Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effect of Dry Ice Modification of Excess Sludge on the Methane Fermentation Process

Zawieja I.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2018

|

Tom 20, cz. 1

558--573

EN

The specific susceptibility of excess sludge to the methane fermentation process is a limiting factor for the rate of reaction occurring in the subsequent stages of the process. The kinetics of biochemical changes during spontaneous methane fermentation phases is directly influenced by the increase in the concentration of dissolved organic substances available to microorganisms in the process. Excess sludge deposition by different disintegration methods, ie: chemical, physical, combined increases the efficiency of the methane fermentation process. Among the modifications mentioned above, the advantages of physical methods, especially of thermal nature, should be emphasized. In addition to the significant modification of the excess sludge structure, it does not cause secondary contamination of the prepared sludge and therefore is a promising technological solution. The aim of the study was to determine the effect of dry ice disintegration on the susceptibility of excess sludge to biodegradation. Volatile fatty acids are an important intermediate product in methane fermentation and increased effects of the stabilization process is conditioned by their concentration. Since the phase limiting process is the hydrolysis phase, the first stage of the fermentation, the detailed analysis was carried out in the first eight days of the process by performing physicochemical determinations of the modified sludge. Periodic fermentation was carried out under mesophilic conditions. Excess sludge was prepared with dry ice in a volume ratio of dry ice to excess sludge in range from 0.05L-1 to 0.75L-1. Confirmation of the increased susceptibility of the prepared excess sludge to the methane fermentation process was a modification of the sludge structure expressed by the increase of the disintegration degree. For sludge subjected to disintegration with dry ice, using the most preferred reagent dose, in the following days of the methane fermentation process, in relation to methane fermentation of non-prepared excess sludge, increase of SCOD and TOC values as well as VFAs concentration was noted.

PL

Specyficzna podatność osadów nadmiernych na proces fermentacji metanowej jest czynnikiem ograniczającym szybkość reakcji zachodzących w kolejnych etapach procesu. Na kinetykę przemian biochemicznych podczas zachodzących samorzutnie faz fermentacji metanowej wpływa bezpośrednio wzrost stężenia rozpuszczonych substancji organicznych dostępnych dla mikroorganizmów procesu. Modyfikacja osadów nadmiernych odmiennymi metodami dezintegracji, tj. chemicznymi, fizycznymi, hybrydowymi zwiększa efektywność procesu fermentacji metanowej. Spośród wymienionych powyżej metod modyfikacji należy podkreślić zalety metod fizycznych, zwłaszcza termicznych. Oprócz istotnej modyfikacji struktury osadów nadmiernych, nie powodują one wtórnego zanieczyszczenia preparowanych osadów i stanowią obiecujące rozwiązanie technologiczne. Celem przeprowadzonych badań było określenie wpływu dezintegracji osadów nadmiernych suchym lodem na wzrost podatność na biodegradację. Lotne kwasy tłuszczowe są ważnym produktem pośrednim fermentacji metanu, a zwiększona wydajność procesu stabilizacji zależy od ich stężenia. Ponieważ procesem limitującym fermentacje metanową jest faza hydrolizy, pierwszy etap stabilizacji, dokonano analizy wybranych oznaczeń fizyczno-chemicznych w ciągu pierwszych ośmiu dób procesu fermentacji modyfikowanych osadów Okresową fermentację metanową prowadzono w warunkach mezofilowych. Stworzono mieszaniny suchego lodu i osadów nadmiernych w stosunku objętościowym reagenta do osadów w zakresie od 0,05/1 do 0,75/1. Potwierdzeniem zwiększonej podatności dezintegrowanych osadów nadmiernych na proces fermentacji metanowej był zachodzący proces lizy osadów nadmiernych wyrażony wzrostem stopnia dezintegracji. W przypadku osadów nadmiernych poddanych dezintegracji suchym lodem, przy użyciu najkorzystniejszej dawki reagenta, w kolejnych dobach procesu fermentacji metanowej, w odniesieniu do fermentacji metanowej niepreparowanych osadów nadmiernych, odnotowano wzrost wartości rozpuszczonego chemicznego zapotrzebowania na tlen (ChZT), ogólnego węgla organicznego (OWO) oraz stężenia lotnych kwasów tłuszczowych (LKT).

2

Platforma karboksylowa : produkcja i wykorzystanie lotnych kwasów tłuszczowych

Chwiałkowska J., Oleśkowicz-Popiel P.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 4

800--808

PL

Przedstawiono charakterystykę lotnych kwasów tłuszczowych, przegląd możliwych do zastosowania w procesie fermentacji strumieni odpadowych, jak również główne zastosowania lotnych kwasów tłuszczowych produkowanych w platformie karboksylowej.

EN

A review, with 81 refs. of raw materials used for prodn. Of the fatty acids (biomass, org. wastes, sludges), conditions of the prodn. processes and uses for manufg. Polyhydroxyalkanolates, H₂, and elec. energy in microbial fuel cells.

3

Wpływ dezintegracji osadów nadmiernych na zmiany wartości całkowitego węgla organicznego (OWO)

Zawieja I.

Proceedings of ECOpole

|

2016

|

Vol. 10, No. 2

785--790

PL

Efektywność przemiany substancji organicznych zawartych w osadach nadmiernych do formy rozpuszczonej jest traktowana jako ważny czynnik limitujący przebieg procesu stabilizacji beztlenowej. Bezpośrednim efektem, zachodzącego w dezintegrowanych osadach, procesu lizy jest wzrost wartości ogólnego węgla organicznego (OWO) oraz korelujący z nim wzrost wartości chemicznego zapotrzebowania na tlen (ChZT) oraz stężenia lotnych kwasów tłuszczowych (LKT). Ogólny węgiel organiczny jest wskaźnikiem zawartości w cieczy nadosadowej całkowitego węgla organicznego w formie rozpuszczonej (RWO) i zawieszonej (ZWO). Wraz z zachodzącym, w wyniku procesów biochemicznych, wzrostem stopniem rozkładu substancji organicznych zawartych w osadach maleje wartość ilorazu ChZT do OWO. Celem badań było określenie wpływu procesu dezintegracji osadów nadmiernych na zmiany wartości całkowitej węgla organicznego. Proces chemicznej dezintegracji osadów nadmiernych prowadzono, stosując wybrane reagenty kwaśne (HCl), zasadowe (KOH) i utleniające (H2O2). Modyfikację przeprowadzono w temperaturze pokojowej w ciągu 6 i 24 godzin. Podczas procesu dezintegracji osadów nadmiernych odnotowano wzrost wartości ogólnego węgla organicznego, chemicznego zapotrzebowania na tlen, a także stężenia lotnych kwasów tłuszczowych, co potwierdziło podatność preparowanych osadów na biodegradację. Stwierdzono, że w przypadku uzyskanego wzrostu wartości badanych wskaźników zastosowany czas preparowania 24 h nie wpłynął znacząco na efektywność dezintegracji prowadzonej wodorotlenkiem potasu. Najwyższą wartość ChZT (8354 mg O2/dm3) uzyskano w przypadku chemicznej dezintegracji wodorotlenkiem potasu w dawce 6 g/dm3 i czasu preparowania 6 h. Dla podanych powyżej warunków preparowania uzyskano wartość ogólnego węgla organicznego 1450 mg C/dm3.

EN

The efficiency of conversion of organic substances contained in the excess sludge to the dissolved form is considered as an important factor limiting the process of anaerobic stabilization. Direct effect, occurring in the disintegrated sludge, lysis process is to increase the value of the total organic carbon (TOC), correlates with the increase of the chemical oxygen demand (COD) and the concentration of volatile fatty acids (VFAs). The total organic carbon content is indicative of the supernatant liquid of total organic carbon in dissolved form (DOC) and suspended (SOC). Together with occurring, as a result of biochemical processes, increase the degree of decomposition of organic substances contained in the sludge decreases the value of the ratio of COD to TOC. The aim of the study was to determine the impact of the process of excess sludge disintegration on the changes of the total organic carbon values. The process of chemical disintegration of excess sludge was treated using the selected acidic i.e. HC, alkaline i.e. KOH, Ca (OH)2 and oxidizing reagents i.e. H2O2. The modification was carried out at ambient temperature for 6 and 12 h. During sludge disintegration it was noticed the growth of total organic carbon values, chemical oxygen demand as well as concentration of volatile fatty acids that confirmed the susceptibility of prepared sludge to biodegradation. It has been found that in the case of the tested indicators, the time of a preparation 24 h did not affect significant the effectiveness of disintegration by KOH. The highest COD value of 8354 mg O2/dm3 obtained in case of chemical disintegration of sodium hydroxide at a dose of 6 g/dm3 and preparation time 6 h. For given conditions of preparing a value of total organic carbon was 1450 mg C/dm3.

