Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Sonochemical processes in the decomposition of organic micropollutants from rainwater

Copik Jakub, Kudlek Edyta, Dudziak Mariusz

Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej

|

2023

|

Nr 87

85--97

EN

A wide range of aquatic systems, drinking water, groundwater and surface water is known to include several dangerous organic micropollutants (OMPs). Additionally, a lot of the OMPs that have been found are resistant to biodegradation, allowing the possibility of persistence and accumulation in the ecosystem. Although they are present in small amounts, they have the potential to cause major health issues, such as cancer. Recent studies showed that ultrasonication is very successful in removing numerous hazardous OMPs from water. However, there is a tendency of combining this method with other advanced oxidation processes because of some of this technology’s limitations. This study provided additional evidence that ultrasonication is a highly effective approach for removing micropollutants from rainwater. The efficiency of this technique can even be higher than 80%. Moreover, the addition of ozone and hydrogen peroxide during ultrasonication increased the removal ratio significantly, which was proportional to the oxidant dosage.

PL

Obecnie w wodzie wodociągowej w wodach gruntowych oraz w wodach powierzchniowych powszechnie identyfikuje się niebezpieczne małocząsteczkowe mikrozanieczyszczenia organiczne (OMPs). Ponadto wiele z nich jest odpornych na biodegradację, co stwarza możliwość ich akumulacji w środowisku. Pomimo że ich stężenie jest niewielkie, mogą powodować poważne problemy zdrowotne. Część mikrozanieczyszczeń jest również kancerogenna. Badania wykazują, że ultradźwięki mogą być bardzo skuteczne w usuwaniu wielu niebezpiecznych OMPs z wody. Istnieje jednak tendencja do łączenia tego procesu z innymi zaawansowanymi procesami utleniania (AOPs) ze względu na niektóre ograniczenia technologii nadźwiękawiania. Przeprowadzone badania dowiodły, że ultradźwięki są skuteczną metodą usuwania mikrozanieczyszczeń z wody deszczowej. Skuteczność tej techniki wyniosła nawet około 80%. Co więcej, dodatek ozonu i nadtlenku wodoru podczas procesu nadźwiękawiania zwiększył efektywność usuwania szkodliwych związków proporcjonalnie do dawki zastosowanego utleniacza.

2

Analysis of Energy Demand in the Process of Continuous and Pulse Sonication of Sewage Sludge

Wolski P., Strugacz R.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2018

|

Tom 20, cz. 1

793--803

EN

One of the ways of sewage sludge conditioning is the use of ultrasonic field energy. As a result of its operation, coagulation or dispersion of sludge flocs may occur depending on the parameters used (UD field strength, operating time). The amount of energy supplied to the system results from the operating time and intensity of the ultrasonic field. The purpose of the research was to determine the amount of energy introduced depending on the time and intensity of the ultrasonic field energy and its effect on the evaluation of the dehydration efficiency expressed by the capillary suction time. Fermented sewage sludge was used as the substrate for the study, which was subjected to an ultrasonic field of 3.8, 3.04, 2.28, 1.52, 0.75 W·cm-2 (corresponding to amplitude 100, 80, 60, 40, 20%). The sonication time was from 2 to 120 s. On the basis of the research, the increase in energy demand and the increase of the capillary suction time with increasing amplitude and time of exposure of the UD field were recorded.

PL

Jednym ze sposobów kondycjonowania osadów ściekowych jest zastosowanie energii pola ultradźwiękowego. W wyniku jego działania w zależności od zastosowanych parametrów (natężenia pola UD, czasu działania) może dojść do koagulacji lub dyspersji kłaczków osadowych. Ilość dostarczonej energii do układu wynika z czasu działania i natężenia pola ultradźwiękowego. Celem prowadzonych badań było określenie ilości wprowadzonej energii w zależności od czasu działania i natężenia energii pola ultradźwiękowego, oraz jego wpływu na ocenę efektywności odwadniania wyrażoną czasem ssania kapilarnego. Jako substrat badań zastosowano przefermentowane osady ściekowe, które poddano działaniu pola ultradźwiękowego o natężeniu 3,8, 3,2, 2,7, 2,2, 1,6 W·cm-2 (co odpowiadało amplitudą 100, 80, 60, 40, 20%). W badaniach przyjęto czas sonifikacji z przedziału od 2 do 120 s. Na podstawie przeprowadzonych badań odnotowano wzrost zapotrzebowania na energie oraz wydłużenie czasu ssania kapilarnego wraz ze wzrostem amplitudy i czasu ekspozycji pola UD.

