Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Presentation_Sysav
1. ETT MILJÖVÄNLIGT
SÄTT FÖR ATT
BEHANDLA
LAKVATTEN
Alessandro Sarno,
Lunds universitet
15 februari 20161
2. Mål och uppgifter
Att avgöra vad som kan förväntas av Hedeskogas
lakvattenbehandlingssystem med avseende på totalkväve- (N-tot) och
ammoniumkväverening (N-NH4) samt kväveomvandlingsvägar året om.
Att utvärdera Hedeskogas lakvattenbehandlingskapacitet, främst i fråga om
ammoniak (NH3) vilket vanligen är en huvudkomponent i lakvatten.
Att jämföra Hedeskogas lakvattenhanteringssystem med andra kända fall.
15 februari 2016 2
3. Frågor
1. Finns det någon bakterieaktivitet i dammarna?
2. Vilka processer föredras i luftningsdammarna för att minska lakvattnets
eventuella toxicitet?
3. Är dammarnas kapacitet, för att reducera ammoniumkvävehalten i
lakvattnet, tillräcklig?
4. Hur effektivt är ”lagooning” i lakvattenhanteringen?
5. Är det möjligt att behandla lakvatten inom anläggningen?
15 februari 2016 / bild 3
5. Svar/Resultat
1. Ja, relaterad till nitrifikation/ denitrifikation.
2. Nitrifikation/ denitrifikation, ammoniakavflyttning, sedimentering,
algassimilering.
3. Ja...om vi kollar upp några siffror.
4. Luftnings- och lagringsdammarna är lämpliga och effektiva i jämförelse
med lakvattenkvaliteteten och de mängder som produceras i Hedeskoga.
5. Ja, om ungefär samma lakvattenmängder och kvalitet observeras året om.
15 februari 2016 / bild 5
7. (2)
15 februari 2016 / bild 7
AA+S
D
N
AV
N= nitrifikation
D= denitrifikation
AV= ammoniakavflyttning
AA + S= algassimilering + sedimentering av
död biomassa
8. (3)
15 februari 2016 / bild 8
Luftningsdamm (”aerated lagoon”):
Ca 180 dgr = lakvattenhanteringsperiod
(Maj till Oktober)
17 dgr= partikelns uppehållstid i ”lagoon”
5 000 m3 = ”lagoon” volym
55 000 m3= Total lakvattenvolym som
renas i IL3 under
lakvattenhanteringsperioden
...Vad händer med resten av lakvattnet?
12. (5)
15 februari 2016 / bild 12
SRWC= short-rotation willow coppice
Högbytorp, 5 ha bevattnigsytor, 2-3 mm per dag i
växt säsongen (Maj-Sept)
- Bevattningsområde= 1 ha
- Avkastning= 10-12 ton (1Kg≡1KWh)
- 15 000 sticklingar/ ha
- Vide (vuxen)= 7 SEK/st
105 000 SEK/ 3 år +
Inga växthusgaser, ingen lakvatten infiltrering,
inget surt regn
13. Slutsats
Uppehållstider och kapaciteten är tillräcklig för att lagra och förbehandla
lakvatten året om och för att reducera kvävemängden, främst genom
nitrifikation-denitrifikation och sedimentering, då temperaturen inte är
lämplig för nitrifikationsprocesser. Ammoniakavflyttningen är obetydlig.
Ammoniumkväve är inte ett problem såvida lakvattnet som lagras i
dammarna används antingen för bevattning eller återcirkulering inom
anläggningen. Kväve i form av ammonium (N-NH4) eller nitrat (N-NO3)
upptas och behålls i rötterna.
Lakvatten kan definitivt hanteras inom anläggningen utan att det behöver
skickas till det lokala reningsverket.
15 februari 2016 / bild 13
Lakvattenhanteringssystemet i Hedeskoga består av 5 bassänger: 4 med luftare och en sedimenteringsbassäng.
Det finns också två bevattningsytor: en som består av vide och en annan (norrut i bilden) som består av gräs.
För att inte slösa tid, här kommer svaren till frågorna (här måste du ha en lapp med frågorna. Läs frågorna en gång till och svara direkt):
Hur vet man att det är nitrifikation?
Till vänster (peka på), här visas det naturliga kväveskretsloppet som några bakterier är ansvariga för. I en syrerik miljö är aerobiska processer, så som nitrifikation, ansvariga för ammoniakomvandlingen till nitrat. I en miljö utan molekylärt syre (dvs. Anaerobisk) använder de denitrifierande bakterierna nitrat för att producera kvävegas (paus) som slutligen släpps ut i luften.
Till höger (peka på), diagrammet visar i vilka dammar bakterieaktiviteten som är relaterad till nitrifikation-denitrifikation mäts. Här är dessa processer indikerade som ammoniumkväveförbrukning per timme. Intressant med detta är att, bland bakterierna som testades, har IL3 den högsta ammoniumkväveförbrukningen (det betyder alltså att de omvandlar ammonium till nitrat snabbare).
