Search
prof. dr hab. inż. Jacek Mąkinia
Employment
- Head of Department at Department of Sanitary Engineering
- Professor at Department of Sanitary Engineering
Publications
Filters
total: 188
Catalog Publications
Year 2010
-
Mathematical Modelling and Computer Simulation of Activated Sludge Systems
PublicationPrzegląd systemów osadu czynnego. Rozwój modeli procesu osadu czynnego. Podstawowe definicje z zakresu modelowania matematycznego i symulacji komputerowej. Proces budowy modelu (model biokinetyczny, hydrodynamiczny, transferu tlenu, temperatury). Modelowanie procesów biochemicznych zachodzących w systemach osadu czynnego. Organizacja badań symulacyjnych. Praktyczne zastosowania modeli osadu czynnego.
-
Modeling organic nitrogen conversions in activated sludge bioreactors
PublicationOpracowano model przemian azotu organicznego (Norg)jako rozszerzenie Modelu Osadu Czynnego Nr 2d (ASM2d). Nowy model zawiera trzy frakcje Norg: rozpuszczoą, koloidalną i zawesinową. Każda frakcja została podzielona na dwie podfrakcje - rozkładalną i nierozkładalną. Model został zweryfikowany w oparciu o wyniki badań eksperymentalnych w oczyszczalni ścieków Gdańsk-Wschód.
-
The role of slowly biodegradable substrate in a full-scale biological nutrient removal activated sludge systems
PublicationThis paper contains futher results obtained at ''Wschod'' WWTP in Gdańsk under transient conditions (spring season) and comparation of similar experiments carried out at a recently upgraded ''Debogorze'' WWTP in Gdynia. The removal of colloidal and particulate fractions resulted in similar effects (reduced process rates) at both plants. For example, the initial denitrification rates (NUR1) were up to 30% lower during the ''conventional''...
-
Wewnętrzne i zewnętrzne źródła węgla organicznego dla wspomagania efektywności procesu denitryfikacji
PublicationCelem prezentowanych badań było określenie wpływu dozowania różnych zewnętrznych źródeł węgla organicznego na efektywność usuwania związków biogennych metodą osadu czynnego. W doświadczeniach zastosowano ścieki oczyszczone mechanicznie (bez podczyszczania, podczyszczone w procesie koagulacji/flokulacji) oraz "konwencjonalne" (kwas octowy, etanol) i "alternatywne" (odpady poprodukcyjne z gorzelni) źródła zewnętrznego węgla organicznego.
-
Wewnętrzne i zewnętrzne źródła węgla organicznego dla wspomagania efektywności procesu denitryfikacji
PublicationEfektywność procesu denitryfikacji i podwyższonego biologicznego usuwania fosforu w oczyszczalniach z biologicznym usuwaniem związków biogennych zależy w znacznym stopniu od dostępności związków węgla organicznego. Celem prezentowanych badań było określenie wpływu dozowania różnych zewnętrznych źródeł węgla organicznego na efektywność usuwania związków biogennych metodą osadu czynnego. W doświadczeniach zastosowano ścieki oczyszczone...
Year 2009
-
Charakterystyka i pochodzenie rozpuszczonego i koloidalnego azotu organicznego w odpływach z komunalnych oczyszczalni ścieków
PublicationW pracy przedstawiono wyniki badań wykonanych w ośmiu komunalnych oczyszczalniach ścieków z biologicznym usuwaniem związków biogennych zlokalizowanych w Polsce północnej. Celem przeprowadzonych badań było określenie charakterystyki i pochodzenia rozpuszczonego oraz koloidalnego azotu organicznego zawartego w ściekach oczyszczonych biologicznie, a także identyfikacja czynników wpływających na wielkość stężenia tych frakcji azotu...
-
Combining Computational Fluid Dynamics with a Biokinetic Model for Predicting Ammonia and Phosphate Behavior in Aeration Tanks
PublicationThe aim of this study was to use computational fluid dynamics for predicting the behavior of reactive pollutants (ammonia and phosphate) in the aerobic zone of the bioreactor located at the Wschod wastewater treatment plant in Gdansk, Poland. The one-dimensional advection-dispersion equation was combined with simple biokinetic models incorporating the Monod-type expressions as source terms for the two pollutants. The problem was...
