Geležies junginių poveikio dumblo pūdymo procesui tyrimas

Abstract

Vienas iš dažniausiai taikomų dumblo apdorojimo būdų yra anaerobinis dumblo pūdymas. Dalyje valyklų dėl padidėjusių dumblo kiekių pūdytuvų apkrovimas tampa ribinis, todėl nepasiekiamas riekiamas dumblo išpūdymo laipsnis. Tai lemia, kad pūdyto dumblo sausinimo metu pablogėja dumblo vandens kokybė, o kartu padidėja teršalų kiekis, patenkantis į nuotekų valymo procesą. Dėl padidėjusios taršos reikalingas didesnis nuotekų valymo įrenginių pajėgumas, suvartojama daugiau energetinių resursų. Siekiant paspartinti dumblo pūdymo procesą, pagerinti dumblo vandens kokybę, šiame tyrime buvo naudoti geležies junginių pagrindu sudaryti priedai. Rezultatai parodė, kad bepelenių sausųjų medžiagų (BSM) skaidymo efektyvumas buvo didžiausias naudojant SBG Plus ir SBG priedus – jų koncentracija sumažėjo 38 % ir 37 %, o tai yra 9,1 ir 8,1 procentinio punkto daugiau nei dumblo be priedų variantu (29 %). Fe(OH)3 priedas taip pat pagerino skaidymą – BSM sumažėjo 36,3 %, tai yra 7,4 procentinio punkto daugiau nei dumblo mišinyje be priedų variantu. Priedų naudojimas padidino biodujų gamybą: SBG – 11,8 %, SBG Plus – 5,1 % daugiau nei dumblo be priedų variantu. Fe(OH)3 priedas 7–11 dienomis generavo daugiau biodujų, tačiau galutinis kiekis buvo 5,1 % mažesnis nei dumblo mišinyje be priedų variantu. Daugiausia metano susidarė naudojant SBG priedą (27 l, +12,1 %), o didžiausia metano koncentracija (70,3 %) pasiekta taikant priedą Fe(OH)3. Apibendrinant, efektyviausias priedas anaerobinio pūdymo procesui optimizuoti buvo SBG priedas, nes jis užtikrino didžiausią biodujų gamybą ir metano išsiskyrimą.

One of the most commonly used sludge treatment methods is anaerobic sludge digestion. In some treatment plants, due to increased sludge volumes, the loading of digesters becomes a limiting factor, preventing the achievement of the required sludge degradation level. As a result, during the dewatering of digested sludge, the quality of sludge water deteriorates, and the amount of pollutants entering the wastewater treatment process increases. Due to the increased pollution, higher wastewater treatment plant capacity is required, leading to greater energy consumption. To accelerate the sludge digestion process and improve sludge water quality, this study utilized additives based on iron compounds. The results showed that the highest efficiency of biodegradable dry matter (BDM) degradation was achieved using SBG Plus and SBG additives – their concentrations decreased by 38% and 37%, which is 9.1 and 8.1 percentage points more than in the sludge without additives variant (29%). The Fe(OH)3 additive also improved degradation – BDM decreased by 36.3%, which is 7.4 percentage points more than in the sludge without additives variant. The use of additives increased biogas production: SBG – 11.8%, SBG Plus – 5.1% more than in the sludge without additives variant. Meanwhile, the Fe(OH)3 additive generated more biogas between days 7–11, but the final amount was 5.1% lower than in the sludge without additives variant. The highest methane production was achieved using the SBG additive (27 L, +12.1%), while the highest methane concentration (70.3%) was reached with the Fe(OH)3 additive. In conclusion, the most effective additive for optimizing the anaerobic digestion process was the SBG additive, as it ensured the highest biogas production and methane release.