Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Alternating Aerobic and Anoxic Conditions to Eliminate Sludge Accumulation in the Oxidation Ditch System

El-Morsy Ahmed, Ayoub Mohamed

Journal of Ecological Engineering

|

2023

|

Vol. 24, nr 3

304--314

EN

The purpose of the present study is to investigate the performance of an upgraded oxidation ditch (OD) system, which was designed and implemented to solve the problem of sludge accumulation at the bottom as well as to get the best removal efficiency of total nitrogen (TN). The upgrading concept is based on dividing the operating volume of the upgraded OD to achieve interchanging between aerobic and anoxic circumstances in order to provide simultaneous nitrification and denitrification (SND). The obtained results indicated that the average TN removal efficiency was 60%, which could be obtained due to a highly efficient SND approach. In addition, the better TN removal efficiency corresponds to the lower sludge volume index (SVI), which reflects the efficiency of the upgraded OD in preventing the accumulation of sludge at the bottom. Effluent ammonium-nitrogen (NH4+-N) and nitrate (NO3--N) concentrations corresponding to a minimum SVI of 41.9 mL/g were 8.6 mg/L for NH4+-N and 8.6 mg/L for NO3--N, respectively. Furthermore, the upgraded OD successfully removes 5-day biochemical oxygen demand (BOD5), chemical oxygen demand (COD), and total suspended solids (TSS) below the permissible limit for final effluent of 60, 80, and 50 mg/L respectively.

2

Buffer Effects in Submersed Denitrifying Biofilter

Gevod V. S., Chernova A. S., Zhumadulayeva A. I., Dossybayeva G. N., Syzdykova M., Shymelkova R. Zh., Issayeva A. U.

Journal of Ecological Engineering

|

2022

|

Vol. 23, nr 4

145--154

EN

The high content of nitrates in drinking water leads to serious diseases. The creation of biofiltering devices with the longest time of their operation between preventive flushes is extremely important. The purpose of this study was to investigate the features of the functioning of the developed U-shaped submersible denitrifying biofilter during its long-term operation in the piston filtration mode. The denitrification of water by using the method of displacement (piston) biofiltration in a submersible small U-shaped biofilter with immovable carriers of attached microflora in its filter load was studied. As a result, clogging of the pore space of the biofilter in the zone of excess bacterial nutrition is prevented and the vital activity of bacteria is maintained in places where there is no nutrient substrate. It has been shown that, due to adaptive mechanisms, denitrifying bacteria convert nitrate ions into gaseous nitrogen, consuming extracellular polymeric substances. The rate constants of the reaction of reduction of nitrates to molecular nitrogen in different zones of the biofilter under different filtration modes were determined. The activity of the microflora inside the biofilter quickly returns to its original level when a full-fledged external nutrition is resumed. The efficiency of nitrate to nitrogen conversion in the studied biofilter is 94.2±8.9%.

3

The impact of treated wastewater effluent on contamination of a water supply aquifer during one decade of water exploitation (Tursko well field, Poland)

Dragon Krzysztof, Kruć-Fijałkowska Roksana, Siepak Marcin, Drożdżyński Dariusz, Górski Józef, Matusiak Magdalena

Geological Quarterly

|

2022

|

Vol. 66, No. 2

art. no. 14

EN

The recharge zone of an aquifer supplying the Tursko well-field (Poland), located in an area of sparse water resources, shows groundwater contamination manifested by high nitrate concentrations and pharmaceutical compounds. This study documents the steady deterioration of groundwater chemistry during one decade of groundwater exploitation, and analyses wastewater impact on the groundwater chemistry using pharmaceutical compounds as anthropogenic tracers, with focus on the influence of treated wastewater and drainage water. These waters infiltrate into groundwater from a drainage ditch located in the water supply aquifer’s recharge zone. It is shown that strongly contaminated water can deliver organic matter and nutrients to the groundwater, activating or intensiying denitrification. As a result, the nitrate concentration has decreased in the groundwater, while concentrations of denitrification products have increased. Associated process of oxidation of organic matter causes periodic exceeding of limits allowed for drinking water. The ability of pharmaceutical compounds to act as anthropogenic tracers shows that infiltration of wastewater is a significant factor influencing drinking groundwater quality.

