CS252628B1 - A method for performing disimilatory denitrification of water by cellular aggregates - Google Patents

A method for performing disimilatory denitrification of water by cellular aggregates Download PDF

Info

Publication number
CS252628B1
CS252628B1 CS862874A CS287486A CS252628B1 CS 252628 B1 CS252628 B1 CS 252628B1 CS 862874 A CS862874 A CS 862874A CS 287486 A CS287486 A CS 287486A CS 252628 B1 CS252628 B1 CS 252628B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
denitrification
water
oxygen
concentration
nitrate
Prior art date
Application number
CS862874A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS287486A1 (en
Inventor
Jiri Maixner
Simona Cizinska
Jiri Barta
Vladimir Vojtisek
Vladimir Krumphanzl
Original Assignee
Jiri Maixner
Simona Cizinska
Jiri Barta
Vladimir Vojtisek
Vladimir Krumphanzl
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiri Maixner, Simona Cizinska, Jiri Barta, Vladimir Vojtisek, Vladimir Krumphanzl filed Critical Jiri Maixner
Priority to CS862874A priority Critical patent/CS252628B1/en
Publication of CS287486A1 publication Critical patent/CS287486A1/en
Publication of CS252628B1 publication Critical patent/CS252628B1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

Způsob provedení disimilační denitrifikace vod buněčnými agregáty s denitrifikační aktivitou je Vyznačený tím, že vody obsahující dusičnany a/nebo dusitany v rozmezí koncentrací 0,001 mg.litr 4 až 2 000 mg.litr-4, se uvádí ve styk s mobilizovanými buněčnými agregáty v aerobním prostředí, při koncentraci kyslíku 0,2 mg.litr-4 až do maximální saturace vod kyslíkem.The method of performing dissimilatory denitrification of water by cell aggregates with denitrification activity is characterized in that water containing nitrates and/or nitrites in the concentration range of 0.001 mg.liter-4 to 2,000 mg.liter-4 is brought into contact with mobilized cell aggregates in an aerobic environment, at an oxygen concentration of 0.2 mg.liter-4, up to maximum saturation of the water with oxygen.

Description

Vynález se týká způsobu provedení disimilační denitrifikace vod buněčnými agregáty při nulové až maximální saturaci vod kyslíkem.The invention relates to a method of performing dissimilatory denitrification of water by cell aggregates at zero to maximum oxygen saturation of water.

Pro průběh enzymové disimilačnl denitrifikace je nezbytná přítomnost příslušných denitri fikačních mikroorganismů, velmi nízká hladina rozpuštěného kyslíku, vysoká hladina vhodného donoru elektronu a dostatečný transport živin.For enzymatic dissimilatory denitrification to occur, the presence of appropriate denitrifying microorganisms, a very low level of dissolved oxygen, a high level of a suitable electron donor, and sufficient nutrient transport are necessary.

V disimilačním procesu organismy využívají dusičnany resp. dusitany jako akceptoru elektronů místo molekulárního kyslíku v jeho nepřítomnosti (Painter, H. A.: A Review of Literatuře of Inorganic Metabolism in Microorganism, Water Res., 4, 293-450, 1970). Vlastní mechanismus redukce dusičnanů až na molekulární dusík je katalyzován čtyřmi enzymy - nitrátreduktázou, nitritreduktázou, NO-reduktázou a N20-reduktázou.In the dissimilatory process, organisms use nitrates or nitrites as electron acceptors instead of molecular oxygen in its absence (Painter, HA: A Review of Literature of Inorganic Metabolism in Microorganism, Water Res., 4, 293-450, 1970). The actual mechanism of nitrate reduction to molecular nitrogen is catalyzed by four enzymes - nitrate reductase, nitrite reductase, NO-reductase and N 2 0-reductase.

Nejlépe prostudovaným enzymem, který se účastní tohoto procesu je nitrátreduktáza, jejíž aktivní místo je lokalizováno na vnitřní straně cytoplazmatické membrány (John, P.: Aerobic and Anaerobic Bacterial Respiration Monitored by Electrodes, J. Gen. Microbiol.The best-studied enzyme involved in this process is nitrate reductase, whose active site is located on the inner side of the cytoplasmic membrane (John, P.: Aerobic and Anaerobic Bacterial Respiration Monitored by Electrodes, J. Gen. Microbiol.