3

Mechaniczne odwadnianie osadów ściekowych wspomagane wybranym koagulantem i polielektrolitem

Bień B., Bień J. D.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 2

421--432

PL

Osady poddawane są wstępnemu przygotowaniu (kondycjonowaniu), aby zwiększyć efekty odwadniania. Kondycjonowanie ma na celu poprawę szybkości odwadniania w wyniku zmniejszenia oporu właściwego oraz ściśliwości osadów. Stopień odwodnienia osadów ściekowych wpływa na sposoby dalszej ich przeróbki, zagospodarowania oraz transportu. Celem badań było określenie możliwości zwiększenia wydajności odwadniania osadów ściekowych przy zastosowaniu metod łączonych wykorzystujących pole ultradźwiękowe oraz środki chemiczne. Zakres pracy obejmował: badania odwadniania osadów w procesie filtracji ciśnieniowej z zastosowaniem nieorganicznego koagulantu i kationowego polielektrolitu oraz czasu ssania kapilarnego. Filtrację ciśnieniową prowadzono w warunkach laboratoryjnych. Ponadto w cieczy osadowej analizowano: ChZT (chemiczne zapotrzebowanie tlenu), zawiesinę ogólną i fosfor. Osady przefermentowane należą do grupy osadów trudno odwadnianych, co odzwierciedla pomiar CSK, wynoszący 2639 s. Najmniejszą wartość CSK - 88 s uzyskano dla nienadźwiękawianych osadów preparowanych PIX-em 113 w dawce 7,0 mg/g s.m.o. Zarówno dawka, jak i rodzaj zastosowanych środków chemicznych, a także czas sonifikacji mają wpływ na procesy zachodzące w osadach. Wzrost skuteczności mechanicznego odwadniania otrzymano przez zastosowanie w preparowaniu osadów metod łączonych, w których wykorzystano wstępne nadźwiękawianie osadów, a nastepnie dawkowanie substancji chemicznych. Spowodowało to obniżenie uwodnienia końcowego oraz zmiany pozostałych parametrów procesu filtracji ciśnieniowej podczas odwadniania osadów ściekowych w odniesieniu do parametrów osadów nienadźwiękawianych. Ponadto łączne działanie pola ultradźwiękowego, PIX-u 113 i Zetagu 8180 pozwoliło na zmniejszenie zawartości zawiesin, ChZT oraz fosforu w cieczach osadowych.

EN

To increase the dewatering effect the sewage sludge should be properly prepared before dewatering. Sludge conditioning is a such process whereby sludge solids are treated with chemicals or various other means to improve dewatering characteristics of the sludge by reducing the specific resistance and the compressibility of the sludge. The aim of the research was to determine the possibility of increasing in the efficiency of sewage sludge dewatering by applying chemical agents and ultrasonic field. The scope of work included dewatering of prepared sludge in a pressure filtration process which was carried out under laboratory conditions. Also some parameters, such: suspension, COD, phosphorus content in sludge supernatant were analyzed. Digestated sludge belonged to the group of hardly dewatered sludge, its CST was of high value (2639 s). The lowest CST value (88.5 s) was obtained for the unsonicated sludge prepared only with PIX-113 at a dose of 7.0 mg/g d.m.o. Both the dose and the type of chemicals used, as well as the time of sonification had an impact on the changes occurring in sludge properties. The increase in the mechanical dewatering efficiency was obtained by using the combined methods applied for sludge preparation, where the sonication of sludge was used at the preliminary stage and then dosing of chemical substances. This resulted in the reduction of the sludge final hydration and changes of other parameters. In addition the combined action of PIX 113 and Zetag 8180 allowed to reduce the content of suspended solids and COD in sludge supernatant.