4

Effectiveness of Contaminants Removal in the Summer and Winter Season in a Small Sewage Treatment Plant Operating Based on the Trickling Biofilters Technology

Bryszewski Kamil Łukasz, Rodziewicz Joanna, Mielcarek Artur, Janczukowicz Wojciech

Journal of Ecological Engineering

|

2020

|

Vol. 21, nr 7

92--98

EN

This study aimed to evaluate the operation technology and functioning of the facilities for the treatment of municipal sewage in a small wastewater treatment plant operating based on the trickling biofilters technology, in the winter (February) and summer (June-July) periods. Additional analyses were conducted to determine the effectiveness of contaminants removal in particular facilities of the technological system tested. The study results indicate that the sewage treatment plant operating based on the trickling biofilters technology ensures effective removal of organic compounds, total nitrogen, total phosphorus, and total suspended solids. In the summer period, the effectiveness of contaminants removal reached 92%, 52.9%, 97.9%, and 99.9%, respectively, whereas in the winter season, it was lower an reached 69.5%, 12.4, 93.0, and 95.0%, respectively. The treatment effectiveness achieved in this study was referred to the results of the investigations conducted in the same sewage treatment plant 24 years ago. The results obtained may provide a valuable guideline to designers and operators of small sewage treatment plants.

5

Glycerine as an External Source of Carbon Supporting Denitrification Process

Smyk Joanna, Ignatowicz Katarzyna, Piekarski Jacek

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2019

|

Tom 21, cz. 1

586--599

EN

Supplying external carbon sources to treated wastewater is often necessary to achieve high efficiency by wastewater treatment plants that must meet very strict requirements for reducing the nitrogen concentration. The use of conventional carbon sources brings high operating costs for wastewater treatment. It became a reason to look for other, alternative sources of organic carbon. The paper presents the effectiveness of nitrogen removal from wastewater with the use of glycerol as an external carbon source. The research was carried out during the municipal wastewater treatment process in two independent SBR-type activated sludge chambers on a laboratory scale. A single cycle of the reactor operation lasted 6 hours and included the following phases: sewage supply (2 min), mixing (anaerobic) (60 min), aeration (3.5 hours), sedimentation (1 hour) and decantation (0.5h). To one of the chambers in each cycle, after twenty minutes of the sewage supply, glycerol was added as a source of easily available organic compounds. Tests have shown that the use of glycerol as an external carbon source during wastewater treatment resulted in higher nitrogen removal efficiency than in the reactor where no external carbon source support was applied with a low level of COD value in treated wastewater. Wastewater treatment in the reactor without the addition of a carbon source resulted in the total nitrogen removal in 87.8% and ammonium nitrogen in 96.5%, whereas wastewater treatment in the reactor with the addition of glycerol resulted in the removal of total nitrogen in 93.6% and ammonium nitrogen in 98.8%. Despite the increase in the final nitrate concentration in both reactors, the nitrate concentration in the reactor using an external carbon source was lower by as much as 3.4 mg N/dm3. The COD fractions and their changes in wastewater were determined in order to find out their quantitative and percentage share. Determination of COD fraction allows to assess the susceptibility of wastewater to biological treatment, additionally indicating impurities that are difficult to decompose, which reduce the effectiveness of biological wastewater treatment. Introduction of an external carbon source in the form of glycerol to municipal sewage caused an increase in the SS fraction by 57 mg O2/ dm3, thus increasing the percentage of readily biodegradable dissolved organic compounds from 10% to 30%. The increased amount of easily available carbon compounds has contributed to the increase of denitrification rate. In the initial phase of denitrification with the addition of an external carbon source in the form of glycerol, an acceleration in the removal of nitrogen compounds by 1.9 mg N∙ dm3 /h compared to the control reactor, was observed.

