ELEMENTAL ANALYSIS OF SEWAGE SLUGE BIOMASS PRODUCED DURING COMBINED BIOLOGICAL AND CHEMICAL WASTEWATER TREATMENT AND EVALUATION OF THE POSSIBILITY OF ITS RECYCLING

The aim of this work was to study the elemental composition of bioactive sewage sludge produced by wastewater treatment facilities located in various cities during the biological and chemical treatment of wastewater. In addition, the possibility of recycling and re-using such sediments was assessed. The elemental composition was characterized using X-ray fluorescence analysis, whereas the presence of heavy metals was determined by the method of inductively coupled plasma mass spectrometry with a preliminary wet ashing of the samples in a microwave oven. The experimental results showed significant amounts of Ca, P, Si and S in the bioactive sludge samples under study. The content of heavy metals in the secondary sediments of biological wastewater treatment plants was studied, with the possibility of using these sediments as an unconventional fertilizer being assessed. The increased content of heavy metals is shown to be characteristic of samples obtained from a wastewater treatment plant in Ústí nad Labem, Czech Republic. The secondary precipitates from the cities of Kazan and Zelenodolsk did not exceed the norms established for the 1st group sediments by GOST R 17.4.3.07-2001, 2008 in terms of the heavy metal content. An increase in the concentration of some heavy metals after a combined biological treatment with reagent preparations was established.

wastewater treatment, excess bioactive sludge, reagent preparations, heavy metals, elemental analysis

1. Жмур Н.С. Технологические и биохимичес-кие процессы очистки сточных вод на сооружениях с аэротенками. М.: АКВАРОС, 2003. 512 с.

2. Kacprzak M., Neczaj E., Fijałkowski K., Grobelak A., Grosser A., Worwag M., Rorat A., Brattebo H., Almas A., Singh. B. R. Sewage sludge disposal strategies for sustainable development // Environmental Research. 2017. V. 156. P. 39-46.

3. Благоразумова A.M. Обработка и обезвоживание осадков городских сточных вод. Часть 1. Новокузнецк: Изд-во Сиб-ГИУ, 2010. 139 с.

4. Запольский А.Г. Баран А.А. Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды. Свойства. Получение. Применение. Л.: Химия, 1987. 208 с.

5. Кобелева Й.В., Гадыева А.А., Сибиева Л.М., Сироткин А.С. Научное обоснование и перспективы применения реагентных препаратов в процессах биологической очистки сточных вод // YOUNG ELPIT 2015. Экология и безопасность жизнедеятельности промышленно-транспортных комплексов: сб. тр. VII Междунар. науч.-техн. конф. (Самара, 16-20 сентября 2015 г.). Самара: Изд-во Самарского научного центра, 2015. С. 157-160.

6. Никифорова Л.О., Белопольский Л.М. Влияние тяжелых металлов на процессы биохимического окисления органических веществ: теория и практика. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010. 78 с.

7. Пахненко Е.П. Осадки сточных вод и другие нетрадиционные органические удобрения. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013. 311 с.

8. Leung W. C., Wong M.F., Chua H., Lo W., Yu P. H. F., Leung C. K. Removal and recovery of heavy metals by bacteria isolated from activated sludge treating industrial effluents and municipal waste-water // Water Sci Technol. 2000. V. 41. No. 12. P. 233-240.

9. Зыкова И.В., Панов В.П. Утилизация избыточных активных илов // Экология и промышленность России. 2001. N 12. С. 29-30.

10. Kurniawan T. A., Chan G.Y.S., Lo W.H., Babe S. Physico-chemical treatment techniques for wastewater laden with heavy metals // Chemical Engineering Journal. 2006. No. 118. P. 83-98.

11. Филатова Е.Г. Обзор технологий очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов, основанных на физико-химических процессах // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2015. T. 13. N 2. С. 97-107.

12. Кобелева Й.В., Шерстнева К.В., Кирилина Т.В., Сироткин А.С., Буттингер А., Лейнвебер В. Оценка влияния перспективного реагента VTA BIOKAT P 500 на эффективность процесса биологической очистки сточных вод // Вода: химия и экология. 2014. N 10. C. 95-100.

13. Харькин С.В. Организация процессов удаления фосфора из сточных вод // Водоочистка. Во-доподготовка. Водоснабжение. 2013. N 11. С. 52-58.

14. ГОСТ Р 17.4.3.07-2001. Охрана природы. Почвы. Требования к свойствам осадков сточных вод при использовании их в качестве удобрений; принят и введен в действие постановлением Госстандарта России от 23.01.2001 г. № 30-ст / GOST R 17.4.36.07-2001. Okhrana prirody. Pochvy. Trebovaniya k svoistvam osadkov stochnykh vod pri ispol’zovanii ikh v kachestve udobrenii [State Standard 17.4.36.07-2001. Nature protection. Soils. Requirements for sewage sludge use for fertilization]. Moscow: Standartinform Publ., 2008, 5 p