Bài giảng Quá trình nitrate hóa

Chia sẻ: Vi Đinh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

91
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Quá trình nitrate hóa trình bày những nội dung về quá trình nitrate hóa và các sản phẩm trung gian, sức sản xuất thu được từ quá trình nitrate hóa và ảnh hưởng lên độ kiềm và DO, nhân tố ảnh hưởng đến quá trình nitrate hóa, ảnh hưởng của vật chất hữu cơ lên quá trình nitrate hóa.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Quá trình nitrate hóa

27-Nov-12 QUÁ TRÌNH NITRATE HÓA Mục tiêu Sinh viên nắm vững các nội dụng sau:  Nguồn NH3/NH4+ trong hệ thống thủy sản  Quá trình nitrate hóa và các sản phẩm trung gian  Sức sản xuất thu được từ quá trình nitrate hóa và ảnh hưởng lên độ kiềm và DO  Nhân tố ảnh hưởng đến quá trình nitrate hóa  Ảnh hưởng của vật chất hữu cơ lên quá trình nitrate hóa Học viên không sử dụng điện thoại trong giờ học 1
27-Nov-12 Chất thải từ cá NH4+, PO43-, CO2 Vật chất hữu cơ Học viên không sử dụng điện thoại trong giờ học Chất thải nitơ Thức ăn (100%) Cá tích lũy (21-30%) Lơ lửng FAO, 1992 Hòa tan (15-30%) (49-60%) ? Phóng thích từ nền đáy Lắng tụ Học viên không sử dụng điện thoại trong giờ học 2
27-Nov-12 TAN – Tổng đạm Amôn NH4+/NH3 NH3 + H+  NH4+ Rất độc cho tôm cá Loại bỏ hoặc chuyển hóa (TAN
27-Nov-12 Nitrate hóa Bước 1: NH4+ + 3/2O2  NO2- + H2O + 2H+ (Nitrosomonas) Bước 2: NO2- + 1/2O2  NO3- (Nitrobacter) Loại vi khuẩn nitrate hóa: Chemo-litho-autotrophs (Hóa vô cơ tự dưỡng) Học viên không sử dụng điện thoại trong giờ học Chuyển hóa dinh dưỡng Oxy hóa ammonia: 80.7NH4+ + 114.55O2 + 160.4HCO3-  C5H7NO2 + 79.7NO2- + 82.7H2O + 155.4H2CO3 Sức sản xuất = 0,1 g sinh khối vi khuẩn/g N-NH4+ Oxy hóa nitrite: 134.5NO2- + NH4+ + 62.25O2 + HCO3-+ 4H2CO3  C5H7NO2 + 134.5NO3- + 3H2O Sức sản xuất = 0.06 g sinh khối vi khuẩn/g N-NO2- Tổng quát: NH4+ + 1.86O2 + 1.98HCO3-  0.02C5H7NO2 + 0.98NO3- + 1.88H2CO3 + 1.04H2O Sức sản xuất = 0.16g sinh khối vi khuẩn/g N-NH4+ Học viên không sử dụng điện thoại trong giờ học 4
27-Nov-12 Tiêu hao oxy cho nitrate hóa •Lượng oxy tiêu hao khi 1 g N-NH4+ chuyển hóa thành N-NO3-? •Lượng oxy tiêu hao khi 1g N-NO3- được tạo thành? Học viên không sử dụng điện thoại trong giờ học Yếu tố ảnh hưởng đến nitrite hóa • pH • Nhiệt độ • Hàm lượng oxy hòa tan • Hàm lượng ammonia • Lượng chất hữu cơ • Vật chất lơ lửng Học viên không sử dụng điện thoại trong giờ học 5
27-Nov-12 Ảnh hưởng của pH 0.6 0.6 mg N/giờ mg N/giờ 0.4 0.4 Nitrosomonas Nitrobacter 0.2 0.2 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 Học viên không sử dụng điện thoại trong giờ học Ảnh hưởng của nhiệt độ 1.2 • 10-25oC: Tăng g N-NH3/m 2/giờ 1.0 0.8 • 25-35oC: Quân bình 0.6 0.4 • 35-40oC: Giảm 0.2 0 10 20 30 40 Nhiệt độ (oC) Học viên không sử dụng điện thoại trong giờ học 6
27-Nov-12 Ảnh hưởng của N-NH3 và nhiệt độ 20oC 15oC 10oC g N-NH4+/g VSS/ngày 0.3 Nitrate hóa nhanh 0.2 Hàm lượng NH3 cao trong bể nuôi 1.0 0 5 10 15 20 TAN (mg/L) Ảnh hưởng của oxy hòa tan g N-NH4+/g VSS/ngày 4 • Giới hạn khuếch tán 3 • Cỡ Flocs 2 • Lượng cơ chất 1 0 1 2 3 4 O2 (mg/L) 7
27-Nov-12 Ảnh hưởng của oxy hòa tan Phản ứng nitrate hóa NH4+ + 1.86O2 + 1.98HCO3-  0.02C5H7NO2 + 0.98NO3- + 1.88H2CO3 + 1.04H2O 1 mole N-NH4+ bị oxy hóa cần 1,86 mole O2 1 g N-NH4+ bị oxy hóa cần bao nhiêu g O2? 1 g NH4+ cần: (32*1.86)/(14+4) = 3,3 g O2  Cần giữ hàm lượng DO> 2 mg/L cho quá trình nitrate hóa Ảnh hưởng của chất hữu cơ Vật chất hữu cơ dễ phân hủy nhiều  Vi khuẩn dị dưỡng phát triển  Cạnh tranh O2, chất dinh dưỡng và không gian với vi khuẩn Nitrat hóa Quy luật: C:N9 Vi khuẩn dị dưỡng phát triển Trong nước tỉ lệ C:N ~ 1 nhưng tỉ lệ này cao trong chất thải rắn Học viên không sử dụng điện thoại trong giờ học 8
27-Nov-12 Ảnh hưởng của vật chất lơ lửng Vật chất lơ lửng  Gây tắc giá thể lọc  giới hạn sự khuếch tán của cơ chất Học viên không sử dụng điện thoại trong giờ học Nitrate hóa và độ kiềm NH4+ + 1.86O2 + 1.98HCO3-  0.02C5H7NO2 + 0.98NO3- + 1.88H2CO3 + 1.04H2O − 1,88 eq (đương lượng) acid sinh ra khi 1 mole N-NH4+ được chuyển hóa thành NO3- − 1,98 eq (đương lượng) HCO3- bị phá hủy khi 1 mole N- NH4+ được chuyển hóa thành NO3-  7,14 g CaCO3/g N-NH4+  pH của nước giảm Học viên không sử dụng điện thoại trong giờ học 9
27-Nov-12 Vi khuẩn nitrate hóa trong tự nhiên Vi khuẩn nitrate hóa sống ở đâu? − Hạt vật chất lơ lửng, bùn đáy ao − Bề mặt vật thể, giá thể − Flocs − Trong nước (mật độ rất thấp) Học viên không sử dụng điện thoại trong giờ học Bài tập N-NH4+ bài tiết ra từ cá là 500 g, độ kiềm sẽ giảm bao nhiêu khi 90% N-NH4+ chuyển hóa thành NO3-? 1 mole N-NH4+ =18 g 500 * 90% = 450 g 450/(14+4) = 25 mole NH4  số mole HCO3- : 25 * 1,98 = 49.5 mole  độ kiềm sẽ giảm = 49.5 * 50 = 2475 g Học viên không sử dụng điện thoại trong giờ học 10