-
Comparison of the Effects of Conventional and Alternative External Carbon Sources for Enhancing of the Denitrification Process
PublicationFood industry effluents are considered a potential alternative for methanol when seeking external carbon sources to enhance denitrification in municipal wastewater treatment plants (WWTPs). The aim of this study was to determine the immediate effects of dosing different carbon sources on the denitrification capability of process biomass from the "Wschod" WWTP in Gdansk (northern Poland). Five carbon sources, including settled wastewater,...
-
Fractionation and origin of dissolved and colloidal organic nitrogen in BNR plant effluent
PublicationThe characteristics of effluent dissolved and colloidal organic nitrogen (DON and CON) as well as their origin, fate and biodegradability in wastewater treatment plants and receiving waters were identified as the major issues that limit the ability to achieve low total N in the effluent. This study presents the results of a comprehensive survey, which was conducted in eight biological nutrient removal (BNR) WWTPs in northern Poland....
-
Industrial wastewater as an external carbon source for optimization of nitrogen removal at the "Wschod" WWTP in Gdansk (Poland)
PublicationCarbon source alternatives for denitrification belong to the highest research area priorities as they allow to optimize N removal within the existing capacities. In particular, some food industry effluents appear to be good candidates for such alternatives due to their high C/N ratios and high content of readily biodegradable organic fraction. The aim of this study was to determine the immediate effects of dosing different types...
-
Nitrogen transformations and mass balances in anaerobic/anoxic/aerobic batch experiments with full-scale biomasses from BNR activated sludge systems.
PublicationThe aim of this study was to investigate nitrogen mass balances occurring inside full-scale BNR activated sludge systems, with special attention to colloidal and dissolved organic nitrogen (CON and DON) transformations. For this purpose, laboratory experiments were carried out using process biomass from two large BNR plants in northern Poland. Two parallel batch reactors were operated in a 3-phase (anaerobic/anoxic/aerobic) cycle....
-
Nitrogen transformations and mass balances in anaerobic/anoxic/aerobic batch experiments with full-scale biomasses from BNR activated sludge systems.
PublicationThe aim of this study was to investigate nitrogen mass balances occurring inside full-scale BNR activated sludge systems, with special attention to colloidal and dissolved organic nitrogen (CON and DON) transformations. For this purpose, laboratory experiments were carried out using process biomass from two large BNR plants in northern Poland. Two parallel batch reactors were operated in a 3-phase (anaerobic/anoxic/aerobic) cycle....
-
Przemiany azotu organicznego w komorach osadu czynnego z biologicznym usuwaniem związków biogennych
PublicationW pracy przedstawiono wyniki badań analiz przemian koloidalnego i rozpuszczonego azotu organicznego (CON i DON) zachodzących komorach osadu czynnego z biologicznym usuwaniem związków biogennych. W tym celu wykonano pomiary w skali technicznej (profile w komorach osadu czynnego) oraz badania laboratoryjnych reaktorach nieprzepływowych z osadem pobranym z dwóch oczyszczalni komunalnych zlokalizowanych w północnej Polsce (Gdańsk -...
-
The potential of enhancing denitrification in the activated sludge process with by-products from the alcohol production
PublicationIn this study, by-products from the alcohol production were examined in terms of their potential application as external carbon sources for enhancing denitrification in biological nutrient removal systems. Three kinds of experimental assays were used to compare the effects of the by-products with other external carbon sources (ethanol and acetic acid) and the settled wastewater. Based on the results obtained, it appears that one...
-
The role of particulate and colloidal substrate in biological nutrient removal activated sludge systems
PublicationThe authors investigated COD fractionation according to the physical state (soluble/colloidal/particulate) in four wastewater treatment plants (WWTPs) in northern Poland. It was found that particulate and colloidal organic compounds constituted up to 70% of total COD. On the other hand, according to literature data, municipal wastewater contains readily and slowly biodegradable substrates in the amount of approximately 10-30% and...
-
Utilization of internal carbon sources by a full-scale process biomass for denitrification and EBPR
PublicationDla zwiększenia efektywności denitryfikacji i zintegrowanych biologicznych procesów usuwania fosforu (z ang. EBPR) w ramach istniejących możliwości technologicznych komunalnych oczyszczalni ścieków, zaleca się korzystać z odpowiednich źródeł węgla. Ze względu na wysokie koszty zakupu konwencjonalnych źródeł węgla i wymagany (zazwyczaj) okres adaptacji mikroorganizmów biorących udział w oczyszczaniu ścieków, zwrócono uwagę na możliwość...
