Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Lotne kwasy tłuszczowe na składowisku odpadów - występowanie i oznaczanieLotne kwasy tłuszczowe na składowisku odpadów - występowanie i oznaczanie

100%

Banel A. , Zygmunt B.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2009

|

tom Vol. 16, nr 2

193-206

PL

Lotne kwasy tłuszczowe (LKT) powstają podczas biodegradacji materii organicznej i dlatego są także obecne na składowiskach odpadów, gdzie odgrywają kluczową rolę w przetwarzaniu materii organicznej w metan. Optymalizacja tego procesu wymaga znajomości i kontroli stężenia LKT, a ponieważ mają one również negatywny wpływ na środowisko, ich zawartość powinna być monitorowana w odciekach surowych i oczyszczonych oraz ich odbieralnikach (woda powierzchniowa, gleba, powietrze). W próbkach o tak szerokiej gamie matryc najodpowiedniejszą techniką omaczania LKT wydaje się być chromatografia gazowa, pod warunkiem, że próbka jest właściwie przygotowana do analizy. Polega to najczęściej na izolacji i wzbogacaniu przed wprowadzeniem do chromatografu gazowego, chocia1: bezpośrednie dozowanie próbek wodnych może też być stosowane, jeżeli stężenia są odpowiednio duże.

EN

Volatile fatty acids (VFAs) are formed in the process of biodegradation of organic matter and therefore they are commonly present in municipal solid waste landfills, where they play a crucial role in converting organic matter to methane. Optimization of this process needs the knowledge and control of VFA content. Since VFAs also have a negative effect on the environment quality their content should be measured also in raw and treated leachate surface and groundwater and air in the area of the landfill. The most appropriate technique to determine individual VFAs is gas chromatography. The samples must be properly prepared before they can be introduced into GC for analysis. The sample preparation is generally based on VFA isolation, often accompanied by enrichment; though aqueous samples, after suspended matter removal, can also be injected to same GC systems.

2

Zastosowanie połączenia mikroekstrakcji do fazy stacjonarnej i chromatografii gazowej do oznaczania lotnych kwasów tłuszczowych w próbkach środowiskowych i pokrewnych

84%

Banel A. , Zygmunt B.

|

tom Vol. 15, nr 1

7-28

PL

Oznaczanie lotnych kwasów tłuszczowych (LKT) w próbkach środowiskowych wymaga najczęściej izolacji i wzbogacania analitów na etapie przygotowania próbek oraz zastosowania techniki o dużym potencjale separacyjnym i identyfikacyjnym na etapie oznaczeń końcowych. W pracy dokonano krytycznego przeglądu zastosowań wygodnej i często stosowanej techniki mikroekstrakcji do fazy stacjonarnej (SPME) w połączeniu z wysokosprawną techniką chromatografii gazowej (GC) w oznaczaniu LKT w próbkach środowiskowych i pokrewnych.

EN

Determination of volatile fatty acids (VFAs) in environmental samples requires an appropriate technique of sample preparation and a technique of final analysis; the latter should enable effective separation and reliable identification of VFAs to be determined. A convenient and frequently used technique of VFA isolation and enrichment is solid phase microextraction (SPME), while gas chromatography (GC) is an efficient technique of final analysis. In this work, the combination of these two techniques for determination of VFAs in environmental and related samples has been critically discussed.

3

Effect of pH on the production of volatile fatty acids in dark fermentation process of organic waste

84%

Grzelak J. , Ślęzak R. , Krzystek L. , Ledakowicz S.

|

tom Vol. 25, nr 2

295--306

EN

The aim of this study was to investigate the effect of pH on the dark fermentation process of kitchen waste by specifying the composition of the volatile fatty acids (VFA), H2 and by drawing the carbon balance. Studies were carried out in 8 dm3 batch bioreactor in mesophilic conditions. The kitchen waste from the city of Lodz were used as a substrate. Based on the study, it was observed that most of the VFA was produced during the first two days of the process, while in the following days the production was diminished. The highest production of VFA (19.5 g/dm3) was obtained in the bioreactor, where the pH was 7 and 8. Analyzing the produced VFA it was observed that mostly the acetic and butyric acid had been produced. Most of acetic acid (over 70 %) was obtained in fermenter with pH 7 and 8. In contrast, most of the butyric acid (over 40 %) was in the bioreactor with a pH of 6. Production of H2 was in the range from 4.29 to 26.5 dm3, wherein the largest amount of H2 was created in the bioreactor with a pH of 6.

