AbstractWastewater from sugarcane m

Abstract
Wastewater from sugarcane molasses based ethanol distilleries pose a treatment challenge in view of the large volume (8–16 L effluent per L ethanol), high chemical oxygen demand (COD) (80,000–160,000 mg/L), low pH (3.7–4.5), high content of dissolved inorganics and dark brown color. In India, distilleries are categorized as a major polluting industry under the “Red Category” by the Central Pollution Control Board. There are 300 molasses based distilleries in India with a production capacity of 4.3 billion liters, generating nearly 40 billion liters of wastewater annually (Central Pollution Control Board, 2011). Because zero-liquid discharge is mandated, treatment schemes have evolved to adapt to this requirement. These incorporate concentration (using reverse osmosis, RO or multiple effect evaporation, MEE); drying and incineration, including co-processing in cement kilns (where the concentrate is used as an alternative fuel).

There are around 100 Indian distilleries that have installed RO units for spentwash concentration (Central Pollution Control Board, 2011). The process is energy intensive due to the high pressure applied (up to 70 bar). Microfiltration (MF) is a low pressure membrane separation process operating at pressures of 0.2–5 bar. The process rejects suspended solids but is incapable of removing dissolved organics and color. However, MF combined with biological or chemical treatment could meet the treated effluent quality requirement.

MF can be integrated with biological treatment in a membrane bioreactor (MBR), where the membrane is used for separation of the sludge particles from the treated effluent. The MF membrane can either be submerged in the bioreactor itself or it can be housed separately, in a side-stream configuration. MBR for treatment of high strength industrial wastewater (including food industry wastewater) has been recently reviewed (Mutamim et al., 2013). It is apparent that to obtain the required effluent quality, suitable process modification (e.g. feed pretreatment) may be required.

Among chemical treatment methods, coagulation-flocculation by inorganic salts (e.g. ferric chloride, aluminum sulfate) and inorganic salts with polyelectrolytes are well established approaches in industrial wastewater treatment. Comparison of various coagulants for color and COD reduction of anaerobically digested molasses spentwash showed that ferrous sulfate and alum (26 g/L each) and poly aluminum chloride (PAC) (8 g/L) resulted in 60–70% color reduction and 30–50% COD reduction (Chauhan and Dikshit, 2012); however, ferrous salts impart color to the treated wastewater. In recent years, there has been renewed interest in use of electrocoagulation (EC) for wastewater treatment (Kuokkanen et al., 2013). This is driven by the benefits of EC in terms of improved economics (low investment, operation and maintenance costs), lower volume of better settling sludge, compact systems that can be readily automated, larger functional pH range etc. (Mollah et al., 2001). There are several studies on electrocoagulation of distillery wastewater (Supplementary Sheet 1). Though high removal efficiencies of over 80% COD and color removal are reported, the residual color and COD do not permit discharge or reuse. Moreover, the reported studies on chemical/electrocoagulation have typically used diluted distillery wastewater.

This work investigates two different schemes incorporating MF for the treatment of molasses distillery wastewater after biomethanation. The first is a combination of chemical, biological and physical treatment viz. chemical coagulation followed by treatment in an MBR using MF membrane. The second is a combination of chemical and physical treatment viz. electrocoagulation followed by MF. In addition to commercial MF membranes, the work also tested ceramic MF membrane prepared from bagasse ash, a solid waste generated in sugar mills by the combustion of sugarcane bagasse. The performance was assessed in terms of COD and color reduction; the possible utilization of the generated sludge was also examined. A comparison of the schemes provides insights into promising MF based treatment options for this wastewater.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

