Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Anaerobic Co-Digestion of Sewage Sludge and Waste in High Solid State

Aboulfotoh Ahmed M., Marie Ahmed I., El-Hefny Rehab

Journal of Ecological Engineering

|

2022

|

Vol. 23, nr 6

1--13

EN

In this study, the effect of thermal pre-treatment (TP) on the physical characteristics and co-digestion of a mixture of food waste and sludge was investigated. The food waste (FW) to sewage sludge (SS) ratio used in this research is 1:2 (VS-based) to form a final concentration of 11.20%. The inoculum to substrate ratio was set at 1:1 (volumebased). Undoubtedly, the results show that TP has changed the physical characteristics of the food waste to sewage sludge mixture. The results show that the pretreatment increased the biogas production from 4385 ml for the untreated reactor to 5685 for the reactor R2(140) at 140 °C and the improvement in biogas production reaches 29.65% in the reactor R2(140) and the removal of volatile solids was 58.90%. Therefore, after the biomethane potential test, the temperature of 140 °C was found to be optimal in the production of biogas. The optimal condition is to use a mixture of pre-treated SS at the temperature of 140 °C and untreated FW, so TP is recommended to be used in anaerobic digestion of the mixture of food waste and sewage sludge.

2

Effect of Thermal Pretreatment on the Kinetic Parameters of Anaerobic Digestion from Recycled Pulp and Paper Sludge

Habchi Sanae, Lahboubi Nabila, Karouach Fadoua, Naim Ikram, Lahlou Yahya, Bakraoui Mohammed, Sallek Brahim, El Bari Hassan

Ecological Engineering & Environmental Technology

|

2022

|

Vol. 23, iss. 1

192--201

EN

This paper investigates the influence of thermal pretreatment on kinetic parameters based on four kinetic models: Modified Gompertz, transference and logistic functions and first order equation. The kinetic modeling was applied on experimental results of previous study on producing methane from anaerobic digestion of Recycled Pulp and Paper Sludge (RPPS) under mesophilic conditions. We observed that the thermal pretreatment improve considerably improved the kinetic parameters mainly the methane production rate and the lag phase. Indeed, it can be noted that methane production rate μ increases significantly from a value of 4.72 to 16.27 ml/h using logistic function for 1 g VS/L added load. Then the lag phase parameter λ has dramatically decreased from 5.46 to 1.04 h using logistic function for 1.5 g VS/L added load. This means that the thermal pretreatment of RPPS accelerates the methane production process and saves time.

3

Selective flotation separation of chalcopyrite and sphalerite by thermal pretreatment under air atmosphere

Zhou Hepeng, Geng Liang, Zhang Yongbing, Yang Zhizhao, He Kunzhong, Xie Fanxin

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2021

|

Vol. 57, iss. 1

305--314

EN

Thermal pretreatment was performed to enhance the flotation separation of chalcopyrite and sphalerite under the air atmosphere for the first time. Microflotation experiment showed that the floatability of chalcopyrite vanished after thermal pretreatment at above 170℃. By contrast, the floatability of sphalerite was well maintained with a flotation recovery of 90%. In artificial mixed mineral flotation experiments, the separation of sphalerite and chalcopyrite was successfully realized by thermal pretreatment. Results of Fourier transform infrared spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy analyses indicated that the chalcopyrite surface was oxidized dramatically at 170℃, and hydrophilic species such as sulfate (SO42-), oxides (CuO and Fe2O3), and hydroxyl species (Fe(OH)3) were formed on the surface. Hence, the adsorption of potassium butyl xanthate on chalcopyrite decreased significantly after thermal pretreatment. The reason for the higher oxidation speed of chalcopyrite than that of sphalerite was also analyzed.

4

Influence of Temperature and Reaction Time on the Efficiency of Alkaline Pretreatment of Hay Biomass

Zdeb Magdalena, Skóra Aneta, Pawłowska Małgorzata

Journal of Ecological Engineering

|

2021

|

Vol. 22, nr 2

120--127

EN

Low biodegradability caused by polymeric structure is the main barrier in the use of lignocellulosic materials in biofuels production by using biological methods. Pretreatment of the biomass is the way to improve the suitability of hardly biodegradable biomass for biogas or bioethanol production. Evaluation of the influence of thermal and thermochemical alkaline pretreatment on the efficiency of hydrolysis of hay (mixture of various grass species) was the aim of the study. The batch scale experiment was carried out with the use of NaOH and distilled water as solvents, and the changes in pretreatment time (2, 4 and 8 hours) and temperature (22 and 80°C) were also considered. The efficiency of biomass solubilisation was assessed based on the results obtained from the measurements of chemical oxygen demand (COD) and volatile fatty acids (VFA) concentration in the hydrolysates. The solubility of the biomass, expressed as a percentage of soluble COD in total COD, was calculated. The experiment showed that the highest solubilisation of hay biomass was observed at 80°C under alkaline conditions. In this case, the solubility of the COD was 3-times higher, and the VFA concentration in hydrolysates was 4-times higher in comparison to the distilled water-based test at 22°C. It was noted that time of the process significantly influenced the efficiency of biomass solubilisation only during the experiment carried out at 22°C. Extension of hydrolysis time from 2 to 8 hours increased the value of soluble COD of 70% and 55% for water and alkaline solvent, respectively. The process conducted at 80°C was not time-dependent over the considered period.

5

Koncepcja hybrydowego procesu usuwania rtęci z węgla kamiennego

Dziok T., Strugała A., Chmielniak T., Baic I., Blaschke W.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2017

|

nr 98

125--135

PL

W powadzonych aktualnie pracach mających na celu obniżenie antropogenicznej emisji rtęci duży nacisk kładzie się na obniżenie emisji rtęci z procesów energochemicznego przetwórstwa węgla, głównie z procesów spalania. Jednym ze sposobów pozwalających na obniżenie antropogenicznej emisji rtęci jest jej usuwanie z węgla przed jego konwersją. Należy zaznaczyć, że rtęć w węglu kamiennym może być obecna zarówno w substancji organicznej jak i mineralnej, stąd też uniwersalna metoda powinna pozwalać na usuwanie rtęci z obu tych składowych substancji węglowej. W pracy przedstawiono koncepcję hybrydowego procesu usuwania rtęci z węgla kamiennego. Idea procesu polega na połączeniu procesów wzbogacania metodami mokrymi bądź suchymi (etap pierwszy) oraz wstępnej termicznej preparacji w temperaturze 200–400°C (etap drugi). W etapie pierwszym w procesie wzbogacania/ /odkamieniania z węgla usuwana jest część rtęci występującej w substancji mineralnej. Natomiast w etapie drugim z węgla usuwana jest rtęć występująca w substancji organicznej oraz rtęć w obecnych jeszcze w węglu składnikach mineralnych o relatywnie niskiej temperaturze uwalniania rtęci. Na podstawie wyników wstępnych badań, skuteczność obniżenia zawartości rtęci w węglu w takim procesie hybrydowym została oszacowana w przedziale od 36 do 75% (ze średnią wartością 58%). Efekt obniżenia zawartości rtęci w węglu jest jeszcze bardziej zauważalny w przypadku odniesienia jej zawartości do wartości opałowej węgla. Tak określona skuteczność obniżenia zawartości rtęci w węglu mieściła się w przedziale od 53 do 92% (przy średniej wartości wynoszącej 71%).

EN

Nowadays, actions allowing for a reduction of anthropogenic mercury emission are taken worldwide. Great emphasis is placed on reducing mercury emission from the processes of energochemical coal conversion, mainly from the coal combustion processes. One of the methods which enable a reduction of anthropogenic mercury emission is the removal of mercury from coal before its conversion. It should be pointed out that mercury in hard coal may occur both in the organic and mineral matter. Therefore, a universal method should allow for the removal of mercury, combined in both ways, from coal. In the paper, a concept of the hybrid mercury removal process from hard coal was presented. The idea of the process is based on the combination of the coal cleaning process using wet or dry methods (first stage) and the thermal pretreatment process at a temperature in the range from 200 to 400°C (second stage). In the first stage, a part of mercury occurring in the mineral matter is removed. In the second stage, a part of mercury occurring in the organic matter as well as in some inorganic constituents characterized by a relatively low temperature of mercury release is removed. Based on the results of the preliminary research, the effectiveness of the decrease in mercury content in coal in the hybrid process was estimated in the range from 36 to 75% with the average at the level of 58%. The effect of the decrease in mercury content in coal is much more significant when mercury content is referred to a low heating value of coal. So determined, the effectiveness was estimated in the range from 36 to 75% with the average at the level of 58%.

6

Wpływ wybranych parametrów procesu termicznej obróbki węgla kamiennego na skuteczność usuwania rtęci

Dziok T., Strugała A., Rozwadowski A., Okońska A.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 12

2034-2037

PL

Dwa niewzbogacone węgle kamienne poddano obróbce termicznej, analizując wpływ końcowej temperatury procesu, szybkości ogrzewania, czasu wytrzymywania w końcowej temperaturze, uziarnienia węgla oraz rodzaju i natężenia przepływu gazu nośnego na zawartość rtęci w produkcie końcowym. Największy wpływ na skuteczność usunięcia rtęci miała końcowa temperatura procesu, szybkość ogrzewania oraz rodzaj i natężenie przepływu gazu nośnego.

