View
8
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
DTU AQUATemadag – Rensningsteknikker – Silkeborg 22.1.2009
Brug af brintperoxid i opdrætsanlæg
Erik Arvin, ProfessorMartin Møller, Cand.Scient.Techn.
Lars-Flemming Pedersen, PhD stud.H2O2
DTU AQUATemadag – Rensningsteknikker – Silkeborg 22.1.2009
BaggrundBrintperoxid (BP) er et lovende desinfektionsmiddel til brug i aquakulturanlæg – bl.a. mod fiskedræber (Ich)
Dokumentation af virkning i:”Optimering af behandlingseffekter i akvakultur”. DMU Rap. 659. 2008
Klar desinfektionseffekt med 10 mg BP/l i 4 timer
Effekt afhængig af dosis: tid*koncentration
Behov for mere viden om BP henfald og negativ virkning på biofiltre
DTU AQUATemadag – Rensningsteknikker – Silkeborg 22.1.2009
Formål
Bestemme kinetik (koncentration vs. tid) for brintperoxid (BP) i fiskekar og biofiltre
Bestemme effekt af BP i biofiltre på ammonium- og nitritomsætningen
DTU AQUATemadag – Rensningsteknikker – Silkeborg 22.1.2009
DTU AQUA forsøgsanlæg
DTU-ABiofilter: BIO-BLOKTotal volumen: 0,36 m3
DTU-B:BIOBLOK filterBioMedia filterTotal volumen: 2 m3
DTU AQUATemadag – Rensningsteknikker – Silkeborg 22.1.2009
DTU AQUA forsøgsanlæg
DTU AQUATemadag – Rensningsteknikker – Silkeborg 22.1.2009
DTU AQUA pilot plant
DTU AQUATemadag – Rensningsteknikker – Silkeborg 22.1.2009
BIOMAR pilotanlægTotalvolumen: 35 m3
Udstyret med:BiofilterUV enhedTromlefilter
DTU AQUATemadag – Rensningsteknikker – Silkeborg 22.1.2009
BP påvirkning af biofiltre
Batchforsøg med tilsætning af BP i:
EnkeltdosisGentagen dosisVarierende initialkonc.
Måling af NH4+, NO2
-, og COD
DTU AQUATemadag – Rensningsteknikker – Silkeborg 22.1.2009
H2O2 henfald i vand fra DTU-A anlæg
DTU AQUATemadag – Rensningsteknikker – Silkeborg 22.1.2009
y = 0,1623xR² = 0,9601
0,02,04,06,08,0
10,012,014,016,018,0
0 20 40 60 80 100 120
H2O
2D
egra
d. ra
te (m
g l-1
h-1 )
COD (mg O2 l-1)
H2O2 henfald i vand fra DTU-A anlæg
H2O2 nedbrydningshastighed (mg/l/min)
DTU AQUATemadag – Rensningsteknikker – Silkeborg 22.1.2009
H2O2 henfald i vand fra BIOMAR pilot anlæg
DTU AQUATemadag – Rensningsteknikker – Silkeborg 22.1.2009
COD conc. (mg O2 l-1)
CFU l-1 CFU mg-1 COD
DTU-A 85 7.8×107 9.1×105
BioMar 30 1.5×107 4.9×105
Ratio DTU-A: BioMar
~3 ~5 ~ 1,9
COD og mikroorganismer i DTU-A og BIOMAR anlæg
DTU AQUATemadag – Rensningsteknikker – Silkeborg 22.1.2009
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
0 50 100 150 200 250 300
H2O
2 (m
g l-1
)
Time (minutes)
DTU-A DTU-B
H2O2 henfald i biofilter fra DTU-A og DTU-B anlæg
Enkeltdosis exp.
DTU AQUATemadag – Rensningsteknikker – Silkeborg 22.1.2009
DTU-A DTU-B unit
Exp. regression 22.06e-4.38 h 21.55e-0.86 h
R2 value 1.0 0.98
t1/2 (ln(2)/ke) 9.5 48.4 min
SSR 95 45 mg m-2 h-1
Biomass dw 272 33 mg
Biomass dw/m2 1090 100 mg m-2
H2O2 henfald i biofilter fra DTU-A og DTU-B anlæg
DTU AQUATemadag – Rensningsteknikker – Silkeborg 22.1.2009
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
NH
4-N
(µg
l-1)
Time (minutes)
Hydrogen Peroxide Baseline
NH4 henfald i biofilter fra DTU-A anlæg
H2O2 dosis: 15 mg/l
DTU AQUATemadag – Rensningsteknikker – Silkeborg 22.1.2009
0
100
200
300
400
500
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
NO
2-N
(µg
l-1)
Time (minutes)
Hydrogen Peroxide Baseline
NO2 konc. i biofilter fra DTU-A anlæg
DTU AQUATemadag – Rensningsteknikker – Silkeborg 22.1.2009
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
0 50 100 150 200 250 300
H2O
2 (m
g l-1
)
Time (minutes)
Multibel dosis af H2O2 i biofilter fra DTU-A anlæg
DTU AQUATemadag – Rensningsteknikker – Silkeborg 22.1.2009
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
NH
4-N
(µg
l-1)
Time (minutes)
Multiple H2O2 doses Baseline
NH4 henfald i biofilter fra DTU-A anlæg
DTU AQUATemadag – Rensningsteknikker – Silkeborg 22.1.2009
0,0
100,0
200,0
300,0
400,0
500,0
600,0
0 50 100 150 200
NO
2-N
(µg
l-1)
Time (minutes)
Multiple H2O2 doses Baseline
NO2 konc. i biofilter fra DTU-A anlæg
DTU AQUATemadag – Rensningsteknikker – Silkeborg 22.1.2009
DTU AQUA forsøgsanlæg (DTU-B)
DTU AQUATemadag – Rensningsteknikker – Silkeborg 22.1.2009
BP’s effekt på nitrifikations-effektivitet ved gentagen dosering
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
Effic
ienc
y (%
)
Time (minutes)
Biomedia BioBlok
DTU-B anlæg.10-20 mg BP/l i ca. 4 timer
DTU AQUATemadag – Rensningsteknikker – Silkeborg 22.1.2009
Konklusioner
H2O2 henfalder eksponentielt i både fiskevand og i biofiltre
Henfaldshastigheden stiger med stigende COD i fiskevandet og stigende biomasse i biofiltre
Ammonium- og nitritomsætningen ændres kun lidt ved moderat enkeldosering af H2O2 (15 mg/l)
Ammonium- og nitritomsætningen påvirkes betydeligt af gentagen dosis af H2O2 (10-15 mg/l i 4 timer), især ved lave COD og ”tynd” biofilm i biofilter
Behov for resultater fra kommercielle anlæg
Recommended