Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Oczyszczalnie hydrofitowe jako wdrożenie założeń idei gospodarki o obiegu zamkniętym

Kołecka K., Obarska-Pempkowiak H., Gajewska M.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2018

|

Tom 20, cz. 2

1350--1371

PL

Gospodarka realizowana w obiegu zamkniętym ma na celu minimalizację wpływu na środowisko w procesie wytwarzania produktów przez wybór odpowiednich składników oraz sposobu i procesów projektowania umożliwiających powtórne wykorzystanie produktów ubocznych. Pakiet działań polegających na wdrożeniu wyżej wymienionych założeń przyjęła Komisja Europejska w dn. 2 grudnia 2015 roku. W ideę gospodarki zamkniętej bardzo dobrze wpisują się systemy hydrofitowe stosowane w gospodarce komunalnej między innymi do oczyszczania wód i ścieków oraz odwadniania i stabilizacji osadów ściekowych. Celem pracy jest przedstawienie znaczenia systemów hydrofitowych jako nowych, istotnych elementów w kreowaniu założeń gospodarki o obiegu zamkniętym ("circular economy"). W przyszłości podejście do gospodarki wodno-ściekowej będzie wymagało znaczących zmian. W celu spełnienia wymogów obiegu zamkniętego należy zmienić obecny sposób zbierania, odprowadzania i oczyszczania ścieków. W nowym podejściu konieczny będzie rozdział ścieków (separacja) na frakcje użyteczne i szkodliwe w miejscu powstawania. Takie systemy będą musiały być zaprojektowane dla konkretnego źródła z uwzględnieniem możliwości ponownego użycia wody. Systemy hydrofitowe obecnie są powszechnie akceptowane jako technologia wykorzystywana przede wszystkim do oczyszczania różnego rodzaju ścieków i jako systemy ochrony wód oraz obiekty do odwadniania i stabilizacji osadów ściekowych. Jednak wraz ze zmianą podejścia i ukierunkowania się na gospodarkę o obiegu zamkniętym przed tego typu systemami stawiane są nowe cele i wymagania. Te wymagania dotyczyć będą miedzy innymi ponownego wykorzystania wody (oczyszczanie ścieków szarych, oczyszczanie i magazynowanie wody deszczowej, usuwanie trwałych zanieczyszczeń organicznych o niskich stężeniach, doczyszczanie ścieków po procesie oczyszczania jako trzeci stopień), odzysku związków biogennych (produkcja nawozów z osadów ściekowych, wstępne oczyszczenie ścieków przed fertygacją, odzysk związków fosforu ze ścieków za pomocą nowych wypełnień zapewniających efektywną adsorpcję), produkcji energii (systemy hydrofitowe do oczyszczania wód pofermentacyjnych czy miejsca do produkcji biomasy) oraz tworzenia ekosystemów na terenach miejskich. Spełnienie wymienionych kryteriów jest możliwe przy zastosowaniu odpowiedniej konfiguracji systemów hydrofitowych lub ich połączenia z innymi, dostępnymi technologiami, dzięki którym mogą być bardziej efektywne i opłacalne pod względem ekonomicznym w porównaniu z dotychczas stosowanymi metodami. Przykłady wdrożeń oczyszczalni hydrofitowych zgodnie z założeniami gospodarki o obiegu zamkniętym można spotkać w wielu miejscach. Pełne wykorzystanie potencjału obiektów hydrofitowych w gospodarce o obiegu zamkniętym jest dosyć trudne i wymaga przede wszystkim zmiany sposobu myślenia oraz podejścia do dostarczania i wykorzystania wody oraz odprowadzania i oczyszczania ścieków. Konieczne są jednak dalsze badania i udoskonalania, które będą stanowić nowe narzędzia, aby móc w pełni wykorzystać istniejące możliwości.

EN

The aim of the circular economy is to reduce the impact of production and products on the environment by selecting the appropriate components and use the proper process design enabling reuse of products. On 2nd December 2015, the European Commission adopted a package of actions to implement the above-mentioned objectives. Treatment wetlands (TWs) used for treating water and wastewater as well as for dewatering and stabilization of sewage sludge are part of the circular economy. The aim of the study is to present the importance of TWs as new, essential elements in the creation of assumptions for circular economy idea. In future, the approach to water and wastewater management will require significant changes. In order to meet the requirements of the circular economy, the current way of collecting, discharging and treating of wastewater will have to be changed. In the new approach, it will be necessary to separate the wastewater into useful and harmful fractions in the place of origin. Such systems will have to be designed for a particular source, with the possibility of re-use of water. Currently TWs are widely accepted as a technology for treatment of various types of wastewater and as water protection systems, as well as facilities for dewatering and stabilization of sewage sludge. However new goals and requirements appears with changes of approach and the focus on the circular economy. These requirements will probably relate to the reuse of water (gray water treatment, treatment and storage of rainwater, removal of persistent organic pollutants with low concentrations, treatment of wastewater the third stage in WWTPs), recovery of nutrients (production of fertilizers from sewage sludge, recovery of phosphorus compounds from wastewater using new fillings ensuring effective adsorption), energy production (TWs for treatment of leachate from digestion chamber and biomass production) and ecosystems in urban areas. The appropriate configuration of TWs or their combination with other available technologies assures that the fulfill of mentioned-above goals will be possible and more efficiency and cost-effective solutions will be created. The application of TWs according to the circular economy can be found in many places. The use of TWs in the circular economy is reasonable and possible, however further research should be done.

