Politechnika Gdańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska Wpływ azotynów i zewnętrznych źródeł węgla na efektywność usuwania azotu w procesie nitryfikacji denitryfikacji w reaktorze SBR J. MAJTACZ, M. KASZUBOWSKA, J. MĄKINIA Politechnika Gdańska Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska Katedra: Inżynierii Sanitarnej
Plan prezentacji 1. Wstęp 2. Cel badań 3. Metodyka badań 4. Obiekt badań 5. Dotychczasowe wyniki 6. Wnioski
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 24 lipca 2006 r.
Wstęp powstawanie odcieków Ciąg główny Reaktory biologiczne Osadniki wtórne Kraty Przepływ Q= 1-2% Odcieki (wody poosadowe) Przepompownia Składowisko osadów Komory fermentacji Wirówki
Charakterystyka wód poosadowych oraz ścieków surowych Parametr Jednostka Wody poosadowe Ścieki surowe N ogólny. g N/m 3 809 86 NH 4 -N g N/m 3 780 59 ChZT ChZT/m 3 1491 1029 P ogólny. g P/m 3 146 11
Zewnętrzne źródła węgla Konwencjonalne Alternatywne -metanol -etanol - olej fuzlowy - kwas octowy Parametr Jednostka Wartość średnia (±odchylenie standardowe) Kwas octowy Etanol Oleje fuzlowe ChZT g ChZT/m 3 913.000 1.598.000 1.690.000 NO 3 -N g N/m 3 - - 0,3 NH 4 -N g N/m 3 - - 2,2
Cel badań Cel ogólny: Określenie kinetyki procesu usuwania azotu z wód poosadowych w procesie nitryfikacja denitryfikacja oraz czasu adaptacji osadu do wód poosadowych i zewnętrznego źródła węgla. Cele szczegółowe: Wyznaczenie szybkości nitryfikacji denitryfikacji dla osadu niezaadaptowanego i zaadaptowanego Badanie wpływu azotynów na szybkość procesu nitryfikacji denitryfikacji Porównanie wpływu konwencjonalnych i alternatywnych zewnętrznych źródeł węgla na szybkość denitryfikacji Wyznaczenie czasu adaptacji osadu do wód poosadowych i zewnętrznego źródła węgla.
Metodyka badań SZAFA STERUJĄCA 2 REAKTORY SBR (V = 4dm 3 ) KOMPUTER
Pochodzenie wód poosadowych do badań laboratoryjnych
Przebieg testu adaptacji osadu czynnego do wód poosadowych Długość fazy godzinowej 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 nitryfikacja denitryfikacja 1-2 3-7 8-9 10-21 22-28 Czas dni Długość fazy godzinowej 700 600 500 400 300 200 100 0 1-2 3-4 5-7 9-15 16-28 Czas dni dodatek odcieków b) Zmiana długości faz nitryfikacji denitryfikacji w trakcie trwania testu adaptacji osadu czynnego do wód osadowych b) Zmiana ilości odcieków w trakcie trwania testu adaptacji osadu czynnego do wód osadowych
Wyniki badań laboratoryjnych 8 6 4 2 0 16 12 8 4 y = 0.69e 0.129x R 2 = 0.87 y = 0.70e 0.125x R 2 = 0.90 R1 etanol Szybkość denitryfikacji, mg N/(g VSS. h) Szybkość nitryfikacji, mg N/(g VSS. h) R1 etanol R2 olej fuzlowy 0 7 14 21 28 Czas, d 0 R2 olej fuzlowy 0 7 14 21 28 Czas, d
Poziom osadu w 25 dniu testu a) RI z dodatkiem etanolu jako zewnętrznego źródła węgla b) RII z dodatkiem olejów fuzlowych jako zewnętrznego źródła węgla
Wpływ azotynów na proces nitryfikacji denitryfikacji Dodatek ZŹW Dodatek azotynów Dodatek ZŹW, Dodatek azotynów 75 60 Faza tlenowa Faza anoksyczna NO3-N NH4-N NO2-N 75 60 75 60 Faza tlenowa Faza anoksyczna NO3-N NH4-N NO2-N 75 60 NO X -N, g NO x /m 3 45 30 45 30 Nog, g N/m 3 NO X -N, g NO x /m 3 45 30 45 30 Nog, g N/m 3 15 15 15 15 0 0 0 2 4 6 8 10 12 14 0 0 0 2 4 6 8 10 12 14 Czas, h Czas, h a) Bez dodatku azotynów b) Z dodatkiem azotynów
Metodyka badań -badania pilotowe Stacja pilotowa w OŚ w Słupsku Istniejąca stacja OŚ Wschód w Gdańsku
Wnioski Skład olejów fuzlowych wykazał, że związek ten może być bardzo korzystnym źródłem węgla w procesie denitryfikacji. Szybkości denitryfikacji, z olejem fuzlowym jako źródłem węgla organicznego do poprawy efektywności procesu denitryfikacji były porównywalne do etanolu. Okres adaptacji do wód poosadowych i zewnętrznego źródła węgla jest potrzebny do poprawy zdolności denitryfikacji biomasy.
Wnioski Szybkość denitryfikacji w badaniach z azotynami z dodatkiem NO 2 -N była porównywalna do badań, bez dodatku NO 2 -N. Wydzielone systemy oczyszczania wód poosadowych znacząco redukują ładunek azotu kierowany do głównego reaktora i poprawiają ogólny efekt usuwania azotu.
Dziękuje za uwagę Innowacyjne źródło węgla dla wspomagania denitryfikacji w komunalnych oczyszczalniach ścieków UDA POIG.01.03.01 22 140/09-00 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka