Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Poloprovozní ověření možnosti recyklace nutrientů z odpadní vody z chovu prasat ve formě struvitu Ondřej Lhotský a, Eva Sýkorová b, Tereza Hudcová a, Michal.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Poloprovozní ověření možnosti recyklace nutrientů z odpadní vody z chovu prasat ve formě struvitu Ondřej Lhotský a, Eva Sýkorová b, Tereza Hudcová a, Michal."— Transkript prezentace:

1 Poloprovozní ověření možnosti recyklace nutrientů z odpadní vody z chovu prasat ve formě struvitu Ondřej Lhotský a, Eva Sýkorová b, Tereza Hudcová a, Michal Šereš a a DEKONTA, a.s. Dretovice 109, Stehelčeves 273 42, Czech Republic, lhotsky@dekonta.czlhotsky@dekonta.cz b VŠCHT, Praha

2 Úvod Minerál struvit Hexahydrát fosforečnanu hořečnatoamonného (NH 4 MgPO 4 x6H 2 O) Minerál organického původu Vznik v odpadních vodách s vysokým obsahem nutrientů Problémy na čistírnách odpadních vod Výskyt i ve formě močových kamenů Možnost využití jako hnojiva: - nízká rozpustnost, snížení výplachu živin - dle dostupné literatury účinnější než většina konvenčních hnojiv

3 Úvod Srážení struvitu Srážení struvitu z OV je nově se prosazujících postup umožňující snížení zatížení vod nutrienty a současně jejich recyklaci Ke srážení struvitu dochází ve vodách s vyššími koncentracemi hořčíku, fosforu a amoniakálního dusíku za alkalického pH Rovnice vzniku struvitu A : Mg 2+ +NH 4 + +H 2 PO 4 - +6H 2 O↔2H + + MgNH 4 PO 4.6H 2 O A - Babić-Ivancić, V., Kontrec, J., Kralj, D., Brecević, L. Precipitation Diagrams of Struvite and Dissolution Kinetics of Different Struvite Morphologies. Croatica Chemica Acta 75, 2002, 89 ‑ 106

4 Úvod Testované odpadní vody (OV) Testy provedeny z OV z chovu prasat obsahují vysoké koncentrace nutrientů v současné době nejčastěji přímo aplikovány na pole přímá aplikace způsobuje řadu nepříznivých dopadů, především B : acidifikace půd mobilizace fosforu vedoucí k eutrofizaci Efektivní řešení nakládání s OV z chovu prasat představuje anaerobní digesce C pro malé producenty OV není výhodná (vysoké investiční náklady, malá množství produkovaných OV Alternativní řešení pro malé producenty OV – srážení struvitu přídavky zdroje Mg a probubláváním (stripování CO 2 z vod a nárůst jejich pH) B - DEPARTMENT OF AGRICULTURE, FISHERIES AND FORESTRY, QUEENSLAND GOVERNMENT (2009): Managing Effluent and Sludge Application. C- HOLM-NIELSEN J.B, AL SEADI T. OLESKOWICZ-POPIEL P. (2009): The future of anaerobic digestion and biogas utilization. Bioresource Technology, 100: 5478–5484

5 Materiál a metody Poloprovozní X Laboratorní testy Poloprovozní testy Provedeny přímo na lokalitě Vsádkově: Objemy od 200 do 400 L Dávkování roztoku MgCl 2 podle orientačního stanovení P ortho V reaktoru (B) probubláváno po 24 h Průtok vzduchu cca 310 l/min. Následně filtrace přes slámový filtr (C) Laboratorní testy S OV ze zásobní nádoby A Vsádkově 0,8 L Ve 3 opakováních na koagulační lavici Zachovány stejné poměry Mg:P jako u poloprovozních testů a stejná doba probublávání Bez testování filtrace

6 Materiál a metody Sledované parametry Sledované fyzikálně-chemické parametry: v průběhu testů průběžně sledováno: pH, konc. O 2 navíc v reaktoru sledována: elektrolytická konduktivita, ORP a teplota Vzorky OV byly odebírány: Před testem ze zásobní nádrže po testu přímo z reaktoru (či z kádinek v případě laboratorních testů) po testu a filtraci přes slámový filtr Úprava vodných vzorků před stanovením (mimo CHSK Cr a NL S ) centrifugací sledované parametry: P ortho ; N amon ; Mg ; Cl - ; CHSK Cr ; Ca ; NL s Centrifugací získaná sraženina usušena a dále analyzována: mikroskopická analýza, rentgenová difraktometrie (zjištění přítomných krystalických fází), odhad podílu struvitu (rozpouštění sraženiny)

7 Výsledky Přehled provedených testů Test No.: 12345 Objem vsádky(L)200275400 P ortho orientačně(mg/L)500120150300150 Přidaný roztok MgCl 2 (ml/L OV)1.00.730.625 X Poměr Mg:P 1.38 (0.78) 4.41 (2.89) 4.32 (3.08) 1.95 (1.55) 2.38 Tabulka shrnující informace o provedených testech PorthoNamonMgCl - CHSK Cr CaNL s KonduktivitapH mg/l mS/m - TEST 172316981437092 6881241 52412 2207,46 TEST 22112 204154x6 4811513 12515 1407,71 TEST 32212 325172926 196178x15 5207,87 TEST 46702 2982624310 304773 21013 5007,66 TEST 53672 193176x9 59880x15 7507,78 Tabulka shrnující informace o parametrech vstupních OV - patrná je značná proměnlivost kvality OV - konc. Portho od 211 do 723 mg/l - konc. Namon od 1698 do 2325 mg/l - vysoké vstupní koncentrace Mg od 143 do 262 mg/l

