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: 183
Catalog Publications
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...
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 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 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 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 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 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 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 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
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...
-
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.
Year 2011
-
A distillery by-product as an external carbon source for enhancing denitrification in mainstream and sidestream treatment processes
PublicationThe use of fusel oil as an 'alternative' carbon source for denitrification in the mainstream and sidestream treatment processes was studied. Research comprised two kinds of batch experiments as well as acclimation of process biomass to external carbon sources. In the conventional nitrate utilization rate (NUR) measurements (one-phase experiments with non-acclimated biomass), the NUR with fusel oil was 1.4-1.7 g N/(kg VSS•h which...
-
Badania kinetyczne procesu denitryfikacji z dawkowaniem zewnętrznego źródła węgla z postaci produktów odpadowych z produkcji alkoholu
PublicationCelem badań była ocena możliwości zastosowania produktów odpadowych z produkcji alkoholu (olejów fuzlowych) jako alternatywnych źródeł węgla w procesie denitryfikacji. Dla porównania, w badaniach wykorzystano również ścieki oczyszczone mechanicznie (bez podczyszczania oraz podczyszczone w procesie koagulacji- flokulacji), jak również dwa konwencjonalne zewnętrzne źródła węgla(kwas octowy i etanol). Badania laboratoryjne obejmowały...
-
Distillery Wastes as External Carbon Sources for Denitrification in Municipal Wastewater Treatment Plants
PublicationW pracy przedstawiono wyniki badań nad zastosowaniem półproduktów oraz produktów odpadowych z gorzelni i destylarni, jako potencjalne źródło zewnętrznego węgla organicznego w celu poprawy denitryfikacji w systemach z biologicznym usuwaniem związków biogennych. W celu porównania efektywności trzech badanych substancji (oleje fuzlowe, odcieki i syrop) wykonano testy na szybkość redukcji azotanów (z ang. NUR) oraz szybkość zużycia...
-
Kierunki rozwoju technologii oczyszczania ścieków pod kątem spełnienia zaostrzonych wymagań w zakresie usuwania azotu
PublicationPriorytetowym zadaniem w dziedzinie ochrony wód powierzchniowych przed zanieczyszczeniem powodowanym przez ścieki komunalne z dużych i średnich aglomeracji miejskich jest zapewnienie ich pełnego biologicznego oczyszczania z podwyższoną efektywnością usuwania związków biogennych. W ujęciu klasycznym spełnienie obecnych obowiązujących warunków w zakresie usuwania azotu jest możliwe w przypadku osiągnięcia wysokiej efektywności procesu...
-
Modeling organic nitrogen conversions in activated sludge bioreactors
PublicationFor biological nutrient removal (BNR) systems designed to maximize nitrogen removal, the effluent total nitrogen (TN) concentration may range from 2.0 to 4.0 g N/m3 with about 25-50% in the form of organic nitrogen (ON). In this study, current approaches to modeling organic N conversions (separate processes vs. constant contents of organic fractions) were compared. A new conceptual model of ON conversions was developed and combined...
-
The role of colloidal and particulate organic compounds in idenitrification and EBPR occurring in a full-scale activatedsludge system
PublicationThe aim of this study was to determine the immediate effects of slowly biodegradable substrates on the denitrification capability andphosphate release/uptake interactions for a full-scale biomass process from the ''Wschod'' wastewater treatment plant (WWTP) in Gdansk (Poland). Since it is hard to distinguish the slowlybiodegradable substrate in a direct way, a novel procedure based on batch experiments was developed and implemented....
Year 2012
-
A mechanistic model for fate and removal of estrogens in biological nutrient removal activated sludge systems
PublicationTwo estrogen fate and transformation models were integrated with a comprehensive activated sludge model (ASM) to predict estrogen removal based on biomass and solids production. Model predictions were evaluated against published full-scale plant data as well as results from a laboratory-scale sequencing batch reactor (SBR) fed synthetic wastewater. The estrogen fate model relating the rate of total estrogen degradation to soluble...
