Wpływ wybranych anionowych i niejonowych związków powierzchniowo czynnych na pracę osadu czynnego
Przedstawiono wyniki badań wpływu Tritonu
X-100 i DBSNa na kondycję osadu czynnego
w przepływowym teście biodegradacyjnym.
Do układu z osadem czynnym (zmodyfikowany
aparat Husmanna) dozowano pożywkę
syntetyczną ze zwiększającą się dawką
obu surfaktantów (do 1000 mg/L). Badano
takie parametry, jak stężenie osadu, prędkość
sedymentacji, indeks osadu i stężenie surfaktantów
w poszczególnych częściach układu.
Stężenie anionowego i niejonowego związku
powierzchniowo czynnego wyznaczano za
pomocą spektrofotometrycznej metody MBAS
i zmodyfikowanej metody BiAS oraz porównywano
z wynikami uzyskanymi pośrednią metodą
tensammetryczną1).
Two com. p-HO(CH2CH2O)xC6H4CMe2CH2CMe3 (x=9-10) (I)
and p-Me(CH2)11C6H4SO2)OHa (II) surfactants were added up
to 1000 mg/L to activated sludge from a municipal sewage
treatment plant and studied for their biodegradn. in a flow
system (modified Husmann app.). Sludge concn., sedimentation
rate, sludge index and surfactant concn. were detd. The
removal of the anionic I surfactant after 40 days of the test
was less efficient than the removal of nonionic II surfactant.
Związki powierzchniowo czynne znajdują zastosowanie w wielu
dziedzinach, m.in. w przemyśle papierniczym, włókienniczym,
garbarskim i metalowym, a także w budownictwie, w przemyśle
tworzyw sztucznych i w rolnictwie. Substancje te są powszechnie
znane jako główne składniki środków piorących, myjących, czyszczących
i bakteriobójczych2, 3). Efektywność usuwania związków
powierzchniowo czynnych w biologicznych oczyszczalniach ścieków
jest zagadnieniem istotnym z punktu widzenia ochrony środowiska
wodnego.
Niekontrolowane wprowadzanie związków powierzchniowo czynnych
do naturalnych zbiorników wodnych powoduje zakłócenie procesu
samooczyszczania wody4, 5). Konsekwencją obecności substancji
powierzchniowo czynnych może być wypływanie zawiesin, deficyt
tlenowy (surfaktanty tworzą na powierzchni wody warstewkę, która
utrudnia dyfuzję tlenu z atmos[...]
Wpływ stężenia anionowego związku powierzchniowo czynnego na skład mikroorganizmów osadu czynnego
Celem badań było określenie wpływu oddziaływania
dodecylobenzenosulfonianu sodu
(DBSNa), anionowego związku powierzchniowo
czynnego, na zmiany składu gatunkowego
organizmów tworzących osad czynny w przepływowym
teście biodegradacyjnym. Do układu
z osadem czynnym (zmodyfikowany aparat
Husmanna symulujący pracę miejskiej oczyszczalni
ścieków) dozowano pożywkę syntetyczną
ze zwiększającą się dawką surfaktanta w zakresie
do 1000 mg/L. Identyfikacji organizmów
osadu czynnego dokonywano poprzez sporządzenie
preparatów mikroskopowych. Pod
wpływem stopniowo wzrastającej dawki związków
powierzchniowo czynnych pojawiły się
bakterie o jednakowej formie morfologicznej.
p-Me(CH2)11C6H4SO3Na was added (up to 1000 mg/L) to an
industrial activated sludge under aeration in a lab. bioreactor
(simulating a municipal sewage treatment plant) together
with an artificial culture medium to study the effect
of the surfactant on the microorganisms (bacteria, protozoa)
occurred in the sludge. The addn. of the surfactant
to the concn. higher than 50 mg/L resulted in a limitation
of the microorganism growth (or even in a full atrophy of
the microorganisms at the conc. 1 g/L) but the sewage life
was reconstituted after the addn. was stopped. Quite high
degree of the surfactant decomp. (40%) was achieved in
every case.
Surfaktanty (środki powierzchniowo czynne) to związki chemiczne
mające zdolność zmieniania właściwości powierzchniowych cieczy,
w której są rozpuszczone. Zdolność tę zawdzięczają swojej asymetrycznej
budowie. Zawierają one część niepolarną (hydrofobową,
lipofilową), którą jest zwykle długi łańcuch węglowodorowy, oraz
część polarną (hydrofilową, lipofobową) o charakterze jonowym
lub dipolowym. Polarna "głowa" wykazuje powinowactwo do wody
i innych polarnych rozpuszczalników, a niepolarny "ogon" do cieczy
niepolarnych. Z tego też względu surfaktanty nazywa się często związkami
amfifilowymi. Stosuje się je jako różnego rodzaju detergenty
[...]
Wpływ surfaktantu z grupy oksyetylenowanych alkoholi na aktywność enzymatyczną osadu czynnego w technologii oczyszczania ścieków
Ścieki miejskie zawierają różnorodne substancje toksyczne
w tym niejonowe, anionowe i kationowe związki powierzchniowo
aktywne. Obecność surfaktantów nieuchronnie prowadzi
do obniżenia aktywności metabolicznej mikroorganizmów, co
z kolei powoduje obniżenie skuteczności procesu biodegradacji
zanieczyszczeń. W celu ochrony mikroorganizmów istnieje
potrzeba zastosowania szybkiej i efektywnej oceny toksycznego
wpływu wprowadzanych substancji na biomasę reaktora. W artykule
opisano metodę fluorescencyjną (bazują na wewnątrzkomórkowej
hydrolizie dwuoctanu fluoresceiny FDA do fluoresceiny),
która może być z powodzeniem zastosowana do badania
toksycznego działania surfaktantu z grupy oksyetylenowanych
alkoholi (C12E10) na aktywność metaboliczną mikroorganizmów
osadu czynnego.Detergenty wykazują zdolność usuwania brudu z powierzchni
ciał stałych i utrzymywania go w postaci zdyspergowanej w kąpieli
myjącej. Właściwości takie może wykazywać pojedyncza substancja,
ale korzystniejsze jest stosowanie mieszaniny różnych związków
chemicznych. Głównym składnikiem kompozycji detergentowych
są związki powierzchniowo czynne (zwane też surfaktantami),
które dzięki temu, że posiadają w swych cząsteczkach grupy
hydrofobowe i hydrofilowe, przejawiają tendencję do gromadzenia
się na granicach faz. Składniki mieszanin detergentowych trafiają
poprzez ścieki otrzymywane w procesach prania i mycia do środowiska
naturalnego, przede wszystkim wodnego [1, 2].
Szkodliwe oddziaływanie surfaktantów na środowisko naturalne
może przejawiać się na kilka sposobów. Po pierwsze, biologiczny
efekt działania związków powierzchniowo aktywnych na
ryby związany jest z ich właściwościami adsorpcyjnymi. Stwierdzono,
że surfaktanty nie są wchłaniane przez przewód pokarmowy,
ale ulegają silnej adsorpcji na skrzelach, tworząc kompleks
z białkami, który zakłóca funkcje oddechowe skrzeli, tym samym
powodując deficyt tlenowy [3, 4]. Po drugie, badania przeprowadzone
na szczurac[...]
Metody oczyszczania ścieków w zakładach mięsnych DOI:10.15199/65.2017.8.4
Branża mięsna jest jednym z najważniejszych elementów przemysłu
spożywczego w Polsce i istotną branżą krajowej gospodarki.
