{"id":3968,"date":"2026-08-27T12:02:12","date_gmt":"2026-08-27T12:02:12","guid":{"rendered":"https:\/\/gwits.pl\/?p=3968"},"modified":"2026-09-07T11:26:51","modified_gmt":"2026-09-07T11:26:51","slug":"1065545gwits20260804","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/gwits.pl\/en\/1065545gwits20260804\/","title":{"rendered":"Przydatno\u015b\u0107 test\u00f3w zlewkowych do doboru polimer\u00f3w stosowanych w odwadnianiu osad\u00f3w \u015bciekowych \/ The suitability of jar tests for the selection of polymers used in sewage sludge dewatering"},"content":{"rendered":"\n
\n\n\n\n

Martyna Michalik1<\/sup>, Justyna G\u00f3rka\"ORCID<\/a>1*<\/sup><\/em><\/p>\n\n\n\n

Afiliacja<\/summary>\n

1<\/sup> Wydzia\u0142 In\u017cynierii \u015arodowiska i Energetyki, Politechnika Krakowska
* Kontakt \/ Correspondence: justyna.gorka@pk.edu.pl<\/a><\/p>\n<\/details>\n\n\n\n


DOI: 10.65545\/GWITS.2026.08.04<\/strong>, GWiTS 8\/2026, sierpie\u0144 2026<\/p>\n\n\n\n

Pobierz PDF<\/a> (Open Access)<\/p>\n\n\n\n

\n\n\n\n

Streszczenie:<\/strong>
Wydajno\u015b\u0107 procesu odwadniania osad\u00f3w \u015bciekowych zale\u017cy g\u0142\u00f3wnie od w\u0142a\u015bciwego doboru rodzaju i dawki polimeru stosowanego podczas kondycjonowania chemicznego. W warunkach eksploatacyjnych do wst\u0119pnego doboru rodzaju i dawki polielektrolit\u00f3w stosuje si\u0119 testy zlewkowe, kt\u00f3rych wyniki maj\u0105 charakter jako\u015bciowy. Metod\u0119 t\u0119 por\u00f3wnano z warto\u015bciami czasu ssania kapilarnego (CSK) i oporu w\u0142a\u015bciwego filtracji (OWF) podczas doboru rodzaju i dawki polielektrolit\u00f3w. Uzyskane wyniki wykaza\u0142y, \u017ce testy zlewkowe stanowi\u0105 u\u017cyteczne narz\u0119dzie do wst\u0119pnej selekcji polimer\u00f3w, jednak ostateczny dob\u00f3r rodzaju i dawki preparatu powinien by\u0107 potwierdzony metodami ilo\u015bciowymi, takimi jak CSK i OWF.<\/p>\n\n\n\n

S\u0142owa kluczowe:<\/strong> odwadnianie osad\u00f3w \u015bciekowych, kondycjonowanie osad\u00f3w \u015bciekowych, testy zlewkowe, CSK, OWF<\/em><\/p>\n\n\n\n

Abstract:
<\/strong>The efficiency of sewage sludge dewatering depends primarily on the appropriate selection of the type and dose of polymer used for chemical conditioning. Under operating conditions, jar tests are commonly used for the preliminary selection of polyelectrolyte type and dose; however, their results are primarily qualitative. The aim of this study was to compare the results of jar tests with capillary suction time (CSK) and specific resistance to filtration (OWF) measurements in the selection of the type and dose of polyelectrolyte. The results demonstrated that jar tests are a useful tool for the preliminary screening of polymers. However, the final selection of the polymer type and dose should be supported by quantitative methods, such as CSK and OWF measurements.<\/p>\n\n\n\n

Keywords:<\/strong> fdewaterability, sludge conditioning, beaker tests, CSK, OWF<\/em><\/p>\n\n\n\n

\n\n\n\n

1. Wprowadzenie<\/h3>\n\n\n\n

Gospodarka osadowa stanowi jeden z kluczowych element\u00f3w funkcjonowania oczyszczalni \u015bciek\u00f3w. Wraz z rosn\u0105cymi wymaganiami \u015brodowiskowymi oraz wzrostem koszt\u00f3w zagospodarowania osad\u00f3w coraz wi\u0119kszego znaczenia nabiera optymalizacja proces\u00f3w ich przetwarzania, w tym przede wszystkim efektywnego odwadniania [15]. Wed\u0142ug danych Eurostatu w krajach Unii Europejskiej rocznie wytwarza si\u0119 oko\u0142o 15 mln ton suchej masy osad\u00f3w \u015bciekowych, z czego w Polsce oko\u0142o 568,86 tys. Mg suchej masy [4]. Tak znaczna ilo\u015b\u0107 generowanych osad\u00f3w powoduje, \u017ce zwi\u0119kszenie efektywno\u015bci ich przetwarzania oraz ograniczenie koszt\u00f3w zagospodarowania nale\u017c\u0105 do najwa\u017cniejszych wyzwa\u0144 eksploatacyjnych wsp\u00f3\u0142czesnych oczyszczalni \u015bciek\u00f3w [11].<\/p>\n\n\n\n

Jednym z najistotniejszych etap\u00f3w gospodarki osadowej jest proces odwadniania, kt\u00f3rego celem jest zmniejszenie zawarto\u015bci wody w osadzie, a tym samym ograniczenie jego obj\u0119to\u015bci i masy [6]. Skuteczne odwadnianie przek\u0142ada si\u0119 bezpo\u015brednio na obni\u017cenie koszt\u00f3w transportu, magazynowania oraz ko\u0144cowego zagospodarowania osad\u00f3w, a tak\u017ce wp\u0142ywa na efektywno\u015b\u0107 kolejnych proces\u00f3w technologicznych, takich jak suszenie czy termiczne przekszta\u0142canie. Proces odwadniania poprzedzony jest zazwyczaj stabilizacj\u0105 osad\u00f3w i obejmuje kolejne etapy zag\u0119szczania, mechanicznego odwadniania oraz \u2013 w zale\u017cno\u015bci od przyj\u0119tej technologii \u2013 suszenia. W wyniku tych proces\u00f3w uzyskuje si\u0119 osad o znacznie mniejszej zawarto\u015bci wody, co u\u0142atwia jego dalsze przetwarzanie i ogranicza koszty eksploatacyjne [3].<\/p>\n\n\n\n

