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Wissenschaftliche Fakten zum BioDrumRotator

  • 04 / 11 / 2021 0
Wissenschaftliche Fakten zum BioDrumRotator

Ammoniakentfernung in ausgewählten Aquakultur-Wasserwiederverwendungs-Biofiltern

Klicken Sie hier für die englische offizielle Anfrage


Durch:
Gary L. Rogers. University of Hawaii, Hawaii Institute of Marine Biology, PO Box 1346, Kaneohe, Hawaii 96744-1346, USA.
Stanley L. Klemetson. Fakultät für Bauingenieurwesen, Brigham Young University, Provo, Utah 84602, USA

Vier Festfilm-Biofilter wurden auf die Entfernung von Ammoniak getestet:
Rotary Biologischer Kontaktor (RBC)
BiodrumRotator (ein RBC gefüllt mit Plastikringen anstelle von Scheiben)
Tropffilter/Rieselfilter
Anaerober Tauchfilter (niedriger Sauerstoffgehalt)

Dazu wurde eine simulierte Warmwasser-Fisch- und Brutwasserversorgung für Wirbellose verwendet. Die Filterauslegung kann basierend auf den Ergebnissen der Ammoniakentfernungseffizienz über einen weiten Bereich von hydraulischen Belastungen bestimmt werden.

Die RBC ergab die beste Entfernung von Ammoniak, über 90%. Bis zu etwa 0,06 m3m-2 Tage <(1.2 gpd ft-2).
Der BiodrumRotator entfernte mehr als 80 % des Ammoniaks bis zu einer hydraulischen Last von 0,05 m3 m –2 Tage –1 (0,9 gpd ft-z).
Der Tröpfchenfilter entfernte 50 % des Ammoniaks bei einer hydraulischen Belastung von 0,012 m 3 m – 2 Tage – 1 (0,3 gpd ft –2).

Ergebnisse:

 

Durch die Analyse verschiedener Wasserqualitätsparameter, die die Funktionsweise der vier Biofilter mit synthetischem Abwasser widerspiegeln, wurde eine erhebliche Datenmenge generiert. Der Zulaufzustand der Biofilterstudie ist in Tabelle 4 zusammengefasst. Die hydraulische Belastung, die Ammoniakkonzentrationen, der Salzgehalt und die Temperatur wurden durch Variationen im Zulaufzustand verändert.

Das RBC bot die beste Behandlung für die Entfernung von Ammoniak und BZC überdie unterschiedlichsten hydraulischen Belastungen. Höhere Härtegrade waren auf Tests bei 5 und 20 % Meerwassersalzgehalt zurückzuführen und traten nicht aufgrund von Probenahme- oder Analyseproblemen auf. Tabelle 5 gibt die durchschnittlichen Konzentrationen von Ammoniak, Nitrit und Nitrat während der Studie bei verschiedenen hydraulischen Belastungen an.

Auch hier kann festgestellt werden, dass die RBC bei der Ammoniakentfernung am besten abschnitten. Die bei höheren Salzgehalten gesammelten Daten zeigten niedrigere Ammoniakwerte, teilweise aufgrund inhärenter Probleme beim Analyseverfahren (Ammoniaksonde). Der eingetauchte Filter funktionierte gut als anaerober Denitrifikationsfilter, was durch die sehr niedrigen Nitratgehalte im Abwasser belegt wird. Die Ammoniakentfernung, Nitrit- und Nitratproduktion für verschiedene hydraulische Belastungen sind in Tabelle 6 dargestellt. Abbildung 2 zeigt die Beziehung zwischen der Ammoniakentfernung und der hydraulischen Belastung für die drei Biofilter, die Ammoniak entfernt haben. Beachten Sie, dass das RBC mehr als 90% des Ammoniaks bei hydraulischen Belastungen von bis zu 0,05 m 3 m -z Tag -l (1,2 gpd ft-2) entfernte. Die Effizienz des BiodrumRotators in Bezug auf die Ammoniakoxidation sinkt unter 90% bei 0,024 m3 mz Tag - ~ (0,6 gpd ft-2).

Am Rieselfilter ist die Nitrifikation am wenigsten effizient, die Ammoniakentfernung liegt hier bei weniger als 50 % bei hydraulischen Belastungen von mehr als 0,012 m 3 m -2 Tag -l (0,3 gpd ft-2).

Aus Sicht des Abtrags scheint das RBC das beste Verfahren zu sein, da hier hohe Abtragsgrade bei einem breiten hydraulischen Belastungsbereich beobachtet werden. Abbildung 3 zeigt die Konzentrationen von nichtionisiertem Ammoniak für die vier Biofilter bei verschiedenen hydraulischen Belastungen. Die Daten sind für Warmwasser-Aquakultur standardisiert. Es wurde angenommen, dass in allen Fällen die Wassertemperatur und der pH-Wert 30°C bzw. 8 betrugen. Die Ergebnisse zeigen, dass das RBC eine ausreichende Wasserqualität für die Warmwasser-Aquakultur (weniger als 0,02 mg nichtionisiertes Ammoniak pro Liter - ~) bei hydraulischen
Belastungsraten bis 0-04 mam -2 Tage - ~ (1-2 gpd ft-2). Der BiodrumRotator kann bis zu einer hydraulischen Belastung von 0,016 m 3 m -z Tag -1 (0,4 gpd ft-2) eingesetzt werden. Die anderen Verfahren hielten die Ammoniakkonzentrationen nicht unter 0,02 mg-Liter, wie es für die Warmwasser-Aquakultur erforderlich ist.

L. Rogers, S. L. Klemetson

Alle Tests wurden in einem EPA-zertifizierten Labor nach Standardmethoden zur Untersuchung von Wasser und Abwasser durchgeführt.

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