PL

Dostarczanie do oczyszczanych ścieków zewnętrznych źródeł węgla często staje się niezbędne do osiągnięcia wysokiej efektywności oczyszczania ścieków, które muszą spełniać bardzo surowe wymagania dotyczące ograniczenia stężenia azotu. Zastosowanie konwencjonalnych źródeł węgla niesie za sobą wysokie koszty eksploatacyjne oczyszczalni ścieków. Stało się to przesłanką do poszukiwań innych, alternatywnych źródeł węgla organicznego. W artykule przedstawiono skuteczność usuwania azotu ze ścieków z wykorzystaniem gliceryny jako zewnętrznego źródła węgla. Badania prowadzono podczas procesu oczyszczania ścieków komunalnych w dwóch niezależnych komorach osadu czynnego typu SBR w skali laboratoryjnej. Pojedynczy cykl pracy reaktora trwał 6 godzin i obejmował takie fazy jak: doprowadzenie ścieków (2 min), mieszanie (beztlenowa) (60 min), napowietrzanie (3,5 h), sedymentację (1 h) i dekantację (0,5 h). Do jednej z komór w każdym cyklu po dwudziestu minutach od napełnienia ścieków dodawano glicerynę jako źródło łatwo przyswajalnych związków organicznych. Przeprowadzone badania wykazały, że zastosowanie gliceryny jako zewnętrzne źródło węgla podczas oczyszczania ścieków spowodowało wyższą skuteczność usuwania azotu niż w reaktorze, gdzie nie zostało zastosowane wspomaganie zewnętrznym źródłem węgla przy jednocześnie uzyskanym niskim poziomie wartości ChZT w ściekach oczyszczonych. W reaktorze bez dodatku źródła węgla usunięcie azotu ogólnego wynosiło 87,8% oraz azotu amonowego w 96,5%. Oczyszczanie ścieków w reaktorze z dodatkiem gliceryny spowodowało usunięcie azotu ogólnego w 93,6% oraz azotu amonowego w 98,8%. Pomimo wzrostu końcowego stężenia azotanów w obu reaktorach, w reaktorze z zastosowaniem zewnętrznego źródła węgla stężenie azotanów było niższe aż o 3,4 mg N/ dm3. Wyznaczono frakcje ChZT i ich zmiany w ściekach w celu ustalenia udziału ilościowego i procentowego. Wyznaczenie frakcji ChZT pozwala na ocenę podatności ścieków na oczyszczanie biologiczne, wskazując dodatkowo zanieczyszczenia trudno rozkładalne, zmniejszające efektywność biologicznego oczyszczania ścieków. Wprowadzenie zewnętrznego źródła węgla w formie gliceryny do ścieków komunalnych spowodowało wzrost frakcji SS o 57 mg O2/ dm3, zwiększając tym samym procentową zawartość związków organicznych rozpuszczonych łatwo biodegradowalnych z 10 do 30%. Zwiększona ilość łatwo przyswajalnych związków węgla przyczyniła się do zwiększenia szybkości denitryfikacji. W początkowej fazie denitryfikacji z dodatkiem zewnętrznego źródła węgla w postaci gliceryny zauważono przyśpieszenie usuwania związków azotu o 1.9 mg N∙ dm3 /h w porównaniu do reaktora kontrolnego.

6

Kinetyka usuwania związków organicznych oraz azotu i fosforu w reaktorze typu SBR w skali technicznej w warunkach zimowych

Bernat Katarzyna, Kulikowska Dorota, Waszczyłko-Miłkowska Beata, Głębocka Justyna

Ochrona Środowiska

|

2019

|

Vol. 41, nr 1

11--15

PL

Przedmiotem badań była szybkość usuwania zanieczyszczeń organicznych (oznaczanych jako ChZT) oraz azotu i fosforu ze ścieków przez osad czynny w reaktorach typu SBR pracujących w skali technicznej w warunkach zimowych. Dodatkowo sporządzono bilans związków azotu w cyklu pracy reaktora. Wykazano, że szybkość usuwania związków organicznych (ChZT) w cyklu pracy reaktora wynosiła 13,1÷18,9 gO2/(m3h), ubytek azotu amonowego następował z szybkością 5,9÷6,9 gN/(m3h), a szybkość przyrostu ilości azotanów(V) wynosiła 3,3÷4,9gN/(m3h). Uwalnianie ortofosforanów następowało w fazie napełniania i mieszania z początkową szybkością 43,2÷46,6 gP/(m3h) (stała szybkości uwalniania ortofosforanów wynosiła 0,93÷1,10 1/h), natomiast szybkość pobierania ortofosforanów – 16,8÷23,2 gP/(m3h). Badania wykazały, że całkowite utlenienie azotu amonowego następowało w ostatniej godzinie fazy reakcji, co oznaczało, że wzrost ilości azotu amonowego w ściekach dopływających do oczyszczalni może skutkować wzrostem ilości azotu w ściekach oczyszczonych. Na podstawie bilansu związków azotu w cyklu pracy reaktora SBR wykazano, że łączna ilość azotu usuniętego podczas denitryfikacji oraz wykorzystanego do syntezy biomasy wynosiła 27,02÷29,62 gN/m3, natomiast sprawność denitryfikacji była na poziomie 67,4÷75,4%.

EN

The aim of this study was to assess kinetics of organic (COD), nitrogen and phosphorus compound removal from sewage by activated sludge in SBRs operating on technical scale in a winter season. Additionally, a balance of nitrogen compounds in the operating cycle of the SBR was presented. The rate of organic compounds removal in the reactor’s working cycle was 13.1–18.9 gO2/(m3h), of ammonia removal – 5.9–6.9 gN/(m3h), while the increase in nitrates was 3.3–4.9 gN/(m3h). Orthophosphates were released in the filling and mixing phase at an initial rate of 43.2–46.6 gP/(m3h) (the rate constant was 0.93–1.10 h–1). The orthophosphate storage rate was 16.8–23.2 gP/(m3h). The study demonstrated that complete ammonia oxidation occurred in the last hour of the reaction phase, which meant that the increase in the concentration of ammonia in the influent might result in an increase in the concentration of nitrogen in the effluent. On the basis of the nitrogen compounds balance in the SBR cycle, it was determined that the total amount of nitrogen removed from the sewage by denitrification and utilized for biomass synthesis was 27.02–29.62 gN/m3, while the denitrification efficiency was at the level of 67.4–75.4%.

