Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Assessing the Feasibility of Recovering Water from Treated Municipal Wastewater

Dąbrowski Wojciech, Bagińska Sylwia, Malinowski Paweł

Journal of Ecological Engineering

|

2024

|

Vol. 25, nr 1

119--130

EN

The problem of recovering water from treated wastewater may concern an increasing number of countries, especially those with low water resources. After costly treatment processes, water taken from surface and underground intakes is used and then largely discharged to receivers in the form of treated wastewater. Advanced wastewater treatment methods ensure that the treated wastewater is characterized by very low physical and chemical pollution, sometimes better than the water quality in the receiving basin. The research was conducted under a cooperation agreement between Bialystok University of Technology and Bialystok Waterworks Ltd. The recovery of water from wastewater was one of the topics pursued.This paper analyzes the parameters of treated wastewater from the largest municipal wastewater treatment plant in the Podlaskie Province. The analysis of the treated wastewater composition was based on monitoring studies conducted by the company Bialystok Waterworks Ltd. between 2020 and 2023. The analysis concerned the basic parameters of wastewater, namely the content of organic matter and total suspended solids.This was due to the requirements for the recyclability of treated wastewater. Linear modeling was performed to determine if a sufficiently strong correlation was detected;otherwise output distribution characteristics were provided.In all cases, the output concentrations were far below the class A limits for irrigation in the whole research period.

2

wodoGOZowanie w praktyce

Smol Marzena

Forum Eksploatatora

|

2022

|

Nr 4 (121)

23-37

PL

Woda jest najważniejszym zasobem na świecie, gdyż warunkuje życie wszystkich organizmów. Racjonalna gospodarka zasobami jest jednym z głównych obszarów transformacji w kierunku gospodarki o obiegu zamkniętym (GOZ), czyli kluczowego bloku Europejskiego Zielonego Ładu. Kompleksowe rozwiązania odzysku wody i podnoszenie świadomości o kluczowej roli wody w procesie transformacji w kierunku GOZ są przedmiotem nowego projektu, realizowanego w Instytucie Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN w Krakowie.

3

The influence of water price and the number of residents on the economic efficiency of water recovery from grey water

Dobrzański Maciej

Technical Transactions

|

2021

|

Vol. 118, iss. 1

art. no. e2021001

EN

This article presents the results of an analysis of the economic viability of using an installation for the treatment of grey water. Economic indicators in the form of simple payback time (SPBT) and net present value (NPV) were used in the analysis. The use of a dual water supply system should theoretically enable the reduction of the costs of both water supply and sewage disposal, ensuring investment profitability. The article presents the impact of the number of residents as well as the impact of water and sewage on the profitability of using example water-recovery systems. It was found that both factors have a huge impact on the result of the economic analysis. For a small number of residents and at a low price of water supply and sewage disposal, it is not profitable to invest in a water-recovery system. This is due to the high price of purification devices.

PL

W artykule przedstawiono wyniki ekonomicznej analizy opłacalności zastosowania instalacji do oczyszczania szarych ścieków. W analizie zastosowano wskaźniki ekonomiczne w postaci prostego czasu zwrotu (SPBT) i wartości bieżącej netto (NPV). Zastosowanie podwójnego systemu zaopatrzenia w wodę powinno teoretycznie pozwolić na obniżenie kosztów tego zaopatrzenia i odprowadzania ścieków, zapewniając opłacalność inwestycji. W artykule przedstawiono wpływ liczby mieszkańców, a także ceny wody i ścieków na opłacalność wykorzystania przykładowych systemów odzyskiwania wody. Stwierdzono, że oba czynniki mają ogromny wpływ na wynik analizy ekonomicznej. Dla niewielkiej liczby mieszkańców i przy niskiej cenie wody i ścieków nie opłaca się inwestować w system odzyskiwania wody. Wynika to z wysokiej ceny urządzeń do oczyszczania.

4

The efficiency of municipal sewage treatment plants inspiration for water recovery

Wójcicka Karolina

Technical Transactions

|

2021

|

Vol. 118, iss. 1

art. no. e2021023

EN

This article presents a detailed analysis of the functioning of municipal sewage treatment plants. The presented findings are based on questionnaires from over seventy wastewater treatment facilities, covering from several hundred to several hundred thousand inhabitants. The required quality of treated sewage and the necessary efficiency level of the treatment plant were determined in the context of the content of the applicable regulations, and were then compared with the actual data obtained from sewage treatment plants. The findings provided the basis for formulating an evaluation of the efficiency of municipal sewage treatment plants and for further analyses of the possibility of the recovery of water from sewage and its reuse.

