Ανάγκεσ ςε κρεπτικά Οι μικροοργανιςμοί χρειάηονται Ν και Ρ 0.0558 0.77 x x N kg 0.0317 d 0.77 0.77 0.0118 0.77 x x P kg 0.00454 d 0.77 0.77 όπου x β το βιοαποικοδομιςιμο ποςοςτό των MLVSS το 70% των οργανικϊν Π θ παραγωγι λάςπθσ Q w.x u + (Q Q w ).X e Από τθ ςφςταςθ του αποβλιτου Γνωςτζσ ποςότθτεσ Ν και Ρ αν δεν επαρκοφν, προςκικθ Εγκαταςτάςεισ ακινθτοποιθμζνθσ καλλιζργειασ μικροοργανιςμϊν Εμβολικι ροι του υγροφ και του αζρα Πλιρθσ ανάμειξθ του υγροφ, περιοδικι ζκκεςθ του βιολογικοφ υμενίου ςτον αζρα Ε. Γρηγοροπούλου, 03/04/2017 1
Βιολογικοί (περιςτρεφόμενοι) δίςκοι (Rotating Biological Contactors) Βιολογικά φίλτρα (trickling filters): πλθρωτικό υλικό χαλίκια 2
Βιολογικά φίλτρα (trickling filters): πλθρωτικό υλικό πλαςτικό 3
Διαμορφϊςεισ πλαςτικοφ πλθρωτικοφ υλικοφ Τιμές παραμέηρων ζχεδιαζμού βιολογικών θίληρων Σφποσ διεργαςίασ υμβατικι Τψθλοφ φορτίου Χαμθλοφ φορτίου F A, kgbod 5/m 2.d 0.24-0.48 0.4-1.0 0.08-0.4 Ζ, m 1.25-2.5 1.25-2.5 1.5-3 R 0-1 0.75-2.0 0 Q A, m 3 /m 2.d 3.7-9.4 9.4-28 1.9-3.7 Δ(BOD 5), % 50-70 65-80 80-85 Πριν το βιολογικό φίλτρο πρζπει να υπάρχει δεξαμενι πρωτοβάκμιασ κακίηθςθσ αποφυγι φραγισ των διακζνων Αςυνεχισ παραγωγι λάςπθσ αποκόλλθςθ και παράςυρςθ ςυςςωματωμάτων νεκρϊν μικροοργανιςμϊν αποκόλλθςθ και παράςυρςθ ςωςςωματωμάτων λόγω υπερβολικισ υδραυλικισ φόρτιςθσ Κακίηθςθ λάςπθσ όπωσ θ πρωτοβάκμια 4
Απομάκρυνςθ αηϊτου τθν ζξοδο τθσ δευτεροβάκμιασ επεξεργαςίασ Αιωροφμενα ςτερεά ~ 30 mg/l, ολικά ςτερεά ~ 300 mg/l 20-30 mg BOD 5 /L Πακογόνοι μικροοργανιςμοί ~ 20 mg N/L, ~ 7 mg P/L : κρεπτικά ΠΡΟΒΛΗΜΑ Ευτροφιςμόσ 5
Νιτροποίθςθ Άηωτο ςτα λφματα υνολικά ~ 20 85 mg/l Οργανικό (40%), Αμμωνία (NH 4+ )(60%) Μετατροπι ςε δφο ςτάδια 3 NH4 O2 NO2 2H H2O 2 1 NO2 O2 NO3 2 Κατανάλωςθ οξυγόνου (β-ςτάδιο μζτρθςθσ BOD) Αερόβιοι, αυτότροφοι μικροοργανιςμοί με βραδεία κινθτικι ανάπτυξθσ 22NH4 37O2 4CO2 HCO3 C5H7NO2 21NO3 2 Μεγάλοι χρόνοι παραμονισ ςτερεϊν τθν ίδια (απομάκρυνςθ C) ι ςε επόμενθ δεξαμενι 20H O 42H Κινθτικι νιτροποίθςθσ Ρυκμόσ ανάπτυξθσ νιτροποιθτικϊν βακτθρίων ^ SNH SO A. BA- A BA KNH SNH KOA SO r x b x Διπλι ανάςχεςθ Τποςτρϊματοσ αμμωνίου (NH) Οξυγόνου (O) Ρυκμόσ απομάκρυνςθσ ιόντων αμμωνίου r NH ra ba x Y A BA ^ c/t m e μ Α ba d 10 1 ph 10 f ph Συπικζσ τιμζσ παραμζτρων ^ =0.4d -1, K NH =0.2mg-N/L, Y A (mgcod/mgn)=0.2, K OA =0.4mg/L, b A =0.1d -1 A 6
