Effects of operational conditions on the performance of a partial nitritation SBR treating high nitrogen loads

Abstract

The biological treatment of industrial wastewater containing high nitrogen concentrations (>1000 mg N L-1) and low biodegradable organic matter (bCOD) such as landfill leachate is nowadays challenging. Conventional nitrification-denitrification of such wastewater implies high operational costs associated with aeration requirements and external bCOD supply. Partial nitritation (PN) combined with anaerobic ammonium oxidation (anammox) has become a more sustainable alternative treatment of this kind of industrial wastewaters.The research presented in this thesis involves changes on operational parameters such as aeration phases length and operational temperature decrease in a PN sequencing batch reactor (PN-SBR) treating mature landfill leachate to reduce energy requirements. The PN-SBR startup and operation was assessed at fully aerobic conditions at 25 and 35oC as well as the implementation of anoxic feedings to promote heterotrophic denitrification via NO2-at 35oC.Successful demonstration of the PN process robustness was achieved despite changing operational temperature or the inclusion of anoxic feedings

El tractament biològic d’aigües residuals industrials que contenen altes concentracions de nitrogen (>1000 mg N L-1) i baixa concentració de matèria orgànica biodegradable (bCOD) com són els lixiviats d’abocador és a dia d’avui un repte. El tractament convencional mitjançant nitrificació-desnitrificació d’aquest tipus d’aigües residuals industrials implica costos molt elevats degut a l’aeració i la necessitat de l’adició de bCOD externa. El procés de nitritació parcial (PN) combinat amb la oxidació anaeròbia d’amoni (anammox) resulta una alternativa més sostenible pel tractament biològic d’aquest tipus d’aigües.La investigació presentada en aquesta tesi suposa canvis operacionals en el reactor PN com són la duració de les fases aeròbies i la baixada de la temperatura operacional en un reactor discontinu seqüencial (SBR) de PN tractant lixiviat d’abocador madur per reduir els requeriments energètics. Els resultats obtinguts demostren que es va aconseguir exitosament el funcionament robust del PN-SBR tot i els canvis operacionals