Search

Currently, the recovery of resources from urban wastewater (WW) represents a priority. On this topic, the potential recovery of cellulose for its subsequent reuse in different sectors is gaining interest. In this work, a large-size conventional wastewater treatment plant (WWTP) was selected as a case study. A preliminary mechanical treatment was used, with the aim of separating, quantifying, and characterizing cellulose in WW. The results suggest that the per-capita production of dry primary cellulosic sludge (D-PCS) is equal to 1.46 ± 0.13 kgD-PCS PE1 y1, with an average calorific value of 21.04 MJ kg1DM. Cellulosic fibres have an average length of >100 µm and a thickness of 2–5 µm. The D-PCS was subsequently treated via medium-temperature pyrolysis; a total of 29.5% of the initial D-PCS was converted into pyrolyzed primary cellulosic sludge (P-PCS) and only 26% into pyrolytic gas. More than 44.5% of the dried cellulose can be converted into pyrolytic oil. Moreover, three different scenarios of recovery have been considered, and the impact of cellulose separation in terms of COD fluxes entering the WWTP and potential energy recovery has been studied. The results suggested that, in this case study, the potential separation of the primary cellulosic sludge from the influent water flux would have no significant impact on COD load entering the biological treatments and biogas production in the anaerobic digestion of the secondary sludge., V současné době je prioritou využívání zdrojů, které nabízejí městské odpadní vody (OV). V této souvislosti je předmětem zájmu potenciální využití celulózy pro její následné opětovné použití v různých odvětvích. Pro účely vypracování této případové studie byla zvolena velká konvenční mechanicko-biologická čistírna odpadních vod (ČOV). Separace celulózy z OV pro její následnou kvantifikaci a charakteristiku proběhla předběžným mechanickým předčištěním. Výsledky naznačují, že produkce sušiny primárního celulózového kalu na osobu (D-PCS) je rovno 1,46 ± 0,13 kg D-PCS na osobu1 a rok1, s průměrnou výhřevností 21,04 MJ kg1 sušiny. Celulózová vlákna mají průměrnou délku >100 m a tloušťku 2–5 m. Primární celulózový kal byl následně zpracován pomocí středněteplotní pyrolýzy; výtěžnost pyrolyzovaného primárního celulózového kalu (biouhlu) byla celkem 29,5 %, pouze 26 % byla výtěžnost pyrolýzního plynu. Více než 44,5 % vysušené celulózy lze přeměnit na pyrolytický olej. Dále byly posouzeny tři různé scénáře regenerace a dopad separace celulózy byl studován na charakteristiku CHSK vstupující do ČOV a potenciální energetické využití. Z výsledků této případové studie vyplývá, že potenciální separace primárního celulózového kalu z přítoku OV by neměla významný dopad na zatížení CHSK vstupující do biologických procesů ani na produkci bioplynu při anaerobní digesci sekundárního kalu.

The restoration of aging sewer networks is a fundamental remediation approach with the aim of renewing or improving existing systems. Remediation methods include repair, renovation, and replacement (renewal). The restoration of a sewer network itself can be performed using either excavation or trenchless technologies. While these technologies offer various advantages, they also present disadvantages. The choice of a restoration technology depends on numerous parameters, including economic factors and local conditions (such as the construction of the existing sewage network, available working space, traffic load, and environmental safety restrictions). In addition to the parameters influencing the choice of restoration technology, recent considerations have been given to constraints related to greenhouse gas emissions and the corresponding carbon footprint. Carbon footprint serves as an indicator of the restoration activity’s dependence on fossil fuels, both during implementation and operation. In the 21st century, concerns regarding carbon footprints have rapidly escalated. The reduction in carbon footprints is a crucial objective from both an economic and an ecological point of view. This article specifically addresses the prospects of monitoring the carbon footprint concerning the partial restoration of a sewer network within the historical core of the city of Brno, located in the Czech Republic., Obnova stárnoucích kanalizačních sítí je základním sanačním přístupem, jehož cílem je obnovit nebo zlepšit stávající systémy. Mezi sanační metody patří opravy, renovace a výměna (obnova). Samotnou obnovu kanalizační sítě lze provádět buď pomocí výkopových, nebo bezvýkopových technologií. Tyto technologie mají různé výhody, ale také nevýhody. Volba technologie obnovy závisí na mnoha parametrech, včetně ekonomických faktorů a místních podmínek (např. konstrukce stávající kanalizační sítě, dostupný pracovní prostor, dopravní zatížení a omezení bezpečnosti životního prostředí). Kromě parametrů ovlivňujících volbu technologie obnovy se v poslední době zohledňují i omezení související s emisemi skleníkových plynů a odpovídající uhlíkovou stopou. Uhlíková stopa slouží jako ukazatel závislosti restaurátorské činnosti na fosilních palivech, a to jak během realizace, tak během provozu. V 21. století se obavy týkající se uhlíkové stopy rychle stupňují. Snížení uhlíkové stopy je zásadním cílem jak z ekonomického, tak z ekologického hlediska. Tento článek se konkrétně zabývá perspektivami sledování uhlíkové stopy týkajícími se částečné obnovy kanalizační sítě v historickém jádru města Brna, které se nachází v České republice.

