Thesis (MEng (Civil Engineering))--University of Stellenbosch, 1983. / 129 leaves printed on single pages, preliminary pages and numbered pages 1-1 – 12.5. Includes bibliography, list of abbreviations and list of figures. / Digitized at 300 dpi black and white PDF format (OCR), using KODAK i 1220 PLUS scanner. / ENGLISH ABSTRACT: The remedy of a bulking sludge was investigated by the principle of selection of microorganisms. Selection of microorganisms in activated sludge was achieved by putting a selection compartment, with a high substrate concentration, ahead of the main aeration basin. The initial results in the experiments indicated selection of microorganisms and a reduction of SVI, but complete selection of microorganisms could not be obtained. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Die herstel van 'n uitdyende slyk is deur die beginsel van selektering van mikroorganismes ondersoek. Selektering van mikroorganismes in geaktiveerde slyk is toegepas deur n seleksie kompartement met 'n hoë substraatkonsentrasie, voor die groot belugtingsbak te plaas. Die aanvanklike resultate wat verkry is, het selektering van mikroorganismes en 'n verlaging in die SVI getoon, maar volledige selektering van mikroorganismes kon nie verkry word nie.

<p>Hallsta paper mill uses large amounts of water during the pulp and paper making processes. The wastewater is treated in two separate activated sludge processes referred to as BIO 1 and BIO 2. The main aim is to reduce the organic substance content, measured as COD (Chemical Oxygen Demand) before the wastewater is released into the environment. Since the effluent produced is very rich in organic substances, the addition of nitrogen (N) and phosphorus (P) are necessary to give satisfactory treatment results. Problems with sludge bulking sometimes occur which lead to increased levels of suspended matter and nutrients in the effluent. Periods of high concentration of phosphorus is also of great concern. The aim of this study is to investigate the causality behind the sludge bulking, with the help of scientific literature and analysis of previously compiled data using multivariate data analysis. COD and nutrients present in the influent will also be surveyed to identify variations in concentration caused by the paper making process.</p><p>The scientific literature points toward low nitrogen and phosphorus levels as the major causes of the bulking sludge, as this leads to increased growth of filamentous bacteria to the detriment of the preferred flocculating species. A full scale experiment was conducted in an attempt to evaluate sufficient dosage levels of N and P to reduce this problem. The experiment has produced stabile results with low percentages of suspended organic matter and nutrients.</p><p>Evaluation of the previously collected data using Multivariate Data Analysis did not lead to any correlation between variables being found, other than the impact of sludge concentration on COD-reduction. No relevant explanation to periods of high phosphorus levels could be found neither in the scientific literature nor in the multivariate data analysis.</p><p>Bleaching of the paper pulp, with hydrogen peroxide and lye, results in a subsequent increase in COD concentration in the wastewater. The study shows an increased COD in the water approximately 12 hours after the increased dosing of these bleaching agents. Also the amounts of easily degradable COD increases following increased dosage of hydrogen peroxide and lye. The content of easily accessible phosphorus in the influent represents a minimum of 25 % and 20 % of the amount theoretically required for BIO1 and BIO2 respectively. The influent levels of nitrogen represents 33 % and 100 % for BIO1 and BIO2 respectively.</p><p>From this study it has been possible to deduce that a controlled dosage of nutrients in relation to the incoming level of COD, is of great importance to the efficient treatment of COD rich effluent in the systems under investigation at Hallsta Papermill.</p> / <p>Vid Hallsta Pappersbruk används stora mängder vatten vid tillverkningen av massa och papper. Det förorenade processvattnet renas i två separata anläggningar, BIO1 och BIO2, båda med biologisk rening av typen aktivt slam. Avloppsvattnets höga halter av kolföreningar, vilka analyseras som COD (Chemical Oxygen Demand), kräver extra tillsats av kväve och fosfor för att erhålla tillfredsställande reningsresultat. I den biologiska reningen uppstår periodvis problem med slamsvällning, något som resulterar i höga utsläpp av suspenderat material och organiskt bundna näringsämnen. Även perioder med höga fosforutsläpp förekommer. Syftet med examensarbetet är att genom litteraturstudier och analys av historiska data, med hjälp av multivariat dataanalys, utreda orsakerna till problemen. Även en kartläggning av variationerna i inkommande avloppsvatten med avseende på COD och lättillgängliga näringsämnen genomförs.</p><p>Utifrån information från litteraturen tyder problemen med slamsvällning ofta på bristande tillgång på kväve och fosfor vilket bland annat kan resultera i kraftig tillväxt av filamentösa bakterier. För att komma till rätta med problemen startades ett styrt försök med beräknade optimala doseringskvoter. Försöket resulterade i stabil drift för båda anläggningarna med låga utsläppsnivåer av både suspenderat material och näringsämnen.</p><p>Resultatet från utvärderingen av driftsdata med multivariat analys visar att slamhalten har betydelse för COD-reduktionen i BIO1. Någon förklaring till problemen med höga fosforutsläpp har inte framkommit vare sig ur litteraturstudie eller multivariat dataanalys.</p><p>Vid alkalisk oxiderande blekning av termomekanisk pappersmassa ökar den totala COD-koncentrationen i avloppsvattnet i samband med höjd dosering av blekkemikalier. Studien visar att en ökad COD-koncentration kan observeras i vattnet in till BIO1 ca 12 timmar efter förhöjd dosering av blekkemikalier. Samtidigt ökar andelen lättnedbrytbart COD till följd av ökad blekningsgrad. Kartläggningen av inkommande vatten visar att mängden lättillgängligt kväve i avloppsvattnet in till biologierna motsvarar ca 33 % och 100 % av det teoretiskt beräknade behovet för BIO1 respektive BIO2. För fosfor uppgår motsvarande till minst 25 % respektive 20 % för BIO1 och BIO2.</p><p>Under examensarbetets gång har det kunnat konstateras att dosering av närsalter i förhållande till inkommande mängd COD är av stor vikt för en väl fungerande rening av det COD-rika avloppsvattnet vid Hallsta Pappersbruk.</p>

