Węglowodory aromatyczne, takie jak: benzen, etylobenzen, toluen i ksyleny (BETX-y) ulegają stosunkowo łatwo biochemicznemu rozkładowi w warunkach tlenowych. Dlatego też kinetyka procesów tlenowych była szeroko badana i jednocześnie istnieje stosunkowo dużo informacji o mikroorganizmach uczestniczących w tych procesach, a także o prawdopodobnych szlakach metabolicznych. Znacznie mniej poznane zostały procesy beztlenowe, aczkolwiek mają one - ze względu na swe cechy - względnie duże znaczenie praktyczne. Mikroorganizmy uczestniczące w procesach beztlenowych nie zostały dotychczas w wystarczającym stopniu poznane, co w pewnym stopniu wynika z trudności ich wyizolowania i diagnozowania. Zmierzając do rozszerzenia wiedzy o kierunkach i kinetyce przemian niektórych węglowodorów aromatycnych w laboratorium autorów tej pracy podjęto badania nad ilościowym i jakościowym składem mikroorganizmów obecnych w ściekach, jak również nad przemianami badanych związków.
EN
Aromatic hydrocarbons as: benzene, ethylobenzene, toluene and xylenes (BETX) are easy biodegradable in aerobic conditions. Because of that, kinetics of aerobic procsses were widely researched and there is quite a lot of information about microorganisms active in these processes and probable metabolic pathways. Anaerobic processes have been much less investigated although they have a great practical value. The microorganisms participating in anaerobic process are insufficiently known what to some extend is due to the difficulties in their isolation. In order to gain more experience and knowledge about the direction and kinetic of aromatic hydrocarbons decomposition, investigations have been undertaken by the present authors to determine the quality and quantity of microorganisms present in sewage - participating in biodegradation under anaerobic conditions.
Most often sewage treatment and sludge disposal are handled as two separate technological parts of treatment plants. Attempts are made to change the practice. Keeping the standards of treated sewage is the primary objective, and sewage sludge is a by-product which has to be get rid of. The environmental consequences of various procedures of sludge disposal are rarely considered. On the other hand, incorporation of sludge handling procedures in the processes of sewage treatment can result in cost savings and be environmentally friendly. In the presented paper, suggestions are given on possibilities of closer integration of sewage and sludge treatment, based on experiments. Research aimed at sewage sludge quantity minimization and quality upgrading, recovery of phosphorous and efficient nitrogen removal. Appearing occasionally scum floating over biological sewage treatment units was shown to be considered as an integrated part of sewage treatment and sludge handling at EBNRP's.
PL
Procesy oczyszczania ścieków i przeróbki osadów są bardzo często prowadzone jako dwa oddzielne procesy technologiczne. Podejmując wysiłki zmierzające do zmiany tej praktyki trzeba pamiętać, że dotrzymanie standardów oczyszczania ścieków jest celem nadrzędnym a osady ściekowe są produktem ubocznym, który należy usunąć z oczyszczalni. Konsekwencje środowiskowe różnych sposobów postępowania z osadami ściekowymi są rzadko rozważane, z drugiej strony włączenie procesów przeróbki osadów w ciąg technologiczny oczyszczania ścieków może przynieść oszczędności i być przyjazne środowisku naturalnemu. W pracy, w oparciu o eksperymenty, sugeruje się możliwość ściślejszej integracji procesów oczyszczania ścieków i przeróbki osadów. Celem badań było zminimalizowanie ilości osadów, poprawienie ich jakości oraz odzysk fosforu i poprawa efektów usuwania azotu. Pojawiająca się na powierzchni bioreaktorów piana może być eliminowana w procesach przeróbki osadów.
Activated sludge systems designed for enhanced nutrients removal are based on the principle of altering anaerobic and aerobic conditions for growth of microorganisms with a high capacity of phosphorous accumulation. To avoid return of large parts of accumulated phosphorous in the processes of sludge conditioning chemical precipitation is often applied. This can be not be the case, at least for a part, if prior to other processes of sludge handling, the sludge will be disintegrated. It was demonstrated that disintegration of surplus activated sludge permits removal of a substantial part of nutrients in the form of struvite. The effects of sludge disintegration on metals ions release and poly-P destruction were elucidated. Appropriated handling of disintegrated sludge allows for removal of at least 25% of the inflowing phosphorous load without addition of chemicals.
PL
Systemy osadu czynnego projektowane z myślą poprawy usuwania związków pożywkowych oparte są na zasadzie wzrostu, w beztlenowych i tlenowych warunkach, mikroorganizmów posiadających wysokie zdolności akumulacji fosforu. Aby uniknąć powrotu dużych ilości zakumulowanego fosforu w procesach kondycjonowania osadów stosowana często jest chemiczna precypitacja. To jednak nie musi przebiegać w ten sposób, ponieważ co najmniej dla części osadu, przed innymi procesami stabilizacji osadów, można przeprowadzić proces jego dezintegracji. Przedstawiona dezintegracja osadu nadmiernego przyczyniała się do usunięcia pokaźnej części związków pożywkowych w formie struwitu. Efektem dezintegracji osadu było uwolnienie jonów metali i destrukcja mikroorganizmów poli-P. Przeprowadzony proces dezintegracji osadu pozwolił na usunięcie przynajmniej 25% fosforu wpływającego z ładunkiem ścieków, bez dodawania związków chemicznych.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Presentation of the possibility of applying the process of active sludge disintegration and its effectiveness for the intensification of biogas production in the process of oxygen-free fermentation. Biogas production increase has a direct economic result in the form of heat or electric energy production growth. The sludge disintegration process was performed with the use of the own construction cavitation nozzles, characterised by simplicity, effectiveness and low energy consumption indicators.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Many microorganisms have the ability to stare phosphorus as polyphosphates in volutine granules. The aim of the research was to compare the phosphorus uptake by filamentous microorganisms present in the foam (scum) and that of activated sludge bacteria, which play an important role in enhanced biological phosphorous removal processes. The results obtained have indicated that filamentous microorganisms dominantly present in the scum have the ability of phosphorus uptake and accumulation at a rate similar to that of Acinetobacter calcoaceticus.
PL
Wiele drobnoustrojów ma zdolność do gromadzenia fosforu w postaci polifosforanów w ziarnach wolutyny. Celem badań było porównanie akumulacji fosforu przez bakterie nitkowate (fi1amentacyjne) obecne w pianie z bakteriami osadu czynnego, które odgrywają bardzo ważną rolę w poprawie procesów biologicznego usuwania fosforu. Uzyskane wyniki dowodzą, że bakterie nitkowate dominujące w pianie mają zdolność poboru fosforu i jego akumulacji w tempie podobnym do tempa akumulacji przez Acinetobacter calcoaceticus.
The aim of wastewater treatment is mineralization of organic matter and release nutrients removal. Hydrodynamic disintegration process facility biodegradation of organic matter included in scum biomass of activated sludge. Hydrodynamic disintegration results in destruction and disruption of the scum microorganisms as well as increase concentration of organie matter (including proteins and carbohydrates) - in liquid. In order to have a quantitative measure of the effects of disintegration a coefficient defined as a Degree of Disintegration (DDm) was introduced. The degree of cell disruption can be measured using biochemical parameters like the COD or proteins release. Hydrodynamic disintegration can activate the biological hydrolysis process and therefore, significantly increase the biogas production in anaerobic stabilization. The additional positive effect improving efficiency of wastewater treatment and capability to developing of undesirable foam is the disintegration and then inputs to systems in internal or external recirculation with a part of surplus activated sludge from secondary setting tank.
PL
Podstawowym celem oczyszczania ścieków jest mineralizacja związków organicznych i usuwanie substancji biogennych. Jedną z możliwości ułatwienia biodegradacji substratów organicznych obecnych w biomasie piany osadu czynnego jest proces hydrodynamicznej kawitacji. Hydrodynamiczna dezintegracja piany powstającej w komorach osadu czynnego skutkuje rozdrobnieniem i destrukcją struktury mikroorganizmów, a tym samym wzrostem stężenia materii organicznej - w tym białek i polisacharydów - w cieczy. Określenie skuteczności i ilości uwolnionej substancji organicznej w procesie dezintegracji można wyrazić za pomocą tzw. stopnia dezintegracji określanego na podstawie zmian wartości ChZT (DDM) lub stężenia uwolnionych białek (DDP). Hydrodynamiczna dezintegracja mikroorganizmów umożliwia proces biologicznej hydrolizy, przez co znacząco wpływa na wzrost produkcji biogazu w procesie fermentacji. Dodatkowym pozytywnym efektem poprawiającym skuteczność oczyszczania ścieków i możliwość podarowania niepożądanej piany jest jej dezintegracja, a następnie wprowadzenia do systemy oczyszczania ścieków w procesie recyrkulacji wewnętrznej lub zewnętrznej wraz z częścią osadu z osadnika górnego.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Hydrodynamic disintegration of the activated sludge and foam results in organic matter transfer from the solid phase to the liquid phase. Hydrodynamic disintegration caused an increase of COD value in activated sludge and foam of 220 mgdm^-3 and 609 mgdm^-3- respectively, besides the degree of disintegration increases to 38% and 47% - respectively - after 30 minutes of disintegration. Hydrodynamic cavitation affects positively the degree of disintegration and rate of biogas production. Also addition of a part of digested sludge containing adapted microorganisms resulted in acceleration of the anaerobic process. Addition of disintegrated foam (20% and 40% of volume) to the fermentation processes resulted in an improvement in biogas production by about 173% and 195% respectively - in comparison to activated sludge without disintegration (raw sludge) and 142% and 161% respectively - in comparison to activated sludge with a part of digested sludge (80% raw sludge + 20% digested sludge).
PL
Dezintegracja hydrodynamiczna osadu czynnego oraz piany powoduje uwolnienie materii organicznej z fazy stałej do fazy ciekłej. Dezintegracja 30 minutowa osadu czynnego i piany skutkuje wzrostem wartości ChZT w cieczy odpowiednio o 220 mgdm^-3 i 609 mgdm^-3, a tym samym wzrostem stopnia dezintegracji do 38% i 47% w przypadku osadu czynnego i piany. Kawitacja hydrodynamiczna skutkuje wzrostem stopnia dezintegracji i tempa produkcji biogazu. Ponadto dodanie przefermentowanego osadu z zaadoptowanymi mikroorganizmami przyczynia się do przyspieszenia procesu beztlenowego. Dodatek dezintegrowanej piany (20% i 40% objętościowych) do procesu fermentacji powoduje wzrost wydajności produkcji biogazu odpowiednio o 173% i 195% w porównaniu do produkcji biogazu z. osadu czynnego niepoddanego dezintegracji (osad surowy) i o 142% i 161% w porównaniu do próby osadu czynnego z udziałem objętościowym osadu przefermentowanego (80% osadu surowego + 20%> osadu przefermentowanego.