Sirvi Autor "Zekker, Ivar, juhendaja" järgi

Nüüd näidatakse 1 - 5 5

Anaeroobse ammooniumi oksüdatsiooni protsessi kiirendamine annuspuhastis redokspotentsiaali kontrolli abil
(Tartu Ülikool, 2016) Mihkelson, Jana; Zekker, Ivar, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Autotrophic nitrogen removal for low organic wastewater treatment
(Tartu Ülikool, 2023) Anwuta, Kelvin Ugochukwu; Zekker, Ivar, juhendaja; Rikmman, Ergo, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
Municipal wastewater can be directly anaerobically treated to recover energy in the form of biogas. By using an autotrophic process, such as anaerobic ammonium oxidation (anammox) process, to remove the ammonium from the anaerobic effluent, one can further reduce the energy needed for wastewater treatment. Up until now, anammox has primarily been utilized to treat waste streams at elevated temperatures (>25°C) for concentrated (>500 mg N/L) flows. The challenges of anammox process are its application of the water line of municipal wastewater treatment include lower nitrogen concentrations (100 mg N/L), high organic carbon (pharmaceutical presence) and lower temperatures (20 °C). Two 20-liter moving bed biofilm reactors were used for this study, and they were run at 22 °C for 918 days after being injected with a significant amount of anamox bacteria coming from anaerobic digester suspended biomass. The specific nitrogen removal rate (NRR) and removal efficiency increased significantly, reaching values of 0.642 g N/L/d and 92% volume, respectively. Additionally, five pharmaceuticals—ciprofloxacin, norfloxacin, ofloxacin, sulfamethaxazole, and sulfadimethoxine were employed in this investigation to assess their impact on anammox activity. The diversity of anammox bacteria was impacted by the presence of the targeted pharmaceutical chemicals, but these microorganisms were able to withstand and effectively eliminate nitrogenous substances. Throughout the course of the experiment, several conditions, including anoxic and aerobic conditions, starvation and non-starvation phases, and other conditions, were observed.
Autotrophic nitrogen removal processes for nutrient removal from sidestream and mainstream wastewater
(2022-12-21) Artemchuk, Oleg; Zekker, Ivar, juhendaja; Tenno, Toomas, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Tekkivate jäätmekoguste suurenemine ohustab tänapäeval keskkonna kvaliteeti ja inimeste tervist. Reovee bioloogiline puhastus on energiasäästlik viis orgaaniliste ja anorgaaniliste saasteainete eemaldamiseks reoveest ning jääkainete põhjavette sattumise tõenäosuse vähendamiseks. Mitmete biogaasijaamade rakendamine hõlmab orgaanilise süsiniku muundamist biogaasiks ning kõrgenenud sisaldusega lämmastiku- ja fosforiühendite esinemist heitvees. Selliste jäätmevoogude töötlemine on kulukas traditsiooniliste meetoditega (nitrifikatsioon-denitrifikatsioon), mis nõuab orgaanilise süsiniku lisamist tagasi töötlemisprotsessi (sageli metanooli kujul). Reoveepuhastuse tehnoloogiate hulgas on anaeroobset ammooniumi oksüdatsiooni protsessi (anammox) kaasatud autotroofse lämmastiku eemaldamisse piloot- ja täismahus tehnoloogiates lämmastiku eemaldamiseks reoveest vähese orgaanilise süsiniku kasutamisega. Peavoogu võib nimetada olmereoveeks ja kõrvalvoogu väduks, viimane tekib pärast liigmuda kääritamist ja tsentrifuugimist. Anammox protsessi on püütud kaasata nii kõrvalvoo kui ka peavoo puhastusse, kasutades liikuvate kandjatega biokilereaktorit (MBBR) ja annuspuhastuse reaktori (SBR) tehnoloogiaid. Võrreldes kõrvalvoo puhastamisega, on peamised takistused, mis tuleb ületada, et saavutada edukas anammox protsessi kasutamine peavoos: reovee kõrge süsiniku ja lämmastiku suhe (C/N>1) ja reovee madal temperatuur (põhjamaade kliimas 12,5–19 °C). Varasemad uuringud peavoo anammox protsessi kasutamise kohta on näidanud, et madalad temperatuurid võivad tekitada probleeme anammox biomassi kasvule. Et ületada madalate temperatuuride pärssivat mõju anam-mox bakterite kasvukiirusele, saab peavoo süsteemi nakatada kõrvalvoolu tingimustes kasvatatava biomassiga. Muutused redokspotentsiaalis (ORP-s) mõjutavad bakterite jaoks elutähtsate valkude koostist või mõjutavad bakterite mitokondriaalsete membraanide laengut. ORP muutusi saab juhtida aeratsiooni sisse/välja lülitamisega või aeraatoripõhiste intensiivsuse muutuste muutmisega, kasutades ORP-anduri signaali ja sobivate väärtuste vahemikke. Reovee soolsus ja hüdrasiini mõju on olulised parameetrid, mille abil hinnata anammox protsessi kulgu. Optimaalse soolsuse taseme saavutamine suurendab anammox protsessi aktiivsust ja lämmastiku eemaldamise kiirust. Anammox protsessi vaheühend – hüdrasiin, võib mõjutada anammox protsessi efektiivsust, kuid kahandada ka muid protsesse, näiteks denitrifikatsiooni, et saavutada kõrge lämmastiku eemaldamine autotroofselt.
