search query: @keyword nitrification / total: 9
reference: 3 / 9
| Author: | Rantanen, Pirjo |
| Title: | Biologinen typen- ja fosforinpoisto jätevesistä - Nitrifikaation tehostaminen vapaasti kelluvilla kantoainekappaleilla |
| Biological nitrogen and phosphorus removal from wastewaters - Enhanching nitrification with free-swimming carriers | |
| Publication type: | Licentiate thesis |
| Publication year: | 2010 |
| Pages: | 105 Language: fin |
| Department/School: | Yhdyskunta- ja ympäristötekniikan laitos |
| Main subject: | Vesihuoltotekniikka (Yhd-73) |
| Supervisor: | Vahala, Riku |
| Instructor: | |
| OEVS: | Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning CentreIn the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network. The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/ You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.
Logging on to the customer computers
Opening a thesis
Reading the thesis
Printing the thesis
|
| Location: | P1 Ark Aalto | Archive |
| Keywords: | wastewater treatment nutrient removal nitrogen removal nitrification biofilm process activated sludge biological phosphorus removal semitechnical scale jäteveden puhdistus ravinteidenpoisto typenpoisto nitrifikaatio biofilmiprosessi aktiivilieteprosessi biologinen fosforinpoisto puolitekninen mittakaava |
| Abstract (eng): | The enhancing of nitrification with free-swimming carriers was studied on this thesis. In the Literature part the prevailing theory of nitrification was reviewed, as well as biofilm processes and the research concerning biofilms and alternative biological processes to nitrification. In the Experimental part a process with biological nitrogen and phosphorus removal with a nitrifying biofilm was studied. The experiments were conducted in semi-technical scale. The following conclusions were made in the study: The nitrification rate of 1,3 gNO3-N m-2 d-1 is critical in dimensioning, and a higher rate probably cannot be used as the basis of dimensioning, because the maximal rate (2,0 gNO3-N m-2 d-1) cannot be utilized in practice. In a low temperature, e.g. 10 °C, the rate to be chosen would be 0,75 gNO3-N m-2 d-1 or lower. A process similar to the carrier line could be dimensioned to a smaller volume than the process based on bare activated sludge, if the basis of the dimensioning is the lowest temperature of the year following the melting of snow, as is common in Nordic countries. In these limiting conditions the higher nitrification potential of the carrier line became evident more clearly than in normal conditions. When the nitrification rates were compared to those reached by a hybrid process with a fixed carrier combined to activated sludge (Germain et al., 2007), 0,16-0,34 gNH4-N m-2 d-1 (8-9,2 °C) and 0,18-0,80 gNH4-N m-2 d-1 (14-19,5 °C), it can be noticed that the rates reached in this study were higher in respective temperatures. The concentration of dissolved oxygen could be used as a control parameter in a hybrid process. The nitrification in the carrier line was limited by the concentration dissolved oxygen half of the time and the concentration of ammonium half of the time. The optimal running parameters of the carrier line were depending on conditions: return sludge flow 100-150 %, nitrate recycle flow 115-150 %, anoxic recycle flow 110 % and the concentration of dissolved oxygen 3,0-7,5 mg l-1 according to a simplex optimization. All the online analysers needed monitoring with the laboratory analyses process samples. The following further studies arose from this thesis: What would be the minimal size of the carrier line year round at least as well as the activated sludge line? Fitting of a deterministic or other model to a process