Стабилизация и концентрирование мочи для производства удобрений

Senecal J., Vinneras B. Urea stabilization and concentration for urine-diverting dry toilets: Urine dehydration in ash. Science of the Total Environment, 2017, v. 586, pp. 650-657.

Человеческие экскременты содержат те же самые азот, фосфор и калий, что и N-P-K-удобрения. Вместе с тем до сегодняшнего дня их рассматривают в основном как отходы, создающие экологические проблемы. Не меньшего масштаба экологические проблемы связаны с применяемыми в сельском хозяйстве удобрениями. Таким образом, использование мочи в качестве удобрения может снизить остроту обоих проблем. Сложностью является низкая концентрация биогенов в моче в сравнении с промышленными удобрениями. Разработан способ увеличения концентрации азота в моче с 0,6 до 6% путем обезвоживания с получением ценного сухого удобрения, позволяющий устранить жидкие стоки из унитазов. Способ предусматривает использование санузлов контейнерного типа для сбора, хранения, обработки и уменьшения объема мочи в контейнере. Свежую мочу при 35 и 65 оС смешивали с древесными опилками для подщелачивания и ингибирования каталитической активности фермента уреазы при гидролизе мочевины до аммиака. В данной системе происходит 95%-ное сокращение объема с сохранением 90% азота. Получаемый сухой продукт содержит N, P, K на уровне 7,8; 2,5 и 10,9%, что сравнимо с промышленными удобрениями.

 

Обеззараживание сточных вод способом двухступенчатого хлорирования

Yu L., Mengting Y., Xiangru Z. et al. Two-step chlorination: A new approach to disinfection of a primary sewage effluent. Water Research, 2017, v. 108, pp. 339-347.

В КНР разрабатывается способ двухступенчатого хлорирования для обеззараживания сточных вод. Сообщается о результатах исследований обеззараживания городских сточных вод на одних из крупнейших в мире очистных сооружениях в Гонконге производительностью 2,0×106 м3/сут. Состав сточных вод: рН - 7,05, NH4+-N - 23,9 мг/л, растворимый органический углерод - 23,7 мг/л, взвешенные вещества - 40 мг/л, концентрация Escherichia coli 0,9×106-22,7×106 КОЕ/100 мл. Сопоставлены степень инактивации Escherichia coli в сточных водах после первичной обработки при двухступенчатом хлорировании и традиционном однократном хлорировании с использованием в качестве дезинфектанта гипохлорита натрия. В двухступенчатом режиме максимальная эффективность инактивации достигается в случае интервала между первым хлорированием в начале процесса и вторым хлорированием, спустя 19 сек после первого хлорирования. Соотношение доз дезинфектанта при первом и втором хлорировании составляет 5:1. При двухступенчатом хлорировании степень инактивации повышается на 0,81 log (расход гипохлорита натрия 4,0 мг/л, продолжительность процесса 30 мин) и на 1,02 log (расход гипохлорита натрия 6,0 мг/л, продолжительность процесса 15 мин). Отмечается снижение расхода гипохлорита натрия при двухступенчатом хлорировании для достижения той же степени инактивации патогенов на 16,7%. В программе дальнейших работ предусмотрено исследование механизма повышения эффективности инактивации при двухступенчатом хлорировании, а также изучение перспектив многоступенчатого хлорирования и влияния кратности хлорирования на образование побочных продуктов обеззараживания воды.

 

Применение гипохлорита натрия для обеззараживания на станциях водоподготовки

Wei H. Application of sodium hypochlorite disinfection system in water plant. Zhongguo Jishui Paishui (China Water and Wastewater), 2017, v. 33, № 17, рр. 46-49.

На станции водоподготовки Цзяндун, КНР, на стадии обеззараживания воды произвели замену жидкого хлора гипохлоритом натрия. В результате стабилизировалось содержание остаточного хлора, снизилось образование побочных продуктов обеззараживания. В присутствии гипохлорита натрия усилился коагуляционный эффект очистки воды. Обращение с гипохлоритом натрия проще и безопаснее, стоимость обеззараживания, однако, несколько возросла.

 

Анаэробная биодеградация фармацевтических препаратов. Новый взгляд на бактерии, деградирующие фармацевтические препараты

Martins M., Sanches S., Pereira I. A. C. Anaerobic biodegradation of pharmaceutical compounds. New insight into the pharmaceutical-degrading bacteria. Journal of Hazardous Materials, 2018, v. 357, pp. 289-297.

