PL238740B1 - Sposób wytwarzania bakterii nitryfikacyjnych (AOB) - Google Patents
Sposób wytwarzania bakterii nitryfikacyjnych (AOB) Download PDFInfo
- Publication number
- PL238740B1 PL238740B1 PL418097A PL41809716A PL238740B1 PL 238740 B1 PL238740 B1 PL 238740B1 PL 418097 A PL418097 A PL 418097A PL 41809716 A PL41809716 A PL 41809716A PL 238740 B1 PL238740 B1 PL 238740B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- reactor
- concentration
- expressed
- sludge
- bacteria
- Prior art date
Links
Landscapes
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Activated Sludge Processes (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania bakterii nitryfikacyjnych AOB (ammonia oxidizing bacteria), przeznaczonych do komory osadu czynnego, w którym prowadzi się skróconą nitryfikację, pełną nitryfikację lub wytwarza się azotyny na potrzeby procesu anammox.
W konwencjonalnych oczyszczalniach ścieków, toksyczne dla środowiska związki azotu, usuwane są ze ścieków metodą biologicznej nitryfikacji oraz następującej po niej denitryfikacji, podczas której azot amonowy (MH4), azot azotynowy (NO2) i azotanowy (NO3) przekształcany jest w azot pierwiastkowy (N2), który jako nieszkodliwy produkt końcowy jest wypuszczany do otaczającego powietrza.
W procesie oczyszczania ścieków azot amonowy jest utleniany w warunkach tlenowych do azotynów w 1-szej fazie, nitryfikacji, następnie do azotanów w 2-giej fazie nitryfikacji, a w następującej po nich fazie denitryfikacji - azot azotanowy jest redukowany, w warunkach anoksycznych, w pierwszym etapie do azotynów, a w drugim etapie redukcji do azotu gazowego. W procesie przemiany związków azotu uczestniczą odpowiednio bakterie nitryfikacyjne AOB (1-szej fazy) i NOB (nitrite oxidizing bacteria-2-giej fazy) dostarczane w postaci osadu czynnego, albo złoża biologicznego.
Cechą biologicznej nitryfikacji/denitryfikacji jest wysokie zapotrzebowanie na tlen, a tym samym wysokie zużycie energii. Ponadto w procesie denitryfikacji niezbędny jest organiczny węgiel, co w związku z jego częstym deficytem w ściekach, wymaga dodatkowych nakładów na zakup zewnętrznego źródła.
Znany jest sposób, eliminacji azotu ze ścieków, polegający na skróconej nitryfikacji/denitryfikacji, w którym azot amonowy (NH4) jest utleniany przez bakterie nitryfikacyjne 1-fazy do azotynów (NO2), a nie azotanów (NO3) jak ma to miejsce w konwencjonalnym procesie, w którym azotyny powstałe w procesie denitryfikacji podlegają redukcji do azotu. W przypadku stosowania tej metody mniejsze o 25% jest zużycie, tlenu oraz mniejsze o 40% zużycie węgla organicznego.
Znane i stosowane jest usuwanie azotu ze ścieków w procesie deamonifikacji, obejmującej skróconą nitryfikację i anammox, charakteryzujące się jeszcze mniejszym zużyciem tlenu, około 35% zużycia bazowego, nie wymagające udziału związków organicznych. Przy biologicznej deamonifikacji z biomasą, przeprowadzoną w stan zawiesiny, uczestniczą dwie grupy bakterii, z jednej strony bakterie utleniające, azot amonowy do azotynów (AOB) oraz z drugiej strony bakterie utleniające azot amonowy azotynami (Anammox) i produkujące elementarny azot oraz niewielkie ilości azotanów.
Kluczowym problemem nadal wymagającym rozwiązania jest długotrwałe utrzymanie procesu skróconej nitryfikacji. Aby było to możliwe konieczna jest inhibicja bakterii nitryfikacyjnych 2-giej fazy (NOB), które są obecne w ściekach i powietrzu. W tym celu mogłaby być stosowana sterylizacja środowiska reakcji wraz z izolacją reaktora, co jest uciążliwe, niepraktyczne i w warunkach oczyszczalni ścieków nigdy nie stosowane. W instalacjach procesowych dąży się więc do stworzenia warunków korzystniejszych dla bakterii nitryfikacyjnych 1-szej fazy (AOB) oraz działających inhibitująco na bakterie 2-giej fazy.