98, 231-238, 1977; Kristjanson, J. K., Walter, B., Hollocher, T. : Respiration - Dependent Proton Trannslocarion and the Transport of Nitráte and Nitrite in Paraooccus denitrificans and Other Denitrifying Bacteria, Biochemistry 17, 5014-5019, 1978).98, 231-238, 1977; Kristjanson, J.K., Walter, B., Hollocher, T. : Respiration - Dependent Proton Transport and the Transport of Nitrate and Nitrite in Paraooccus denitrificans and Other Denitrifying Bacteria, Biochemistry 17, 5014-5019, 1978).

Podmínkou syntézy nitrátreduktázy je kromě přítomnosti induktoru, tj. dusičnanu, nepřítomnost rozpuštěného kyslíku. Kyslík reprimuje syntézu respirační nitrátreduktázy i v přítomnosti induktoru a zároveň inhibuje aktivitu nitrátreduktázového systému již předem vytvořeného v buňkách, tj. dochází ke kyslíkovému efektů (represe biosyntézy a inhibice enzymů).The condition for the synthesis of nitrate reductase is, in addition to the presence of an inducer, i.e. nitrate, the absence of dissolved oxygen. Oxygen represses the synthesis of respiratory nitrate reductase even in the presence of an inducer and at the same time inhibits the activity of the nitrate reductase system already formed in cells, i.e. there is an oxygen effect (repression of biosynthesis and inhibition of enzymes).

Nitritreduktáza je enzym solubilní, lokalizovaný pravděpodobně v periplazmatickém prostoru (Alefounder, P. R., Ferguson, S. J.: The Location of Dissimilatory Nitrite Reductase and the Control of fissimilatory Nitráte Reductase by Oxygen in Paracoccus denitrificans, Biochem. J. 192, 231-240, 1980).Nitrite reductase is a soluble enzyme, probably located in the periplasmic space (Alefounder, P. R., Ferguson, S. J.: The Location of Dissimilatory Nitrite Reductase and the Control of fissimilatory Nitrate Reductase by Oxygen in Paracoccus denitrificans, Biochem. J. 192, 231-240, 1980).

NO-reduktáza a N2O-reduktáza jsou enzymy membránově vázané. Jak vyplývá z povahy denitrifikačníoh mikroorganismů je molekulární kyslík při denitrifikaci v suspenzní kultuře využíván přednostně jako akceptor elektronů a tím blokuje nitrátovou respiraci. Proto je nutné pro disimilační dinitrifikaci zachovat anoxické podmínky, tj. nízkou koncentraci rozpuštěného kyslíku. Focht a Chang, (Focht, D. D. a Chang, A. C.: Nitrifikation and Denitrifikation Processes Related to Waste Water Treatment. Adv. Appl. Microbiol. 19,NO-reductase and N 2 O-reductase are membrane-bound enzymes. As follows from the nature of denitrifying microorganisms, molecular oxygen is used preferentially as an electron acceptor during denitrification in suspension culture and thus blocks nitrate respiration. Therefore, it is necessary to maintain anoxic conditions, i.e. a low concentration of dissolved oxygen, for dissimilatory dinitrification. Focht and Chang, (Focht, DD and Chang, AC: Nitrification and Denitrification Processes Related to Waste Water Treatment. Adv. Appl. Microbiol. 19,

153-186, 1975) uváděj! jako kritickou koncentraci rozpuštěného kyslíku pro denitrifikaci 6 až 63^*111101. i-1. Najakima et al. (Najakima, M., Hayamizu, T., and Nishimura, H.: Inhibitory Effect of Oxygen on Denitrification in Sludge from an Oxidation Ditch. Water Res.153-186, 1975) reported! as the critical dissolved oxygen concentration for denitrification 6 to 63^*111101. i -1 . Najakima et al. (Najakima, M., Hayamizu, T., and Nishimura, H.: Inhibitory Effect of Oxygen on Denitrification in Sludge from an Oxidation Ditch. Water Res.

18, 339-343, 1984) zjistili, že v suspenzních kulturách probíhá dinitrifikace do koncetrace rozpuštěného kyslíku 15 yumol.l18, 339-343, 1984) found that in suspension cultures, dinitrification occurs up to a dissolved oxygen concentration of 15 μmol.l.

