Ammonia Removal in Selected Aquaculture Water Reuse Biofilters
klik hier voor het engelse officiële onderzoek
Door:
Gary L. Rogers. University of Hawaii, Hawaii Institute of Marine Biology, PO Box 1346, Kaneohe, Hawaii 96744-1346, USA.
Stanley L. Klemetson. Department of Civil Engineering, Brigham Young University, Provo, Utah 84602, USA
Vier Bio filters met vaste film werden getest op verwijdering van ammoniak:
Roterende Biologische Contactor (RBC)
BiodrumRotator (een RBC gevuld met plastic ringen ipv schijven)
Druppelfilter/Tricklefilter
Anaerobe ondergedompelde filter (zuurstof arm)
Hiervoor werd gebruikt gemaakt van een gesimuleerde warmwatervis en kweekwatervoorraad voor ongewervelde dieren. Het filterontwerp kan worden bepaald op basis van de resultaten van de efficiënte voor de verwijdering van ammoniak over een breed bereik van hydraulische belastingen.
- De RBC gaf de beste verwijdering van ammoniak, meer dan 90%. Tot ongeveer 0.06 m3m-2 dagen <(1,2 gpd ft-2).
- De BiodrumRotatorverwijderde meer dan 80% van de ammoniak tot een hydraulische belasting van 0,05 m3 m -2 dagen-1 (0,9 gpd ft-z).
- Het Druppelfilterverwijderde 50% van de ammoniak bij een hydraulische belasting van 0.012 m 3 m-2 dagen-1 (0. 3 gpd ft-2).
Resultaten:
Er werd een aanzienlijke hoeveelheid data gegenereerd bij de analyse van verschillende waterkwaliteitsparameters die een beeld geven van de werking van de vier biofilters met synthetisch afvalwater. De influenttoestand van de biofilterstudie is samengevat in Tabel 4. De hydraulische belasting, ammoniakconcentraties, het zoutgehalte en de temperatuur werden gewijzigd door variaties in de influenttoestand. De RBC bood de beste behandeling wat betreft de verwijdering van ammoniak en BZC over het grootste bereik aan hydraulische belastingen. Hogere hardheidsniveaus waren te wijten aan testen bij zoutgehaltes van 5 en 20% zeewater en traden niet op omwille van problemen bij de bemonstering of analyse. Tabel 5 geeft gemiddelde concentraties van ammoniak, nitriet en nitraat gedurende de studie bij verschillende hydraulische belastingen. Opnieuw kan worden opgemerkt dat de RBC het beste presteerde voor verwijdering van ammoniak. De gegevens verzameld bij hogere zoutgehalten vertoonden lagere niveaus van ammoniak, gedeeltelijk als gevolg van inherente problemen in de analytische procedure (ammoniaksonde). De ondergedompelde filter presteerde goed als anaerobe denitrificatiefilter, zoals blijkt uit de zeer lage niveaus van nitraat in het effluent. Ammoniakverwijdering, nitriet -en nitraatproductie voor verschillende hydraulische belastingen zijn weergegeven in Tabel 6. Figuur 2 toont de relatie tussen ammoniakverwijdering en hydraulische belasting voor de drie biofilters die ammoniak verwijderden. Merk op dat de RBC meer dan 90% van de ammoniak verwijderde bij hydraulische belastingen tot 0,05 m 3 m -z dag -l (1,2 gpd ft-2). Het rendement van de BiodrumRotator met betrekking tot van ammoniakoxidatie daalt tot onder 90% bij 0,024 m3 mz dag - ~ (0,6 gpd ft-2).
De nitrificatie is het minst efficiënt bij de druppelfilter, de verwijdering van ammoniak bedraagt hier minder dan 50% bij hydraulische belastingen van meer dan 0,012 m 3 m -2 dag -l (0,3 gpd ft-2).
Wanneer we dit bekijken vanuit het standpunt van de verwijdering, lijkt de RBC het beste proces, aangezien hier hoge verwijderingsniveaus worden vastgesteld bij een breed scala aan hydraulische belastingen. Figuur 3 toont de niveaus van niet-geïoniseerde ammoniakconcentratie voor de vier biofilters bij uiteenlopende hydraulische belastingen. De gegevens zijn gestandaardiseerd voor warmwater-aquacultuur. Er werd aangenomen dat in alle gevallen de watertemperatuur en pH respectievelijk 30°C en 8 waren. De resultaten tonen aan dat de RBC voldoende waterkwaliteit zou bieden voor warmwater-aquacultuur (minder dan 0,02 mg niet-geïoniseerde ammoniak per liter - ~) bij hydraulische 
belastingssnelheden tot 0-04 mam -2 dagen - ~ (1-2 gpd ft-2). De BiodrumRotator kan worden gebruikt tot een hydraulische belasting van 0,016 m 3 m -z dag -1 (0.4 gpd ft-2). De andere processen hielden geen ammoniakconcentraties aan onder de 0,02 mg-liter, zoals vereist is voor warmwater-aquacultuur.
- L. Rogers, S. L. Klemetson
Alle tests werden uitgevoerd in een EPA-gecertificeerd laboratorium volgens Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (Standaardmethoden voor het Onderzoek van Water en Afvalwater, APHA, 1976).