-
Characteristics and fate of organic nitrogen in municipal biological nutrient removal wastewater treatment plants
PublicationThe aim of this study was to investigate the occurrence and fate of colloidal and dissolved organic nitrogen (CON and DON) across biological nutrient removal (BNR) activated sludge bioreactors. Primary and secondary effluent total nitrogen (TN) measurements and component fractionation, CON and DON concentration profiles across BNR bioreactors, and laboratory batch experiments with the process mixed liquor were carried out at several...
-
Distillery Wastes as External Carbon Sources for Denitrification in Municipal Wastewater Treatment Plants
PublicationIn order to improve efficiency of N removal within the existing capacities, the denitrification process can be enhanced by adding external carbon sources. The studies on utilization of various by-products or waste materials as alternative carbon sources for denitrification have been carried out for over 20 years (Sage et al. 2006). Among several commercially available organic compounds (such as methanol, ethanol, acetic acid, glucose),...
-
Distillery Wastes as External Carbon Sources for Denitrification in Municipal Wastewater Treatment Plants
PublicationW pracy przedstawiono wyniki badań nad zastosowaniem półproduktów oraz produktów odpadowych z gorzelni i destylarni, jako potencjalne źródło zewnętrznego węgla organicznego w celu poprawy denitryfikacji w systemach z biologicznym usuwaniem związków biogennych. W celu porównania efektywności trzech badanych substancji (oleje fuzlowe, odcieki i syrop) wykonano testy na szybkość redukcji azotanów (z ang. NUR) oraz szybkość zużycia...
-
Impact of aeration conditions on the removal of low concentrations of nitrogen in a tertiary partially aerated biological filter
PublicationA submerged biological aerated filter (BAF) partially aerated was used to study the removal of low concentrations of ammonia nitrogen (0.3 g N/m3 to 30.5 g N/m3) typically found in nutrient enriched river and lake waters, and treated effluents. Four series of experiments were performed with a synthetic wastewater at ammonia loading rates between 6 g N/m3 d and 903 g N/m3 d and C/N ratios from 2 to 20. The results showed that ammonia...
-
Modeling external carbon addition in combined N-P activated sludge systems with an extension of the IWA Activated Sludge Models
PublicationThe aim of this study was to expand the IWA Activated Sludge Model No. 2d (ASM2d) to account for a newly defined readily biodegradable substrate that can be consumed by polyphosphate accumulating organisms (PAOs) under anoxic and aerobic conditions, but not under anaerobic conditions. The model change was to add a new substrate component and process terms for its use by PAOs and other heterotrophic bacteria under anoxic and aerobic...
-
Modeling external carbon addition in combined N-P activated sludge systems with an extension of the IWA Activated Sludge Models
PublicationThe aim of this study was to expand the IWA Activated Sludge Model No. 2d (ASM2d) to account for a newly defined readily biodegradable substrate that can be consumed by polyphosphate accumulating organisms (PAOs) under anoxic and aerobic conditions, but not under anaerobic conditions. The model change was to add a new substrate component and process terms for its use by PAOs and other heterotrophic bacteria under anoxic and aerobic...
-
Modeling hydrolysis of slowly biodegradable organic compounds in biological nutrient removal activated sludge systems
PublicationHydrolysis is an important process in biological wastewater treatment and has been known as the rate limiting step in organic carbon removal from municipal or industrial wastewater. The biodegradation of XS is initiated by hydrolysis which is an integral part of activated sludge models, such as the Activated Sludge Model no. 2d (ASM2d). The aim of this study was to evaluate different concepts of modeling the hydrolysis process...
-
Odpady z produkcji alkoholu jako alternatywne źródła węgla dla wspomagania denitryfikacji w komunalnych oczyszczalniach ścieków
PublicationZaprezentowane w artykule wyniki badań potwierdziły, że produkty odpadowe z destylarni mogą stanowić alternatywę dla komercyjnych źródeł węgla zewnętrznego (np. etanol) stosowanych do wspomagania procesu denitryfikacji. Dozowanie syropu lub odcieku powodowało natychmiastowy wzrost SDN (ponad 3 g N/(kg s.m.o.•h)), natomiast SDN z olejem fuzlowym i niezaadaptowanym osadem czynnym były stosunkowo niskie (< 2 g N/(kg s.m.o.•h)). Należy...
