Avvanzi fit-teorija u l-prattika tat-trattament tal-ilma mormi tal-akkwakultura
Miktub minn: Jasmine
Email ta' kuntatt: Kate@aquasust.complastic.com
L-ilma tad-drenaġġ tal-akkwakultura huwa magħmul prinċipalment minn awrina tal-annimali, demel u ilma tal-ġestjoni għall-akkwakultura, u fih konċentrazzjonijiet għoljin ta 'materja organika, nitroġenu, fosfru u solidi sospiżi, kif ukoll xi elementi li jikkostitwixxu melħ. Sabiex ikolli fehim aktar ċar tal-avvanzi ewlenin fit-teknoloġija tad-drenaġġ tal-akkwakultura ta’ pajjiżna u l-problemi li nqalgħu fl-applikazzjonijiet prattiċi s’issa, dan id-dokument jiġbor fil-qosor ukoll it-tħabbil bejn l-użu tar-riżorsi u t-trattament avvanzat tal-iskart tal-akkwakultura minbarra t-tema ta’ dan il-qasam. . Il-kontenut ta 'inkwinanti li ġibdu ħafna attenzjoni, kif ukoll il-progress f'xi oqsma tekniċi. Fl-aħħarnett, jitressqu xi suġġerimenti għall-iżvilupp u l-applikazzjoni tat-teknoloġija tat-trattament tal-ilma mormi tal-akkwakultura.
It-trobbija tal-annimali hija parti importanti mill-ekonomija agrikola ta’ pajjiżna. Madankollu, bl-iżvilupp mgħaġġel tal-mekkanizzazzjoni u l-iskala tat-trobbija tal-annimali, inqalgħu problemi ambjentali serji, fosthom l-ilma mormi tat-tnissil huwa wieħed mis-sorsi ewlenin tat-tniġġis. L-ilma tad-drenaġġ tal-akkwakultura huwa ilma tad-drenaġġ organiku b'konċentrazzjoni għolja li fih materja organika, nitroġenu, fosfru u solidi sospiżi, kif ukoll metalli tqal, antibijotiċi, ġeni ta 'reżistenza għall-antibijotiċi u mikro-organiżmi patoġeniċi. Jekk ma tiġix ittrattata kif suppost, dan iwassal għal bidliet fl-ambjent tal-madwar u l-ekoloġija, li jheddu l-annimali. u s-saħħa tal-bniedem. Fil-preżent, hemm żewġ modi ewlenin ta 'trattament għall-ilma mormi tal-akkwakultura: wieħed huwa l-mod ta' trattament avvanzat tal-ilma mormi (skariku standard), li jintuża prinċipalment f'farms tan-Nofsinhar b'inqas faċilitajiet tal-art. L-ilma tad-drenaġġ tal-akkwakultura jgħaddi minn separazzjoni solida-likwidu, trattament anerobiku/aerobiku u Wara trattament avvanzat, jiġi mormi sal-istandard jew riċiklat; l-ieħor huwa l-mod ta 'trattament ta' utilizzazzjoni tar-riżorsi (fertilizzant, enerġija), li jintuża prinċipalment fl-irziezet tat-Tramuntana b'aktar faċilitajiet ta 'art, u l-ilma tad-drenaġġ ma jagħmilx ħsara permezz ta' sedimentazzjoni, fermentazzjoni anerobika, eċċ Wara t-trattament, il-bijogass jintuża għall-utilizzazzjoni tal-enerġija, u id-demel likwidu tal-bijogass jintuża għall-użu tar-riżorsi tal-art agrikola. Dan id-dokument jiġbor fil-qosor is-sitwazzjoni attwali u l-problemi tekniċi li għandhom jingħelbu fl-implimentazzjoni tat-trattament tal-ilma mormi f'intrapriżi tal-akkwakultura fuq skala kbira f'pajjiżi, għar-referenza tal-persunal involut fil-produzzjoni, riċerka xjentifika u ġestjoni.