2

Oczyszczalnie hydrofitowe dla miejscowości turystycznej – studium przypadku

Skrzypiec K., Gajewska M.

Rynek Instalacyjny

|

2017

|

Nr 5

34--38

PL

Tematem artykułu jest możliwość zastosowania oczyszczania ścieków bytowych metodą hydrofitową w małych miejscowościach turystycznych. Miejscowości takie charakteryzują się zmienną liczbą mieszkańców w ciągu roku, co wiąże się ze znacznymi wahaniami ilości i jakości dopływających ścieków. W artykule scharakteryzowano i porównano wariantowe konfiguracje oczyszczalni hydrofitowych możliwych do zastosowania jako lokalne oczyszczalnie ścieków w miejscowościach do 10 000 RLM.

EN

The subject of the article is application of wetland technology for domestic wastewater treatment in small tourist destinations. These localities are characterized by a variable number of residents throughout a year, which results in significant changes in quantity and quality of influent wastewater. The study characterized and compared variant configurations of constructed wetlands suitable for local wastewater treatment plants in towns of up to 10 000 PE (Population Equivalent).

3

Oczyszczalnie do toksycznych warunków

Zimniewicz M., Kruszelnicka I., Ginter-Kramarczyk D.

Kierunek Wod-Kan

|

2017

|

Nr 4

52--56

PL

Systemy hydrofitowe od ponad pięciu dekad są stosowane w gospodarce komunalnej w wielu krajach i stają się coraz bardziej popularne, również w Polsce. Pomimo zdobytych doświadczeń z eksploatacji tysięcy obiektów funkcjonujących na świecie, wciąż prowadzone są badania nad rozpoznaniem i możliwościami kontrolowania procesów zapewniających usuwanie różnych zanieczyszczeń i mikrozanieczyszczeń ze ścieków.

4

Efektywność pracy oczyszczalni hydrofitowej o przepływie pionowym

Bydałek F., Myszograj S.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Środowiska / Uniwersytet Zielonogórski

|

2016

|

nr 164 (44)

84--99

PL

W artykule opisano wyniki badań w zakresie oceny efektywności pracy hydrofitowej przydomowej oczyszczalni ścieków. W analizowanym okresie oczyszczalnia spełniała wymagania określone dla jakości ścieków oczyszczonych, uzyskując efektywność usuwania związków organicznych w 98% dla BZT5 oraz w 93,4% dla zanieczyszczeń organicznych wyrażonych parametrem ChZT. Sprawność usuwania biogenów była stosunkowo niska, przy czy mieściła się w zakresie charakterystycznym dla tego typu systemów, osiągając wartości 12,7% i 13,4% odpowiednio dla azotu całkowitego i fosforu ogólnego. Zastosowanie stawu doczyszczającego pozwoliło w okresie letnim na dalsze obniżenie zawartości azotu w ściekach oczyszczonych o blisko 50%. W okresie zimowym, staw pełnił głównie rolę retencyjną, nie przyczyniając się do zwiększania efektywności pracy całego układu.

EN

The article describes the results of effectiveness of on-site vertical flow constructed wetland. Legal wastewater discharge limits were all fulfilled, reaching high, very consistent BOD and COD removal rates of 98% and 93,4% respectively. Effectives of nitrogen and phosphorus removal was low, yet in both cases obtained results were within characteristic range for such a systems. Concentration of total nitrogen was decreased by 12,7% and 13,4% for total phosphorus. The use of polishing pond occurred to be beneficial during warm season, increasing total nitrogen removal up to 50%. In the cold season, polishing pond did not contribute to nitrogen removal, yet provided valuable water storage capacity.

5

Operation of a small wastewater treatment facilities in a scattered settlement

Gajewska M., Kopeć Ł., Obarska-Pempkowiak H.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2011

|

Tom 13

207-225

EN

The disproportion between water supply and newly constructed sewer systems have been still increasing. Although, the number of people connected to the sewer system is still increasing but compare other EU countries it is unsatisfying.

PL

Problem oczyszczania ścieków bytowych na obszarach niezurbanizowanych należy uznać za aktualny i wymagający rozwiązania w najbliższych latach. W pracy porównano wyniki uzyskane podczas eksploatacji urządzeń (złóż biologicznych z wypełnieniem z tworzyw sztucznych) z pracą obiektów hydrofitowych. Podejmowane działania potwierdzają, że zarówno konstrukcje konwencjonalnych urządzeń mechanicznych oraz nowe konfiguracje systemów hydrofitowych stanowią interesujące rozwiązania dla małych ilości ścieków wytwarzanych na obszarach niezurbanizowanych.

6

Wykorzystanie sztucznie tworzonych mokradeł do ograniczenia ilości rumowiska w odpływie rzecznym

Górski D.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2009

|

Vol. 18, No. 2

30--37

PL

W artykule przedstawiono przegląd dotychczasowych badań na świecie i w Polsce w zakresie wykorzystania sztucznie tworzonych mokradeł (constructed wetlands) do ograniczenia ilości materiału stałego w odpływie rzecznym, pochodzącego z erozji gleb w zlewni. Systemy hydrofitowe są od ponad 30 lat szeroko stosowane do usuwania zanieczyszczeń zarówno ze źródeł punktowych jak i obszarowych. Większość publikowanych badań dotyczy roli tych obiektów w ograniczeniu chemicznych zanieczyszczeń wody, zwłaszcza - obniżeniu zawartości azotu i fosforu. „Sztuczne mokradła” mogą stanowić efektywne narzędzie do ograniczenia odpływu rumowiska z niewielkich zlewni, co potwierdzają doświadczenia norweskie, gdzie obiekty takie mają już wieloletnią tradycję jako jedno z narzędzi walki z erozją gleb. Szczególne walory ekologiczne i krajobrazowe pozwalają na wykorzystanie tego typu obiektów dla ochrony wód w otoczeniu obszarów Natura 2000.

EN

In this review paper an aspect of constructed wetlands infl uence on retention of soil particles is presented. Most of “horizontal flow” - constructed wetlands over the world have been designed to treat municipal or domestic wastewater, but they are also successfully used to treat wastewaters from agriculture and various runoff waters. It is supposed, that constructed wetlands would be a useful, ecological tool to reduce solid transport in river flow, especially in areas close to Natura 2000.

7

Wpływ natlenienia złóż hydrofitowych na efektywność usuwania zanieczyszczeń

Tuszyńska A., Obarska-Pempkowiak H.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2008

|

Tom 10

413-424

PL

Na podstawie uzyskanych rezultatów dotyczących wpływu stężeń i jakości substancji organicznej na dopływ tlenu oraz efektywności usuwania zanieczyszczeń, sformułowano następujące wnioski: 1. Wzrost obciążenia złóż rozkładalną zawiesiną organiczną (XS) i niepodatną na rozkład biologiczny (XI) powodował obniżenie dopływu tlenu określonego na podstawie pomiarów współczynnika Dg. 2. Na podstawie zależności Dg = f(XS + XI) można określić dopuszczalne obciążenie złóż hydrofitowych substancją organiczną. W analizowanych systemach dopuszczalne obciążenie zawiesiną organiczną wynosiło dla złóż typu HF-CW ? 14,0 g/m2d zaś dla złóż typu VF-CW ? 4,0 g/m2d. 3. W złożach, w których wartości obciążeń były poniżej wartości dopuszczalnych efektywność usuwania zanieczyszczeń wynosiła średnio: 71,2% dla BZT5, 62,4% dla ChZT i 59,2% dla zawiesiny ogólnej.

EN

In the recent years the increase of interest in the combined (hybrid) constructed wetland systems has been observed. These systems are composed of two or more filters with mixed vertical and horizontal flow of sewage. Hybrid constructed wetlands require smaller unit areas and secure higher efficiency of pollutants removal. In Poland up till now the configuration with Horizontal Flow Constructed Wetland (HF-CW) at the beginning of treatment system has been only used. Opposite configuration with Vertical Flow Constructed Wetland (VF-CW) at the beginning of biological process are applied mainly in Germany and the United Kingdom. It is proved in literature that pores clogging because of organic suspended solids limits oxygen flux to filters. Moreover oxygen demand caused by organic matter decomposition can cause anaerobic conditions to occur in soil and significantly decrease organic matter decomposition processes. Insufficient supply of oxygen to beds can cause lack of biodegradation of part of organic matter in beds and its accumulation in free spaces of the filtration material or on its surface. Process of organic matter accumulation can lead to decrease of pollutants removal effectiveness and even decreased period of beds operation. The aim of this paper is to evaluate not only organic loads applied to beds but also both the organic matter quality in the influent and accumulation in soil. Investigations were carried out in three hybrid constructed wetlands with subsurface flow of domestic sewage. These systems were composed of HF-CW and VFCW flow filters planted with reed. Analysed objects were uniform in relation to their construction (material, depth and time of operation) but they had different hydraulic loadings. Object in Wieszyno has the highest loading of both horizontal and vertical beds, equal to 40.0 and 80.0 mm/day, respectively. While loadings of HF and VF beds in Wiklino were twice lower. Quality of organic matter was estimated on the basis of its speciation according to German guideline ATV 131 (1995). Fractions of dissolved organic compounds easily degradable (SS) and non-degradable (SI) as well as organic suspension hardly degradable (XS) and non-degradable (XI) were determined. It was proved that the decomposition rate of organic matter was determined by proportions of XS and XI fractions. On the basis of the function between the diffusion coefficient and suspended organic matter Dg= f(XS+XI), it was shown that the object in Wieszyno underwent colmatation because inflow of oxygen was below the critical for sufficient supply of oxygen value of diffusion coefficient in soil (Dg). On the basis of the obtained results organic matter permissible loadings for both VF and HF beds were established. For HF beds the load is equal to 14.0 g/m2day and for VF beds it is lower than 4.0 g/m2day

8

Evaluation of the simultaneous removal of organic matter, nitrogen and suspended solids in a SSHF constructed wetland in Capinha, Portugal

Arendacz M., Obarska-Pempkowiak H., Albuquerque A., Correia M., Borges M.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2008

|

Tom 10

73-91

PL

Wiejskie miejscowości w Portugalii, w porównaniu do miast, prezentują niski poziom infrastruktury do oczyszczania ścieków. Z tego względu szczególnie istotne jest zastosowanie rozwiązań technicznie i ekonomicznie uzasadnionych, takich jak systemy hydrofitowe. Obiekty te umożliwiają osiągnięcie jakości oczyszczonych ścieków zgodnych z Ramową Dyrektywą Wodną - 2000/60/EEC a także z Dyrektywą - 91/271/EEC. Wśród krajów basenu Morza Śródziemnego jedynie Francja i Włochy posiadają wytyczne do projektowania systemów hydrofitowych. Duża część takich systemów projektowana była według doświadczeń krajów o umiarkowanym klimacie. Z tego względu w dalszym ciągu istnieje potrzeba sformułowania wytycznych dla krajów ciepłego klimatu. W literaturze jest brak dostatecznych informacji odnośnie zachowania i efektywności systemów hydrofitowych w Portugalii. Z opublikowanych dotychczas danych wynika, że systemy te osiągały wysokie efektywności usuwania substancji organicznej, natomiast niższe w odniesieniu do związków biogennych. Celem pracy była ocena funkcjonowania systemu hydrofitowego z podpowierzchniowym przepływem wody (SSHF) usytuowanego w miejscowości Capinha w Portugalii, głównie pod względem usuwania substancji organicznej oraz związków azotu. Podczas czteromiesięcznego monitoringu obiekt wykazał nieregularność w usuwaniu zawiesiny ogólnej oraz substancji organicznej, wyrażonej w formie ChZT. Efektywności usuwania były mniejsze w porównaniu do wyników publikowanych wcześniej ale ładunek usuwanych zanieczyszczeń z powierzchni jednostkowej był zbliżony. Średnie stężenie substancji organicznej wyrażonej w formie ChZT na odpływie a także średnie stężenie zawiesiny ogólnych przekroczyło wartości podane w Ramowej Dyrektywie Wodnej. Przekroczenie wartości może wyjaśniać zjawisko kolmatacji, które miało miejsce na analizowanym obiekcie. Zaobserwowano także proporcjonalną zależność szybkości usuwanych zanieczyszczeń do ładunku zanieczyszczeń dopływających do systemu. Szybkość usuwania zanieczyszczeń organicznych z powierzchni wynosiła 28 g ChZT/m2źd, chociaż powierzchnia efektywna wydaje się zbyt mała by osiągnąć zadowalającą efektywność usuwania zanieczyszczeń organicznych. W odniesieniu do usuwania azotu (Nog, N-NO3, N-NH4), uzyskano wysoką efektywność wynoszącą 70% oraz średnią szybkość procesu nitryfikacji na poziomie 1,8 g N-NH4/m2źd. Są to wartości znacznie wyższe niż wartość prezentowane w międzynarodowych publikacjach (średnie wartości wynoszą odpowiednio: efektywność - 40÷50% i szybkość procesu nitryfikacji - 0,4 g N-NH4/m2źd). Zaobserwowano również różnice w funkcjonowaniu systemu między okresem wiosennym (kwiecień, maj) a letnim (czerwiec, lipiec), co wynika przede wszystkim ze znacznych różnic między średnią temperaturą powietrza. Zarówno szybkość usuwania zanieczyszczeń, jak i efektywność usuwania były wyższe w okresie letnim, głównie w odniesieniu do związków azotu