Απονιτροποίθςθ Σα νιτρικά ιόντα πρζπει να απομακρυνκοφν (προδιαγραφζσ) NO 3 NO2N 2 ι NO 3 NO2NO N2O N 2? Ετερότροφα, προαιρετικϊσ αερόβια βακτιρια NO3 1Corg 2H2CO3 3C5H7O2N 4N2 5HCO3 6H2O Ανοξικζσ ςυνκικεσ (χωρίσ μοριακό οξυγόνο, με δεςμευμζνο οξυγόνο) αλλιϊσ οι μικροοργανιςμοί κα προτιμιςουν το μοριακό οξυγόνο από το οξυγόνο των νιτρικϊν (ενεργειακά προτιμθτζο) Για κυτταρικι ςφνκεςθ / αναγωγι νιτρικϊν: και οργανικόσ άνκρακασ από τον άνκρακα (BOD 5 /COD/TOC) που υπάρχει ςτο απόβλθτο από εξωτερικι πθγι, αν αυτόσ δεν φκάνει Προςκικθ μεκανόλθσ. Για να το αποφφγουμε Προαπονιτροποίηςη αμζςωσ μετά τθν πρωτοβάκμια κακίηθςθ με ανακυκλοφορία από τθ δεξαμενι αεριςμοφ (ΝΟ 3 ) 7
Κινθτικι απονιτροποίθςθσ Ρυκμόσ ανάπτυξθσ απονιτροποιθτικϊν βακτθρίων S SNO rh μ H K S K S S NO Διπλι ανάςχεςθ υποςτρϊματοσ νιτρικϊν (NO) υποςτρϊματοσ οργανικοφ άνκρακα (S) Ρυκμόσ απομάκρυνςθσ νιτρικϊν ιόντων r NO 1 (rh b Y H x BH NO ) x Ρυκμόσ απομάκρυνςθσ οργανικοφ άνκρακα (οργανικϊν) 1 rs (rh bh x BH) Y H BH b H Συπικζσ τιμζσ παραμζτρων μ Η=4.2d -1, Κ S =20 mgcod/l, K NΟ =0.5 mg-n/l, Y =5.8 mgcod/mgn, Y H =0.67 mgcod κυτ /mgcod, b H =0.5d -1 x BH Παράμετροι προαπονιτροποίθςθσ Παροχι οξυγόνου Όςο πιο υψθλι, τόςο υψθλότερθ νιτροποίθςθ Όςο πιο ψθλι, λόγω τθσ ανακυκλοφορίασ, και πιο ψθλι ςτθν ανοξικι δεξαμενι Παρεμπόδιςθ τθσ απονιτροποίθςθσ βζλτιςτθ παροχι οξυγόνου Ανακυκλοφορία ανάμεικτου υγροφ Χαμθλι, περιοριςμζνθ απονιτροποίθςθ Τψθλι, παρόμοιεσ ςυνκικεσ ςτισ δφο δεξαμενζσ Μικρι απομάκρυνςθ αηϊτου βζλτιςτθ τιμι r ~ 4 8
Απομάκρυνςθ φωςφόρου Φϊςφοροσ ςτα λφματα υνολικά 4 15 mg/l Ορκοφωςφορικά πολυφωςφορικά 3 10, οργανικόσ 1 5 Περίπου 10% απομακρφνεται ςτθν πρωτοβάκμια κακίηθςθ Μικρό ποςοςτό δεςμεφεται ςτθ δευτεροβάκμια επεξεργαςία Απομάκρυνςθ Χθμικι κατακριμνιςθ (Ca 2+, Al 3+, Fe 2+, Fe 3+ ) 9
Απομάκρυνςθ φωςφόρου Απομάκρυνςθ Προςρόφθςθ (ενεργό άνκρακα), υπερδιικθςθ, αντίςτροφθ όςμωςθ Βιολογική (φωςφοροβακτιρια) εναλλάξ ζκκεςθ ςε αναερόβιεσ και αερόβιεσ ςυνκικεσ Αναερόβιο ςτάδιο Λιπαρά οξζα από το υγρό μζςο + πολυφωςφορικά κυττάρου ενζργεια + PHB + φωςφορικά ςτο υγρό Αερόβιο ςτάδιο Σο προϊόν μεταβολιςμοφ των λιπαρϊν (PHB) ελλείψει διαλυτοφ οργανικοφ άνκρακα ενζργεια για τθν πρόςλθψθ φωςφορικϊν και ςχθματιςμό πολυφωςφορικϊν για τα νζα κφτταρα Μθχανιςμόσ Overplus + luxury uptake Προςωρινι ςτζρθςθ και ςτθ ςυνζχεια αφκονία Αποκικευςθ παραπάνω από τθ ςυνικθ, ϊςτε να υπάρχουν αποκζματα, τα οποία μειϊνονται ςε ςυνκικεσ ταχείασ ανάπτυξθσ Επιβίωςθ ζναντι άλλων ετεροτρόφων βακτθρίων Οριςμζνα φωςφοροβακτθρίδια μποροφν να προκαλζςουν ταυτόχρονα απονιτροποίθςθ. 10
Εμπορικζσ ονομαςίεσ Bardenpho 11