UDC 628.35
DOI 10.35776/VST.2025.12.06

Kevbrina M. V., Danilovich Dmitrii, Shakhrai Nikolai

Recommendations on calculation while designing primary sludge acidifiers in order to enhance the processes of nitrogen and phosphorus removal from municipal wastewater

Summary

Recommendations together with calculation formulas for designing acidifiers of primary sludge in order to enhance biological removal of nitrogen and phosphorus compounds from municipal wastewater are presented. An example of calculations using the suggested formulas for the acidifiers at the Kur’ianovskie Wastewater Treatment Facilities in Moscow is given. The analysis of the acidifiers’ operation at the Moscow Wastewater Treatment Facilities testifies that under real conditions the main indicators such as solids (dry matter) retention time SRT, specific formation of BOD5 from ash-free sludge matter, and recycling of acidified sludge, correspond to the values calculated by the suggested formulas. The operational data validate the methodological approaches and calculation tools used in acidification plant design. The calculation formulas have been incorporated into the draft standard for calculating wastewater treatment facilities.

Key words

wastewater treatment , designing , acidification , readily available organic matter , prefermentation , acidoficator

For citation: Kevbrina M. V., Danilovich D. A., Shakhrai N. V. Recommendations on calculation while designing primary sludge acidifiers in order to enhance the processes of nitrogen and phosphorus removal from municipal wastewater. Vodosnabzhenie i Sanitarnaia Tekhnika, 2025, no. 12, pp. 38–49. DOI: 10.35776/VST.2025.12.06. (In Russian).

The further text is accessible on a paid subscription.
For authorisation enter the login/password.
Or subscribe

REFERENCES

1. Хенце М., Армоэс П., Ля-Кур-Янсен Й., Арван Э. Очистка сточных вод. Биологические и химические процессы. – М.: Мир, 2009. 480 с.
   Henze M., Harremoёs P., La-Cour-Jansen J., Arvin E. Ochistka stochnykh vod [Wastewater treatment. Biological and chemical processes. Moscow, Mir Publ., 2009, 480 p.].
2. Данилович Д. А., Эпов А. Н. Расчет и технологическое проектирование процессов и сооружений удаления азота и фосфора из городских сточных вод. – М., 2020. 225 с.
   Danilovich D. A., Epov A .N. Raschet i tekhnologicheskoe proektirovanie protsessov i sooruzhenii udaleniia azota i fosfora iz gorodskikh stochnykh vod [Calculating and designing processes and facilities for nitrogen and phosphorus removal from municipal wastewater. Moscow, 2020, 225 p.].
3. Очистка сточных вод с использованием централизованных систем водоотведения поселений, городских округов. Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям ИТС 10-2019. – М.: Бюро НДТ, 2019. 416 с.
   Ochistka stochnykh vod s ispol’zovaniem tsentralizovannykh sistem vodootvedeniia poselenii, gorodskikh okrugov. Informatsionno-tekhnicheskii spravochnik po nailuchshim dostupnym tekhnologiiam ITS 10-2019 [Wastewater treatment with the use of public wastewater disposal systems of communities, urban districts. Information and technical reference book of the best available technologies ITS-2019. Moscow, Biuro NDT Publ., 2019, 416 p.].
4. MÜNCH E. DSP-Prefermenter Technology Book. Science Traveller International Advanced Wastewater Management Centre, Brisbane, Australia, 1998.
5. McMahon K. D., He S., Oehmen A. The microbiology of phosphorus removal. Microbial ecology of activated sludge / Eds. Seviour R., Nielsen P. H. London: WA, 2010. Chapter 10, рр. 281–319.
6. Кевбрина М. В., Гаврилов Д. В., Белов Н. А., Агарев А. М. Анализ работы ацидофикаторов после реконструкции блока Люберецких очистных сооружений // Водоснабжение и санитарная и техника. 2022. № 6. С. 25–33. DOI: 10.35776/VST.2022.06.03.
   Kevbrina M. V., Gavrilov D. V., Belov N. A., Agarev A. M. [Analysis of acidifiers after of the reconstruction of the block of the Liuberetskie Wastewater Treatment Facilities]. Vodosnabzhenie i Sanitarnaia Tekhnika, 2022, no. 6, pр. 25–33. DOI: 10.35776/VST.2022.06.03. (In Russian).
7. Кевбрина М. В., Гаврилов Д. В., Белов Н. А., Агарев А. М. Промышленные испытания с переводом одного первичного отстойника в режим ацидофикации на Курьяновских очистных сооружениях // Водоснабжение и санитарная техника. 2023. № 2. С. 46–52. DOI: 10.35776/VST.2023.02.06.
   Kevbrina M. V., Gavrilov D. V., Belov N. A., Agarev A. M. [Industrial tests at the Kur’ianovskie Wastewater Treatment Facilities involving the transfer of one primary settling tank into the acidification mode]. Vodosnabzhenie i Sanitarnaia Tekhnika, 2023, no. 2, pp. 46–52. DOI: 10.35776/VST.2023.02.06. (In Russian).
8. Кевбрина М. В., Гаврилов Д. В., Агарев А. М. Методологические подходы к проектированию ацидофикаторов осадка первичных отстойников в целях интенсификации процессов удаления азота и фосфора из городских сточных вод // Водоснабжение и санитарная техника. 2023. №8. С. 46–60. DOI: 10.35776/VST.2023.08.06.
   Kevbrina M. V., Gavrilov D. V., Agarev A. M. [Methodological approaches to the design of acidifiers for primary sludge to enhance the processes of nitrogen and phosphorus removal from municipal wastewater]. Vodosnabzhenie i Sanitarnaia Tekhnika, 2023, no. 8, pp. 46–60. DOI: 10.35776/VST.2023.08.06. (In Russian).
9. Пат. 232572, РФ. Устройство для ацидофикации сырого осадка сточных вод / Власов Д. Ю., Басов Н. С., Шахрай Н. В., Кевбрина М. В. и др. // Изобретения. Полезные модели. 2025. № 8.
   Vlasov D. Iu., Basov N. S., Shakhrai N. V., Kevbrina M. V. et al. [Pat. 232572, RF. Unit for acidification of raw wastewater sludge. Izobreteniia. Poleznye Modeli, 2025, no. 8. (In Russian).
10. Fermenters for biological phosphorus removal carbon augmentation from the nutrient removal challenge. WRF (The Water Research Foundation), 2019.