Otázka inhibice disimilační denitrifikace kyslíkem však není jednoznačná, nebot denitrifikační mikroorganismy mají ve svém elektron transportním systému hem, pro jehož syntézu je kyslík nezbytný.However, the question of inhibition of dissimilatory denitrification by oxygen is not clear-cut, as denitrifying microorganisms have heme in their electron transport system, for the synthesis of which oxygen is necessary.

Strand et al. (Strand, S. E., McDonnell, A. J., and Unz, R. F.: Concurrent Denitrification and Oxygen Uptake in Microbial Films. Water Res. 19, 335-344, 1985) sledovali průběh denitrifikace v mikrobiálních filmech s aerobním povrchem. Zjistili, že koncentrace rozpuštěného kyslíku 0,1 až 14,0 mg.l (3,1 až 437,5 ^imol.l ^) na fluidní vrstvě má bezvýznamný vliv na dinitrifikačnl rychlost v mikrobiálním filmu, přičemž závisí na tlouštce filmu.Strand et al. (Strand, S. E., McDonnell, A. J., and Unz, R. F.: Concurrent Denitrification and Oxygen Uptake in Microbial Films. Water Res. 19, 335-344, 1985) studied the course of denitrification in microbial films with aerobic surfaces. They found that dissolved oxygen concentrations of 0.1 to 14.0 mg.l (3.1 to 437.5 µmol.l) in the fluidized bed had no significant effect on the rate of denitrification in the microbial film, which depended on the thickness of the film.

Pro uskutečnění biochemické redukce dusičnanu je nezbytná přítomnost zdroje organického uhlíku.The presence of an organic carbon source is necessary for the biochemical reduction of nitrate to occur.

St. Amant a McCarty (St. Amant, Ρ. P., McCarty, P. L.: Treatment of High Nitráte Water. J. Am. Wat. Wks. Assn. 61, 659-662, 1969) upozorňují na zvýšenou spotřebu organického zdroje uhlíku v přítomnosti rozpuštěného kyslíku.St. Amant and McCarty (St. Amant, Ρ. P., McCarty, P. L.: Treatment of High Nitrate Water. J. Am. Wat. Wks. Assn. 61, 659-662, 1969) point to increased consumption of organic carbon sources in the presence of dissolved oxygen.

Jsou známy způsoby výroby imobilizovaných buněčných biokatalyzátorů na bázi buněčných agregátů s různými enzymovými aktivitami. Buněčné katalyzátory a způsob jejich výroby jsou předmětem čs. autroského osvědčení č. 231 458. Vypracovali jsme specifický způsob zpěvňování částic imobilizovaných buněk s detrifikační aktivitou, který je předmětem čs. autorského osvědčeni č. 245 584. Tyto zpěvněné částice imobilizovaných buněk na bázi buněčných agregátů umožňují denitrifikaci vod s vysokou účinností. Základní vlastnosti částic buněčných agregátů byly popsány v Biotechnol. Letters, 10 737-742, 1985.Methods of producing immobilized cell biocatalysts based on cell aggregates with various enzyme activities are known. Cell catalysts and the method of their production are the subject of Czechoslovak Patent No. 231 458. We have developed a specific method of strengthening particles of immobilized cells with detritification activity, which is the subject of Czechoslovak Patent No. 245 584. These strengthened particles of immobilized cells based on cell aggregates enable denitrification of waters with high efficiency. The basic properties of cell aggregate particles were described in Biotechnol. Letters, 10 737-742, 1985.

Zjistili jsme, že vlastnosti buněčného biokatalyzátoru dovolují vést denitrifikační proces i při vysokých koncentracích rozpouštěného kyslíku, což umožňuje provádět nitrátovou disimilaci z nitrátu až na plynný dusík a aerobních podmínkách. Tím je rovněž do značné míry predikována technologická schůdnost procesu enzymové dinitrifikace vod.We found that the properties of the cellular biocatalyst allow the denitrification process to be carried out even at high concentrations of dissolved oxygen, which allows nitrate dissimilation from nitrate to gaseous nitrogen and aerobic conditions. This also largely predicts the technological feasibility of the enzymatic water denitrification process.

Porušení integrity plazmatické membrány navozené způsobem imobilizace a zpevňování částic způsobí, že i v přítomnosti kyslíku je odbouráván dusičnan, resp. nitrit stejnou specifickou rychlostí. Je to zřejmě způsobeno tím, že následkem zrušeni membránového potenciálu pronikají nitrity do buněk, kde inhibují terminální oxidázy, jejichž aktivní centra se nalézají na vnitřní straně cytoplasmatické membrány.The disruption of the integrity of the plasma membrane induced by the method of immobilization and solidification of particles causes that even in the presence of oxygen, nitrate or nitrite is degraded at the same specific rate. This is probably due to the fact that as a result of the cancellation of the membrane potential, nitrites penetrate into the cells, where they inhibit terminal oxidases, whose active centers are located on the inner side of the cytoplasmic membrane.

Možnost využití imobilizovaných buněk s denitrifikační aktivitou i v aerobním prostředí vede k úsporám nákladů a energie na odkysličování upravované vody a následnou reaeraci, nebot pitná voda pro hromadné zásobování musí obsahovat minimálně 50% nasycení kyslíkem. Zároveň je zbráněno průběhu anaerobních pochoduů, které jsou provázeny tvorbou zapáchajících látek.The possibility of using immobilized cells with denitrification activity even in an aerobic environment leads to cost and energy savings for deoxygenation of treated water and subsequent reaeration, since drinking water for mass supply must contain at least 50% oxygen saturation. At the same time, anaerobic processes, which are accompanied by the formation of odorous substances, are prevented.

Podstatou řešení podle předmětného vynálezu je způsob provedení disimilační denitrifikace vod buněčnými agregáty s denitrifikační aktivitou, které je vyznačeno tím, že vody obsahující dusičnany a/nebo dusitany v rozmezí koncentrací 0,001 mg.litr 1 až 2 000 mg.litr-1, se uvádí ve styk s imobilizovanými buněčnými agregáty při koncentraci rozpuštěného kyslíku 0,2 mg.litr 1 až maximální saturaci vod kyslíkem.The essence of the solution according to the present invention is a method of performing dissimilatory denitrification of water by cell aggregates with denitrification activity, which is characterized in that water containing nitrates and/or nitrites in the concentration range of 0.001 mg.liter 1 to 2,000 mg.liter -1 is brought into contact with immobilized cell aggregates at a dissolved oxygen concentration of 0.2 mg.liter 1 up to maximum oxygen saturation of the water.

Pro enzymovou denitrifikaci vod pomocí imobilizovaných zpevněných částic buněčných agregátů byly použity různé typy vod obsahující různé koncentrace dusičnanů a/nebo dusitanů, např. voda povrchová, podzemní a odpadní.For enzymatic denitrification of waters using immobilized solidified particles of cell aggregates, various types of waters containing different concentrations of nitrates and/or nitrites were used, e.g. surface water, groundwater and wastewater.

K analytickému hodnocení biochemických aktivit bylo použito následujících a takto definovaných veličin: poč. Ronc. NQ- _ zbytková konc. Ν0’ * —1 -1 vNQ - = specifická denitrifikační rychlost = - (mg.g .h ) 3 navážka suché hmoty katalyzátoru.časThe following quantities defined as follows were used for the analytical evaluation of biochemical activities: after No. Ronc . NQ - _ residual conc . Ν0 ' * —1 -1 in NQ - = specific denitrification rate = - (mg.g.h) 3 dry mass of catalyst.time

NO NO koncentrace dusičnanových iontů nitrate ion concentration mg.l 1 mg.l 1 NO- NO - koncentrace dusitanových iontů nitrite ion concentration mg.l 1 mg.l 1 CHSKMN COD MN chemická spotřeba kyslíku chemical oxygen demand mg.l 1 mg.l 1 X X sušina vzorku dry matter sample % hmot. % wt. k/O2/ to/from 2 / koncentrace rozpuštěného kyslíku dissolved oxygen concentration mg.l”1 mg.l” 1

K stanovení dusičnanů a dusitanů bylo použito spektrofotometrických metod, v prvém případě reakci 3e salicylanem sodným, v druhém případě s kyselinou sulfanilovou a N-/1-naftyl/-etylendiaminhydrochloridem. Chemická spotřeba kyslíku /CHSK^/ byla zjištována titrační Kubelovou metodou. Sušina vzorku byla stanovena gravimetricky sušením vzorku při 105 °C.Spectrophotometric methods were used to determine nitrates and nitrites, in the first case by reaction with 3e sodium salicylate, in the second case with sulfanilic acid and N-(1-naphthyl)-ethylenediamine hydrochloride. Chemical oxygen demand (COD^) was determined by the titration Kubel method. The dry matter of the sample was determined gravimetrically by drying the sample at 105 °C.

Koncentrace rozpuStěného kyslíku byla zjiStována jodometrickou metodou v Alsterbergově modifikaci. Obsah rozpuštěného kyslíku v % hmot. nasycení roztoku byl vypočten použitím tabelových hodnot rovnovážných koncentrací kyslíku pro dané teploty. Uvedená měření byla prováděna podle doporučených metod Horákovu (Horáková a kol.: Metody chemické analýzy vod, scriptum VšCHT, Praha 1981).The concentration of dissolved oxygen was determined by the iodometric method in the Alsterberg modification. The dissolved oxygen content in % mass of the solution saturation was calculated using the tabulated values of equilibrium oxygen concentrations for given temperatures. The measurements were carried out according to the recommended methods of Horáková (Horáková et al.: Methods of chemical analysis of waters, scriptum VšCHT, Prague 1981).

V dalším je vynález blíže objasněn v příkladech provedení, aniž by se jimi omezoval.In the following, the invention is explained in more detail in the examples, without being limited thereto.

Přiklad 1Example 1

Pro denitrifikaci vod byl použit biokatalyzátor, jehož způsob přípravy je popsán v čs. autorském osvědčeni č. 231 458 a způsob zpevňováni částic v čs. autorském osvědčeni č. 245 584. Jako výchozího materiálu byla pro imobilizaci a zpevňování použita směsná kultura aktivovaného kalu.For the denitrification of water, a biocatalyst was used, the method of preparation of which is described in Czechoslovak patent No. 231 458 and the method of particle consolidation in Czechoslovak patent No. 245 584. A mixed culture of activated sludge was used as the starting material for immobilization and consolidation.

g skladovaného biokatalyzátoru v 0,5 % hmot. etanolu bylo důkladně promyto destilovanou vodou a rozděleno na dva stejné díly. Prvních 25 g vlhké hmoty biokatalyzátoru o sušině 30,3 % hmot. bylo suspendováno v 500 ml destilované vody, obsahující dusičnan sodný o koncentraci 95,8 mg.l-''' NO- a glukózu o koncentraci 101,5 mg.l 1. Suspenze byla v 1 000 ml Erlemayerově baňce kontinuálně míchána na elektromagnetickém michadle (frekvence otáček 120 za min 1) po dobu 60 minut.g of stored biocatalyst in 0.5 wt. % ethanol was thoroughly washed with distilled water and divided into two equal parts. The first 25 g of wet mass of biocatalyst with a dry matter of 30.3 wt. % was suspended in 500 ml of distilled water containing sodium nitrate with a concentration of 95.8 mg.l - ''' NO - and glucose with a concentration of 101.5 mg.l 1 . The suspension was continuously stirred in a 1,000 ml Erlemayer flask on an electromagnetic stirrer (frequency of revolutions 120 per min 1 ) for 60 minutes.

Vzorek byl v průběhu testu provzdušňován stlačeným vzduchem a koncentrace kyslíku v suspenzi byla udržována při teplotě 21,5 °C na koncentraci 7,96 mg.l což odpovídá 91,0 % hmot. nasycení kyslíkem. Denitrifikace probíhala pří teplotě 21,5 °c a pH 7,2.The sample was aerated with compressed air during the test and the oxygen concentration in the suspension was maintained at a temperature of 21.5 °C at a concentration of 7.96 mg.l which corresponds to 91.0 wt. % oxygen saturation. Denitrification took place at a temperature of 21.5 °c and pH 7.2.

Druhých 25 g vlhké hmoty biokatalyzátoru bylo použito pro kontrolní test za anoxických podmínek. Destilovaná voda byla převařena za účelem odstranění rozpuštěného kyslíku a po ochlazení na 21,5 °C byl přidán dusičnan sodný v koncentraci 95,8 mg.l-1 NO, a , -i J glukóza v koncentraci 101,5 mg.lThe second 25 g of wet mass of biocatalyst was used for a control test under anoxic conditions. Distilled water was boiled to remove dissolved oxygen and, after cooling to 21.5 °C, sodium nitrate was added at a concentration of 95.8 mg.l -1 NO, and , -i J glucose at a concentration of 101.5 mg.l

Test probíhal za stejných shora definovaných podmínek, avšak bez provzdušňování, a hrdlo Erlemayerovy baňky bylo neprodyšně uzavřeno fólií z plastické hmoty pro zachováni anoxických podmínek. Koncentrace rozpuštěného kyslíku činila při 21,5 °C 1,43 mg.l 1, což odpovídá 16,3 % hmot. nasycení suspenze kyslíkem.The test was carried out under the same conditions defined above, but without aeration, and the neck of the Erlemayer flask was sealed with a plastic film to maintain anoxic conditions. The dissolved oxygen concentration was 1.43 mg.l 1 at 21.5 °C, which corresponds to 16.3% mass saturation of the suspension with oxygen.

V průběhu 60 minut byly odebírány vzorky, ve kterých.byly zjíšEovány aktuální koncentrace dusičnanů a dusitanů, organického uhlíku, vyjádřeného hodnotou CHSKMn a rozpuštěného kyslíku. Naměřené hodnoty jsou uvedeny v tabulce 1, kde je uvedena i výsledná specifická denitrifikačni rychlost VNO-·Samples were taken over a period of 60 minutes to determine the current concentrations of nitrates and nitrites, organic carbon expressed as COD Mn and dissolved oxygen. The measured values are given in Table 1, where the resulting specific denitrification rate V NO - · is also given.

Z uvedených výsledků vyplývá, že se specifická denitrifikačni rychlost nemění ani při 91 % hmot. nasycení kyslíkem. Hodnoty CHSKMn ukazují, že organický uhlík, tj. glukóza se spotřebovává přibližně v množství odpovídajícím stechiometrickému poměru, který vyplývá z rovnice:The results show that the specific denitrification rate does not change even at 91% mass oxygen saturation. The COD Mn values show that organic carbon, i.e. glucose, is consumed in an amount approximately corresponding to the stoichiometric ratio, which results from the equation:

NO- + 0,208 CgH12O6__> 0,5 N2 + 1,25 CC>2 + 0,75 HjO + OH- NO - + 0.208 CgH 12 O 6 __> 0.5 N 2 + 1.25 CC> 2 + 0.75 HjO + OH -

Mírné zvýšeni přítomného organického uhlíku (CHSKMn) lze přisuzovat mechanickému narušení agregátů mícháním organických látek do roztoku.The slight increase in the organic carbon present (COD Mn ) can be attributed to the mechanical disruption of aggregates by mixing organic matter into the solution.

Tabulka 1Table 1

Čas Time Aerobní podmínky Aerobic conditions Anoxické podmínky Anoxic conditions min. min. no“ well" no2 no 2 CHSKMn COD Mn k/02/ k/0 2 / no“ well" NO“ NOW" CIiSKMn CIiSK Mn k/O2/ to/from 2 / .-I mg.l .-I mg.l mg.l 1 mg.l 1 mg.l 1 mg.l 1 mg.l 1 mg.l 1 mg.l mg.l 1 mg.l“1 1 mg.l" 1 mg.l 1 mg.l 1 mg.l 1 mg.l 1 0 0 95,8 95.8 0 0 101,5 101.5 7,96 7.96 95,8 95.8 0 0 101,5 101.5 1,43 1.43 10 10 30,2 30.2 0 0 65,8 65.8 7,98 7.98 29,5 29.5 0 0 68,1 68.1 1,41 1.41 30 30 16,7 16.7 0 0 62,5 62.5 7,95 7.95 16,9 16.9 0 0 64,2 64.2 1,35 1.35 60 60 17,2 17.2 0 0 64,0 64.0 7,96 7.96 16,8 16.8 0 0 666,7 666.7 1,30 1.30 vno7 -1 u-1 mg.g . h in no7 -1 u-1 mg.g . h 5,19 5.19 5,21 5.21

Příklad 2Example 2

Na úpravě vody se zpracovává povrchová voda k přípravě pitné vody v množství 20 l.s 1. Přiváděná upravovaná voda je zaváděna přes systém česlí do usazovací nádrže, která slouží k sedimentaci nerozpuštěných látek.The water treatment plant processes surface water to prepare drinking water in an amount of 20 ls 1 . The incoming treated water is introduced through a system of screens into a settling tank, which serves to sediment undissolved substances.