4

Wpływ procesu filtracji na relację między ilością substancji organicznych i związków biogennych w ściekach mleczarskich

84%

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

|

tom Tom 15, cz. 2

1411--1425

EN

Nowadays, high effective carbon, nitrogen and phosphorus removal based on activated sludge is the most popular method of dairy wastewater treatment. In activated sludge systems efficient nutrient compounds removal is determined by the quantity and quality of easily available forms of organic carbon. For both biological phosphorus removal and biological nitrogen removal to occur, an easily biodegradable carbon source must be present in the treating wastewater. The organic compounds used in the processes of denitrification and enhanced biological phosphorus removal (EBPR) usually are presented in treating wastewater, what is called an internal source of carbon. However, many industrial wastewater, including dairy wastewater, very often do not have sufficient amounts of carbon, in relation to the concentration of nitrate and phosphates, to ensure efficient both denitrification and biological dephosphatation processes. When biological nitrogen and phosphorus removal is limited by the availability of easily biodegradable forms of organic carbon a supplemental carbon source must be add to the wastewater, hence so-called external source of carbon should be applied to provide energy necessary for the nutrient removing bacteria to grow and perform their work. One of the most popular sources of organic carbon is acetic acid, which is one of the best available forms of carbon by denitrifying bacteria and those accumulating polyphosphates (PAO). Apart from acetic acid and acetates use is made of a number of the volatile fatty acids (VFA), including propionic acid, butyric acid, valeric acid, and such substrates as: glucose, methanol or ethanol. Since the use of chemical compounds in the form of technical products (e.g. acetic acid, citric acid) is generally expensive, cost-saving solutions are sought. According to literature data, wastewater with high COD/(N + P) ratio after acidogenic fermentation can be used as an external source of VFA in wastewater with low concentrations of easily available organic compounds treatment. The aim of this study was to determine the influence of the filtration process on the content of organic compounds (measured as COD) in relation to the concentration of nutrients (measured as the sum of TKN and TP) in process dairy wastewater, in terms of the possibility of effective VFA production. It was observed, that filtration process ensures improvement of the COD/(N + P) ratio only in wastewater from the selected sections of dairy production. The best result, if percentage increase of the COD/(N + P) ratio is considered, was obtained for the wastewater from butter production. Densification of wastewater from butter production resulted in 95% increase of the COD/(N + P) ratio without a significant increased nutrient concentration. Filtration process provided the highest COD/(N + P) ratio (219,18 mg O2/(mg N + mg P)) and reduced both nitrogen and phosphorus concentrations in the permeate from the apparatus room. The results obtained suggest, that acidogenic fermentation of wastewater from the apparatus room and butter production with high COD/(N + P) ratio can serve as an external source of VFA in biological wastewater treatment process of wastewater with low concentrations of easily available organic compounds, which ensures effective nitrogen and phosphorus removal.

5

Recovery of Volatile Fatty Acids During the Process of Anaerobic Stabilization of Sewage Sludge Coming from the Food Industry

84%

Zawieja I. , Bień J. , Worwąg M.

|

2012

|

tom Vol. 19, nr 1-2

169-177

EN

The conventional process of oxygen-free stabilization is time-consuming and has low effectiveness. The literature review made, as well as the original studies carried out suggest that the ultrasonic conditioning provides a new way of shortening the duration and increasing the effectiveness of the process of oxygen-free stabilization of sludges forming in the process of treatment of both domestic sewage and industrial liquid wastes. Achieving the considerable increase in the degree of digestion during the oxygen-free stabilization of sludge conditioned with the ultrasonic (US) field compared with the reduction of organic matter noted during the oxygen-free stabilization of non-conditioned sludge results from the combined action of both biological hydrolysis, being the first stage of the process, and the phenomenon of sonochemical hydrolysis taking place during the treatment process. Subjecting sludge to conditioning by the method investigated contributes to a considerable intensification of the hydrolysis phase, as reflected by the increase in the production rate and concentration of volatile fatty acids noted in the successive days of conducting the oxygen-free stabilization process, which determines directly the increase of digestion effectiveness, ie the degree of sludge digestion and the unit production of biogas. Excessive active sludge formed as a result of the treatment of a mixture of domestic sewage and industrial liquid wastes generated in a plant manufacturing juices and beverages was subjected to oxygen-free stabilization under static conditions. The process was conducted both in laboratory flasks, constituting fermentation chamber models, as well as in a sludge fermentation chamber by Applicon.

PL

Konwencjonalny proces stabilizacji beztlenowej jest często czasochłonny i ma niską efektywność. Dokonany przegląd literaturowy, jak również przeprowadzone badania własne sugerują, że ultradźwiękowe kondycjonowanie stanowi nową drogę do skrócenia czasu oraz zwiększenia efektywności procesu stabilizacji beztlenowej osadów, powstających zarówno w procesie oczyszczania ścieków bytowo-gospodarczych, jak i przemysłowych. Uzyskanie znacznego wzrostu stopnia przefermentowania podczas stabilizacji beztlenowej osadów kondycjonowanych polem ultradźwiękowym (UD), w odniesieniu do redukcji substancji organicznych odnotowanych podczas stabilizacji beztlenowej osadów niepreparowanych, wynika z kombinacji działania zarówno hydrolizy biologicznej, stanowiącej pierwszy etap procesu, jak również zjawiska hydrolizy sonochemicznej, mającej miejsce podczas procesu preparowania. Poddanie osadów kondycjonowaniu badaną metodą wpływa na znaczną intensyfikację fazy hydrolizy, czego wyrazem był odnotowany w kolejnych dniach prowadzenia procesu stabilizacji beztlenowej wzrost tempa produkcji oraz stężenia lotnych kwasów tłuszczowych, warunkujący bezpośrednio zwiększenie efektywności fermentacji, tj. stopnia przefermentowania osadów oraz jednostkowej produkcji biogazu. Stabilizacji beztlenowej, w warunkach statycznych, poddano nadmierny osad czynny powstający w wyniku oczyszczania mieszaniny ścieków bytowo-gospodarczych oraz przemysłowych powstających na terenie zakładu produkującego soki oraz napoje. Proces prowadzono zarówno w kolbach laboratoryjnych, stanowiących modele komór fermentacyjnych, jak również w komorze fermentacyjnej firmy Applicon.

6

Effect of Thermal Disintegration of Excess Sludge on the Effectiveness of Hydrolysis Process in Anaerobic Stabilization

67%

Zawieja I. , Wolski P.

|

tom Vol. 38, no. 1

103-114

EN

The factor which essentially affects sludge biodegradation rate is the degree of fluidization of insoluble organic polymers to the solved form, which is a precondition for availability of nutrients for microorganisms. The phases which substantially limit the rate of anaerobic decomposition include hydrolytic and methanogenic phase. Subjecting excess sludge to the process of initial disintegration substantially affects the effectiveness of the process of anaerobic stabilization. As a result of intensification of the process of hydrolysis, which manifests itself in the increase in the value and rate of generating volatile fatty acids (VFA), elongation of methanogenic phase of the process and increase in the degree of fermentation of modified sludge can be observed. Use of initial treatment of sewage sludge i.e. thermal disintegration is aimed at breaking microorganisms' cells and release of intracellular organic matter to the liquid phase. As a result of thermal hydrolysis in the sludge, the volatile fatty acids (VFA) are generated as early as at the stage of the process of conditioning. The obtained value of VFA determines the course of biological hydrolysis which is the first phase of anaerobic stabilization. The aim of the present study was to determine the effect of thermal disintegration of excess sludge on the effectiveness of the process of hydrolysis in anaerobic stabilization i.e. the rate of production of volatile fatty acids, changes in the level of chemical oxygen demand (COD) and increase in the degree of reduction in organic matter. During the first stage of the investigations, the most favourable conditions of thermal disintegration of excess sludge were identified using the temperatures of 50°C, 70°C, 90°C and heating times of 1.5 h - 6 h. The sludge was placed in laboratory flasks secured with a glass plug with liquid-column gauge and subjected to thermal treatment in water bath with shaker option. Another stage involved 8-day process of anaerobic stabilization of raw and thermally disintegrated excess sludge. Stabilization was carried out in mesophilic temperature regime i.e. at 37°C, under periodical conditions. In the case of the process of anaerobic stabilization of thermally disintegrated excess sludge at the temperature of 50°C and heating time of 6 h (mixture B) and 70°C and heating time of 4.5% (mixture C), the degree of fermentation of 30.67% and 33.63%, respectively, was obtained. For the studied sludge, i.e. mixture B and mixture C, maximal level of volatile fatty acids i.e. 874.29 mg CH3COOH/dm3 and 1131.43 mg CH3COOH/dm3 was found on the 2nd day of the process. The maximal obtained value of VFA was correlated on this day with maximal COD level, which was 1344 mg O2/dm3 for mixture B and 1778 mg O2/dm3 for mixture C.

PL

Za czynnik wpływający w istotny sposób na szybkość biodegradacji osadów uważany jest stopień upłynnienia nierozpuszczalnych polimerów organicznych do postaci rozpuszczonej, warukującej dostępność substancji odżywczych dla mikroorganizmów. Fazami ograniczającymi szybkość beztlenowego rozkładu są faza hydrolityczna i metanogenna. Poddanie osadów nadmiernych procesowi wstępnej dezintegracji znacząco wpływa na efektywność procesu stabilizacji beztlenowej. W wyniku intensyfikacji procesu hydrolizy, przejawiającej się wzrostem wartości oraz zwiększeniem szybkości generowania lotnych kwasów tłuszczowych (LKT), można zaobserwować wydłużenie fazy metanogennej procesu oraz wzrost stopnia przefermentowania modyfikowanych osadów. Zastosowanie wstępnej obróbki osadów ściekowych, tj. m.in. termicznej dezintegracji osadów, ma na celu rozbicie komórek mikroorganizmów oraz uwolnienie wewnatrzkomórkowej materii organicznej do fazy ciekłej. W wyniku zachodzącej hydrolizy termicznej osadów następuje już na etapie procesu kondycjonowania generowanie lotnych kwasów tłuszczowych (LKT). Uzyskana wartość LKT determinuje przebieg hydrolizy biologicznej, stanowiącej pierwszą fazę stabilizacji beztlenowej. Celem badań było określenie wpływu termicznej dezintegracji osadów nadmiernych na efektywność procesu hydrolizy w stabilizacji beztlenowej, tj. szybkość produkcji lotnych kwasów tłuszczowych, zmiany wartości ChZT oraz wzrost stopnia redukcji substancji organicznych. W pierwszym etapie badań dokonano określenia najkorzystniejszych warunków termicznej dezintegracji osadów nadmiernych stosując temperaturę 50°C, 70°C, 90°C i czas ogrzewania 1,5 h - 6 h. Osady umieszczone w kolbach laboratoryjnych, zamknięte szklanym korkiem z rurką manometryczną, poddano termicznej obróbce w łaźni wodnej z wytrząsaniem. W kolejnym etapie przeprowadzono 8-dobowy proces stabilizacji beztlenowej surowych oraz dezintegrowanych termicznie osadów nadmiernych. Stabilizacje prowadzono w mezofilowym reżimie temperatur tj. 37°C, w warunkach okresowych. W przypadku procesu stabilizacji beztlenowej termicznie dezintegrowanych osadów nadmiernych w temperaturze 50°C i czasie ogrzewania 6 h (Mieszanina B) oraz 70°C i czasie ogrzewania 4,5 h (Mieszanina C) uzyskano stopień przefermentowania wynoszący odpowiednio: 30,67% oraz 33,63%. Dla badanych osadów, tj. Mieszaniny B oraz C, maksymalną wartość lotnych kwasów tłuszczowych, tj. 874,29 mg CH3COOH/dm3 i 1131,43 mg CH3COOH/dm3, uzyskano w 2 dobie procesu. Z otrzymaną maksymalną wartością LKT korelowała odnotowana w ww. dobie procesu maksymalna wartość wskaźnika ChZT, wynosząca dla mieszaniny B 1344 mg O2/dm3, natomiast dla Mieszaniny C 1778 mg O2/dm3.

7

Występowanie i oznaczanie lotnych kwasów tłuszczowych w żywności

67%

Światłowska J. , Zaborowska A. , Zygmunt B.

|

tom nr 2

4-6

PL

W dzisiejszych czasach, gdy na rynek trafia olbrzymia ilość nowych produktów żywnościowych, coraz większą uwagę przywiązuje się do tego, by żywność charakteryzowała się jak najwyższymi walorami smakowymi i zapachowymi.

8

Susceptibility of conditioned excess sewage sludge to biodegradation and dewatering

67%

Wolski P. , Zawieja I.

|

tom Vol. 41, nr 3

5--17

EN

A direct effect of chemical disintegration of excess sludge is an increase in concentration of organic compounds in the sludge liquor, expressed with the levels of soluble chemical oxygen demand (SCOD) and volatile fatty acids (VFAs). The substrate used in the study was activated sludge. The aim of the study was to determine susceptibility of disintegrated excess sludge to biodegradation and dewatering. A SONICS VCX-1500 ultrasonic disintegrator with automated tune-up was used. Thermal disintegration of excess sludge was carried out in water bath with a shaker. Disintegration of excess sludge by the hybrid method was carried out as a combination of the ultrasonic and thermal methods.