DEWATERING OF WASTEWATER SLUDGE USING BIOFLOCCULATION | ЗНЕВОДНЕННЯ ОСАДІВ СТІЧНИХ ВОД З ВИКОРИСТАННЯМ БІОФЛОКУЛЯЦІЇ

Inglés. Sludge dewatering is a crucial stage in wastewater treatment that significantly affects treatment facilities' environmental and economic efficiency. This article explores the issue of wastewater sludge dewatering using bioflocculation, a biotechnology that involves the natural process of particle aggregation involving microorganisms or their metabolites. Biological wastewater treatment remains a leading approach globally and in Ukraine; however, existing sludge dewatering methods face limitations due to high costs and insufficient efficiency. Bioflocculation helps reduce sludge moisture content, increase dry matter concentration, and decrease waste volume, contributing to resource savings and reduced chemical load. The study analyzes the impact of microbial bioflocculants on sedimentation and dewatering processes, particularly exopolysaccharides produced by Bacillus, Pseudomonas, and Klebsiella bacteria. Parameters influencing efficiency, such as dosage, contact time, pH, and aeration, are considered. Combining bioflocculation with conventional methods, such as centrifugation and mechanical thickening, enhances treatment efficiency while reducing energy and reagent consumption. Special attention is given to the potential implementation of bioflocculation at Ukrainian treatment plants, where the local production of microbial bioflocculants could replace synthetic polymers. Key influencing factors — microbial community composition, physicochemical properties of sludge, and cultivation conditions — are analyzed for their impact on process stability. The advantages of bioflocculation are outlined, including environmental friendliness, reduced product toxicity, improved dewatering, and cost reduction. At the same time, challenges such as microbial adaptation, wastewater variability, and the need for further research to implement the technology are acknowledged. Therefore, bioflocculation is a promising approach to improving wastewater treatment and sludge dewatering, aligning with modern environmental standards and supporting sustainable waste management.

Ucranio. Зневоднення осадів стічних вод є важливим етапом очищення, що значно впливає на екологічність і економічність роботи очисних споруд. У статті досліджується проблема зневоднення осадів стічних вод із застосуванням біофлокуляції — біотехнології, що базується на природному процесі агрегації частинок за участі мікроорганізмів або їх метаболітів. Біологічне очищення стічних вод залишається провідним напрямом у світі та Україні, проте існуючі методи зневоднення осадів мають обмеження через високі витрати та недостатню ефективність. Біофлокуляція дозволяє знизити вологість осаду, підвищити концентрацію сухих речовин і зменшити об’єм відходів, що сприяє економії ресурсів та зменшенню хімічного навантаження. У роботі проаналізовано вплив різних мікробних біофлокулянтів, зокрема екзополісахаридів бактерій Bacillus, Pseudomonas, Klebsiella, на процеси осадження та зневоднення. Розглянуто параметри, що впливають на ефективність, зокрема дозування, час контакту, pH і аерацію. Поєднання біофлокуляції з традиційними методами, такими як центрифугування і механічне ущільнення, підвищує ефективність очищення, знижуючи споживання енергії і реагентів. Особливу увагу приділено можливостям впровадження біофлокуляції на очисних спорудах України, де внутрішнє виробництво біофлокулянтів мікроорганізмами може замінити синтетичні полімери. Проаналізовано ключові чинники — склад мікрофлори, фізико-хімічні властивості осаду, умови культивування — що впливають на стабільність процесу. Визначено переваги біофлокуляції: екологічність, зниження токсичності продуктів, покращене зневоднення і зниження витрат. Водночас відзначено виклики, пов’язані з адаптацією мікроорганізмів, варіабельністю стічних вод і потребою подальших досліджень для впровадження технології. Отже, біофлокуляція є перспективним напрямом для підвищення ефективності очищення стічних вод і зневоднення осадів, що відповідає сучасним екологічним вимогам і сприяє сталому управлінню відходами.