Osad \u015bciekowy jest uk\u0142adem wielofazowym z\u0142o\u017conym z fazy sta\u0142ej oraz ciek\u0142ej. Faza sta\u0142a obejmuje substancje nierozpuszczalne pochodzenia organicznego i mineralnego, natomiast faz\u0119 ciek\u0142\u0105 stanowi woda wraz z rozpuszczonymi zwi\u0105zkami chemicznymi [7, 14]. Woda obecna w osadach wyst\u0119puje w kilku postaciach r\u00f3\u017cni\u0105cych si\u0119 stopniem zwi\u0105zania z cz\u0105stkami osadu, co ma zasadniczy wp\u0142yw na skuteczno\u015b\u0107 procesu odwadniania. Wyr\u00f3\u017cnia si\u0119 wod\u0119 woln\u0105, wod\u0119 zwi\u0105zan\u0105 w strukturach koloidalnych, wod\u0119 kapilarn\u0105 oraz wod\u0119 biologicznie zwi\u0105zan\u0105. Spo\u015br\u00f3d nich jedynie woda wolna mo\u017ce by\u0107 stosunkowo \u0142atwo usuni\u0119ta metodami mechanicznymi, natomiast usuni\u0119cie pozosta\u0142ych frakcji wymaga odpowiedniego kondycjonowania osadu oraz zastosowania w\u0142a\u015bciwie dobranej technologii odwadniania [9].<\/p>\n\n\n\n

Efektywno\u015b\u0107 procesu odwadniania w oczyszczalni \u015bciek\u00f3w zale\u017cy od rodzaju zastosowanego urz\u0105dzenia (prasy lub wir\u00f3wki) oraz w\u0142a\u015bciwo\u015bci fizyczno-chemicznych osad\u00f3w. W praktyce, w celu poprawy podatno\u015bci na odwadnianie stosuje si\u0119 kondycjonowanie osad\u00f3w, kt\u00f3rego celem jest poprawa w\u0142a\u015bciwo\u015bci filtracyjnych osad\u00f3w poprzez destabilizacj\u0119 uk\u0142adu koloidalnego oraz tworzenie trwa\u0142ych agregat\u00f3w cz\u0105stek. Najcz\u0119\u015bciej stosowanymi \u015brodkami kondycjonuj\u0105cymi s\u0105 polielektrolity kationowe [5]. Ich dzia\u0142anie polega na neutralizacji \u0142adunk\u00f3w powierzchniowych cz\u0105stek osad\u00f3w oraz tworzeniu mostk\u00f3w polimerowych pomi\u0119dzy nimi, co prowadzi do powstawania wi\u0119kszych i bardziej zwartych flok\u00f3w [1, 2]. Odpowiedni dob\u00f3r rodzaju oraz dawki polimeru ma bezpo\u015bredni wp\u0142yw na skuteczno\u015b\u0107 odwadniania, jako\u015b\u0107 odcieku oraz zawarto\u015b\u0107 suchej masy w odwodnionym osadzie. Dob\u00f3r ich rodzaju i dawki w oczyszczalni \u015bciek\u00f3w najcz\u0119\u015bciej jest prowadzony z wykorzystaniem test\u00f3w zlewowych. Testy zlewkowe umo\u017cliwiaj\u0105 ocen\u0119 przebiegu flokulacji, wielko\u015bci i stabilno\u015bci powsta\u0142ych k\u0142aczk\u00f3w oraz klarowno\u015bci odcieku. Ze wzgl\u0119du na to, \u017ce do tego typu test\u00f3w nie trzeba specjalistycznej aparatury, testy zlewkowe stanowi\u0105 podstawowe narz\u0119dzie wykorzystywane podczas optymalizacji procesu kondycjonowania. Wyniki test\u00f3w zlewkowych maj\u0105 charakter jako\u015bciowy i opieraj\u0105 si\u0119 na ocenie wizualnej, co w praktyce nie zawsze si\u0119 przek\u0142ada na rzeczywist\u0105 popraw\u0119 podatno\u015bci osad\u00f3w na odwadnianie. Wobec tego, w badaniach laboratoryjnych wykorzystuje si\u0119 inne ilo\u015bciowe wska\u017aniki oceny w\u0142a\u015bciwo\u015bci filtracyjnych osad\u00f3w, takie jak czas ssania kapilarnego (CSK) i op\u00f3r w\u0142a\u015bciwy filtracji (OWF) [13]. Parametr CSK okre\u015bla szybko\u015b\u0107 oddawania wody przez osad pod wp\u0142ywem si\u0142 kapilarnych i jest uznawany za szybki wska\u017anik skuteczno\u015bci kondycjonowania [8]. Z kolei, OWF opisuje op\u00f3r stawiany przez warstw\u0119 osadu podczas filtracji i stanowi jeden z najbardziej rozpowszechnionych parametr\u00f3w wykorzystywanych do oceny w\u0142a\u015bciwo\u015bci filtracyjnych osad\u00f3w [10]. W licznych badaniach wskazuje si\u0119 jednak, \u017ce CSK i OWF opisuj\u0105 odmienne zjawiska fizyczne zachodz\u0105ce podczas procesu odwadniania, dlatego nie zawsze wykazuj\u0105 pe\u0142n\u0105 zgodno\u015b\u0107 z wynikami uzyskiwanymi w skali technicznej.<\/p>\n\n\n\n