Z patentu EP 0826639B1 znana jest technologia SHARON, zgodnie z którą ściekami o temperaturze powyżej 30°C zasilany jest reaktor o hydraulicznym czasie przetrzymania 1-2 dni, pozbawiony osadnika i możliwości retencjonowania biomasy. W tych warunkach bakterie nitryfikacyjne 1-szej fazy namnażają się szybciej, a ich przyrost jest wystarczający, aby bakterie utrzymały się w reaktorze. Natomiast przyrost bakterii nitryfikacyjnych 2-giej fazy nie jest wystarczający, przy czym jednocześnie są one wymywane z reaktora więc ich stężenie w reaktorze jest zbyt małe, aby utlenić znaczące ilości azotynów. Opisany sposób wymaga ścieków o wysokiej temperaturze oraz stosowania wysokiego hydraulicznego czasu przetrzymania wynoszącego 1-2 dni, co wymusza stosowanie dużych reaktorów. Dodatkowo rozwiązanie nie przewiduje zaszczepiania ciągu głównego oczyszczalni, z powodu braku możliwości hodowli takich gatunków bakterii AOB, jakie namnażają się w ciągu głównym oczyszczalni.
Innym rozwiązaniem, opisanym w patencie EP 2630092B1, jest realizowanie procesu skróconej nitryfikacji przy minimalizacji produkcji podtlenku azotu. Rozwiązanie to bazuje na założeniu, że produkcja podtlenku azotu w warunkach nadmiernego spadku pH i akumulacji azotynów, wymaga skomplikowanego sterowania miernikami azotynów, zwiększającymi koszty procesu. Rozwiązanie nie przewiduje zaszczepiania reaktora, ani nie ma innych środków pozwalających na wydajną hodowlę bakterii AOB, nie ma też możliwości wytwarzania azotynów, ponieważ zakłada denitryfikację.
Z patentu europejskiego EP 2792646B1 znany jest sposób oczyszczania ścieków zawierających azot amonowy w urządzeniu do deamonifikacji, z jednym reaktorem biologicznym, w którym to urządzeniu najpierw za pomocą bakterii AOB, azot amonowy jest przemieniany w azot azotynowy, a potem, za
PL 238 740 Β1 pomocą bakterii Anammox, zwłaszcza za pomocą Planctomycetes, azot amonowy i azot azotynowy ulegają przemianie w azot pierwiastkowy. Zgodnie ze sposobem osad z reaktora biologicznego jest doprowadzany do hydrocyklonu i rozdzielany w nim na frakcję specyficznie ciężką, która w większości zawiera bakterie Anammox, oraz frakcję specyficznie lekką, przy czym frakcja specyficznie ciężka jest odprowadzana z powrotem do reaktora biologicznego. W reaktorze tym, ze względu na wysoki wiek osadu, nie następuje istotny przyrost nitryfikantów, dodatkowo ich skład gatunkowy jest odmienny od gatunków występujących w osadzie czynnym.
Z innego patentu EP 1113998B1 znany jest sposób, obejmujący hodowlę bakterii AOB i NOB we wsadowym procesie nitryfikacji-denitryfikacji. Wyhodowane bakterie są wykorzystywane do wspomagania procesu nitryfikacji w ciągu głównym oczyszczalni. Reaktor hodowlany, jest zaszczepiany osadem czynnym z ciągu głównego oczyszczalni, rozwiązanie umożliwia pracę przy bardzo niskich wiekach osadu i zapewnia duży przyrost bakterii. Dodawanie zaszczepu pozwala również na hodowlę tych samych szczepów i gatunków bakterii jakie namnażane są w ciągu głównym. W rozwiązaniu tym wykorzystywany jest jedynie niski wiek osadu jako czynnik selekcyjny, co nie zapewnia przyrostu wyłącznie bakterii; AOB, a co za tym idzie nie gwarantuje skutecznej inhibicji NOB.
Sposób, będący przedmiotem niniejszego wynalazku dotyczy hodowli bakterii utleniających azot amonowy do azotynów (AOB), przeznaczonych zwłaszcza do procesu skróconej nitryfikacji ścieków, a także do wytwarzania kwasu, azotawego.
