Czasopismo | GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA | Rocznik 2017 - zeszyt 3

Wpływ procesu dezintegracji osadów ściekowych na efektywność procesu fermentacji metanowej – przegląd literaturowy

10.15199/17.2017.3.6

nr katalogowy: 104523
10.15199/17.2017.3.6

W niniejszym artykule przedstawiono przegląd literatury na temat wpływu różnych metod dezintegracji osadów ściekowych na proces fermentacji metanowej. Widomości te zostały zestawione w tabelach zbiorczych, gdzie dla każdej z metod podano najważniejsze informacje odnośnie parametrów prowadzenia procesu dezintegracji oraz jego wpływu na proces fermentacji. Na ich podstawie można stwierdzić, że zastosowanie procesu dezintegracji osadów ściekowych przed komorami fermentacyjnymi przynosi szereg korzyści. M.in. obserwuję się znaczny wzrost produkowanego biogazu oraz zwiększenie stopnia przefermentowania osadów. Zalety te są istotnymi argumentami dla potencjalnych inwestorów i eksploatatorów oczyszczalni ścieków, ze względu na łatwy odzysk energii włożonej w proces w postaci energii odnawialnej.1. Wstęp Głównym celem prowadzenia procesu stabilizacji beztlenowej jest ograniczenie negatywnego wpływu na środowisko osadów ściekowych przy równoczesnym pozyskaniu wysokoenergetycznego gazu fermentacyjnego, stanowiącego źródło czystej energii [15,27]. Powszechnie wiadomym jest, że oczyszczalnie ścieków wykazują wysokie zapotrzebowanie na energię cieplną oraz energię elektryczną. Dlatego też wykorzystanie biogazu, powstałego w wyniku prowadzenia procesu stabilizacji beztlenowej, bezpośrednio przyczynia się do zmniejszenia kosztów eksploatacyjnych oczyszczania ścieków i przeróbki osadów ściekowych. Pozwala ono na pokrycie zapotrzebowania energetycznego oczyszczalni, tj. wytworzenie ciepła do celów grzewczych oraz energii elektrycznej wykorzystywanej do napędu urządzeń [27]. Ponadto oczyszczony biogaz może być sprzedawany do gazowych sieci miejskich oraz wykorzystywany jako paliwo dla pojazdów mechanicznych [32]. Jedną z metod, pozwalających na intensyfi kację procesu fermentacji metanowej, jest dezintegracja osadów nadmiernych kierowanych do komór fermentacyjnych [5,6]. Ideą procesu dezintegracji jest fragmentacja kłaczków osadu czynnego, r[...]

