In this study, TAN assimilating microbial biomass with the quality to be reused as additional food source was grown in such SBRs. An influent TAN concentration of 13–14 mg L1 represents the daily nitrogen waste produced in an aquaculture system at a fish/ shrimp culture density of 22–23 kg m3 (De Schryver et al.,2008). In RAS, this nitrogen is converted into nitrate that tends to accumulate in the water (Gutierrez-Wing and Malone, 2006). In the past, complete removal could only be obtained by further denitrification into nitrogen gas or discharge into surrounding water bodies (van Rijn et al., 2006). In BFT, the goal is to assimilate the nitrogen into microbial biomass rather than nitrifying it. In the alternative SBR approach, the development of nitrifiers in the reactors could be avoided. This was demonstrated when the SBR biomass was spiked in batch nitrification tests with ammonia (data not shown). Neither removal of TAN nor production of nitrite and nitrate could be observed in the absence of an additional carbon source. This suggests that the main driving force for the TAN removal within the reactors indeed was heterotrophic microbial growth. This can be related to the short SBR cycles, since heterotrophs have a growth rate and microbial biomass yield per unit
substrate that is a factor 10 higher than that of nitrifying bacteria (Hargreaves, 2006). Due to the dependence of carbon, nitrogen removal efficiencies were limited at low doses of glycerol and acetate. Under these conditions, carbon was the limiting nutrient in heterotrophic nitrogen assimilation resulting in a steady and high efficiency for carbon removal. Resulting from an increase in carbon loading rate, the nitrogen removal increased along until at a C/N
ratio of 15 the highest nitrogen removal efficiencies were observed (up to 98%). These values are slightly higher than the nitrogen removal efficiencies of 85–90% as observed in other researches (Schneider et al., 2006a,b, 2007). However, the number of studies focusing on the treatment of aquaculture effluents via heterotrophic nitrogen assimilation is limited. The use of established techniques like nitrification/denitrification can result in similar removal efficiencies up to 96% as was shown for example by Sharrer et al. (2007) and Visvanathan et al. (2008). At the C/N ratio of 15, the carbon removal efficiency decreased suggesting an oversupply of carbon. The optimal C/N ratio for nitrogen removal is thus situated between 10 and 15, which lies close to the value of 10 suggested by Avnimelech (1999) for microbial nitrogen assimilation in BFT. Hargreaves (2006) also suggested providing a substrate with a C/N ratio of 10 to promote nitrogen limitation for bacterial growth to increase nitrogen removal efficiency. In case all ammonium is converted into nitrate, the nitrogen can also be removed by denitrification. Stoichiometrically, a C/N ratio of 1.1:1 is necessary for denitrification based on acetate (Reyes-Avila et al., 2004). The costs for carbon supplementation to obtain denitrification can thus be about 10 times less than that for microbial assimilation. However, the capital and operational costs for the nitrification/denitrification systems together with the lower feeding costs due to microbial protein production make the nitrogen assimilation a competitive technique.
In this study, TAN assimilating microbial biomass with the quality to be reused as additional food source was grown in such SBRs. An influent TAN concentration of 13–14 mg L1 represents the daily nitrogen waste produced in an aquaculture system at a fish/ shrimp culture density of 22–23 kg m3 (De Schryver et al.,2008). In RAS, this nitrogen is converted into nitrate that tends to accumulate in the water (Gutierrez-Wing and Malone, 2006). In the past, complete removal could only be obtained by further denitrification into nitrogen gas or discharge into surrounding water bodies (van Rijn et al., 2006). In BFT, the goal is to assimilate the nitrogen into microbial biomass rather than nitrifying it. In the alternative SBR approach, the development of nitrifiers in the reactors could be avoided. This was demonstrated when the SBR biomass was spiked in batch nitrification tests with ammonia (data not shown). Neither removal of TAN nor production of nitrite and nitrate could be observed in the absence of an additional carbon source. This suggests that the main driving force for the TAN removal within the reactors indeed was heterotrophic microbial growth. This can be related to the short SBR cycles, since heterotrophs have a growth rate and microbial biomass yield per unit
substrate that is a factor 10 higher than that of nitrifying bacteria (Hargreaves, 2006). Due to the dependence of carbon, nitrogen removal efficiencies were limited at low doses of glycerol and acetate. Under these conditions, carbon was the limiting nutrient in heterotrophic nitrogen assimilation resulting in a steady and high efficiency for carbon removal. Resulting from an increase in carbon loading rate, the nitrogen removal increased along until at a C/N
ratio of 15 the highest nitrogen removal efficiencies were observed (up to 98%). These values are slightly higher than the nitrogen removal efficiencies of 85–90% as observed in other researches (Schneider et al., 2006a,b, 2007). However, the number of studies focusing on the treatment of aquaculture effluents via heterotrophic nitrogen assimilation is limited. The use of established techniques like nitrification/denitrification can result in similar removal efficiencies up to 96% as was shown for example by Sharrer et al. (2007) and Visvanathan et al. (2008). At the C/N ratio of 15, the carbon removal efficiency decreased suggesting an oversupply of carbon. The optimal C/N ratio for nitrogen removal is thus situated between 10 and 15, which lies close to the value of 10 suggested by Avnimelech (1999) for microbial nitrogen assimilation in BFT. Hargreaves (2006) also suggested providing a substrate with a C/N ratio of 10 to promote nitrogen limitation for bacterial growth to increase nitrogen removal efficiency. In case all ammonium is converted into nitrate, the nitrogen can also be removed by denitrification. Stoichiometrically, a C/N ratio of 1.1:1 is necessary for denitrification based on acetate (Reyes-Avila et al., 2004). The costs for carbon supplementation to obtain denitrification can thus be about 10 times less than that for microbial assimilation. However, the capital and operational costs for the nitrification/denitrification systems together with the lower feeding costs due to microbial protein production make the nitrogen assimilation a competitive technique.