-
The impact of precipitation and external carbon source addition on biological nutrient removal in activated sludge systems – experimental investigation and mathematical modeling
PublicationThe aim of this study was to determine the effects of chemical precipitation and addition of external carbonsources on the denitrification capability and enhanced biological phosphorus removal (EBPR) interactions atthe ‘Wschod’ WWTP (600,000 PE) in Gdansk (northern Poland). For this purpose, different kinds of batch experimentswere carried out with the settled wastewater (without pretreatment and after coagulation-flocculation)and...
-
The impact of precipitation and external carbon source addition on biological nutrient removal in activated sludge systems - experimentalinvestigation and mathematical modeling
PublicationThe aim of this study was to determine the effects of chemical precipitation and addition of external carbonsources on the denitrification capability and enhanced biological phosphorus removal (EBPR) interactions atthe 'Wschod' WWTP (600,000 PE) in Gdansk (northern Poland). For this purpose, different kinds of batch experimentswere carried out with the settled wastewater (without pretreatment and after coagulation-flocculation)and...
-
The role of slowly biodegradable organic compounds in a full-scale biological nutrient removal activated sludge systems
PublicationThe aim of this study was to determine the immediate effects of slowly biodegradable substrates on the denitrification capability and phosphate release/uptake interactions for a full-scale biomass process from two large wastewater treatment plants (WWTPs) located in the cities of Gdansk and Gdynia (northern Poland). Since it is hard to distinguish the slowly biodegradable substrate in a direct way, a novel procedure based on batch...
-
Wpływ azotynów i zewnętrznych źródeł węgla na przebieg procesu usuwania azotu w procesie nitryfikacji – denitryfikacji w reaktorze SBR
PublicationOdcieki z beztlenowych procesów przeróbki osadu w komorach fermentacji (tzw. wody poosadowe) są istotnym źródłem azotu dopływającego do części biologicznej oczyszczalni ścieków. Odpowiednie oczyszczanie tych wód może więc, w bardzo istotny sposób wpłynąć na warunki eksploatacji oczyszczalni. W celu zmniejszenia zapotrzebowania tlenu w procesie nitryfikacji oraz ograniczenia zapotrzebowania na węgiel organiczny w procesie denitryfikacji,...
-
Wpływ azotynów i zewnętrznych źródeł węgla na przebieg procesu usuwania azotu w procesie nitryfikacji - denitryfikacji w reaktorze SBR
PublicationOdcieki z beztlenowych procesów przeróbki osadu w komorach fermentacji (tzw. wody poosadowe) są istotnym źródłem azotu dopływającego do części biologicznej oczyszczalni ścieków. Odpowiednie oczyszczanie tych wód może więc, w bardzo istotny sposób wpłynąć na warunki eksploatacji oczyszczalni. W celu zmniejszenia zapotrzebowania tlenu w procesie nitryfikacji oraz ograniczenia zapotrzebowania na węgiel organiczny w procesie denitryfikacji,...
-
Zastosowanie produktów odpadowych z przemysłu spirytusowego do oczyszczania odcieków z gospodarki osadowej w komunalnych oczyszczalniach ścieków
PublicationZgodnie z polskimi i europejskimi standardami ochrony środowiska, duże i średnie komunalne oczyszczalnie ścieków muszą zagwarantować wysoką efektywność usuwania związków biogennych. Szczególnie istotne jest to w odniesieniu do azotu, którego usuwanie możliwe jest w praktyce tylko poprzez wykorzystanie przemian biochemicznych, realizowanych przez wyspecjalizowane grupy mikroorganizmów obecnych w osadzie czynnym. W ujęciu klasycznym...
Year 2013
-
DAWKOWANIE ODPADÓW Z PRODUKCJI ALKOHOLU DLA POPRAWY EFEKTYWNOŚCI DENITRYFIKACJI I BILANSU ENERGETYCZNEGO W OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW „RUPTAWA” W JASTRZĘBIU-ZDRÓJ
PublicationWielofazowe układy osadu czynnego, umożliwiające efektywny przebieg procesów biologicznego usuwania związków organicznych, azotu i fosforu, są powszechnie stosowane w dużych i średnich komunalnych oczyszczalniach ścieków w Polsce. Doświadczenia eksploatacyjne jednoznacznie wskazują, że uzyskanie niskich stężeń związków biogennych w ściekach oczyszczonych jest możliwe, ale wymaga zapewnienia optymalnych warunków dla przebiegu biochemicznych...
