Autotrophic nitrogen removal processes for nutrient removal from sidestream and mainstream wastewater

Tekkivate jäätmekoguste suurenemine ohustab tänapäeval keskkonna kvaliteeti ja inimeste tervist. Reovee bioloogiline puhastus on energiasäästlik viis orgaaniliste ja anorgaaniliste saasteainete eemaldamiseks reoveest ning jääkainete põhjavette sattumise tõenäosuse vähendamiseks. Mitmete biogaasijaamade rakendamine hõlmab orgaanilise süsiniku muundamist biogaasiks ning kõrgenenud sisaldusega lämmastiku- ja fosforiühendite esinemist heitvees. Selliste jäätmevoogude töötlemine on kulukas traditsiooniliste meetoditega (nitrifikatsioon-denitrifikatsioon), mis nõuab orgaanilise süsiniku lisamist tagasi töötlemisprotsessi (sageli metanooli kujul). Reoveepuhastuse tehnoloogiate hulgas on anaeroobset ammooniumi oksüdatsiooni protsessi (anammox) kaasatud autotroofse lämmastiku eemaldamisse piloot- ja täismahus tehnoloogiates lämmastiku eemaldamiseks reoveest vähese orgaanilise süsiniku kasutamisega. Peavoogu võib nimetada olmereoveeks ja kõrvalvoogu väduks, viimane tekib pärast liigmuda kääritamist ja tsentrifuugimist. Anammox protsessi on püütud kaasata nii kõrvalvoo kui ka peavoo puhastusse, kasutades liikuvate kandjatega biokilereaktorit (MBBR) ja annuspuhastuse reaktori (SBR) tehnoloogiaid. Võrreldes kõrvalvoo puhastamisega, on peamised takistused, mis tuleb ületada, et saavutada edukas anammox protsessi kasutamine peavoos: reovee kõrge süsiniku ja lämmastiku suhe (C/N>1) ja reovee madal temperatuur (põhjamaade kliimas 12,5–19 °C). Varasemad uuringud peavoo anammox protsessi kasutamise kohta on näidanud, et madalad temperatuurid võivad tekitada probleeme anammox biomassi kasvule. Et ületada madalate temperatuuride pärssivat mõju anam-mox bakterite kasvukiirusele, saab peavoo süsteemi nakatada kõrvalvoolu tingimustes kasvatatava biomassiga. Muutused redokspotentsiaalis (ORP-s) mõjutavad bakterite jaoks elutähtsate valkude koostist või mõjutavad bakterite mitokondriaalsete membraanide laengut. ORP muutusi saab juhtida aeratsiooni sisse/välja lülitamisega või aeraatoripõhiste intensiivsuse muutuste muutmisega, kasutades ORP-anduri signaali ja sobivate väärtuste vahemikke. Reovee soolsus ja hüdrasiini mõju on olulised parameetrid, mille abil hinnata anammox protsessi kulgu. Optimaalse soolsuse taseme saavutamine suurendab anammox protsessi aktiivsust ja lämmastiku eemaldamise kiirust. Anammox protsessi vaheühend – hüdrasiin, võib mõjutada anammox protsessi efektiivsust, kuid kahandada ka muid protsesse, näiteks denitrifikatsiooni, et saavutada kõrge lämmastiku eemaldamine autotroofselt.

Author

• Artemchuk, Oleg

• wastewater treatment
• biological wastewater treatment
• biofilm
• nitrogen removal

Identifier

hdl:10062/88355

OAI identifier oai:identifier

oai:dspace.ut.ee:10062/88355