W literaturze dost\u0119pnych jest wiele opracowa\u0144 po\u015bwi\u0119conych wp\u0142ywowi rodzaju polimeru na warto\u015bci CSK i OWF oraz efektywno\u015b\u0107 mechanicznego odwadniania [6, 12]. Znacznie rzadziej analizowana jest natomiast zale\u017cno\u015b\u0107 pomi\u0119dzy prost\u0105 ocen\u0105 wizualn\u0105 uzyskan\u0105 podczas test\u00f3w zlewkowych a ilo\u015bciowymi wska\u017anikami odwadnialno\u015bci. Tymczasem odpowied\u017a na pytanie, czy test zlewkowy mo\u017ce stanowi\u0107 wiarygodne narz\u0119dzie doboru polielektrolitu, ma istotne znaczenie praktyczne dla eksploatacji oczyszczalni \u015bciek\u00f3w, gdy\u017c pozwala ograniczy\u0107 liczb\u0119 kosztownych i czasoch\u0142onnych analiz laboratoryjnych [16]. Wobec tego, celem pracy by\u0142a ocena przydatno\u015bci test\u00f3w zlewkowych do doboru polimer\u00f3w stosowanych w procesie kondycjonowania osad\u00f3w \u015bciekowych oraz por\u00f3wnanie uzyskanych wynik\u00f3w z warto\u015bciami wska\u017anik\u00f3w CSK i OWF na podstawie bada\u0144 przeprowadzonych dla osad\u00f3w pochodz\u0105cych z komunalnej oczyszczalni \u015bciek\u00f3w.<\/p>\n\n\n\n

2. Materia\u0142 i metody<\/h3>\n\n\n\n

2.1. Osad \u015bciekowy<\/h5>\n\n\n\n

Wykorzystano osad \u015bciekowy z miejskiej mechaniczno-biologicznej oczyszczalni \u015bciek\u00f3w o przepustowo\u015bci 150 000 m3\/d. Stanowi\u0142 on mieszanin\u0119 osad\u00f3w wst\u0119pnego i wt\u00f3rnego po procesie stabilizacji beztlenowej (osad przefermentowany). Podstawow\u0105 charakterystyk\u0119 fizyczno-chemiczn\u0105 osadu przedstawiono w tabeli 1.<\/p>\n\n\n\n

Tabela 1. Charakterystyka fizyko-chemiczna osadu \u015bciekowego (Opracowanie w\u0142asne)
Table 1. Physicochemical characteristics of sewage sludge (Own elaboration)<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Parametr<\/strong><\/td>Warto\u015b\u0107<\/strong><\/td><\/tr>
pH<\/td>6,9 \u00b1 0,4<\/td><\/tr>
Sucha masa, g\u2219dm-3<\/sup><\/td>39 \u00b1 3,1<\/td><\/tr>
Sucha masa organiczna, g\u2219dm-3<\/sup><\/td>21 \u00b1 4,2<\/td><\/tr>
Chemiczne zapotrzebowanie na tlen, mg O2<\/sub>\u2219dm-3<\/sup><\/td>26 820 \u00b1 1 500<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n
2.2. Metodyka oznaczania podatno\u015bci na odwadnianie osadu<\/h5>\n\n\n\n

Testy zlewkowe oraz pomiary czasu ssania kapilarnego wykorzystano do wst\u0119pnej selekcji polielektrolit\u00f3w. Nast\u0119pnie dla wybranego preparatu okre\u015blono optymaln\u0105 dawk\u0119, uwzgl\u0119dniaj\u0105c wyniki test\u00f3w zlewkowych, czasu ssania kapilarnego oraz oporu w\u0142a\u015bciwego filtracji.<\/p>\n\n\n\n

2.3. Oznaczanie czasu ssania kapilarnego<\/h5>\n\n\n\n

Pomiar czasu ssania kapilarnego osad\u00f3w prowadzono z u\u017cyciem urz\u0105dzenia do pomiaru czasu ssania kapilarnego Envolab, zgodnie z norm\u0105 PN-EN 14701-1:2007P. Urz\u0105dzenie sk\u0142ada si\u0119 z prostok\u0105tnej p\u0142ytki, w kt\u00f3rej umieszcza si\u0119 bibu\u0142\u0119 (Whatman 17 Chr). Nast\u0119pnie bibu\u0142\u0119 nakrywa si\u0119 g\u00f3rn\u0105 p\u0142ytk\u0105 ze stykami (umieszczone na okr\u0119gach o \u015brednicy 4,5 i 3,2 cm). G\u00f3rna p\u0142ytka zako\u0144czona jest otworem, do kt\u00f3rego przyczepia si\u0119 cylinder ze stali nierdzewnej wype\u0142niony osadem. Pomiar czasu ssania kapilarnego odbywa si\u0119 w momencie, gdy plama cieczy na bibule pokona drog\u0119 pomi\u0119dzy dwoma stykami. Do cylindra wprowadzono 3 cm3<\/sup> osadu. Ka\u017cdy wariant badawczy oznaczano w trzech powt\u00f3rzeniach.<\/p>\n\n\n\n

