Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ dezintegracji mechanicznej i termicznej na separację grawitacyjną osadu nadmiernego

Machnicka A., Nowicka E.

Proceedings of ECOpole

|

2016

|

Vol. 10, No. 2

699--710

PL

Podstawowym efektem procesu dezintegracji osadów ściekowych jest fizyczna, chemiczna lub biologiczna przemiana ich struktury, która powoduje destrukcję kłaczków, fragmentację komórek mikroorganizmów, a przez to uwolnienie treści komórkowej do otaczającej cieczy. Tak spreparowany osad może być wykorzystany w ciągu technologicznym przeróbki osadów m.in. w procesach zagęszczania i odwadniania osadów ściekowych. W niniejszej pracy przedstawiono wpływ dezintegracji hydrodynamicznej, mikrofalowej i termicznej na wybrane własności grawitacyjne osadu czynnego nadmiernego. Zakres badań obejmował parametry charakterystyczne dla procesu sedymentacji tj. I.G.O., I.O.O., prędkość zagęszczania osadu, stężenie osadu oraz zmiany zachodzące w fazie płynnej osadu (ChZTCr i mętność). Uzyskane wyniki badań oraz przeprowadzone obliczenia potwierdziły wpływ zastosowanych metod dezintegracji na poprawę własności grawitacyjnych osadu czynnego nadmiernego.

EN

The primary effect of sewage sludge of disintegration process is the physical, chemical or biological change of their structure, which causes destruction of flocs, fragmentation of microbial cells and thus release of cell contents into the surrounding liquid. Pre-treatment sludge can be used in the technological sludge i.e. in the process of thickening and dewatering of sludge. In this paper, the influence of hydrodynamic, microwave and thermal disintegration oven on selected properties of gravitational surplus activated sludge. The scope of the research included the parameters characteristic of the sedimentation process, i.e. SDI, SVI, speed sludge thickening, sludge concentration and changes in the liquid phase of sludge (SCOD and turbidity). The results obtained and performed calculations have confirmed the impact of the disintegration of the methods used to improve the properties of gravity surplus activated sludge.

2

The influence of mechanical and thermal disintegration on gravitational separation of surplus sludge

Machnicka A., Nowicka E.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2016

|

Vol. 23, nr 3

321--335

EN

The primary effect of sewage sludge disintegration process is the physical, chemical or biological change of their structure, which causes destruction of flocs, fragmentation of microbial cells and thus release of cell contents into the surrounding liquid. Pre-treatment of the sludge can be used for the process of thickening and dewatering of sludge. In this paper, the influence of hydrodynamic, microwave and freezing/thawing disintegration on selected properties of gravitational surplus activated sludge, were assessed. The scope of the research included the parameters characteristic of the sedimentation process, ie sludge density index (SDI), sludge volume index (SVI), sludge thickening speed (v), sludge concentration (Ci) and changes in the liquid phase of sludge chemical oxygen demand (SCOD) and turbidity. The obtained results as well as performed calculations have confirmed the impact of used disintegration in terms of improving the properties of surplus activated sludge.

PL

Podstawowym efektem procesu dezintegracji osadów ściekowych jest fizyczna, chemiczna lub biologiczna przemiana ich struktury, która powoduje destrukcję kłaczków, fragmentację komórek mikroorganizmów, a przez to uwolnienie treści komórkowej do otaczającej cieczy. Tak spreparowany osad może być wykorzystany w ciągu technologicznym przeróbki osadów, m.in. w procesach zagęszczania i odwadniania osadów ściekowych. W niniejszej pracy przedstawiono wpływ dezintegracji hydrodynamicznej, mikrofalowej i termicznej na wybrane własności grawitacyjne osadu czynnego nadmiernego. Zakres badań obejmował parametry charakterystyczne dla procesu sedymentacji, tj. I.G.O., I.O.O., prędkość zagęszczania osadu, stężenie osadu oraz zmiany zachodzące w fazie płynnej osadu (ChZTCr i mętność). Uzyskane wyniki badań oraz przeprowadzone obliczenia potwierdziły wpływ zastosowanych metod dezintegracji na poprawę własności grawitacyjnych osadu czynnego nadmiernego.

3

Polepszenie własności grawitacyjnych osadu nadmiernego poddanego wstępnej obróbce

Nowicka E., Grűbel K A, Machnicka A.