4

Analysis of Rheological Models of Modified Sewage Sludge

Wolski P.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2017

|

Tom 19

230--239

EN

This paper presents the results of examinations of sewage sludge from cellulose and paper industry. The aim of the study was to determine rheological models (the Ostwald-de Waele, Bingham and Herschel-Bulkley models) of non-conditioned sewage sludge and the sludge exposed to the effect of the ultrasound field at its different intensities and then stabilized in flasks and in the bioreactor. Evaluation of rheological properties of sewage sludge allows for a detailed characterization of their pumpability and abilities during the hydraulic transport. The examinations revealed the increase in the yield stress and consistency coefficient through application of the energy of the ultrasound field. The values of the parameters discussed were reduced on consecutive days of the stabilization process.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań prowadzone na osadach ściekowych z przemysłu celulozowo-papierniczego. Celem prowadzonych badań było wyznaczenie modeli reologicznych (Ostwalda-de Waele, Binghama, Herschela-Bulkley’a) dla osadów ściekowych niekondycjonowanych oraz poddanych działaniu pola ultradźwiękowego przy różnych jego natężeniach, a następnie stabilizacji w kolbach i bioreaktorze. Poznanie właściwości reologicznych osadów umożliwia dokładną charakterystykę ich pompowalności oraz zdolności podczas transportu hydraulicznego. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono zwiększenie granicy płynięcia, jak również konsystencji poprzez zastosowanie energii pola ultradźwiękowego. Wartości omawianych parametrów ulegały obniżenie podczas kolejnych dni prowadzenia procesy stabilizacji.

5

The effect of PIX 123 and polyelectrolyte Zetag 8160 on the conditioning and dewatering of sewage sludge

Bień B.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2017

|

T. 20, nr 2

165--174

EN

The paper presents the research on the possible use of inorganic coagulant and polyelectrolyte for conditioning of sonicated and non-sonicated digested sewage sludge. The digested sewage sludge from mechanical-biological wastewater treatment was analyzed. The effect of PIX 123 and polyelectrolyte Zetag 8160 and their combined effect on sonicated and nonsonicated sludge was determined. Dosing of coagulant to sludge does not create large and durable flocks that can be effectively separated by thickening or dewatering. Then, a good preconditions for creating strong flocs, obtaining a clear effluent, and improving the degree of sludge dewatering are formed. However, it requires to use a suitable polyelectrolyte after coagulation. For sludge samples the following tests were performed: capillary suction time, vacuum filtration, pressure filtration and sludge structure was observed. The suspension and COD content in the sludge liquids were also analyzed. For non-sonicated sludge prepared with Zetag 8160 or PIX 123 a better effect of the CSK decrease was obtained for Zetag 8160. For sonicated sludge PIX 123 was significantly more effective. Both the dose and the chemical used, as well as the sonication time, have a great impact on sludge structure transformation. The applied doses of PIX 123 and Zetag 8160 increased the degree of sludge dewatering, and the combined effect of ultrasonic field, PIX 123 and Zetag 8160 decreased the suspension and COD content in sludge liquids.

