Organics removal and nitrification in municipal landfill leachate treated in SBRs with clinoptilolite carrier

• Autorzy: Kulikowska D , Racka J.

Warianty tytułu

PL

Usuwanie zwiazkow organicznych i nitryfikacja podczas oczyszczania odciekow wysypiskowych w reaktorach SBR z wypelnieniem z klinoptylolitu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The effect of clinoptilolite addition to activated sludge system on organics removal and nitrification in real municipal landfill leachate was studied. Experiments were carried out at hydraulic retention time (HRT) 4 d and 2 d in three SBRs operated in parallel. The reactors were operated in a 24-h cycle mode (filling 0.25 h, anoxic 3 h, aeration 18 h, setling 2.5 h, and discharge 0.25 h). Clinoptilolite concentration in SBRs was maintained at 2 g · dm⁻³ (SBR 2) and 5 g · dm⁻³ (SBR 3). SBR 1 worked as a control (without clinoptilolite). It was shown that at HRT 4 d clinoptilolite carrier did not have an effect on efficiency of BOD5 removal and only moderate effect on efficiency of COD removal. However, clinoptilolite addition caused increase of ammonium removal rates from 12.8 mg NNH4 · dm⁻³ · h⁻¹ in SBR 1 to 19.2 mg NNH4 · dm⁻³ · h⁻¹ in SBR 3. In the effluent from all reactors nitrate were predominant product of nitrification. HRT shortening to 2 d caused decrease both BOD5 and COD removal efficiency in all reactors. Moreover, in SBRs with clinoptilolite carrier nitrite were the main form of nitrification, while in SBR without clinoptilolite high concentration of ammonium (over 300 mg NNH4 · dm⁻³) was found.

PL

Badano wpływ klinoptylolitu na efektywność usuwania związków organicznych i nitryfikację podczas oczyszczania odcieków z wysypisk odpadów komunalnych. Badania prowadzono w trzech równolegle pracujących reaktorach SBR. Czas zatrzymania (HRT) wynosił 4 i 2 d, cykl pracy reaktorów – 24 h (napełnianie 0,25 h, mieszanie 3 h, napowietrzanie 18 h, sedymentacja 2,5 h, dekantacja 0,25 h). Stężenie wprowadzonego klinoptylolitu wynosiło 2 g · dm⁻³ (SBR 2) i 5 g · dm⁻³ (SBR 3). SBR 1 był reaktorem kontrolnym (bez klinoptylolitu). Wykazano, że w przypadku czasu zatrzymania 4 d, wprowadzenie klinoptylolitu nie wpłynęło na efektywność usuwania związków organicznych wyrażonych BZT₅, i tylko w niewielkim stopniu poprawiło efektywność usuwania ChZT. Klinoptylolit spowodował natomiast wzrost szybkości usuwania azotu amonowego z 12,8 mg NNH4 · dm⁻³ · h⁻¹ w SBR 1 do 19,2 mg NNH4 · dm⁻³ · h⁻¹ w SBR 3. W odpływie ze wszystkich reaktorów dominowały azotany, będące głównymi produktami nitryfikacji. Skrócenie HRT do 2 d spowodowało spadek efektywności usuwania związków organicznych (zarówno BZT₅, jak i ChZT). Ponadto, w reaktorach z wypełnieniem z klinoptylolitu głównym produktem nitryfikacji były azotyny, w odpływie z reaktora kontrolnego – azot amonowy w stężeniu powyżej 300 mg NNH4 · dm⁻³.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Polish Journal of Natural Sciences
• Rocznik: 2007
• Tom: 22
• Numer: 1
• Strony: 61-72
• Opis fizyczny: p.61-72,fig.,ref.

Twórcy

autor

Kulikowska D

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Sloneczna St. 45G, 10-907 Olsztyn, Poland

autor

Racka J.