Istota sposobu polega na tym, że do wsadowego reaktora hodowlanego, wprowadza się zaszczep osadu czynnego, zawierający bakterie z grupy AOB ammonia oxidizing bacteria) oraz NOB (nitrite oxidizing bacteria) i hoduje się bakterie nitryfikacyjne AOB przy jednoczesnym inhibitowaniu wzrostu bakterii NOB, poprzez traktowanie zaszczepu wolnym amoniakiem (FA), generowanym w trakcie jednoczesnego napełniania reaktora ściekami, o dużym stężeniu azotu amonowego, przy stężeniu wolnego amoniaku wystarczającym do inhibicji bakterii NOB, korzystnie utrzymywanym w granicach 0,2-3,6 g N-NHs/m3. Ilość wprowadzanych do reaktora ścieków, podczas pojedynczego napełniania, ustala się na podstawie wzoru 1:
T 7 ! 1 IZ / 1Ω-\ v · ę ~ c 1 ΓΗ ’ I 11 / -6344 \ J e t g\(273*r>n
WZÓR 1 w którym:
Snh4 - oznacza stężenie azotu amonowego w dopływie, wyrażone w g N-NhL/m3;
SNH4,e - stężenie azotu amonowego w odpływie, wyrażone w g N-NH4/m3;
VPocz - objętość ścieków w reaktorze przed napełnianiem, wyrażona w m3;
VzaszczeP - objętość zaszczepu wprowadzana w czasie danego napełniania reaktora, wyrażona w m3;
FA - zadane stężenie wolnego amoniaku, wyrażone w g N-NHs/m3;
pH - odczyn w reaktorze w trakcie napełniania;
T - temperatura w reaktorze, wyrażona w stopniach °C;
Ponadto w procesie hodowli utrzymuje się wiek osadu w zakresie od 1-10 dób, stężenie tlenu w granicach od 0,5-2,5 g 02/m3, temperaturę w zakresie od 20-40°C, pH od 6,5-8,0, a stężenie osadu w zakresie 1-10 kg sm/m3.
Korzystnie objętość wprowadzanego do reaktora ze ściekami zaszczepu (VZaszczeP), oblicza się na podstawie wzoru 2:
V zaszczep _,
WZÓR 2
PL 238 740 Β1 w którym:
Vh - średnia objętość reaktora hodowlanego, wyrażona w m3;
Xh - zadane stężenie osadu w reaktorze hodowlanym, wyrażone, w kg/m3;
WOh - wiek osadu w reaktorze hodowlanym, wyrażony w dobach;
Qe,h - strumień odcieków oczyszczonych, wyrażony w m3/d;
Xe,h - stężenie zawiesin w odciekach oczyszczonych, wyrażone w kg sm/m3;
Xzaszczep — stężenie zaszczepu, wyrażone w kg sm/m3;
N - liczba dawek zaszczepu na dobę.
Korzystnie stężenie osadu w reaktorze hodowlanym utrzymuje się w zakresie od 1,0-2,5 kg sm/m3, wiek osadu w granicach 1-3 doby, a pH środowiska reakcji w granicach 7,0-7,7.
Korzystnie jest, gdy reaktor hodowlany napełnia się w czasie nie przekraczającym 20 minut, aby maksymalnie ograniczyć nitryfikację azotu amonowego (Snh4) podczas napełniania reaktora, a objętości napełnień podczas których zaszczep nie jest dawkowany wynikają ze wzoru 1.
W wariancie sposobu stosuje się zaszczep pochodzący z osadu recyrkulowanego, płynącego w obiegu zamkniętym pomiędzy osadnikiem wtórnym i komorą osadu czynnego. W tym przypadku stężenie zaszczepu oblicza się na podstawie bilansu masy osadników wtórnych oczyszczalni ścieków, zgodnie z wzorem 3:
_ y _ T y zaszczepu — u a
WZÓR 3 w którym:
X - stężenie osadu w komorze osadu czynnego, wyrażone w kg sm/m3;
a - stopień recyrkulacji osadu;
Xe - stężenie zawiesin w ściekach oczyszczonych, wyrażone w kg sm/m3.
Sposób według wynalazku oparty jest na ścisłej zależności ilości dawkowanych ścieków od stężenia wolnego amoniaku potrzebnego do wywołania inhibicji rozwoju grup bakterii (NOB). Inhibicja ta jest następnie podtrzymywana przez niskie stężenie tlenu i niski wiek osadu. Dzięki temu bez zakłóceń przebiega proces namnażania bakterii utleniających azot amonowy do azotanów (AOB), dostarczonych do reaktora wraz z zaszczepem.
Cechą korzystną wariantu sposobu jest precyzyjne określenie dawki osadu recyrkulowanego na podstawie podstawowych parametrów eksploatacyjnych reaktora osadu czynnego oraz reaktora hodowlanego. Masa dawkowanego zaszczepu jest bezpośrednio powiązana z zadanym wiekiem osadu i stężeniem osadu w reaktorze hodowlanym oraz jakością odcieków oczyszczonych i jest równa ilości odbieranego osadu nadmiernego z układu i zawiesin w ściekach oczyszczonych.
Zaletą wynalazku jest to, że podczas namnażania bakterii nitryfikacyjnych AOB jednocześnie produkowane są i nie usuwane ze ścieków azotyny przeznaczone do produkcji kwasu azotawego, do realizowania skróconej denitryfikacji lub zastosowania jako substrata do procesu anammox.
Sposób według wynalazku umożliwia hodowlę bakterii AOB, przeznaczonych do bioaugmentacji osadu czynnego, zwłaszcza na potrzeby prowadzenia w komorze skróconej nitryfikacji bądź procesu deamonifikacji (skrócona nitryfikacja + anammox). Wyhodowane bakterie mogą być również wykorzystane do zaszczepiania klasycznego osadu czynnego, prowadzącego pełną nitryfikację w celu zwiększenia szybkości nitryfikacji. Pomimo inhibicji NOB możliwe jest uzyskanie poprawy usuwania azotu w osadzie czynnym, ponieważ ogólna szybkość nitryfikacji jest zawsze limitowana szybkością nitryfikacji 1-szej fazy, a nie drugiej oraz same azotyny są również usuwane w procesie denitryfikacji.
Ważną zaletą sposobu jest zastosowanie warunków, które umożliwiają biologiczne ograniczanie rozwoju grup bakterii (NOB), powodujących niepożądaną przemianę azotynów w azotany w procesie, obejmujących wykorzystanie synergistycznego wpływu inhibicji wolnym amoniakiem, niskim stężeniem tlenu i niskiego wieku osadu. Takie podejście umożliwia osiągnięcie stabilnej inhibicji NOB, pomimo podawania osadu z komory osadu czynnego.
Dostarczanie do reaktora zaszczepu osadu czynnego, zgodnie ze sposobem gwarantuje nie tylko stabilniejszą pracę reaktora, ale przede wszystkim umożliwia hodowlę tych grup bakterii AOB, które dominują również w osadzie czynnym, co wpływa na zwiększanie potencjału nitryfikacyjnego osadu czynnego. Nie bez znaczenia jest również fakt, że w wyniku dostarczania do reaktora zaszczepu osadu
PL 238 740 Β1 czynnego, możliwa jest praca przy wieku osadu, niższym i nieosiągalnym w układzie bez zaszczepiania. Im niższy wiek osadu tym większa wydajność produkcji AOB z każdego utlenionego g N-Nhk
Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładach realizacji i na rysunku ilustrującym schemat procesu.
Przykład I
Reaktor hodowlany 1 o objętości czynnej ok, 0,1 m3 (VpOcz) zasila się ściekami 2 z odwadniania osadów o strumieniu wynoszącym około 0,14 m3/d, stężeniu ChZT około 600 g 02/m3, azotu amonowego 560 g N/m3(SNH4) i temperaturze 25°C (T). Reaktor pracujący w 8 równych cyklach na dobę, ale zaszczep 3 pochodzący ze strumienia osadu recyrkulowanego, dostarcza się jednokrotnie na dobę.
Objętość wprowadzonych ścieków, w pojedynczej fazie napełniania oblicza się na podstawie wzoru 1:
r nap +0,14-0.006 fŁLip
560
^ = 0,0175 m3 sec i wynosi ona 0,0175 m3/napełnienie, co oznacza potrzebę realizacji 8 napełnień na dobę, co oznacza jedno napełnienie w cyklu. Odczyn pH w reaktorze w czasie napełniania wynosił 7,7. Zadany wiek osadu wynosi 2,0 d (WOh), a stężenie około 1 kg sm/m3 (Xh). W takich warunkach, natężenie przepływu odcieków oczyszczonych ma wartość 0,095 m3/d (Qe.h), a stężenie w ściekach oczyszczonych, około 0,078 kg sm/m3(Xe,h). Stężenie zaszczepu (XzaszczeP), wynosi 10 kg sm/m3. Sumaryczną dobową objętość zaszczepu (VzaszczeP), stanowiącego osad recyrkulowany z komory osadu czynnego oczyszczalni, dawkowaną w czasie napełniania reaktora oblicza się na podstawie wzoru 2:
—+0,095*0,078
VZaszczeD=—~-------------= 0,006 m3/d έαο.&νέινρ 10-1
Stężenie azotu amonowego w odciekach oczyszczonych 4 utrzymuje się na poziomie 60 g N/m3 (SNH4,e), co oznacza 90% usunięcie azotu amonowego. Zadane stężenie wolnego amoniaku (FA) wynosi 3,6 g N/m3.
