Повышение эффективности производства биогаза из осадков сточных вод на очистных сооружениях. Предварительная подготовка и совместное сбраживание в мезофильных и термофильных условиях

Mirmasoumi S., Ebrahimi S., Saray R. K. Enhancement of biogas production from sewage sludge in wastewater treatment plant: Evaluation of pretreatment techniques and co-digestion under mesophilic and thermofilic conditions. Energy, 2018, v. 157, pp. 707-717.

Производство биометана позволяет компенсировать энергопотребление на очистных сооружениях. В этой связи при переработке осадков городских сточных вод для повышения эффективности производства биометана рассматривают различные подходы, включая варианты предварительной подготовки, совместное сбраживание и повышение температуры сбраживания. При выборе между ультразвуковой и термической предварительной обработкой предпочтение отдают термическому процессу, продолжительность которого не превышает 0,5 час. Термофильное сбраживание ведет к увеличению выхода метана на 160,8% в сравнении с мезофильными условиями. Наиболее приемлемым дополнительным субстратом считают пищевые отходы. С увеличением доли этого компонента в субстрате повышается удельный выход метана. Предварительная термическая обработка не отражается на сбраживании пищевых отходов. Термофильное сбраживание после предварительной обработки при 90оС в течение 0,5 час снижает энергозатраты в стоимостном выражении на 43,7% в сравнении с мезофильным процессом без предварительной подготовки.

 

Новый синергетический Fe(II)-Ca(II)-процесс удаления фосфора. Оптимизация извлечения фосфора

Qiu L., Zhang M., Yu X., Zheng P. A novel Fe(II)-Ca(II) synergetic phosphorus removal process: Process optimization and phosphorus recovery. Environ Sci. and Pollut. Res, 2018, v. 25, № 2, рр. 1543-1550.

Разработан новый процесс извлечения фосфора из сточных вод с использованием солей Fe(II) и Ca(II). Установлено, что ионы Fe(II) и Ca(II) характеризуются антагонистическим эффектом при молярном соотношении Fe(II)/Ca(II) менее 1:4, но синергетическим эффектом при значении молярного соотношения больше 1:4. При этом наиболее сильный синергетический эффект наблюдается при значении молярного соотношения 7:3. Оптимальные условия проведения процесса: соотношение Fe(II)/Ca(II)=3:1, молярное соотношение Fe(II)-Ca(II)-комплекс/Р_>1,5:1, рН 7,0-8,0, скорость перемешивания 100-150 об/мин. Стоимость обработки по данной схеме составляет 1,024 $/кг(Р), что на 30% меньше в сравнении с традиционным процессом. Содержание Р2О5 в осадке 32,70%.

 

Влияние солесодержания на эффективность удаление азота и структуру бактериального сообщества в биореакторах CANON с фиксированным слоем насадки с биопленкой

Garsia-Ruiz M. J., Castellano-Hinojosa A., Gonzalez-Lopec J., Osorio F. Effects of salinity on the nitrogen removal efficiency and bacterial community structure in fixed-bed biofilm CANON bioreactors. Chemical Engineering Journal, 2018, v. 347, pp. 156-164.

Сопоставлены показатели удаления азота и структуры микробного сообщества в четырех биореакторах CANON с фиксированным слоем насадки с биопленкой при различном содержании солей в сточных водах 0, 3, 25 и 45 г(NaCl)/л и времени гидравлического задержания 6 и 12 час. Исходное общее содержание азота 250 мг/л. Установлено, что изменение эффективности удаления азота при разных содержаниях солей связано с их воздействием на структуру микробного сообщества. Повышенные концентрации солей отрицательно воздействуют на Candidatus Brocardia и Nitrosomonas и в то же время способствуют развитию Marinobacter. Наблюдается адаптация Анаммокс-бактерий к концентрации NaCl 3 г/л, при этом аммоний- и нитритокисляющие бактерии резко подавляются при концентрациях 25 и 45 г/л. Эффективность удаления общего азота при времени гидравлического задержания 6 час составила 87,68; 64,25; 38,79 и 19,74% при концентрациях солей 0; 3; 25 и 45 г(NaCl)/л соответственно.

