge coming from wastewater treatment plant using activated sludge method. Lower influence of physico-chemical factors on speciation is caused by movement of shapes used in the deposit, which weaken impact of factors. Even so, in order to determine dependence between part of phosphorus speciation forms in sewage sludge and impact of phisico-chemical factors, analysis of multiple regression was conducted. Values of coefficients achieved after analysis are given in table 2. To sum up data in table 2 following conclusions may be formulated: oxygenation has the biggest impact on speciation of phosphorus in sewage sludge coming from biological deposit EvU-Perl, influence of other examined parameters is lower, part of mobile and biologically available fractions is increasing during oxygenation; this creates favourable conditions of phosphorus availability when sewage sludge is used in agriculture.