Z reaktora odbiera się osad nadmierny 5 w ilości 0,05 m3/d. Po napełnieniu reaktora hodowlanego 1 rozpoczyna się fazę napowietrzania, w której tlen do reaktora dostarczany jest przez system napowietrzania 6, a stężenie tlenu utrzymywane jest na poziomie 0,6 g 02/m3. W trakcie fazy napowietrzania następuje odbiór osadu nadmiernego, a potem, po wyłączeniu napowietrzania, sedymentacja osadu i odbiór odcieków oczyszczonych.
W reaktorze hodowlanym 1 prowadzi się proces skróconej nitryfikacji. Na wykresie 1 przedstawiono parametry odcieków oczyszczonych w dwutygodniowym okresie eksploatacji reaktora. Azot azotanowy był praktycznie nieobecny w ściekach oczyszczonych, podczas gdy stężenie azotanów przekraczało zawsze 300 g N/m3. Stopień akumulacji azotynów wynosił 99%.
500 450 ΐ 400
Z 350 bo □ 300 n 250 i 200 £ 150
Φ c 100
OJ 50 $ 0
N-NO2 ΛΝ-ΝΟ3
Wykres 1. Parametry ścieków oczyszczonych
PL 238 740 Β1
Stężenie osadu nadmiernego jest równe stężeniu osadu w komorze i wynosi 1 kg sm/m3 W osadzie nadmiernym określono ilość nitryfikantów 1-szej fazy poprzez oznaczenie szybkości nitryfikacji za pomocą pomiaru ubytku azotu amonowego - pomiar szybkości nitryfikacji 1-szej fazy. Uzyskano wynik 585 mg N/h, który odnosi się do całej masy osadu nadmiernego odprowadzanego w ciągu doby. Określono również ilość nitryfikantów 1-szej fazy w zaszczepię poprzez oznaczenie szybkości nitryfikacji za pomocą pomiaru ubytku azotu amonowego - pomiar szybkości nitryfikacji 1-szej fazy. Uzyskano wynik 160 mg N/h, odnoszący się do całej masy zaszczepu dostarczanego w ciągu doby. Uzyskane wyniki wskazują na 3,5 krotny wzrost szybkości nitryfikacji, co oznacza analogiczny wzrost masy nitryfikantów.
Skuteczność sposobu potwierdza eksperyment, w którym wyhodowany osad dodano do osadu czynnego w ilości 1,8% wykorzystanej masy osadu czynnego i sprawdzono wpływ dawkowania AOB na sprawność produkcji azotanów. Szybkość powstawania azotanów przed dodaniem osadu wynosiła 2,3 mg N/g sm h, a po dodaniu osadu zawierającego AOB wzrosła do 2,6 mg N/g sm h, co oznacza wzrost o 13%.
Przykład II
Sposób jak w przykładzie I z tą różnicą, że stężenie osadu w reaktorze hodowlanym wynosi 2,5 kg sm/m3, wiek osadu w reaktorze hodowlanym wynosi 1 dobę, pH w reaktorze ma wartość 7,0, a stężenie tlenu ma wartość 1,5 g 02/m3. Reaktor hodowlany 1 o objętości czynnej ok. 0,1 m3 (VpOcz) zasila się odciekami 2 z odwadniania osadów o strumieniu wynoszącym około 0,14 m3/d (VnaP= 0,14 m3), stężeniu ChZT około 600 g 02/m3, azotu amonowego 900 g N/m3(SNH4) i temperaturze 25°C (T). Reaktor pracujący w 12 równych cyklach na dobę, do którego zaszczep 3 pochodzący ze strumienia osadu recyrkulowanego, dostarcza się w równych ilościach w każdym cyklu reaktora podczas pierwszego napełniana, w taki sposób, że objętość dostarczona na dobę wynosi 0,025 m3. Objętość wprowadzonych ścieków, w fazie napełniania oblicza się na podstawie wzoru 1:
_ 4 0,1+0,0021 na? 900
^^=0,004 m3/d 900 wynosi ona 0,004 m3/cykl, co oznacza potrzebę realizacji 36 napełnień na dobę (3 napełnienia w cyklu). Ponadto reaktor hodowlany napełnia się w czasie 10 minut, aby maksymalnie ograniczyć nitryfikację azotu anionowego (Snh4) podczas napełniania reaktora.