Year 2008
-
Analyzing and improving a mechanistic model for the Microthrix parvicella in activated sludge systems
PublicationW pracy przedstawiono wyniki estymacji parametrów dla mechanistycznego modelu bakterii Microthrix parvicella w systemach osadu czynnego. W tym celu wykorzystano dane z oczyszczalni ścieków w Szwajcarii oraz wyniki dodatkowych badań laboratoryjnych w reaktorze nieprzepływowym. Model właściwie prognozował szybkość poboru tlenu (mierzoną dla różnych substratów) oraz zawartść bakterii Microthrix w biomasie osadu czynnego.
-
Effects of different hydraulic models on predicting longitudinal profiles of reactive pollutants in activated sludge reactors
PublicationW pracy przedstawiono wpływ dyspersji na prognozowanie stężeń azotu amonowego w komorach osadu czynnego w oczyszczalni ścieków Gdańsk-Wschód. W tym celu wykorzystano jednowymiarowe równanie adwekcji-dyspersji z członem źródłowym (szybkością nitryfikacji). Współczynnik dyspersji został wyznaczony na podstawie pomiarów znacznika fluoroscencyjnego. Model został zweryfikowany w oparciu o pomiary stężeń azotu w 6 sekcjach komory tlenowej...
-
Effluent dissolved organic nitrogen (DON) studies in Poland
PublicationW pracy przedstawiono wyniki badań prowadzonych w 8 komunalnych oczyszczalniach ścieków w Polsce północnej. Badania obejmowały pomiar stężeń różnych frakcji azotu organicznego po części mechanicznej oraz w odpływie z oczyszczalni, profile podłużne stężeń wewnątrz komór osadu czynnego, a także analizę czyników wpływających na stężenia rozpuszczonego azotu organicznego w odpływie z badanych oczyszczalni.
-
Estimation of autotrophic maximum specific growth rate constant-experience from the long-term operation of a laboratory-scale Sequencing Batch Reactor System
PublicationW pracy wykorzystano wyniki badań z długookresowej eksploatacji laboratoryjnego reaktora typu SBR do estymacji stałej szybkości przyrostu bakterii nitryfikacyjnych. Badania obejmowały zarówno pomiary empiryczne (doświadczenia przy niskim stosunku substratu do biomasy) oraz symulacje komputerowe. Do symulacji dynamicznych wykorzystano jedną wartość współczynnika = 1,2 1/d, pomimo różnych wartości mierzonych jednostkowych szybkości...
-
Nitrogen speciation in wastewater treatment plant influents and effluents - the US and Polish case studies
PublicationW pracy badano stężenia rozpuszczonego węgla organicznego i rozpuszczonego azotu organicznego. W badanych oczyszczalniach amerykańskich ta forma azotu stanowiła 56-95% azotu organicznego, podczas gdy w polskich oczyszczalniach udział ten był znacznie niższy i wynosił 19-62%.
-
Porównanie tradycyjnych i alternatywnych źródeł węgla zewnętrznego dla poprawy efektywności procesu denitryfikacji
PublicationW opracowaniu przedstawiono wyniki doświadczeń laboratoryjnych nad zastosowaniem wybranych ścieków przemysłowych jako zewnętrzne źródło węgla organicznego w procesie denitryfikacji w komorach osadu czynnego. Uzyskane wyniki potwierdziły, że badane ścieki przemysłowe z gorzelni, browaru i zakładu przetwórstwa rybnego mogą służyć jako alternatywne źródło węgla dla poprawy efektywności procesu denitryfikacji w komunalnych oczyszczalniach...
Year 2007
-
Effects of dispersion on predicting longitudinal concentration profiles in activated sludge reactors
PublicationW pracy przedstawiono wpływ dyspersji na prognozowanie stężeń azotu amonowego w komorach osadu czynnego w oczyszczalni ścieków Gdańsk-Wschód. W tym celu wykorzystano jednowymiarowe równanie adwekcji-dyspersji z członem źródłowym (szybkością nitryfikacji). Współczynnik dyspersji został wyznaczony na podstawie pomiarów znacznika fluoroscencyjnego. Model został zweryfikowany w oparciu o pomiary stężeń azotu w 6 sekcjach komory tlenowej...
-
Improving denitrification efficiency at the "Wschod" WWTP in Gdansk (Poland) - effects of different carbon sources
PublicationCelem badań było określenie wpływu dawkowania trzech różnych źródeł węgla (ścieków po oczyszczaniu mechanicznym, metanolu, ścieków gorzelnianych) na szybkość denitryfikacji, mierzoną w warunkach laboratoryjnych z osadem czynnym z oczyszczalni ścieków Gdańsk-Wschód. Największą szybkość procesu (4.8-5.2 mgN/(g*h)) zaobserwowano dla ścieków przemysłowych. Dodatkowo przeprowadzono badanie długości fazy adaptacji osadu do metanolu w...