 

Оценка токсичности четырех фармацевтических препаратов до и после обработки ферратами (VI)

Patibandia S., Jiang J.-Q., Shu X. Toxicity assessment of four pharmaceuticals in aquatic environment before and after ferrate (VI) treatment. Journal of Environmental and Chemical Engineering, 2018, v. 6, № 4, рр. 3787-3797.

С использованием в качестве тест-организмов Zebrafish и Vibriofischery проведена оценка токсичности симвастатина, ивермектина, флуоксетина и окситетрациклина при концентрациях 10 и 100 мкг/л до и после обработки ферратами (VI). На примере симвастатина показано значительное снижение острой токсичности в результате обработки. При этом сами ферраты источником токсичности не являются.

 

Магнитные дезинфектанты с загруженными Ag(I) или Au(III) в виде полимерной композиции на основе тиомочевины и формальдегида для инактивации патогенных микроорганизмов в водной среде

El-Liethy M. A., Elwakeel K. Z., Ahmed M. S. Comparison study of Ag(I) and Au(III) loaded on magnetic thiourea-formaldehyde as disinfectants for water pathogenic microorganism’s deactivation. Journal of Environmental and Chemical Engineering, 2018, v. 6, № 4, рр. 4380-4390.

Магнитные дезинфектанты синтезированы полимеризацией тиомочевины и формальдегида в присутствии наночастиц магнетита с загруженными Ag(I) или Au(III). Проведены эксперименты по инактивации патогенных микроорганизмов Escherichia coli, Salmonella typhimurium и Psedomonas aeruginosa в качестве грамотрицательных бактерий и Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis и Bacilus subtilis в качестве грамположительных бактерий, а также грибов Candida albicans. Минимальная ингибирующая концентрация дезинфектанта с Ag(I) по отношению к Escherichia coli, Salmonella typhimurium, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus и Candida albicans составляет 1,5; 2,0; 1,5; 1,0 и 2,5 мг/мл (время контакта 40 мин), соответственно, в случае дезинфектанта с Au(III) значения этих показателей составляют 6,0; 4,0; 4,0; 4,0 и 6,0 мг/л соответственно. Дезинфектанты рекомендованы для инактивации патогенных микроорганизмов в воде и сточных водах.

 

Ингибирующий эффект хлортетрациклина в ходе работы схемы нитритация - анаммокс-процесс и стратегия восстановления показателей обработки сточных вод

Yao H., Li H., Zuo L. Inhibitive effects of chlortetracycline on performance of the nitritation-anaerobic ammonium oxidation (anammox) process and strategy for recovery. Journal of Environmental Sciences, 2018, v. 70, pp. 29-36.

Исследовано кратковременное и долговременное воздействие хлортетрациклина на показатели работы схемы нитритация - анаммокс-процесс. Анаммокс-процесс находит все большее практическое применение, в частности при обработке фильтрата полигонов хранения твердых бытовых отходов. При этом существуют целый ряд факторов, осложняющих реализацию процесса, включая наличие в сточных водах антибиотиков, тяжелых металлов и сульфидов, подавляющих активность анаммокс-бактерий. В ходе экспериментов, проведенных в непрерывном режиме продолжительностью 14 сут, по схеме нитритация - анаммокс-реактор при наличии в исходных сточных водах 60 мг/л хлортетрациклина удаление азота снижалось с 0,61 до 0,25 кг(N)/м3сут. При этом показатели работы схемы не удавалось восстановить даже при предварительном удалении хлортетрациклина из исходных сточных вод. Восстановление показателей обработки возможно только со свежим активным илом с повторным развитием анаммокс-бактерий.

 

Предварительная обработка сточных вод, содержащих аммонийный азот, методом осаждения струвита

Dou L.-H., Pu L., Hu Q. Study on pretreatment of ammonium-nitrogen wastewater by MAP precipitation method. Yingyong Huagong (Applied Chemical Industry), 2017, v. 46, № 8, рр. 1510-1513.