1 L-eżitazzjoni bejn l-użu tar-riżorsi u t-trattament avvanzat tal-iskart tal-akkwakultura
It-trattament tal-ilma mormi tal-akkwakultura għadu l-qasam li rċieva l-aktar attenzjoni u investa l-aktar fil-protezzjoni ambjentali fl-industrija tal-akkwakultura fl-aħħar għaxar snin. Intrapriżi tal-akkwakultura fuq skala kbira għandhom jagħżlu bejn l-użu tar-riżorsi u trattament avvanzat meta jarmu l-iskart tal-akkwakultura. Għalkemm il-kombinazzjoni ta 'tħawwil u tnissil u l-użu ta' riżorsi ta 'skart ġew sostnuti u mħeġġa f'dawn l-aħħar snin, minħabba diversi raġunijiet, trattament avvanzat ta' ilma mormi tal-akkwakultura, skariku standard jew rimi żero għadu meħtieġ għal ħafna intrapriżi tal-akkwakultura biex jgħixu.
Is-soluzzjoni ta 'problemi ta' protezzjoni ambjentali u l-użu tar-riżorsi mhumiex kunċetti kompletament ekwivalenti. Għall-intrapriżi, biex isolvu problemi ta 'protezzjoni ambjentali, l-ewwel iridu jiksbu l-permess tal-valutazzjoni tal-impatt ambjentali, u mbagħad jieħdu miżuri biex jarmu l-iskart skont ir-rekwiżiti tal-valutazzjoni tal-impatt ambjentali u jissodisfaw ir-rekwiżiti; konformità legali, ekonomika u effettiva Mhuwiex sempliċi daqs "li l-iskart jinbidel f'teżor" verbalment. L-ewwelnett, huwa meħtieġ li jkun hemm biżżejjed riżorsi ta 'l-art f'raġġ ekonomiku u effettiv (f'konformità mal-prinċipju ta' utilizzazzjoni lokali u fil-qrib), u aktar importanti, biex "dawran teżori", jiġifieri, iż-żieda fil-valur fuq wara tmiem tal-katina industrijali hija realizzata permezz tal-prodotti maħsuda. Jekk il-prodotti maħsuda huma biss rendimenti teoretiċi mingħajr ma jirrealizzaw l-utilizzazzjoni tagħhom stess jew jaqilbuhom f'valur tas-suq, ir-rapport ta 'studju ta' fattibilità tal-utilizzazzjoni tar-riżorsi jiġi mfixkel; Mill-perspettiva tal-protezzjoni ambjentali, jipprevjeni t-tniġġis sekondarju (inkluż l-ilma, il-ħamrija u l-arja). Fil-preżent, huwa diffiċli li tiġi promossa l-użu tar-riżorsi tal-iskart tal-akkwakultura f'pajjiżi, li huwa wkoll relatat mal-fatturi li ġejjin: L-ewwelnett, hemm nuqqas ta 'linji gwida ta' valutazzjoni ambjentali għall-industrija tal-akkwakultura, u hemm ħafna standards rilevanti. Pereżempju, il-biċċa l-kbira tal-postijiet jeħtieġu li l-ilma tad-drenaġġ tal-akkwakultura jrid jissodisfa l-"Istandards tal-Kwalità tal-Ilma għall-Irrigazzjoni tal-Artijiet Agrikoli" (GB 5084-2005) qabel l-utilizzazzjoni tar-riżorsi. It-tieni, minħabba raġunijiet storiċi, ħafna rziezet fuq skala kbira m'għadx għandhom biżżejjed riżorsi ta 'sostenn tal-art madwarhom.
2 Riċerka dwar inkwinanti hot spot
Fit-trattament tal-ilma tad-dranaġġ tal-akkwakultura, minbarra l-indikaturi għar-rekwiżiti attwali tal-protezzjoni ambjentali [bħal domanda tal-ossiġnu kimika (COD), nitroġenu tal-ammonja, fosfru totali (TP), eċċ.], ir-riċerka u l-prattika f'dawn l-aħħar snin wrew li huwa meħtieġ li tingħata aktar attenzjoni lis-sustanzi li jniġġsu li ġejjin: Batterji tad-droga u ġeni ta 'reżistenza (ARGs), salinità (salinità), nitroġenu totali (TN), u ħama ġġenerata waqt it-trattament tad-drenaġġ. Il-ħama hija prodott normali fil-proċess tat-trattament tal-ilma. Minħabba l-bidla tal-mod tat-tneħħija tad-demel u t-titjib tar-rekwiżiti standard tal-effluwent back-end, il-produzzjoni tal-ħama ġeneralment tiżdied. Id-diffikultà tat-trattament tal-ħama tinsab fil-kontenut għoli ta 'ilma tiegħu. Bosta studji wrew li għalkemm l-indikaturi kimiċi tal-effluwent fl-aħħar tal-proċess attwali tat-trattament tal-ilma jissodisfaw l-istandards, għad hemm riskji ambjentali ta 'batterji reżistenti għad-droga u ġeni reżistenti għad-droga. L-akkumulazzjoni tal-melħ se tikkawża ħsara lill-ħamrija u lill-uċuħ tar-raba ', għalhekk huwa meħtieġ li tħares kontriha fil-proċess tal-użu tar-riżorsi. Xi postijiet jirrestrinġu l-iskariku ta 'nitroġenu totali mill-ilma mormi tal-akkwakultura, li se jżid ħafna l-ispiża tat-trattament tal-ilma taħt il-livell tekniku attwali u jżid b'mod sinifikanti l-piż fuq l-intrapriżi.