-
Distillery Fusel Oil as an Alternative Carbon Source for Denitrification – from Laboratory Experiments to Full-Scale Applications
PublicationIndustrial waste products may be a viable alternative to commercial external carbon sources, such as ethanol. In this study, the properties of fusel oil (distillery waste product) were investigated in terms of temperature dependency of denitrification, acclimation period, and the effects on NO2-N and PO4-P behavior. Furthermore, results obtained during three different full-scale trials were used to verify similarities and differences...
-
Metody oczyszczania odcieków z procesów przeróbki osadów w komorach fermentacji
PublicationOdcieki z beztlenowych procesów przeróbki osadu w komorach fermentacji (tzw. wody poosadowe) są istotnym źródłem azotu dopływającego do części biologicznej oczyszczalni ścieków. Odpowiednie oczyszczanie tych wód może więc, w bardzo istotny sposób wpłynąć na warunki eksploatacji oczyszczalni. Konwencjonalny proces usuwania amoniaku za pomocą dwóch faz, tj. nitryfikacji i denitryfikacji, są coraz częściej zastępowane przez jednoetapowy...
-
Modeling hydrolysis of slowly biodegradable organic compounds in biological nutrient removal activated sludge systems
PublicationHydrolysis is an important process in biological wastewater treatment and is known to be the ratelimiting step in organic carbon removal from municipal or industrial wastewater. The influence of the readily biodegradable chemical oxygen demand fraction in biological wastewater treatment systems has been extensively investigated, but little is known about the effects of slowly biodegradable substrate (XS) on denitrification and...
-
Modernizacja oczyszczalni ścieków w Białymstoku pod kątem optymalizacji procesów oczyszczania ścieków i zmniejszenia kosztów eksploatacyjnych
PublicationOpracowanie obejmuje opracowanie modelu komputerowego oczyszczalni ścieków w Białym stoku w programie GPS-X dla przeprowadzenia symulacji statycznych układu technologicznego oraz wykonanie analizy wariantowej poprawy efektywności usuwania azotu z wykorzystaniem opracowanego modelu.
-
Wpływ ciągłego i naprzemiennego napowietrzania na efektywność usuwania amoniaku z wód osadowych w procesie nitrytacja-ANAMMOX
PublicationOkreślenie wpływu ciągłego i naprzemiennego napowietrzania, a także stężenie rozpuszczonego tlenu na tempo procesu beztlenowego utleniania amoniaku. Badania oparte zostały o dwa systemy napowietrzania „niemiecki” stosowany przez Jardina i Hennerkesa (2012), który polegał na wprowadzeniu krótkich naprzemiennych faz napowietrzania i mieszania oraz system „szwajcarski” opisany przez Jossa i wsp. (2009, 2011) w którym reaktor...
-
Wspomaganie procesu denitryfikacji substancjami odpadowymi z przemysłu gorzelniczego
PublicationW pracy tej oleje fuzlowe, produkt uboczny pozostały z produkcji alkoholu spożywczego w destylarniach i gorzelniach, badano jako alternatywne źródło węgla w stosunku do komercyjnego produktu – etanolu. Z uwagi na fakt, iż węgiel organiczny znacząco wpływa na bakteriocenozę osadu czynnego, struktura mikroorganizmów oraz zróżnicowanie biomasy występującej w rektorach analizowana była za pomocą fluorescencyjnej hybrydyzacji in situ...
Year 2014
-
Acclimation of denitrifying activated sludge to a single vs. complex external carbon source during a start-up of sequencing batch reactors treating ammonium-rich anaerobic sludge digester liquors
PublicationIn this study, denitrification of ammonium- reach anaerobic sludge digester liquor was investigated during start-up periods of two laboratory- scale ‘‘fill-and-draw’’ reactors. One reactor was fed with a single carbon source (ethanol), whereas the other reactor was fed with a complex carbon source (fusel oil). During two acclimation experiments, the structure of microbial community involved in denitrification was analyzed using...
