Municipal Sewage Sludge Processing Method Effect on the Content of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons

Józefa Wiater , Agata Wróblewska , Piotr Ofman

Abstract

The aim of the study was to determine PAH content and the share of their individual groups in municipal sewage sludge at individual stages of their production and processing in a municipal wastewater treatment plant. Sludge samples were collected in three study cycles: autumn (November), winter (February) and spring (April) in 2017 and 2018. In each cycle the samples of initial sludge, excessive sludge after press, digestate sludge and digested dehydrated sludge were ana-lyzed. Three samples were taken from each sludge for further analysis. The content of 16 PAH (naphthalene, acenaphthylene, acenaphthene, fluorene, phenanthrene, anthracene, fluoranthene, pyrene, benzo(a)anthracene, chrysene, ben-zo(b)fluoranthene, benzo(k)fluoranthene, benzo(a)-pyrene, dibenzo¬(a,h)¬an¬thracene, benzo(g,h,i)perylene and indeno(1,2,3-c, d)pyrene) was determined in the samples in the Faculty Chemical Laboratory at Białystok University of Technology. For this purpose, a gas chromatography method coupled to mass spectrometry using a GC/MS Agilent 7890B chromatograph was used. The results were given as single PAH compounds, which were then grouped by the number of aromatic rings. It was found that the total content of 16 PAHs depended on the type of sewage sludge and the highest one occurred in the initial sludge, and much lower in other sediments. The fermentation process, and more drainage of the fermentation sludge, reduced the content of 16 PAHs. The transformation processes had an influence on the hydrocarbon content in particular groups. The share of PAH groups depending on the number of rings in total 16 depended on the date of collection of studied sludges. In the studied sludges, a group of three and four-ring hydrocarbons dominated, and the least was two- and six-ring hydrocar-bons. PAH content in all analyzed sludges did not exceed the norm for the total of 11 PAHs proposed by the European Com-mission for sludge used for agriculture
Author Józefa Wiater (FCEE / DTSEE)
Józefa Wiater,,
- Department of Technologies and Systems in Environmental Engineering
, Agata Wróblewska (FCEE)
Agata Wróblewska,,
- Faculty of Civil and Environmental Engineering
, Piotr Ofman (FCEE / DTSEE)
Piotr Ofman,,
- Department of Technologies and Systems in Environmental Engineering
Journal seriesAnnual Set The Environment Protection, ISSN 1506-218X, (N/A 40 pkt)
Issue year2019
Vol21
No1
Pages556-565
Publication size in sheets0.5
Keywords in PolishWWA, osady ściekowe, unieszkodliwianie osadów
Keywords in EnglishPAH, sewage sludge, sludge disposal
ASJC Classification2300 General Environmental Science
Abstract in PolishCelem pracy było określenie zawartości WWA i udziału poszczególnych grup w komunalnych osadach ściekowych na poszczególnych etapach ich produkcji i przetwarzania w oczyszczalni ścieków komunalnych. Próbki osadów pobrano w trzech cyklach badań: jesienią (listopad), zimą (luty) i wiosną (kwiecień) w 2017 i 2018 roku. W każdym z cykli badano próbki osadu wstępnego, osadu nadmiernego po prasie, osadu przefermentowanego i osadu przefermentowanego poddanego dehydratacji. Z każdego osadu pobrano trzy próbki do dalszej analizy. Zawartość 16 WWA (naftalen, acenaften, acenaften, acenaften, fluoren, fenantren, antracen, fluoranten, piren, benzo(a)antracen, chryzen, benzo(b)fluoranten, benzo(k)fluoranten, benzo(a)piren, dibenzo(a,h)antracen, benzo­(g,h,i)­perylen i indeno(1,2,3-c, d)piren) zostały zbadane w próbkach w Wydziałowym Laboratorium Chemicznym Politechniki Białostockiej. W tym celu zastosowano metodę chromatografii gazowej sprzężonej ze spektrometrią mas przy użyciu chromatografu GC/MS Agilent 7890B. Wyniki podano jako pojedyncze związki WWA, które następnie pogrupowano według liczby pierścieni aromatycznych. Stwierdzono, że łączna zawartość 16 WWA zależy od rodzaju osadu ściekowego, przy czym najwyższa z nich występuje w osadach wstępnych, a znacznie niższa w innych osadach. Proces fermentacji i dalsze odwadnianie osadu fermentacyjnego zmniejszyły zawartość 16 WWA. Procesy transformacji wpłynęły na zawartość węglowodorów w poszczególnych grupach. Udział grup WWA w zależności od liczby pierścieni w sumie 16 zależał od terminu poboru badanych osadów. W badanych osadach dominowała grupa węglowodorów trój- i czteropierścieniowych, a najmniej dwu- i sześciopierścieniowych. Zawartość WWA we wszystkich analizowanych osadach nie przekraczała normy dla 11 WWA zaproponowanej przez Komisję Europejską dla osadów wykorzystywanych w rolnictwie
URL http://ros.edu.pl/index.php?option=com_content&view=article&id=731:034-ros-v21-r2019&catid=51&Itemid=247&lang=pl
Internal identifierROC 19-20
Languageen angielski
LicenseJournal (articles only); published final; Other open licence; with publication
Score (nominal)40
Score sourcejournalList
ScoreMinisterial score = 40.0, 12-02-2020, ArticleFromJournal
Publication indicators Scopus SNIP (Source Normalised Impact per Paper): 2018 = 1.015; WoS Impact Factor: 2017 = 0.899 (2) - 2017=0.685 (5)
Citation count*
Cite
Share Share

Get link to the record


* presented citation count is obtained through Internet information analysis and it is close to the number calculated by the Publish or Perish system.
Back
Confirmation
Are you sure?