Zastosowanie tarczowych złóż biologicznych do oczyszczania ścieków z hodowli ryb

• Autorzy: Rodziewicz J. , Filipkowska U. , Janczukowicz W.

Warianty tytułu

EN

Application of rotating biological contactor for treatment of wastewaters from fish breeding

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Związki azotu negatywnie wpływają na odbiorniki, do których są odprowadzane. Zużywają tlen w procesach utleniania azotu amonowego, co toksycznie wpływa na ryby. Poza tym azot, podobnie jak fosfor, jest czynnikiem powodującym eutrofizację zbiorników wodnych, dlatego redukcja jego zawartości w ściekach jest konieczna. Azot wprowadzany do odbiorników, pochodzi nie tylko ze ścieków komunalnych, ale również z takich gałęzi gospodarki jak przemysł czy rolnictwo. Duże zagrożenie dla wód powierzchniowych stanowi intensywny chów ryb, w szczególności prowadzony w naturalnych akwenach jezior. Z uwagi na ochronę środowiska intensywną hodowlę ryb w zbiornikach naturalnych zastępuje się hodowlą z zamkniętym obiegiem wody, co prowadzi między innymi do zmniejszenia wodochłonności produkcji .

EN

This manuscript describes a study conducted in the fractional-technical scale on a rotating electro-biological contactor operating under conditions of electric current flow with a density of: 4.75 mA/m2. Stainless-steel disks with immobilized biomass served as a cathode, whereas an aluminum electrode mounted in the flow tank of the contactor - as an anode. The study was aimed at determining the feasibility of applying electrolytically-aided denitrification in the treatment process of waters from intensive fish breeding. The waters used in the experiment originated from the culture of barramundi fish conducted in a closed system. They were characterized by a high concentration of nitrogen compounds - 79.98 mgN/dm3 and a relatively low concentration of organic compounds expressed as COD - 110.82 mg/dm3, which made the application of the classical denitrification process impossible. The technological design of the study assumed that nitrogen compounds would be subject to reduction during electric current flow. In turn, in the process of water electrolysis, gaseous hydrogen would be produced on the cathode's surface, that would be further utilized as a source of electron donor by autotrophic microorganisms in the denitrification process, owing to the formation of anoxic areas in the deeper layers of the biofilm due to restricted penetration of oxygen. The study resulted in nearly 30% effectiveness of nitrogen compounds removal and over 40% effectiveness of organic compounds removal.

Słowa kluczowe

PL

hodowla ryb; złoża biologiczne; oczyszczanie ścieków

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2011
• Tom: Tom 13
• Strony: 1233--1243
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Rodziewicz J.

autor

Filipkowska U.

autor

Janczukowicz W.

• Uniwersytet Warminsko-Mazurski, Olsztyn

Bibliografia

• 1. Beschkov V., Velizarov S., Agathos S.N., Lukova V.: Bacterial denitrifi-cation of waste water stimulated by constant electric field. Biochemical En-gineering Journal. 17: 141÷145, 2004.
• 2. Biswas S., Bose P.: Zero-valent iron-assisted autotrophic denitrification. J. Environ. Eng. 131 (8): 1212÷1220, 2005.
• 3. Chen G.: Electrochemical technologies in wastewater treatment. Separation and Purification Technology. 38: 11 – 41, 2004.
• 4. Firk W.: Weitergehende Abwasserreinigung durch den kombinierten Einsatz der Fällung, der Flockung und der Filtration. Gewässerschutz-Wasser-Abwasser, H. Aachen, 1985.
• 5. Flora J.R.V., Suidan M.T., Islam S., Biswas P.: Numerical modeling of a biofilm-electrode reactor used for enhanced denitrification. Wat. Sci. Tech. 29: 517÷524, 1994.
• 6. Henze M.: Capabilities of biological nitrogen removal process from wastewater. Wat. Sci. Tech. 23: 667÷679, 1991.
• 7. Islam H., Suidan M.T.: Electrolytic denitrification: long termperformance and effect of current intensity. Wat. Res. 32(2): 528÷536, 1998.
• 8. Kestemont P.: Different system sof carp production and their impacts on the environment. Aquaculture. 129: 347÷372, 1995.
• 9. Killingstad M.W., Widdowson M.A., Smith R.L.: Modeling enhaced in situ denitrification in groundwater. J. Environ. Eng. 128 (6), 491÷504, 2002.
• 10. Kim Y.S., Nakano K., Lee T.J., Kanchanatawee S., Matsumura M.: On-site nitrate removal of groundwater by an immobilized psychrophilic deni-trifier using soluble starch as a carbon source. J. Biosci. Bioeng. 93(3): 303÷308, 2002.
• 11. Kolman R.: Efektywność biologicznego filtru półkowego zastosowanego do uzdatniania wody w systemie recyrkulacyjnym przy wychowie pstrąga. Archiwum Rybactwa Polskiego. 1(1): 1÷37, 1992.
• 12. 12.Krzemieniewski M., Rodziewicz J.: Nitrogen compounds removal in a rotating electrobiological contactor. Environment Engineering Science. 22(6): 816÷822, 2005.
• 13. Mayer I., McLean E.: Bioengineering and biotechnological strategies for reduced waste aquaculture. Wat. Sci. Tech. 31(10): 85÷102, 1995.
• 14. Park H.I., Kim D.K., Choi Y., Pak D.: Nitrate reduction using anelec-trode as direct electron donor in a biofilm-electrode reactor. Process Bio-chemistry. 40: 3383÷3388, 2005.
• 15. Parvanova – Mancheva T., Beschkov V.: Microbial denitrification by immobilized bacteria Pseudomonas denitrificants stimulated by constant electric field. Biochemical Engineering Journal. 44: 208÷213, 2009.
• 16. Rodziewicz J., Filipkowska U., Dziadkiewicz E.: Electrolyticallyaided denitrification on a rotating biological contactor. Environmental Technology. 32 (1): 93÷102, 2011.
• 17. Rosenthal H.: Fish farm effluents and their control in EC countries: sum-mary of a workshop. Journal Applied Ichthyology. 10: 215÷224, 1994.
• 18. Szekeres S., Kiss I., Bejerano T.T., Ines M., Soares M.: Hydrogen-dependent denitrification in a two reactor bioelectrochemical system. Wat. Res. 35(3): 715÷719, 2001.
• 19. Visvanathan C., Hung N.Q., Jegatheesan V.: Hydrogenotrophic denitrifi-cation of synthetic aquaculture wastewater using membrane bioreactor. Process Biochemistry. 43: 673÷682, 2008.
• 20. Zhang L., Jia J., Ying D., Zhu N., Zhu Y.: Electrochemical effect on denitrification in different microenvironments around anodes and cathodes. Research in Microbiology. 156: 88÷92, 2005.