-
Activated Sludge Process Development
PublicationThis paper summarizes the most significant steps in the activated sludge process development and recognizes key contributors. Recognition of the roles of oxygen and living organisms was the first step (1882-1914). Ardern and Lockett (1914) named the accumulated olids "activated sludge". The process was rapidly accepted and applied in the period 1914-1930. The most dramatic changes in the activated sludge process understanding and...
-
Dissolved and colloidal organic nitrogen removal from WWTP effluents and reject waters using physical-chemical processes
PublicationFour physical-chemical processes were compared in terms of the efficiencies of dissolved and colloidal organic nitrogen (DON and CON) removal from the secondary effluents (SE) and reject water from full-scale biological nutrient removal activated sludge systems. Adsorption on activated carbon was most efficient and allowed to remove from the SE up to 80% and 100% of DON and CON, respectively. High efficiencies of DON removal from...
-
Distillery Fusel Oil as an Alternative Carbon Source for Denitrification – from Laboratory Experiments to Full-Scale Applications
PublicationIndustrial waste products may be a viable alternative to commercial external carbon sources. In this study, the properties of fusel oil (distillery waste product) were investigated in terms of temperature dependency of denitrification and acclimation period. Furthermore, results obtained during three different full-scale trials were used to verify similarities and differences with the results obtained under laboratory-scale conditions....
-
Effects of Different Aeration Modes on Ammonia Removal from Sludge Digester Liquors in the Nitritation-Anammox Process
PublicationSludge digester liquors can be responsible for up to one third of the nitrogen load to the biological step of wastewater treatment plants (WWTPs). The conventional process for ammonia removal via two sequential processes, i.e. nitrification and denitrification, is increasingly being challenged by a one-step process in which ammonium is oxidized directly to nitrogen gas e.g. ammonium oxidation (anammox) process. In this novel process,...
-
Mathematical modelling of two-step nitrification-denitrification for treatment of sludge digester liquors: influence of nitrite (NO2-N) on the process kinetics
PublicationSeparate treatment of the sludge digester liquors is an alternative for expansion of the mainstream treatment line. In order to reduce the oxygen demand for nitrification and organic carbon demand for denitrification, a shortcut in the nitrogen conversion pathway has been promoted in recent years, i.e. nitrification-denitrification via NO2-N instead of NO3-N. Although NO2-N is a common intermediate product of nitrification and...
-
The role of biodegradable particulate and colloidal organic compounds in biological nutrient removal activated sludge systems
PublicationThe efficiency of denitrification and enhanced biological phosphorus removal in biological nutrient removal activated sludge systems is strongly dependent on the availability of appropriate carbon sources. Due to high costs of commercial compounds (such as methanol, ethanol, acetic acid, etc.) and acclimation periods (usually) required, the effective use of internal substrates is preferred. The aim of this study was to determine...
-
Wytyczne oceny alternatywnych źródeł węgla dla wspomagania denitryfikacji w komunalnych oczyszczalniach ścieków
PublicationW artykule przedstawiono opracowane w ramach projektu INCAS wytyczne oceny różnych alternatywnych źródeł węgla organicznego dla wspomagania denitryfikacji w komunalnych oczyszczalniach ścieków. Szczegółowy tok postępowania obejmuje 6 kolejnych etapów, poczynając od analizy wstępnej, poprzez badania w skali laboratoryjnej, pilotowej i technicznej, symulację komputerową na analizie ekonomicznej kończąc.
-
Wytyczne stosowania alternatywnych źródeł węgla dla wspomagania denitryfikacji w komunalnych oczyszczalniach ścieków
PublicationEfektywność procesu denitryfikacji w oczyszczalniach z biologicznym usuwaniem związków biogennych (BUZB) jest uzależniona w znacznym stopniu od dostępności związków węgla organicznego w komorach anoksycznych (strefach denitryfikacji). Z uwagi na znaczne zużycie tych związków w komorze beztlenowej (na potrzeby biologicznej defosfatacji), a także obserwowaną w ostatnich latach zmianę charakterystyki ścieków surowych (malejący stosunek...
