Tato diplomová práce se zabývá odstraňováním sloučenin dusíku a organických látek ze syntetické odpadní vody za použití čistých bakteriálních kultur, které byly imobilizovány v polyvinylalkoholovém nosiči čočkovitého tvaru. Cílem této práce bylo potvrzení funkčnosti procesu, studium vlivů některých významných parametrů na nitrifikaci a denitrifikaci a nalezení vhodného režimu pro provoz semikontinuálního reaktoru se směsí nitrifikačních a denitrifikačních imobilizovaných organismů.
Nejprve byla sledována samostatná denitrifikace, především její rychlost a průběh. Zkoumán byl vliv druhu substrátu a počáteční koncentrace dusičnanového dusíku, vliv teploty a také rychlost denitrifikace při konstantním poměru F/M. Denitrifikace dosahovala vysokých rychlostí při všech testovaných počátečních koncentracích… dusičnanového dusíku (200, 500 i 800 mg•l1), denitrifikační rychlosti se při použití různých substrátů (etanol, glukóza, acetát) lišily maximálně o 20 %. V intervalu 11 35 °C se s rostoucí teplotou denitrifikační rychlost zvyšovala. Tato rychlost rostla i s rostoucí počáteční koncentrací dusičnanového dusíku při konstantním F/M.
Rychlost nitrifikace byla měřena při počátečních koncentracích 50, 100, 200 a 500 mg•l1 amoniakálního dusíku, zkoumán byl též vliv přítomnosti snadno rozložitelných organických látek (glukóza, etanol) na nitrifikaci a míra jejich odstraňování v průběhu nitrifikace. Nejvyšších rychlostí nitrifikace bylo dosaženo při počáteční koncentraci 100 a 200 mg•l1. Účinnost odstranění CHSK nepřekročila 20 %.
Semikontinuální reaktor byl provozován ve dvou variantách s různými hmotnostními poměry nitrifikačních a denitrifikačních čoček. Optimální frekvenci střídání jednotlivých fází cyklu, která by dlouhodobě zaručovala přijatelné odtokové koncentrace sloučenin dusíku i organických látek, se však dosud nepodařilo nalézt.
ANNOTATION
This diploma thesis deals with removing of organic and nitrogen compounds from synthetic wastewater using pure bacterial cultures immobilized in lens-shaped polyvinylalcohol matrix. The aims of this work were to confirm functionality of the process, to study influence of important parameters on processes of nitrification and denitrification and to determine suitable operation mode of semicontinuous reactor filled by a mixture of nitrifying and denitrifying immobilized organisms.
Firstly, separated process of denitrification was studied, including nitrate reduction rate. The influence of kind of external organic substrate and initial nitrate-nitrogen concentration were examined as well as temperature effect and nitrate reduction rate during constant F/M ratio. High nitrate reduction rates were observed… at all tested initial concentrations of nitratenitrogen (200, 500 and 800 mg•l1). Nitrate reduction rates obtained using different substrates (ethanol, glucose, acetate) did not vary more then by 20 %. Nitrate reduction rate rose with temperature between 11 and 35 °C. This rate also increased with initial nitratenitrogen concentration, maintaining F/M ratio constant.
Nitrification rate was measured for initial concentrations of ammonia-nitrogen of 50, 100, 200 and 500 mg•l1. The influence of easily biodegradable organic compounds (ethanol and glucose) presence and theirs removal during nitrification were investigated. The highest nitrification activity was obtained at an ammonia-nitrogen initial concentration of 100 and 200 mg•l1. The COD removal efficiency did not get over 20 %.
Sequencing batch reactor was operated in two model variants, each one with different ratio of nitrifying and denitrifying lenses. But the optimal frequency of phase changing, which would provide sustainable and sufficient effluent concentration of nitrogen and COD, has not been found yet.
The printed version of the thesis is available at the department where the thesis was produced. Defence protocol and reviews are available at UCT Prague archive.