5

Nowe technologie uzdatniania wody w przemyśle spożywczym

Dajnowiec Fabian, Marjanowski Jan

Przemysł Spożywczy

|

2020

|

T. 74, nr 6

11--17

PL

Według prognoz do 2030 roku na świecie nastąpi ograniczenie dostępności wody i będzie wynosiło ok. 40%, natomiast 50% populacji Ziemi pozostanie bez bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Dlatego należy podejmować starania mające na celu skuteczniejsze uzdatnianie i większy odzysk wody z możliwych i dostępnych źródeł, często nazywanych potocznie źródłami niekonwencjonalnymi. W artykule przedstawiono dwie metody, które z powodzeniem mogą znaleźć zastosowanie w gospodarce wodą w zakładach przemysłu spożywczego. Pierwszą z nich jest osmoza bezpośrednia (FO), którą można zakwalifikować do membranowych technik rozdziału wykorzystujących istnienie siły napędowej pomiędzy stronami połprzepuszczalnej membrany. Drugą techniką pozwalającą na odsalanie wody jest pojemnościowa dejonizacja (CDI), w której wykorzystano działanie prądu stałego o niskim napięciu na przepływający między elektrodami płyn. Nowe metody oczyszczania wody zapewniają możliwości pozyskiwania tańszej wody zakładom przetwórstwa żywności.

EN

According to forecasts, until 2030 in the world water availability will have limited and it will be compared to about 40%, while 50% of the Earth’s population will remain without access to drinking water. Therefore, efforts should be made to improve water treatment and recovery from possible and available sources, often colloquially called unconventional sources. In this article two methods that can be successfully used in water management in food-processing plants are present. The first is forward osmosis (FO), which can be classified as membrane separation techniques using the existence of a driving force between the sides of the semi-permeable membrane. The second technique which allows water desalination is capacitive deionization (CDI), which uses the effect of low voltage direct on the fluid flowing between the electrodes. New methods of water purification provide the possibility of obtaining cheaper water for food-processing plants.

6

The effect of water recovery on the ion flotation process efficiency

Hoseinian Fatemeh Sadat, Rezai Bahram, Kowsari Elaheh, Safari Mehdi

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2020

|

Vol. 56, iss. 5

919--927

EN

The present study deals with nickel ions removal from dilute aqueous solution by ion flotation with emphasizing the process efficiency. The effect of collector structure on ion flotation efficiency and water recovery was evaluated using anionic collectors of sodium dodecyl sulfate (SDS) and functionalized graphene oxide by 2,6-diaminopyridine (AFGO). The results showed that process efficiency enhanced with the increase in pH and reached to complete removal at pH of 9 and 9.7 for SDS and AFGO, respectively. The AFGO showed the multifunctional bindings for complex formations with nickel ions. A coordinate bond may be formed between nickel ions and AFGO at the pH of 9 which increased nickel ion removal. The water recovery as a critical parameter that contributes to removal efficiency was significantly affected by the collector structure. The AFGO doesn’t have a frothing property and so decreases the water recovery during the process. The AFGO had significantly lower water recovery than SDS (almost threefold).

7

Charakterystyka i metody zagospodarowania masy pofermentacyjnej powstającej w biogazowniach

Urbanowska Agnieszka, Kotas Paulina, Kabsch-Korbutowicz Małgorzata

Ochrona Środowiska

|

2019

|

Vol. 41, nr 1

39--45

PL

Poszukiwanie nowych źródeł czystej energii będzie powodować wzrost liczby biogazowni, a przez to ilości powstających w nich odpadów w postaci masy pofermentacyjnej. Dodatkowo proces fermentacji metanowej jest coraz częściej stosowaną metodą przeróbki frakcji organicznej odpadów komunalnych oraz osadów powstających w oczyszczalniach ścieków. Przetwarzanie, magazynowanie oraz transport ciekłego odpadu, jakim jest pozostałość pofermentacyjna, powstającego w biogazowniach przysparza wielu problemów, których zlekceważenie prowadzić będzie nie tylko do strat ekonomicznych, a także do degradacji środowiska. W pracy scharakteryzowano racjonalne metody zagospodarowania masy pofermentacyjnej powstającej w biogazowniach, poprzez odzyskiwanie z niej wody oraz substancji odżywczych, które mogą być wykorzystane rolniczo, bez potrzeby ich magazynowania. Ze względu na postępujący deficyt wody w rolnictwie, coraz częściej masę pofermentacyjną zaczyna się traktować nie tylko jako alternatywny nawóz, ale także jako potencjalne źródło wody. Zastosowanie odzyskanej wody do nawadniania upraw wymaga takiego jej oczyszczenia, aby zanieczyszczenia pochodzące z fermentowanej biomasy nie powracały do środowiska. Obiecujące rezultaty w tym zakresie mogą zapewnić procesy membranowe.