Year 2015
-
Impact of enhanced pretreatment on biological nutrient removal in municipal wastewater treatment plants
PublicationThe aim of this study was to determine the effect of enhanced primary treatment on: increasing primary sludge production for increased biogas production; reducing the organic load on downstream biological treatment processes and thereby reducing energy consumption for aeration; denitrification and enhanced biological phosphorus removal (EBPR) rates in the activated sludge system. For this purpose, three commercial organic polymers...
-
INFLUENCE OF TEMPERATURE ON THE ACTIVITY OF ANAMMOX GRANULAR BIOMASS - SHORT AND LONG-TERM ASPECT
PublicationThe aim of this study was to determine a short-term and long-term effect of temperature on the anammox process rate and determination of temperature coefficients in the Arrhenius and Ratkowski equations. The short-term effects of temperature on the anammox biomass were investigated in batch tests at ten different temperatures in the range of 10-55 ̊C. The maximum rate 1.3 gN (gVSS·d)-1 observed at 40 ̊C. The minimum rate, close...
-
Inhibition of the granular anammox process by the high concentration of free ammonia.
PublicationHigh concentrations of ammonia and nitrite, typical for reject water treatment in the anammox process with the use of high temperatures and pH, may cause free ammonia (FA) inhibition. In this study, the inhibitory effect of FA on anammox process rate was investigated in a bench-scale sequencing batch reactor (SBR) with granular anammox biomass. Results of the study present that the anammox process could be successfully operated...
-
Modeling bioaugmentation with nitrifiers in membrane bioreactors
PublicationBioaugmentation with nitrifiers was studied using two pilot-scale membrane bioreactors, with the purpose of assessing the suitability of state-of-the-art activated sludge models (ASMs) in predicting the efficiency of bioaugmentation as a function of operating conditions. It was demonstrated that the temperature difference between seeding and seeded reactors (ΔT) affects bioaugmentation efficiency. Experimental data were accurately...
-
Modeling N2O behavior during denitrification with different carbon sources and electron acceptors
PublicationA mathematical model was developed for identification of the most important mechanism leading to nitrous oxide (N2O) accumulation in denitrifying activated sludge systems. The activated sludge model No. 2d (ASM2d) was extended to include intermediate three steps of the denitrification process. The formation and accumulation of nitric oxide (NO) was assumed to be very low in the performed laboratory experiments. These experiments...
-
Modeling the Effects of Slowly Biodegradable Substrate at Large WWTP in Northern Poland
PublicationThe essential study was divided into two parts: experimental investigation and mathematical modeling using special platform to computer simulations. In the first part of research an innovative measurement procedure for an indirect determination of the effect of biodegradable particulate and colloidal Xs substrate was developed and implemented. The results of laboratory tests were used futher to verify the mechanism of the hydrolysis...
-
Nitrogen mass balance and mathematical model of a Structured- Bed Reactor (SBRRIA)
PublicationAn up-flow structured-bed reactor subjected to recirculation and intermittent aeration (SBRRIA) was operated under varying influent conditions. The influent COD/N ratio was adjusted by maintaining a stable organic loading rate (average of 1.07 kgCOD m-3 d-1) and changing the nitrogen loading rate from 0.1 to 0.4 kg N m-3. Therefore, three different COD/N ratios were tested: 9.7±1 (Scenario 1); 7.6±1 (Scenario 2) and 2.9±1 (Scenario...
-
The effects of different aeration modes on ammonia removal from sludge digester liquors in the nitritation–anammox proces
PublicationThe aim of this study was to determine the impact of continuous and intermittent aeration on the rate of ammonia removal in the combined nitritation–anammox process. This process was run in two parallel sequencing batch reactors (SBRs), with a working volume V = 10 L, treating sludge digester liquors from the Gdansk (Poland) wastewater treatment plant (WWTP). The ammonia oxidizing bacteria were cultivated from activated sludge...
Year 2016
-
A grey box model of glucose fermentation and syntrophic oxidation in microbial fuel cells
PublicationIn this work, the fermentative and oxidative processes taking place in a microbial fuel cell (MFC) fed with glucose were studied and modeled. The model accounting for the bioelectrochemical processes was based on ordinary, Monod-type differential equations. The model parameters were estimated using experimental results obtained from three H-type MFCs operated at open or closed circuits and fed with glucose or ethanol. The experimental...