PL

Analizie poddano przefermentowane osady ściekowe pochodzące z mechaniczno-biologicznej oczyszczalni ścieków. W badaniach określono wpływ koagulantu PIX 123 i polielektrolitu Zetag 8160 oraz łącznego działania tych dwóch związków chemicznych na nienadźwiękawiane i nadźwiękawiane, przefermentowane osady. Dozowanie koagulantu do osadów ściekowych nie powoduje tworzenia się dużych i trwałych flokuł, które można skutecznie oddzielić w procesach zagęszczania czy odwadniania. Tworzą się za to dobre wstępne warunki do powstania silnych kłaczków, poprawy stopnia odwadniania osadów oraz otrzymania klarownego odcieku. Warunkiem jest zastosowanie po koagulancie odpowiedniego polielektrolitu. Dla osadów ściekowych wykonano następujące badania: czasu ssania kapilarnego, filtracji próżniowej, filtracji ciśnieniowej, a także obserwowano ich strukturę. Analizowano również zawartość zawiesiny i ChZT w wodzie nadosadowej. W przypadku osadów nienadźwiękawianych preparowanych Zetagiem 8160 lub PIX 123 lepszy efekt spadku wartości CSK uzyskano dla Zetagu 8160. Natomiast w przypadku osadów nadźwiękawianych zdecydowanie skuteczniejszy okazał się PIX 123. Zarówno dawka, jak i rodzaj zastosowanych środków chemicznych, a także czas sonifikacji mają wpływ na procesy zachodzące w badanych osadach. Zastosowane dawki PIX 123 i Zetagu 8160 wpłynęły na zwiększenie stopnia odwodnienia osadów. Ponadto łączne działanie pola ultradźwiękowego, PIX 123 i Zetagu 8160 pozwoliło na zmniejszenie zawartości zawiesin i ChZT w wodach nadosadowych.

6

Wspomaganie końcowego zagęszczania i odwadniania osadów ściekowych

Wolski P.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2016

|

Tom 18, cz. 1

730--742

PL

Odwadnianie to podstawowy proces zmniejszenia objętości osadów ściekowych. W celu zwiększenia zdolności osadów do oddawania wody stosuje się różne procesy wspomagające. Jedną z metod jest zastosowanie polielektrolitów, jak również działanie pola ultradźwiękowego przy odpowiednio dobranych parametrach sonifikacji. Kondycjonowanie osadów ściekowych zmienia strukturę oraz właściwości osadów, powodując zmiany w równowadze układu, co sprzyja zwiększeniu zdolności do zagęszczania i odwadniania. W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczące zastosowania polielektrolitów kationowych Praestol, dezintegracji ultradźwiękowej oraz połączenia powyższych metod na przebieg procesu zagęszczania, jak również wartości czasu ssania kapilarnego i oporu właściwego osadów. W badaniach wykorzystano dwie długości fali pola ultradźwiękowego (39,42 µm oraz 21,4 µm) oraz czasy ekspozycji 15 i 30 s. Dla różnych kombinacji i połączeń założonych parametrów procesu kondycjonowania określano ich wpływ na przebieg zagęszczania, czas ssania kapilarnego (CSK) oraz wartości oporów. Przy założonych parametrach prowadzenia badań zaobserwowano dla wszystkich kombinacji kondycjonowania poprawę zagęszczania osadów ściekowych w odniesieniu do osadów niekondycjonowanych. Również dla niektórych metod wspomagania odnotowano uzyskanie wyników charakteryzujących lepszą efektywność oddawania wody.

EN

The article presents results of research on the use of cationic polyelectrolyte Praestol, ultrasonic disintegration, and a combination of these methods on the process of compaction as well as the capillary suction time and the resistiveity of the sludge. The study used two wavelengths of the ultrasound field (39.42 microns and 21.4 microns) and exposure times of 15 and 30 s. For various combinations and connections established parameters of the conditioning process determined their impact on the thickening time of capillary suction (CST), and resistance values. The assumed parameters of research was observed for all combinations of improving the conditioning of sludge thickening for nonprepared sludge. Also, for some methods of supporting observed to obtain results more efficiently characterize the donation of water.

7

Dewatering of Excess Sludge Submitted Anaerobic Stabilization Assisted Conditioning Process