Stężenie azotu amonowego w odciekach oczyszczonych 4 utrzymuje się na .poziomie 10 g N/m3 (SNH4,e), co oznacza 99% usunięcie azotu amonowego. Zadane stężenie wolnego amoniaku (FA) wynosi 0,2 g N/m3. Zadany wiek osadu wynosi 1,0 d (WOh), a stężenie około 2,5 kg sm/m3 (Xh). W takich warunkach, natężenie przepływu odcieków oczyszczonych wynosiło 0,065 m3/d (Qe.h), a stężenie w ściekach oczyszczonych wynosi około 0,030 kg sm/m3(Xe,h).
Sumaryczną dobową objętość zaszczepu (VzaszczeP), stanowiącego osad recyrkulowany z komory osadu czynnego oczyszczalni, dawkowaną w czasie napełniania reaktora oblicza się na podstawie wzoru 3:
^^+0,065^0,030 ,
Vzas7Czepu=“ ^^7 = 0,0021 m /cykl.
Objętość zaszczepu dawkowana na dobę wynosi 0,025 m3/d. Stężenie zaszczepu (XZaszczePu), wynosi 10 kg sm/m3, masa dawkowanego zaszczepu wynosi 250 g/d (MzaszczePu). Z reaktora odbiera się osad nadmierny 5 w ilości 0,1 m3/d. Po napełnieniu reaktora hodowlanego 1 rozpoczyna się fazę napowietrzania, w której tlen do reaktora dostarczany jest przez system napowietrzania 6, a stężenie tlenu utrzymywane jest na poziomie 1,5 g 02/m3. W trakcie fazy napowietrzania następuje odbiór osadu nadmiernego, a potem, po zatrzymaniu napowietrzania, sedymentacja osadu i odbiór odcieków oczyszczonych.
W reaktorze hodowlanym 1 prowadzi się proces skróconej nitryfikacji. Na wykresie 2 przedstawiono parametry odcieków oczyszczonych w dwutygodniowym okresie eksploatacji reaktora. Średnie stężenie azotu azotanowy wynosiło około 20 g N-NOs/rm, podczas gdy stężenie azotanów przekraczało zawsze 700 g N/m3. Stopień akumulacji azotynów wynosił 98%.
PL 238 740 Β1
N-NO2 A N-NO3
Doba
Wykres 2. Parametry ścieków oczyszczonych
Stężenie osadu nadmiernego jest równe stężeniu osadu w komorze i wynosi 2,5 kg sm/m3. W osadzie nadmiernym określono ilość nitryfikantów 1-szej fazy poprzez oznaczenie szybkości nitryfikacji za pomocą pomiaru ubytku azotu amonowego - pomiar szybkości nitryfikacji 1 -szej fazy. Uzyskano wynik 2340 mg N/h, który odnosi się do całej masy osadu nadmiernego odprowadzanego w ciągu doby. Określono również ilość nitryfikantów 1-szej fazy w zaszczepię poprzez oznaczenie szybkości nitryfikacji za pomocą pomiaru ubytku azotu amonowego - pomiar szybkości nitryfikacji 1-szej fazy. Uzyskano wynik 650 mg N/h, który odnosi się do całej masy zaszczepu dostarczanego w ciągu doby. Uzyskane wyniki wskazują na 3,6-krotny wzrost szybkości nitryfikacji, co oznacza analogiczny wzrost masy nitryfikantów.
Skuteczność sposobu potwierdza eksperyment, w którym wyhodowany osad dodano do osadu czynnego w ilości 1,8% wykorzystanej masy osadu czynnego i sprawdzono wpływ dawkowania AOB na sprawność produkcji azotanów. Szybkość powstawania azotanów przed dodaniem osadu wynosiła 2,4 mg N/g sm h, a po dodaniu osadu zawierającego AOB wzrosła do 2,8 mg N/g sm h, co oznacza wzrost o 16%.
