Biofouling is a phenomenon that adversely affects the efficiency of filtration hindering wide the application of filtration materials. One of the methods for biofouling prevention is coating of antibacterial nanoparticles on a surface of filters and membranes using ultrasound. In the paper, the possibility of using an ultrasonic method was evaluated to implement nanoparticles of titanium dioxide (TiO2 ) and zinc oxide (ZnO) on polymeric filtration materials via different types of transducers and selected parameters of the ultrasound generator. Ultrasonic methods of modification were found to be efficient in terms of imparting antibacterial properties; however, the functional additives coated on polymeric materials were characterized by poor resistance to leaching. Thus, further work needs to be performed to improve the adhesion and stability of nanoparticles onto polymeric materials to enable the generation of filtration materials characterized by high stability during real operating conditions.
PL
Biofouling materiałów filtracyjnych jest zjawiskiem niekorzystnie wpływającym na efektywność filtracji i hamującym wprowadzanie tej technologii w nowe obszary zastosowań. Jedną z metod zapobiegania biofoulingowi jest modyfikacja powierzchni membran antybakteryjnymi nanocząstkami. W artykule opisano prace studialne nad wykorzystaniem do tego celu metody nanoszenia ultradźwiękowego. Przedstawiono konstrukcje i parametry zestawionych stanowisk do generacji ultradźwięków, wyniki procesów nanoszenia nanocząstek tlenku tytanu i tlenku cynku, wpływ głównych parametrów procesu na strukturę uzyskiwanych pokryć. Oceniono ich właściwości antybakteryjne oraz odporność na wymywanie. Określono kierunki dalszych prac mających na celu wytworzenie metodą ultradźwiękową materiałów filtracyjnych charakteryzujących się stabilno- ścią podczas pracy w warunkach rzeczywistych.
In this work, the concept based on using pressure driven membrane processes was developed to effectively recover caustic and acidic cleaning baths that wash out of technological lines in dairy plants. As a result, the influence of both microfiltration (MF) and the integrated system of micro- and ultrafiltration (MF/UF) process parameters were assessed on the efficiency of the regeneration of caustic cleaning baths. It was found that MF process allows reducing the level of contaminants in caustic cleaning baths, yet the integrated MF/UF system is more efficient in the removal of high molecular organic compounds. In turn, during the regeneration of acidic cleaning baths, the influence of process parameters of ultrafiltration (UF) and integrated ultraand nanofiltration systems (UF/NF) on the on their effectiveness was examined. As a result, it was confirmed that integrated UF/NF system is crucial to regenerate acidic cleaning baths.
PL
W ramach przeprowadzonych prac badawczych opracowano koncepcję efektywnego regenerowania alkalicznych i kwasowych kąpieli myjących powstających podczas mycia linii technologicznych zakładów mleczarskich. W wyniku przeprowadzonych eksperymentów dokonano oceny wpływu parametrów procesowych mikrofiltracji (MF) i zintegrowanego układu mikro- i ultrafiltracji (MF/UF) na efektywność regenerowania alkalicznych kąpieli myjących. Stwierdzono, że proces MF umożliwia zmniejszenie poziomu zanieczyszczenia alkalicznych kąpieli myjących, ale dopiero zastosowanie układu MF/UF pozwala na usunięcie wielkocząsteczkowych związków organicznych. Z kolei podczas regenerowania kwasowych kąpieli myjących zbadano wpływ parametrów procesowych ultrafiltracji (UF) i zintegrowanego układu ultra- i nanofiltracji (UF/NF) na ich efektywność. Na podstawie przeprowadzonych prac badawczych stwierdzono, że do regenerowania kwasowych kąpieli myjących niezbędne jest wykorzystanie układu procesów UF/NF.
The work presents the construction and the description of the operation of a test rig for the preliminary treatment of water and wastewater and testing the filtration and separation properties of non-woven depth filters. The stand was equipped with a control system for the initial filtration of water and wastewater as well as to investigate the filtration and separation properties of non-woven depth filters. The stand was adjusted to work in semi-real conditions for further use in industrial plants.
PL
W pracy przedstawiono budowę oraz opis działania instalacji do wstępnego oczyszczania wód i ścieków oraz badania właściwości filtracyjno-separacyjnych włókninowych filtrów wgłębnych. W ramach przeprowadzonych prac opracowano system pomiarowo-sterujący umożliwiający automatyzację procesu wstępnej filtracji wód i ścieków oraz badania właściwości filtracyjno-separacyjnych włókninowych filtrów wgłębnych. Zmodernizowane stanowisko poddano weryfikacji podczas jego pracy w warunkach semirzeczywistych. W ten sposób zautomatyzowana instalacja jest przygotowana do bezpośredniego wykorzystania na potrzeby przemysłowe.
This study investigated the efficiency of synthetic dairy wastewater treatment using three commercial activated carbons (AC) originating from various raw materials and prepared with different granulations, such as powdered activated carbon and granular activated carbon from wood and granular activated carbon from coconut shell. The additional step after the treatment with AC was ion exchange using mixed-bed ion resins for the enhancement of impurities removal from dairy wastewater. This allowed selecting powdered activated carbon coupled with ion exchangers as the most effective system for the treatment of real dairy wastewater. Integrating these processes with microfiltration has allowed increasing the removal efficiency of both organic and inorganic impurities by 90%.
PL
W pracy zbadano efektywność oczyszczania modelowych ścieków mleczarskich z wykorzystaniem trzech komercyjnych węgli aktywowanych (AC) o różnym uziarnieniu, wykonanych z surowców roślinnych. Były to: drzewny węgiel aktywny w postaci proszkowej i granulowanej oraz granulowany węgiel aktywny z łupin orzecha kokosowego. W celu zwiększenia efektywności oczyszczania usuwania zanieczyszczeń w kolejnym etapie zastosowano proces wymiany jonowej z wykorzystaniem mieszanki żywic jonowymiennych. Pozwoliło to wytypować najskuteczniejszy adsorbent w połączeniu z procesem wymiany jonowej do oczyszczania rzeczywistych ścieków mleczarskich. Do wstępnego oczyszczania rzeczywistych ścieków mleczarskich wykorzystano mikrofiltrację oraz membranę ceramiczną, a następnie układ - węgiel aktywny/złoża jonowymienne. W ten sposób zintegrowane procesy pozwoliły zwiększyć skuteczność usuwania zarówno zanieczyszczeń organicznych, jak i nieorganicznych po procesie mikrofiltracji ścieków mleczarskich.
This paper presents efficient treatment methods for dairy wastewater using membrane techniques and applying the biological utilization of secondary wastes. The influence of ultrafiltration (UF) and both ultra- and nanofiltration (UF/NF) systems on the removal efficiency of the contaminants was determined. It has been found that the UF enables the removal of larger organic compounds, whose presence on the NF membrane surface would reduce its efficiency. The recovery of water from these processes is associated with the generation of retentate, which is difficult to treat. For the utilization of the retentate, biological methods based on bioaugmentation process and microalgal culture were used. The combination of both these methods contributed to the significant reduction in the content of nutrients in the regenerated water (the total nitrogen <1.0 mg/dm3 , the total phosphorus <0.1 mg/dm3 ). Furthermore, it was possible to obtain a microalgae biomass, which becomes more commonly used, e.g., as renewable energy resources. These studies are part of the prospective trends in the development of the bioeconomy, especially in a closed circuit.
PL
W pracy przedstawiono metody efektywnego oczyszczania ścieków mleczarskich z zastosowaniem technik membranowych i procesów biologicznych. Zbadano wpływ ultrafiltracji (UF) oraz zintegrowanych procesów ultra- i nanofiltracji (UF/NF) na skuteczność usuwania zanieczyszczeń. Stwierdzono, że UF umożliwia usuwanie większych cząstek organicznych, których obecność na powierzchni membrany NF pogorszyłaby jej wydajność. Odzyskiwanie wody z zastosowaniem tych procesów wiąże się z powstawaniem retentatu, który jest trudny do uzdatnienia. Do tego celu w pracy wykorzystano metody biologiczne, oparte na bioaugmentacji i hodowli mikroalg. Połączenie obu tych metod przyczyniło się do znacznego zmniejszenia zawartości związków biogennych w wodzie regenerowanej (azot ogólny <1.0 mg/dm3 , fosfor ogólny <0.1 mg/dm3 ). Ponadto uzyskano biomasę alg, która może znaleźć zastosowanie m.in. jako odnawialny surowiec energetyczny. Podjęte badania wpisują się w perspektywiczne trendy rozwoju biogospodarki, w szczególności w obiegu zamkniętym.
W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące nowego sposobu zagospodarowania odpadów stałych powstających podczas chromowej wyprawy skór surowych. W pierwszym etapie rozdrobniona mieszanina stałych odpadów garbowanych ulega rozkładowi w procesie hydrolizy termicznej. Następnie ciekły produkt tego procesu jest frakcjonowany przy użyciu procesów separacji membranowej. Zastosowanie układu procesów mikro- i nanofiltracji umożliwia zatężenie chromu do poziomu umożliwiającego jego ponowne wykorzystanie podczas wyprawy skór surowych.
EN
The new way of utilization of solid waste generated during chromium tanning of leather is showed in the article. In the first stage, the mixed solid wastes are treated with thermal pressure hydrolysis process. In the next stage, the liquid phase is separated with membrane processes. The combination of micro- and nanofiltration leads to obtaining chromium concentration, acceptable to re-using in the raw hides tanning.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.