Faktory ovlivňující zapracování a účinnost nitrifikačního procesu při biologické předúpravě fugátu

Martina Brychtová

Master's thesis

Factors Affecting the Start-up and the Efficiency of Nitrification Process during Biological Pre-treatment of Fugate

Abstract:

V rámci této diplomové práce byl posuzován vliv hodnoty pH, teploty, koncentrace toxických forem dusíku, koncentrace rozpuštěného kyslíku a dalších faktorů na průběhzapracování nitrifikačního reaktoru sloužícího k biologické předúpravě fugátu. Dalším účelem této diplomové práce bylo vyhodnotit vliv podmínek panujících v tomto reaktoru na účinnost převedení N-amon na oxidované formy dusíku.Při zapracování systému byl jako inokulum použit nitrifikující aktivovaný kal odebraný z proudu vratného kalu na Ústřední čistírně odpadních vod v Praze. Laboratornímodel s biomasou v suspenzi byl tvořen nitirifikačním reaktorem, který v první části experimentu byl o objemu 1,5 l, ve druhé části pak v reaktoru o pracovním objemu 5 l.Zapracování systému trvalo od 17. 4. 2015 do cca 12. 5. 2015 (den 0 - 32). Koncentrace Namon v přítoku se pohybovala v rozmezí 1660 mg/l - 3000 mg/l. Objemové zatížení amoniakálním dusíkem v reaktoru bylo v rozmezí 0,1 - 0,4 kg/(m3.d). Během experimentu se koncentrace rozpuštěného kyslíku pohybovala v rozmezí 3,6 - 6,8 mg/l. Teplota se během experimentu pohybovala 23 C°.Provedený experiment potvrdil, že je možné dosáhnout iniciace a dlouhodobého udržení nitrifikačního procesu i v prostředí fugátu z bioplynové stanice. Bylo prokázáno, že i přes extrémní charakteristiky fugátu je možné zapracovat nitrifikační proces od prvních dnů provozu reaktoru s koncentrací N-NO3 jako konečným produktem. Celková účinnost oxidace N-amon se v popisovaném období pohybovala v rozmezí 90 - 99 % a ovlivňovalo ji zejména pH.

Abstract:

The thesis deals with assessment of the effect of pH value, temperature, concentration of toxic forms of nitrogen, concentration of dissolved oxygen and other factors on the process of start-up of the nitrification reactor serving for biological pre-treatment of fugate. Another objective of this thesis is to assess the effect of the conditions prevailing in the reactor on the efficiency of transformation of N-ammon to oxidized forms of nitrogen.During the system start-up, nitrifying activated sludge sampled from the regeneration zone of the activation process at the Central Waste Water Treatment Plant in Prague was used as inoculum. The laboratory model with suspended biomass consisted of a nitrificationreactor, the working volume of which was 1.5 l in the first part of the experiment and 5 l in the second part of the experiment. The system start-up lasted from 17 April 2015 toapproximately 12 May 2015 (days 0 to 32). N-ammon concentration in the inflow ranged from 1660 mg/l to 3000 mg/l. Volume loading of ammonia-nitrogen in the reactor ranged from 0.1 to 0.4 kg/(m3.d). During the experiment, the dissolved oxygen concentration ranged 3.6 to 6.8 mg/l, and the temperature range was 23 C°.The performed experiment confirmed that it is possible to start up and maintain longterm the nitrification process also in fugate from a biogas station. It has been proved that despite the extreme characteristics of fugate, the nitrification process can be incorporated from the first days of the reactor operation. From the beginning of the experiment, N-NO3 was abundantly generated. N-ammon oxidizing efficiency ranged between 90 and 99 % andinfluenced particular by pH values.

Keywords

fugát z bioplynových stanic, nitrifikace, zapracování, účinnost odstranění amoniakální dusíku

Keywords

fugate from biogas plants, nitrification, start up, ammonia-nitrogen removal efficiency

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 8. 4. 2016

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Pavel Švehla, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Care of Biosphere / Waste Use and Management