Эксперименты проведены со сточными водами химического предприятия с высоким содержанием аммонийного азота. В оптимальных условиях (MgCl2 в качестве источника Mg, рН 10,5, молярное соотношение [Р]:[N] = 1,2) эффективность удаления аммонийного азота составила 85,72%. После осаждения струвита сточные воды направляют на биологическую обработку. Высокая чистота полученного струвита подтверждена сканирующим электронным микроскопом и рентгено-дифракционным анализом.

 

Выбор экономичного источника магния для кристаллизации струвита в псевдоожиженном слое

Wang J., Ye X., Zhang Z. et al. Selection of cost-effective magnesium sources for fluidized struvite crystallization. Journal of Environmental Sciences, 2018, v. 70, pp.144-153.

Кристаллизация струвита рассматривается в качестве перспективного способа извлечения фосфора из сточных вод. Практическое применение процесса, однако, ограниченно, в том числе из-за высокой стоимости Mg-содержащего компонента. Представлены технико-экономические показатели работы пилотной установки кристаллизации струвита в псевдоожиженном слое, где для получения струвита из сточных вод свинофермы сопоставлено использование пяти различных источников Mg (MgCl2, MgSO4, MgO, Mg(OH)2, маточный раствор). Эффективная работа реактора псевдоожиженного слоя возможна при рН 8,5 и молярном соотношении [Mg]/[P] = 1,5. Выбор наиболее экономичного источника Mg зависит от стоимости реагентов и Mg-сырья. Малорастворимые источники Mg предпочтительны при более высокой стоимости NaOH, высокорастворимые источники Mg предпочтительны при высокой стоимости HNO3. Показана экономическая оправданность маточного раствора в качестве источника Mg только в случае, если расстояние до участков удаления ортофосфатов и кристаллизации струвита не превышает 40 и 270 км соответственно.

 

Возможность обработки сточных вод, содержащих органические вещества и азот, по схеме адсорбция - биодеградация в анаэробном SBR-реакторе

Li W.-R., Duan Y., Zhao Y. et al. The feasibility of treatment for organic and nitrogenous wastewater by adsorption-biodegradation anaerobic sequencing batch reactor (AB-ASBR). Yingyong Huagong (Applied Chemical Industry), 2017, v. 46, № 11, рр. 2183-2187.

Схема адсорбция - биодеградация в анаэробном SBR-реакторе разработана для снижения ХПК и удаления NH4-N и NO2-N в анаэробных условиях. В ходе экспериментального периода продолжительностью 350 сут исходные концентрации ХПК, NH4-N и NO2-N составляли 3000, 550 и 320 мг/л соответственно. Эффективность удаления ХПК, NH4-N и NO2-N составила 95, 90 и 95% соответственно. С использованием сканирующего электронного микроскопа подтверждено преобладание анаммокс-бактерий в гранулированном активном иле на стадии биодеградации, что свидетельствует об успешном запуске Анаммокс-процесса в анаэробном SBR-реакторе.

 

 

Гетерогенный процесс Фентона в реакторе с фиксированным слоем мезопористого угля с иммобилизованными наночастицами Fe

Shao Y., Chen H. Heterogeneous Fenton oxidation of phenol in fixed-bed reactor using Fe nanoparticles embedded within ordered mesoporous carbons. Chemical Engineering Research and Design, 2018, v. 132, pp. 57-68.

Эксперименты по деструкции фенола в гетерогенном процессе Фентона в модельных сточных водах проведены в реакторе с фиксированным слоем мезопористого угля с иммобилизованными наночастицами Fe в качестве катализатора. Катализатор охарактеризован рентгено-дифракционным анализом, сканирующим электронным микроскопом, микроскопией проникающих электронов, инфракрасной спектроскопией с преобразованием Фурье и рентгенофлуоресцентной спектроскопией. В непрерывном режиме работы в течение 39 часов работы степень конверсии фенола сохранялась на уровне 99%.

 
Страница 6 из 7

mvkniipr ru 

Российская ассоциация водоснабжения и водоотведения

confer 2019 04 19 200х200

Yakovlev 2019 200x100

WST19 200x300

Конференция итог

VAK2