EN

The quest for new clean energy sources will result in growing numbers of biogas plants and, as an implication, rising amount of waste produced in the form of a digestate. Additionally, methane fermentation becomes a growingly popular treatment method of the organic fraction of both municipal waste as well as the precipitate from wastewater treatment plants. Treatment, storage, and transport of liquid waste, such as digestate from biogas plants involve numerous challenges. Not only may ignoring them lead to economic losses but also it may cause environmental degradation. The paper discusses efficient methods for digestate management through recovery of water and nutrients that can be then utilized in the agriculture thus eliminating the temporary storage requirement. Due to increasing water deficit in agriculture, the digestate often serves not only as an alternative fertilizer but also as a source of water. Application of the reclaimed water to crop irrigation requires its proper treatment preventing contaminants from coming back to the environment. Membrane processes could deliver promising results here.

8

Analysis of the pre-treatment efficiency of digestate liquid fraction from a municipal waste biogas plant

Urbanowska Agnieszka, Kabsch-Korbutowicz Małgorzata

Environment Protection Engineering

|

2019

|

Vol. 45, nr 4

103--113

EN

Due to the progressing water shortage in agriculture, digestate mass is increasingly being treated not only as an alternative fertilizer but also as a potential source of water. However, it requires the use of advanced technological processes. Due to the fact that the digestate liquid fraction contains large amounts of contaminants, it should be pre-treated before using advanced purification technologies. The conducted experiments determined the effectiveness of coagulation/chemical precipitation process with the use of CaO, FeCl3 and PIX 112 during the initial purification of the digestate liquid fraction from municipal waste biogas plants. The impact of reaction time and the reagent dose on the effectiveness of reducing the organic compounds and ammonium nitrogen content was analysed. The results show that tested reagents can be applied for the digestate liquid fraction pretreatment. The increasing of the doses of each reagent enabled an increase in the effectiveness of the process. The increase in the reaction time (slow mixing) extension did not improve the efficiency; an adverse effect due to desorption of pollutants was found. The NH4 +-N concentration did not depend on the dose of the reagent, but only on the reaction time (very high reduction observed after 24 hours).

9

Economic analysis of water recovery from greywater and rainwater in households in Poland

Dobrzański Maciej, Galoch Edyta

Budownictwo o Zoptymalizowanym Potencjale Energetycznym

|

2019

|

Vol. 8 Nr 2

85--94

EN

The article presents the results of the viability economic analysis of the use of an installtion for the treatment of greywater and/or rainwater, in order to reuse the recovered water for flushing toilets and watering the garden. The economic indicator in the form of simplepayback time (SPBT) was used in the analysis. The use of a dual water supply system should theoretically reduce costs for water supply and sewage disposal, ensuring investment profitability. The analysis was carried out assuming the possibility of using water recoveryfrom only greywater, only rainwater or from greywater and rainwater in a single household inhabited by 4 people. It was also assumed that the building could be connected to the water supply and sewage network or only to the water supply network and the sewage tank. Based on the results of the analysis it showed that the cost of the water supply and sewage disposal is crucial to the profitability of using the water recovery system in a single household. For prices above 12 PLN/m3, water recovery should be considered.

PL

Przedstawiono wyniki analizy ekonomicznej zastosowania instalacji do oczyszczania wody szarej i/lub deszczowej w celu ponownego wykorzystania odzyskanej wody do spłukiwania toalet i podlewania ogrodu. W analizie wykorzystano wskaźnik ekonomiczny w postaci prostego czasu zwrotu (SPBT). Zastosowanie podwójnego systemu zaopatrzenia w wodę powinno teoretycznie obniżyć koszty zaopatrzenia w wodę i odprowadzania ścieków, zapewniając opłacalność inwestycji. Analizę przeprowadzono przy założeniu możliwości wykorzystania odzysku wody tylko z wody szarej, tylko wody deszczowej lub z wody szarej i wody deszczowej w jednym gospodarstwie domowym zamieszkanym przez 4 osoby. Przyjęto również, że budynek można podłączyć do sieci wodociągowej i kanalizacyjnej lub tylko do sieci wodociągowej i zbiornika ściekowego. Na podstawie wyników analizy wykazano, że koszt zaopatrzenia w wodę i odprowadzania ścieków ma kluczowe znaczenie dla opłacalności korzystania z systemu odzyskiwania wody w jednym gospodarstwie domowym. Odzysk wody należy wziąć pod uwagę w przypadku cen powyżej 12 PLN/m3.

