Praktyczne zalety technologii anammox w układzie z dwoma reaktorami

• Autorzy: Jaroszyński Ł.

Identyfikatory

DOI

10.15199/17.2017.1.6

Warianty tytułu

EN

Practical benefits of two-reactor configuration for anammox technology

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Usuwanie azotu z odcieków po procesie fermentacji metanowej na oczyszczalniach ścieków jest realizowane w głównym ciągu technologicznym, choć na rynku polskim zaczynają się pojawiać rozwiązania oferujące proces deamonifikacji w bocznym ciągu technologicznym. Proces deamonifikacji może być skonfigurowany w różnych układach technologicznych, które mają zapewnić stabilność dwóm etapom reakcji, jakimi są częściowa nitryfikacja i anammox. W artykule omówiono zalety procesu deamonifikacji, który może być realizowany w dwóch oddzielnych reaktorach, z wykorzystaniem osadu czynnego kłaczkowatego oraz osadu granulowanego. Na podstawie wyników badań laboratoryjnych w skali pilotowej zaobserwowano wysoką aktywność biologiczną w układzie z dwoma reaktorami, przekładającą się na szybkość usuwania azotu na poziomie 2,8 kg N/m³d przy jednocześnie dużej stabilność procesu i 80% sprawności usuwania azotu. Oddzielenie procesu częściowej nitryfikacji od procesu anammox umożliwiło oddzielne sterowanie kluczowymi parametrami procesowymi. W reaktorze częściowej nitryfikacji sterowanie stężeniem tlenu oraz wiekiem osadu (stężeniem osadu) pozwoliło skuteczne dopasować kinetykę procesu do zmian ładunku azotu i temperatury. Dodatkowo w badaniach została wykazana łatwość rozruchu procesu z wykorzystaniem osadu czynnego z głównego ciągu technologicznego, w zakresie temperatur od 20°C do 35°C przy braku specjalnych zabiegów mających na celu wyeliminowanie nitryfikantów utleniających azotyny do azotanów. W procesie anammox, dzięki granulacji osadu, można było zapewnić skuteczną retencję osadu, co skutkowało możliwością przyjęcia chwilowo zwiększonego obciążenia ładunkiem azotu, jak również utrzymanie sprawności usuwania azotu pomimo zmian temperatury w zakresie temperatur od 20°C do 35°C.

EN

In Poland, nitrogen removal from reject water after anaerobic digestion process occurs mainly in the main-stream wastewater treatment plant, although deammonification process in side-stream treatment is also available. The deammonification process can be done in different process configurations which provide stability to partial nitritation and anammox processes. In this publication, advantages of two-reactor configuration for deammonification process with flocculated and granular biomass are discussed. Based on the research results in the pilot scale two-reactor system, stable and high biomass activity was observed which was related with high nitrogen removal rate of 2,8 kg N/m³d and 80% nitrogen removal efficiency. The separation of partial nitritation process from anammox process allowed for individual key-process parameters control. In partial nitritation process, dissolved oxygen concentration and sludge retention time (or solids concentration) control allows adjusting the biomass activity to variable nitrogen loading rate and reject water temperature. Additionally, in the conducted research, simple partial nitritation reactor start-up from the main-stream biomass was demonstrated in the temperature range of 20-35°C without sophisticated nitrite oxidizing bacteria washout techniques. In anammox process, biomass granulation allowed for efficient biomass retention inside of the reactor which allowed for efficient nitrogen removal despite of shocking nitrogen loading rates to the reactor and temperature variations in the range of 20-35°C.

Słowa kluczowe

PL

usuwanie azotu; odcieki; anammox; częściowa nitryfikacja; stabilność procesu

EN

nitrogen removal; reject water; anammox; partial nitritation; process stability

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Gaz, Woda i Technika Sanitarna
• Rocznik: 2017
• Tom: Nr 1
• Strony: 26--32
• Opis fizyczny: Bibliog. 18 poz., rys.

Twórcy

autor

Jaroszyński Ł.

• Instytut Inżynierii Środowiska, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, Politechnika Poznańska, Berdychowo 4, 60-965 Poznań, Polska

Bibliografia

• [1] Dosta J., A. Gali, T. Benabdallah El-Hadj, S. Macé, J. Mata-Alvarez. 2007. "Operation and model description of a sequencing batch reactor treating reject water for biological nitrogen removal via nitrite" Bioresource Technology, 98(11): 2065-2075.
• [2] Guo C.H., V. Stabnikov, V. Ivanov. 2010. "The removal of nitrogen and phosphorus from reject water of municipal wastewater treatment plant using ferric and nitrate bioreductions" BioresourceTechnology, 101(11): 3992-3999.
• [3] Figdore B., B. Wett, M. Hell, and S. Murthy. 2011. "Deammonification of Dewatering Sidestream from Thermal Hydrolysis-Mesophilic Anaerobic Digestion Process" WEF-IWA Conf. on Nutrient Recovery and Management, Miami.
• [4] http://en.paques.nl/.
• [5] Jaroszyński L.W., J. Oleszkiewicz. 2011. "Autotrophic ammonium removal from reject water: Partial nitritation and anammox in one-reactor versus two-reactor systems" Environmental Technology, 32(3): 289-294.
• [6] Jaroszyński T., J. Ryzińska, W. Jasik, Ł. Jaroszyński, Rogier van Kempen, P. Roeleveld. 2005. Extending Poznań WWTP N-removal capacity with SHARON. The conference proceedings: IWA Specialized conference: Nutrient management in water treatment processes and recycle streams, Kraków, Poland 19-21 September.
• [7] Jaroszyński L.W. 2012. "The Influence of Nitrite and Free Ammonia on Nitrogen Removal Rates in Anoxic Ammonium Oxidation Reactors". Rozprawa doktorska. Uniwersytet Manitoba, Kanada 2012 (http://mspace.lib.umanitoba.ca/handle/1993/9160).
• [8] Morales N., A. Val del Río, J.R. Vázquez-Padín, R. Méndez, A. Mosquera-Corral, J.L. Campos. 2015. Integration of the Anammox process to the rejection water and mainstream lines of WWTPs. Chemosphere 140, 99-105.
• [9] Płonka P. 2016. Rozmowa z Zbigniewem Gieleciakiem: Wizjonerzy. Kierunek WOD-KAN 2/2016, 36-39.
• [10] Van Dongen U., Jetten M.S.M., van Loosdrecht M.C.M. 2001. "The SHARON - Anammox process for treatment of ammonium rich wastewater". Water Science and Technology, 44: 153-160.
• [11] Wett B., S.M. Podmirseg, M. Gomez-Brandon, M. Hell, G. Nyhuis, C. Bott, S. Murthy. 2015. "Expanding DEMON Sidestream Deammonification Technology Towards Mainstream Application". Water Environment Research 87(12): 2084-2089.
• [12] www.wawatech.com.pl/.
• [13] www.veoliawatertechnologies.com/en.
• [14] www.degremont-technologies.com.
• [15] www.eawag.ch/en.
• [16] www.aqua-consult.de/.
• [17] www.colsen.nl/.
• [18] www.wehrle-umwelt.com/.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).