Sonolysis and Sonoacidification οf Ultrasonic Disintegration οf Excess Sludge

The expected effect of ultrasonic disintegration of excess sludge is particle dispergation and cell lysis i.e. the elimination of sludge microorganisms and the release of the contents of dead cells into the sludge liquid which results in an increase in chemical oxygen demand. Sonolysis also formed the basis for the intensification of volatile fatty acids production during the acid fermentation of excess sludge treated ultrasonically. In this study the investigations into the direct effects of excess sludge ultrasonic treatment revealed an increase in volatile fatty acid concentration directly (without fermentation process) after the ultrasonic treatment which is closely related to sonolysis

Sonolysis and Sonoacidification οf Ultrasonic Disintegration οf Excess Sludge

The expected effect of ultrasonic disintegration of excess sludge is particle dispergation and cell lysis i.e. the elimination of sludge microorganisms and the release of the contents of dead cells into the sludge liquid which results in an increase in chemical oxygen demand. Sonolysis also formed the basis for the intensification of volatile fatty acids production during the acid fermentation of excess sludge treated ultrasonically. In this study the investigations into the direct effects of excess sludge ultrasonic treatment revealed an increase in volatile fatty acid concentration directly (without fermentation process) after the ultrasonic treatment which is closely related to sonolysis

The comparison of ultrasonic disintegration in laboratory and technical scale disintegrators

The study was aimed at finding the impact of the construction of two disintegration instruments (laboratory and technical scale) on the effects of ultrasonic disintegration. The tests were carried out on excess sewage sludge and an increase in soluble COD in the sludge after ultrasonic disintegration was determined. In both types of disintegrators, the sludge was subjected to ultrasounds at the same level of energy density, but the disintegration effects were about three times higher in the case of the technical module application

Effect of municipal sewage sludge in results of co-digestion with whey

Jedną z metod unieszkodliwienia serwatki kwaśnej może być jej fermentowanie z osadami komunalnym. Dozowanie serwatki do osadów komunalnych nie powinno zakłócać procesu fermentacji ani pogarszać podatności osadów przefermentowanych na odwadnianie. Efekty kofermentacji uzyskane dla takich samych proporcji udziału serwatki w 2 osadach komunalnych wykazały, że istotną rolę przy ustalaniu dawek serwatki może odgrywać proporcja ChZT serwatki / ChZT osadów.One of the methods of disposal of acid wheymay be the fermentation of municipal sewage sludge. Dosage whey waste water should not interfere with the fermentation process, and also deteriorate the susceptibility of fermented sludge dewatering. Co-digestion effects obtained for the same proportion of whey in 2 municipal sludge have shown that an important role in determining the doses of whey can play ratio of COD whey / COD sludge

Ultradźwiękowa intensyfikacja stabilizacji tlenowej osadów ściekowych

The aerobic stabilization of excess sewage sludge using low frequency ultrasound (25kHz) was investigated. The mechanically thickened excess sludge was obtained from full-scale wastewater treatment plants. The samples of sewage sludge were prepared by dissolving drinking water to obtain initial total solid concentration of 1800 mg/dm3. Five samples were treated with ultrasound of different power per sample volume: 3,12; 6,25; 12,5; 25,0 and 50,0 Wh/l. The experiments show that ultrasonic pre-treatment with 50 Wh/dm3 power increases the digestion of organic matter in aerobic stabilization of sewage sludge.Badano wpływ wstępnej obróbki osadu nadmiernego polem ultradźwiękowym o częstotliwości 25 kHz na przebieg procesu stabilizacji tlenowej. Osad do badań pochodził z rzeczywistego obiektu biologicznej oczyszczalni ścieków. Pobrano osad zagęszczony mechanicznie a następnie rozcieńczono go wodą wodociągową osiągając koncentrację suchej masy ok. 1800 mg/l. Pięć tak przygotowanych prób poddano nadźwiękawianiu aby zapewnić odpowiednie ilości włożonej energii w objętość próby: 3,12; 6,25; 12,5; 25,0 i 50,0 Wh/l. Badania wykazały znaczny wzrost mineralizacji masy organicznej osadu przy wstępnym preparowaniu polem ultradźwiękowym dla 50 Wh/I włożonej energii

Badania wpływu warunków prowadzenia procesu dezintegracji ultradźwiękowej na zmiany charakterystyki fizykochemicznej osadów nadmiernych