10

Ultrafiltration for Purification and Treatment of Water Streams in Swimming Pool Circuits

Łaskawiec E., Dudziak M., Wyczarska-Kokot J.

Journal of Ecological Engineering

|

2018

|

Vol. 19, nr 3

38--44

EN

The paper presents possible applications of pressure-driven membrane processes for treatment of swimming pool water and purification of waste streams – washings. Newly identified swimming pool water quality issues are presented that require a modernization of existing technologies. The studies used polymer membranes with the same particle distribution range (50000 Da), but made of different membrane-forming materials: polyvinylidene difluoride (PVDF) and polyether sulfone (PES) for purification of washings. The ultrafiltration process allowed obtaining a high turbidity reduction rate in washings (over 95%), and also a significant reduction of total organic carbon. The effectiveness of the PES membrane was reduced after the process commencement, whereas the separation capacity of the PVDF membrane increased during the studied filtration process. While setting the operational process parameters consideration should be given also to the resistance of used membranes to chlorine present in the swimming pool water. A prolonged exposure of the polyether sulfone membrane to chloride may have caused its gradual damage and degradation of its separation properties.

11

Multiple approach to analysis of H2O injection into a gas turbine

Ziółkowski P., Badur J., Jesionek K., Chrzczonowski A.

Journal of Power Technologies

|

2016

|

Vol. 96, nr 3

200--205

EN

This paper presents a thermodynamic analysis of the Brayton cycle and an upgrade to it involving the injection of H2O into the gas turbine cycle. Upgrades are generally considered to be environmentally-friendly solutions and lead to an increase in efficiency, but in the literature there is no clear answer as to what type of upgrade is the best. Computational Flow Mechanics codes have been used for numerical analysis of: the Brayton simple cycle, the Brayton cycle with water injection into the compressor and with regeneration prior to the combustion chamber, the STIG (steam injection gas turbine), and the CSTIG (combined steam injection gas turbine) system. Different ways of analyzing H2O injection into the gas turbine cycle are discussed.

12

Zastosowanie idei zrównoważonego rozwoju w zaopatrzeniu w wodę na przykładzie rozwiązań wdrażanych przez Instytut Ekologii Stosowanej w Skórzynie

Halicki W., Zając A.

Instal

|

2016

|

nr 3

68--71

PL

W artykule przedstawiono cele zrównoważonego rozwoju, w odniesieniu do gospodarki wodno-ściekowej oraz możliwość ich praktycznej realizacji. W części wstępnej omówiono ideę zrównoważonego rozwoju, przyczyny jej wprowadzenia oraz jej przełożenie na polskie ustawodawstwo. Następnie porównano zapisane w polskim prawie cele do faktycznego stanu ich realizacji. W drugiej części zaprezentowano zaprojektowany w 2008 roku system oczyszczania ścieków i uzdatniania uzyskanych wód, w celu ich ponownego wykorzystania do spłukiwania toalet oraz nawadniania zieleni. W końcowej części zaprezentowano doświadczenia z trzyletniej eksploatacji obiektu, jakość wody uzyskaną ze ścieków oraz efekty oczyszczania i odnowy wody w badanym układzie technologicznym.

EN

The article presents sustainable development goals with respect to water and sewage management and possibilities of their practical implementation. The first part of the article discusses the concept of sustainable development, the reasons for its introduction as well as its reflection in Polish legislation. Furthermore, a comparison is made between the goals written in the Polish law and the actual status of their implementation. The second part of the article presents the system of sewage treatment and purification of obtained water to reuse it to flush toilets and irrigate green areas, designed in 2008. The final part of the article presents experiences from 5-year operation of the facility, the quality of water obtained from sewage and the results of purification and recovery of the water following utilization of the presented technological system.

13

Analiza ekonomiczna możliwości stosowania instalacji odzysku wody z szarych ścieków w gospodarstwach domowych i w hotelach

Jodłowski A., Dobrzański M.

Instal

|

2016

|

nr 3

48--51

PL

W pracy przedstawiono wyniki analizy ekonomicznej dotyczącej oszacowania opłacalności stosowania instalacji umożliwiających oczyszczanie szarych ścieków w celu powtórnego wykorzystania odzyskanej wody w toaletach. W analizie zastosowano dwa wskaźniki ekonomiczne, a mianowicie prosty czasu zwrotu (SPBT) oraz wskaźnik opłacalności inwestycji (NPV). Wartości wskaźników obliczono zakładając możliwość odzysku wody z szarych ścieków w domu jednorodzinnym zamieszkałym przez 4 osoby i porównawczo w hotelu 4* o 170 miejscach noclegowych. Założono także, że systemy oczyszczania szarych ścieków będą oparte na procesie ultrafiltracji poprzedzonej wstępnym oczyszczaniem przy użyciu filtrów polipropylenowych. Na podstawie wyników przeprowadzonej analizy stwierdzono, że przy obecnym poziomie cen dostawy wody i odprowadzania ścieków, zastosowanie systemu odzysku wody w pojedynczym gospodarstwie domowym jest ekonomicznie nieuzasadnione. W przypadku zastosowania instalacji odzysku wody w hotelu uzyskano dodatnią wartość wskaźnika NPV, a wartość SPBT oszacowano na ok. 5 lat.

EN

The article presents the results of an economic analysis of the use of gray water treatment installation to reuse water for toilet flushing. For analysis were used economic indicators: simple payback time (SPBT) and net present value (NPV). Water recovery system was based on membrane filtration process, preceded by a preliminary purification using polypropylene filters. The system was analyzed in a household and a 4* hotel. It was finally determined that the use of water recycling system in a single household is economically unjustified at the current level of unit prices of water supply and sewage disposal. A positive NPV index value was obtained in the case of a hotel, and the value of SPBT was estimated to approx. 5 years.

14

Application of pressure-driven membrane techniques for the recovery of water and fertilising components from pig slurry

Marszałek M., Kowalski Z., Makara A.

Czasopismo Techniczne. Chemia

|

2016

|

Y. 113, iss. 1-Ch

77--90

EN

Pig slurry is a by-product of non-bedding pig farming. It is a heterogeneous liquid mixture of faeces, urine, spilt feed and water used for waste removal. As it carries large amounts of organic and biogenic substances, slurry can pose a risk for the natural environment; therefore, it should be properly managed. This paper presents methods for the recovery of water and fertilising components from pig slurry using low-pressure (microfiltration, ultrafiltration) and high-pressure (nanofiltration, reverse osmosis) membrane techniques.

PL

Gnojowica świńska jest produktem ubocznym powstającym w warunkach bezściółkowego chowu trzody chlewnej. Stanowi ona niejednorodną płynną mieszaninę kału, moczu, resztek paszy oraz wody używanej do usuwania odchodów. Ze względu na niesiony ładunek substancji organicznych oraz biogennych gnojowica może stwarzać zagrożenie dla środowiska naturalnego, dlatego należy ją właściwie zagospodarować. W artykule przedstawiono metody odzysku wody i składników nawozowych z gnojowicy świńskiej z zastosowaniem nisko- (mikrofiltracja, ultrafiltracja) i wysokociśnieniowych (nanofiltracja, odwrócona osmoza) procesów membranowych.

15

Application of Membrane Processes in Treatment of Slurry from High-Density Pig Farming

Kwiecińska A., Konieczny K.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2013

|

Vol. 20, nr 2

239--249

EN

The aim of the study was to determine the effectiveness of integrated system: ultrafiltration and two-step reverse osmosis to recover water from pig slurry. The natural separation ie sedimentation and floatation were used to prepare feed for membrane treatment. Obtained supernatant was introduced to pilot scale installation for membrane filtration equipped with ceramic tubular UF membrane of pore size 5 nm. The cleaned stream was polished on polyamide RO membranes. The capacity of the process and the quality of cleaned streams were used to evaluate the effectiveness of the treatment. Washing of the ceramic membrane via back flushing with water and chemicals ie 0.5 % solutions of sodium hydroxide and nitric acid was also performed. The study revealed that proposed system is suitable to recover water from pig slurry. The final product quality is suitable to reuse it on farms eg for washing animals, farmhouses or in heating/cooling systems. The advantage is also the concentration of organic compounds and nutrients in the form of retentate, which can be still used for fertilization or agricultural biogas production.