Lämmastiku ärastuskiiruse uurimine anaeroobse ammooniumi oksüdeerimise (anammox) protsessil põhinevas bioelektrokeemilises süsteemis
(Tartu Ülikool, 2021) Väisanen, Triin; Zekker, Ivar, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Lämmastiku ärastuskiirust uuriti anaeroobse ammooniumi oksüdeerimise (anammox) protsessil põhinevas bioelektrokeemilises süsteemis. Selleks võrreldi kolme mikroobsel elektrosünteesil (MES) põhinevat rakku, millest kahte inokuleeriti anammox baktereid sisaldav biomass. Ühele biomassiga rakule rakendati potentsiaali. Kolmas rakk oli kontrollrakk, kuhu ei inokuleeritud anammox baktereid. Tulemused näitasid, et -700 mV juures võib lämmastiku ärastuskiirus tõusta kuni 30 mg N/m2/d, olles nii 2x kiirem potentsiaalita biomassiga MESist ning 1,5x kiirem kontrollrakust. Tulemustes nähtub, et võrreldes inokuleeritud bakteritega on anammox baktereid kõige rohkem potentsiaaliga MESis, viidates sellele, et -700 mV potentsiaal soosib anammox bakterite paljunemist.
Modelling and experimental measurement of the closed equilibrium systems of CaS–H2O and SrS–H2O
(2023-07-11) Uiga, Kalev; Zekker, Ivar, juhendaja; Rikmann, Ergo, juhendaja; Tenno, Toomas, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Eesti põlevkivitööstuses tekkivad ohtlikud jäätmed avaldavad negatiivset mõju keskkonna kvaliteedile ja inimeste tervisele. Näiteks poolkoksijäägi koosmõjul veega (keeruliste keemiliste reaktsioonide tulemusena) tekib väga aluseline väävlirikas nõrgvesi. Lisaks paiskub osa sellest pärinevast väävlist anaeroobsetes tingimustes atmosfääri toksilise gaasilise divesiniksulfiidi (H2Sg) kujul. Käesoleva doktoritöö eesmärkideks oli uurida CaS või SrS lahustumisprotsessi ülipuhtas (MilliQ) vees ja määrata nende suletud tasakaaluliste süsteemide olulised parameetrid (nt pH, vesilahustuvus või KSP väärtus, ioonide sisaldus), ning kirjeldada neid struktuurskeemina. Eesmärkide hulka kuulus ka mitte-termodünaamiliste matemaatiliste mudelite väljatöötamine, mis võtavad arvesse kõiki konjugeeritud happe-aluse protsesse, et arvutada vastavad pH väärtused, moodustatud ioonide ja molekulide sisaldused iteratsioonimeetodi abil. CaS–H2O või SrS–H2O süsteemide pH-väärtused ja moodustunud sulfiidse väävli liikide sisaldus määrati potentsiomeetriliselt, spektrofotomeetriliselt ja jodomeetrilise tiitrimisega. Lisaks uuriti nanoosakeste jälgimise- ja analüüsisüsteemi (NTA) abil CaS või SrS vesilahuses moodustunud osakeste suurust ja keskmist sisaldust, kusjuures väiksemad osakesed lahustusid paremini. Seega on võimalik antud printsiibist lähtudes arvutada erinevates suletud tasakaalulistes süsteemides esinevate nanomõõtmetega osakeste jaoks vastav KSP väärtus kasutades selleks NTA meetodit, mis sobib nii mono- kui ka polüdisperssetest süsteemidest võetud proovide jaoks, kuna selle lahutusvõime on oluliselt parem võrreldes teiste sarnaste meetoditega nende iseloomustamiseks ja analüüsimiseks. Kokkuvõtteks on vaja teha täiendavaid uuringuid CaS ja SrS lahustumise kirjeldamiseks vees lähtudes uuest prootonikesksest mudelist, mida saab kasutada nii inimtegevusest tulenevate mõjude hindamiseks looduslikele veekogudele kui ka tööstuslike protsesside (sh reoveepuhastuse) modelleerimiseks.