Development of a membrane-aerated biofilm reactor applicable to livestock wastewater
适用于畜禽废水的膜曝气生物膜反应器的研制
基本信息
- 批准号:12555219
- 负责人:
- 金额:$ 8.45万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
- 财政年份:2000
- 资助国家:日本
- 起止时间:2000 至 2003
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The discharge of livestock wastewater that contains high concentration of nitrogen causes eutrophication, algal blooms and groundwater pollution. We developed a membrane-aerated biofilm reactor (MABR) capable of simultaneous nitrification and denitrificaiton (SND) in a single reactor.1.Analysis of dissolved oxygen (DO) profile in biofilmsDO profile in biofilms of several thicknesses was investigated using an oxygen microelectrode. From this experiment, a large anaerobic zone was observed at the bottom of the thick biofilm. This result clearly indicated the possibility that quite different microenvironment is created in a same biofilm, allowing for SND.2.Feasibility of SND using the MABRFeasibility of SND on the MABR for treatment of domestic wastewater was conducted for 150 days. After 50 day, removal efficiencies of organic carbon and nitrogen were more than 90%, which indicates that SND can be accomplished using the MABR.3.Application of the MABR to livestock wastewaterThe removal characteristics from livestock wastewater were investigated for 1 year. Average removal efficiencies of organic carbon and nitrogen were 96% and 83% at removal rates of 5.76 g-C/(m^2・day) and 4.48 g-N/(m^2・day), respectively. The combination of the in situ detection of specific bacteria and determination of the DO microprofiles made it possible to prove the mechanism of SND and the microbial ecology in the biofilm. Furthermore, nitrogen removal not via nitrate but nitrite was mainly achieved in the MABR system. The MABR takes advantage of the easy control of oxygen mass transfer, and thus it is useful when removing nitrogen from low carbon/nitrogen-ratio wastewater such as livestock.
含有高浓度的氮的牲畜废水的排放会导致富营养化,藻类血液和地下水污染。我们开发了一种在单个反应器中同时硝化和硝化剂(SND)的膜体现生物膜反应器(MABR)。1。在使用氧气微电极的几个厚度研究中,研究了几个厚度的生物膜中溶解氧(DO)的分析。从该实验中,在厚的生物膜的底部观察到一个大的厌氧区。该结果清楚地表明,在同一生物膜中产生了完全不同的微环境,从而允许SND。2。使用SND在MABR上使用MABR可行性的可行性进行了150天。 50天后,有机碳和氮的去除效率超过90%以上,这表明可以使用MABR来实现SND。3。将MABR施加到牲畜废水中,研究了牲畜废水的去除特征,研究了1年。有机碳和氮的平均去除效率分别为5.76 g-c/(m^2 ・日)和4.48 G-N/(M^2 ・天),其去除率分别为96%和83%。特异性细菌的原位检测与DO微型细菌的测定的结合使证明SND机理和生物膜中的微生物生态学是可能的。此外,不是通过硝酸盐去除氮,而是在MABR系统中实现了亚硝酸盐。 MABR可以轻松控制氧气传递,因此在从低碳/氮比废水(如牲畜)中去除氮时很有用。
项目成果
期刊论文数量(32)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
A.Terada, K.Hibiya, S.Tsuneda, A.Hirata: "Innovative technology of water treatment applying hollow-fiber membranes (in Japanese)"Water Purification and Liquid Wastes Treatment. 44(2). 153-164 (2003)
A.Terada、K.Hibiya、S.Tsuneda、A.Hirata:“应用中空纤维膜的水处理创新技术(日语)”水净化和液体废物处理。
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K.Hibiya, A.Terada, S.Tsuneda, A.Hirata: "Simultaneous nitrification and denitrification by controlling vertical and horizontal microenvironment in a membrane-aerated biofilm reactor"Journal of Biotechnology. 100(1). 23-32 (2003)
K.Hibiya、A.Terada、S.Tsuneda、A.Hirata:“通过控制膜曝气生物膜反应器中的垂直和水平微环境实现同步硝化和反硝化”生物技术杂志。
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- 影响因子:0
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A.Terada, K.Hibiya, J, Nagai, S.Tsuneda, A.Hirata: "Nitrogen removal characteristics and biofilm analysis of a membrane-aerated biofilm reactor applicable to high-strength nitrogenous wastewater treatment"Journal of Bioscience and Bioengineering. 95(2). 1
A.Terada、K.Hibiya、J、Nagai、S.Tsuneda、A.Hirata:“适用于高强度含氮废水处理的膜曝气生物膜反应器的脱氮特性和生物膜分析”生物科学与生物工程杂志。
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A.Terada, K.Hibiya, J.Nagai, S.Tsuneda, A.Hirata: "Nitrogen removal characteristics and biofilm analysis of a membrane-aerated biofilm reactor applicable to high-strength nitrogenous wastewater treatment"Journal of Bioscience and Bioengineering. 95(2). 17
A.Terada、K.Hibiya、J.Nagai、S.Tsuneda、A.Hirata:“适用于高强度含氮废水处理的膜曝气生物膜反应器的脱氮特性和生物膜分析”生物科学与生物工程杂志。
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寺田昭彦, 日比谷和明, 常田聡, 平田彰: "中空糸メンブレンを用いた新しい水処理技術"水処理技術誌. (印刷中). (2003)
Akihiko Terada、Kazuaki Hibiya、Satoshi Tsuneta、Akira Hirata:“使用中空纤维膜的新水处理技术”水处理技术杂志(2003 年)。
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