Inżynieria Ekologiczna

|

2015

|

Nr 41

90--96

PL

Powstawanie osadów ściekowych jest nieuniknioną konsekwencją procesów oczyszczania ścieków, a ich unieszkodliwianie i utylizacja wymaga wiedzy, rozwiązań technologicznych i technicznych. Zastosowanie procesów wstępnej obróbki/kondycjonowania pozwala na uzyskanie poprawy własności mechanicznych osadów ściekowych. W ostatniej dekadzie można odnotować wiele prac badawczych z całego świata skoncentrowanych na nowych metodach kondycjonowania osadów tj. procesach dezintegracji, wśród których stosuje się destrukcję mechaniczną, chemiczną i biologiczną. Pomimo odmiennego działania każdej z metod (wprowadzona energia, zjawiska cieplne, zachodzące reakcje chemiczne, oddziaływania mechaniczne) ich wspólnym celem jest niszczenie struktury kłaczków osadu czynnego oraz mikroorganizmów, co skutkuje zmianami własności osadów i cieczy nadosadowej. W artykule przedstawiono wpływ dezintegracji mikrofalowej i zamrażania/rozmrażania suchym lodem na wybrane własności grawitacyjne osadu czynnego nadmiernego. Określono parametry charakterystyczne dla procesu sedymentacji osadu tj. prędkość opadania i zagęszczania, indeks gęstości osadu i indeks objętości osadu oraz zmiany zachodzące w cieczy nadosadowej. Przeprowadzone badania wykazały skuteczność stosowania wybranych metod dezintegracji osadu w odniesieniu do poprawy właściwości grawitacyjnych i stały się przyczynkiem do określenia skutecznej metodyki wstępnego kondycjonowania osadów.

EN

The formation of sludge is an inevitable consequence of wastewater treatment processes. Their disposal and utilization requires knowledge on technology and engineering. The application of pretreatment processes/conditioning allows to obtain better mechanical properties of sludge. In the last decade a lot of research from around the world focused on new methods of conditioning of sludge can be noticed, i.e. The processes of disintegration, of which the destruction of the mechanical, chemical and biological. Despite different activities of each method (introduced energy, thermal phenomena, chemical reactions, mechanical), their common goal is the destruction of activated sludge floc structure and micro-organisms, which result in changes of properties in sediment and supernatant liquid. The influence of the disintegration of the microwave and freezing/thawing dry ice on selected properties of gravitational surplus activated sludge were presented. Characteristic parameters determined sludge sedimentation processes, i.e. the rate of descent and compaction density index sediment and sludge volume index and changes in the supernatant liquid. The study showed the efficacy of selected methods of sludge disintegration with regard to improving the properties of gravity and becoming a contribution to the determination of the effective methods of deposits’ preconditioning.

4

Hygienization of surplus activated sludge by dry ice

Nowicka E., Machnicka A.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2014

|

Vol. 21, nr 4

651--660

EN

The presence of pathogenic microorganisms in sewage sludge is one of the crucial factors affecting their use in agriculture and in nature. An appropriate method of sludge hygienization can contribute to the reduction of the presence of pathogenic microbes in the sludge or to their complete elimination. This study presents the possibility of using dry ice in the hygienization of surplus activated sludge. The scope of survey covered microbiological as well as physiochemical analyses of the sludge. The microbiological analyses conducted show the hygienization effect of dry ice on surplus activated sludge such as the reduction of the total number of bacteria as well as of pathogenic bacteria. In the case of sludge to dry ice 1:1 voluminal ratio, the total number of bacteria has been reduced by 76%, the number of Salmonella sp. rods by 90%, and Clostridium perfringens by 85%. The results of physiochemical analyses confirmed the destructive effect that dry ice has over microorganisms. The disintegration of microbes by means of dry ice contributed to the increase of supernatant liquid turbidity and to the release of organic matter. For the sludge to dry ice 1:1 voluminal ratio, an increase in turbidity of supernatant liquid by 320 mg SiO2 dm-3 has been proven, as well as an increase in the value of CODCr by 549 mg O2 dm-3, which indicates the release of organic matter into the liquid phase.

PL

Obecność mikroorganizmów chorobotwórczych w osadach ściekowych jest jednym z decydujących czynników wpływających na rolnicze i przyrodnicze ich wykorzystanie. Odpowiedni sposób higienizacji osadów może przyczynić się do ograniczenia występowania w nich bakterii patogennych lub całkowitej ich eliminacji. Praca przedstawia możliwość zastosowania suchego lodu do higienizacji osadu nadmiernego. Zakres badań obejmował analizy mikrobiologiczne i fizykochemiczne osadu. Przeprowadzone analizy mikrobiologiczne wykazały higienizujące działanie suchego lodu na osad nadmierny poprzez redukcję ogólnej liczby bakterii i bakterii patogennych. Dla stosunku objętościowego osadu do suchego lodu 1 : 1 ogólna liczba bakterii uległa zmniejszeniu o 76%, redukcja liczby pałeczek Salmonella sp. o 90%, natomiast liczba laseczek Clostridium perfringens obniżyła się o 85%. Potwierdzeniem niszczącego działania suchego lodu na mikroorganizmy były wyniki analiz fizykochemicznych. Dezintegracja drobnoustrojów suchym lodem przyczyniła się do wzrostu mętności cieczy nadosadowej i uwolnienia materii organicznej. Dla stosunku objętościowego osadu do suchego lodu 1 : 1 stwierdzono wzrost mętności cieczy nadosadowej o 320 mg SiO2/dm3 oraz wzrost wartości ChZTCr o 549 mg O2/dm3 wyrażającej uwolnienie materii organicznej do fazy płynnej.

5

Higienizacja osadu nadmiernego suchym lodem

Nowicka E., Machnicka A.

Proceedings of ECOpole

|

2013

|

Vol. 7, No. 2

673--678

PL

Obecność mikroorganizmów chorobotwórczych w osadach ściekowych jest jednym z decydujących czynników wpływających na rolnicze i przyrodnicze ich wykorzystanie. Odpowiedni sposób higienizacji osadów może przyczynić się do ograniczenia występowania w nich bakterii patogennych lub całkowitej ich eliminacji. Praca przedstawia możliwość zastosowania suchego lodu do higienizacji osadu nadmiernego. Zakres badań obejmował analizy mikrobiologiczne i fizykochemiczne osadu. Przeprowadzone analizy mikrobiologiczne wykazały higienizujące działanie suchego lodu na osad nadmierny poprzez redukcję ogólnej liczby bakterii i bakterii patogennych. Dla stosunku objętościowego osadu do suchego lodu 1 : 1 ogólna liczba bakterii uległa zmniejszeniu o 76%, redukcja liczby pałeczek Salmonella sp. o 90%, natomiast liczba laseczek Clostridium perfringens obniżyła się o 85%. Potwierdzeniem niszczącego działania suchego lodu na mikroorganizmy były wyniki analiz fizykochemicznych. Dezintegracja drobnoustrojów suchym lodem przyczyniła się do wzrostu mętności cieczy nadosadowej i uwolnienia materii organicznej. Dla stosunku objętościowego osadu do suchego lodu 1 : 1 stwierdzono wzrost mętności cieczy nadosadowej o 320 mg SiO2/dm3 oraz wzrost wartości ChZTCr o 549 mg O2/dm3, wyrażającej uwolnienie materii organicznej do fazy płynnej.

EN

The presence of pathogenic microorganisms in sewage sludge is one of the crucial factors affecting their use in agriculture and in nature. An appropriate method of sludge hygienization can contribute to the reduction of the presence of pathogenic microbes in the sludge or to their complete elimination. This study presents the possibility of using dry ice in the hygienization of surplus activated sludge. The scope of survey covered microbiological as well as physiochemical analyses of the sludge. The microbiological analyses conducted show the hygienization effect of dry ice on surplus activated sludge such as the reduction of the total number of bacteria as well as of pathogenic bacteria. In the case of sludge to dry ice 1:1 voluminal ratio, the total number of bacteria has been reduced by 76%, the number of Salmonella sp. rods - by 90%, and Clostridium perfringens - by 85%. The results of physiochemical analyses confirmed the destructive effect that dry ice has over microorganisms. The disintegration of microbes by means of dry ice contributed to the increase of supernatant liquid turbidity and to the release of organic matter. For the sludge to dry ice 1:1 voluminal ratio, an increase in turbidity of supernatant liquid by 320 mg SiO2/dm3 has been proven, as well as an increase in the value of CODCr by 549 mg O2/dm3, which indicates the release of organic matter into the liquid phase.

6

Eliminacja clostridium perfringens podczas kondycjonowania osadu czynnego nadmiernego

Grűbel K, Chrobak E, Rusin A, Machnicka A.