Антибиотики и гормональные препараты относятся к наиболее распространенным органическим микрозагрязнениям водной среды. Выявлены анаэробные микроорганизмы, способные подвергать деградации ципрофлоксацин, 17бета-эстрадиол и сульфаметоксазол. Ципрофлоксацин подвергается эффективной биодеградации (до 80%) как в нитратовосстановительных, так и сульфатовосстановительных условиях. В то же время 17бета-эстрадиол подвергается биодеградации (84%) только в нитратовосстановительных условиях. Биодеградация сульфаметоксазола в условиях экспериментов не происходила. Ципрофлоксациндеградирующее сообщество бактерий представлено видами Comamonas, Arcobacter, Dysgonomonas, Macellibacteroides, Actinomyces. Деградацию 17бета-эстрадиола обеспечивают виды Comamonas и Castellaniella. В сульфатовосстановительных условиях деградацию ципрофлоксацина осуществляют бактерии видов Desulfovibrio, Enterococcus и Peptostreeptococcus. Важно отметить, что деструкция препаратов протекала даже при отсутствии дополнительного источника углерода.

 

Кинетика и механизм деструкции фармацевтических препаратов и средств личной гигиены в подземной воде пероксидисульфатом, активированным металлическим железом

Li A., Wu Z., Hou S. et al. Kinetics and mechanism of the degradation of PPCPs by zero-valent iron (Fe0) activated peroxydisulfate (PDS) system in groundwater. Journal of Hazardous Materials, 2018, v. 357, pp. 207-216.

Исследованы кинетика и механизм деструкции карбамазепина, ацетаминофена и сульфаметоксазола в чистой воде и подземной воде пероксидисульфатом, активированным металлическим железом. Степень деструкции препаратов в чистой воде составила за 10 мин 85,4; 100 и 73,1% соответственно. Механизм деструкции основывается на взаимодействии с гидроксильными, сульфатными и кислородными радикалами. В подземной воде эффективность деструкции повышается, что связывают с присутствием сульфатов и хлоридов. Значение константы скорости деструкции первого порядка возрастает с 0,021; 0,242 и 0,013 мин-1 до 0,239; 2,536 и 0,259 мин-1, соответственно, при концентрациях сульфатов и хлоридов в подземной воде на уровне 100 и 10 мг/л соответственно.

 

Анаэробная обработка сточных вод в двухступенчатом насадочном реакторе с гранулами из геля поливинилового спирта в качестве носителя биопленки

Pandey S., Sarkar S. Anaerobic treatment of wastewater using a two-stage packed-bed reactor containing polyvinyl alcohol gel beads as biofilm carrier. J. Environ. Chem. Eng, 2017, v. 5, № 2, рр. 1575-1585.

Анаэробная обработка сточных вод является привлекательной альтернативой аэробной обработке с преимуществами меньшего энергопотребления и образования осадков. При этом двухступенчатая конфигурация процесса обеспечивает более высокие показатели очистки сточных вод и большую устойчивость процесса к изменению рабочих условий, таким, например, как повышение нагрузки по органическим веществам. Спроектирована двухступенчатая анаэробная установка для обработки сточных вод при мезофильной температуре, состоящая из работающих последовательно ацидогенного и метаногенного насадочных реакторов. В каждом из них в качестве носителя биопленки (из консорциума различных микроорганизмов) использованы шарики из геля поливинилового спирта. В данной двухступенчатой системе достигается снижение ХПК сточных вод на уровне 89% при производительности по метану 0,08 л (СН4)/л(реактора)сут. После выхода на стабильный режим работы в сточных водах после ацидогенного реактора соотношение концентраций пропионовой и уксусной кислот составляет 0,2. При шоковом понижении температуры сточных вод в течение 60 сут снижение ХПК уменьшилось до 33% с соответствующим уменьшением выхода метана в результате изменения структуры консорциума микроорганизмов. После восстановления мезофильной температуры системы вышла на стабильные показатели работы через 28 сут.