Cellulose is a very common polymer in domestic wastewater (WW), representing a not negligible part of the organic substance contained in sewage. To date, many studies have highlighted the feasibility of reusing this compound in several ways (e.g., building sector, wastewater treatment, energy production, etc.) after its separation from domesticWW. However, studies about the impact of the absence of cellulose on the chemical and physico-chemical parameters of a biological proces are still lacking. In this work, two pilot-scale plants were used to simulate an anoxic treatment of WWin septic tanks, with and without cellulose (CWW and NCWW, respectively), for three months. The results of the monitoring highlighted that T, pH, and electrical conductivity (EC) remained almost constants, in both cases. The Spearman correlation coefficients (SCC) for turbidity (TUR), total suspended solids (TSS), and color (COL) indicated a higher removal in the case of CWW (65%, 66%, and 56%, respectively). Organic substance and nitrogen forms showed a similar behavior with and without cellulose, but in the case of CWW, N-NH3 was highly negatively correlated with TUR (SCC: 0.54), TSS (0.49), and COL (0.39). A biological denitrification process was highlighted in both cases. Despite these differences, when statistically analyzing the trends of the chemical and physico-chemical parameters for CWW and NCWW, a significant difference due to the absence of cellulose was excluded. These results will be useful to the scientific community, as they exclude that the operational parameters of anoxic treatments and the effectiveness on pollutants removal can be affected in the case of preliminary cellulose separation from domestic WW for recovery/reuse purposes., Celulóza je velmi rozšířený polymer v domovních odpadních vodách představující nezanedbatelnou část organické látky obsažené v odpadních vodách. Mnoho studií zdůrazňovalo proveditelnost opětovného použití této sloučeniny několika způsoby (např. stavebnictví, čištění odpadních vod, výroba energie atd.) po jejím oddělení od domácích odpadních vod. Studie o vlivu nepřítomnosti celulózy na chemické a fyzikálně-chemické parametry biologického procesu však stále chybí. V této práci byly použity dvě poloprovozní zařízení k simulaci anoxického čištění odpadních vod v septikách, s celulózou a bez celulózy (CWW a NCWW), po dobu tří měsíců. Výsledky monitorování ukázaly, že T, pH a elektrická vodivost zůstaly v obou případech téměř konstantní. Při statistické analýze trendů chemických a fyzikálně-chemických parametrů pro CWW a NCWW vyloučen významný rozdíl v důsledku absence celulózy. Tyto výsledky budou užitečné pro vědeckou komunitu, protože vylučují, že by provozní parametry anoxického čištění a účinnost odstraňování znečišťujících látek mohly být ovlivněny v případě předběžné separace celulózy z domácí odpadní vody pro účely regenerace/opětovného použití.

Per- and polyfluoroalkyl substances (PFASs) have been under intense investigation by the scientific community due to their persistence in the environment and potentially hazardous effects on living organisms. In order to tackle the presence of these compounds in water, to date, the research has been strongly focused on the evaluation of the effectiveness of different types of technologies. Considering the extreme complexity of the matter of PFASs and our relatively low knowledge in this topic, the following question arises: is the “chemical only” approach that is followed for evaluating the effectiveness of technologies for PFAS removal from water reliable enough? In this work, some limitations of the present approach are discussed, highlighting the reasons why it cannot be considered a reliable tool to correctly estimate the effectiveness of technology when referring to emerging compounds such as PFASs. Bioassays can play a key role in moving towards an integrated bio-chemical evaluation (chemical analysis and ecotoxicological evaluation), which is strongly encouraged. This represents the only way to completely characterize a water matrix and fully evaluate the impact of technologies when dealing with micropollutants in water, such as PFASs. Future research should focus on defining an optimal battery of bioassays that specifically fit to best represent changes in water quality in terms of short- and long-term impacts on living organisms., Per- a polyfluoralkylové látky (PFAS) byly intenzivně zkoumány vědeckou komunitou kvůli jejich perzistenci v životním prostředí a potenciálně nebezpečným účinkům na živé organismy. Aby se vypořádala s přítomností těchto sloučenin ve vodě, výzkum byl doposud silně zaměřen na hodnocení účinnosti různých typů technologií. Vzhledem k extrémní složitosti problematiky PFAS a našim relativně nízkým znalostem v této problematice vyvstává otázka: je „pouze chemický“ přístup, který se používá pro hodnocení účinnosti technologií odstraňování PFAS z vody, dostatečně spolehlivý? V této práci jsou diskutována některá omezení současného přístupu a zdůrazněny důvody, proč jej nelze považovat za spolehlivý nástroj ke správnému odhadu účinnosti technologie při odkazu na nové sloučeniny, jako jsou PFAS. Biotesty mohou hrát klíčovou roli při přechodu k integrovanému biochemickému hodnocení (chemická analýza a ekotoxikologické hodnocení), které je silně podporováno. To představuje jediný způsob, jak kompletně charakterizovat vodní matrici a plně vyhodnotit dopad technologií při nakládání s mikropolutanty ve vodě, jako jsou PFAS. Budoucí výzkum by se měl zaměřit na definování optimální baterie biologických testů, které budou konkrétně odpovídat změnám v kvalitě vody z hlediska krátkodobých a dlouhodobých dopadů na živé organismy.