Claims (6)
1. Sposób wytwarzania bakterii nitryfikacyjnych w reaktorze hodowlanym, zasilanym strumieniem ścieków i mikroorganizmami, znamienny tym, że do wsadowego reaktora hodowlanego, wprowadza się zaszczep osadu czynnego, zawierający bakterie z grupy AOB (ammonia oxidizing bacteria) oraz NOB (nitrite oxidizing bacteria) i hoduje się bakterie nitryfikacyjne AOB przy jednoczesnym inhibitowaniu wzrostu bakterii NOB, poprzez traktowanie zaszczepu wolnym amoniakiem (FA), generowanym w trakcie jednoczesnego napełniania reaktora ściekami o dużym stężeniu azotu amonowego, przy stężeniu wolnego amoniaku utrzymywanym w granicach 0,2-3,6 g N-NHs/m3, przy czym ilość wprowadzanych do reaktora ścieków, podczas pojedynczego napełniania, ustala się na podstawie wzoru 1:
+ 7 ί ΙΟ-’1'* \ 7 5 ·Μ· 1+ _6344 i 3\ gfe7s+r)// *·*
WZÓR 1
PL 238 740 Β1 w którym:
Snh4 - oznacza stężenie azotu amonowego w dopływie, wyrażone w g N-NFU/m3;
SNH4,e - stężenie azotu amonowego w odpływie, wyrażone w g N-NH4/m3;
VPocz - objętość ścieków w reaktorze przed napełnianiem, wyrażona w m3;
VzaszczeP - objętość zaszczepu wprowadzana w czasie danego napełniania reaktora, wyrażona w m3;
FA - zadane stężenie wolnego amoniaku, wyrażone w g N-NH4/m3, pH - odczyn w reaktorze w trakcie napełniania;
T- temperatura w reaktorze, wyrażona w stopniach °C;
ponadto w procesie hodowli utrzymuje się wiek osadu w zakresie od 1-10 dób, stężenie tlenu w granicach od 0,5-2,5 g CE/m3, temperaturę w zakresie od 20-40°C, pH od 6,5-8,0, a stężenie osadu w zakresie 1-10 kg sm/m3,
2. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że objętość wprowadzanego do reaktora ze ściekami zaszczepu (VZaszczeP), oblicza się na podstawie wzoru 2:
vh'xh n .Y t
V zaszczep ^zaszcz&p
WZÓR 2 w którym:
Vh - średnia objętość reaktora hodowlanego, wyrażona w m3;
Xh - zadane stężenie osadu w reaktorze hodowlanym, wyrażone w kg/m3;
WOh - wiek osadu w reaktorze hodowlanym, wyrażony w dobach;
Qe,h - strumień odcieków oczyszczonych, wyrażony w m3/d;
Xe,h - stężenie zawiesin w odciekach oczyszczonych, wyrażone w kg sm/m3;
Xzaszczep — stężenie zaszczepu, wyrażone w kg sm/m3;
N - liczba dawek zaszczepu na dobę.
3. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że stężenie osadu w reaktorze hodowlanym utrzymuje się w przedziale od 1,0-2,5 kg sm/m3, wiek osadu w granicach 1-3 doby, a pH środowiska reakcji w granicach 7,0-7,7.
4. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że reaktor hodowlany napełnia się w czasie nie przekraczającym 20 minut, a objętości napełnień podczas których zaszczep nie jest dawkowany przyjmuje się w ilości wynikającej ze wzoru 1.
5. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się zaszczep pochodzący z osadu recyrkulowanego, płynącego w obiegu zamkniętym pomiędzy osadnikiem wtórnym i komorą osadu czynnego.