4

The impact of excess sludge disintegration on the changes of total organic carbon value

Zawieja I.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2016

|

Vol. 23, nr 4

421--432

EN

The efficiency of conversion of organic substances contained in the excess sludge to the dissolved form is considered as an important factor limiting the process of anaerobic stabilization. Direct effect, occurring in the disintegrated sludge, lysis process is to increase the value of the total organic carbon (TOC), correlates with the increase of the concentration of volatile fatty acids (VFAs). The total organic carbon content is indicative of the supernatant liquid of total organic carbon in dissolved form (DOC) and suspended (SOC). Together with occurring, as a result of biochemical processes, increase the degree of decomposition of organic substances contained in the sludge decreases the value of the ratio of COD to TOC. The aim of the study was to determine the impact of the process of excess sludge disintegration on the changes of the total organic carbon values. The process of chemical disintegration of excess sludge was treated using the selected acidic ie HCl, alkaline ie KOH and oxidizing reagents ie H2O2. The modification was carried out at ambient temperature for 6 and 24 h. During sludge disintegration it was noticed the increase of total organic carbon values, disintegration degree as well as the concentration of volatile fatty acids that confirmed the susceptibility of prepared sludge to biodegradation. The highest TOC value of 2150 mg C/dm3 obtained in case of chemical disintegration of potassium hydroxide at a dose of 12.0 g/dm3 and preparation time 24 h. For given conditions of preparing a concentration of VFAs was 523 mg CH3COOH/dm3.

PL

Efektywność przemiany substancji organicznych zawartych w osadach nadmiernych do formy rozpuszczonej jest traktowana jako ważny czynnik limitujący przebieg procesu stabilizacji beztlenowej. Bezpośrednim efektem procesu lizy zachodzącego w dezintegrowanych osadach jest wzrost wartości ogólnego węgla organicznego (OWO) oraz korelujący z nim wzrost wartości stężenia lotnych kwasów tłuszczwych (LKT). Ogólny węgiel organiczny jest wskaźnikiem zawartości w cieczy nadosadowej całkowitego węgla organicznego w formie rozpuszczonej (RWO) i zawieszonej (ZWO). Wraz z zachodzącym w wyniku procesów biochemicznych wzrostem stopniem rozkładu substancji organicznych zawartych w osadach maleje wartość ilorazu ChZT do OWO. Celem badań było określenie wpływu procesu dezintegracji osadów nadmiernych na zmiany wartości całkowitej węgla organicznego. Proces chemicznej dezintegracji osadów nadmiernych prowadzono, stosując wybrane reagenty kwaśne (HCl), zasadowe (KOH) i utleniające (H2O2). Modyfikację przeprowadzono w temperaturze pokojowej w ciągu 6 i 24 godzin. Podczas procesu dezintegracji osadów nadmiernych odnotowano wzrost wartości ogólnego węgla organicznego, a także stężenia lotnych kwasów tłuszczowych, co potwierdziło podatność preparowanych osadów na biodegradację. Najwyższą wartość OWO 2150 mg C/dm3 uzyskano w przypadku chemicznej dezintegracji wodorotlenkiem potasu w dawce 12 g/dm3 i w czasie preparowania 24 h. Dla podanych powyżej warunków preparowania uzyskano stężenie LKT, wynoszące 523 mg CH3COOH/dm3.

5

Influence of Ultrasonic Pretreatment on Anaerobic Digestion of Excess Sludge from the Food Industry

Zawieja I., Wolny L., Wolski P.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2015

|

Tom 17, cz. 1

351--366

PL

Przeróbka i unieszkodliwianie osadów ściekowych stanowi niezwykle aktualny problem technologiczny, co wiąże się z powstawaniem w ostatnich latach nowych obiektów oczyszczalni, modernizacją już istniejących, jak również z rozwojem wysokoefektywnych metod oczyszczania ścieków. Przez lata wiodącym trendem w zagospodarowaniu osadów ściekowych w Polsce było ich składowanie, jednak obowiązujące w Unii Europejskiej uwarunkowania prawne uniemożliwiają zastosowanie takiego rozwiązania w przyszłości. Modernizacja ciągu technologicznego oczyszczalni ścieków poprzez poprzedzenie wybranych procesów oczyszczania ścieków oraz utylizacji osadów procesem dezintegracji o odpowiednio dobranych parametrach wiąże się ze wzrostem efektywności działania obiektu, nie tylko pod względem technologicznym ale również ekonomicznym. Dezintegracja osadów nadmiernych przed procesem stabilizacji beztlenowej wpływa na zwiększenie podatności osadów na biochemiczny rozkład w warunkach beztlenowych, czego efektem jest przyspieszenie fazy hydrolitycznej procesu, warunkującej powstawanie w kolejnych etapach procesu lotnych kwasów tłuszczowych. Wartość oraz tempo generowania LKT znajduje bezpośrednie odbicie w efektywności produkcji biogazu oraz uzyskanym stopniu mineralizacji osadów. Celem prowadzonych badań była ocena wpływu dezintegracji ultradźwiękowej osadów nadmiernych pochodzących z przemysłu spożywczego na proces hydrolizy będący pierwszym etapem fermentacji metanowej. W badaniach użyto dezintegrator ultradźwiękowy typu VC-750. Osady poddano modyfikacji polem ultradźwiękowym (UD) o amplitudzie drgań pola UD 15, 21, 31, 37, 46 mm i czasie sonifikacji ts = 60–360 s. Następnie przeprowadzono procesy 10-dobowej fermentacji metanowej osadów, poprzedzone modyfikacją osadów nadmiernych polem UD o wybranych, najkorzystniejszych parametrach dezintegracji. Największą skuteczność nadźwiękawiania osadów odnotowano dla czasu ekspozycji równego 360 s oraz amplitudy drgań pola UD 46 mm, uzyskując ok. 5-kotny wzrost wartości ChZT oraz ok. 3-krotny LKT w odniesieniu do wartości początkowych wskaźników.

6

Kinetics of volatile fatty acids and hydrogen production during anaerobic digestion of organic waste material

Grzelak J., Ślęzak R., Krzystek L.

Challenges of Modern Technology

|

2015

|

Vol. 6, no. 3

48--52

EN

This paper describes the changes in volatile fatty acids and hydrogen production in time, during an anaerobic digestion process of organic waste material. The experiment showed that the reaction run most efficiently between 6 and 12th hour of the reaction time. This can be an indicator for future experiments on volatile fatty acids and hydrogen production optimisation.

7

Wpływ dezintegracji fizycznej osadów nadmiernych na przebieg procesu stabilizacji beztlenowej

Barański M., Małkowski M., Wolny L.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2014

|

T. 17, nr 2

315--324

PL

Wstępna termiczna obróbka osadów ściekowych wpływa na poprawę biochemicznego rozkładu w procesie stabilizacji beztlenowej oraz znaczną minimalizację masy odpadów. Ingerencja w przebieg procesu fermentacji metanowej poprzez modyfikację osadów przed procesem stabilizacji beztlenowej wpływa na ich końcową podatność na odwadnianie (CSK i zagęszczanie) oraz wzrost stężenia chemicznego zapotrzebowania na tlen (ChZT) i lotnych kwasów tłuszczowych (LKT). Stabilizacja wstępnie wspomagana kondycjonowaniem zmienia skład fizyczny osadów poprzez rozluźnienie wiązań istniejących pomiędzy cząsteczkami wody i osadów. 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. Celem prowadzonych badań było określenie wpływu termicznego kondycjonowania osadów nadmiernych na przebieg stabilizacji beztlenowej. Badania przeprowadzono dla Mieszaniny I (osad nadmierny + osad przefermentowany), Mieszaniny II (osad nadmierny kondycjonowany termicznie w temp. 60°C przez 1,5 h + osad przefermentowany) oraz Mieszaniny III (osad nadmierny kondycjonowany termicznie w temp. 80°C przez 1,5 h + osad przefermentowany). W pierwszym dniu prowadzenia procesu fermentacji odnotowano wzrost wartości CSK, jednakże po 2 dniu nastąpił spadek tego wskaźnika dla każdej z badanych próbek. Efekt obniżenia CSK stwierdzono dla Mieszaniny III (80°C - 1,5 h), dla której w 4 dobie wartość CSK wynosiła 143 s, a dla Mieszaniny II (60°C - 1,5 h) wartość CSK wyniosła 123 s. Po przeprowadzeniu procesu 10-dobowej stabilizacji beztlenowej najwyższe stężenie ChZT, wynoszące 1500 mg O2/dm3, odnotowano dla Mieszaniny III (80°C - 1,5 h) przed procesem oraz 1355 mg O2/dm3 w drugiej dobie prowadzenia procesu dla Mieszaniny II (60°C - 1,5 h). Po przeprowadzeniu procesu stabilizacji beztlenowej ubytek suchej materii organicznej wyrażony za pomocą stopnia przefermentowania wyniósł 25, 39 i 45% odpowiednio dla Mieszanin I, II i III.