การแปล กรุณารอสักครู่..
ในการศึกษานี้ , Tan assimilating จุลินทรีย์ที่มีคุณภาพ เพื่อสามารถใช้เป็นแหล่งอาหารเพิ่มเติมที่ปลูกใน sbrs . มีความเข้มข้นของระบบแทน 13 – 14 มิลลิกรัม แอล 1 แทนทุกวัน ไนโตรเจนในระบบเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำของเสียที่ผลิตจากปลา / กุ้งความหนาแน่นวัฒนธรรม 22 – 23 กิโลเมตร 3 ( เดอ schryver et al . , 2008 ) ในการผ่อนผันนี้จะถูกเปลี่ยนเป็นไนเตรทไนโตรเจนที่มีแนวโน้มที่จะสะสมในน้ำ ( กูเตียร์เรซปีก มาโลน , 2006 ) ในอดีตการกำจัดเสร็จสมบูรณ์จะได้รับเพิ่มเติมในไนโตรเจนแก๊สหรือน้ำไหลลงสู่แหล่งน้ำโดยรอบ ( ฟาน แรยน์ et al . , 2006 ) ในรับ เป้าหมายคือการใช้ไนโตรเจนในจุลินทรีย์มากกว่า 1 .ในวิธีการบำบัดทางเลือก การพัฒนา nitrifiers ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์อาจจะหลีกเลี่ยง นี้แสดงให้เห็นเมื่อปริมาณชีวมวลถูกในชุดทดสอบปริมาณแอมโมเนีย ( ข้อมูลไม่แสดง ) ไม่มีการแทนหรือการผลิตของไนไตรต์และไนเตรต สามารถสังเกตได้ในการขาดของแหล่งคาร์บอนเพิ่มเติมนี้แสดงให้เห็นว่าหลักผลักดันให้ตาลเอาภายในเครื่องปฏิกรณ์แบบแน่นอนคือจุลินทรีย์เจริญเติบโต นี้สามารถที่เกี่ยวข้องกับวงจรกรองสั้น ตั้งแต่ heterotrophs มีอัตราการเจริญเติบโตและมวลชีวภาพและผลผลิตต่อหน่วย
พื้นผิวที่เป็นปัจจัย 10 มากกว่าที่ลูกอุกกาบาต ( ฮาร์กรีฟส์ , 2006 ) เนื่องจากการพึ่งพาของคาร์บอนประสิทธิภาพการกำจัดไนโตรเจนมีจำกัดที่ปริมาณต่ำของกลีเซอรอลและอะซิเทต ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้คาร์บอนเป็นสารอาหารในแบบการจำกัดไนโตรเจนให้มั่นคงและมีประสิทธิภาพสูงในการกำจัดคาร์บอน เป็นผลจากการเพิ่มอัตราบรรทุกคาร์บอน , การกำจัดไนโตรเจนเพิ่มขึ้นตามจนกว่าที่ C / N
อัตราส่วน 15 สูงสุดประสิทธิภาพการกำจัดไนโตรเจน พบว่ามีถึง 98% ) มีค่าสูงกว่าประสิทธิภาพการกำจัดไนโตรเจนของ 85 – 90% ที่พบในงานวิจัยอื่น ๆ ( ชไนเดอร์ et al . , 2006a , B , 2007 ) อย่างไรก็ตาม จำนวนของการศึกษาที่เน้นการรักษาผ่านการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำผ่านการดูดซึมไนโตรเจนแบบจำกัดใช้สร้างเทคนิคเช่นปริมาณ / น้ำได้ผลในการกำจัดที่คล้ายกันถึง 96% ขณะที่แสดงเช่น sharrer et al . ( 2007 ) และ visvanathan et al . ( 2008 ) ที่ C / N เท่ากับ 15 , คาร์บอนประสิทธิภาพลดลงแนะนำ oversupply ของคาร์บอน อัตราส่วนที่เหมาะสมในการกำจัดไนโตรเจน จึงอยู่ระหว่าง 10 และ 15อยู่ที่ใกล้เคียงกับมูลค่าของ 10 ที่แนะนำโดย avnimelech ( 1999 ) สำหรับการดูดซึมไนโตรเจนของจุลินทรีย์ในการรับ . ฮาร์กรีฟส์ ( 2006 ) นอกจากนี้ยังแนะนำให้ใช้กับ C / N ratio 10 เพื่อส่งเสริมการจำกัดไนโตรเจนสำหรับการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการกำจัดไนโตรเจน ในกรณีทั้งหมด แอมโมเนียจะถูกแปลงเป็นไนเตรท ไนโตรเจนยังสามารถลบออกได้โดยน้ำ .stoichiometrically , C / N ratio ของ 1.1:1 จำเป็นสำหรับน้ำจากอะซิเตท ( เรเยส Avila et al . , 2004 ) ค่าใช้จ่ายสำหรับคาร์บอนเสริมเพื่อให้ได้น้ำจึงสามารถประมาณ 10 ครั้งน้อยกว่าสำหรับการผสมผสานของจุลินทรีย์ อย่างไรก็ตามต้นทุนและต้นทุนต่อปริมาณน้ำ / ระบบกันกับค่าอาหารลดลง เนื่องจากการผลิตจุลินทรีย์โปรตีนให้ไนโตรเจนสูงเทคนิคการแข่งขัน
การแปล กรุณารอสักครู่..