6. Sposób, według zastrz. 5, znamienny tym, że stężenie zaszczepu oblicza się na podstawie bilansu masy osadników wtórnych oczyszczalni ścieków, zgodnie ze wzorem 3:
zaszczepu
WZÓR 3 w którym:,
X - stężenie osadu w komorze osadu czynnego, wyrażone w kg sm/m3;
a - stopień recyrkulacji osadu;
Xe - stężenie zawiesin w ściekach oczyszczonych, wyrażone w kg sm/m3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL418097A PL238740B1 (pl) | 2016-07-25 | 2016-07-25 | Sposób wytwarzania bakterii nitryfikacyjnych (AOB) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL418097A PL238740B1 (pl) | 2016-07-25 | 2016-07-25 | Sposób wytwarzania bakterii nitryfikacyjnych (AOB) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL418097A1 PL418097A1 (pl) | 2018-01-29 |
| PL238740B1 true PL238740B1 (pl) | 2021-09-27 |
Family
ID=61006912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL418097A PL238740B1 (pl) | 2016-07-25 | 2016-07-25 | Sposób wytwarzania bakterii nitryfikacyjnych (AOB) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL238740B1 (pl) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109160600A (zh) * | 2018-09-04 | 2019-01-08 | 知合环境（北京）有限责任公司 | 甜菜碱在缓解高浓度游离氨对厌氧氨氧化污泥活性的抑制中的应用 |
-
2016
- 2016-07-25 PL PL418097A patent/PL238740B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL418097A1 (pl) | 2018-01-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ji et al. | A novel partial nitrification-synchronous anammox and endogenous partial denitrification (PN-SAEPD) process for advanced nitrogen removal from municipal wastewater at ambient temperatures | |
| Cui et al. | Advanced nitrogen removal from low C/N municipal wastewater by combining partial nitrification-anammox and endogenous partial denitrification-anammox (PN/A-EPD/A) process in a single-stage reactor | |
| He et al. | Factors affecting simultaneous nitrification and de-nitrification (SND) and its kinetics model in membrane bioreactor | |
| Chen et al. | Effect of nitrate recycling ratio on simultaneous biological nutrient removal in a novel anaerobic/anoxic/oxic (A2/O)-biological aerated filter (BAF) system | |
| He et al. | Unraveling characteristics of simultaneous nitrification, denitrification and phosphorus removal (SNDPR) in an aerobic granular sequencing batch reactor | |
| Luo et al. | Inorganic nitrogen dynamics in sequencing batch reactors using biofloc technology to treat aquaculture sludge | |
| Wang et al. | Study of simultaneous partial nitrification, ANAMMOX and denitrification (SNAD) process in an intermittent aeration membrane bioreactor | |
| Mannina et al. | The effect of the solids and hydraulic retention time on moving bed membrane bioreactor performance | |
| Rodríguez et al. | Monitoring the removal of nitrogen by applying a nitrification–denitrification process in a Sequencing Batch Reactor (SBR) | |
| JP5629448B2 (ja) | 廃水処理方法 | |
| Khursheed et al. | Dependence of enhanced biological nitrogen removal on carbon to nitrogen and rbCOD to sbCOD ratios during sewage treatment in sequencing batch reactor | |
| JPWO2000077171A1 (ja) | 活性汚泥に含まれる硝化細菌又は脱窒細菌の高濃度培養方法、硝化細菌の高濃度培養方法に使用する培養促進剤、及び活性汚泥の減量加工方法 | |
| Zhang et al. | Integration of nitrification and denitrifying dephosphatation in airlift loop sequencing batch biofilm reactor | |
| Gutwiński et al. | Startup of the anammox process in a membrane bioreactor (AnMBR) from conventional activated sludge | |
| Azhdarpoor et al. | Simultaneous removal of nutrients in a novel anaerobic–anoxic/aerobic sequencing reactor: removal of nutrients in a novel reactor | |
| Liu et al. | Pilot study on water quality regulation in a recirculating aquaculture system with suspended growth bioreactors | |
| Dorofeev et al. | Modeling of anammox process with the biowin software suite | |
| Su et al. | Pilot-scale demonstration of self-enrichment of anammox bacteria in a two-stage nitrification-denitrification suspended sludge system treating municipal wastewater under extremely low nitrogen loading rate | |
| KR20210040632A (ko) | 다양한 고농도 폐액의 아질산화 반응과 미생물 배양강화를 통한 하수처리장 수처리공정에서 혐기성 암모늄 산화 공법 기반의 하수처리 시스템 | |
| Zafarzadeh et al. | Effect of dissolved oxygen and chemical oxygen demand to nitrogen ratios on the partial nitrification/denitrification process in moving bed biofilm reactors | |
| Motlagh et al. | Sustainability of activated sludge processes | |
| Khorsandi et al. | Innovative anaerobic upflow sludge blanket filtration combined bioreactor for nitrogen removal from municipal wastewater | |
| PL238740B1 (pl) | Sposób wytwarzania bakterii nitryfikacyjnych (AOB) | |
| Waki et al. | Numerical assessment of nitrogen removal from swine wastewater in activated sludge systems: Comparison between continuous and intermittent aeration | |
| KR100236650B1 (ko) | 탈질 인제거 박테리아를 이용하는 하수의 생물학적 탈질 및 탈인 처리장치 |