EN

Preliminary thermal treatment of sewage sludge influences the biochemical disintegration improvement in the anaerobic stabilization process and the minimization of waste mass. Degree of liquefaction of insoluble organic polymers to the dissoluble form, available for microorganisms, has the essential influence on the velocity of sludge biodegradation. Application of thermal preatreatment before anaerobic stabilization process increases the value of sludge fermentation degree and in this way impact on the efficiency of sewage sludge dewatering. This modification of sludge before anaerobic stabilization process has a possitive impact on the sludge dewaterability (CST), thickening and increase of COD and VFA value. Substrate of investigation was excess sludge from municipal wastewater treatment plant (WWTP) “WARTA” in Częstochowa. The excess sludge was mixed with fermented sludge in the amount of 10%. The aim of investigation was determination of the thermal conditioning influence on the anaerobic stabilization process. The tests were led for Mixture I (excess sludge + fermented sludge), Mixture II (excess sludge thermal conditioned with 60°C during 1.5 h + fermented sludge) and Mixture III (excess sludge thermal conditioned with 80°C during 1.5 h + fermented sludge). Preliminary thermal conditioning of excess sludge impacted on the values of methane fermentation parameters. In the first day of this process the increase of CST values was observed, but after second day the decrease of this indicator was noted for each of tested samples. As a result of CST decrease it was observed for Mixture III (80°C - 1.5 h) for which in fourth day the value of CST was 143 s, and for Mixture II (60°C - 1.5 h) this value was 123 s. After 10 days of anaerobic stabilization the highest value of COD equal to 1500 mg O2/dm3 was noted for Mixture III (80°C - 1.5 h) before process and 1355 mg O2/dm3 in the second day for Mixture II (60°C - 1.5 h). After anaerobic stabilization process the reduction of organic dry matter expressed by fermented degree was 25, 39 and 45% for Mixture I, II, III respectively.

8

Biodegradowalność hydrolizatów z dezintegracji termicznej odpadów komunalnych

Myszograj S.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2011

|

T. 14, nr 3

281-290

PL

Omówiono zmiany charakterystyki dezintegrowanej termicznie biofrakcji odpadów komunalnych. Wykonano serie badań, w których bioodpady poddawano obróbce w temperaturach 55, 75, 95, 115, 135, 155, 175°C w czasie 0,5, 1 i 2 godzin. Potencjalną biodegradowalność hydrolizatów oceniono w oparciu o stężenie lotnych kwasów tłuszczowych, zawartość węgla organicznego i iloraz C:N. Stwierdzono, że parametrem decydującym o sprawności termohydrolizy jest temperatura, a czas procesu ma mniejszy wpływ. Dezintegracja odpadów w całym zakresie temperatur spowodowała wzrost ilości OWO w hydrolizatach. Najwyższe stężenie rozpuszczonego węgla organicznego (odpowiednio 9125 i 8899 gC/m3) oznaczono w hydrolizatach po dezintegracji odpadów w czasie 1 i 2 h oraz w temperaturze 175°C. Wyłącznie w wysokich temperaturach obróbki, od 135 do 175°C, na ilość uzyskanych lotnych kwasów tłuszczowych wyraźnie wpływała nie tylko temperatura, ale również czas procesu. Najwyższe stężenie LKT w hydrolizatach uzyskano w temperaturze 175°C (1 i 2 h); wynosiło ono około 1000 gCH3COOH/m3. Wraz ze wzrostem temperatury dezintegracji wartości ilorazu C:N w hydrolizatach zwiększały się od 10:1 do 20:1.