Voda přitékající z usazovací nádrže na denitrifikační jednotku v průměru obsahovala:The water flowing from the settling tank to the denitrification unit contained on average:

NO“ 80,0 mg.I-1 NO" 80.0 mg.I -1

CHSKMn 5,0 mg.l”1 pH 7,05 teplota 12,5 °C nasycení kyslíkem 70 % hmot. (7,43 mg.l 1O2 při 12,5 °C)COD Mn 5.0 mg.l” 1 pH 7.05 temperature 12.5 °C oxygen saturation 70% wt. (7.43 mg.l 1 O 2 at 12.5 °C)

V nátokové sekci na denitrifikační jednotku je umístěn statický směšovač, do kterého je dávkován 10 % hmot. etanol, jako zdroj organického uhlíku, v množství 30 mg.l 1.A static mixer is located in the inflow section of the denitrification unit, into which 10% by weight ethanol is dosed as a source of organic carbon, in an amount of 30 mg.l 1 .

Denitrifikační jednotka je složena z 5 pater. Upravená voda je přiváděna na horní stupeň a odtud kaskádovým tokem protéká všemi pěti patry. Každé patro obsahuje 1 500 kg biokatalyzátoru, jehož způsob přípravy a zpevňování byl citován v příkladu 1, o sušiněThe denitrification unit consists of 5 stages. The treated water is fed to the upper stage and from there it flows through all five stages in a cascade flow. Each stage contains 1,500 kg of biocatalyst, the method of preparation and consolidation of which was cited in Example 1, on dry matter

29,5 % hmot. Plocha patra 20 m , výška vrstvy biokatalyzátoru 0,1 m. Denitrifikační pochod probíhal za aerobních podmínek, procento nasycení kyslíkem v protékající vodě dosahovalo v posledním stupni kaskády 120 % hmot. /tj. 12,74 mg.l 1O2 při 12,5 °C/.29.5% by weight. Floor area 20 m , height of biocatalyst layer 0.1 m. The denitrification process took place under aerobic conditions, the percentage of oxygen saturation in the flowing water reached 120% by weight in the last stage of the cascade /i.e. 12.74 mg.l 1 O 2 at 12.5 °C/.

Po dobu jednoho týdne byla sledována denitrifikační účinnost jednotky. Voda odtékající z denitrifikační jednotky v průměru obsahovala:The denitrification efficiency of the unit was monitored for one week. The water flowing out of the denitrification unit contained on average:

NO“ 7,0 mg.l“1 NO" 7.0 mg.l" 1

CHSKMn 8,0 mg.l“1 pH 7,10 teplota 12,5 °C nasycení kyslíkem 120 % hmot. /12,74 mg.l 1O2 při 12,5 °C/.COD Mn 8.0 mg.l“ 1 pH 7.10 temperature 12.5 °C oxygen saturation 120% wt. /12.74 mg.l 1 O 2 at 12.5 °C/.

Zdenitrifikovaná voda je dále upravována klasickými upravárenskými postupy, tj. čiřením, filtrací a dezinfekcí.Denitrified water is further treated using classic treatment processes, i.e. clarification, filtration and disinfection.

Provozní zkouškou na denitrifikační jednotce byla prokazována denitrifikační účinnost biokatalyzátoru i při vysokém procentu nasycení vody kyslíkem.An operational test on a denitrification unit demonstrated the denitrification efficiency of the biocatalyst even at a high percentage of water saturation with oxygen.