Ultrasonic disintegration, as a method of sludge pre-treatment (before the stabilization process), causes changes in their physicochemical characteristics. The aim of this study was to determine the influence of ultrasonic disintegration conditions (sonication) on the changes in the physicochemical characteristics of sonicated sludge, i.e. an increase in the content of organic substances in the supernatant, sludge dewaterability and flocs structure. Thickened and non-thickened excess sludge from the municipal wastewater treatment plant in Gliwice was disintegrated. The process was conducted, using a high-power disintegrator equipped with a lenticular horn. In order to determine the most favorable conditions, the sewage sludge was sonicated at a wave frequency of f=25 kHz (as a function of time), with a different samples volume (V1=0.5 and V2=1 L) and emitter position of 1 and the 2.5 cm from the bottom of the chamber in which the process was conducted. The disintegration of sewage sludge was carried out with a specifi c energy density (EV) in the range from 10 to 30 kWh/m3. The evaluation of the disintegration effects was based on changes in the physicochemical characteristics of the sludge and/or supernatant at the end of the process, expressed by commonly used and author’s disintegration indicators. The best results were obtained for the sludge disintegrated with a volume of V2=1 L and the emitter position of 2.5 cm from the bottom of the chamber. The study confi rms that in various operating conditions of ultrasonic disintegration, there is a possibility for obtaining different effects which may influence the course of anaerobic stabilization and quality of the final products of the process.Dezintegracja ultradźwiękowa jako metoda wstępnej obróbki osadów ściekowych przed procesem stabilizacji, powoduje zmiany charakterystyki fizykochemicznej osadów ściekowych. Celem przeprowadzonych badań było określenie wpływu warunków prowadzenia dezintegracji ultradźwiękowej na zmiany charakterystyki fizykochemicznej nadźwiękawianych osadów, mianowicie: wzrost zawartości substancji organicznych w cieczy osadowej, podatność osadów na odwadnianie oraz stopień rozdrobnienia fazy stałej osadów (strukturę kłaczków osadu). Nadźwiękawianiu poddawano osady nadmierne niezagęszczone i zagęszczone, pochodzące z komunalnej oczyszczalni ścieków w Gliwicach. Proces prowadzono przy użyciu dezintegratora o wysokiej mocy, wyposażonego w głowicę soczewkową. W celu określenia najkorzystniejszych warunków prowadzenia procesu osady ściekowe poddawano nadźwiękawianiu falą o częstotliwości f=25 kHz w funkcji czasu, przy zmiennej geometrii w obszarze nadźwiękawiania (odległości emitera od dna komory, w którym nadźwiękawiano osady) i różnej objętości prób tj. V1=0,5 i V2=1 L, przy położeniu emitera kolejno 1 i 2,5 cm od dna naczynia, w którym nadźwiękawiano osady. Dezintegrację osadów prowadzono w określonym zakresie gęstości energii (EV), tj. od 10 do 30 kWh/m3. Oceny efektów dezintegracji dokonano w oparciu o zmiany charakterystyki fi zykochemicznej badanych osadów i/lub cieczy osadowych po zakończeniu procesu, wyrażonych przy pomocy powszechnie stosowanych oraz własnych wskaźników efektów dezintegracji. Najlepsze efekty dezintegracji uzyskano dla osadów o objętości V2=1 L i położeniu emitera w odległości 2,5 cm od dna naczynia, w którym prowadzono proces. Przeprowadzone badania potwierdzają, iż w różnych warunkach prowadzenia dezintegracji ultradźwiękowej osadów nadmiernych można uzyskać odmienne jego efekty, co może wpływać na przebieg stabilizacji beztlenowej osadów oraz jakość produktów końcowych tego procesu

Occurrence of ultrasonic cavitation in sewage sludge

The study revealed considerable differences in the susceptibility of the sludge to preliminary treatment by two kind of mixing and expressed as changes in the initial properties of the sludge and thus conditions for the occurrence of ultrasonic disintegration in particular sludge from wastewater treatment plants G, K and Z. The susceptibility of sludge to ultrasounds which depends on the sludge properties was explained by the higher COD of dissolved matter after ultrasonic disintegration of sludge

Recognition of unfavourable events that may pose a risk on municipal sewage treatment plant

Oczyszczalnie ścieków są obiektami technicznymi, których zadaniem jest usunięcie substancji stałych i rozpuszczonych, koloidów oraz zawiesin ze ścieków przed odprowadzeniem ich do odbiornika. Wykorzystuje się w tym celu procesy mechaniczne, biologiczne i chemiczne. W części mechanicznej stosuje się te same podstawowe procesy separacji i sedymentacji, służące do odseparowania cząstek mineralnych i łatwoopadalnych cząstek organicznych, natomiast na technologię części biologicznej i chemicznej mają wpływ (zgodnie z obowiązującym aktualnie rozporządzeniem MŚ) przede wszystkim równoważna ilość mieszkańców (RLM) oraz rodzaj odbiornika. Komunalne oczyszczalnie ścieków można ogólnie podzielić na takie, w których nie zachodzi konieczność usuwania związków biogennych (mogą bazować na technologii złóż biologicznych), oraz takie, w których usuwane są związki azotu i fosforu, bazujące głównie na osadzie czynnym. Dodatkowo, w zależności od jakości ścieków i wymagań odbiornika można stosować doczyszczanie chemiczne. Różnorodność procesów i konstrukcji występujących na oczyszczalni ścieków generuje powstawanie zjawisk stwarzających ryzyko dla podstawowego celu oczyszczalni. Zidentyfikowanie tych zjawisk w poszczególnych elementach ciągów technologicznych stanowi podstawę procesu zarządzania ryzykiem obiektu technicznego.Wastewater treatment plants are technical facilities designed to remove solids and dissolved solids, colloids and suspensions from wastewater before drainage them to the receiver. For this purpose, mechanical, biological and chemical processes are used. The mechanical section consists of the basic processes used to separate mineral solids and easily settleable organic solids, however the technology of the biological and chemical sections depends on (according to the current Regulation Minister of the Environment) Equivalent number of inhabitants and type of outfall. Municipal sewage treatment plants can generally be divided for those that do not need to remove biogenic compounds (they can be based on the technology of biological filters) and those in which nitrogen and phosphorus compounds are removed, mainly based on activated sludge. Moreover, depending on the quality of the waste water and the requirements of the receiver, chemical sewage treatment can be used. Variety of applied processes and construction at wastewater treatment plants causes the occurrence of unfavourable events that pose a risk to the primary purpose of a treatment plant. Identifying those events is the basis for the risk management process in a technical facility