-
Nitrogen speciation in wastewater treatment plant influents and effluents - the US and Polish case studies
PublicationW pracy przedstawiono wyniki pomiarów różnych frakcji azotu w dopływachi odpływach z trzech konwencjonalnych oczyszczalni ścieków w stanie Illinois (USA) i czterech wysokoefektywnych oczyszczalni w północnej Polsce. Azot organiczny rozpuszczony był dominującą frakcją (56-95%) azotu ogólnego w odpływach z oczyszczalni amerykańskich, podczas gdy w odpływach z oczyszczalni polskich stanowił mniej istotną frakcję (19-62%). W jednym...
Year 2006
-
Communication and public participation in integrated water resources management in accordance with the European Water Framework Directive (Poland)
PublicationW pracy przedstawiono proces komunikacji i udziału społeczeństwa we wdrażaniu Ramowej Dyrektywy Wodnej UE w Polsce na podstawie dokumentu opracowanego przez Ministerstwo Środowiska jak również projektu pilotowego realizowanego przez Regionalne Zarządy Gospodarki Wodnej w Gliwicach i Krakowie.
-
Comparison of two model concepts for simulation of nitrogen removal at a full-scale biological nutrient removal pilot plant
PublicationCelem badań było porównanie zdolności predykcyjnych dwóch mechanistycznych modeli procesu osadu czynnego (ASM1 i ASM3). W tym celu wykorzystano bazę danych empirycznych z pilotowej oczyszczalni ścieków Gummerwald w Hanowerze (Niemcy). Oba badane modele prognozowały szczytowe stężenia azotu amonowego na poziomie >8 gN/m3 w ciągu, którego obciążenie hydrauliczne wzrastało czterokrotnie w porównaniu do okresu bezdeszczowego. Prognozowany...
-
Experimental and model-based evaluation of the role of denitrifying polyphosphate accumulating organisms at two large scale WWTPs in northern Poland
PublicationW pracy dokonano oceny zdolności denitryfikacyjnych bakterii fosforowych na przykładzie oczyszczalni ścieków ''Wschód'' w Gdańsku i ''Dębogórze'' w Gdyni. W tym celu wykonano serię testów z wykorzystaniem tzw. reaktora ''wsadowego'', które następnie były modelowane za pomocą modelu ASM2d. Badania wykazały, że tylko 32% bakterii fosforowych posiada zdolność do denitryfikacji. Szybkość denitryfikacji związana z aktywnością bakterii...
-
Modification of ASM3 for the determination of biomass adsorption/storage capacity in bulking sludge control
PublicationSystemy osadu czynnego z selektorami (SAS) umożliwiają ograniczenie nadmiernego wzrostu bakterii nitkowatych, które odpowiadają za zjawisko zwanę ''puchnięciem osadu''. Celem tych badań było opracowanie modelu matematycznego opisującego szybkie usuwanie substratu w systemach SAS. W tym celu zmodyfikowano Model Osadu Czynnego nr 3 (ASM3) poprzez dodanie równań opisujących zjawiska adsorpcji i bezpośredniego wzrostu bakterii na zaadsorbowanym...
Year 2005
-
Dynamic simulation as a tool for evaluation of the nitrogen removal capabilities at the "Gdańsk-Wschód" WWTP
PublicationCelem badań było przedstawienie możliwości zastosowania złożonego modelu biokinetycznych ASM2d do symulacji procesu usuwania azotu w oczyszczalni ścieków ''Wschód'' w Gdańsku. Szybkość procesów nitryfikacji i denitryfikacji została wyznaczona w warunkach laboratoryjnych za pomocą tzw. testów zlewkowych. Wyniki tych badań zostały wykorzystane do kalibracji modelu, w trakcie której zmieniano wartości tylko 5 parametrów kinetycznych....
-
Evaluation of empirical formulae for estimation of the longitudinal dispersion in activated sludge reactors
PublicationBadania traserowe są szeroko stosowane do oceny hydrauliki reaktorów. Jednak w komorach osadu czynnego interpretacja wyników jest trudna z uwagi na recyrkulacje wewnętrzne i recyrkulację osadu z osadnika. Wzory empiryczne mogą być alternatywną metodą oceny warunków hydraulicznych w komorach. Celem tych badań było sprawdzenie czterech wzorów empirycznych na obliczanie współczynnika dyspersji hydrodynamicznej w oparciu o wyniki badań...
-
Long-term simulation of the activated sludge process at the Hanover-Gümmerwald pilot WWTP
PublicationCelem badań było uzyskanie zweryfikowanego modelu ASM3P, który mógłby być wykorzystany jako narzędzie decyzyjne do wyznaczania maksymalnych przepływów w oczyszczalniach ścieków. Symulacje przeprowadzono w oparciu o wyniki badań obciążeń hydraulicznych w pilotowej oczyszczalni ścieków Hanower-Gummerwald. Wyniki symulacji zostały porównane z wynikami pomiarów on-line w komorach osadu czynnego (N-NH4, N-NO3) oraz w odpływie z osadnika...
-
Temperature modeling in activated sludge systems: a case study
PublicationPrzedstawiono model dynamiki temperatury jako część ogólnego modelu komory osadu czynnego. Transport ciepła opisano za pomocą jednowymiarowego równania adwekcyjno-dyspersyjnego z członem źródłowym opisującym teoretyczny bilans ciepła dla komory. Model został zweryfikowany w oczyszczalni ścieków Rock Creek w stanie Oregon (USA) w oparciu o dane eksploatacyjne oraz pomiary meteorologiczne z pobliskiej stacji meteorologicznej. Wyniki...
Year 2004
-
Perspectives on developing an automated monitoring system for the EBPR process - experiences from a pilot WWTP.
PublicationZaburzenia procesu biologicznego usuwania fosforu (BUF) są często spowodowane rozcieńczeniem ścieków w wyniku dopływu wód opadowych. Podobne efekty zaobserwowano w trakcie serii badań przeprowadzonych w pilotowej oczyszczalni ścieków Hanower-Gummerwald. Celem tych badań było określenie maksymalnej przepustowości hydraulicznej obiektu. Wyniki badań zostały wykorzystane do opracowania systemu automatycznego monitoringu procesu BUF...
-
The Polish perspective on adopting EU standards nitrogen removal at large WWTPs - case studies
PublicationW związku z przyjęciem nowych regulacji prawnych w zakresie usuwania azotu w dużych oczyszczalniach ścieków (>100 000 RM), potrzebne są wiarygodne i dokładne informacje na temat wymiarowania stref anoksycznych w komorach osadu czynnego. Badania zostały przeprowadzone w oczyszczalniach Gdańsk-Wschód oraz Gdynia-Dębogórze. Ich celem było porównanie szybkości denitryfikacji określonej w warunkach laboratoryjnych oraz obliczonej na...
Year 2003
-
The Polish perspective on adopting EU standards for nitrogen removal at large WWTP´s - case studies.
PublicationW pracy przedstawiono porównanie szybkości procesu denitryfikacji mierzonej w warunkach laboratoryjnych z obliczeniami dokonanymi na podstawie bilansu masy dla bioreaktorów w skali technicznej. Doświadczenia wykonano w oczyszczalni ścieków'' Wschód w Gdańsku i ''Dębogóra'' w Gdyni.
Year 2002
-
Experiences with computer simulation at two large wastewater treatment plants in northern Poland
PublicationPrzedstawiono wyniki symulacji pracy wielofazowych komór osadu czynnego w stanie ustalonym, uzyskanych za pomocą programu GPS-X. Jako dane wejściowe wykorzystano wyniki oznaczeń konwencjonalnych parametrów wykonywanych w trakcie eksploatacji oczyszczalni ścieków "Dębogórze" w Gdyni i "Wschód" w Gdańsku. Jako parametry kontrolne, służące do porównania wyników pomiarów i obliczeń, wykorzystano stężenie ChZT, azotu amonowego, azotanów...
-
Symulacja komputerowa w praktyce projektowania i eksploatacji oczyszczalni ścieków z osadem czynnym
PublicationStosowane obecnie podejście do modelowania procesu osadu czynnego jest oparte na tzw. modelach mechanicznych. Model matematyczny komory osadu czynnego powinien uwzględniać także warunki przepływu (hydraulikę) oraz dokładną charakterystykę dopływających ścieków. Kalibrację złożonych modeli procesu osadu czynnego należy przeprowadzić w oparciu o zasady inżynierii systemowej lub procesowej. Na obecnym etapie przydatność badań symulacyjnych...
seen 5543 times