Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of wastewater treatment and the method of sludge disposal on the gasification process

Werle S., Dudziak M.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2014

|

Vol. 21, nr 2

255--268

EN

Municipal wastewater treatment results in the production of large quantities of sewage sludge, which requires proper environmentally accepted management before final disposal. Sewage sludge is a by-product of current wastewater treatment technologies. Sewage sludge disposal depends on the sludge treatment methods used in the wastewater treatment plant (anaerobic or aerobic digestion, drying, etc.). Taking into consideration presented given this information, a study concerning the effects of wastewater treatment processes and sewage sludge drying method on the sewage sludge gasification gas parameters was performed. Gasification is a prospective alternative method of sludge thermal treatment. For the purpose of experimental investigations, a laboratory fixed bed gasifier installation was designed and built. Two types of sewage sludge feedstock, SS1 and SS2, were analyzed. Sewage sludge SS1 came from a wastewater treatment plant operating in the mechanical and biological system while sewage sludge SS2 was collected in a mechanical, biological and chemical wastewater treatment plant with simultaneous phosphorus precipitation. The sludge produced at the plants was subject to fermentation and then, after being dehydrated, dried in a cylindrical drier on shelves heated up to 260ºC (sewage sludge SS1) and using hot air at a temperature of 150ºC in a belt drier (sewage SS2). The analysis shows that the sewage sludge properties strongly depend on the wastewater sources and the wastewater treatment processes. The gasification results, presented as a function of the amount of gasification agent, show that the greater oxygen content of SS1 caused a reduction in the reaction temperature. Paradoxically, this effect caused an increase in the quantity of combustible components in the gas. As expected, increasing the air flow rate caused a decrease in the heating value of the gas produced. A higher amount of oxidizer increases the amounts of noncombustible species and the volumetric fraction of nitrogen, thus reducing the heating value of the obtained gas. The higher hydrogen content in SS1 affects the gasification gas composition. As a result, combustible components are the majority of the syngas.

PL

Oczyszczanie ścieków prowadzi do powstawania dużej ilości osadów ściekowych, które z punktu widzenia środowiska należy bezpiecznie zagospodarować. Ilość osadów zależy zarówno od zastosowanej metody oczyszczania ścieków, jak i sposobu ich zagospodarowania (tlenowa lub beztlenowa stabilizacja, suszenie itp.). Biorąc to pod uwagę, w pracy badano równocześnie wpływ konfiguracji oczyszczania ścieków oraz metody suszenia osadów na parametry paliwa zastępczego otrzymanego z osadów i skład gazu powstającego podczas ich zgazowania. Zgazowanie bowiem jest obecnie perspektywiczną i alternatywną metodą zagospodarowania osadów ściekowych. Na potrzeby realizacji pracy został zaprojektowany i zbudowany reaktor zgazowania ze złożem stałym. Analizie poddano dwa różne typy osadów ściekowych oznaczone jako SS1 i SS2. Osad ściekowy SS1 pochodził z oczyszczalni ścieków pracującej w układzie mechaniczno-biologicznym, a osad SS2 z oczyszczalni mechaniczno-biologiczno-chemicznej z symultanicznym strącaniem fosforu. Powstające w oczyszczalniach osady poddawane są procesowi fermentacji, a następnie po odwodnieniu są suszone w suszarce cylindrycznej na półkach podgrzanych do 260°C (osad ściekowy SS1) i przy użyciu gorącego powietrza o temperaturze 150°C w suszarce taśmowej (osad SS2). Na podstawie przeprowadzonych badań wykazano, że właściwości osadów ściekowych wyraźnie zależą od rodzaju zastosowanej metody oczyszczania ścieków, jak również sposobu zagospodarowania osadów ściekowych. Rezultaty procesu zgazowania analizowanych osadów prezentowane w funkcji ilości czynnika zgazowującego wskazują, że większa zawartość tlenu w próbce SS1 powoduje obniżenie temperatury reakcji zgazowania. Paradoksalnie, prowadzi to do wzrostu ilości palnych składników w gazie. Z kolei wzrost ilości strumienia czynnika zgazowującego prowadzi do obniżenia wartości opałowej otrzymanego gazu. Wyższa zawartość tlenu rosnąca wraz ze wzrostem ilości czynnika zgazowującego powoduje wzrost niepalnych składników w gazie (głównie azotu).

2

Assessment of physical, chemical and energetic properties of sludge in industrial and municipal sewage treatment plant

Iżewska A., Wołoszyk Cz., Sienkiewicz S.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Środowiska / Uniwersytet Zielonogórski

|

2013

|

nr 152 (32)

94--104

EN

The work presents physical, chemical and energetic properties of sludge from industrial and municipal sewage treatment plant in West Pomeranian Voivodeship. Among many macronutrients, sludge contains much of the following: nitrogen, phosphorus, calcium and magnesium, but little potassium. Total content of heavy metals (Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, Hg, Zn) was lower than norms admitting sludge for natural, including agricultural use, presented in the Order of Ministry of the Environment14. Much content differentiation of particular sludge components indicates on the necessity to analyze each portion before its use. The kind of sludge (municipal, industrial) and the way of processing (thickening, drainage, drying) is embodied in differentiation in the content of organic dry matter and total organic carbon. Heat of combustion and calorific value of analyzed sludge oscillates in a very wide scope and the lowest value of indexes were achieved for dried municipal and industrial sludge, whilst higher for thickened municipal sludge and drained one. Sludge, the one after initial thermal processing (i.e. drying) can be used as renewable source of energy. Pearson's linear correlation analysis of sludge has show significant positive linear dependence between calorific value and organic dry matter content as well as total content of carbon and nitrogen for all analyzed kinds of sludge.

PL

W pracy przedstawiono właściwości fizyczne, chemiczne i energetyczne osadów pochodzących z oczyszczalni ścieków przemysłu spożywczego i komunalnych województwa zachodniopomorskiego. Spośród makro-składników osady ściekowe zawierały dużo: azotu, fosforu, wapnia i magnezu, a mało potasu. Całkowita zawartość metali ciężkich (Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, Hg, Zn) była mniejsza od norm dopuszczających osady do przyrodniczego, w tym rolniczego wykorzystania, przedstawionych w Rozporządzeniu MŚ. Znaczne zróżnicowanie zawartości poszczególnych składników w osadach wskazuje na konieczność analizowania każdej partii przed ich wykorzystaniem. Rodzaj osadów (z przemysłu spożywczego, komunalne) i sposób ich przerobu (zagęszczanie, odwadnianie, suszenie) znajdowało odzwierciedlenie w zróżnicowaniu zawartości suchej masy organicznej i węgla całkowitego. Ciepło spalania i wartość opałowa analizowanych osadów ściekowych wahała się w bardzo szerokim zakresie i najniższe wartości tych wskaźników uzyskano w przypadku osadu przemysłowego i komunalnego po suszeniu, a wyższe dla osadu komunalnego zagęszczonego oraz odwodnionych. Osady, te po wstępnej termicznej przeróbce (np. suszeniu) mogą być wykorzystywane jako odnawialne źródło energii. Analiza korelacji prostoliniowej Pearsona osadów ściekowych wykazała istotne dodatnie prostoliniowe zależności między wartością opałową a zawartością suchej masy organicznej oraz całkowitą zawartością węgla i azotu dla wszystkich badanych rodzajów osadów ściekowych.

3

Analysis of flow conditions in the Stare Miasto reservoir taking into account sediment settling properties

Dysarz T., Wicher-Dysarz J.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2013

|

Tom 15, cz. 1

584--605

PL

W przedstawionym artykule analizowane są warunki przepływu w zbiorniku wodnym Stare Miasto. Analizy uwzględniają wpływ parametrów hydraulicznych na rodzaj procesów sedymentacyjnych i erozyjnych w zbiorniku. Obiekt wybrano ze względu na jego specyficzną konstrukcję. Jest to zbiornik dwustopniowy. Górna część jest oddzielona od głównego zbiornika przegrodą z przelewem zastawkowym. Dzięki takiemu układowi, w górnej część tworzą się warunki dogodne do tworzenia odkładów rumowiska. Jednak istnienie dodatkowych konstrukcji, takich jak przegroda i most autostrady A2, mogą zaburzyć przebieg procesu transportu rumowiska tworząc lokalne efekty erozyjne. W badaniach posłużono się zgromadzonymi materiałami obejmującymi geometrię czaszy zbiornika, wymiary uwzględnionych budowli, hydrologię oraz zakres piętrzeń na zaporze. Analizy przeprowadzono na podstawie obliczeń symulacyjnych wykonanych za pomocą programu HEC-RAS. W analizach zwrócono uwagę na rozkłady prędkości oraz tzw. moc strumienia będącą podstawą metody Yanga (1973). W celu lepszego przedstawienia wyników zdefiniowano miary bezwymiarowe będące odpowiednikami analizowanych wielkości. Wyniki analiz zweryfikowano poprzez porównanie historycznego kształtu wybranych przekrojów z pomierzonymi przekrojami dna zbiornika. Zastosowane metody pozwoliły wiarygodnie zidentyfikować miejsca zwiększonego deponowania rumowiska oraz erozji. Konstrukcja dwustopniowa spełnia swoje zadanie, tzn. większość rumowiska powinna być zatrzymywana przez górną przegrodę.