Organic matter removal in a simultaneous nitrification–denitrification process using fixed-film system

Abstract

Swine wastewater treatment is a complex challenge, due to the high organic matter (OM) and nitrogen (N) concentrations which require an efficient process. This study focused on evaluating two different support media for OM and N removal from an Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) reactor fed with swine wastewater. Maximum specific nitrification (MSNA) and denitrification (MSDA) activity test for both biofilm and suspended biomass were carried out using as supports: polyurethane foam (R1) and polyethylene rings (R2). The results showed that R2 system was more efficiently than R1, reaching OM removal of 77 ± 8% and N of 98 ± 4%, attributed to higher specific denitrifying activity recorded (5.3 ± 0.34 g NO3-N/g TVS∙h). Furthermore, 40 ± 5% of the initial N in the wastewater could have been transformed into molecular nitrogen through SND, of which only 10 ± 1% was volatilized. In this sense, MSDA tests indicated that suspended biomass was responsible for at least 70% of N removal and only 20% can be attributed to biofilm. SND could be confirmed with the analysis of microbial diversity, due to the presence of the genus Pseudomonas dominated the prokaryotic community of the system in 54.4%.

Penerapan Aerasi Intermittent Pada Proses Biofilter Aerob Untuk Mendegradasi COD dan Total Nitrogen Limbah Cair Domestik

“…Oxic atau aerobik menggambarkan proses respirasi mikroorganisme yang membutuhkan oksigen (Frankel, 2020). Menurut Irman (2015) pengolahan aerobik memiliki karakteristik menggunakan aerator sebagai supplai oksigen.…”

“…Menurut Irman (2015) pengolahan aerobik memiliki karakteristik menggunakan aerator sebagai supplai oksigen. Sedangkan anoxic merupakan Kondisi anoksik melibatkan lingkungan di mana molekul atau oksigen bebas (O2) tidak ada, akan tetapi masih ada oksigen terikat (nitrat (NO3) dan nitrit (NO2)) dalam air (Frankel, 2020). Proses anoksik lebih dikenal dengan istilah denitrifikasi (Irman, 2015).…”

“…Dalam proses oxic dan anoxic , bakteri heterotrof memerlukan karbon organik untuk proses metabolismenya (González-Tineo et al, 2022). Pada fase oxic, konsentrasi COD menurun dengan cepat sebagai akibat dari oksidasi dengan adanya oksigen.…”

“…Pada saat anoksik terjadi proses denitrifikasi yaitu proses reduksi non-asimilatif dari bentuk nitrogen teroksidasi (NO 2 − dan NO 3 − ) menjadi molekul nitrogen dalam kondisi anoksik. Proses ini dilakukan oleh bakteri heterotrof dengan menggunakan sumber karbon organik untuk metabolismenya (González-Tineo et al, 2022). Proses pengolahan air limbah secara oxic-anoxic mampu mencipatakan suasana nitrifikasi dan denitrifikasi sehingga efisien untuk menurunkan kadar total nitrogen (Hasanuddin, 2011).…”