专题文章
家禽加工设备中生物脱氮评估
乔治亚技术研究所研究了家禽加工设备中生物脱氮(BNR),尤其是对反弹能力以及效率的系统优化。在家禽加工厂需要有充足的废水处理能力来控制工业废水质量,如生化需氧量、悬浮固体、氨以及磷,根据亚特兰大乔治亚技术研究所土木与环境工程学院的Spyros G. Pavlostathis 和Malek G. Hajaya 博士在美国禽蛋协会赞助的最新研究的一项报告。
虽然硝化和反硝化结合可以有效地脱氮,但是有些很难理解的因子会阶段性导致系统受损或者脱氮不完全,他们解释。
氨是家禽加工废水的一种组分,在加工过的废水最后处理前需要高度去除。因为处理过的工业废水范围是为总氮建立的,不只是氨氮,因此脱氮将成为家禽加工厂较具压力的话题,尤其是那些与直接的废水清除有关的设备。本研究总的目标是在这些加工厂进行目标采样以及长期的小规模测试来系统地评估在家禽加工厂影响生物脱氮(BNR)效率的条件/参数。
在温暖(秋季)和寒冷(冬季)季节,用家禽加工废水处理厂收集的混合液体样本进行的硝化和反硝化试验证实了报告:低温对硝化比反硝化更有害。
在室温(22-24°C)下维持的小试规模的多阶段BNR系统一直用混合有三苯扎氯铵(BAC),一类四氨化合物(QACs)的家禽加工废水进行试验。在BAC浓度为5mg/L时脱氮效率开始变差,这是由于在未驯化系统中硝化作用受到严重抑制。但是,此系统在经过27天的操作后得到恢复,达到高脱氮效率,甚至在BAC饲喂浓度逐步增加至120mg/L时。当此系统在10°C下使用混有BAC的家禽加工废水操作时获得了同样的高脱氮效率。
BAC对微生物的驯化以及降解是BNR系统对混有BAC家禽加工废水成功操作的关键。在BAC使用之前、之间、之后批量试验表明BAC生物转化能力的形成以及对BAC抗性的获得,尤其是通过硝化剂,有助于硝化作用的恢复并带来高脱氮效率。
在每个BNR系统反应器中占主导的条件内考虑吸收、抑制以及抗性/生物转化时,使用为本研究开发的广泛的数学BNR模型模拟实验精确地描述了在BNR系统中BAC的效率和作用效果。吸收决定了BAC的抑制效果,而BAC生物转化和抗性决定了微生物区系接触BAC的程度。最后,如果通过形成BAC抗性以及生物转化能力不能完全去除,BAC的抑制作用会降低。
乔治亚研究人员得出结论他们研究的结果将实现合理设计以及用于有效处理QAC耐受的废水的BNR系统有效运行。本研究的结果提供了目前缺乏的信息,支持在需要的时候和地方,在家禽加工厂持续使用QACs作为抗生素试剂,而避免对生物处理系统和环境带来任何负面影响。
Pavlostathis和Hajaya 还说,考虑在家禽加工厂使用QACs作为有效的卫生设备化学用品,还须使用可替代方法(如序间歇反应器、固定膜生物反应器)进一步评估定用于QACs降解以避免方法失效,尤其是硝化步骤的生物方法的有效性以获得整个家禽加工业的方法可变性。
2011年8月