3 Żviluppi u skoperti f'oqsma tekniċi importanti
Fil-preżent, il-proċessi ta 'trattament tad-drenaġġ tal-akkwakultura li jintużaw b'mod komuni jinkludu trattament bijoloġiku anerobiku, trattament bijoloġiku aerobiku, trattament naturali u teknoloġiji avvanzati ta' trattament, mikroalka, separazzjoni tal-membrana u teknoloġiji oħra ta 'trattament taħt riċerka u żvilupp, kif ukoll tindif tar-razzett relatat mal-ilma back-end trattament. Il-proċess tad-demel, eċċ., deher f'artikoli oħra f'din il-ħarġa speċjali. Dan l-artikolu jiddeskrivi biss fil-qosor anammox, nitrifikazzjoni u denitrifikazzjoni simultanja, u nitrifikazzjoni u denitrifikazzjoni fuq medda qasira.
3.1 Teknoloġija Anammox
It-teknoloġija Anammox hija tip ġdid ta 'teknoloġija ta' trattament bijoloġiku anerobiku, li huwa proċess li fih il-batterji anammox jikkonvertu direttament in-nitroġenu u n-nitritu tal-ammonja f'gass tan-nitroġenu f'ambjent anerobiku. Il-batterji ewlenin tat-teknoloġija anammox huma batterji anammox, li jistgħu jikkonvertu n-nitroġenu tal-ammonja fl-ilma tad-drenaġġ tal-akkwakultura f'gass tan-nitroġenu permezz ta 'reazzjoni bijokimika taħt kundizzjonijiet anerobiċi biex jirrealizzaw it-tneħħija tan-nitroġenu tal-ammonja. Għalhekk, it-teknoloġija anammox hija teknoloġija ta 'trattament bijoloġiku anerobiku, u tappartjeni wkoll għat-tip ta' teknoloġija simultanja ta 'nitrifikazzjoni u denitrifikazzjoni. Minħabba t-tkabbir bil-mod tal-batterji anammox u ħafna fatturi li jinfluwenzaw, sodod fissi, sodod tal-ħama attivat u bijoreatturi tal-membrana ħafna drabi jintużaw fil-produzzjoni biex iżidu ż-żamma tal-batterja anammox u jikkombinaw ma 'teknoloġiji oħra ta' trattament, itejbu l-effiċjenza u l-istabbiltà tat-trattament tal-ilma mormi. It-teknoloġija Anammox għandha l-vantaġġi ta 'effiċjenza għolja u ekonomija, u għandha prospetti ta' applikazzjoni kbira fid-direzzjoni tad-denitrifikazzjoni tal-ilma tad-dranaġġ tal-akkwakultura, iżda hemm problemi bħal żmien twil tal-bidu u ħafna fatturi ta 'interferenza, li jeħtieġ li jiġu solvuti aktar. Taħt il-kundizzjonijiet tax-xogħol fuq il-post, huma meħtieġa aktar skoperti fl-esplorazzjoni u r-regolamentazzjoni tal-kundizzjonijiet tekniċi anammox.
