Data clustering analysis in the assessment of wastes using in the sewage filtration

Dawid Bedla , Ewa Dacewicz

Abstract

The paper discusses the use of multiclustering statistical analysis in the assessment of domestic wastewater filtration effectiveness. Calculations included data collected over four months of experiments with using waste as filling material of vertical flow filters for domestic sewage treatment. The effectiveness of pollutants removal was analysed in case of mechanically shredded waste in the form of PET flakes, PUR foam trims, shredded rubber tires and wadding. The organic compounds (CODCr, BOD5) removal, suspend solids, biogens (as NH4+, PO43- ions) and oxygen saturation changing compared with sad filling was analysed. Multiclustering statistical analysis allowed to divide pollutants removal efficiency of analysed materials into 3 clusters, depending on the hydraulic loading. The first group consisted in quality parameters of treated sewage: the highest reduction of BOD5 and NH4-N. it included the values of quality parameters and indicators for treated sewage: the highest reduction of BOD5 and NH4-N. It included the values of quality parameters and indicators for the filtrates obtained at the lowest hydraulic load from columns filled with 60 cm of rubber tires or sand. The second group comprised the results for fillings containing foam, PET and rubber tires (the other hydraulic loads). It featured the highest reduction of total suspended solids and PO43-. Removal of easily biodegradable organic compounds was at a similar level in both cluster groups. The filter filled with polyester waste (wadding), which was as effective as 30 cm layer of sand, and the filters filled with 60 cm of sand working at the highest hydraulic load. Third group showed the lowest values of parameters and indicators for analysed filtrates.
Author Dawid Bedla (FoEEaLS / DoECaAP)
Dawid Bedla,,
- Department of Ecology, Climatology and Air Protection
, Ewa Dacewicz (FoEEaLS / DoSEaWM)
Ewa Dacewicz,,
- Department of Sanitary Engineering and Water Management
Other language title versionsKlastrowa analiza danych w ocenie wykorzystania odpadów w procesie filtracji ścieków
Journal seriesJournal of Water and Land Development, ISSN 1429-7426, e-ISSN 2083-4535, (N/A 40 pkt)
Issue year2019
Vol41
NoIV-VI
Pages31-36
Publication size in sheets0.5
Keywords in Polishanaliza skupień, filtracja ścieków, opony gumowe, PET, pianka poliuretanowa, poliester
Keywords in Englishcluster analysis, PET, polyester, polyurethane foam, rubber tires, sewage filtration
ASJC Classification1101 Agricultural and Biological Sciences (miscellaneous); 3303 Development; 3305 Geography, Planning and Development; 2305 Environmental Engineering; 2312 Water Science and Technology
Abstract in PolishW pracy omówiono wykorzystanie wieloklastrowej analizy statystycznej do oceny skuteczności filtracji ścieków bytowych. Obliczenia obejmowały dane zebrane w ciągu czterech miesięcy badań dotyczących wykorzystania odpadów jako materiału wypełniającego filtry z przepływem pionowym. Skuteczność usuwania zanieczyszczeń została przeanalizowana na przykładzie odpadów mechanicznie rozdrobnionych w postaci płatków PET, skrawków pianki PUR, rozdrobnionych opon gumowych i owaty. Analizowano związki organiczne (CODCr, BOD5) zawiesiny ogólne, biogeny (jako jony NH4+ i PO43-) oraz stopień nasycenia tlenem w przypadku filtracji z zastosowaniem do tego procesu wymienionych odpadów i porównano te wyniki z uzyskanymi w filtrach z wypełnieniem piaskowym. Wieloklastrowa analiza statystyczna dała podstawy do podziału skuteczności usuwania zanieczyszczeń przez materiały filtracyjne w zależności od obciążenia hydraulicznego na trzy grupy. Pierwsza z nich obejmowała parametry jakościowe oczyszczonych ścieków – największą redukcję BZT5 i N-NH4+. Znalazły się w niej wartości parametrów jakościowych i wskaźników dla filtratów otrzymanyc h w warunkach najmniejszego obciążenia hydraulicznego z kolumn wypełnionych odpadami gumowymi oraz piaskiem o miąższości 60 cm. Druga grupa obejmowała wyniki odnoszące się do wypełnień zawierających piankę poliuretanową, PET i gumę (dla pozostałych obciążeń hydraulicznych). Grupa ta charakteryzowała się największą redukcja zawiesin ogólnych i PO43-. Usunięcie łatwo ulegających biodegradowalnych związków organicznych było na podobnym poziomie w obu grupach i klastrów. Filtr wypełniony odpadami poliestrowymi (owatą) był tak samo skuteczny, jak filtry wypełnione 30-centymetrową warstwą piasku i filtry wypełnione piaskiem o miąższości 60 cm (w warunkach największego obciążenia hydraulicznego). W trzeciej grupie znalazły się najmniejsze wartości wszystkich analizowanych parametrów i wskaźników dla przedmiotowych filtratów
DOIDOI:10.2478/jwld-2019-0024
URL https://content.sciendo.com/downloadpdf/journals/jwld/41/1/article-p31.xml
Internal identifierWIŚIG/2019/37
Languageen angielski
LicenseJournal (articles only); author's original; Uznanie Autorstwa - Użycie Niekomercyjne - Bez utworów zależnych (CC-BY-NC-ND); after publication
File
Data clustering analysis in the assessment of wastes using in the sewage filtration of 27-05-2019
384,04 KB
Score (nominal)40
Score sourcejournalList
Publication indicators Scopus SNIP (Source Normalised Impact per Paper): 2018 = 1.389
Citation count*
Additional fields
FinansowanieThe research was financed by the Ministry of Science and higher Education of the Republic of Poland (DS-3337/KEKiOP)
Udział procentowyDawid Bedla - 50% ; Ewa Dacewicz - 50%
Cite
Share Share

Get link to the record


* presented citation count is obtained through Internet information analysis and it is close to the number calculated by the Publish or Perish system.
Back
Confirmation
Are you sure?