2.4. Oznaczanie oporu w\u0142a\u015bciwego filtracji<\/h5>\n\n\n\n

Urz\u0105dzenie do pomiaru oporu w\u0142a\u015bciwego filtracji zosta\u0142o skonstruowane przez Autor\u00f3w pracy w oparciu o norm\u0119 PN-EN 14701-2:2013-07. Metoda pomiaru polega na s\u0105czeniu pr\u00f3bki osadu w warunkach podci\u015bnienia i rejestrowaniu otrzymywanej obj\u0119to\u015bci w czasie. Do bada\u0144 u\u017cyto szklany lejek Buchnera (\u015brednica 80 mm) po\u0142\u0105czony z\u0142\u0105czem z cylindrem miarowym (obj\u0119to\u015b\u0107 100 cm3<\/sup>). Do lejka pod\u0142\u0105czona by\u0142a r\u00f3wnie\u017c pompa pr\u00f3\u017cniowa z manometrem. W lejku zosta\u0142a umieszczona bibu\u0142a filtracyjna (Whatman 41) o \u015brednicy 80 mm, na kt\u00f3rej wprowadzano osad (obj\u0119to\u015b\u0107 100 cm3<\/sup>). Po wytworzeniu w aparacie podci\u015bnienia (50 kPa) rozpoczynano pomiar. Pomiar prowadzono do momentu pojawienia si\u0119 p\u0119kni\u0119cia w placku osadowym lub spadku ci\u015bnienia w aparacie.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Rys. 1. Przyk\u0142adowy wykres zale\u017cno\u015bci t\/V od V (Opracowanie w\u0142asne)
Fig. 1. Example graph of t\/V versus V (Own elaboration)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Ka\u017cdorazowo po zako\u0144czeniu pomiaru wykonywano wykres zale\u017cno\u015bci t\/V od V, aby wyznaczy\u0107 wsp\u00f3\u0142czynnik kierunkowy prostej b (sta\u0142a filtracji). Przyk\u0142adowy wykres zale\u017cno\u015bci t\/V od V przedstawiono na rysunku 1. Warto\u015b\u0107 oporu wyznaczano zgodnie z r\u00f3wnaniem:<\/p>\n\n\n\n

O<\/mi>W<\/mi>F<\/mi>=<\/mo>2<\/mn>\u2219<\/mo>\u2206<\/mtext>p<\/mi>\u2219<\/mo>A<\/mi>2<\/mn><\/msup>\u2219<\/mo>b<\/mi><\/mrow>\u03bc<\/mi>\u2219<\/mo>m<\/mi><\/mrow><\/mfrac><\/mspace>(<\/mo>1<\/mn>)<\/mo><\/mrow>OWF=\\frac{2\u2219\u2206p\u2219A^2\u2219b}{\u03bc\u2219m} \\quad (1)<\/annotation><\/semantics><\/math><\/div>\n\n\n\n

gdzie:
\u0394p \u2013 ci\u015bnienie filtracji, Pa
A \u2013 powierzchnia filtracji, m2<\/sup>
b \u2013 sta\u0142a filtracji wyznaczona z wykresu zale\u017cno\u015bci t\/V od V, s\u00b7m-6<\/sup>
\u00b5 – wsp\u00f3\u0142czynnik lepko\u015bci filtratu, Pa\u00b7s
m \u2013 ilo\u015b\u0107 suchej masy przypadaj\u0105ca na jednostk\u0119 obj\u0119to\u015bci filtratu, kg\u00b7m-3<\/sup><\/p>\n\n\n\n

2.5. Testy zlewkowe<\/h5>\n\n\n\n

W celu por\u00f3wnania skuteczno\u015bci badanych polielektrolit\u00f3w zastosowano zlewkow\u0105 metod\u0119 oceny w\u0142a\u015bciwo\u015bci flokulacyjnych osadu. Ocenie podlega\u0142y: szybko\u015b\u0107 tworzenia flok\u00f3w, ich wielko\u015b\u0107 i struktura, odporno\u015b\u0107 na oddzia\u0142ywania mechaniczne oraz zdolno\u015b\u0107 do ponownej flokulacji po cz\u0119\u015bciowym zniszczeniu agregat\u00f3w.<\/p>\n\n\n\n

Do bada\u0144 stosowano pr\u00f3bki osadu o obj\u0119to\u015bci 200 cm3<\/sup> i oznaczonej zawarto\u015bci suchej masy. Roztwory robocze polielektrolit\u00f3w przygotowano w wodzie, zgodnie z zaleceniami producenta. Po dodaniu polimeru do pr\u00f3bki osadu prowadzono mieszanie poprzez przelewanie pomi\u0119dzy zlewkami (przelanie od zlewki do zlewki) i okre\u015blano liczb\u0119 obrot\u00f3w niezb\u0119dnych do wytworzenia stabilnych flok\u00f3w. Nast\u0119pnie oceniano ich jako\u015b\u0107 w trzystopniowej skali jako\u015bciowej (+ do +++), po czym okre\u015blano odporno\u015b\u0107 flok\u00f3w na \u015bcinanie poprzez dalsze mieszanie pr\u00f3bki a\u017c do ich cz\u0119\u015bciowego rozpadu. Ka\u017cdy wariant wykonywano trzech niezale\u017cnych powt\u00f3rzeniach. Wyniki oceny punktowej przedstawiano jako median\u0119 i rozst\u0119p albo jako \u015bredni\u0105 wraz z miar\u0105 zmienno\u015bci, zale\u017cnie od przyj\u0119tego sposobu traktowania skali punktowej.<\/p>\n\n\n\n

W kolejnym etapie do pr\u00f3bki dodawano dodatkow\u0105 dawk\u0119 polimeru i oceniano zdolno\u015b\u0107 flok\u00f3w do ponownego formowania (reflokulacji). Ostateczn\u0105 ocen\u0119 skuteczno\u015bci polimeru stanowi\u0142a suma punkt\u00f3w uzyskanych w poszczeg\u00f3lnych etapach badania. Pr\u00f3bki uzyskuj\u0105ce najwy\u017csze warto\u015bci punktowe kwalifikowano do dalszych analiz z wykorzystaniem wska\u017anik\u00f3w CSK i OWF.<\/p>\n\n\n\n

