Badania kofermentacji osadów ściekowych z tłuszczami odpadowymi w oczyszczalni ścieków w Brzegu

• Autorzy: Gazda M. , Rak A. , Sudak M.

Warianty tytułu

EN

Research on cofermentation of sewage sludge with waste fats for the wastewater treatment plant in Brzeg

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono analizę funkcjonowania instalacji kofermentacji osadów ściekowych z tłuszczami odpadowymi pochodzącymi z odtłuszczania ścieków przemysłowych pochodzących z zakładu tłuszczowego. W okresie dwóch lat (2008-2009) prowadzono badania efektywności procesu kofermentacji mierzonego ilością otrzymanego biogazu oraz wpływu ilości dozowanego tłuszczu odpadowego na przebieg procesu fermentacji mieszaniny osadu ściekowego i tłuszczu odpadowego. Proporcja objętościowa pomiędzy fermentowanym osadem i tłuszczem odpadowym wynosiła średnio 10:1. Maksymalna jednorazowa proporcja wyniosła 4:1 (tłuszcz stanowił 25% wsadu). W zależności od ilości dozowanego tłuszczu ilość wytwarzanego biogazu wzrastała nawet o 80% więcej niż w przypadku fermentacji tylko osadu ściekowego. W okresie badawczym uzyskano dodatkowo średnio 107 m3 biogazu na każdą 1 Mg tłuszczu dozowanego do komór fermentacyjnych. Taka ilość biogazu pozwala na wyprodukowanie dodatkowo 180 kW energii elektrycznej i około 2,8 kW odzyskanej ze spalin energii cieplnej. Ustalono, że przyrost ilości wytwarzanego biogazu uzależniona jest nie tylko od proporcji dozowanego tłuszczu odpadowego, lecz także od jego właściwości. Za-obserwowano, że gdy dozowano tłuszcz w którym rozpoczęły się już procesy rozkładu związków organicznych (tzw. tłuszcz zagniły) to wzrastała ilość biogazu. Świadczy to o tym, że taka mieszanina osadu i tłuszczu była bardziej przyswajalna dla bakterii metanowych odpowiedzialnych za efektywność procesu fermentacji. Osad po fermentacji cechował się stabilnymi właściwościami: odczyn 7,0-7,4 pH, zasadowość ogólna 72-99 val∙m-3. W wyniku prowadzenia procesu kofermentacji stopień mineralizowania osadu przefermentowanego zmniejsza się z 40% do 33%, co można odczytać jako negatywny aspekt prowadzonego procesu ko-fermentacji. Dwuletnia eksploatacja instalacji pokazała, iż kofermentacja tłuszczy odpadowych jest bardzo efektywna w procesie produkcji biogazu, co wiąże się z zwiększeniem opłacalności prowadzonego procesu. Obciążanie komór WKFz nawet dużymi dawkami tłuszczy nie zaburzało procesu fermentacji osadu ściekowego.

EN

The article presents the analysis of operation of sewage sludge cofermentation with waste fats coming from de-fattening process of industrial sewage generated in fat production facilities. Within the period of two years (2008- 2009) analyses of the co-fermentation process efficiency have been carried out measured by the volume of generated biogas as well as the analysis of influence of the amount of waste fat used on the sewage sludge and waste fat mixture fermentation process. The average volume proportion between the fermented sludge and waste fat was 10:1. The maximum ratio was 4:1 (fat constituted 25% of batch). Depending on the amount of dosed fat the biogas fermentation was increased even by 80% in comparison to the case where only sewage sludge was fermented. During the examination period 107 m3 of biogas in average have been additionally achieved, for each 1 Mg of fat added into the fermentation chambers. Such volume of biogas allows for generation of additional 180kW of electric energy and approx. 2,8 KW of heat energy recovered from exhaust fumes. It was agreed that the increase of generated biogas volume depends not only on the ratio of dosed waste fat but also on its characteristics. It was observed that in case of dosing fat in which organic matters biodegradation processes had been already started the volume of biogas was increased. It demonstrates that such mixture of sludge and fat was more acceptable for methane bacteria responsible for fermentation process effectiveness. Sludge after fermentation is characterized by stable parameters: pH 7,0-7,4, basicity 72-99 val·m-3. During co-fermentation process the mineralization degree of fermented sludge decreases from 40% to 33% which can be taken as negative aspect of this process. A two-year operation of this installation proved that waste fat co-fermentation is very effective in biogas production which in effect provides higher cost-effectiveness of this process. Loading chambers even with big portions of fat did not interfere the sewage sludge fermentation.

Słowa kluczowe

PL

oczyszczalnie sciekow; Oczyszczalnia Sciekow Brzeg; osady sciekowe; tluszcze odpadowe; wspolfermentacja; produkcja biogazu

• Wydawca: -
• Czasopismo: Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich
• Rocznik: 2012
• Numer: 3/III
• Opis fizyczny: s.79-90,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Gazda M.

• Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji w Brzegu, ul.Wolności 15, 49-300 Brzeg

autor

Rak A.

• Wydział Mechaniczny, Politechnika Opolska, ul.Mikołajczyka 5, 45-271 Opole

autor

Sudak M.

• Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji w Brzegu, ul.Wolności 15, 49-300 Brzeg

Bibliografia

• Barbusiński K. Leksykon biotechnologii środowiska. PWN Warszawa 1993.
• Bartoszewski K. Kontrola przebiegu procesu fermentacji osadów w komorach fermentacyjnych. Problemy gospodarki osadowej w oczyszczalniach ścieków. I Międzynarodowa KonferencjaNaukowo-Techniczna. Częstochowa 1995.
• Bień J., Matysiak B., Wystalska K. Stabilizacja i odwodnienie osadów ściekowych. Wyd. Politechniki Częstochowskiej 1999.
• Dymaczewski Z., Oleszkiewicz J.A., Sozański M.M. Poradnik eksploratora oczyszczalni ścieków, PZIT Poznań 1997.
• Laboratorium PWIK Brzeg. Wyniki badania osadów ściekowych w okresie 2008-2009. PWIK Brzeg.
• Oleszkiewicz J. Gospodarka osadami ściekowymi. Poradnik decydenta. LEM s.c., Kraków 1998.
• Sikorski M., Bauman-Kaszubska H. Gospodarka osadami ściekowymi w świetle krajowych i zagranicznych regulacji prawnych. Wiadomości melioracyjne i łąkarskie nr 4(415)/2007,s. 189,
• Ustawa o odpadach. Ustawa o odpadach z dnia 27 kwietnia 2001. Tekst jednolity: Dz. U. Nr 39/2007, poz. 251 z późn. zm.).
• Wriege-Bechtold A., Barjenbruch M., Sieker C., Peter-Fröhlich A., Heinzmann B. and Lengemannb B. Production of energy by co-fermentation with contents from fat separators. Journalof Water and Climate Change; Vol 1 No 4 pp 251–257, IWA Publishing 2011.
• Valladão A.,B.,G., Sartore P.,E, Freire D.,M.,G. and Cammarota M.,C. Evaluation of different pre-hydrolysis times and enzyme pool concentrations on the biodegradability of poultryslaughterhouse wastewater with a high fat content. Water Science & Technology—WSTVol 60 No 1 s 243–249 IWA Publishing 2009.
• Zajada A., Kuglarz M., Mrowiec B. Metanogenezy w warunkach współfermentacji osadów ściekowych i bioodpadów kuchennych. Nauka Przyroda Technologie, Tom 5, Zeszyt 4, Wyd. Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu 2011.