High concentrations ammonia removal by the cyanobacterium plectonema boryanum in a photobioreactor system

The potential application of the cyanobacterium Plectonema boryanum was investigated for the removal of ammonia from aqueous solution to meet the target concentration of below 0.02 mg/L free ammonia. This method can be applied as a final polishing step in a series of wastewater treatment steps to re...

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Veröffentlicht in:Canadian journal of chemical engineering 1999-02, Vol.77 (1), p.99-106
Hauptverfasser: Prakash, Anand, Margaritis, Argyrios, Saunders, Richard C., Vijayan, Sivaraman
Format: Artikel
Sprache:eng
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Beschreibung
Zusammenfassung:The potential application of the cyanobacterium Plectonema boryanum was investigated for the removal of ammonia from aqueous solution to meet the target concentration of below 0.02 mg/L free ammonia. This method can be applied as a final polishing step in a series of wastewater treatment steps to reduce the ammonia concentration to drinking water levels. The experiments were conducted in a 2 L photobioreactor using batch and semi‐batch modes of operation. The effect of important growth parameters such as temperature, light intensity and pH were investigated to identify their relative significance in a batch photobioreactor. Concentrations of ammonia in aqueous samples were varied up to 420 mg/L to study ammonia removal rates and growth of the cyanobacterium. The ammonia removal rates and maximum growth rates of the cyanobacterium were calculated and compared with other studies reported in literature. Repeated fed‐batch experiments demonstrate the viability of the process to reduce free ammonia in aqueous solutions to less than 0.02 mg/L. The results of this study demonstrate the potential application of cyanobacteria technology for ammonia removal at 100 mg/L of total ammonia and greater. On a étudié l'application potentielle de la cyanobactérie Plectonema boryanum pour le retrait de l'ammoniac d'une solution aqueuse afin d'atteindre la concentration d'ammoniac libre visée, soit en dessous de 0,02 mg/L. Cette méthode peut s'appliquer comme étape de polissage finale dans une série d'étapes de traitement des eaux usées afin de réduire la concentration en ammoniac à des niveaux d'eau potable. Les expériences ont été réalisées dans un photobioréacteur de 2 L fonctionnant dans les modes discontinu et semi‐discontinu. On a étudié l'effet d'importants paramètres de croissance comme la température, l'intensité lumineuse et le pH pour déterminer leur importance relative dans un photobioréacteur discontinu. On a fait varier les concentrations d'ammoniac dans les échantillons aqueux jusqu'à 420 mg/L afin d'étudier les vitesses de retrait de l'ammoniac et la croissance de la cyanobactérie. Les vitesses de retrait de l'ammoniac et les vitesses de croissance maximales de la cyanobactérie ont été calculées et comparées à d'autres études mentionnées dans la littérature scientifique. Des expériences répétées en mode alimenté‐discontinu démontrent la viabilité du procédé pour réduire l'ammoniac libre dans les solutions aqueuses à des niveaux inférieurs à 0,02 mg/L. Les résu
ISSN:0008-4034
1939-019X
DOI:10.1002/cjce.5450770116