Wolski P, Małkowski M.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2014

|

Tom 16, cz. 1

93--104

PL

Substratem badań był osad nadmiemy. W badaniach zastosowano dezintegrator SONICS o mocy 1500 W, częstotliwości 20kHz i długości fali 39,42 µm (amplituda 100%). Podczas badań zastosowano 2 amplitudy: 23,65 µm oraz 31,54 µm i czasie nadźwiękawiania 5 min dla każdej amplitudy. Badania prowadzono w bioreaktorze o pojemności 10 l kolbach laboratoryjnych o pojemności 0,5 1, które po napełnieniu badanymi osadami umieszczono w cieplarce laboratoryjnej w temperaturze 37°C w celu zapewnienia optymalnych warunków dla fermentacji metanowej. Osady niekondycjonowane oraz kondycjonowane poddano stabilizacji przez okres 10dni. W każdym dniu prowadzenia procesu oznaczano CSK, stopień zagęszczania, opór filtracji oraz zawartość suchej masy. Podczas badań zastosowano 2 amplitudy 60% i 80% mocy dezintegratora i czasie nadźwiękawiania 5 min dla każdej amplitudy Przeprowadzone badania wykazały wpływa pola ultradźwiękowego na proces odwadnianie osadów podczas stabilizacji beztlenowej. Analiza wyników niniejszego badania prowadzi do następujących wniosków: 1. Ultradźwięki doprowadziły do wyższego CSK w niefermentowanym osadzie. Stabilizacja osadów powodowała zmniejszenie tego wskaźnika ciągu kolejnych dni eksperymentu. 2. Osad poddany działaniu pola ultradźwiękowego, a następnie ustabilizowany zagęszczał się bardziej skutecznie w czasie stabilizacji 10-cio dniowej. Nie występowały zmiany w procesie zagęszczania po procesie fermentacji prowadzonym w bioreaktorze pomiędzy niekondycjonowanym osadem a osadem, który nie był wstępnie poddany działaniu pola ultradźwiękowego.3. Spadek zawartości suchej został zauważony zarówno w laboratorium jak i w bioreaktorze. Najwyższy stopień w obniżki suchej masy 53% stwierdzono dla osadów po początkowej ultradźwikowej dezintegracji.

8

The effect of sewage sludge sonification on sanitary factors and pathogenic fungi

Woszczyk-Cierzyńska K., Bień J., Kacprzak M.

Environment Protection Engineering

|

2007

|

Vol. 33, nr 2

241-248

EN

An increasing amount of sewage sludge produced as a result of water treatment processes still poses a key problem in many communes and the cities in Poland. Therefore new methods of their utilization are indispensable. One of such methods is their natural and agricultural use. However, a drained secondary sludge that has not been subjected to hygenization poses a great environment hazard in terms of sanitary qualities. A sewage sludge contains considerable amount of pathogenic bacteria, parasitic worms and pathogenic fungi, making up for human health potential threats. Therefore sewage sludge used in agriculture ought to be analysed not only for pathogenic bacteria (belonging to Salmonella and coliforms) and the helminth eggs, but also for presence of pathogenic fungi. We present the results of investigations on the use of ultrasounds as a method for hygienization of sewage sludge with special regard to the pathogenic fungi survival rate.

PL

Wzrastająca ilość osadów ściekowych powstających w oczyszczalniach ścieków wciąż stanowi nierozwiązany problem wielu gmin i miast w Polsce. Dlatego też nieustannie poszukuje się nowych metod ich utylizacji. Jedną z metod zagospodarowania osadów ściekowych jest ich przyrodnicze i rolnicze wykorzystanie. Należy pamiętać jednak, że odwodniony osad wtórny, nie poddany procesom higienizacji, stanowi duże zagrożenie pod względem sanitarnym. Zawiera nie tylko znaczne ilości bakterii chorobotwórczych i robaków pasożytniczych, ale także grzybów patogennych, stanowiących potencjalne zagrożenia dla zdrowia i życia ludzi. Dlatego też tak ważne jest, aby osad przeznaczony do przyrodniczego i rolniczego wykorzystania był badany (w części mikrobiologicznej) także pod względem zawartości grzybów chorobotwórczych dla człowieka, a nie tylko ze względu na zawartość bakterii chorobotwórczych (z rodzaju Salmonella i grupy coli) i jaj robaków pasożytujących w jelicie. W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań nad nadźwiękawianiem jako metodą higienizacji osadów ściekowych ze szczególnym uwzględnieniem przeżywalności grzybów chorobotwórczych.