-
Importance of the combined effects of dissolved oxygen and pH on optimization of nitrogen removal in anammox-enriched granular sludge
PublicationThe combined effects of dissolved oxygen (DO) and pH on nitrogen removal were investigated in a laboratory-scale sequencing batch reactor (SBR) with anammox-enriched granular sludge obtained from a nitritation/anammox system. The highest specific nitrogen removal rate (SNRR) (1.1 gN gVSS−1 d−1) was observed under non-aerated conditions, resulting in the nitrogen removal efficiency of 81.6%. Although nitrogen removal was readily...
-
Influence of temperature on the activity of anammox granular biomass.
PublicationThe aim of this study was to determine a short-term and long-term effect of temperature on the anammox rate and determination of temperature coefficients in the Arrhenius and Ratkowsky equations. The short-term effects of temperature on the anammox granular biomass were investigated in batch tests at ten different temperatures in the range of 10–55 °C. The maximum overall nitrogen removal rate of 1.3 gN gVSS−1·d−1 was observed...
-
Modeling the Effect of External Carbon Source Addition under Different Electron Acceptor Conditions in Biological Nutrient Removal Activated Sludge Systems
Publicationhe aim of this study was to expand the International Water Association Activated Sludge Model No. 2d (ASM2d) to predict the aerobic/anoxic behavior of polyphosphate accumulating organisms (PAOs) and “ordinary” heterotrophs in the presence of different external carbon sources and electron acceptors. The following new aspects were considered: (1) a new type of the readily biodegradable substrate, not available for the anaerobic activity...
-
Recovery of Anammox Biomass at Short Hydraulic Retention Time in a MBR Reactor
PublicationThe anammox system has been consider as an economical option for treating high concentration of nitrogen and poor in biodegradable orgaednic carbon wastewaters. This process is attractive option compared with conventional nitrogen removal because it provides a significant saving in aeration and organic addition for denitrification. The anammox technology has been applied mostly for concentrated nitrogenous wastewater containing...
-
Strategies for Achieving Energy Neutrality in Biological Nutrient Removal Systems – a Case Study of the Slupsk WWTP (northern Poland)
PublicationThe paper presents a model-based evaluation of technological upgrades on the energy and cost balance in a large biological nutrient removal wastewater treatment plant (WWTP) in the city of Slupsk (northern Poland). The proposed upgrades include chemically enhanced primary sludge removal and reduction of the nitrogen load in the deammonification process employed for reject water treatment. Simulations enabled to estimate the increased...
-
Zagospodarowanie pofermentu
PublicationPoferment jest materiałem pozostałym po procesie beztlenowego rozkładu materii organicznej. Jest bogaty w składniki odżywcze oraz coraz częściej używany jako substytut sztucznych użyźniaczy gleby. W badaniach skupiono się na trzech kierunkach zagospodarowania pofermentu: aplikacji doglebowej bezpośredniej, aplikacji pofermentu odwodnionego oraz obróbce cieczy nadosadowej.
Year 2017
-
A Comparison of the Efficiency of Deammonification under Different Aeration Strategies in a Laboratory-Scale Sequencing Batch Reactor
PublicationAn important source of nitrogen load entering the biological part of wastewater treatment plants (WWPTs) is derived from the anaerobic sludge digestion processes. Sludge digestion liquors constitute only 1-2% of the inflow to the plant, but the load of nitrogen directed with them to the main stream may be as high as 10-20% of the total nitrogen load. Therefore, numerous studies have focused on treatment of sludge digestion liquors...
-
ADAPTATION OF THE ACTIVATED SLUDGE TO THE DIGESTATE LIQUORS DURING THE NITRIFICATION AND DENITRIFICATION PROCESSES
PublicationThe activated sludge process of the digestate liquors after chemical separation was conducted using a 10 L lab-scale sequencing batch reactor (SBR) and a 0.50 m3 pilotscale SBR independently (with pH control). Due to the relatively high concentration of free ammonia (FA), clear inhibitory effects of the digestate liquors on the nitrifying bacteria were observed. The adaptation of the activated sludge to the toxicity was evaluated...
-
An overview of the strategies for the deammonification process start-up and recovery after accidental operational failures
PublicationThe deammonification process has been universally acknowledged as an energy-efficient technology for sewage disposal. In contrast with traditional biological nitrogen removal technology, the deammonification process is able to remove ammonia from wastewater with the simplest nitrogen removal process because of its advantages of lower operating expenses, no organic carbon consumption, lower biomass production, lower carbon dioxide...
-
Balancing Energy Inputs/Outputs and GHG Emissions for Sustainable Wastewater Treatment – a Case Study
PublicationThe aim of the study is a model-based evaluation of the selected operating modes and technological upgrades on the energy balance and greenhouse gas (GHG) emissions in a large wastewater treatment plant in the city of Slupsk (northern Poland). The considered scenarios focus on energy savings for aeration, increasing energy recovery via biogas cogeneration and reduction of the CO2 equivalent emission from both direct processes (related...
-
Inhibition effect of free ammonia on deammonification process under different intermittent aeration strategies in sequencing batch reactor
PublicationThe deammonification process involves two steps. The first step is the partial nitrification of ammonia (NH4-N) by ammonia oxidizing bacteria (AOB) to produce nitrite (NO2-N) and the second step is the anammox process to “anaerobically” oxidize ammonia to nitrogen gas with nitrite as an electron acceptor (Lackner et al., 2014). Free ammonia (FA) plays a significant role in the stable, long-term deammonification system operation....
-
Long-term performance and microbial characteristics of the anammox-enriched granular sludge cultivated in a bench-scale sequencing batch reactor
PublicationThe anammox-enriched granular sludge was successfully formed during the long-term biogranulation experiment lasting over 330 days. The cultivation was conducted at 30 ◦C in a 10-L sequencing batch reactor (SBR) fed with synthetic medium containing ammonia, nitrite and trace elements. The properties of the developed granules were investigated in terms of the biomass activity (including the growth rate of anammox bacteria), size...
-
Modeling the pH effects on nitrogen removal in the anammox-enriched granular sludge
PublicationThe aim of the study was to determine the pH effects on nitrogen removal in the anammox-enriched granular sludge. The experimental data were extracted from a 4L completely-mixed batch reactor with the granular sludge at different initial pH values (6.5, 7, 7.5, 8, 8.5, 9, 9.5, 10, 10.5) and constant temperature T=30℃. Simulations were run in GPS-X 6.4 using a comprehensive mechanistic model Mantis2. Two kinetic parameters, including...
-
Ocena strategii poprawy bilansu energii oczyszczalni ścieków przy wykorzystaniu modeli komputerwoych
PublicationW publikacji przedstawiono wyniki badań oraz symulacji komputerowych wybranych strategii poprawy bilansu energii komunalnej oczyszczalni ścieków. Jedną z rozważanych strategii było strącanie zawiesiny w osadniku wstępnym. Rozważano ponadto wpływ na odcieki i zastosowanie procesu deamonifikacji. Określono potencjalne oszczędności energii, warunki uzyskania samowystarczalności energetycznej oraz dodatniego bilansu kosztów.
-
Strategies for achieving energy neutrality in biological nutrient removal systems - a case study of the Slupsk WWTP (northern Poland)
PublicationThe paper presents a model-based evaluation of technological upgrades on the energy and cost balance in a large biological nutrient removal wastewater treatment plant (WWTP) in the city of Slupsk (northern Poland). The proposed upgrades include chemically enhanced primary sludge removal and reduction of the nitrogen load in the deammonification process employed for reject water treatment. Simulations enabled to estimate the increased...
-
The Relationship between Gene Activity and Nitrous Oxide Production during Nitrification in Activated Sludge Systems
PublicationNitrite is an important factor which inhibits the first stage of the nitrification, the effect is stronger with the decrease of the DO concentrations. NO2- presence at concentration above 15 mg N – NO2 in the aeration tanks stimulates N2O production regardless of the DO concentration. The significant nirS gene induction, observed especially during the experiments with the nitrite addition indicates that N2O production is basically...
seen 3511 times