Cykl azotowy, Akwarium
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
SPRAWOZDANIEZEKSPLOATACJI
ANALIZALABORATORYJNA&TECHNIKAPOMIARÓWCIĄGŁYCH
ZWIĄZKIBIOGENNE
ZWIĄZKIAZOTU
Azot
organiczny
(N
org
)
Azot
ogólny
Kjeldahla
(TKN)
Azot
amonowy
(NH
4
N)
Azotogólny
(TN)
Azot
azotanowy
(NO
3
N)
Azotogólny
nieorganiczny
(N
norg
)
Azot
azotynowy
(NO
2
N)
Parametryazotu:
nitryfikacja,denitryfikacjaitd.
Niezwykleistotnąrolęwprocesieoczyszczaniaściekówodgrywaelimina
cjazwiązkówazotu.Abyzachowaćustawowodopuszczalnestężeniena
odpływie,należyoptymalniekierowaćnitryfikacjąidenitryfikacją.Dlatego
też,nieodzownestajesięprowadzenieanalizy,ponieważtylkoceloweikom
pleksowepomiaryposzczególnychparametrówazotupozwolązachować
ciągłąistabilną,acozatymidzieekonomicznąeksploatacjęoczyszczalni.
Najbardziejefektywnajestkombinacjaanalizylaboratoryjnej(testykuwe
towe)itechnikipomiarówciągłych(czujnikionline)nasensowniewyzna
czonychstanowiskachpomiarowychwprocesieoczyszczaniaściekóworazw
jegofaziekońcowej.
Autorka:
PetraPütz
Inż.chemii
Zastosowanieproduktów
laboratoryjnychHACHLANGE
2
AZOT_UWARUNKOWANIA
Oczyszczanieścieków:eliminacjaazotu
Uwarunkowaniaprawne
Związkiazotumajązróżnicowanywpływ
nazbiornikiwodne:
£
N
org
–silniepochłaniającytlen
£
NH
4
+
–pochłaniającytlen,
przypH>8trującydlaryb
£
NO
3
–działanieeutrofizujące
£
NO
2
–silnietrującydlaryb
Eliminacjaazotu
Dopływmiejskiejoczyszczalniścieków
zawieragłównieazotorganiczny(mocz
nik,białkaitp.)orazazotamonowy.
Wzajemnystosunekobuparametrów
jestuzależnionym.in.oddługościsieci
kanalizacyjnej,ponieważtamrozpo
czynasięprzemianaN
org
wNH
4
N.W
oczyszczalniściekówkontynuowanajest
amonifikacja,powodując,żenadopływie
osadnikaazotwystępujejużgłówniew
postaciNH
4
N.
Rys.1:Optymalnedlakontrolibilansuorazmoni
torowaniaodpływu–testykuwetoweLATONdo
ustalaniazawartościazotuogólnego(TN)
Dlategoteżściekiodprowadzanedo
zbiornikówwodnychniemogązawierać
związkówazotowychostężeniuprze
kraczającymnormyustawowe.Zgodnie
zdyrektywąUEwsprawieoczyszczania
ściekówkomunalnych(91/271/EWG)
wartośćdopuszczalnato15mg/lTN
lub10mg/lTN(wzależnościodwiel
kościoczyszczalni)alboprocentowa
redukcjarzędu70–80%względem
dopływuoczyszczalni.Wposzczegól
nychkrajachczłonkowskichzreguły
stawianesądodatkowewymagania:
WNiemczechobowiązująnaprzykład
wartościminimalnezgodniezRamowym
RozporządzeniemWodnymdlaparame
trówNH
4
NorazN
norg
.Pozatymsuma
nieorganicznychzwiązkówazotujest
branapoduwagęprzyuiszczaniuopłaty
zaodprowadzanieścieków.
Rys.2:SpektrofotometrDR2800doprecyzyjnej
analizytestówkuwetowychLANGE,np.analizy
azotu
£
Nitryfikacja
Wwynikubiologicznegoprocesu
oczyszczaniaściekównastępujeprze
kształcenieNH
4
Nprzywspółudziale
tlenudopostaciNO
2
N,anastępnie
NO
3
N.Jednakmikroorganizmyodpo
wiedzialnezanitryfikację(bakterieNitro
somonasiNitrobacter)sąnadzwyczaj
wrażliwe.Wymagająonemożliwestałych
temperatur(niemniejniż12°C),właści
wegostosunkuC:N:Porazdostarczenia
odpowiedniejilościtlenu.Czasreakcji
osadupowinienbyćdostosowanydo
powolnegorozwojubakteriinitryfikacyj
nych.Wprzypadkuprzerwanianitryfi
kacjimusiupłynąćznowukilkadni,nim
processięustabilizuje.