EN

Two Polish bituminous coals were thermally pretreated in stationary bed at 110-330°C in N2, air, C02 or H2 streams to study the Hg removal efficiency. The efficiency was the highest for H2 (quite 80%) and increased with increasing the final temp, of the process and decreasing heating rate.

7

Wpływ termicznej hydrolizy na zmiany struktury osadów nadmiernych poddanych stabilizacji beztlenowej

Barański M., Zawieja I.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2010

|

T. 13, nr 2

85-91

PL

Zastosowanie termicznej obróbki osadów przed procesem mezofilowej stabilizacji beztlenowej wpływa na zwiększenie podatności osadów na proces biochemicznego rozkładu w warunkach beztlenowych. W wyniku kondycjonowania osadów uzyskano wyższy stopień dezintegracji osadów poddanych działaniu podwyższonej temperatury w odniesieniu do stopnia dyspersji surowych osadów nadmiernych. W wodzie nadosadowej modyfikowanych termicznie osadów zaobserwowano wzrost wartości stężenia substancji organicznych w formie rozpuszczonej wyrażony przyrostem wartości chemicznego zapotrzebowania tlenu (ChZT) oraz lotnych kwasów tłuszczowych (LKT). Celem przeprowadzonych badań, mających charakter obserwacji mikroskopowych, było zobrazowanie oraz ocena zmian zachodzących w strukturze osadów nadmiernych podczas termicznej modyfikacji osadów oraz w kolejnych 10 dobach procesu stabilizacji beztlenowej. Substratem badań był nadmierny osad czynny pochodzący z Centralnej Oczyszczalni Ścieków P.S.W. "WARTA" w Częstochowie. W celu zainicjowania procesu stabilizacji osad nadmierny zaszczepiono osadem przefermentowanym, stanowiącym 10% mieszaniny badawczej. Badania przeprowadzono dla Mieszaniny I (osad nadmierny + osad przefermentowany) oraz Mieszaniny II (osad nadmierny kondycjonowany termicznie w temp. 70°C przez 1,5 h + osad przefermentowany).

EN

Application of sludge thermal treatment before the mesophilic anaerobic stabilization process influenced on the increase of sludge susceptibility to biochemical decomposition in anaerobic conditions. In the result of thermal pretreatment the higher disintegration degree of sludge submitted to temperature action, in comparison to dispersion degree of raw excess sludge was observed. In the liquid phase of the sludge pretreated by the mentioned method, the increasing of concentration value of organic substances in soluble form was noticed. It was expressed by the increase of chemical oxygen demand (COD) value. The purpose of the microscope observation study was the estimation of the sludge structure changes during thermal modification as well as during successive days of 10 days' anaerobic stabilization process. The subject of the tests was excess active sludge coming from the waste water treatment plant P.S.W. "WARTA" in Czestochowa. The tests were conducted on a mixture of excessive and digested sewage that was subjected to mesophilic methane fermentation. The Mixture I (raw excess sludge + digested sludge) and the Mixture II (thermal pretreatment excess sludge at the temp 70°C through the period of 1.5 h + digested sludge) were submitted to the research.

8

Pozyskiwanie biogazu w procesie stabilizacji beztlenowej termicznie modyfikowanych osadów ściekowych

Zawieja I., Barański M., Małkowski M.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2010

|

T. 13, nr 3

185-196

PL

Wzrost stopnia dezintegracji poddanych termicznej modyfikacji osadów nadmiernych warunkuje ich podatność na biodegradację. Efektem dezintegracji jest zachodzący proces hydrolizy termicznej, wpływający bezpośrednio na szybkość przebiegu fazy hydrolitycznej stabilizacji beztlenowej, a w konsekwencji na efektywność fermentacji metanowej, powodujący wzrost stopnia przefermentowania osadów oraz produkcji biogazu. Celem prowadzonych badań była intensyfikacja produkcji biogazu podczas stabilizacji beztlenowej termicznie kondycjonowanych osadów nadmiernych. Substratem badań był nadmierny osad czynny pochodzący z Centralnej Oczyszczalni Ścieków P.S.W. "WARTA" w Częstochowie. W celu zainicjowania procesu stabilizacji osad nadmierny zaszczepiono osadem przefermentowanym, stanowiącym 10% mieszaniny badawczej. Na wstępie prowadzonych badań określono najkorzystniejsze warunki termicznej modyfikacji osadów nadmiernych. Przeprowadzono pięć cykli badawczych w temperaturach: 50, 60, 70, 80, 90°C i w przedziale czasowym 0,5঩ h. W kolejnym etapie badań przeprowadzono proces okresowej stabilizacji beztlenowej w komorze fermentacyjnej, w mezofilowym reżimie temperatur. Natomiast w celu zbadania zachodzących, w kolejnych 10 dobach stabilizacji, zmian parametrów fizyczno-chemicznych osadów proces fermentacji prowadzono w kolbach laboratoryjnych stanowiących komory fermentacyjne. Z badanego zakresu temperatur do dalszych badań wybrano temperaturę 50 i 70°C. Dla temperatury 50°C i najkorzystniejszego czasu kondycjonowania wynoszącego 2,5 h uzyskano odpowiednio ok. 9-krotny oraz 3,5-krotny wzrost wartości ChZT oraz LKT w odniesieniu do wartości początkowych, natomiast dla temperatury 70°C i najkorzystniejszego czasu kondycjonowania wynoszącego 1,5 h odpowiednio ok. 8,5-krotny oraz 3,5-krotny wzrost wartości ChZT oraz LKT. W wyniku poddania osadów procesowi 25-dobowej stabilizacji beztlenowej uzyskano dla badanych osadów następujący stopień przefermentowania: surowe osady nadmierne 45%, osady kondycjonowane termicznie w temperaturze 50 i 70°C przez okres odpowiednio 2,5 oraz 1,5 h: 55 i 46%. Jednostkowa produkcja biogazu dla ww. osadów wyniosła odpowiednio 0,4; 1,92 i 0,7 dm³/g s.m.o.

EN

The increase of the disintegration degree of thermally pretreated excess sludge determines its susceptibility to biodegradation. Thermal hydrolysis process, directly affects on the course rate of hydrolytic phase during anaerobic stability, and consequently on the efficiency of methane fermentation, giving the increase of sludge digestion degree and biogas production. The aim of this study was the intensification of biogas production during anaerobic stabilization of thermally conditioned excess sludge. Test substrate of the research was excess sludge from the Central Wastewater Treatment Plant "Warta" in Czestochowa. In order to initiate the process of stabilization, the excess sludge was inoculated by digested sludge, constituting 10% of the test mixture. At the outset of the study the most favorable conditions for the thermal modification of excessive sludge was determined. Five cycles of testing for temperatures 50, 60, 70, 80, 90°C and time interval 0.5঩ h were carried out. In the next stage of the study, periodic stabilization process was conducted in anaerobic digester in the mesophilic temperature regime. During 10 days of acid fermentation, in laboratory flasks changes in physico-chemical parameters of digested sludge were examined. From the test temperature range two temperatures 50 and 70°C were selected for further study. For the temperature of 50°C and the conditioning best time of 2.5 h, approximately 9-fold and 3.5-fold increase of the COD and VFA values in relation to baseline values were obtained, whereas for the temperature of 70°C and the conditioning best time of 1.5 h respectively about 8.5-fold and 3.5-fold increase of the COD and VFA values were observed. As a result of 25-day anaerobic stabilization process the following digestion degrees were obtained: for raw excess sludge 45% for, deposits thermally conditioned at 50 and 70°C in periods of 2,5 h and 1.5 h: 55 and 46% respectively. The unit biogas production for the above sludge amounted to 0.4, 1.92. and 0.7 dm³/g o.d.m.

9

Investigation of PIB-succinimides in engine oils

Sagi R., Bartha L., Beck A., Baladincz J.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2006

|

Vol. 11, no 3

507-513

EN

Along with the ever stricter economical, technical and mainly environmental regulations new types of low phosphorous, sulphurous and metal containing multifunctional engine oil additives are required. In the greatest volume dispersant additives, mainly polyisobuthylene-succinimides are used in the formulation of engine oils. By structure modification advantageous complementary effects could be achieved along the high detergent-dispersant efficiency. In view of this different modified PIB-polysuccinimides with complementary AF/AW, viscosity-index improver and enhanced detergent-dispersant properties were synthesized and investigated in base oil and engine oils. The potential detergent-dispersant efficiency, spot dispersancy, thermal- and oxidation stability, deposit preventing effect and AF/AW properties were studied in fully formulated engine oils. Based on the results it was found that by using suitable additive concentrations the conventional dispersant can be advantageously combined or replaced with these new additives to enhance the properties of the experimental engine oils.