Hallsta paper mill uses large amounts of water during the pulp and paper making processes. The wastewater is treated in two separate activated sludge processes referred to as BIO 1 and BIO 2. The main aim is to reduce the organic substance content, measured as COD (Chemical Oxygen Demand) before the wastewater is released into the environment. Since the effluent produced is very rich in organic substances, the addition of nitrogen (N) and phosphorus (P) are necessary to give satisfactory treatment results. Problems with sludge bulking sometimes occur which lead to increased levels of suspended matter and nutrients in the effluent. Periods of high concentration of phosphorus is also of great concern. The aim of this study is to investigate the causality behind the sludge bulking, with the help of scientific literature and analysis of previously compiled data using multivariate data analysis. COD and nutrients present in the influent will also be surveyed to identify variations in concentration caused by the paper making process. The scientific literature points toward low nitrogen and phosphorus levels as the major causes of the bulking sludge, as this leads to increased growth of filamentous bacteria to the detriment of the preferred flocculating species. A full scale experiment was conducted in an attempt to evaluate sufficient dosage levels of N and P to reduce this problem. The experiment has produced stabile results with low percentages of suspended organic matter and nutrients. Evaluation of the previously collected data using Multivariate Data Analysis did not lead to any correlation between variables being found, other than the impact of sludge concentration on COD-reduction. No relevant explanation to periods of high phosphorus levels could be found neither in the scientific literature nor in the multivariate data analysis. Bleaching of the paper pulp, with hydrogen peroxide and lye, results in a subsequent increase in COD concentration in the wastewater. The study shows an increased COD in the water approximately 12 hours after the increased dosing of these bleaching agents. Also the amounts of easily degradable COD increases following increased dosage of hydrogen peroxide and lye. The content of easily accessible phosphorus in the influent represents a minimum of 25 % and 20 % of the amount theoretically required for BIO1 and BIO2 respectively. The influent levels of nitrogen represents 33 % and 100 % for BIO1 and BIO2 respectively. From this study it has been possible to deduce that a controlled dosage of nutrients in relation to the incoming level of COD, is of great importance to the efficient treatment of COD rich effluent in the systems under investigation at Hallsta Papermill. / Vid Hallsta Pappersbruk används stora mängder vatten vid tillverkningen av massa och papper. Det förorenade processvattnet renas i två separata anläggningar, BIO1 och BIO2, båda med biologisk rening av typen aktivt slam. Avloppsvattnets höga halter av kolföreningar, vilka analyseras som COD (Chemical Oxygen Demand), kräver extra tillsats av kväve och fosfor för att erhålla tillfredsställande reningsresultat. I den biologiska reningen uppstår periodvis problem med slamsvällning, något som resulterar i höga utsläpp av suspenderat material och organiskt bundna näringsämnen. Även perioder med höga fosforutsläpp förekommer. Syftet med examensarbetet är att genom litteraturstudier och analys av historiska data, med hjälp av multivariat dataanalys, utreda orsakerna till problemen. Även en kartläggning av variationerna i inkommande avloppsvatten med avseende på COD och lättillgängliga näringsämnen genomförs. Utifrån information från litteraturen tyder problemen med slamsvällning ofta på bristande tillgång på kväve och fosfor vilket bland annat kan resultera i kraftig tillväxt av filamentösa bakterier. För att komma till rätta med problemen startades ett styrt försök med beräknade optimala doseringskvoter. Försöket resulterade i stabil drift för båda anläggningarna med låga utsläppsnivåer av både suspenderat material och näringsämnen. Resultatet från utvärderingen av driftsdata med multivariat analys visar att slamhalten har betydelse för COD-reduktionen i BIO1. Någon förklaring till problemen med höga fosforutsläpp har inte framkommit vare sig ur litteraturstudie eller multivariat dataanalys. Vid alkalisk oxiderande blekning av termomekanisk pappersmassa ökar den totala COD-koncentrationen i avloppsvattnet i samband med höjd dosering av blekkemikalier. Studien visar att en ökad COD-koncentration kan observeras i vattnet in till BIO1 ca 12 timmar efter förhöjd dosering av blekkemikalier. Samtidigt ökar andelen lättnedbrytbart COD till följd av ökad blekningsgrad. Kartläggningen av inkommande vatten visar att mängden lättillgängligt kväve i avloppsvattnet in till biologierna motsvarar ca 33 % och 100 % av det teoretiskt beräknade behovet för BIO1 respektive BIO2. För fosfor uppgår motsvarande till minst 25 % respektive 20 % för BIO1 och BIO2. Under examensarbetets gång har det kunnat konstateras att dosering av närsalter i förhållande till inkommande mängd COD är av stor vikt för en väl fungerande rening av det COD-rika avloppsvattnet vid Hallsta Pappersbruk.

The aim of the thesis is to Mutěnice wastewater treatment plant, which lies in the wine region of Moravia sub-slovácko propose technological measures to the Autumnal wine campaign harboring extreme overload wastewater treatment plant Mutěnice. It will establish a number of options which will be compared with each other.