Świadczą o tym przede wszystkim wysokie dochody pochodzące
z sektora mięsnego, wynoszące 46 mld zł rocznie, czyli ok. 31%
całości dochodów przemysłu spożywczego [24]. W Polsce jest coraz
więcej nie tylko wielkich zakładów mięsnych znanych na terenie
całego kraju, tj. Sokołów, Polski Koncern mięsny Duda czy Indykpol,
ale i tych mniejszych, typowo regionalnych, równie dobrze
prosperujących. Dostęp do dobrej jakości surowca, duży rynek zbytu,
rozwinięte technologie uboju i przerobu mięsa umożliwiają
szybki rozwój tej gałęzi przemysłu. Jednak warto zwrócić uwagę
na jeden ważny aspekt: przemysł mięsny wykorzystuje bowiem
największe ilości wody spośród wszystkich rodzajów przemysłu
spożywczego [4] i wytwarza bardzo dużą ilość ścieków - zarówno
podczas prowadzenia poszczególnych procesów technologicznych,
jak i po równie istotnym procesie czyszczenia maszyn i urządzeń.
Ze względu na wysoki poziom związków organicznych oraz innych
trudno usuwalnych zanieczyszczeń nie nadają się one do bezpośredniego
zrzutu do miejskich oczyszczalni. Wymagają specjalnego
podczyszczenia lub oczyszczenia właściwie dobraną metodą, która
umożliwi dalsze prace nad jakością wód zużytych (powtórne wykorzystanie)
i odpowiednie ich zagospodarowanie.
SKŁAD ŚCIEKÓW
z zakładów mięsnych
Ścieki pochodzące z zakładów to przede wszystkim
zużyta woda, tłuszcze zwierzęce oraz detergenty służące
do czyszczenia pomieszczeń. Jeśli zakład zajmuje się także
rozbiorem mięsa, w ściekach znajdzie się również krew
oraz drobne chrząstki i kawałki mięsa. Ścieki z zakładów
mięsnych są trudne do oczyszczenia ze względu na dużą
zawartość zanieczyszczeń organicznych, substancji biogennych
oraz wysokich stężeń zawiesin i soli nieorganicznych.
Skład ścieków w poszczególnych zakładach może być różny,
ze względu na charakter czynności w nich wykonywanych
lub rodza[...]
Metody oczyszczania ścieków pochodzących z przemysłu mięsnego DOI:
Meat industry sewage treatment methods
W artykule omówiono występujące w ściekach zanieczyszczenia i obowiązujące wymogi prawne w zależności od miejsca
zrzutu ścieków oraz ogólny wpływ działalności produkcyjnej przemysłu na środowisko. Niniejszy artykuł przedstawia stosowane
w Polsce i na świecie metody oczyszczania ścieków w przemyśle mięsnym.
Słowa kluczowe: ścieki, zanieczyszczenia, metody oczyszczania ścieków
In the article there are contaminants occurring in sewage discussed with applicable legal requirements driven by the sewage
discharge place and overall industrial production activities impact on the environment in the article. The article presents wastewater
treatment methods in the meat industry used in Poland and worldwide.
Keywords: sewage, pollution, sewage treatment methods.Prawidłowy wybór procesów oczyszczania ścieków wymaga
zapoznania się z aktualnie wykorzystywanymi metodami
oraz orientacyjnymi efektami ich działania. Na tym etapie pracy
ważna jest rozmowa z właścicielem ubojni czy też zakładu
przetwórstwa mięsa dotycząca całego systemu produkcyjnego
przedsiębiorstwa. Można otrzymać cenne wskazówki, które
mogą okazać się pomocne w wykluczeniu lub zmniejszeniu problemów
w układzie technologicznym. Po zebraniu potrzebnych
informacji tworzony jest projekt. W nim m.in. określa się rodzaj
zastosowanych procesów, a także wstępne koszty inwestycyjne.
Następnie w oparciu o projekt rozpoczynają się badania laboratoryjne.
Po ich przeprowadzeniu analizowane są otrzymane
wyniki. Ocenie podlega poprawność zastosowanej metody oraz
szacowana jej efektywność. Ponownie opracowuje się projekt.
Bierze się pod uwagę wszystkie powstałe podczas badań nieprawidłowości,
po to by ostatecznie uzyskać najkorzystniejsze
rozwiązanie. Po przeprowadzeniu badań w skali półtechnicznej,
brak przeciwskazań pozwala na akceptację projektu. W przeciwnym
razie w projekcie nanosi się poprawki i powtórnie prowadzi
badania aż do uzyskania zamierzonego e[...]
Problemy w oczyszczaniu ścieków z przemysłu mięsnego DOI:
Skład ścieków pochodzących z przemysłu mięsnego różni się od składu ścieków bytowo-gospodarczych. Rozbieżność ta
wynika z rodzaju i ilości wytwarzanych przez ten przemysł zanieczyszczeń. W związku z tym wiele przedsiębiorstw napotyka
trudności związane z ich odpowiednim usuwaniem - oczyszczaniem. Jakie problemy się z tym wiążą i czy istnieje
dobry sposób na ich rozwiązanie?W polskim przemyśle spożywczym przemysł mięsny odgrywa
jedną z ważniejszych ról. W dodatku stale się rozwija. Intensyfikacja
tej branży powoduje m.in. wzrost ilości produkowanych
ścieków, których skład jest złożony. Dlatego też wybór prawidłowej
technologii oczyszczania ścieków stanowi długotrwały proces
polegający na wnikliwej analizie pod kątem wielu zagadnień,
takich jak: środowisko, uwarunkowania prawne czy też oczekiwania
klienta. Konieczne jest przestrzeganie obowiązujących
zasad higieniczno-sanitarnych, w celu uniknięcia przykrych dla
człowieka konsekwencji, a także negatywnego wpływu na środowisko
naturalne.
Gospodarka wodno-ściekowa w przemyśle mięsnym
Gospodarka wodno-ściekowa w przemyśle mięsnym jest
istotnym zagadnieniem, które decyduje o wyborze zastosowanych
rozwiązań technologicznych. Przemysł ten uważany jest
za jeden z sektorów przemysłu spożywczego, który wyk[...]
Oczyszczanie ścieków w zakładach mleczarskich DOI:10.151.99/65.2018.10.5
Przemysł mleczarski stanowi główną gałąź w przemyśle spożywczym.
W 2017 roku w Polsce wyprodukowano 3240 mln mleka
przetworzonego, 210 tys. t. masła i pozostałych tłuszczów do smarowania,
451 tys. t. sera świeżego (niedojrzewającego, niekonserwowanego)
łącznie z serem serwatkowym i twarogiem [1]. Niestety,
konsekwencją produkcji jest to, że w zakładach przemysłu
mleczarskiego powstają ścieki poprodukcyjne, których ilość zależy
od rodzaju produkowanego asortymentu.
CHARAKTERYSTYKA
ścieków mleczarskich
Ścieki mleczarskie charakteryzują się znacznie wyższymi
wartościami wskaźników zanieczyszczeń oraz
zmiennością ładunku w porównaniu ze ściekami komunalnymi
[2-5]. Zawierają substancje organiczne, łatwo
ulegające biodegradacji. Zanieczyszczenia te, ze względu
na szybko zachodzące w nich procesy fermentacji, powodujące
znaczne obniżenie odczynu pH do około 4,5 i intensywne
zużycie tlenu, muszą być usunięte ze ścieków przed
odprowadzeniem ich do odbiornika [6, 7].
W zakładach mleczarskich powstają dwa rodzaje ścieków:
produkcyjne i nieprodukcyjne. Ścieki produkcyjne
- mleczarskie, powstają w procesie mycia i płukania.
Głównym ich zanieczyszczeniem są substancje organiczne,
takie jak resztki mleka i jego przetworów, serwatka,
tłuszcze oraz chemiczne środki myjące aparaturę mleczarską.
Ścieki nieprodukcyjne to m.in. sanitarne, pochłodnicze,
burzowe, które są zazwyczaj łączone ze ściekami produkcyjnymi
i oczyszczane wspólnie [7, 8].
Skład ścieków powstających w zakładach przemysłu
mleczarskiego jest uzależniony przede wszystkim od rodzaju
produktów wytwarzanych w tym zakładzie oraz od
zmienności produkcji w ciągu doby. Innymi czynnikami,
które znacząco wpływają na ładunek ścieków, są używane
surowce, zaawansowanie technologiczne zakładu, substancje
stosowane w procesach mycia i dezynfekcji, a także
ilość zużywanej wody. Produktem ubocznym w przemyśle
mleczarskim jest serwatka. Zawiera ona laktozę,
białka, związki wapnia i fosforu[...]
Biodegradation of nonsteroidal anti-inflammatory drugs in wastewater treatment processes in large urban areas Stopień biodegradacji niesteroidowych leków zapalnych w procesach oczyszczania ścieków w dużych aglomeracjach miejskich DOI:10.12916/przemchem.2014.2265
Raw and treated wastewaters from a municipal wastewater
treatment plant were analyzed for presence of nonsteroidal
anti-inflammatory drugs (ibuprofen, naproxen, ketoprofen,
tolmentin and fenoprofen) by the solid phase extn. with
liq. chromatog.-tandem mass spectrometry with a multiple
addn. of std. samples. Solid matrix effect, extn. efficiency
and process efficiency were detn. The std. sample addn.
was recommended for reliable and results.
Przedstawiono wyniki badań biologicznego
usuwania i zawartości wybranych leków z grupy
przeciwzapalnych i przeciwbólowych (ibuprofen,
ketoprofen, fenoprofen, naproxen) w ściekach
surowych i oczyszczonych pochodzących
z komunalnej oczyszczalni ścieków. Próby ścieków
po pobraniu poddano ekstrakcji do ciała
stałego, następnie wydzielone i zatężone anality
oznaczono techniką LC-MS/MS. Stężenia
poszczególnych farmaceutyków wyznaczono
techniką wielokrotnego dodatku wzorca. Na
podstawie otrzymanych wyników wykazano
obecność tych zanieczyszczeń w ściekach oraz
niekompletność ich biologicznej degradacji.Przełom XX i XXI w. to czas ogromnego rozwoju cywilizacyjnego.
Obserwuje się bardzo szybki postęp techniczny, pojawiają się coraz
to nowsze, czulsze urządzenia, a wśród nich narzędzia analityczne.
Dzięki nim możliwe jest odkrycie w środowisku rzeczy zapewne już
od dawna obecnych, ale do tej pory "niewidzialnych". Wśród takich
nowo odkrytych elementów znajdują się pozostałości leków jako
zanieczyszczenia środowiska wodnego, występujące w bardzo niskich
stężeniach. Tego typu zanieczyszczenia wód znane są w światowej
literaturze pod pojęciem EC (emerging contaminants)1). Należą do nich
m.in. steroidy, hormony, niesteroidowe leki przeciwzapalne i przeciwbólowe
(NLPZ), leki psychotropowe oraz antybiotyki2). Mimo
że angielska nazwa sugeruje, że są to nowe grupy zanieczyszczeń
środowiska wodnego, to prawdopodobnie większość z nich istnieje od
dawna, lecz dopiero w ostatnim czasie zostały wykryte i oznac[...]
Methods for removing pharmaceuticals and their metabolites from water and wastewater Sposoby usuwania produktów farmaceutycznych i ich metabolitów z wody i ścieków DOI:10.15199/62.2015.1.10
A review, with 55 refs., of active sludge, ozonation, oxidn.,
UV radiation and membrane methods for degrdn. of org.
compds. of pharmaceutical origin.
Dokonano analizy różnych metod i rozwiązań
technologicznych mających na celu usunięcie
zanieczyszczeń farmaceutycznych transportowanych
do oczyszczalni ścieków, a tym samym
minimalizację ich przedostawania się do
wód przeznaczonych do spożycia. Mimo luki
w aspektach prawnych dotyczących określenia
stężeń leków w środowisku, dopuszczalnych
i bezpiecznych dla organizmów żywych,
temat usuwania leków budzi zainteresowanie
szerokiej rzeszy naukowców z różnych dziedzin.
Zarówno chemicy, analitycy, technologowie
wody i ścieków, jak i inni specjaliści
starają się poprawić bezpieczeństwo i zapobiegać
niekorzystnym zmianom wynikającym
z użytkowania zasobów środowiska. Jedną
z form stanowi poszukiwanie i opracowywanie
nowych technik i metod badawczych, pozwalających
na skuteczne zatrzymywanie lub rozkład
dotychczas nieznanych zanieczyszczeń
farmaceutycznych. Ze względu na stale rosnącą
produkcję i konsumpcję leków oraz wprowadzanie
coraz to nowszych form i grup leków na rynek konsumencki, problem opracowania
taniej, skutecznej i możliwej do wdrożenia na
szeroką skalę metody usuwania produktów lekowych
z wody i ścieków nie pozwala na zwłokę
i zmusza do natychmiastowego podjęcia
działań w tym zakresie.
Największymi źródłami zużytych leków są szpitale, koncerny
farmaceutyczne oraz gospodarstwa domowe1). Dużą dawkę zanieczyszczeń
lekowych stanowią antybiotyki podawane prewencyjnie
zwierzętom hodowlanym, głównie bydłu i trzodzie chlewnej. Leki
transportowane do sieci kanalizacyjnej występują często w postaci
przetworzonej, jako metabolity. Niekiedy zdarza się, że brak wiedzy
na temat właściwego postępowania z przeterminowanym lekiem
powoduje, że są one spuszczane w toaletach lub umywalkach, skąd
razem ze ściekami komunalnymi kierowane są do oczyszczalni
ścieków1, 2). Badania przeprowad[...]
Biological methods for removing emerging contaminants during wastewater treatment Biologiczne sposoby usuwania zanieczyszczeń z grupy emerging contaminants podczas oczyszczania ścieków DOI:10.15199/62.2016.2.15
A rewiew, with 26 refs., of methods for removal of pharmaceuticals.
Podjęto próbę zdefiniowania pojęcia emerging
contaminants oraz contaminants of emerging
concern zarówno w kontekście rodzaju substancji
zaliczanych do tej grupy, jak i przyczyn
oraz źródeł ich powstawania. Zaprezentowano
biologiczne metody oczyszczania ścieków z wykorzystaniem
mikroorganizmów osadu czynnego
a także ich skuteczność w usuwaniu zanieczyszczeń
z grupy emerging contaminants.
Środowisko, wraz ze wszystkimi tworzącymi je ekosystemami,
od początku świata umożliwia i stanowi naturalne miejsce do życia
dla ludzi i zwierząt. Dlatego też zdrowie ludzi, ich dobre samopoczucie
oraz zapewnienie warunków umożliwiających podtrzymanie
gatunku jest ściśle związane ze stanem środowiska. Wraz z postępem
cywilizacyjnym, rozwojem wielu gałęzi przemysłu i gwałtownym
wyżem demograficznym, w środowisku pojawia się coraz więcej
zanieczyszczeń. Niektóre z nich znane są od czasów powstania pierwszych
wielkich cywilizacji. Zdecydowana jednak większość substancji
wykazujących właściwości toksyczne została rozpoznana w czasach
współczesnych. W ciągu ostatnich dwóch dekad w wodach i glebie
zidentyfikowano wiele nowych substancji. Anglojęzyczna literatura
określa je jako nowo powstające zanieczyszczenia EC (emerging contaminants)
lub jako zanieczyszczenia budzące niepokój w odniesieniu
do zmian środowiskowych (contaminants of emerging concern).
Pojawiające się na przestrzeni ostatnich kilku dekad w ekosystemach
wodnych i lądowych mikrozanieczyszczenia stały się ogólnoświatowym
wezwaniem do podjęcia walki z tym problemem, w celu
ochrony środowiska. Te niewidoczne gołym okiem zanieczyszczenia
EC, to szybko rozprzestrzeniający się wachlarz substancji pochodzenia
przede wszystkim antropogenicznego. Zalicza się do nich m.in. farmaceutyki,
kosmetyki, środki i preparaty higieniczne, hormony sterydowe,
związki chemiczne pochodzące z przemysłu i pestycydy1).
Problem powstawania zani[...]