8 Výsledky pH a koncentrace O 2 pH vstupní OV okolo 7,5 až 8 probubláváním postupný nárůst na konečné hodnoty okolo 8,9 až 9,1 konc. O 2 ve vstupní OV nulová, s probubláváním postupný nárůst, následně opětovný pokles až na 0 a následně opětovný nárůst u konc. O 2 sledován totožný trend jak v poloprovozním reaktoru, tak v laboratoři Je za tento fenomén zodpovědná vysoká mikrobiální aktivita? Provedení dodatečného testu

9 Výsledky Ověření mikrobiální aktivity v průběhu testu Dodatečný test ověření, že fenomén klesající koncentrace O2 je způsoben extrémně vysokou mikrobiální aktivitou Test proveden s OV z chovu prasat ve 3 opakováních v laboratoři, v průběhu probublávání průběžně odebírány vzorky pro mikrobiologická a chemická stanovení Vedle fyzikálně-chemických parametrů sledováno BSK 5, CHSK Cr a PLFA PLFA (Phospholipid Fatty-acid Analysis) – dle koncentrací různých fosfolipidových mastných kyselin a jejich poměrů umožňuje provést odhad zastoupení několika skupin mikroorganismů

10 Výsledky Ověření mikrobiální aktivity v průběhu testu ← Vývoj koncentrací PLFA reprezentujících bakteriální osídlení (bacteria) a celkovou mikrobiální biomasu (total microbial biomas) spolu s vývojem konc. O 2 ve vzorcích odebíraných v průběhu probublávání OV ↓Vývoj BSK 5, CHSK Cr spolu s vývojem konc. O 2 ve vzorcích odebíraných v průběhu probublávání OV Výsledky ukazují, že v době, kdy došlo k poklesu koncentrací rozpuštěného O 2 došlo k významnému nárůstu mikrobiální biomasy, který se posléze projevil také na významném poklesu koncentrací BSK 5 a CHSK Cr Lze tedy předpokládat, že pokles koncentrací O 2 byl skutečně způsoben extrémně vysokou aktivitou aerobních bakterií

11 Výsledky Teplota, Elektrolytická konduktivita a ORP Tyto parametry měřeny pouze v pilotním reaktoru Teplota dána provedením testů v letním období Elektrolytická konduktivita setrvale klesala ORP narůstalo, ovšem i přes dlouhodobé probublávání vzduchem zůstávalo v záporné oblasti

12 Výsledky Kvalita výstupní OV z reaktoru po filtraci ParametrMin. účinnostMax. účinnost P ortho 63 %96 % N amon 22 %79 % CHSK Cr 40 %65 % NL s 32 %63 % Minimální a maximální účinnosti odstranění jednotlivých parametrů při provedených testech v poloprovozním reaktoru po filtraci přes slámový filtr jsou shrnuty v tabulce V případě Mg při testech 2 a 3 došlo k nárůstu jeho koncentrace oproti vstupní OV Tabulka ukazuje v absolutních číslech koncentrace složek struvitu v přečištěné OV a rozdíly koncentrací od vstupní OV PorthoNamonMgCl - CHSK Cr CaNL s mg/l TEST 13293111412801720x1172 Rozdíl od vstupu69176729-571968x352 TEST 278116021610703260431150 Rozdíl od vstupu1331044-62x3221x1975 TEST 3 7911202221110 3876 37,7x Rozdíl od vstupu1421205-50-1018 2320 xx TEST 4 106479192454 3654 x3020 Rozdíl od vstupu564181970-411 6650 x190 TEST 5 64479192454 4921 x3020 Rozdíl od vstupu303181970-411 6790 x190

13 Výsledky Kompostování Po provedení testů byl obsah slámového filtru kompostován spolu s přídavkem malého množství tzv. zeleného substrátu a dřevní štěpky. V průběhu procesu kompostování došlo k hygienizaci připraveného kompostu, což potvrdily mikrobiologické analýzy. Výsledný kompost nesplňuje některé parametry požadované pro rekultivační komposty. Je ovšem použitelný v místě svého vzniku a jelikož vykazuje vysoké koncentrace pomalu uvolnitelného fosforu a vysoký poměr C:N jedná se o kvalitní hnojivo.

14 Provedené testy potvrdily, že s využitím dávkování zdroje Mg a probublávání je možné odstranit část nutrientů ve formě struvitu z odpadních vod z chovu prasat Probublávání OV vede rovněž k nastartování intenzivní mikrobiální degradace přítomného organického znečištění a částečnému stripování amoniakálního dusíku Závěr Přečištěné vody jsou prosté zápachu a světle hnědé barvy Slámový filtr byl efektivní v odstraňování nerozpuštěných látek včetně struvitu a kompostováním jeho obsahu byl získán kvalitní kompost obohacený o struvit

15 Poděkování Děkujeme Technologické agentuře České republiky za finanční podporu, která umožnila provést popsané poloprovozní experimenty. Finanční podpora byla poskytnuta v rámci programu Alfa projektu Bioclean - Systém biotechnologického čistění odpadních vod v zemědělství a jejich recyklace TA01020573. Děkuji za pozornost. Michal Šereš Dekonta, a.s. michal.seres@dekonta.cz


Stáhnout ppt "Poloprovozní ověření možnosti recyklace nutrientů z odpadní vody z chovu prasat ve formě struvitu Ondřej Lhotský a, Eva Sýkorová b, Tereza Hudcová a, Michal."

Podobné prezentace


Reklamy Google