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

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

Heavy metals in municipal sewage sludge – a brief characteristic of potential threats and methods used to assess the ecological risk

Population growth and increasing effectiveness of biological wastewater treatment processes are reasons for a systematic increase in the amount of municipal sewage sludge. Beyond the soil forming values and fertilizer properties, sludge is highly enriched with heavy metals, including these particularly toxic to the environment (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, Hg), which contributes to an increase in the level of ecological risk. A variety of methods (indices) have been proposed in order to assess the ecological risk of heavy metals in sewage sludge. Among them we can distinguish the total content and speciation indices. It is important to remember that total concentration of heavy metals in sewage sludge does not provide complete information about the level of ecological risk that these elements pose to the environment and living organisms, including humans. Metals bound to the sludge structure may undergo transformation while being subjected to the processes conducted in the wastewater treatment plants (WWTPs). Therefore, it is necessary to determine also their chemical forms. The common method used to identify the chemical fractions of metals in sludge, is the three – step sequential extraction by the Community Bureau of Reference procedure (BCR; now Standards, Measurements and Testing Programme)

Czasowa i przestrzenna zmienność stężeń specjacyjnych form fosforu w warunkach termicznego skażenia zbiornika - studium przypadku : Zbiornik Rybnicki

The research objective was to study temporal and spatial relations between specific phosphorus species as well as to examine total phosphorus content in the bottom sediments of an anthropogenic, hypertrophic limnic ecosystem Rybnik Reservoir, functioning under thermal pollution conditions. The chemical extraction procedure for the speciation of bioavailable phosphorus forms was used. It was found that available algae phosphorus was the most dominant phosphorus species in both sediment layers (83%), while the lower share was readily desorbed phosphorus form (0.1%). The phosphorus species concentrations depended on the organic matter concentration. The differences between phosphorus species contents in the upper (5 cm) and lower (15–20 cm) sediment core layers were low. The biologically active sediment layer extended from the sediment surface to at least 20 cm depth of the sediment core. Distributions of the concentrations within the year and at specific sampling points resulted from the variability observed for particular points and transformation intensity. Furthermore in the following study, the reaction rate constant for the increase and decrease in the concentrations of the phosphorus species in sediments was given. It was indicated that the speed of the phosphorus species transformations was affected by the environment temperature. In the heated water discharge zone (water temp. 17–35°C) the concentrations of selected speciation phosphorus forms increased more than in the dam zone (5–25°C). It was also found that the abundance of the bottom sediments with phosphorus species was related to the oblong and transverse asymmetry of reservoir depth.Celem pracy było zbadanie relacji czasowej i przestrzennej pomiędzy poszczególnymi formami specjacyjnymi fosforu, oraz ogólnej zasobności w fosfor, w osadach dennych antropogenicznego, hipertroficznego ekosystemu limnicznego Zbiornika Rybnickiego, funkcjonującego w warunkach skażenia termicznego. Stwierdzono, że dominującą formą specjacyjną fosforu w obu warstwach osadów dennych była frakcja algal available phosphorus (83%), z kolei najmniejszy udział stanowiła frakcja redaily desorber phosphorus (0.1%). Do oznaczenia form biodostępnych fosforu zastosowano procedurę ekstrakcji chemicznej. Stężenie form specjacyjnych fosforu było zależne od stężenia materii organicznej. Różnice pomiędzy zawartością specjacyjnych form fosforu w górnej (5 cm) i dolnej (15–20 cm) warstwie rdzenia osadów były niewielkie. Czynna biologicznie warstwa osadów sięgała od ich powierzchni do co najmniej 20 cm rdzenia osadów. Zaobserwowano, że rozkład stężeń poszczególnych form fosforu w skali roku jak i na poszczególnych stanowiskach, wynikał ze zmienności stanowiskowej oraz z intensywności przemian zachodzących w zbiorniku. W opracowaniu przedstawiono także stałe szybkości wzrostu oraz spadku stężenia specjacyjnych form fosforu w osadach dennych. Stwierdzono, że szybkość przemian fosforu w osadach dennych była zależna od warunków termicznych środowiska. Wykazano, że w strefie zrzutu wód podgrzanych (temp. wody 17–35°C) szybkość wzrostu stężenia wskaźników wybranych form fosforu jest wyższa niż w strefie zapory (5–25°C). Ponadto stwierdzono, że zasobność osadów dennych w specjacyjne formy fosforu pozostaje w związku z podłużną i poprzeczną asymetrią misy zbiornika