 

 

Влияние температуры сжигания на свойства золы осадков сточных вод в качестве добавки к вяжущему материалу

Vouk D., Nakic D., Stirmer N., Cheeseman C. Influence of combustion temperature on the performance of sewage sludge ash as a supplementary cementitious material. Journal of Material Recycling and Waste Management, 2018, v. 20, № 3, рр. 1458-1467.

Исследованы свойства золы от сжигания сточных вод в качестве добавки к цементу в строительном растворе. Опыты проведены в Хорватии с пробами осадков сточных вод двух очистных сооружений. Проанализировано изменение свойств и состава золы в зависимости от изменения температуры сжигания (800, 900 и 1000оС). Наиболее благоприятной является температура 900 оС. В этом случае при добавке к цементу до 30% золы предел прочности на сжатие и изгиб цементной смеси снижается на 8% на каждые 10% добавленной золы. В результате при добавке до 20% золы к цементу качество получаемого строительного раствора соответствует техническому регламенту.

 

La-модифицированные водопроводные осадки для иммобилизации фосфора с целью предотвращения эвтрофикации

Wang C., Wu Y., Wang Y. et al. Lanthanum-modified drinking water treatment residue for initial rapid and long-term equilibrium immobilization to control eutrophication. Water Research, 2018, v. 137, pp. 173-183.

Разработан способ быстрой и долговременной иммобилизации фосфора с использованием La-модифицированных водопроводных осадков. Исследован механизм иммобилизации фосфора и токсичность материала по отношению к улиткам Bellamya aeruginosa (экспозиция в течение 120 сут). Содержание La в материале на уровне 5% обеспечивает необходимые показатели иммобилизации фосфора и не оказывает токсического действия на тест-организмы.

 

Применение монохлорамина для обработки сточных вод с целью повторного использования. Биостабильность во время транспортировки и биозагрязнение обратноосмотических мембран

Farhat N. M., Loubineaud E., Prest E. I. et al. Application of monochloramine foe wastewater reuse: Effect on biostability during transport and biofouling in RO membranes. Journal of Membrane Science, 2018, v/ 551, pp. 243-253.

Для предотвращения биозагрязнения обратноосмотических мембран проводят хлорирование поступающей на очистку обратным осмосом воды. Контакт с хлором, однако, сокращает срок службы мембран. В этой связи в качестве альтернативы предложена обработка сточных вод монохлорамином. Исследована биостабильность обработанной таким образом сточной воды после мембранного биореактора при ее транспортировке на расстояние 13 км до обратноосмотической установки, а также эффективность обработки монохлорамином для предотвращения загрязнения обратноосмотических мембран. Показана эффективность обработки при условии поддержания в воде необходимого остаточного содержания монохлорамина.

 

Влияние бромидов и иодидов на хлорирование диклофенака. Ускоренное хлорирование и повышенное образование побочных продуктов обеззараживания воды

Dong H., Qiang Z., Yuan X., Luo A. Effects of bromide and iodide on the chlorination of diclofenac: Accelerated chlorination and enhanced formation of disinfection by-products. Separation and Purification Technology, 2018, v. 193, pp. 415-420.

Определены значения кажущейся константы скорости взаимодействия диклофенака со свободными хлором, бромом и иодом. Значение константы скорости взаимодействия со свободным бромом составляет 9320 М-1 с-1, что в 3680 и 3,2 раза выше в сравнении со свободными хлором и йодом соответственно. Значение константы скорости взаимодействия со свободным хлором в большей мере зависит от величины рН. Присутствие бромидов и иодидов повышает образование побочных продуктов обеззараживания воды и изменяет их состав. Так в присутствии 50 мкМ бромидов или иодидов образование побочных продуктов обеззараживания воды повышается с 67,2 до 292,0 и 87,3 мкг/л соответственно. При этом происходит смещение от хлорированных к бромированным и иодированным побочным продуктам обеззараживания воды. В присутствии бромидов и иодидов трансформация диклофенака при хлорировании происходит по механизму гидроксилирования, декарбоксилирования и реакций замещения. Из-за повышенного образования побочных продуктов обеззараживания воды необходимо удаление бромидов и иодидов из исходной воды, содержащей фармацевтические препараты, перед ее хлорированием.

 
Страница 25 из 27

vstmag engfree 200x100 2

mvkniipr ru

Российская ассоциация водоснабжения и водоотведения

Конференция итог

ecw20 200 300

VAK2