7

Optymalizacja usuwania azotu w wyniku modyfikacji istniejącego układu A20 przy wspomaganiu koagulantem żelazowym PIX 113

Maciołek Piotr

Forum Eksploatatora

|

2019

|

Nr 6 (105)

47-51

PL

Problemy w eksploatacji oczyszczalni ścieków sprowadzają się często do utrzymania odpowiednich parametrów azotu ogólnego w ściekach oczyszczonych. Fakt ten może wynikać z właściwości technologicznych konkretnych rozwiązań, które albo nie uwzględniają i przez to nie są odporne na zmienne w czasie obciążenia ładunkiem zanieczyszczeń, albo pozwalają utrzymać parametr azotu ogólnego na poziomie, niestety, zbyt blisko górnej granicy wyznaczonej warunkami pozwolenia wodnoprawnego. W efekcie obserwujemy tendencje do zwiększenia efektywności pracy oczyszczalni poprzez usuwanie azotu, na przykład na drodze deamonifikacji w ciągu bocznym. Na dzień dzisiejszy układy te wymagają nawet kilkumiesięcznego okresu rozruchu i ograniczone są limitem dopuszczalnych ładunków zanieczyszczeń.

8

Biologiczne usuwanie azotu ze ścieków komunalnych

Klaczyński Eugeniusz

Forum Eksploatatora

|

2019

|

Nr 1(100)

14-18

PL

Obniżenie ilości azotu odprowadzanego w ściekach oczyszczonych do środowiska jest jednym z najważniejszych zadań komunalnych oczyszczalni ścieków prowadzonym w reaktorach biologicznych. Podstawowym źródłem azotu w ściekach jest mocznik, który stanowi produkty metabolizmu białka z pokarmu spożywanego przez człowieka. Ulega on przekształceniu w sieci kanalizacyjnej w postać amonową. Innymi źródłami azotu są przemysł i rolnictwo, które często bezpośrednio wpływają na środowisko poprzez wody gruntowe i spływ powierzchniowy, na przykład do kanałów lub jezior.

9

The Influence of Electrical Current Density and Type of the External Source of Carbon on Nitrogen and Phosphorus Efficiency Removal in the Sequencing Batch Biofilm Reactor

Kłodowska I., Rodziewicz J., Janczukowicz W.

Journal of Ecological Engineering

|

2018

|

Vol. 19, nr 5

172--179

EN

This work presents the results of a study on the effect of electrical current density (53, 105, 158 and 210 mA/m2), type of the external source of carbon (citric acid, potassium bicarbonate), and C/NNO3 ratio (0.5, 1.0 and 1.5) on the effectiveness of nitrogen and phosphorus removal from synthetic wastewater with physicochemical parameters typical of municipal sewage subjected to bio-treatment in the highly efficient system for organic compounds removal ensuring efficient course of the nitrification process. The denitrification efficiency was found to depend on the type and dose of carbon and on the electrical current density. Higher values of this parameter were determined in the reactor with citric acid than in one with potassium bicarbonate used as carbon sources. Total phosphorus was removed in the processes of electrocoagulation and biomass growth. Higher efficiency of dephosphatation was achieved in the reactor with electrical current passage than in the reactor without it. The type of carbon source had little effect on the dephosphatation efficiency. The use of electrical current density of 210 mA/m2 and citric acid as a carbon source with C/N=1.5 allowed achieving 87.61(±1.6)% efficiency of denitrification and 97.69(±2.1)% efficiency of dephosphatation.

10

Removal of Nitrogen Compounds from Wastewater in SBR Reactors with Brenntaplus VP1

Smyk J., Ignatowicz K.

Journal of Ecological Engineering

|

2018

|

Vol. 19, nr 1

129--135

EN

The paper presents the efficiency of nitrogen removal from wastewater using Brenntaplus VP1 as an external carbon source. The study was conducted during the municipal wastewater treatment process in two independent activated sludge chambers of SBR type. One of the chambers contained glycerol as the source of easily available organic compounds. The study showed that the use of Brenntaplus VP1 as the external carbon source during wastewater treatment resulted in a higher efficiency of nitrogen removal than in the reactor without the external carbon source applied, resulting in low level of the COD value in the treated wastewater. There was a significant acceleration of the denitrification process as compared to the control reactor.

11

Effect of Electrical Current and the External Source of Carbon on the Characteristics of Sludge from the Sequencing Batch Biofilm Reactors

Kłodowska I., Rodziewicz J., Janczukowicz W.

Journal of Ecological Engineering

|

2018

|

Vol. 19, nr 4

143--152

EN

This work presents the results of an experiment on the effect of electrical current density (53, 105, 158 and 210 mA/m2), the type of an external source of carbon (citric acid, potassium bicarbonate) and C/NNO3 ratio (0.5, 1.0 and 1.5) on the quantity and quality of formed sludge. The experiment was conducted in sequencing batch biofilm reactors (SBBRs), under anaerobic conditions, with and without the passage of electrical current, under controlled pH of 7.5–8.0. The study demonstrated that in the reactors with electrical current passage and external source of carbon, the volume of sludge increased along with the current density increase from 53 to 158 mA/m2. At its highest density (210 mA/m2), the concentration of sludge was insignificantly lower. For all densities of electrical current and C/NNO3 values, the concentrations of sludge formed in the reactors with potassium bicarbonate (1.00 to 1.26 g d. m./L) were lower than in the reactors with citric acid (1.26 to 1.30 g d. m./L). The concentration of organic matter was higher in the sludge from the reactors with electrical current passage and potassium bicarbonate, compared to the sludge from the reactors with citric acid. In the reactors with electrical current passage and external source of carbon, the total nitrogen content in the sludge decreased along with the C/NNO3 ratio increase for current densities of 53 and 105 mA/m2. For a higher electrical current density, the nitrogen content in the sludge was similar. Irrespectively of the current density, the nitrogen content in the sludge from the reactors with citric acid was higher than in the sludge from the reactors with potassium bicarbonate. For higher current densities (158 and 210 mA/m2) the increase in the C/NNO3 value caused an increase in the P content in the sludge. The electrical current density increase contributed to increasing the content of phosphorus in the sludge. The phosphorus content in the sludge from the reactors with citric acid was lower than in the sludge from the reactors with potassium bicarbonate. The CST values prove that the sludge formed during the wastewater treatment in electrobiological SBBR was characterized by very high dewaterability. The capillary suction time decreased along with increasing the electrical current density but was not significantly affected by the type of carbon source.

12

Effect of Acetic Acid on Denitrification and Dephosphatation Process Efficiencies in Sequencing Batch Biofilm Reactor

Mielcarek A., Rodziewicz J., Janczukowicz W., Bryszewski K.

Journal of Ecological Engineering

|

2018

|

Vol. 19, nr 4

176--180

EN

This study investigates the feasibility of using an organic substrate in the form of acetic acid to enable wastewater denitrification in a Sequencing Batch Biofilm Reactor (SBBR). The impact of nitrates presence on the yield of biological dephosphatation was determined as well. The experiment included 296 cycles and was divided into 4 series differing in the load of nitrates. The N:(C and P) ratios were: 7:(140 and 7); 35:(140 and 7); 70:(140 and 7) and 140:(140 and 7). The hydraulic retention time in the reactor was 12h (6h of mixing – dissolved oxygen concentration below 0.1 and 6h of aeration – concentration of dissolved oxygen 3.0±0.8 mgO2·dm-3). The study demonstrated that the 30-day adaptation period (60 cycles) was sufficient for the development of a stable biofilm. The C:N ratio of 2 ensured the total nitrogen concentration in the effluent below 1 mgN·dm-3. The mean efficiency of biological dephosphatation reached 7.0, 17.4, 18.7, and 30.3% in series 1–4, respectively. In the case of series 2 and 3, no significant differences were demonstrated in the total phosphorus concentration in the effluent. In the other series, the differences turned out to be significant.

13

Zastosowanie zewnętrznego źródła węgla do wspomagania procesu denitryfikacji na oczyszczalni ścieków „Czajka" w Warszawie

Umiejewska K., Jęksa W., Filipowicz-Wrocławska M., Batkowski B.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2018

|

Nr 6

236--240

PL

Skuteczne usuwanie związków azotu jest jednym z głównych problemów oczyszczalni ścieków. W przypadku gdy efektywność procesu denitryfikacji jest niewystarczająca, możliwym rozwiązaniem staje się wprowadzanie zewnętrznego źródła węgla do reaktora biologicznego. Na oczyszczalni ścieków „Czajka", w latach 2015-2016, do wspomagania procesu denitryfikacji zastosowano preparaty: Brenntaplus VP3 i KemCarbo SM70. Przeprowadzona analiza jakości ścieków, z okresu prowadzenia eksperymentu, nie pozwoliła na potwierdzenie znacznego wpływu zewnętrznych źródeł węgla na skuteczność usuwania ze ścieków związków azotu, w układzie technologicznym zastosowanym na oczyszczalni „Czajka". Uzyskane wyniki mogły być skutkiem za małych dawek zastosowanych preparatów, zwłaszcza że jedynie nieznaczne podwyższono wartości ilorazu ChZT do azotu, czasami nie osiągając wartości wskazywanej za wymaganą.

EN

The effective removal of nitrogen compounds is one of the main problems of WWTPs. When the denitrification process is inefficient, it is possible to dose an external carbon source to the biological reactor. At „Czajka" WWTP the following substances were used to support the denitrification process: Brenntaplus VP3 and KemCarbo SM70. The analysis covered the influence of external carbon sources used at the WWTP on the efficiency of the denitrification process in the years 2015-2016.The conducted analysis did not confirm any significant influence of the used external carbon sources on the high efficiency of nitrogen compounds removal from sewage at the "Czajka" WWTP. The obtained results can be caused by small doses of the applied preparations. During the experiment a slight increase in COD/N ratio was obtained, sometimes without reaching the value indicated as required.

14

Niestacjonarny model migracji azotanów w wybranej zlewni na obszarze GZWP 326 w rejonie na północ od Częstochowy

Michalczyk T., Bar-Michalczyk D., Kania J., Żurek A. J.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2018

|

nr 471, Hydrogeologia, z. 15

109--116

PL

W pracy przedstawiono podstawowe założenia niestacjonarnego modelu migracji azotanów w zlewni Kocinki. Zaprezentowano sposób odtworzenia zróżnicowanej w czasie i przestrzeni funkcji wejścia zanieczyszczenia dla dwóch głównych obszarowych ognisk zanieczyszczenia: terenów rolniczych i obszarów zabudowanych. Do oceny ładunku azotu wymywanego spod obszarów rolniczych wykorzystano program NLES4. Przedstawiono sposób odwzorowania na modelu procesu denitryfikacji, wyniki jego kalibracji oraz uzyskane w efekcie modelowania przykładowe krzywe przejścia zanieczyszczenia.

EN

The paper presents basic assumptions and results of a non-stationary MODFLOW model of nitrate transport in the Kocinka catchment. A method of reconstructing temporally and spatially variable input function of pollution for two main contamination spots: agriculture and urbanized areas, is presented. The NLES4 software was used to assess loads of nitrogen leaching from agricultural areas. Presented are also: representation of denitrification process in the model, the results of its calibration and the modelled nitrate breakthrough curves.

15

Nitroaromatic enzymatic biodegradation system in Phanerochaete chrysosporium

Madaj R., Kalinowska H., Sobiecka E.

Biotechnology and Food Science

|

2018

|

Vol. 82, nr 2

113--128

EN

Phanerochaete chrysosporium is an ubiquitous fungus having huge potential for application in biodegradation processes. Its enzymatic system, consisting of ligninases, membrane-associated oxidases and hydrogen peroxide generating enzymes is capable of degrading a wide range of pollutants like 2,4,6-trinitrotoluene, 2,5-dinitrophenol, 3,5-dinitrosalicylic acid or azodyes produced by military or civilian industry. Synergetic action between enzymes, based on providing substrates essential for their activity and their extreme low-specificity guarantees successful degradation of recalcitrant pollutants. Nevertheless, a development of a technique, taking into the account the type of pollutant, its concentration in the environment, its metabolic pathway and maintenance of the system is required. This paper presents a literature survey related to enzymatic system of a white rot fungus Phanerochaete chrysosporium and its potential application in biodegradation processes.

16

Analiza zmian udziału frakcji ChZT w procesie denitryfikacji z zewnętrznym źródłem węgla

Smyk J., Ignatowicz K., Piekarski J.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2017

|

Tom 19

760--776

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczące stężeń frakcji ChZT w mechaniczno-biologicznej oczyszczalni ścieków o wielkości >1000 000 RLM, zlokalizowanej w Białymstoku. Dodatkowo oznaczono BZT5, azot amonowy, azotany (V), azot ogólny oraz fosfor ogólny. Analizowano próbki ścieków surowych, z komory predenityfikacji, komory defosfatacji, komory denitryfikacji w miejscu dawkowania zewnętrznego źródła węgla - Brenntaplus VP1, komory denitryfikacji w pewnej odległości od miejsca dawkowania zewnętrznego źródłem węgla oraz ścieki oczyszczone. Metodyka wyznaczania stężeń frakcji ChZT została opracowana na podstawie wytycznej ATV-131. Podczas wykonywania analizy określono następujące frakcje: nierozpuszczalnej materii organicznej, biologicznie wolno rozkładalnej (XS), rozpuszczonej materii organicznej, biologicznie łatwo rozkładalnej, (SS), nierozpuszczalnej materii organicznej, biologicznie trudno rozkładalnej (XI) i rozpuszczonej materii organiczne, biologicznie nierozkładalnej (SI). Przeprowadzona analiza pokazała, że w ściekach surowych doprowadzanych do oczyszczalni ścieków ponad 80% materii organicznej określanej jako ChZT stanowiły frakcje biologicznie rozkładalne XS i SS. Niskie stężenie udziału procentowego materii organicznej we frakcji SS oraz XS w ściekach oczyszczonych świadczy o przyswajaniu tych frakcji przez mikroorganizmy biorące udział w procesach usuwania związków azotu i fosforu. Niskie stężenie i procentowy udział materii organicznej we frakcji ChZT nierozpuszczalnej nierozkładalnej XI w ściekach oczyszczonych świadczy o wbudowywaniu jej w kłaczki osadu czynnego. Układ technologiczny oczyszczania ścieków analizowanej oczyszczalni nie miał wpływu na zmianę stężenia rozpuszczonej frakcji biologicznie nierozkładalnej SI w ściekach. Niskie stężenie azotanów (V) w ściekach oczyszczonych zostało uzyskane z powodu dawkowania zewnętrznego źródła węgla. Usuwanie zanieczyszczeń w oczyszczalni ścieków w Białymstoku przebiega prawidłowo i jest zgodne z polskimi regulacjami prawnymi.

