Hygienisation of Surplus Activated Sludge by Hydrodynamic Cavitation

• Authors: Alicja Machnicka , Klaudiusz Grűbel , Agnieszka Rusin
• Languages of publication: EN

Abstracts

EN

The success of an effective process of disintegration is the application of physical or chemical methods of the destruction of the cell wall which consequently becomes fragmented and the intracellular matters are released into the surrounding liquid. The purpose of the conducted experiments was to demonstrate possibilities of application of the hydrodynamic in the bacteriological hygienisation of surplus activated sludge. The confirmation of the effectiveness of the bactericidal activity of hydrodynamic cavitation was the number of bacteria grown on agars before and after hygienisation process. Selective and basic beddings have been used in the research. The bacterial culture has lasted approximately 24 to 48 hours. After the period of incubation the colonies produced have been counted and initially identified. Based on the microbiological analyses a significant reduction in an overall number of bacteria and pathogenic bacteria belonging to the family Enterobacteriaceae and to the pathogenic species Staphylococcus has been noticed. The overall number of bacteria decrease about 80% after 45 minutes of disintegration of surplus activated sludge. Pathogenic bacteria belonging to the family Enterobacteriaceae: lactose-positive and lactose-negative decrease about 93% and 92%, respectively. Reducing the number of Salmonella bacteria was 100% after 45 minutes of disintegration processes. Reduction bacteria of species Staphylococcus were about 93% for mannitolo-positive and 92% for mannitolo-negative.

PL

Skuteczność procesu dezintegracji wynika z fizycznych lub chemicznych metod destrukcji ściany komórkowej, co w konsekwencji prowadzi do jej fragmentacji i uwalniania wewnątrzkomórkowych substancji do otaczającej fazy płynnej. Celem przeprowadzonych badań było wykazanie możliwości zastosowania kawitacji hydrodynamicznej do bakteriologicznej higienizacji osadu czynnego nadmiernego. Potwierdzeniem skuteczności bakteriobójczego działania kawitacji hydrodynamicznej była liczba bakterii rosnących na agarach przed i po procesie higienizacji. Do badań użyto podłoży podstawowych i selektywnych. Hodowla kultur bakteryjnych trwała 24 i 48 godzin. Po czasie inkubacji kultury zostały policzone i poddane wstępnej identyfikacji. Na podstawie przeprowadzonych analiz stwierdzono redukcję ogólnej liczby bakterii o ok. 80% po 45 minutach dezintegracji osadu czynnego nadmiernego. Patogenne bakterie należące do rodziny Enterobacteriaceae uległy redukcji: laktozo-dodatnie o ok. 93%, a laktozo-ujemne o ok. 92%. Bakterie z rodzaju Salmonella uległy całkowitemu zniszczeniu. Liczba bakterii z rodzaju Staphylococcus zmniejszyła się o 93% w przypadku mannitolo-dodatnich i o 92% w przypadku mannitolo-ujemnych.

Keywords

EN

disintegration of surplus activated sludge; hydrodynamic cavitation; hygienisation

PL

dezintegracja osadu czynnego nadmiernego; kawitacja hydrodynamiczna; higienizacja osadu

• Publisher: De Gruyter Open
• Journal: Ecological Chemistry and Engineering S
• Year: 2012
• Volume: 19
• Issue: 3
• Pages: 415-421

Dates

published

1 - 1 - 2012

online

16 - 7 - 2012

Contributors

author

Alicja Machnicka

• Institute of Engineering and Environmental Protection, Faculty of Materials and Environmental Sciences, University of Bielsko-Biala, ul. Willowa 2, 43-309 Bielsko-Biała, Poland

author

Klaudiusz Grűbel

• Institute of Engineering and Environmental Protection, Faculty of Materials and Environmental Sciences, University of Bielsko-Biala, ul. Willowa 2, 43-309 Bielsko-Biała, Poland

author

Agnieszka Rusin

• Śląskie Środowiskowe Studium Doktoranckie PAN, pl. Gwarków 1, 40-166 Katowice, Poland

References

• Appels L, Bayenes J, Degrève J, Dewil R. Prog Energy Comb Sci. 2008;34:755-781. DOI: 10.1016/j.pecs.2008.06.002.[Crossref]
• Camacho P, Ginestet P, Audic JM. Water Sci Technol. 2005;10-11:235-245.
• Kepp U, Machenbach I, Weisz N, Solheim OE. Water Sci Technol. 2000;42:89-96.
• Phothilangka P, Schoen MA, Huber M, Luchetta P, Winkler T, Wett B. Water Sci Technol. 2008;58: 1467-1473.[PubMed]
• Barjenbruch M, Kopplow O. Adv Environ Res. 2003;7:715-720. DOI: 10.1016/S1093-0191(02)00032-1.[Crossref]
• Roman HJ, Burgess JE, Pletschke BI. Afr J Biotechnol. 2006; 5: 963-967.
• Carballa M, Manterola G, Larrea L, Ternes T, Omil F, Lema JM. Chemosphere 2007;67:1444-1452. DOI: 10.1016/j.chrmosphere.2006.10.004.[Crossref]
• Song KG, Choung YK, Ahtf KH, Cho J, Yun H. Desalination 2003;157:353-359.
• Weemaes M, Grootaerd H, Simoens F, Verstraete W. Water Res. 2000, 34, 2330-2336. DOI: 10.1016/S0043-1354(99)00373-5.[Crossref]
• Woodard SE, Wukasch RF. Water Sci Technol. 1994;30,29-38.
• Mukherjee SR, Levine AD. Water Sci Technol. 1992;26,2289-2292.
• Vlyssides AG, Karlis PK. Biores Technol. 2004;91:201-206.
• Antoniadis A, Poulios I, Nikolakaki E, Mantzavinos D. J Hazard Mater. 2007;146:492-495. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2007.04.065[Crossref]
• Kampas P, Parsons SA, Pearce P, Ledoux S, Vale P, Churchley J, Cartmell E. Water Res. 2007;41:1734-1742. DOI: 10.1016/j.watres.2006.12.044[Crossref][PubMed]
• Kennedy KJ, Thibault G, Droste RL. Water SA 2007;33:261-270.
• Müller J, Lehne G, Schwedes J, Battenberg S, Näveke R, Kopp J, Dichtl N. Water Sci Technol. 1998;38:425-433.
• Müller J. Water Sci Technol. 2000;41:123-139.
• Wang F, Lu S, Ji M. Ultra Sonochem. 2006;13:334-338. DOI:10.1016/j.ultsonch.2005.04.008.[Crossref]
• Zhang G, Zhang P, Yang J, Chena Y. J Hazard Mater. 2007;145:515-519. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2007.01.133[Crossref]
• Zhang P, Zhang G, Wang W. Bioresource Technol. 2007;98:207-210. DOI: 10.1016/j.biortech.2005.12.002.[Crossref]
• Dewil R, Baeyens J, Goutvrind R. Environ Prog. 2006;25:121-128.
• Vichare NP, Gogate PR, Pandit AB. Chem Eng Technol. 2000;23:683-690. DOI: 10.1002/1521-4125(200008)23:8.[Crossref]
• Senthilkumar P, Sivakumar M, Pandit AB. Chem Eng Sci. 2000;55:1633-1639. DOI: 10.1016/S0009-2509(99)00435-2.[Crossref]

Identifiers

DOI

10.2478/v10216-011-0031-x