PL

Celem przeprowadzonych badań było określenie efektywności zintegrowanego system złożonego z ultrafiltracji i dwustopniowej odwróconej osmozy do odzysku wody z gnojowicy trzody chlewnej. W przygotowaniu nadawy do filtracji membranowej wykorzystano naturalnie zachodzące procesy separacji, tj. sedymentację i flotację. Otrzymaną w ten sposób ciecz nadosadową wprowadzono na instalację pilotową wyposażoną w ceramiczne rurowe membrany ultrafiltracyjne o średnicy porów 5 nm. Otrzymany strumień permeatu doczyszczano na poliamidowych membranach osmotycznych. Do oceny efektywności zastosowanego systemu wykorzystano wydajność procesów filtracji membranowej oraz jakość oczyszczanych strumieni. Dodatkowo, w przypadku membran ceramicznych zbadano wpływ mycia wstecznego wodą oraz środkami chemicznymi, tj. 0,5 % roztworami wodorotlenku sodu oraz kwasu azotowego na przywrócenie początkowej wydajności membran. Badania wykazały, że proponowany system oczyszczania może zostać wykorzystany do odzysku wody z gnojowicy trzody chlewnej. Jakość końcowego produktu pozwala na jego ponowne wykorzystanie na farmie do np. mycia zwierząt i obiektów hodowlanych czy też w systemach chłodząco/grzewczych. Dodatkową zaletą procesu jest zatężenie związków nawozowych i organicznych w postaci retentate, który może zostać wykorzystany do celów nawozowych lub w produkcji biogazu rolniczego.

16

Recovery of industrial water from pig manure by means of membrane techniques

Kwiecińska A., Konieczny K.

Proceedings of ECOpole

|

2011

|

Vol. 5, No. 1

61--65

EN

Slurry that is produced during high density livestock farming requires proper utilization methods. Nowadays, it is mainly used as a fertilizer or as a substrate for biogas or compost production. However, these methods are often very limited and do not allow to utilize the total amount of produced slurry, thus it is still treated as a problematic waste. High water content in slurry leads to the assumption that it can be treated as a water source. This assumption is quite realistic if application of low and high pressure membrane techniques is considered. Such a solution would allow not only to recover water that could be further reused on farms, but also to obtain valuable concentrated nutrients solution which can be used as a fertilizer and easily transported to agricultural areas. The aim of the study was to determine the effectiveness of water recovery from pig slurry using integrated system: centrifugation/two step ultrafiltration/nanofiltration. The first step ultrafiltration was performed using PVDF membrane of cut off 100 kDa while the second step using PES membrane of cut off 10 kDa. During the polishing process i.e. nanofiltration, hydrophilic composite membrane of cut off 200 Da was used. The effectiveness of the process was determined basing on the change of values of such parameters like: BOD5, COD, contents of TOC, IC, TC, Ntot, concentrations of + 4 NH , Cl–, 2− 4 SO , 3− 4 PO , Mg2+, Ca2+, K+, while the capacity of the treatment was determined using volumetric permeate streams. Obtained results allow to conclude that the proposed system can be used to recover water of an industrial quality.

PL

Gnojowica powstająca podczas wielkoprzemysłowej hodowli zwierząt wymaga stosowania odpowiednich metod utylizacji. Obecnie jest ona wykorzystywana jako nawóz bądź też substrat do produkcji biogazu oraz kompostu. Jednakże metody te są często ograniczone i nie pozwalają na zagospodarowanie całkowitej ilości powstającej gnojowicy, stąd też wciąż jest ona traktowana jako uciążliwy odpad. Wysoka zawartość wody w gnojowicy pozwala założyć, iż może być ona traktowana jako źródło wody. To założenie jest całkiem realne w przypadku zastosowania nisko- i wysokociśnieniowych procesów membranowych. Takie rozwiązanie pozwoliłoby nie tylko na odzysk wody, która mogłaby zostać ponownie wykorzystana na farmie, ale także na otrzymanie wartościowych, stężonych roztworów substancji odżywczych, które mogłyby zostać wykorzystane jako nawóz i łatwo transportowane na tereny rolnicze. Celem przeprowadzonych badań było określenie efektywności odzysku wody z gnojowicy trzody chlewnej, wykorzystując zintegrowany system: wirowanie/dwustopniowa ultrafiltracja/nanofiltracja. Pierwszy stopień ultrafiltracji prowadzono z użyciem membrany z PVDF o cut off 100 kDa, drugi zaś stopień z wykorzystaniem membrany z PES o cut off 10 kDa. Podczas etapu doczyszczania, tj. nanofiltracji, zastosowano kompozytową membranę hydrofilową o cut off 200 Da. Efektywność procesu określono, bazując na zmianie wartości parametrów, jak: BZT5, ChZT, zawartości OWO, WN, OW, Ncał, stężenia jonów + 4 NH , Cl–, 2− 4 SO , 3− 4 PO , Mg2+, Ca2+, K+, wydajność zaś wyznaczono na podstawie objętościowych strumieni permeatów. Przeprowadzane badania pokazują, że zaproponowany system może zostać wykorzystany do odzysku wody o jakości przemysłowej.