EN

The article presents results of analysis on concentration of COD fractions in mechanical-biological treatment plant with a size > 1000 000 RLM, located in Bialystok. Additionally determined BOD5, ammonia nitrogen, nitrates (v), total nitrogen and total phosphorus. The samples were tested: raw sewage, from the chamber pre-denitrification, from chamber of phosphorus removal, from the denitrification chamber in place of the dosage of external carbon source - Brenntaplus VP1, from the denitrification chamber at a distance from the place of dosing external carbon source and samples of treated sewage. Methodology for determining the fraction of COD was developed based on the guidelines of ATV-131. During the studyidentified the followingfractions: SS – COD of soluble organic easily biodegradable substances, SI – COD of soluble organic non-biodegradable substances, XS – COD of organic slowly biodegradable suspensions, XI – COD of organic non-biodegradable suspensions. Based on the study was formed the following conclusions that in raw wastewater, the dominating percent-age was recorded for fractions of biodegrad-able contaminants (SS and XS) reaching about 80% of the total COD of sewage. Low share content of organic matter in the fraction of SS and XS treated wastewater shows the absorption of these fractions by the microorganisms involved in processes for the removal of nitrogen and phosphorus. Low content of quantitative and percentage of organic compounds in the fraction of undissolved COD irreducible XI in treated wastewater, testifies to its incorporation in activated sludge floc. The technological system of wastewater treatment plant does not change the concentration of the dissolved fraction in the wastewater biologically decomposable SI. Low concentration of nitrates (V) in the treated wastewater was obtained by dosing an external source of carbon. Removal of pollutants in waste watertreatment plant in Bialystok is correct and is in line with the requirements of Polish law.

17

Identyfikacja procesów denitryfikacji w rejonie obszaru zasilania ujęcia wód podziemnych Tursko B

Dragon K., Kaczmarek P.

Przegląd Geologiczny

|

2017

|

Vol. 65, nr 11/1

1044--1048

EN

The study presents the behavior of nitrate in the recharge zone of Tursko B well-field (south Wielkopolska, Poland). The presence of a contaminant plume originated from drainage ditches was documented. The contamination is manifested mainly by high concentration of nitrate (>80 mg/dm3). It was recognized that the contaminant plume migrates in the aquifer along a flow path from the contamination source to the wells. The factor that retards nitrate migration is denitrification. As a result of the denitrification, the nitrate concentration decreases systematically along flow lines, but the concentration of other parameters - products of denitrification (sulfate and total hardness) increases. The occurrence of denitrification was confirmed by measuring the gaseous excess of N2 (the product of denitrification) and by using the isotopes of 15N and 18O dissolved in nitrate.

18

Influence of Oxidizing Reactor on Flue Gas Denitrification by Ozonation and Possibility of by-Product Separation

Kordylewski W., Hałat A., Łuszkiewicz D.

Chemical and Process Engineering

|

2017

|

Vol. 38, nr 1

177--191

EN

Results of laboratory scale research have been presented on the effects of an oxidizing reactor on ozone consumption and by-producs composition and separation of simultaneous NOx and SO2 removal from a carrier gas by ozonation method and absorption in an alkaline solution. The additional Dreschel washer added before two washers containing 100 ml of 0.1 molar NaOH solution played the role of an oxidation reactor. Its effect was investigated using an empty (dry or wetted) or filled with packing elements washer. The measured by-products in a scrubber and in the oxidizing reactor were SO32-, SO42-, NO2- and NO3- ions, respectively. It has been shown that use of oxidizing reactor improves NOx removal efficiency reducing ozone consumption. Wetting of the oxidation reactor with water enables a preliminary separation of sulphur and nitrogen species between the oxidizing reactor and an alkaline absorber. Application of packing elements in the oxidizing reactor allows to retain 90% of nitrogen compounds in it. Some results were confirmed by tests in pilot scale.