Varför är detta så intressant? (paus) Jo, för att IL3 är den luftningsdamm som är specifikt utformad för att reducera ammoniumkväve i lakvatten...
...Varför är man så rädd för ammoniumkväve, alltså den upplösta formen av ammoniak? Var kommer dess toxicitet ifrån?
Ammoniak i lakvatten finns i många olika koncentrationer. Detta beror på hur mycket ammoniak som avges efter antingen nedbrytning av det organiska materialet eller upplösning av produkter som innehåller ammoniumsalt (t.ex. tvättmedel). Ammoniak orsakar problem i de anläggningar som baserar sina hanteringsmetoder på mikrobiska aktiviteter. Typiska hämmande ammoniumkoncentrationer för de biologiska processerna som används för att reducera ammoniakhalten i vattnet är vanligtvis mellan 80 och 100 mg/L.
Processer som sker i bassänger vilka hjälper till att reducera ammoniakhalten i Hedeskoga är av två olika slag: biologiska och obiologiska.
Bland de biologiska finns det:
Nitrifikation och denitrifikation (peka på)
Algassimilering (peka på). Algerna formeras genom fotosyntes: ljus + koldioxid= kolhydrat, syre och vatten. I den processen tas ammoniak in i cellerna som utgör algerna medan de växer upp på grund av fotosyntesen. Under sommaren, när det finns längre ljustid och varmare klimat, är det möjligt att se lakvattnet bli grönare på ytan.
Bland de obiologiska finns det:
Ammoniakavflyttning (peka på). I den processen förflyttas ammoniak via luften i form av gas, då pH-värdet är högre än nio och temperaturen är över 20°C.
Sedimentering (peka på): döda alger och bakterier sjunker ner långsamt på botten på grund av gravitation.
Fokuseringen är på IL3, kärnan i systemet. ”Lagooning” är en gammal teknologi från 70-80-talet som används för att lufta smutsigt vatten så som avloppsvatten (hushålls och industriellt) genom att pumpa in luft i bassängen (vanligen 1 till 3m djup). Syftet är att säkra den biologiska nedbrytningen.
Om vi dividera 180 med 17 får vi 10,5. Det här nummret representerar hur många gånger en ny partikel, som är upplöst i vatten, är behandlad under hela hanteringsperioden. Om en fullständig omblandning kan garanteras, behandlas ungefär 55 000 m3 lakvatten i den här luftningbassängen genom nitrifikation-denitrifikation.
Varje år produceras i Hedeskoga ca 110 000 m3 lakvatten. Hälften behandlas i lagoon och resten lagras och förbehandlas (luftarna finns också i de andra utjämningsdammarna) under hösten och vintern då förhållanderna inte är förmånliga för nitrifikation och denitrifikation.
- Kvävebalansen (alltså den uträkningen som visar hur mycket Kg kväve som kommer in och ut från systemet) bevisar att en stor del av ammoniumkvävet kommer från P0, trots allt är koncentrationerna som mäts högre i P5B. Detta kan betyda att området där vattnet slutligen samlas ihop i P0, är rikare på ammoniak, antagligen på grund av mer vatteninfiltration eller högre mikrobisk aktivitet inuti avfallet.
- (gå in med diagrammet) Ett tecken till för nitrifikation/denitrifikation i dammarna är den högre nitrit och nitrat nivån under behandlingsperioden i P4, output av systemet.
Andra resultat som har funnits på två olika ställen i Storbritannien indikerar att ”lagooning” är effektivt som hanteringsmetod. Bra ammoniumkvävereduceringar har nåtts inom ungefär samma temperaturintervaller men med olika pH-värden. Det är viktigt att konstatera att koncentrationerna kan vara ett tecken på vad som händer i dammarna, men det är inte det enda man kan lita på eftersom koncentrationerna är relativa till hur mycket lakvatten som produceras och samlas ihop innan provtagningen.
(paus) I Hedeskoga bildas majoriteten av lakvattnet i P0 och inte i P5B, antagligen beror detta på att lakvattnet kommer från ett område som inte har sluttäckts enligt moderna kriterier. Från Maj till Oktober (peka på P4) tas en stor lakvattensmängd bort från systemet för bevattning...
...Lakvatten används för bevattning av vide och vanligt gräs. Vide växter bra under vintern och i fuktiga områden, den behåller salt så som ammonium eller klorid (lakvatten är rikt på båda), är snabb att växta och har stor avkastning av biomassa. Dessutom kan videytorna behålla 200 Kg total kväve/ha/år. Ett bra exempel hittades i Högbytorp där lakvattnet först behandlades i luftningsdammarna och sen användes för bevattning mellan Maj och September.
En hektar bevattningsmark som plogats med ungefär 15 000 sticklingar, producerar ca 10-12 ton trä; detta kan senare säljas eller förbrännas för att få varmvatten eller elektricitet.
(gå in med resultat) Resultatet är cirka 105 000 SEK och inga växthusgaser eller surt regn eftersom samma koldioxidmängd som följer efter förbränning används från videt för att öka biomassan. Också inget lakvatten infiltreras i grundvattnet.