Nitryfikacja(tlenowa)
Denitryfikacja(beztlenowa)
Organicznezwiązkiazotu
(mocznik,białkaitp.)
AzotazotanowyNO
3
N
Hydroliza
iamonifikacja
Reduktazaazotanowa
tlen
AzotamonowyNH
4
N
AzotazotynowyNO
2
N
Rys.3:NITRATAXscdociągłejkontroliazotu
azotanowegoisterowanianitryfikacją
Nitrosomonas
+tlen
Reduktazaazotynowa
tlen
AzotazotynowyNO
2
N
NO,N
2
O
Nitrobacter
+tlen
ReduktazaNO,N
2
O
tlen
AzotazotanowyNO
3
N
AzotcząsteczkowyN
2
n
Rys.4:Procesyrozkładupodczaseliminacjiazotu
www.hachlange.pl
3
Tabela1:Przeglądposzczególnychparametrówazotuzmożliwościamioznaczenia
Związkiazotu
Wzór
Przygotowaniepróbek Testykuwetowe Aparaturaprocesowa Punktypomiarowe,znaczenie
Azotorganiczny
N
org
Homogenizacja,
roztwarzanie
Dopływoczyszczalni;wprocesieoczysz
czaniaściekówzostajeprzekształconyw
NH
4
N
Azotamonowy
NH
4
N
Filtrowanie
LCK302
LCK303
LCK304
LCK305
NH4Dsc
AMTAXsc
Dopływoczyszczalni,zbiornikzosadem
czynnym,odpływoczyszczalni;sterowa
nienitryfikacją/denitryfikacją,kontrola
zgodnościznormami
Azotazotanowy
NO
3
N
Filtrowanie
LCK339
LCK340
Sondy
NITRATAXsc
Napowietrzanie,odpływoczyszczalni;
sterowanienitryfikacją/denitryfikacją,
kontrolazgodnościznormami
Azotazotynowy
NO
2
N
Filtrowanie
LCK341
LCK342
LCK541
Napowietrzanie,odpływoczyszczalni;
względnieniestabilnyproduktprzejścio
wypodczasnitryfikacji/denitryfikacji,
kontrolazgodnościznormami
Azotnieorganiczny
(=NH
4
N+NO
3
N+
NO
2
N)
N
norg
(wustawiebardzo
częstomylnie
określanyjako
N
ogólny
lubN
całkowity
)
Filtrowanie
LCK302/303/
304/305+
LCK339/340+
LCK341/342/541
Odpływoczyszczalni;kontrolazgodności
znormami,parametristotnydlanalicza
niaopłat
AzotKjeldahl'a
=N
org
+NH
4
N
TKN
Homogenizacja,
roztwarzanie
Dopływoczyszczalni;kontrolabilansu
Dopływoczyszczalni,odpływoczyszczal
ni;kontrolabilansu,kontrolazgodnościz
normamiUE
Ważne:Podczasanalizyścieków,stężeniazawszesąprzeliczanenazawartośćazotu!WynikjestwięcwyrażonyjakoxxN
(przeliczniki:NH
4
N×1,3=NH
4
+
/NO
3
N×4,4=NO
3
/NO
2
N×3,3=NO
2
).
TN
Homogenizacja,
roztwarzanie
LCK138,LCK238,
LCK338
£
Denitryfikacja
Wwarunkachbeztlenowychnastępuje
przetworzenieNO
3
Nwproduktyprzej
ścioweNO
2
NiNO/N
2
O,anastępnie
wazotelementarny.Denitryfikacjajest
przeprowadzanaprzed(poprzedzająca),
lubpodczas(równoczesna)albopo
zakończeniuoczyszczaniabiologicznego
(dodatkowa,rzadko).
Wprocesietymniezwykleważnąrolę
odgrywaodpowiedniailośćłatworozkła
dającegosięwęgla.Niemożewystępo
waćrozpuszczonytlen.
Literatura
SprawozdanieHACHLANGE„Wła
ściwatechnikapomiarówciągłychdla
procesówredukcjiazotuifosforu”,
DOC043.60.30007.Feb08,luty2008.
SprawozdanieHACHLANGE„Opty
malneproporcjeskładnikówodżyw
czychwprocesieoczyszczania
ścieków”,DOC040.60.10005.Mar08,
marzec2008
DyrektywaUEzdnia21maja1991
dotyczącaoczyszczaniaścieków
komunalnych(91/271/EWG).
Rys.5:JonoselektywnasondaNH4Dsczinno
wacyjnątechnologiąCARTRICAL
®
umożliwiająca
stabilnąiciągłąkontrolęzawartościazotu
amonowego.
Azotogólny
(=N
org
+NH
4
N+
NO
3
N+NO
2
N)
AZOT_ANALIZAŚCIEKÓW
Eliminacjaazotu:bezpieczeństwo
eksploatacjidziękioptymalnejanalizie
Jedynieregularneicelowepomiary
poszczególnychparametrówazotumogą
zapewnićciągłośćdziałaniaorazkorzyst
newarunkiprocesueliminacjiazotu:
Onlinezczujnikamiprocesowymi
(NH
4
N,NO
3
N)iwlaboratoriumz
systememtestówkuwetowych
LANGE(NH
4
N,NO
3
N,NO
2
N,TN).
Wprzypadkuzmianwinstalacjilubprzy
zmiennymdopływiewymaganajestbar
dziejintensywnakontrola,gdyżmikro
organizmyprzystosowująsiębardzo
powolidonowychwarunków.Dotyczy
togłówniebardzowrażliwychbakterii
nitryfikacyjnych.Musiupłynąćkilkadni,
abyzłożebiologiczneponowniesięusta
bilizowałoipowróciłodooptymalnego
przebieguprocesurozkładu.Podobna
sytuacjamożewystąpićwprzypadku
zakłóceńzmieniającychzłożebiologiczne
(spowodowanenagłymizmianamiilości
dopływu,toksycznymisubstancjami
itp.):nagłezmianydopływumogąbyć
przyczynąwypływaniamikroorganizmów
zezbiornikazosademczynnym,powo
dujączachwianieprocesunitryfikacjina
długiczas.
Stabilneibezpiecznezachowanienorm
odpływunajłatwiejwięcuzyskaćpoprzez
równomierneobciążaniesystemu
biologicznego.Dlategoteżniezwykle
ważnajestdokładna(analityczna)ocena
poszczególnychprocesówrozkładu
azotuumożliwiającaszybkierozpoznanie
niepożądanychwpływówpochodzących
zsiecikanalizacyjnej,albobędących
wynikiemobciążeniainstalacjilubproce
sutechnologicznego.Wówczasmożna
natychmiastpodjąćśrodkizapobiegaw
czeniedopuszczającdogwałtownego
zachwianiarównowagizłożabiologicz
nego.
Zuwaginazachowaniestabilnościproce
sównitryfikacjiidenitryfikacjiorazspeł
nieniewymogówokreślonychwoperacie
wodnoprawnym,skutecznymonitoring
związkówazotumakluczoweznaczeniedla
każdejoczyszczalniścieków.Doskonałym
narzędziemwkontrolistężeńtychzwiązków
bezwątpienia,copotwierdzająliczneopinie
Naszychklientów,sąurządzeniairozwią
zaniadostarczaneprzezHACHLANGE.Sku
tecznośćistabilnośćpomiarów,zapewniają
zarównoanalizatorzelektrodągazoczułą
AMTAXsc,jakibezodczynnikowesondy
NITRATAXplusscorazNH4Dztechnologią
CARTRICAL
®
.Dodatkowo,użytkownikma
możliwośćzmniejszeniarealnychkosztów
eksploatacjiwskalicałegoobiektu.”
Typowepunktypomiarowe
parametrówazotu
£
Dopływoczyszczalni:TN
£
Dopływzbiornikazosademczynnym:
TN,TKN,NH
4
N
£
Odpływdenitryfikacji:NH
4
N
£
Odpływnitryfikacji:NO
3
N,NO
2
N
£
Odpływoczyszczalni:TN,N
norg
(NH
4
N+NO
3
N+NO
2
N),NH
4
N
TN,N
norg
(NH
4
N+
NO
3
N+NO
2
N),NH
4
N
NH
4
N,
NO
3
N,NO
2
N
TN,TKN,
NH
4
N
WojciechPiechowski
Sales&ProjectManager
HACHLANGE
TN
Symboleniebezpieczeństwa
Produktżrący
(LCK339/340/138/238/338)
Produktszkodliwy
(LCK302/303/304/305)
Produktdrażniący
(LCK341/342)
HACH LANGE SP. ZO.O.
ul. Krakowska 119
PL-50-428 Wrocław
Tel. +48 801 022 442
Fax +48 717 174 088
info@hach-lange.pl
www.hach-lange.pl
Zamówienia: +48 71 717 40 89
Informacje: +48 80 102 24 42
Doradztwo: +48 71 717 40 87
Produktniebezpieczny
dlaśrodowiska
(LCK302/303/304/305)
Top 3 Germany´s most sustainable
Products and Services 2009
[ Pobierz całość w formacie PDF ]