19

Simultaneous ammonium and nitrate removal by a modified intermittently aerated sequencing batch reactor (SBR) with multiple filling events

Hajsardar M., Borghei S. M., Hassani A. H., Takdastan A.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2016

|

Vol. 18, nr 3

72--80

EN

Optimized methods for simultaneous removal of nitrate, nitrite and ammonium are important features of nutrient removal. Nitrogen removal efficiency in an intermittently aerated sequencing batch reactor (IA-SBR) with multiple filling events was studied. No external carbon source was added and three filling events were considered. Oxidationreduction potential (ORP) and pH curve at solids retention time (SRT) of 20 d were analyzed. Effects of three organic loading rates (OLR), 0.67, 1.0 and 1.5 kgCOD/m3d, and three nitrogen loading rates (NLR), 0.054, 0.1 and 0.15 kgN/m3d, on nitrogen removal were studied. Nitrate Apex in pH curve and Nitrate Knee in ORP profile indicated that the end of denitrification would be achieved sooner. The kinetic coefficients of endogenous decay (kd) and yield (Y) were identified to evaluate heterotrophic specific denitrification rate (SDNRb). In period 2 at NLR of 0.054 kgN/m3d and considering 2 anoxic and 3 aerobic phases, nitrogen removal efficiency was 91.43%.

20

Usuwanie związków azotu ze ścieków w procesach denitryfikacji i skróconej denitryfikacji z wykorzystaniem melasy jako źródła węgla organicznego

Bernat K., Kulikowska D., Kordel A.

Ochrona Środowiska

|

2016

|

Vol. 38, nr 2

9--15

PL

W pracy przeanalizowano skuteczność i szybkość usuwania związków azotu ze ścieków w procesie denitryfikacji, przy stosunku [ChZT]/[N] równym 5,5 (SBR5,5) oraz skróconej denitryfikacji, przy stosunku [ChZT]/[N] równym 4,0 (SBR4,0), 3,0 (SBR3,0) i 2,0 (SBR2,0). Badania prowadzono w reaktorach typu SBR o 24 h cyklu pracy, z wykorzystaniem melasy jako zewnętrznego źródła węgla organicznego. Stwierdzono, że skuteczność usuwania azotanów(V) w reaktorze SBR5,5 oraz azotanów(III) w reaktorach SBR4,0 i SBR3.0 wynosiła około 99%. Stosunek [ChZT]/[N]=2,0, zastosowany w reaktorze SBR2,0, okazał się niewystarczający do zapewnienia całkowitej redukcji azotanów(III) (średnia zawartość NO2– w ściekach oczyszczonych 30 gN/m3). Szybkość denitryfikacji w reaktorze SBR5,5 wynosiła 6,66 gN/(m3∙h), a szybkość skróconej denitryfikacji w reaktorze SBR4,0 – 41,35 gN/(m3∙h). Wykazano, że w reaktorach SBR3,0 i SBR2,0 skrócona denitryfikacja przebiegała w dwóch fazach – w pierwszej szybkość usuwania azotanów(III) mieściła się w zakresie 39,8÷29,4 gN/(m3∙h) i była kilkukrotnie większa niż w fazie drugiej. Wyznaczone wartości współczynnika przyrostu biomasy osadu czynnego (odniesione do masy usuniętych zanieczyszczeń mierzonych wartością ChZT) mieściły się w zakresie 0,23÷0,27 g/gO2 i były 1,2÷1,6-krotnie mniejsze od wartości stechiometrycznych.

EN

The efficiency and kinetics of nitrogen removal from wastewater by denitrification at [COD]/[N] ratio of 5.5 (SBR5.5) and shortcut denitrification at [COD]/[N] ratios of 4.0 (SBR4.0), 3.0 (SBR3.0), and 2.0 (SBR2.0) was investigated. The studies were conducted in SBR reactors with 24-hour cycle, using molasses as an external organic carbon source. The effectiveness of nitrate removal in SBR5.5 and nitrite in SBR4.0 and SBR3.0 reactors was approx. 99%. The [COD]/[N] ratio of 2.0 in SBR2.0 was insufficient for complete nitrite reduction (an average NO2– content in the treated wastewater of 30 gN/m3). The rates of denitrification were 6.66 gN/(m3∙h) for SBR5.5 and 41.35 gN/(m3∙h) for SBR4.0 reactor. It was demonstrated that in SBR3.0 and SBR2.0 reactors the shortcut denitrification had two phases; in the first one the nitrite removal rate was in the range of 39.8–29.4 gN/(m3∙h), which was several times higher than in the second phase. The determined biomass yield coefficients remained in the range of 0.23–0.27 g/g (VSS/COD) and were 1.2–1.6 times lower than the stoichiometric amounts.