Inżynieria Ekologiczna

|

2013

|

Nr 32

40--47

PL

Praca przedstawia możliwość eliminacji Clostridium perfringens w procesie kondycjonowania osadu czynnego nadmiernego z wykorzystaniem promieniowania mikrofalowego. Na podstawie wyników badań stwierdzono, że promieniowanie mikrofalowe (700W i 900W) wykazuje dezintegrujące działanie wyrażone wzrostem wartości ChZT w cieczy nadosadowej: 12 krotny wzrost wartości ChZT przy mocy 700W i 13 krotny przy mocy promieniowania 900W. Fala elektromagnetyczna przyczyniła się do częściowej higienizacji osadu. Spowodowała redukcję liczby Clostridium perfringens odpowiednio o 52% i 56% w czasie 120s oddziaływania, przy mocy 700W i 900W. Redukcja ogólnej liczby bakterii pod wpływem mikrofal wyniosła 42% i 51% (odpowiednio dla 700W i 900W), a pałeczek z rodziny Enterobacteriaceae od 54% do 70% w zależności od mocy promieniowania, czasu działania i własności biochemicznej.

EN

The work presents the possibility of elimination of Clostridium perfringens in surplus activated sludge handling by microwave radiation. An assessment of the impact of microwave radiation as a disintegration and higienisation method of surplus activated sludge was based on an analysis of the value of COD and changes in population of the bacteria Clostridium perfringens and overall sticks in the family Enterobacteriaceae. Basis on the results of the research was concluded that microwave radiation (700W and 900W) shows disintegration action expressed in COD value in the supernatant increase: 12 times increase value of COD with power 700W and 13 times for 900W radiation power. Electromagnetic wave contributed to partial higienisation of surplus activated sludge. The number of Clostridium perfringens decrease about 52% and 56% during the 120s of higienisation process with power 700W and 900W, respectively. Reduction of the overall number of bacteria under the influence of microwave radiation was 42% and 51% (respectively for 700W and 900W), and sticks from the family Enterobacteriaceae from 54% to 70% depending on the power of radiation, the time of operation and biochemical properties

7

Wpływ alkalizacji osadu czynnego nadmiernego na produkcję biogazu

Grűbel K., Machnicka A., Wacławek S.

Proceedings of ECOpole

|

2012

|

Vol. 6, No. 2

707--712

PL

Chemiczna dezintegracja osadu czynnego pod wpływem jego alkalizacji skutkuje destrukcją i rozdrobnieniem kłaczków oraz mikroorganizmów, jak również wzrostem stężenia materii organicznej w fazie płynnej osadu. Fermentacja mezofilowa osadu nadmiernego jest najczęstszym procesem wykorzystywanym w średnich i dużych oczyszczalniach ścieków. Zachodzi ona w czterech głównych etapach. Pierwszy etap, tj. hydroliza, powoduje rozkład związków makromolekularnych do monomerów. Etap ten limituje szybkość reakcji następnych procesów: acidogenezy i acetogenezy. Zastosowanie chemicznej dezintegracji osadu ułatwia biologiczną hydrolizę, a także może znacząco wpływać na wzrost tempa stabilizacji. Z przeprowadzonych badań wynika, iż podniesienie odczynu osadu do wartości pH = 9,0 powoduje wzrost stężenia ChZT w cieczy nadosadowej z wartości 101 do 530 mg O2/dm3. Ponadto w pracy przedstawiono wpływ chemicznej dezintegracji osadu na wzrost produkcji biogazu.

EN

Chemical disintegration of surplus activated sludge by alkalization results in destruction and disruption of the flocs and microorganisms as well as increase concentration of organic matter in supernatant. The mesophilic anaerobic sewage sludge digestion is an established process, most often applied at medium and large municipal sewage treatment plants. Four major steps of anaerobic digestion are distinguished. The first hydrolysis step leads to solubilization of insoluble particulate matter and biological decomposition of organic polymers to monomers or dimers. The hydrolysis step is recognized as the rate-limiting step of the following second and third steps, the processes of acidogenesis and acetogenesis. Chemical disintegration activates biological hydrolysis and, therefore, it can significantly increase the stabilization rate of the secondary sludge. It has been shown that when the activated sludge was subjected to alkalization to pH 9.0 value, the COD concentration increased from 101 mg/dm3 to 530 mg/dm3 in sludge supernatant. The paper presents a potential application of chemical disintegration for sewage sludge (mainly activated sludge) to upgrading biogas production.