similar to the carrier line and verifying it. The A study of the temperature dependence of nitrification in a process similar to the carrier line. Studying the interactions between the biofilm and activated sludge considering the optimal: dimensioning of the process, the filling rate of the carrier and the required effective area as well as the( running conditions. The calculation of the sludge age in a process is similar to the carrier line sot, that it would be meaningful considering nitrification as well as the limiting sludge age, and which parameter it depends on. |
| Abstract (fin): | Tässä tutkimuksessa tutkittiin nitrifikaation tehostamista vapaasti kelluvien kantoainekappaleiden avulla. Kirjallisuusosassa perehdyttiin nitrifikaation vallitsevaan teoriaan, biofilmiprosesseihin ja niiden tutkimiseen sekä nitrifikaatiolle vaihtoehtoisiin biologisiin prosesseihin. Kokeellisessa osassa tutkittu prosessi oli aktiivilietteeseen sekä nitrifioivaan biofilmiin perustuva biologinen typen- ja fosforinpoistoprosessi. Kokeet suoritettiin puoliteknisen mittakaavan koelaitteistolla. Tutkimuksen perusteella tehtiin mm. seuraavia johtopäätöksiä: Prosessin mitoituksen kannalta nitrifikaationopeus 1,3 gNO3-N m-2 d-l on ratkaiseva, eikä suurempaa nopeutta todennäköisesti voida käyttää mitoituksen perustana, koska maksimaalista nopeutta (2,0 gNO3-N m-2 d-1) ei käytännössä voitaisi hyödyntää. Matalassa lämpötilassa, esimerkiksi 10 °C, valittaisiin nopeus 0,75 gNO3-N m-2 d-1 tai pienempi. Kantoainelinjan tyyppinen prosessi voidaan mitoittaa pienemmälle tilavuudelle kuin vapaan lietteen linjan tyyppinen, mikäli mitoituksen perusteena käytetään Pohjoismaissa tyypillistä lumen sulamisen seuraavaa vuoden matalinta jäteveden lämpötilaa. Näissä ääriolosuhteissa kantoainelinjan suurempi nitrifikaatiopotentiaali tuli esille selvemmin kuin normaaleissa ajo-olosuhteissa. Kantoainelinjan nitrifikaationopeuksia verratessa Germainin et at. (2007) kiinteään kantoaineeseen ja vapaaseen aktiivilietteeseen perustuvassa hybridiprosessissa saavutettuihin nopeuksiin, 0,16-0,34 gNH4-N m-2 d-1(8-9,2 °C) ja 0,18-0,80 gNH4-N m-2 d-1 (14-19,5 °C), voidaan todeta, että tässä tutkimuksessa saavutetut nopeudet ovat suurempia vastaavissa lämpötiloissa. Happipitoisuutta voitaisiin käyttää kantoainelinjan tyyppisen hybridiprosessin nitrifikaation säätösuureena. Kantoainelinjan nitrifikaatiota rajoitti hapen pitoisuus noin puolet koko koeajasta ja noin puolet ammoniumin pitoisuus. Kantoainelinjan optimaaliset ajoparametrit olivat simplex-optimoinnin tuloksena seuraavanlaisia: palautusvirtaama 100 - 150 %, nitraattikiertovirtaama 115 - 150 %, anoksikiertovirtaama 110 % ja aerobiosan happipitoisuus 3,0 - 7,5 mg l-1 olosuhteista riippuen. Kaikkien jatkuvatoimisten analysaattoreiden todettiin tarvitsevan tarkkailua prosessinäytteen laboratorioanalyysin avulla. Tutkimuksen tuloksia tulkittaessa nousi esille seuraavia jatkotutkimusehdotuksia: Kuinka pienellä aerobiosalla kantoainelinja olisi pystynyt nitrifioimaan ympäri vuoden vähintään yhtä hyvin kuin vapaan lietteen linja? Deterministisen tai muun mallin sovittaminen kantoainelinjan tyyppiselle hybridiprosessille ja mallin verifiointi. Kantoainelinjan tyyppisen prosessin nitrifikaation lämpötilariippuvuuden tarkastelu. Biofilmin ja vapaan aktiivilietteen välisten vuorovaikutusten selvittäminen prosessin optimaalisen mitoituksen, kantoaineen täyttöprosentin ja vaadittavan tehollisen pinta-alan sekä ajo-olosuhteiden kannalta. Kantoainelinjan tyyppisen prosessin lieteiän laskeminen niin, että se on nitrifikaation kannalta merkityksellinen ja mikä on rajoittava lieteikä sekä mistä se riippuu. |
| ED: | 2011-09-21 |
INSSI record number: 42780
+ add basket
INSSI