Effect of the sulfide, pH and temperature on anammox activity in a continuous flow stirred-tank reactor

Abstract

A new biological process that removes high concentrations of nitrogen from residual waters has been studied for the last twenty years. Such process allows for a substantial reduction on aeration and carbon sources requirements while also producing low levels of biomass. For nine months, a continuum reactor composed of a complete mixture with partial nitrification and the anammox process occurring simultaneously was operated with regular mediation and analysis. An evaluation was conducted on short-term effects of sulfide's addition, pH in acidic conditions and the temperature below optimum values of reactor's functioning, as well as its capacity to recover after exposed. The reactor showed sensitivity to small variations on pH. Losses in ammonia removal efficiency were observed when the reactor operated at pH values lower than 6.71 ± 0.01. The tested sulfide concentrations, i.e. 0.1 and 0.25 mg S L -1 , have caused inhibitory effect. The temperature range of 36 - 25 o C did not compromised the reactor's performance.

Um promissor processo biológico para a remoção de elevadas concentrações de nitrogênio de águas residuárias vem sendo estudado nos últimos 20 anos. O processo possibilita uma redução substancial nos requisitos de aeração, fontes de carbono e baixa produção de biomassa. Durante 9 meses, um reator continuo de mistura completa com nitrificação parcial e processo anammox ocorrendo simultaneamente em único estágio foi operado com medições e análises regulares. Foram avaliados o desempenho do reator e sua capacidade de recuperação após exposição a curto-prazo da adição de sulfeto, pH em condições ácidas e temperaturas abaixo dos valores ótimos. O reator demonstrou ser sensível a pequenas variações de pH. Observou-se que o reator operando com valores de pH inferiores a 6,71 ± 0,01, apresentou perda na eficiência de remoção de amônia. As concentrações de 0,1 e 0,25 mg S L -1 de sulfeto testados apresentaram efeito inibitório. A faixa de temperatura de 36 – 25°C testada, não comprometeu a performance do reator.