Claims (1)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION Způsob provedení disimilační denitrifikace vod buněčnými agregáty s denitrifikační aktivitou, vyznačující se tím, že vody obsahující dusičnany a/nebo dusitany v rozmezí koncentraci 0,001 mg.litr-1 až 2 000 mg.litr-1, se uvádí ve styk s imobilizovanými buněčnými agregáty v aerobním prostředí, při koncentraci kyslíku v rozmezí 0,2 mg.litr-1 až do maximální saturace vod kyslíkem.A method for carrying out disimilation denitrification of waters by cellular aggregates with denitrifying activity, characterized in that waters containing nitrates and / or nitrites in a concentration range of 0.001 mg.litre -1 to 2000 mg.litre -1 are contacted with immobilized cellular aggregates in aerobic environment, with an oxygen concentration of 0.2 mg.litre -1 up to maximum oxygen saturation of water.
CS862874A 1986-04-21 1986-04-21 A method for performing disimilatory denitrification of water by cellular aggregates CS252628B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS862874A CS252628B1 (en) 1986-04-21 1986-04-21 A method for performing disimilatory denitrification of water by cellular aggregates

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS862874A CS252628B1 (en) 1986-04-21 1986-04-21 A method for performing disimilatory denitrification of water by cellular aggregates

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS287486A1 CS287486A1 (en) 1987-02-12
CS252628B1 true CS252628B1 (en) 1987-09-17

Family

ID=5367126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS862874A CS252628B1 (en) 1986-04-21 1986-04-21 A method for performing disimilatory denitrification of water by cellular aggregates

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS252628B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS287486A1 (en) 1987-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gao et al. Nitrogen removal from low COD/TIN real municipal sewage by coupling partial denitrification with anammox in mainstream
Zhu et al. Effect of extended idle conditions on structure and activity of granular activated sludge
Huang et al. Biological nutrient removal in the anaerobic side-stream reactor coupled membrane bioreactors for sludge reduction
US20140374344A1 (en) Method for treating wastewater containing ammonia nitrogen
Woolard The advantages of periodically operated biofilm reactors for the treatment of highly variable wastewater
She et al. Salinity effect on simultaneous nitrification and denitrification, microbial characteristics in a hybrid sequencing batch biofilm reactor
WO2009086584A1 (en) Biological nitrogen removal
Chen et al. Nitrogen removal performance and microbial community of an enhanced multistage A/O biofilm reactor treating low-strength domestic wastewater
CN103796962B (en) The pretreatment of sludge
Machat et al. Effects of C/N Ratio and DO concentration on Carbon and Nitrogen removals in a Hybrid Biological Reactor
Shi et al. Enhanced denitrification of sewage via bio-microcapsules embedding heterotrophic nitrification-aerobic denitrification bacteria Acinetobacter pittii SY9 and corn cob
JP5329335B2 (en) Wastewater treatment method
Kshirsagar et al. Aerobic denitrification studies on activated sludge mixed with Thiosphaera pantotropha
Wang et al. Understanding mechanisms of sludge in situ reduction in anaerobic side-stream reactor coupled membrane bioreactors packed with carriers at different filling fractions
Yang et al. Anammox reactor optimization for the treatment of ammonium rich digestate lagoon supernatant-Step feeding mitigates nitrite inhibition
Sui et al. Feast/famine ratio regulates the succession of heterotrophic nitrification-aerobic denitrification and autotrophic ammonia oxidizing bacteria in halophilic aerobic granular sludge treating saline wastewater
Dangcong et al. Simultaneous organic carbon and nitrogen removal in an SBR controlled at low dissolved oxygen concentration
Liu et al. Step-feed sequence batch reactor filled with surface-modified carriers can enhance nitrogen removal from low C/N ratio wastewater
Garrido et al. Nitrous oxide production by nitrifying biofilms in a biofilm airlift suspension reactor
Lacalle et al. Combined anaerobic/aerobic (UASB+ UBAF) system for organic matter and nitrogen removal from a high strength industrial wastewater
Zheng et al. Organic carbon-induced transition from autotrophic to mixotrophic denitrification in H2-driven biofilm systems treating low C/N wastewater
CN100425550C (en) Method for the biological breakdown of effluent containing nitroaromatics
Choi et al. Aerobic denitrification by a heterotrophic nitrifying-aerobic denitrifying (HN-AD) culture enriched activated sludge
Shishido et al. Apparent zero‐order kinetics of phenol biodegradation by substrate‐inhibited microbes at low substrate concentrations
Hassard et al. Biosolids recycling impact on biofilm extracellular enzyme activity and performance of hybrid rotating biological reactors