Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

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.

2

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.

3

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.

4

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.