Bibliografia

• AKTAS Ö ., ÇEÇEN F. 2001. Nitrification inhibition in landfill leachate treatment and impact of activated carbon addition. Biotechnol. Lett., 23: 1607-1611.
• BARBUSIŃSKI K., KOŚCIELNIAK H., MAJER M. 1997. Oczyszczanie wód podziemnych zalegających pod składowiskiem odpadów przemysłowych. V Ogólnopol. Symp. Nauk.-Tech. „Biotechnologia Środowiskowa”.
• BEKTAS¸ N., KARA S. 2004. Removal of lead from aqueus solutions by natural clinoptilolite: equilibrium and kinetic studies. Sep. Purif. Technol., 39: 189-200.
• CAMPOS J. L., GARRIDO R., MĖNDEZ R., LEMA J. M. 2002. The effect of kaolin particles on the behavior of nitrifying activated sludge units. Biores. Technol., 81: 225-231.
• CHUDOBA P, PANNIER M. 1994. Use of powdered clay to upgrade activated sludge process. Environ. Technol., 15: 863-870.
• HERMANOWICZ W., DOŻAŃSKA W., DOJLIDO J., KOZIOROWSKI B., 1999. Fizyczno-chemiczne badanie wody i ścieków. Arkady, Warszawa.
• HWANG B. H., HWANG K. Y., CHOI D. K., JUNG J. Y. 2000. Enhanced nitrite build-up in proportion to increasing alkalinity/NH₄⁺ ratio of influent in biofilm reactor. Biotechnol. Lett., 22: 1287-1290.
• INGLEZAKIS V. J., GRIGOROPOULOU H. 2004. Effects of operating conditions on the removal of heavy metals by zeolite in fixed bed reactors. J. Hazard. Mater., B112: 37-43.
• JUNG J-Y., CHUNG Y-CH, SHIN H-K, SON D-H. 2004. Enhanced ammonia nitrogen removal using consistent biological regeneration and ammonium exchange of zeolite in modified SBR process. Wat. Res., 38: 347-354.
• KARGI F., PAMUKOGLU M. Y. 2004. Adsorbent supplemented biological treatment of pre-treated landfill leachate by fed-batch operation. Biores. Technol., 94: 285-291.
• KIM CH. G., LEE H. S., YOON T. I. 2003. Resource recovery of sludge as a micro-media in an activated sludge process. Adv. Environ. Res., 7: 629-633.
• KNOX K. 1985. Leachate treatment with nitrification of ammonia. Wat. Res., 19: 895-904.
• LEE Y-W., ONG S-K., SATO CH. 1997. Effects of heavy metals on nitrifying bacteria. Wat. Sci. Technol., 36: 69-74.
• LEE H. S.,. PARK S. J, YOON T. I. 2002. Wastewater treatment in a hybrid biological reactor using powdered minerals: effects of organic loading rates on COD removal and nitrification. Proc. Biochem., 38: 81-88.
• LI X. Z., ZHAO Q. L. 2001. Efficiency of biological treatment affected by high strength of ammoniumnitrogen in leachate and chemical precipitation of ammonium-nitrogen as pretreatment. Chemosphere, 44: 37-43.
• LOUKIDOU M. X., ZOUBOULIS A. I. 2001. Comparison of two biological treatment processes using attached-growth biomass for sanitary landfill leachate treatment. Environ. Pollut., 111: 273-281
• MIER M. V., CALLEJAS R. L., GEHR R., CISNEROS B. E. J., ALVAREZ P. J. J. 2001. Heavy metal removal with Mexican clinoptilolite: multi-component ionic exchange. Wat. Res., 35: 373-378.
• NG A., STENSTROM M. K., MARRS D R. 1987. Nitrification enhancement in the powdered activated carbon-activated sludge process for the treatment of petroleum refinery wastewater. J. WPCF, 59: 199-211.
• OUKI S. K., KAVANNAGH M., 1999. Treatment of metals-contaminated wastewaters by use of natural zeolites. Water Sci. Technol., 39: 115-122.
• RHEE S. K., LEE J. J., LEE S. T. 1997. Nitrite accumulation in sequencing batch reactor during aerobic phase of bilogical nitrogen removal. Biotechnol. Lett., 19: 195-198.
• ROIĆ M., CERJAN-STEFANOWIĆ S., KURAJICA S., VANČINA V., HODŽIĆ E. 2000. Ammoniacal nitrogen removal from water by treatment with clay and zeolites. Wat. Res. 34, 3675-3681.
• ROSTRON W. M., STUCKEY D. C., YOUNG A. A. 2001. Nitrification on high strength ammonia wastewaters: comparative study of immobilization media. Wat. Res., 35: 1169-1178.
• SON D. H., KIM D. W., CHUNG Y. Ch. 2000. Biological nitrogen removal Rusing a modified oxic./anoxic reactor with zeolite circulation. Biotechnol. Lett., 22: 35-38.
• WELANDER U., HENRYSSON T., WELANDER T. 1997. Nitrification of landfill leachate using suspendedcarrier biofilm technology. Wat. Res., 31: 2351-2355.
• WELANDER U., HENRYSSON T., WELANDER T. 1998. Biological nitrogen removal from municipal landfill leachate in a pilot scale suspended carrier biofilm process. Wat. Res., 32: 1564-1570.