EN

The rate and effectiveness of biodegradation of organic matter depends on many factors such as concentration of substrate and biomass, content of biodegradable organic carbon, the degree of microorganisms adopting, the characteristic and concentration of the final acceptor of electrons, the presence of nutrients, inhibitors and catalysts, suitable environmental conditions. Fundamental to the processes of biodegradation is also a relationship between organic carbon and other nutrients, as well as access to the macro-and micronutrients. One method of improving the ratio C:N and hence the biodegradability is the mixing of substrates such as in the process of co-fermentation or composting, where usually one of the substrates is in greater proportion (> 50%). Large potential for improving the characteristics of biowaste also give disintegration methods. The article discusses the changing of characteristics of thermally disintegrated biowaste. Biowaste was at temperatures of 55, 75, 95, 115, 135, 155, 175°C for 0.5, 1 and 2 hours treated. The potential biodegradability of hydrolysates was on the concentration of volatile fatty acids, organic carbon content and the ratio C: N rated. It was found that the principal parameter of thermo hydrolyses process efficiency is temperature and time has less impact. Disintegration of the waste in the whole range of temperatures has increased of the amount of TOC in the hydrolysates. The highest concentration of dissolved organic carbon (respectively 9125 and 8899 gC/m3) were determined in hydrolysates after the disintegration of the waste during the 1 and 2 h, and at 175°C. Only in the high temperature treatment, from 135 to 175°C, the amount of generated volatile fatty acids specifically was influenced not only from temperature, but also from a time of process The highest VFA concentration in hydrolysates achieved at 175°C (1 and 2 h) and it was approximately 1000 g CH3COOH/m3. With increasing temperature of disintegration the ratio C:N in hydrolysates increased from 10:1 to 20:1.

9

Wpływ lotnych kwasów tłuszczowych (lkt) nA szybkość uwalniania i wiązania fosforanów w reaktorze typu SBR

Janczukowicz W., Rodziewicz J., Filipkowska U.

Inżynieria Ekologiczna

|

2011

|

Nr 24

64-73

PL

Przebadano wpływ lotnych kwasów tłuszczowych (LKT) na szybkość uwalniania i wiązania fosforanów w czasie fazy mieszania i napowietrzania w reaktorze SBR. Określono także sprawności procesów usuwania fosforanów i azotanów (V) w zależności od rodzaju zastosowanego kwasu. Badania przeprowadzono w ramach jednego cyklu pracy SBR (mieszanie - 3 h, napowietrzanie - 4 h i sedymentacja - 1 h) w obecności kwasów: octowego, propionowego, masłowego, izomasłowego, walerianowego, izowalerianowego i kapronowego. Stężenia fosforanów i azotanów na początku cyklu wynosiły odpowiednio 14,1 mg PPO4źdm-3 i 1,22 mg NNO3 dm-3. Stwierdzono, że fosforany uwalniane są z najwyższą szybkością w reaktorach z kwasem octowym (3,85 mg PPO4źdm-3źh-1`) i z najniższą (0,85 mg PPO4źdm-3źh-1) w obecności kwasów izowalerianowego i kapronowego. Również wiązanie fosforanów przebiegało najszybciej w reaktorze z kwasem octowym (5,19 mg PPO4źdm-3źh-1), podczas, gdy najwolniej (2,86 mg PPO4źdm-3źh-1) w obecności kwasu izowalerianowego. Najwyższe szybkości uwalniania i wiązania fosforanów w obecności kwasu octowego były równoznaczne z najefektywniejszym procesem defosfatacji (65,25%). Nie było takiej jednoznacznej zależności w odniesieniu do pozostałych kwasów. Najniższą sprawność usuwania fosforanów, zanotowano w reaktorach dla których zewnętrznym źródłem węgla były kwas izomasłowy (51,06%). Kwas octowy był także najbardziej efektywnym źródłem węgla w odniesieniu do procesu denitryfikacji (57,38%), a najmniej efektywnym był kwas izomasłowy (29,51%). Stwierdzono, że w obecności kwasu octowego zarówno proces defosfatacji jak i proces denitryfikacji przebiegały z najwyższą sprawnością. Najmniej sprzyjającym obu procesom był kwas izomasłowy.