17

Odzysk wody z gnojowicy trzody chlewnej - wyniki badań laboratoryjnych

Konieczny K., Kwiecińska A.

Inżynieria Ekologiczna

|

2011

|

Nr 24

81-88

PL

Intensyfikacja hodowli trzody chlewnej powoduje powstawanie dużych ilości odpadów w postaci gnojowicy. Obecnie jest ona po stabilizacji beztlenowej wykorzystywana jako nawóz rolniczy oraz, w nieznacznym stopniu, jako substrat w produkcji biogazu i kompostu. Metody te są jednak niewystarczające, a także posiadają znaczne ograniczenia.Celem przeprowadzonych badań było zastosowanie zintegrowanego procesu filtracji tkaninowej/ dwustopniowej ultrafiltracji/nanofiltracji do odzysku wody z gnojowicy świńskiej. Zastosowano membrany ultrafiltracyjne z polifluorku winylidenu (PVDF) oraz polieterosulfonu (PES) o granicznej rozdzielczości (ang. cut-off) odpowiednio 100 kDa oraz 10 kDa. Etap doczyszczania prowadzono na membranie nanofiltracyjnej z poliamidu (PA) o współczynniku zatrzymania chlorków na poziomie 30-50%. Dzięki zaproponowanej technologii uzyskano wodę o jakości odpowiedniej do ponownego wykorzystania technologicznego (np. nawadnianie pól, mycie obór). Stosunek objętości oczyszczonego strumienia do objętości surowej gnojowicy wyniósł 30%.

EN

The intensification of pig farming results in the production of huge amount of wastes in the form of slurry. Nowadays, it is applied as a fertilizer and, in much lower extent, as a substrate for biogas and compost production. However, these methods are not enough sufficient to utilize to total amount of the slurry, and also very often limited. The aim of the presented study was to apply the integrated system of cloth filtration/two-step ultra-filtration/nanofiltration for recovery of water from pig slurry. Ultrafiltration PVDF and PES membranes of cut-off 100 kDa and 10 kDa, respectively, were used. The polishing step was performed with the use of PA nanofiltration membrane of chlorides retention 30-50%. The proposed system allowed to recover water of useable quality (field irrigation, farmhouses washing). The ratio of the finally treated stream volume to the crude slurry volume was equal to 30%

18

Recovery of Industrial Water from Pig Liquid Manure by Means of Membrane Techniques

Kwiecińska A., Konieczny K.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2011

|

Vol. 18, nr 12

1743-1750

EN

Liquid manure that is produced during high density livestock farming requires proper utilization methods. Nowadays, it is mainly used as a fertilizer or as a substrate for biogas or compost production. However, these methods are often very limited and do not allow to utilize the total amount of produced liquid manure, thus it is still treated as problematic waste. High water content in liquid manure leads to the assumption that it can be treated as a water source. This assumption is quite realistic if application of low and high pressure membrane techniques is considered. Such a solution would allow not only to recover water that could be further reused on farms, but also to obtain valuable concentrated nutrients solution which can be used as a fertilizer and easily transported to agricultural areas. The aim of the study was to determine the effectiveness of water recovery from pig liquid manure using integrated system: centrifugation/two step ultrafiltration/nanofiltration. The first step ultrafiltration was performed using PVDF membrane of cut off 100 kDa while the second step using PES membrane of cut off 10 kDa. During the polishing process ie nanofiltration hydrophilic composite membrane of cut off 200 Da was used. The effectiveness of the process was determined basing on the change of values of parameters like: BOD5 and COD, contents of TOC, IC, TC and Ntot, concentrations of NH4 +, Cl–, SO4 2–, PO43–, Mg2+, Ca2+ and K+, while the capacity of the treatment was determined using volumetric permeate streams. Obtained results allow to conclude that the proposed system can be used to recover water of an industrial quality.