3.2 Teknoloġija ta 'nitrifikazzjoni u denitrifikazzjoni ta' passaġġ qasir
Proċess Anossiku/ossiku (Anoxi/oxic, A/O) prinċipalment jirrealizza denitrifikazzjoni (NH{{0}}→NO2→NO3) u nitrifikazzjoni (NO3→NO2→N2) billi jistabbilixxi pool anossiku u pool aerobiku, rispettivament . Tneħħija tan-nitroġenu tal-ammonja mill-ilma tad-drenaġġ. Madankollu, studji wrew li l-akkumulazzjoni tan-nitroġenu tan-nitrit se sseħħ fil-proċess tradizzjonali ta 'nitrifikazzjoni u denitrifikazzjoni [3]. Għal dan il-għan, it-teorija tan-nitrifikazzjoni u d-denitrifikazzjoni fuq medda qasira hija proposta. Billi tippromwovi t-tkabbir ta 'batterji ossidanti ta' l-ammonja (batterji tan-nitrit) u jinibixxi t-tkabbir ta 'batterji ossidanti tan-nitrit (batterji nitrifikanti), il-proċess ta' nitrifikazzjoni u denitrifikazzjoni fuq medda qasira (NH+4→NO2) jiġi realizzat. →N2). Iċ-ċiklu tat-tkabbir tal-batterji ossidanti tal-ammonja huwa iqsar minn dak tal-batterji ossidanti tan-nitrit, fosthom l-età tat-tajn, it-temperatura, il-pH u l-ossiġnu maħlul huma l-fatturi ewlenin li jaffettwaw il-batterji ossidanti tal-ammonja u l-batterji ossidanti tan-nitrit. Meta t-temperatura tkun ogħla minn 28 grad, dan iwassal għat-tkabbir ta 'batterji ossidanti ta' l-ammonja u jinibixxi t-tkabbir ta 'batterji ossidanti tan-nitrit; pH madwar 8.0 huwa wkoll li jwassal għall-akkumulazzjoni ta ' batterji ossidanti ammonja; l-affinità tal-batterji ossidanti tal-ammonja għal konċentrazzjonijiet baxxi ta 'ossiġnu maħlul hija akbar minn dik ta' batterji ossidanti tan-nitrit[4-6] . Teoretikament, nitrifikazzjoni u denitrifikazzjoni fuq medda qasira jqassru l-ħin ta 'reazzjoni, jiffrankaw il-provvista ta' sorsi ta 'ossiġnu u karbonju, u jnaqqsu l-produzzjoni tal-ħama [7]. Madankollu, waqt it-tħaddim tal-faċilità tat-trattament tal-ilma, ammont kbir ta 'ħama jiġi prodott kuljum minħabba l-ħtieġa li tiżdied il-ħruġ tal-ħama biex titnaqqas l-età tal-ħama. Barra minn hekk, minħabba ħafna fatturi li jinfluwenzaw, l-istabbiltà tagħha teħtieġ ukoll titjib ulterjuri.
3.3 Teknoloġija ta 'nitrifikazzjoni u denitrifikazzjoni simultanja
It-teknoloġija tan-nitrifikazzjoni u d-denitrifikazzjoni simultanja tirrealizza nitrifikazzjoni u denitrifikazzjoni simultanja billi tikkontrolla parametri bħal ossiġnu maħlul, pH u temperatura fil-pool bijoloġiku, u ttejjeb l-effiċjenza tat-trattament tad-drenaġġ [8]. Il-mekkaniżmu ta 'nitrifikazzjoni u denitrifikazzjoni simultanja jinkludi t-teorija tal-makro-ambjent, it-teorija tal-mikro-ambjent u t-teorija tal-mikrobijoloġija [9]. It-teorija makro-ambjentali tirreferi għall-kontroll tal-konċentrazzjoni u l-uniformità tal-ossiġnu maħlul fir-reattur, li toħloq ambjent adattat kemm biex jikbru batterji nitrifikanti kif ukoll għal batterji denitrifikanti, u jissinkronizzaw il-proċessi ta 'nitrifikazzjoni u denitrifikazzjoni [10]. It-teorija tal-mikroambjent tirreferi għal parametri ta 'kontroll bħal konċentrazzjoni ta' ossiġnu maħlul, daqs tal-partiċelli tal-ħama attivat u ħxuna tal-bijofilm, li jiffurmaw gradjent ta 'ossiġnu maħlul fuq il-wiċċ u saff ta' ġewwa ta 'partiċelli ta' ħama attivati u bijofilms, ir-reazzjoni ta 'nitrifikazzjoni aerobika tal-wiċċ, u l-ipoksja tas-saff ta' ġewwa . reazzjoni ta' denitrifikazzjoni. It-teorija tal-mikrobijoloġija tirreferi għall-użu ta 'mikro-organiżmi li jistgħu jwettqu nitrifikazzjoni u denitrifikazzjoni simultanjament. Studji wrew li hemm batterji denitrifikanti aerobiċi u batterji nitrifikanti anerobiċi fl-ambjent, bħal batterji anammox, li jistgħu jikkonvertu direttament in-nitroġenu tal-ammonja f'nitroġenu.