บทคัดย่อน้ำเสียจากกากน้ำตาลอ้อยใช้เอทานอล distilleries ก่อให้เกิดความท้าทายการรักษามุมมองไดรฟ์ข้อมูลขนาดใหญ่ (8-16 L น้ำต่อเอทานอล L), เคมีออกซิเจนความต้องการสูง (COD) (80000-160,000 mg/L), pH ต่ำ (3.7-4.5) เนื้อหาสูง inorganics ละลายและสีน้ำตาลเข้ม ในอินเดีย distilleries จะจัดแบ่งเป็นอุตสาหกรรม polluting เป็นหลักภายใต้ "แดงประเภท" โดยคณะกรรมการควบคุมมลพิษกลาง ได้ 300 distilleries กากน้ำตาลที่ใช้ในอินเดีย มีกำลังการผลิตของ 4.3 ล้านลิตร สร้างเกือบ 40 ล้านลิตรของน้ำเสียเป็นรายปี (กลางมลพิษควบคุมบอร์ด 2011) เนื่องจากบังคับของเหลวศูนย์จำหน่าย มีพัฒนาแผนการรักษาเพื่อปรับให้เข้ากับความต้องการนี้ เหล่านี้รวมความเข้มข้น (ใช้ออสโมซิสผันกลับ RO หรือ ระเหยผลหลาย MEE); แห้งและเผา รวมถึงการประมวลผลร่วมในเตาเผาปูนซีเมนต์ (ซึ่งเข้มข้นที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงทดแทน)มี distilleries อินเดียสถานที่ติดตั้ง RO หน่วยความเข้มข้น spentwash (กลางมลพิษควบคุมบอร์ด 2011) การเป็นพลังงานที่เข้มข้นเนื่องจากกดดันสูง (สูงสุด 70 บาร์) Microfiltration (MF) คือ ความดันต่ำเยื่อแยกกระบวนการทำงานที่ความดัน 0.2-5 บาร์ การปฏิเสธของแข็งระงับ แต่เป็นหมันเอาอินทรีย์ละลายและสี อย่างไรก็ตาม MF รวมกับชีวภาพ หรือเคมีบำบัดได้ตามความต้องการคุณภาพน้ำทิ้งที่บำบัดMF สามารถรวมกับชีวภาพบำบัดใน bioreactor เมมเบรน (MBR), ที่มีเมมเบรนที่ใช้สำหรับแยกของอนุภาคตะกอนจากน้ำทิ้งที่บำบัด เมมเบรน MF อาจจะจมอยู่ใน bioreactor เองหรือสามารถเป็นแห่งแยก การกำหนดค่ากระแสข้อมูลด้านการ MBR สำหรับบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรม (รวมทั้งน้ำเสียอุตสาหกรรมอาหาร) มีความแข็งแรงสูงเพิ่งทาน (Mutamim et al., 2013) เป็นที่ชัดเจนว่า เพื่อให้ได้คุณภาพน้ำทิ้งจำเป็น การปรับเปลี่ยนกระบวนการที่เหมาะสม (เช่นอาหาร pretreatment) อาจจำเป็นเคมีบำบัดวิธี การแข็งตัวของเลือด-flocculation เกลืออนินทรีย์ (เช่นคคลอไรด์ อะลูมิเนียมซัลเฟต) และเกลืออนินทรีย์กับ polyelectrolytes หมู่ที่ใช้ในการบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมดีขึ้น เปรียบเทียบต่าง ๆ coagulants สำหรับสีและการลด COD anaerobically เจ่า spentwash กากน้ำตาลพบว่า ซัลเฟต และสารส้ม (26 g/L แต่ละ) และโพลีอลูมิเนียมคลอไรด์ (PAC) (8 บัญชี) ส่งผลให้ลดสี 60 – 70% และ 30-50% ลด COD (Chauhan และ Dikshit, 2012); อย่างไรก็ตาม เกลือเหล็กติดกับน้ำเสียที่บำบัด ในปีที่ผ่านมา มีการสนใจใช้ของ electrocoagulation (EC) สำหรับบำบัดน้ำเสีย (Kuokkanen et al., 2013) การต่ออายุ นี้ถูกควบคุม โดยประโยชน์ของ EC ในแง่ของเศรษฐกิจที่ดีขึ้น (ลงทุนต่ำ การดำเนินการ และค่าบำรุงรักษา), ระดับล่างจ่ายดีกว่าตะกอน ระบบขนาดเล็กที่สามารถถูกพร้อมอัตโนมัติ ช่วงการวัดที่ทำงานขนาดใหญ่ฯลฯ (Mollah และ al., 2001) มีหลายการศึกษาใน electrocoagulation โรงต้มกลั่นน้ำเสีย (เสริมแผ่น 1) แม้ว่ารายงานประสิทธิภาพการกำจัดสูงกว่า 80% COD และกำจัดสี สีเหลือและ COD ไม่อนุญาตให้จำหน่าย หรือใช้ นอก ศึกษารายงานการสาร เคมี/electrocoagulation ได้โดยทั่วไปใช้น้ำเสียโรงต้มกลั่นแตกออกงานนี้ตรวจสอบโครงร่างที่แตกต่างกันสองเว็บ MF สำหรับการบำบัดน้ำเสียกากน้ำตาลโรงต้มกลั่นหลัง biomethanation ครั้งแรกเป็นการรวมกันของสารเคมี ชีวภาพ และกายภาพบำบัด viz.เคมีเฟนตามรักษาใน MBR การใช้เมมเบรน MF ที่สองเป็นชุดของการบำบัดทางเคมี และกายภาพได้แก่ electrocoagulation ตาม MF นอกจากสาร MF พาณิชย์ งานทดสอบเยื่อ MF เซรามิกที่เตรียมจากเถ้าชานอ้อย ฝอยที่สร้าง โดยการสันดาปของชานอ้อยอ้อยน้ำตาลยัง มีประเมินประสิทธิภาพในการลด COD และสี ตะกอนสร้างขึ้นสามารถใช้ได้นอกจากนี้ยังมีการตรวจสอบ การเปรียบเทียบแผนงานการให้ลึก MF สัญญาโดยใช้ตัวเลือกการรักษาสำหรับน้ำเสียนี้

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทคัดย่อ
น้ำเสียจากกากน้ำตาลอ้อยตามโรงกลั่นเอทานอลก่อให้เกิดความท้าทายในการรักษาในมุมมองของปริมาณขนาดใหญ่ (L 16/08 น้ำทิ้งเอทานอลต่อลิตร) ความต้องการออกซิเจนทางเคมีสูง (COD) (80,000-160,000 มิลลิกรัม / ลิตร) ค่า pH ต่ำ (3.7- 4.5), เนื้อหาที่สูงของ Inorganics ละลายและสีน้ำตาลเข้ม ในประเทศอินเดีย, โรงกลั่นมีการแบ่งประเภทเป็นอุตสาหกรรมที่ก่อมลพิษที่สำคัญภายใต้ "หมวดหมู่แดง" โดยเซ็นทรัลคณะกรรมการควบคุมมลพิษ 300 มีกากน้ำตาลตามโรงกลั่นในอินเดียมีกำลังการผลิต 4.3 ล้านลิตรมีการสร้างเกือบ 40 พันล้านลิตรของน้ำเสียเป็นประจำทุกปี (กลางคณะกรรมการควบคุมมลพิษ 2011) เพราะการปล่อยของเหลวที่ศูนย์จะได้รับคำสั่งแผนการรักษาที่มีการพัฒนาปรับให้เข้ากับความต้องการนี้ เหล่านี้รวมความเข้มข้น (โดยใช้การ Reverse Osmosis, RO ระเหยหรือผลกระทบหลาย MEE); การอบแห้งและการเผารวมทั้งร่วมในการประมวลผลในเตาเผาปูนซีเมนต์ (ที่เข้มข้นที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงทางเลือก). มีประมาณ 100 โรงกลั่นในอินเดียที่มีการติดตั้งหน่วยความเข้มข้น RO spentwash (กลางคณะกรรมการควบคุมมลพิษ 2011) กระบวนการเป็นพลังงานที่เข้มข้นเนื่องจากการใช้ความดันสูง (ถึง 70 บาร์) ไมโคร (MF) เป็นกระบวนการแยกเมมเบรนดันต่ำการดำเนินงานที่แรงกดดันจาก 0.2-5 บาร์ กระบวนการปฏิเสธสารแขวนลอย แต่ไม่สามารถเอาสารอินทรีย์ละลายและสี แต่ MF รวมกับการรักษาทางชีวภาพหรือสารเคมีสามารถตอบสนองความต้องการได้รับการรักษาที่มีคุณภาพน้ำทิ้ง. MF สามารถบูรณาการกับการรักษาทางชีวภาพในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพเมมเบรน (MBR) ที่เมมเบรนที่ใช้สำหรับการแยกอนุภาคตะกอนจากน้ำเสียได้รับการรักษา เมมเบรน MF ทั้งสามารถจมอยู่ในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพของตัวเองหรืออาจจะตั้งอยู่แยกกันในการกำหนดค่าด้านกระแส MBR สำหรับการรักษาความแข็งแรงสูงน้ำเสียอุตสาหกรรม (รวมทั้งน้ำเสียอุตสาหกรรมอาหาร) ได้รับการตรวจสอบเมื่อเร็ว ๆ นี้ (Mutamim et al., 2013) มันเป็นที่ชัดเจนว่าจะได้รับคุณภาพน้ำทิ้งที่จำเป็นในการปรับเปลี่ยนกระบวนการที่เหมาะสม (เช่นการปรับสภาพฟีด) อาจจำเป็นต้องใช้. ในบรรดาวิธีการรักษาทางเคมีแข็งตัว-ตะกอนโดยเกลืออนินทรี (เช่นคลอไรด์เฟอริกซัลเฟตอลูมิเนียม) และเกลืออนินทรีกับ polyelectrolytes จะดีขึ้น แนวทางในการบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรม เปรียบเทียบ coagulants ต่างๆสำหรับสีและการลดซีโอดีของกากน้ำตาลที่ย่อยแบบไม่ใช้อากาศ spentwash แสดงให้เห็นว่าซัลเฟตเหล็กและสารส้ม (26 กรัม / ลิตร) และโพลีอลูมิเนียมคลอไรด์ (PAC) (8 กรัม / ลิตร) มีผลในการลดสี 60-70% และ 30 -50% การลดซีโอดี (ชัวฮานและ Dikshit 2012); แต่เกลือเหล็กบอกสีให้กับน้ำเสียที่ได้รับการรักษา ในปีที่ผ่านมาได้มีการต่ออายุความสนใจในการใช้ด้วยไฟฟ้า (EC) สำหรับบำบัดน้ำเสีย (Kuokkanen et al., 2013) นี่คือการขับเคลื่อนด้วยประโยชน์ของอีซีในแง่ของเศรษฐกิจที่ดีขึ้น (ลงทุนต่ำการดำเนินงานและค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา), เสียงที่ต่ำกว่าของตะกอนการตกตะกอนดีกว่าระบบที่มีขนาดกะทัดรัดที่สามารถอัตโนมัติได้อย่างง่ายดายขนาดใหญ่ช่วงค่า pH ทำงาน ฯลฯ (Mollah et al., 2001) มีการศึกษาหลายด้วยไฟฟ้าของโรงกลั่นเป็นน้ำเสีย (เสริมแผ่น 1) แม้ว่าประสิทธิภาพการกำจัดสูงกว่า 80% และการกำจัดซีโอดีสีจะมีการรายงานสีคงเหลือและซีโอดีไม่อนุญาตให้ปล่อยหรือนำมาใช้ใหม่ นอกจากนี้ยังมีการศึกษารายงานเกี่ยวกับสารเคมี / ด้วยไฟฟ้าได้โดยปกติจะใช้น้ำเสียโรงกลั่นเจือจาง. งานนี้สำรวจสองรูปแบบที่แตกต่างกันผสมผสาน MF สำหรับการรักษาของโรงกลั่นน้ำเสียกากน้ำตาลหลังจากที่ก๊าซมีเทนทางชีวภาพ ครั้งแรกคือการรวมกันของสารเคมี ได้แก่ การรักษาทางชีวภาพและกายภาพ การแข็งตัวของสารเคมีตามด้วยการรักษาใน MBR ใช้เมมเบรน MF ประการที่สองคือการรวมกันของการรักษาทางเคมีและทางกายภาพ ได้แก่ ด้วยไฟฟ้าตามด้วย MF นอกเหนือจากเยื่อพาณิชย์ MF ทำงานยังผ่านการทดสอบเยื่อ MF เซรามิกที่เตรียมจากเถ้าชานอ้อยขยะมูลฝอยที่เกิดขึ้นในโรงงานน้ำตาลจากการเผาไหม้ของชานอ้อย ประสิทธิภาพการทำงานที่ได้รับการประเมินในแง่ของการลดซีโอดีและสี การใช้ประโยชน์เป็นไปได้ของตะกอนที่สร้างขึ้นยังถูกตรวจสอบ การเปรียบเทียบรูปแบบการให้ข้อมูลเชิงลึกที่มีแนวโน้ม MF ตามตัวเลือกการรักษาสำหรับน้ำเสียนี้

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

นามธรรม
น้ำเสียจากกากน้ําตาลอ้อยตามโรงกลั่นเอทานอล ก่อให้เกิดความท้าทายในการรักษามุมมองของปริมาณมาก ( 8 – 16 ลิตรน้ำต่อลิตรเอทานอล ) , ความต้องการออกซิเจนทางเคมีสูง ( COD ) ( 80 , 000 – 160 , 000 มิลลิกรัม / ลิตร ) , pH ต่ำ ( 3.7 ) 4.5 ) , ปริมาณน้ำ inorganics และสีน้ำตาลเข้ม ในอินเดียสุราจะแบ่งออกเป็นสาขามลพิษอุตสาหกรรมภายใต้สีแดง " หมวดหมู่ " โดยคณะกรรมการควบคุมมลพิษ เซ็นทรัล มี 300 กากน้ำตาลจากสุราในอินเดีย ด้วยกําลังการผลิต 4.3 พันล้านลิตร สร้างเกือบ 40 ล้านลิตรของน้ำต่อปี ( กลางคณะกรรมการควบคุมมลพิษ พ.ศ. 2554 ) เพราะศูนย์การบังคับของเหลว ,แผนการรักษามีการพัฒนาเพื่อปรับให้เข้ากับความต้องการนี้ เหล่านี้รวมสมาธิ ( การ Reverse Osmosis RO หรือ ลายหมี่แห้ง หลายผล ) ; การอบแห้งและการเผาไหม้รวมทั้ง Co ประมวลผลในเตาเผาปูนซีเมนต์ ( ที่มุ่งใช้เป็นเชื้อเพลิงทางเลือก ) .

มีประมาณ 100 อินเดียสุราที่ได้ติดตั้ง RO หน่วยดินความเข้มข้น ( กลางคณะกรรมการควบคุมมลพิษ พ.ศ. 2554 ) กระบวนการ คือ พลังงานที่เข้มข้น เนื่องจากแรงดันสูงที่ใช้ ( ถึง 70 บาร์ ) ไมโครฟิลเตรชั่น ( MF ) คือ ความดันต่ำ กระบวนการการแยกเยื่อความดัน 0.2 – 5 บาร์กระบวนการปฏิเสธสารแขวนลอย แต่ไม่สามารถกำจัดสารอินทรีย์และสี อย่างไรก็ตาม ศ. ร่วมกับทางชีวภาพหรือการรักษาทางเคมีสามารถตอบสนองการรักษา บำบัดความต้องการคุณภาพ

MF สามารถบูรณาการกับการรักษาในเมมเบรนในถังปฏิกรณ์ชีวภาพเมมเบรน ( MBR ) ซึ่งจะใช้เพื่อแยกตะกอนอนุภาคจากการรักษาน้ำทิ้งMF Membrane สามารถแช่ในเครื่องตัวเอง หรืออาจจะอยู่แยกกันในด้านกระแส การตั้งค่า ( สำหรับการบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมความแข็งแรงสูง ( รวมถึงอุตสาหกรรมน้ำเสียอาหาร ) เพิ่งดู ( mutamim et al . , 2013 ) มันเป็นที่ชัดเจนว่าเพื่อให้ได้น้ำทิ้งที่ต้องการคุณภาพ การปรับปรุงกระบวนการผลิตที่เหมาะสม ( เช่นการดึงข้อมูล ) อาจจะต้องใช้

ระหว่างวิธีการรักษาทางเคมี , การรวมตะกอนด้วยเกลืออนินทรีย์ ( เช่น เฟอร์ริค คลอไรด์อลูมิเนียมซัลเฟต ) และเกลืออนินทรีย์กับ polyelectrolytes จะจัดตั้งขึ้นรวมทั้งแนวทางในการบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมการเปรียบเทียบการตกตะกอนต่างๆสำหรับสีและสารอินทรีย์ในดินย่อยสลายกากพ พบว่า เฟอร์รัสซัลเฟต และสารส้ม ( 25 กรัม / ลิตรในแต่ละ ) และโพลีอลูมิเนียมคลอไรด์ ( PAC ) ( 8 กรัม / ลิตร ( 60 – 70% สีลด 30 – 50% การลดซีโอดี ( Chauhan และดิกชิต , 2012 ) ; อย่างไรก็ตาม เกลือ ferrous ถ่ายทอดสีเพื่อการรักษาน้ำเสีย ใน ปี ล่าสุดได้มีการต่ออายุความสนใจในการรวมตะกอนด้วยไฟฟ้า ( EC ) สำหรับระบบบำบัดน้ำเสีย ( kuokkanen et al . , 2013 ) นี้เป็นแรงผลักดันจากผลประโยชน์ของ EC ในแง่ของเศรษฐกิจดีขึ้น ( ค่าใช้จ่ายในการลงทุน และ บำรุงรักษาต่ำ ลดปริมาณดีกว่าตกตะกอนตะกอน , ระบบขนาดเล็กที่สามารถพร้อมอัตโนมัติขนาดใหญ่ การทำงานระดับ pH ฯลฯ ( mollah et al . , 2001 )มีหลายการศึกษาที่วิ่งหนีของน้ำน้ำเสียแผ่น ( เพิ่มเติม 1 ) แต่ประสิทธิภาพในการบำบัดสูงมากกว่า 80 % COD และการกำจัดสี โดย สีที่เหลือและ COD ไม่อนุญาตให้จำหน่ายหรือนำกลับมาใช้ นอกจากนี้รายงานการศึกษา / เคมีรวมตะกอนด้วยไฟฟ้ามักจะใช้เจือจางน้ำน้ำเสีย .

งานนี้ต้องที่แตกต่างกันสองรูปแบบผสมผสาน MF เพื่อการบำบัดน้ำเสียกากน้ำตาลน้ำหลังจาก biomethanation . แรกคือการรวมกันของเคมี ชีวภาพ และกายภาพ ได้แก่ ตามด้วยการรักษาด้วยวิธีการตกตะกอนทางเคมีใน MBR ใช้ MF ของเยื่อแผ่น ประการที่สองคือการรวมกันของเคมี และกายภาพ วิ่งหนีตาม จ. .นอกจาก MF พาณิชย์ขนาด งานยังทดสอบเซรามิกเมมเบรน MF ที่เตรียมจากชานอ้อย , กากของเสียที่เกิดขึ้นในน้ำตาลโดยการเผาไหม้ชานอ้อย การแสดงมีความแตกต่างในแง่ของการลดซีโอดีและสี ; การใช้เป็นไปได้ของการสร้างตะกอนยังตรวจสอบการเปรียบเทียบรูปแบบให้ข้อมูลเชิงลึกใน MF สัญญาจากตัวเลือกการรักษาน้ำเสียนี้
.