Stymulacja rozkładu 3-pierścieniowych WWA podczas fermentacji osadów ściekowych

W artykule zaprezentowano wyniki badań kofermentacji osadów wydzielonych ze ścieków miejskich i ze ścieków koksowniczych. Proces fermentacji prowadzono w temperaturze 37°C, w szklanych bioreaktorach. Fermentację prowadzono w dwóch próbach: jedną stanowiły osady osady komunalne (mieszanina osadów wstępnych, nadmiernych oraz inokulum), drugą – mieszanina osadów komunalnych (jak wyżej) z dodatkiem osadów koksowniczych w ilości stanowiącej 5% objętościowo. Oznaczanie WWA było prowadzone równolegle dwukrotnie w osadach ściekowych i w cieczach nadosadowych: przed procesem fermentacji oraz po jego zakończeniu. Oznaczono ilościowo takie WWA jak: naftalen, acenaftylen, acenaften, fluoren, fenantren, antracen, fluoranten, piren, benzo(a)antracen oraz chryzen z wykorzystaniem chromatografu gazowego z detektorem masowym. Na podstawie stężeń WWA w przeliczeniu na suchą masę osadów, zawartości suchej masy oraz stężenia w cieczy nadosadowej i jej objętości wyznaczono ilości WWA w jednostkowej objętości osadów. W osadach komunalnych zawartość małocząsteczkowych (2-, 3- i 4-pierścieniowych) WWA przed procesem fermentacji w jednostce objętości osadów była na poziomie 1162 μg l, natomiast po procesie fermentacji wynosiła 302 μg. W cieczach nadosadowych odnotowano wzrost 10 WWA do wartości 1,8 μg, podczas gdy w fazie stałej, spadek wartości wyniósł 74%. W przypadku mieszaniny osadów, w której 5% objętości stanowiły osady koksownicze, całkowita zawartość WWA w fazie stałej po procesie fermentacji była mniejsza od początkowej o 73%. W tym samym czasie w fazie ciekłej odnotowano wzrost ilości WWA. Całkowita zawartość WWA w obu fazach (osadach i cieczach) wynosiła przed procesem fermentacji 51 μg, natomiast po procesie – 17 μg. Dodatek osadów koksowniczych wpływał stymulująco na degradację naftalenu i 3-pierścieniowych WWA.

The paper presents the results of co-digestion of municipal and coke sewage sludge. The fermentation process was carried out at 37°C, in glass bioreactors in the dark. Fermentation research was carried out for two mixtures. The first one was municipal sewage sludge (a mixture of preliminary sewage sludge, excess sewage sludge and inoculum), and the second – a mixture of municipal sewage sludge (composition as above) with the addition of coke sewage sludge in the amount of 5% by volume. Determination of PAHs was performed two times parallel in the sewage sludge and in supernatants: before fermentation and at the end of the process. Naphtalene, acenaphtylene, acenaphtene, fluorine, phenanthrene, anthracene, fluoranthene, pyrene, benzo(a)anthracene and chrysene was determined using a gas chromatograph coupled with a mass detector. On the basis of designated concentrations of PAHs and dry matter content in sewage sludge amounts of these compounds in solid and liquid phase in relation to the unit volume was calculated. In municipal sewage sludge amount of low molecular weight (2-, 3- and 4-ring) PAHs before the process in sewage sludge and separated from them supernatants was 1162 μg in total, while after the stabilization process – 302 μg. In liquid phase an increase of 10 PAHs by 1,8μg was obtained, while in the solid phase – 74% decrease. In the case of the mixture fermentation, in which 5% of the volume was coke sewage sludge, the total hydrocarbon content in the solid phase after the process was less than the initial by about 73%. While in the liquid phase, reported increase in PAHs concentration during the process. The total amount of PAHs in both phases (solid and liquid) before the process was 51μg, and after fermentation process – 17 μg. The addition of coke sewage sludge stimulated decomposition of naphthalene and 3-ring of PAHs.