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 , Czech Republic, 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 H 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.: Objem vsádky(L) P ortho orientačně(mg/L) Přidaný roztok MgCl 2 (ml/L OV) 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 ,46 TEST x ,71 TEST x ,87 TEST ,66 TEST x x ,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 x1172 Rozdíl od vstupu x352 TEST Rozdíl od vstupu x3221x1975 TEST ,7x Rozdíl od vstupu xx TEST x3020 Rozdíl od vstupu x190 TEST x3020 Rozdíl od vstupu 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 TA Děkuji za pozornost. Michal Šereš Dekonta, a.s.


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