Analysis of Energy Demand in the Process of Continuous and Pulse Sonication of Sewage Sludge

One of the ways of sewage sludge conditioning is the use of ultrasonic field energy. As a result of its operation, coagulation or dispersion of sludge flocs may occur depending on the parameters used (UD field strength, operating time). The amount of energy supplied to the system results from the operating time and intensity of the ultrasonic field. The purpose of the research was to determine the amount of energy introduced depending on the time and intensity of the ultrasonic field energy and its effect on the evaluation of the dehydration efficiency expressed by the capillary suction time. Fermented sewage sludge was used as the substrate for the study, which was subjected to an ultrasonic field of 3.8, 3.04, 2.28, 1.52, 0.75 W·cm-2 (corresponding to amplitude 100, 80, 60, 40, 20%). The sonication time was from 2 to 120 s. On the basis of the research, the increase in energy demand and the increase of the capillary suction time with increasing amplitude and time of exposure of the UD field were recorded.

Jednym ze sposobów kondycjonowania osadów ściekowych jest zastosowanie energii pola ultradźwiękowego. W wyniku jego działania w zależności od zastosowanych parametrów (natężenia pola UD, czasu działania) może dojść do koagulacji lub dyspersji kłaczków osadowych. Ilość dostarczonej energii do układu wynika z czasu działania i natężenia pola ultradźwiękowego. Celem prowadzonych badań było określenie ilości wprowadzonej energii w zależności od czasu działania i natężenia energii pola ultradźwiękowego, oraz jego wpływu na ocenę efektywności odwadniania wyrażoną czasem ssania kapilarnego. Jako substrat badań zastosowano przefermentowane osady ściekowe, które poddano działaniu pola ultradźwiękowego o natężeniu 3,8, 3,2, 2,7, 2,2, 1,6 W·cm-2 (co odpowiadało amplitudą 100, 80, 60, 40, 20%). W badaniach przyjęto czas sonifikacji z przedziału od 2 do 120 s. Na podstawie przeprowadzonych badań odnotowano wzrost zapotrzebowania na energie oraz wydłużenie czasu ssania kapilarnego wraz ze wzrostem amplitudy i czasu ekspozycji pola UD.