EN

The effect of volatile fatty acids (VFAs) on the rate of phosphates release and uptake during stirring and aeration phases in an SBR type reactor was examined in the study. Additional determinations were carried out for the effectiveness of phosphates and nitrates removal as affected by the type of fatty acid applied.The study was conducted within one working cycle of the SBR (stirring - 3 h, aeration - 4 h and sedimentation - 1 h) in the presence of the following fatty acids: acetic, propionic, butyric, isobutyric, valeric, isovaleric and caproic. Initial concentrations of phosphates and nitrates at the beginning of the cycle accounted for: 14.1 mg PPO4/dm3 and 1.22 mg NNO3/dm3, respectively. Analyses showed that phosphates were released with the highest rate in the reactors with acetic acid (3.85 mg PPO4/dm3.h) and with the lowest rate (0.85 mg PPO4/dm3.h) in the presence of isovaleric and caproic fatty acids. Also the uptake of phosphates proceeded with the highest rate in the reactor with acetic acid (5.19 mg PPO4/dm3.h), and with the lowest rate (2.86 mg PPO4/dm3.h) in the presence of isovaleric acid. The highest rates of phosphates release and uptake in the presence of acetic acid were tantamount with the most effective dephosphatation process (65.25%). Such an explicit dependency was not, however, observed in the case of the other fatty acids. The lowest effectiveness of phosphates removal was noted in the reactors in which isobutyric acid was the external source of carbon (51.06%). Acetic acid was also the most effective source of carbon in the denitrification process (57.38%), whereas isobutyric acid turned out to be the least effective in this respect (29.51%).The study demonstrated that in the presence of acetic acid both dephosphatation and denitrification process were proceeding with the highest effectiveness. The least facilitating both these processes appeared to be isobutyric acid.

10

Zastosowanie dezintegracji ultradźwiękowej do intensyfikowania produkcji lotnych kwasów tłuszczowych z osadu wtórnego

Zielewicz-Madej E.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2001

|

T. 4, nr 2

231-237

PL

Przedstawiono wyniki badań dotyczących wpływu częstotliwości i mocy ultradźwięków na intensyfikację rozkładu substancji organicznej w warunkach anaerobowych. Fermentacji kwaśnej psychrofilowej poddano osad nadmierny z procesu zintegrowanego usuwania związków biogennych metodą osadu czynnego. Pozyskiwanie LKT w fermenterach z pełnym wymieszaniem ma na celu uzupełnienie niedoboru węgla organicznego potrzebnego do usuwania biogenów. Wcześniejsze badania potwierdziły możliwość zwiększania produkcji LKT z osadów nadźwiękawianych. Badania obecne mają na celu dobór odpowiednich dla procesu i osadu parametrów dezintegracji, co zostało umożliwione dzięki zastosowaniu dezintegratora nowej konstrukcji z wymiennymi głowicami pracującymi w zakresie częstotliwości 10 - 30 kHz.

EN

Anaerobic degradation of sludge (fermentation) is limited by the rate and efficiency of the first phase of that process - hydrolitic phase. The principal aim of the ultrasonic pretreatment-ultrasonic disintegration - is therefore to break up the organic substance and to damage the cells of organisms which don't take part in the anaerobic process. Owing to disintegration we can subject substrate to easy biological degradation by anaerobic microorganisms. The efficiency of disintegration effect may be assessed among others by the volumetric increase of organic substance dissolved in sludge water. That increase may be indicated by measuring of COD or VFA (volatile fatty acids). VFA are intermediate products (in the octanogenic phase) during the fermentation process. They are the main source of organic carbon for the development of bacteria which remove phosphorus from the sewage in the activate sludge proceses. The principal aim of the present investigation studies is to increase the VFA production in effect of ultrasonic disintegration of the secondary sludge before its recirculation to anaerobic phase of sewage treatment. The acquisition of efficient disintegration requires suitable parameters and exposition time corresponding with physicochemical parameters of the sludge, as concentration of solid phase, content of organic substances, size of sludge particles. For the realization of this research the new ultrasonic disintegrator with option of smooth frequency control has been constructed. The investigation was made on the excess sludges from municipal sewage treatment plant on which the biological removing of substances was realized.