Minbarra t-teknoloġiji ta 'hawn fuq, riċerka u applikazzjoni ta' mikro-organiżmi ta 'effiċjenza għolja fil-proċess tat-trattament tad-drenaġġ, kontroll tal-inibizzjoni tal-prodott fi proċess anerobiku, ottimizzazzjoni u kontroll awtomatiku tal-kundizzjonijiet tal-proċess ta' fermentazzjoni, qsim tal-kristallizzazzjoni tal-fosfru li jikkawża imblukkar tal-pipeline fis-sistema tat-trattament tad-drenaġġ, prevenzjoni u l-kontroll tar-riħa fil-proċess tat-trattament tal-ilma tad-drenaġġ Żviluppi f’teknoloġiji bħat-trobbija, it-tixrid u l-anti-infiltrazzjoni se jgħinu biex jiġu kkontrollati r-riskji u jitnaqqsu spejjeż u tiżdied l-effiċjenza.
4 Sommarju u Outlook
It-teknoloġiji tat-trattament tad-drenaġġ tar-razzett jinkludu trattament bijoloġiku aerobiku, trattament bijoloġiku anerobiku, trattament avvanzat u trattament naturali. Fost dawn, A/O, Upflow Anaerobic Sludge Bed (UASB), Upflow Solid Anaerobic Reactor (USR) ), diġesturi tal-bijogass, għadajjar ta 'ossidazzjoni, ossidazzjoni kimika u koagulazzjoni u teknoloġiji oħra ta' proċess huma relattivament maturi u użati ħafna. Kull metodu ta 'trattament għandu l-vantaġġi u l-limitazzjonijiet tiegħu stess. Jistgħu jintgħażlu kombinazzjonijiet tekniċi differenti skont il-karatteristiċi tal-ilma tad-drenaġġ tar-razzett u l-politiki lokali. Pereżempju, irziezet bi standards ogħla ta 'skariku ta' ilma mormi jistgħu jagħżlu trattament anerobiku + aerobiku + avvanzat. Il-kombinazzjoni ta 'teknoloġiji, irziezet b'art biżżejjed tista' tagħti prijorità lit-teknoloġija ta 'trattament anerobiku għal trattament li ma jagħmilx ħsara ta' ilma mormi. Barra minn hekk, xi teknoloġiji ġodda ta 'trattament bħal nitrifikazzjoni u denitrifikazzjoni ta' passaġġ qasir, nitrifikazzjoni u denitrifikazzjoni simultanja, anammox, trattament ta 'mikroalka u separazzjoni tal-membrana għandhom prospetti ta' applikazzjoni għolja, iżda l-parametri tat-trattament tagħhom u l-parametri ta 'stabbiltà jeħtieġu aktar riċerka u ottimizzazzjoni jew Applikazzjonijiet ta' Inġinerija fil-beraħ.
Biż-żieda tal-protezzjoni ambjentali, in-nies ressqu rekwiżiti ogħla għar-riċerka u l-applikazzjoni tat-teknoloġija tat-trattament tal-ilma mormi tal-akkwakultura. Ir-riċerka u l-iżvilupp ta 'teknoloġija ġdida ta' trattament ta 'drenaġġ għadu l-fokus ta' riċerka futura, speċjalment id-domanda qawwija tas-suq għal teknoloġija ta 'trattament ta' drenaġġ effiċjenti, stabbli u bi prezz baxx; it-titjib tat-teknoloġija eżistenti tat-trattament tad-drenaġġ huwa wkoll il-fokus tar-riċerka fil-futur, bħal aerobika Jew l-iżvilupp ta 'mikro-organiżmi funzjonali fit-teknoloġija tat-trattament bijoloġiku anerobiku, u r-riċerka u l-iżvilupp ta' membrani b'effiċjenza għolja u durabbli fit-teknoloġija tas-separazzjoni tal-membrana; fl-istess ħin, ir-riċiklaġġ u l-użu tal-enerġija tal-ilma mormi tal-akkwakultura huwa direzzjoni importanti ta 'riċerka, bħall-valutazzjoni tas-sikurezza fil-proċess tar-riċiklaġġ tal-ilma mormi Ir-riċerka u l-iżvilupp ta' teknoloġiji tal-użu tal-enerġija bħall-bijoenerġija tal-bijogass u l-bijodiżil għandhom sinifikat importanti ta 'referenza għall- it-trattament u l-użu sikur tal-ilma mormi tal-akkwakultura.