PL

Gnojowica powstająca podczas wielkoprzemysłowej hodowli zwierząt wymaga stosowania odpowiednich metod utylizacji. Obecnie jest ona wykorzystywana jako nawóz bądź też substrat do produkcji biogazu oraz kompostu. Jednakże metody te są często ograniczone i nie pozwalają na zagospodarowanie całkowitej ilości powstającej gnojowicy, stąd też wciąż jest ona traktowana jako uciążliwy odpad. Duża zawartość wody w gnojowicy pozwala założyć, iż może być ona traktowana jako źródło wody. To założenie jest całkiem realne w przypadku zastosowania nisko i wysokociśnieniowych procesów membranowych. Takie rozwiązanie pozwoliłoby nie tylko na odzysk wody, który mogłaby zostać ponownie wykorzystana na farmie, ae także na otrzymanie wartościowych, stężonych roztworów substancji odżywczych, które mogłyby zostać wykorzystane jako nawóz i łatwo transportowane na tereny rolnicze. Celem przeprowadzonych badań było określenie efektywności odzysku wody z gnojowicy trzody chlewnej, wykorzystując zintegrowany system: wirowanie/dwustopniowa ultrafiltracja/nanofiltracja. Pierwszy stopień ultrafiltracji prowadzono z użyciem membrany z PVDF o cut off 100 kDa, drugi zaś stopień wykorzystaniem membrany z PES o cut off 10 kDa. Podczas etapu doczyszczania, tj. nanofiltracji zastosowano kompozytową membranę hydrofilową o cut off 200 Da. Efektywność procesu określono, korzystając ze zmiany wartości parametrów procesu: BZT5, ChZT, zawartości OWO, WN, OW, Ncał stężenia jonów NH4+, Cl-, SO42-, PO43-, Mg2+, Ca2+ i K+, wydajność zaś wyznaczono na podstawie objętościowych strumieni permeatów. Przeprowadzane badania pokazują, że zaproponowany system może zostać wykorzystany do odzysku wody o jakości przemysłowej.

19

Woda w przemyśle spożywczym

Zander Z., Dajnowiec F., Zander L.

Przemysł Spożywczy

|

2010

|

T. 64, nr 11

27-31

PL

W artykule omówiono problemy zużycia wody w przemyśle spożywczym. Wykazano, że konieczność spełnienia wymagań jakościowych dla wody technologicznej jest równie ważna jak jej odzyskiwanie i powtórne wykorzystanie. Przytoczono dane literaturowe dotyczące zużycia wody do przerobu surowców spożywczych jako przykłady ilustrujące wielkie zapotrzebowanie na wodę w procesach technologicznych i możliwości jej odzyskiwania. Przedstawiono działania prowadząc do zmniejszenia jednostkowego zużycia wody.

EN

Problems of water consumption in food processing industry have been discussed. It has been emphasized that the necessity of fulfilling quality requirements for technological water is as important as demand for its recycling and recovery. Literature data regarding water consumption for processing of raw materials in various branches of food industry are given as examples illustrating great requirements for water delivery during processing and possibilities of its recovery. Actions leading to reduction of water consumption per production unit are presented and discussed.

20

The treatment of manure with the use of pressure-driven membrane techniques

Konieczny K., Kwiecińska A.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2010

|

Vol. 3, no. 2

93-96

EN

High-density livestock farming causes many difficulties connected with proper management of produced manure. The application of membrane technologies seems to be an attractive solution to this problem. It enables to obtain concentrated nutrients solutions and also recovery of proper quality water which can be further reuse on a farm, what would be a great advantage in areas, where water deficiency takes place. The aim of the study was to determine the effectiveness of integrated centrifugation and two-step-ultrafiltration processes used as manure pretreatment before reverse osmosis. The final permeate obtained during the process was characterized by significantly lower values of parameters like: ChZT, BZT5, OWO, WN, OW, N-NH4+, PO43- . However, it still required further treatment via reverse osmosis.

PL

Wielkoprzemysłowa hodowla zwierząt stwarza wiele trudności z odpowiednim zagospodarowaniem produkowanej gnojowicy. Zastosowanie technologii membranowych wydaje się atrakcyjnym rozwiązaniem tych problemów. Z jednej strony stwarza możliwości otrzymywania wysoce skoncentrowanych produktów nawozowych, z drugiej zaś pozwala na odzysk odpowiedniej jakości wody, która mogłaby być ponownie wykorzystana w miejscu hodowli. Odzysk wody byłby szczególnie korzystny w obszarach, które borykają się z jej niedoborem. Celem przeprowadzonych badań było określenie efektywności zintegrowanych procesów wirowania i dwustopniowej ultrafiltracji jako etapu wstępnego przygotowania gnojowicy przed procesem odwróconej osmozy. Otrzymany w końcowym etapie permeat charakteryzował się znacznie niższymi wartościami parametrów jak: ChZT, BZT5, OWO, WN, OW, N-NH4+, PO43- w odniesieniu do surowej gnojowicy.