3. Wyniki bada\u0144<\/h3>\n\n\n\n

3.1. Dob\u00f3r polielektorlitu<\/h5>\n\n\n\n

W celu wytypowania najbardziej efektywnych \u015brodk\u00f3w kondycjonuj\u0105cych przeprowadzono testy zlewkowe dla dziesi\u0119ciu badanych polielektrolit\u00f3w r\u00f3\u017cni\u0105cych si\u0119 kationowo\u015bci\u0105 przy jednakowej dawce wynosz\u0105cej 11 ml. Wyniki zestawiono w tabeli 2. Najwy\u017csze warto\u015bci punktowe uzyska\u0142 polimer nr 10, osi\u0105gaj\u0105c odpowiednio 33 punkty. Charakteryzowa\u0142 si\u0119 on najwy\u017csz\u0105 ocen\u0105 jako\u015bci flok\u00f3w (+++) oraz najwi\u0119ksz\u0105 odporno\u015bci\u0105 na oddzia\u0142ywania mechaniczne.<\/p>\n\n\n\n

Tabela 2. Wyniki testu zlewkowego na dob\u00f3r polielektrolitu (Opracowanie w\u0142asne)
Table 2. Results of the beaker test for polyelectrolyte selection (Own elaboration)<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Rodzaj polielektrolitu<\/td>Ilo\u015b\u0107 polielektorlitu [ml]<\/td>Ilo\u015b\u0107 obrot\u00f3w do wytworzenia k\u0142aczk\u00f3w<\/td>Ocena<\/td>Ilo\u015b\u0107 obrot\u00f3w do rozbicia k\u0142aczk\u00f3w<\/td>Reflokulacja<\/td>Ilo\u015b\u0107 obrot\u00f3w do zniszczenia k\u0142aczk\u00f3w<\/td>Suma<\/td><\/td><\/tr>
<\/td><\/tr>
<\/td><\/tr>
1<\/td>11<\/td>10<\/td>–<\/td>10<\/td>–<\/td>–<\/td>18<\/td><\/td><\/tr>
2<\/td>11<\/td>9<\/td>+<\/td>2<\/td>5<\/td>2<\/td>19<\/td><\/td><\/tr>
3<\/td>11<\/td>9<\/td>+<\/td>3<\/td>4<\/td>4<\/td>21<\/td><\/td><\/tr>
4<\/td>11<\/td>12<\/td>+<\/td>4<\/td>4<\/td>6<\/td>27<\/td><\/td><\/tr>
5<\/td>11<\/td>9<\/td>++<\/td>4<\/td>4<\/td>8<\/td>27<\/td><\/td><\/tr>
6<\/td>11<\/td>9<\/td>++<\/td>4<\/td>3<\/td>7<\/td>25<\/td><\/td><\/tr>
7<\/strong><\/td>11<\/strong><\/td>9<\/strong><\/td>+++<\/strong><\/td>4<\/strong><\/td>3<\/strong><\/td>14<\/strong><\/td>33<\/strong><\/td><\/td><\/tr>
8<\/td>11<\/td>9<\/td>+<\/td>4<\/td>4<\/td>5<\/td>23<\/td><\/td><\/tr>
9<\/td>11<\/td>8<\/td>+<\/td>3<\/td>4<\/td>4<\/td>20<\/td><\/td><\/tr>
10<\/td>11<\/td>9<\/td>++<\/td>4<\/td>4<\/td>8<\/td>27<\/td><\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Na rys. 2 przedstawiono warto\u015bci czasu ssania kapilarnego osadu kondycjonowanego badanymi polielektrolitami. Rodzaj zastosowanego preparatu wyra\u017anie wp\u0142ywa\u0142 na podatno\u015b\u0107 osadu na odwadnianie. Najwy\u017csz\u0105 warto\u015b\u0107 CSK, wynosz\u0105c\u0105 oko\u0142o 57 s, uzyskano po zastosowaniu polielektrolitu nr 1. W przypadku polielektrolitu nr 2 czas ssania kapilarnego wynosi\u0142 oko\u0142o 31 s. Wyniki te wskazuj\u0105 na stosunkowo niewielk\u0105 skuteczno\u015b\u0107 obu preparat\u00f3w w poprawie w\u0142a\u015bciwo\u015bci odwadniaj\u0105cych osadu.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Rys. 2. Wyniki pomiar\u00f3w czasu ssania kapilarnego w procesie doboru polielektrolitu (Opracowanie w\u0142asne)
Fig. 2. Capillary time test results in the polyelectrolyte selection process (Own elaboration)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Zastosowanie pozosta\u0142ych polielektrolit\u00f3w spowodowa\u0142o wyra\u017ane obni\u017cenie warto\u015bci CSK. Dla preparat\u00f3w nr 3 i 4 uzyskano warto\u015bci wynosz\u0105ce oko\u0142o 16\u201317 s, natomiast dla polielektrolit\u00f3w nr 5\u201310 warto\u015bci CSK mie\u015bci\u0142y si\u0119 przewa\u017cnie w przedziale od oko\u0142o 11 do 13 s. Najni\u017csze warto\u015bci czasu ssania kapilarnego odnotowano dla polielektrolit\u00f3w nr 6, 9 i 10, co wskazuje na najlepsz\u0105 zdolno\u015b\u0107 osadu do oddawania wody po zastosowaniu tych preparat\u00f3w. R\u00f3\u017cnice pomi\u0119dzy polielektrolitami nr 5\u201310 by\u0142y jednak niewielkie, dlatego na podstawie samego pomiaru CSK jednoznaczny wyb\u00f3r najlepszego preparatu by\u0142 utrudniony. W tym zakresie konieczne by\u0142o uwzgl\u0119dnienie r\u00f3wnie\u017c wynik\u00f3w test\u00f3w zlewkowych, w tym szybko\u015bci tworzenia flok\u00f3w, ich odporno\u015bci na \u015bcinanie oraz zdolno\u015bci do reflokulacji.<\/p>\n\n\n\n

Na szczeg\u00f3ln\u0105 uwag\u0119 zas\u0142uguje polielektrolit nr 7, kt\u00f3ry w te\u015bcie zlewkowym uzyska\u0142 najwy\u017csz\u0105 sum\u0119 punkt\u00f3w oraz najwy\u017csz\u0105 ocen\u0119 jako\u015bci flok\u00f3w (+++), natomiast nie charakteryzowa\u0142 si\u0119 najni\u017csz\u0105 warto\u015bci\u0105 CSK. Wynik ten wskazuje, \u017ce najlepsza ocena wizualna i mechaniczna flok\u00f3w nie musi odpowiada\u0107 najni\u017cszemu czasowi ssania kapilarnego. Natomiast, r\u00f3\u017cnice pomi\u0119dzy CSK s\u0105 tak niewielkie, \u017ce z praktycznego punktu widzenia nie mia\u0142y istotnego znaczenia technologicznego.<\/p>\n\n\n\n

3.2. Dob\u00f3r dawki polielektrolitu<\/h5>\n\n\n\n

Na podstawie wynik\u00f3w poprzedniego etapu do dalszych bada\u0144 wytypowano polimer nr 7. Przeprowadzono badania wp\u0142ywu dawki na wyniki test\u00f3w zlewkowych oraz warto\u015bci wska\u017anik\u00f3w czasu ssania kapilarnego i oporu w\u0142a\u015bciwego filtracji. Zakres badanych dawek wynosi\u0142 od 9 do 13 ml. Wyniki test\u00f3w zlewkowych zestawiono w tabeli 3. Analiza wynik\u00f3w wykaza\u0142a, \u017ce wzrost dawki polielektrolitu powodowa\u0142 popraw\u0119 w\u0142a\u015bciwo\u015bci flokulacyjnych osadu oraz zwi\u0119kszenie jego podatno\u015bci na odwadnianie. Najwy\u017csz\u0105 ocen\u0119 jako\u015bci flok\u00f3w (+++) uzyskano dla dawki 12 ml, natomiast najwi\u0119ksz\u0105 sum\u0119 punkt\u00f3w w te\u015bcie zlewkowym odnotowano dla dawki 13 ml.<\/p>\n\n\n\n

Tabela 3. Wyniki testu zlewkowego w procesie doboru dawki polielektrolitu (Opracowanie w\u0142asne)
Table 3. Beaker test results in the process of selecting the polyelectrolyte dose (Own elaboration)<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Polielektrolit<\/td>Ilo\u015b\u0107 polielektorlitu [ml]<\/td>Ilo\u015b\u0107 obrot\u00f3w do wytworzenia k\u0142aczk\u00f3w<\/td>Ocena<\/td>Ilo\u015b\u0107 obrot\u00f3w do rozbicia k\u0142aczk\u00f3w<\/td>Reflokulacja<\/td>Ilo\u015b\u0107 obrot\u00f3w do zniszczenia k\u0142aczk\u00f3w<\/td>Suma<\/td><\/td><\/tr>
<\/td><\/tr>
<\/td><\/tr>
7<\/td>9<\/td>6<\/td>+<\/td>3<\/td>3<\/td>3<\/td>16<\/td><\/td><\/tr>
10<\/td>6<\/td>++<\/td>4<\/td>3<\/td>5<\/td>20<\/td><\/td><\/tr>
11<\/td>5<\/td>++<\/td>5<\/td>3<\/td>7<\/td>22<\/td><\/td><\/tr>
12<\/td>5<\/td>+++<\/td>5<\/td>2<\/td>7<\/td>22<\/td><\/td><\/tr>
13<\/strong><\/td>5<\/strong><\/td>++<\/strong><\/td>5<\/strong><\/td>2<\/strong><\/td>10<\/strong><\/td>24<\/strong><\/td><\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n
\"\"
Rys. 3. Wyniki czasu ssania kapilarnego i oporu w\u0142a\u015bciwego filtracji w procesie doboru dawki polielektrolitu (Opracowanie w\u0142asne)
Fig. 3. Results of capillary suction time and specific resistance to filtration in the process of selecting the polyelectrolyte dose (Own elaboration)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Warto\u015bci czasu ssania kapilarnego mala\u0142y wraz ze wzrostem dawki polimeru do poziomu 11 ml, dla kt\u00f3rego uzyskano najni\u017csz\u0105 warto\u015b\u0107 CSK wynosz\u0105c\u0105 oko\u0142o 13,5 s. Dalsze zwi\u0119kszanie dawki nie powodowa\u0142o dalszej poprawy w\u0142a\u015bciwo\u015bci odwadniaj\u0105cych osadu. Natomiast, w przypadku oporu w\u0142a\u015bciwego filtracji obserwowano stopniowy spadek warto\u015bci OWF wraz ze wzrostem dawki polimeru, przy czym najni\u017csz\u0105 warto\u015b\u0107 uzyskano dla dawki 13 ml. R\u00f3\u017cnice pomi\u0119dzy dawkami 11\u201313 ml by\u0142y jednak niewielkie.<\/p>\n\n\n\n

Wyniki wskazuj\u0105, \u017ce poszczeg\u00f3lne metody oceny opisuj\u0105 r\u00f3\u017cne aspekty procesu odwadniania osad\u00f3w \u015bciekowych. Testy zlewkowe pozwalaj\u0105 oceni\u0107 w\u0142a\u015bciwo\u015bci flokulacyjne oraz odporno\u015b\u0107 mechaniczn\u0105 flok\u00f3w, podczas gdy CSK i OWF charakteryzuj\u0105 odpowiednio zdolno\u015b\u0107 osadu do oddawania wody pod wp\u0142ywem si\u0142 kapilarnych oraz op\u00f3r stawiany podczas filtracji.<\/p>\n\n\n\n