Bibliografia

[1] Appels L., Assche A., Willems K., Degrève J., Impe J., Dewil R. 2011. “Peracetic acid oxidation as an alternative pre-treatment for the anaerobic digestion of waste activated sludge". Bioresource Technology (102): 4124-4130.
[2] Barański M., Zawieja I., Wolny L. 2012. "Effect of thermo-ultrasonic disintegration of excess sludge on the effectiveness of anaerobic stabilization process". Proceedings of ECOpole 6(1): 21-29.
[3] Barański M., Małkowski M., Wolny L. 2014. "Wpływ dezintegracji fi zycznej osadów nadmiernych na przebieg procesu stabilizacji beztlenowej". Inżynieria i Ochrona Środowiska 17, (2): 315-324.
[4] Barański M., Zawieja I. 2010. "Wpływ termicznej hydrolizy na zmiany struktury osadów nadmiernych poddawanych stabilizacji beztlenowej". Inżynieria i Ochrona Środowiska 13, (2) 85-91.
[5] Bień J., Neczaj E., Worwąg M., Wystalska K. 2011. "Efektywność fermentacji metanowej osadów". Wodociągi-Kanalizacja 2(84): 22-24.
[6] Bień J., Worwąg M., Wystalska K. 2009. "Możliwości zwiększenia efektywności przeróbki i ostatecznego zagospodarowania osadów ściekowych". Forum Eksploatatora 6(45): 70-73.
[7] Bień J., Szparkowska I. 2005. "Wpływ kondycjonowania osadów nadmiernych na stężenie lotnych kwasów tłuszczowych w procesie stabilizacji beztlenowej". Gaz, woda i technika sanitarna (7-8): 39-46.
[8] Bień J., Zawieja I. 2005. "Wpływ alkalicznego kondycjonowania osadów nadmiernych na intensyfi kację produkcji biogazu w procesie stabilizacji beztlenowej". Inżynieria i Ochrona Środowiska t. 8, (2): 201-209.
[9] Bohdziewicz J., Kuglarz M., Grübel K. 2011. “The infl uence of microwave irradiation on the increase of waste activated sludge biodegradability". Architekture Civil Engineering Enviroment 4(4): 123-130. GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA ■ MARZEC 2017 109
[10] Boni M. R., D’Amato E., Polettini A., Pomi R., Rossi A. 2016. “Effect of ultrasonication on anaerobic degradability of solid waste digestate". Waste Management (48): 209-217.
[11] Chi Y., Li Y., Fei X., Wang S., Yuan H. 2011. “Enhancement of thermopholic anaerobic digestion of thickened waste activated sludge by combined microwave and alkaline pretreatment". Journal of Environmental Sciences 23, (8): 1257-1265.
[12] Cimochowicz-Rybicka M. 2014. "Ocena efektywności procesu przeróbki osadów - aktywność metanogenna". Inżynieria i Ochrona Środowiska t. 17, (2): 293-305.
[13] Grübel K., Kuglarz M., Mrowiec B., Suschka J. 2014. "Zastosowanie wstępnej hybrydowej hydrolizy osadu czynnego dla zwiększenia efektywności dwustopniowej fermentacji metanowej". Inżynieria i Ochrona Środowiska t. 17, (2): 255-268.
[14] Haug R., Le Brun T., Tortorici L. 1983. “Thermal pretreatment of sludge a fi eld demonstration". Joum. Wat. Poll. Contr. Feder (55): 23-34.
[15] Heidrich Z., Nieścier A. 1999. "Stabilizacja beztlenowa osadów ściekowych". Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Warszawa.
[16] Hui Y., Yun H., Yang Z. 2013. “Effect of combined pretreatment of waste activated sludge for anaerobic digestion process". Procedia Environmental Sciences (18): 716-721.
[17] Huoqing Ge, Paul D. Jensen, Damien J. Batstone. 2010. “Pre-treatment mechanisms during thermophilic-mesophilic temperature phased anaerobic digestion of primary sludge". Water Research (44): 123-130.
[18] Ilgyu Lee, Jong-In Han. 2013. “The effects of waste-activated sludge pretreatment using hydrodynamic cavitation for methane production". Ultrasonics Sonochemistry (20): 1450-1455.
[19] Kuglarz M., Karakashev D., Angelidaki I. 2013. "Microwave and thermal pretreatment as methods for increasing the biogas potential of secondary sludge from municipal wastewater treatment plants". Bioresource Technology 134: 290-297.
[20] Lin Y., Wang D., Wu S., Wang C. 2009. “Alkali pretreatment enhances biogas production in the anaerobic digestion of pulp and paper sludge". Journal of Hazardous Materials 170(1): 366-373.
[21] Montusiewicz A., Lebiocka M., Rożej A., Zacharska E., Pawłowski L. 2010. "Freezing/thawing effects on anaerobic digestion of mixed sewage sludge". Bioresource Technology (10): 3466-3473.
[22] Petkovšek M., Mlakar M., Levstek M., Stražar M., Širok B., Dular M. 2015. “A novel rotation generator of hydrodynamic cavitation for waste-activated sludge disintegration". Ultrasonics sonochemistry (26): 408-414.
[23] Podedworna J., Umiejewska K. 2008. "Technologia osadów ściekowych". Ofi cyna Wydawnicza PW, Warszawa.
[24] Rui S., Defeng X., Jianna J., Aijuan Z., Lu Z., Nanqi R. 2014. "Methane production and microbial community structure for alkaline pretreated waste activated sludge". Bioresource Technology (169): 496-501.
[25] Serkan Sahinkaya, Mehmet Faik Sevimli. 2013. “Synergistic effects of sono- alkaline pretreatment on anaerobic biodegradability of waste activated sludge". Journal of Industrial and Engineering Chemistry (19): 197-206.
[26] Suschka J., Grübel K., Machnicka A. 2007. "Możliwości intensyfi kacji procesu fermentacji beztlenowej osadów ściekowych poprzez dezintegrację osadu czynnego w procesie kawitacji mechanicznej". Gaz, woda i technika sanitarna (3): 26-28.
[27] Szparkowska I. 2004. "Wykorzystanie biogazu jako niekonwencjonalnego źródła energii na obszarze Polski". EkoTechnika 1, (29): 2-5.
[28] Zawieja I., Brański M., Małkowski M. 2010. "Pozyskiwanie biogazu w procesie stabilizacji beztlenowej termicznie modyfi kowanych osadów ściekowych". Inżynieria i Ochrona Środowiska t. 13, (3): 185-196.
[29] Zawieja I., Wolny L. 2014. "Wpływ stopnia dezintegracji osadów ściekowych poddanych alkalicznej modyfi kacji na wartość jednostkowej produkcji biogazu". Inżynieria i Ochrona Środowiska t. 17, (3): 503-512.
[30] Zawieja I., Wolski P. 2013. "Wpływ chemiczno-termicznej modyfi kacji osadów nadmiernych na generowanie lotnych kwasów tłuszczowych w procesie fermentacji metanowej". Rocznik Ochrona Środowiska (15): 2054-2070.
[31] Zawieja I., Wolski P. 2012.“Effect of thermal disintegration of excess sludge on the effectiveness of hydrolysis process In anaerobic stabilization". Archives of Environmental Protection vol. 38. (1): 103-114.
[32] Zielewicz E. 2016. "Dezintegracja osadów w kontekście wzrostu produkcji biogazu". Gaz, Woda i Technika Sanitarna t. 90, (2): 69-75.
[33] Zielewicz E. 2014. "Dezintegracja osadów nadmiernych do wspomagania procesu fermentacji metanowej - teoria a praktyka". Gaz, Woda i Technika Sanitarna (4): 138-143.
[34] Zielewicz E. "Dezintegracja ultradźwiękowa i hybrydowa osadu nadmiernego; Termiczna mineralizacja osadu ściekowego". V Konferencja naukowo- techniczna, Nowogród k. Łomży, 3-5 września 2008 r. Warszawa, Wydaw. Seidel-Przywecki.
[35] Żubrowska-Sudoł M., Walczak J. 2013. "Wpływ stężenia suchej masy zagęszczonych osadów nadmiernych na efektywność pozyskiwania związków organicznych w procesie mechanicznej dezintegracji - badania wstępne". Gaz, Woda i Technika Sanitarna (11): 446-449.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 104523 "Wpływ procesu dezintegrac..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA - e-zeszyt (pdf) 2017-3 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	30.00 zł

Prenumerata

GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

360.00 zł

GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA - papierowa prenumerata roczna	432.00 zł brutto 400.00 zł netto 32.00 zł VAT (stawka VAT 8%)
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

474.00 zł

GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	552.00 zł brutto 511.11 zł netto 40.89 zł VAT (stawka VAT 8%)

552.00 zł

Zeszyt

2017-3

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma