Biologiczne aspekty oczyszczania ścieków

Mieczysław Kazimierz Błaszczyk

Uzyskaj dostęp

Zakup książkę

ISBN/ISSN:

978-83-01-20354-2

DOI:

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2019

Liczba stron:

410

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Bibliografia:

Błaszczyk, Mieczysław Kazimierz. Biologiczne aspekty oczyszczania ścieków. Red. . Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2019, 410 s. ISBN 978-83-01-20354-2

Bibliografia refWorks:

RT Book, Whole

SR Electronic(1)

A1 Błaszczyk, M.K.

T1 Biologiczne aspekty oczyszczania ścieków

PB Wydawnictwo Naukowe PWN

PP Warszawa

YR 2019

SN 978-83-01-20354-2

Bibliografia BibTex:

@Book{ 201923, author = "Błaszczyk, Mieczysław Kazimierz", editor = "", title = "Biologiczne aspekty oczyszczania ścieków", publisher = "Wydawnictwo Naukowe PWN", year = "2019", address = "Warszawa", isbn = "978-83-01-20354-2" }

Bibliografia endNote:

TY - BOOK

AU - Błaszczyk, Mieczysław Kazimierz

ED -

TI - Biologiczne aspekty oczyszczania ścieków

PB - Wydawnictwo Naukowe PWN

CY - Warszawa

PY - 2019

SN - 978-83-01-20354-2

ER -

Netografia (standard APA):

Błaszczyk, Mieczysław Kazimierz. Biologiczne aspekty oczyszczania ścieków [baza danych online] Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2019 [dostęp: 25 08 2024]. Dostęp w Ibuk Libra: https://libra.ibuk.pl/reader/biologiczne-aspekty-oczyszczania-sciekow-mieczyslaw-kazimierz-201923.

utylizacja, odpady komunalne, ścieki, odpady, bioreaktory, bakteryjny metabolizm, usuwanie azotu, usuwanie fosforu, ścieki farmaceutyczne, ścieki rafineryjno-petrochemiczne, ścieki celulozowo-papiernicze

Publikacja prezentuje nowoczesne i konwencjonalne technologie biologicznego oczyszczania ścieków komunalnych i bioprzemysłowych . Wyjaśniona wszystkie procesy biologicznego oczyszczania ścieków oraz tworzenie różnych struktur biologicznych zbudowa...

Więcej

ISBN/ISSN:

978-83-01-20354-2

DOI:

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2019

Liczba stron:

410

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Od Autora14
1. Bakteryjny metabolizm w procesie oczyszczania ścieków w warunkach beztlenowych16
1.1. Wprowadzenie16
1.2. Ektoenzymy i egzoenzymy zewnątrzkomórkowe18
1.3. Fermentacje węglowodanów19
1.4. Fermentacja białek21
1.5. Beztlenowa degradacja tłuszczów i lipidów26
1.6. Metagenomy bakterii fermentujących ścieki27
1.7. Produkcja metanu28
Literatura36
2. Fizykochemiczna charakterystyka ścieków38
2.1. Wprowadzenie38
2.2. Charakterystyka fizyczna ścieków40
2.3. Chemiczna charakterystyka ścieków41
2.3.1. Związki nieorganiczne43
2.3.2. Związki organiczne45
2.4. Priorytetowe zanieczyszczenia46
2.5. Przykłady ilości produkowanych ścieków47
2.6. Wody podgrzane47
2.7. Ścieki radioaktywne48
2.8. Typy ścieków przemysłowych51
Literatura52
3. Wspólnoty mikroorganizmów w biologicznych systemach oczyszczania ścieków54
3.1. Wprowadzenie54
3.2. Kłaczki osadu czynnego55
3.2.1. Bakterie w osadzie czynnym56
3.2.2. Metagenomy bakterii w osadzie czynnym57
3.2.3. Analiza funkcjonalna wspólnoty mikroorganizmów osadu czynnego59
3.2.4. Grupy mikroorganizmów występujące w osadzie czynnym60
3.2.5. Charakterystyki osadu czynnego65
3.2.6. Gromadzenie substancji zapasowych w osadach czynnych66
3.2.7. Analiza metagenomiczna bakterii w beztlenowych osadach w komorach fermentacyjnych (anaerobic sludge digester)68
3.3. Biofilm69
3.3.1. Mikroorganizmy błony biologicznej71
3.3.2. Pierwotniaki w błonie biologicznej72
3.3.3. Zalety biofilmu72
3.4. Osady granularne73
3.3.4. Ograniczenia biofilmu73
3.4.1. Tlenowe osady granularne74
3.5. Beztlenowe osady granularne80
3.5.1. Inoculum do granulacji osadu w UASB80
3.5.2. Skład granul beztlenowego osadu81
3.6. Eukaryota w rożnych bioreaktorach w procesie oczyszczania ścieków82
Literatura85
4. Bioreaktory powszechnie stosowane w hodowlach mikroorganizmów88
4.1. Wprowadzenie88
4.2. Bioreaktory rozproszonego wzrostu mikroorganizmow (zawiesina bakterii i/lub osad czynny sflokulowany)89
4.2.1. Bioreaktory osadu czynnego (Activated Sludge)89
4.2.2. Proces ACP91
4.2.3. Bioreaktory typu CSTR (Continuous Stirred-Tank Reactor)92
4.2.4. Bioreaktory typu ALR (Airlift Reactors)93
4.2.5. Bioreaktory typu SBR (Sequencing Batch Reactor)94
4.3. Bioreaktory do wzrostu mikroorganizmów w postaci osadu granularnego96
4.3.1. Bioreaktory typu UASB (Upfl ow Anaerobic Sludge Blanket)96
4.3.2. Bioreaktory typu EGSB (Expanded Granular Sludge Bed)99
4.3.3. Bioreaktory typu SPAC (Spiral Automatic Circulation)101
4.3.4. Bioreaktory typu SGBR (Static Granular Bed Reactor)102
4.3.5. Bioreaktory typu ABR (Anaerobic Baff led Reactor)103
4.4. Bioreaktory stosowane do wzrostu mikroorganizmów na powierzchni fazy stałej w postaci biofilmu105
4.4.1. Złoża nieruchome106
4.4.2. Złoża ruchome (Moving Beds)109
4.4.3. Wetlandy inżynieryjne (Constructed Wetland)113
4.5. Bioreaktory membranowe (Membrane Bioreactors)114
Literatura116
5. Usuwanie azotu i fosforu ze ścieków z zastosowaniem nowych technologii118
5.1. Biologiczne usuwanie azotu118
5.1.1. Wprowadzenie118
5.1.2. Badania ilości azotu w ściekach118
5.1.3. Rekomendowane systemy intensywnego usuwania azotu ze ścieków121
5.2. Biologiczne usuwanie fosforu139
5.2.1. Wprowadzenie139
5.2.2. Opis procesu EBPR140
5.2.3. Biochemiczne aspekty procesów EBPR141
5.2.4. Mikroorganizmy PAO i GAO143
5.2.5. Powstawanie struwitu146
Literatura147
6. Naturalne metody biologicznego oczyszczania ścieków150
6.1. Wprowadzenie150
6.1.1. Nawadnianie pól (Irrigation of fields)150
6.1.2. Pola filtracyjne (Filtration fields)156
6.1.3. Stawy biologiczne156
6.1.4. Napowietrzane laguny (Aeration lagoons)163
6.1.5. Filtry piaskowe164
6.1.6. Wetlandy inżynieryjne166
Literatura167
7. Nowoczesne biologiczne systemy oczyszczania ścieków172
7.1. Wprowadzenie172
7.2. Konwencjonalne systemy beztlenowego oczyszczania ścieków173
7.2.1. Fermentory osadów174
7.2.2. Szamba176
7.2.3. Rowy utleniające176
7.3. Rozwój technologii reaktorów beztlenowych o wysokiej efektywności178
7.4. Podsumowanie180
7.5. Rodzaje beztlenowo-tlenowych systemów oczyszczania181
7.5.1. Systemy beztlenowo-tlenowe z wykorzystaniem oddzielnych wysokowydajnych bioreaktorów181
7.5.2. Systemy zintegrowane beztlenowo-tlenowych bioreaktorów188
Literatura198
8. Ścieki przemysłu spożywczego i ich oczyszczanie202
8.1. Wprowadzenie202
8.2. Ścieki rolno-spożywcze202
8.3. Przemysłowe wykorzystanie kukurydzy204
8.3.1. Ścieki i ich charakterystyka206
8.3.2. Oczyszczanie ścieków z procesowania kukurydzy206
8.4. Produkcja drożdży piekarniczych207
8.4.1. Skład ścieków z produkcji drożdży i ich charakterystyka208
8.4.2. Oczyszczanie ścieków z produkcji drożdży209
8.5. Przemysł cukierniczy210
8.5.1. Ścieki i ich charakterystyka210
8.5.2. Oczyszczanie ścieków cukierniczych211
8.6. Przetwórstwo ziemniaków212
8.6.1. Ścieki i ich charakterystyka212
8.6.2. Oczyszczanie ścieków z przeróbki ziemniaków213
8.7. Przemysł mleczarski215
8.7.1. Podatność ścieków mleczarskich na degradację217
8.7.2. Oczyszczanie ścieków mleczarskich218
8.8. Przemysł browarniczy226
8.8.1. Ścieki browarnicze227
8.8.2. Oczyszczanie ścieków browarniczych229
8.9. Przemysł mięsny230
8.9.1. Oczyszczanie ścieków przemysłu mięsnego232
8.10. Produkcja soków z owoców i warzyw234
8.10.1. Soki z owoców cytrusowych234
8.10.2. Sok jabłkowy235
8.10.3. Przetwórstwo pomidorów236
8.10.4. Przetwórstwo marchwi236
8.10.5. Nektary237
8.10.6. Ścieki z przetwórstwa owoców i warzyw237
8.10.7. Oczyszczanie ścieków z przetwórstwa owoców i warzyw238
Literatura239
9. Oczyszczanie ścieków farmaceutycznych244
9.1. Wprowadzenie244
9.2. Mikrobiologiczna produkcja antybiotyków244
9.2.1. Historia penicyliny245
9.3. Komercyjna produkcja penicylin246
9.4. Ścieki farmaceutyczne248
9.5. Oczyszczanie ścieków farmaceutycznych251
9.5.1. Bioreaktor typu AnMBR (Anaerobic Membrane Bioreactor)255
9.5.2. Bioreaktor UASB256
9.5.3. Bioreaktor typu EGSB (Expanded Granular Sludge Blanket)257
9.5.4. Bioreaktor UASR (hybryda – czterostopniowy system bioreaktorów UASB)258
9.5.5. Bioreaktor typu AnSBR258
9.5.6. Hybrydowe systemy beztlenowo-tlenowe258
9.6. Kluczowa mikroflora w oczyszczaniu ścieków farmaceutycznych259
9.6.1. Analiza metagenomiczna w biologicznej oczyszczalni ścieków farmaceutycznych259
9.6.2. Analiza metagenomiczna wspólnot mikroorganizmów w beztlenowych bioreaktorach oczyszczających ścieki farmaceutyczne260
Literatura262
10. Oczyszczanie ścieków rafineryjno-petrochemicznych266
10.1. Wprowadzenie266
10.2. Skład ścieków rafineryjno-petrochemicznych268
10.3. Oczyszczanie ścieków rafineryjno-petrochemicznych270
10.3.1. Degradacja fotokatalityczna271
10.3.2. Zasadnicze oczyszczanie ścieków rafineryjno-petrochemicznych274
10.3.3. Analiza metagenomiczna osadów w komorach konwencjonalnych i reaktorach membranowych w procesie oczyszczania ścieków rafineryjno-petrochemicznych276
10.3.4. Analiza metagenomiczna wspólnot bakterii oczyszczających ścieki petrochemiczne w dwustopniowym systemie mikroaerofilno/anoksy tlenowym278
10.4. Szlaki degradacji węglowodorów przez mikroorganizmy obecne w osadach280
10.4.1. Szlaki degradacji węglowodorów w warunkach tlenowych280
10.4.2. Mikrobiologiczna degradacja węglowodorów w warunkach beztlenowych283
10.5. Podsumowanie285
Literatura286
11. Oczyszczanie ścieków celulozowo-papierniczych290
11.1. Wprowadzenie290
11.2. Charakterystyka odpadów i ich źródło293
11.3. Skład chemiczny ścieków294
11.4. Minimalizacja odpadów295
11.5. Oczyszczanie ścieków celulozowo-papierniczych295
11.5.1. Laguny z napowietrzaniem (baseny stabilizacyjne)298
11.5.2. Oczyszczanie ścieków w warunkach beztlenowych298
11.6. Analiza metagenomiczna wspólnoty bakterii degradujących drewno301
11.7. Usuwanie zanieczyszczeń w ściekach celulozowo-papierniczych z zastosowaniem grzybów303
11.8. Inne metody oczyszczania ścieków celulozowo-papierniczych304
11.8.1. Koagulacja/strącanie304
11.8.2. Adsorpcja305
11.8.3. Utlenianie chemiczne305
11.8.4. Filtracja membranowa305
11.9. Odpady stałe i ich utylizacja306
11.9.1. Fermentacja306
11.9.2. Kompostowanie307
11.9.3. Wprowadzanie do gruntu307
11.9.4. Spalanie odpadów307
11.9.5. Piroliza307
11.9.6. Reforming parowy308
11.9.7. Katalityczne utlenianie na mokro309
11.9.8. Emisja gazów309
11.10. Podsumowanie310
Literatura310
12. Oczyszczanie wód kopalnianych przez bakterie redukujące siarczany(VI)314
12.1. Wprowadzenie314
12.2. Charakterystyka biotechnologiczna bakterii redukujących siarczany(VI)315
12.3. Skład fizyko-chemiczny AMD322
12.4. Wspólnota mikroorganizmów w kwaśnych wodach kopalnianych324
12.5. Biotechnologie usuwania zanieczyszczeń z AMD325
12.5.1. Ekstensywne biotechnologie328
12.5.2. Bioreaktory331
12.5.3. Mikroorganizmy występujące w systemach oczyszczających AMD334
12.5.4. Podsumowanie335
Literatura335
13. Odpady organiczne i ich utylizacja342
13.1. Wprowadzenie342
13.2. Rodzaje odpadów344
13.2.1. Odpady komunalne344
13.2.2. Odpady przemysłowe344
13.2.3. Odpady niebezpieczne344
13.3. Ilości produkowanych odpadów w Polsce345
13.2.4. Odpady płynne345
13.2.5. Komunalne osady ściekowe345
13.4. Gospodarka odpadami stałymi346
13.5. Hierarchia w sektorze gospodarki odpadami348
13.6. Składowisko odpadów komunalnych349
13.7. Mikrobiomy składowisk odpadów komunalnych351
13.8. Technologie odzyskiwania materiałów i energii352
13.8.1. Kompostowanie353
13.8.2. Zgazowanie361
13.8.3. Piroliza361
13.8.4. Spalanie362
13.8.5. Zagospodarowywanie osadów ściekowych pierwotnych i wtórnych363
13.9. Akta prawne364
13.10. Podsumowanie365
Literatura372
14. Biologiczne oczyszczanie odcieków ze składowisk odpadów komunalnych376
14.1. Wprowadzenie376
14.2. Składowanie odpadów komunalnych377
14.3. Tworzenie odcieków składowiskowych378
14.4. Oczyszczanie odcieków ze składowisk komunalnych383
14.4.1. Fizykochemiczne usuwanie zanieczyszczeń w odciekach384
14.4.2. Biologiczne oczyszczanie odcieków składowiskowych386
14.5. Naturalna biologiczna oczyszczalnia odcieków392
14.6. Wspólnoty mikroorganizmow w procesie oczyszczania odcieków składowisk komunalnych393
14.6.1. Relacje między charakterystykami stawów oczyszczających odcieki a liczebnością OTU394
14.6.2. Bakterie w stawach doczyszczających z roślinnością395
14.6.3. Populacje archeonów w procesach oczyszczania odcieków395
14.6.4. Wspólnoty bakterii występujące w odciekach, w stawach biologicznych i w bioreaktorach oczyszczających odcieki396
14.7. Grzyby w oczyszczaniu odcieków397
14.7.1. Oczyszczanie odcieków w bioreaktorach z grzybami397
Literatura398
15. Mechaniczno-biologiczna oczyszczalnia ścieków komunalnych w Ostrzeszowie402
15.1. Wprowadzenie402
15.2. Schemat technologiczny oczyszczalni ścieków404
15.3. Efektywność oczyszczania ścieków komunalnych407
Literatura409

1.Bakteryjnymetabolizmwprocesieoczyszczaniaściekówwwarunkachbeztlenowych

Tolerująwysokiestężeniacałkowitegojonuamonowegodo7000mg/l.

Methanosarcinasp.mogąuzyskaćstabilnywzrostprzyniskimczasiezatrzy-

mania(nawet4dni),wysokichobciążeniachorganicznychiwysokimpozio-

miejonuamonowego.GatunkiMethanosaetawystępująwróżnychbeztleno-

wychśrodowiskach,np.bioreaktorachbeztlenowych,bioﬁlmach,osadach,

podmokłychpolachryżowych,zanieczyszczonychakwenachorazgranulach

osaduwbioreaktorzetypuUASB.RodzajMethanosaetazawieradwagatunki:

mezoﬁlnyzsiedmiomaszczepamiMethanosaetaconciliioraztermoﬁlny

Methanosaetathermophilaztrzemaszczepami.Analizyróżnychosadów

pobranychzróżnychbeztlenowychbioreaktorówwskazują,żeprocentowy

udziałArchaeawosadachwynosiod28,1do78,9%,natomiastBacteria

od26,1do73,5%wzależnościodrodzajuoczyszczanychścieków.Mezoﬁlna

grupaMethanosaetajestdominantem,niezależnieodtypubioreaktoraiskła-

duoczyszczanychściekówwwarunkachbeztlenowychistanowiod20

do60%wśródpopulacjiarcheonówwreaktorachprowadzonychwwarun-

kachmezoﬁlnych.

Alternatywnyszlakprodukcjimetanuzoctanustwierdzonotakżewnie-

którychfermentorachbeztlenowych,gdybyłyeksploatowanewpewnych

warunkach.SzlaktenłączysyntroﬁczneutlenianieoctanudoH2iCO2przez

bakteriesyntroﬁczneutleniająceoctanikonwersjęH2iCO2wmetanza

pomocąmetanogenówhydrotroﬁcznych.Szlaktenniejestgłównymszlakiem

produkcjibiogazuwwiększościfermentorów,ponieważbakteriesyntroﬁczne

utleniająceoctanniesątakkonkurencyjne,jakmetanogenyacetoklastyczne.

Jednakżewwarunkachhamującychmetanogenyacetoklastyczne,takie

jakwysokiestężenieamoniakuiwysokatemperaturawhodowli,szlakten

jestważnywprodukcjibiogazu.Ponadtobadaniawykazały,żedługiczas

zatrzymaniahydraulicznego(HRT)ibrakMethanosaetamogąrównież

sprzyjaćprzesunięciuzmetanogenezyacetoklastycznejnatęalternatywną

drogę.

Wsumiewprocesiedegradacjizwiązkówpolimerycznychwwarunkach

beztlenowychpowstajemetanajegoilościzależąodrodzajusubstratufer-

mentowanego(Heiwsp.2016):

LipidyC50H90O6+24,5H2Oą34,75CH4+15,25CO2

WęglowodanyC6H10O5+H2Oą3CH4+3CO2

BiałkaC16H24O5N4+14,5H2Oą8,25CH4+3,75CO2+4NH4++4HCO3-

WTabeli1.6podanoprzykładydominującychrodzajówarcheonówmetano-

gennychwfermentorachbiogazownipracującychwskaliprzemysłowej

wprocesiefermentacjiróżnychsubstratóworganicznych.

Brak wyników

Biologiczne aspekty oczyszczania ścieków

Treść książki

Znajdź bibliotekę blisko siebie, i uzyskaj dostęp do ebooka w systemie IBUK Libra