Badania potwierdzaj\u0105 wp\u0142yw rodzaju i dawki polielektrolitu na w\u0142a\u015bciwo\u015bci filtracyjne osad\u00f3w \u015bciekowych. Zastosowania kondycjonowania skutecznie obni\u017ca warto\u015bci CSK i OWF, co wskazuje na popraw\u0119 zdolno\u015bci osadu do oddawania wody oraz zmniejszenie opor\u00f3w wyst\u0119puj\u0105cych podczas filtracji. Jednak, poszczeg\u00f3lne metody oceny skuteczno\u015bci odwadniania nie prowadz\u0105 do tych samych wniosk\u00f3w. Pomimo wyst\u0119puj\u0105cych r\u00f3\u017cnic wszystkie trzy metody wskazywa\u0142y na zbli\u017cony zakres wynik\u00f3w. Te rozbie\u017cno\u015bci wynikaj\u0105 przede wszystkim z faktu, \u017ce CSK i OWF oraz testy zlewkowe opisuj\u0105 ro\u017cne aspekty procesu odwadniania [8, 13, 14]. Parametr CSK okre\u015bla szybko\u015b\u0107 migracji wody pod wp\u0142ywem si\u0142 kapilarnych i stanowi wska\u017anik \u0142atwo\u015bci oddawania wody przez osad. Z kolei OWF opisuje op\u00f3r hydrauliczny stawiany przez placek filtracyjny podczas przep\u0142ywu filtratu przez warstw\u0119 osadu zgodnie z prawem Darcy’ego. Testy zlewkowe pozwalaj\u0105 natomiast oceni\u0107 przebieg flokulacji, wielko\u015b\u0107 oraz odporno\u015b\u0107 mechaniczn\u0105 powstaj\u0105cych flok\u00f3w [12, 16].<\/p>\n\n\n\n

Wyniki bada\u0144 wskazuj\u0105, \u017ce uzyskanie du\u017cych i stabilnych flok\u00f3w nie zawsze prowadzi do uzyskania najni\u017cszych warto\u015bci CSK i OWF. Floki charakteryzuj\u0105ce si\u0119 wysok\u0105 wytrzyma\u0142o\u015bci\u0105 mechaniczn\u0105 mog\u0105 jednocze\u015bnie tworzy\u0107 bardziej zwart\u0105 struktur\u0119 placka filtracyjnego, utrudniaj\u0105c przep\u0142yw filtratu. Z drugiej strony bardzo niskie warto\u015bci CSK nie musz\u0105 oznacza\u0107 odpowiedniej odporno\u015bci flok\u00f3w na oddzia\u0142ywania mechaniczne wyst\u0119puj\u0105ce podczas pracy urz\u0105dze\u0144 odwadniaj\u0105cych, szczeg\u00f3lnie wir\u00f3wek i pras ta\u015bmowych [13, 14, 16].<\/p>\n\n\n\n

Uzyskane wyniki potwierdzaj\u0105 zatem zasadno\u015b\u0107 r\u00f3wnoczesnego stosowania tych metod podczas doboru polimer\u00f3w i ich dawek. Testy zlewkowe umo\u017cliwiaj\u0105 szybk\u0105 ocen\u0119 w\u0142a\u015bciwo\u015bci flokulacyjnych oraz ograniczenie liczby preparat\u00f3w kierowanych do dalszych bada\u0144, natomiast CSK i OWF pozwalaj\u0105 na ocen\u0119 podatno\u015bci osad\u00f3w na odwadnianie. Po\u0142\u0105czenie obu podej\u015b\u0107 umo\u017cliwia bardziej kompleksow\u0105 ocen\u0119 skuteczno\u015bci kondycjonowania ni\u017c zastosowanie pojedynczego wska\u017anika. Szczeg\u00f3lnie istotny jest fakt, \u017ce testy zlewkowe pozwoli\u0142y na wytypowanie polielektrolitu, dla kt\u00f3rego warto\u015bci CSK i OWF nale\u017ca\u0142y do najni\u017cszych spo\u015br\u00f3d badanych preparat\u00f3w. Oznacza to, \u017ce metoda ta mo\u017ce stanowi\u0107 szybkie i skuteczne narz\u0119dzie wst\u0119pnej preselekcji polimer\u00f3w wykorzystywanych w oczyszczalniach \u015bciek\u00f3w, ograniczaj\u0105c liczb\u0119 czasoch\u0142onnych i kosztownych analiz laboratoryjnych. Jednak ostateczny wyb\u00f3r rodzaju i dawki polimeru powinien by\u0107 ka\u017cdorazowo potwierdzany pomiarami CSK i OWF, zw\u0142aszcza gdy r\u00f3\u017cnice pomi\u0119dzy wynikami test\u00f3w zlewkowych s\u0105 niewielkie.<\/p>\n\n\n\n

6. Wnioski<\/h3>\n\n\n\n

Polielektrolity wp\u0142ywaj\u0105 na podatno\u015b\u0107 na odwadnianie osad\u00f3w \u015bciekowych, czego potwierdzeniem by\u0142y uzyskane warto\u015bci czasu ssania kapilarnego oraz oporu w\u0142a\u015bciwego filtracji.<\/p>\n\n\n\n

Testy zlewkowe umo\u017cliwiaj\u0105 wst\u0119pn\u0105 selekcj\u0119 polielektrolit\u00f3w, co mo\u017ce wp\u0142ywa\u0107 na ograniczenie liczby pr\u00f3bek w badaniach laboratoryjnych.<\/p>\n\n\n\n

Dla badanego osadu dobrano rodzaj polielektrolitu oraz jego dawki. Optymalny zakres dawkowania wynosi\u0142 od 11 do 13 ml, przy czym poszczeg\u00f3lne metody oznaczania podatno\u015bci na odwadnianie osad\u00f3w \u015bciekowych wskazywa\u0142y na odmienne warto\u015bci optymalne.<\/p>\n\n\n\n

Testy zlewkowe stanowi\u0105 u\u017cyteczne narz\u0119dzie wspomagaj\u0105ce dob\u00f3r polimer\u00f3w stosowanych do odwadniania osad\u00f3w \u015bciekowych, jednak ostateczny wyb\u00f3r rodzaju i dawki polimeru powinien by\u0107 potwierdzony metodami, takimi jak CSK lub OWF.<\/p>\n\n\n\n

7. Literatura<\/h3>\n\n\n\n

[1] AbuSeif, A., AbuSeif, Y., Gan, S., Alhijjawi, Y., Shimao, Z., Rehman, Z. U., Ali, M., & Zheng, C. (2026). Low-dose flocculant strategies for sewage sludge dewatering: mechanistic and techno-economic assessment of cationic polyacrylamide and aluminum sulfate. Chemical Engineering Science, 330, 123835. https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.ces.2026.123835<\/a><\/p>\n\n\n\n

[2] Cao, X., Wang, F., & Yang, J. (2023). Using a combination of different conditioners to promote dewatering of digested sludge: Rheological characteristics. Environmental Research, 237(Pt 2), 116958. https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.envres.2023.116958<\/a><\/p>\n\n\n\n

[3] Chen, Y., Chio, C., Boteju, R., Lu, G., Dang, Q., & Qin, W. (2026). Sludge dewatering: A review of conventional methods and microbial assisted approaches. Journal of Environmental Management, 405, 129776. https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.jenvman.2026.129776<\/a><\/p>\n\n\n\n

[4] Eurostat. (2026). Sewage sludge production and disposal [Data set]. https:\/\/doi.org\/10.2908\/ENV_WW_SPD<\/p>\n\n\n\n

[5] G\u0142odniok, M., & Zdebik, D. (2016). Study of the digested sludge dewatering effectiveness using polyelectrolyte gel based on organic polymers. Journal of Ecological Engineering, 46, 100\u2013108. https:\/\/doi.org\/10.12912\/23920629\/61471<\/a><\/p>\n\n\n\n

[6] G\u00f3rka, J. (2020). Kondycjonowanie osad\u00f3w \u015bciekowych osadami z uzdatniania wody. Przemys\u0142 Chemiczny, 99(9), 1315\u20131317. https:\/\/doi.org\/10.15199\/62.2020.9.9<\/a><\/p>\n\n\n\n

[7] G\u00f3rka, J., Cimochowicz-Rybicka, M., & Poproch, D. (2022). Sludge Management at the Krak\u00f3w-P\u0142asz\u00f3w WWTP\u2014Case Study. Sustainability, 14(13), 7982. https:\/\/doi.org\/10.3390\/su14137982<\/a><\/p>\n\n\n\n

[8] Gray, N. F. (2015). Capillary suction time (CST). In S. Tarleton (Ed.), Progress in filtration and separation (pp. 659\u2013670). Academic Press. https:\/\/doi.org\/10.1016\/C2009-0-64471-8<\/a><\/p>\n\n\n\n

[9] Yuan, H., Gu, L., Cao, X., & Zhu, N. (2026). EPS-Mediated Sludge Dewatering: Molecular structure and interfacial behavior. Bioresource Technology, 458, 135079. https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.biortech.2026.135079<\/a><\/p>\n\n\n\n

[10] Kim, K. S., Sajjad, M., Lee, J., Park, J., & Jun, T. (2013). Variation of extracellular polymeric substances (EPS) and specific resistance to filtration in sludge granulation process to the change of influent organic loading rate. Desalination and Water Treatment, 52(22\u201324), 4376\u20134387. https:\/\/doi.org\/10.1080\/19443994.20 13.801795<\/a><\/p>\n\n\n\n

[11] Lan, M., Dun, Z., Li, S., Yang, P., & Meng, W. (2026). Mechanism study on free radicals degrading extracellular polymers to enhance sludge dewatering performance. Journal of Water Process Engineering, 87, 110047. https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.jwpe.2026.110047<\/a><\/p>\n\n\n\n

[12] Lee, C. (2000). Enhanced sludge dewatering by dual polyelectrolytes conditioning. Water Research, 34(18), 4430\u20134436. https:\/\/doi.org\/10.1016\/s0043-1354(00)00209-8<\/a><\/p>\n\n\n\n

[13] To, V. H. P., Nguyen, T. V., Vigneswaran, S., & Ngo, H. H. (2016). A review on sludge dewatering indices. Water Science & Technology, 74(1), 1\u201316. https:\/\/doi.org\/10.2166\/wst.2016.102<\/a><\/p>\n\n\n\n

[14] Qi, Y., Thapa, K. B., & Hoadley, A. F. (2011). Application of filtration aids for improving sludge dewatering properties \u2013 A review. Chemical Engineering Journal, 171(2), 373\u2013384. https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.cej.2011.04.060<\/a><\/p>\n\n\n\n

[15] Wadiak, B., Mas\u0142o\u0144, A., & Czarnota, J. (2024). Problematyka odciek\u00f3w z odwadniania osad\u00f3w przefermentowanych. Technologia Wody, 4(86), 44\u201351<\/p>\n\n\n\n

[16] Zhou, K., St\u00fcber, J., Schubert, R., Kabbe, C., & Barjenbruch, M. (2017). Full-scale performance of selected starch-based biodegradable polymers in sludge dewatering and recommendation for applications. Water Science & Technology, 77(1), 7\u201316. https:\/\/doi.org\/10.2166\/wst.2017.476<\/a><\/p>\n\n\n\n

\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Martyna Michalik, Justyna G\u00f3rka, GWiTS 8\/2026<\/div>\n

…<\/a><\/p>","protected":false},"author":3,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[17],"tags":[102],"class_list":["post-3968","post","type-post","status-publish","format-standard","category-wszystkie_artykuly","tag-8-2026"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/gwits.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3968","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/gwits.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/gwits.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/gwits.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/gwits.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=3968"}],"version-history":[{"count":9,"href":"https:\/\/gwits.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3968\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":3981,"href":"https:\/\/gwits.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3968\/revisions\/3981"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/gwits.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=3968"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/gwits.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=3968"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/gwits.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=3968"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}