8

Oddziaływanie kawitacji hydrodynamicznej na higienizację osadu czynnego nadmiernego

Rusin A., Machnicka A.

Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa

|

2012

|

nr 2

105-111

PL

W artykule przedstawiono działania zmierzające do zmiany właściwości oraz struktury osadu czynnego nadmiernego. W tym celu zastosowano dezintegrację osadu nadmiernego za pomocą kawitacji hydrodynamicznej. Powoduje ona destrukcję struktury kłaczków osadu i niszczenie komórek mikroorganizmów. Przeprowadzone badania miały pokazać możliwości wykorzystania kawitacji hydrodynamicznej do higienizacji bakteriologicznej osadu czynnego nadmiernego. Skuteczność zastosowanej metody została potwierdzona przez oznaczenie liczby bakterii wyrosłych przed zastosowaniem i po zastosowaniu procesu higienizacji, na podłożach podstawowych i selektywnych oraz ich identyfikacji. Wykonane analizy potwierdziły możliwość zastosowania kawitacji hydrodynamicznej do higienizacji osadu. Stwierdzono znaczne zmniejszenie ogólnej liczby bakterii, zwłaszcza bakterii chorobotwórczych należących do rodziny Enterobacteriaceae oraz rodzaju Staphylococcus. Redukcja liczby bakterii Salmonella spp. przy ciśnieniu 12 bar w czasie 15 min dezintegracji wynosiła 62%, natomiast przy 30 min już 92%. Po upływie 45 min zaobserwowano całkowitą redukcję pałeczek.

EN

Surplus activated sludge is treated for the purpose of changing its characteristics and structure. Disintegration of activated sludge was applied using hydrodynamic cavitation aimed at the destruction of sludge floc structure and destruction of microbial cells. The purpose of the conducted research was to demonstrate the possibility of the application of the hydrodynamic cavitation in the bacteriological hygienization of the excessive activated sludge. The effectiveness of the applied method has been confirmed by the number of bacteria grown before and after the application of the process of hygienization on the basic and selective bases. Subsequently bacteria cultures have been conducted identification. The performed analysis confirmed the possibility of the application of the hydrodynamic cavitation, as a significant decrease in the overall number of bacteria has been established, pathogenic bacteria belonging to the family Enterobacteriaceae and type species Staphylococcus. The reduction of Salmonella spp. bacteria with the used pressure of 12 bar and the time of disintegration of 30 minutes was 92%, however, with the time of 45 minutes was 100%.

9

Surplus activated sludge disintegration for additional nutrients removal

Suschka J., Machnicka A., Grübel K.

Archiwum Ochrony Środowiska

|

2007

|

Vol. 33, no. 2

55-65

EN

Activated sludge systems designed for enhanced nutrients removal are based on the principle of altering anaerobic and aerobic conditions for growth of microorganisms with a high capacity of phosphorous accumulation. To avoid return of large parts of accumulated phosphorous in the processes of sludge conditioning chemical precipitation is often applied. This can be not be the case, at least for a part, if prior to other processes of sludge handling, the sludge will be disintegrated. It was demonstrated that disintegration of surplus activated sludge permits removal of a substantial part of nutrients in the form of struvite. The effects of sludge disintegration on metals ions release and poly-P destruction were elucidated. Appropriated handling of disintegrated sludge allows for removal of at least 25% of the inflowing phosphorous load without addition of chemicals.

PL

Systemy osadu czynnego projektowane z myślą poprawy usuwania związków pożywkowych oparte są na zasadzie wzrostu, w beztlenowych i tlenowych warunkach, mikroorganizmów posiadających wysokie zdolności akumulacji fosforu. Aby uniknąć powrotu dużych ilości zakumulowanego fosforu w procesach kondycjonowania osadów stosowana często jest chemiczna precypitacja. To jednak nie musi przebiegać w ten sposób, ponieważ co najmniej dla części osadu, przed innymi procesami stabilizacji osadów, można przeprowadzić proces jego dezintegracji. Przedstawiona dezintegracja osadu nadmiernego przyczyniała się do usunięcia pokaźnej części związków pożywkowych w formie struwitu. Efektem dezintegracji osadu było uwolnienie jonów metali i destrukcja mikroorganizmów poli-P. Przeprowadzony proces dezintegracji osadu pozwolił na usunięcie przynajmniej 25% fosforu wpływającego z ładunkiem ścieków, bez dodawania związków chemicznych.