Testing the treatability of different effluents from digital textile printing using Anammox manometric tests

Recently, the use of PN/Anammox processes in treating nitrogen rich wastewaters is widespread, as it is perceived to be sustainable economically and environmentally. However, successful use of this process will require a prior test to assess the compatibility of the process with the effluent due to the complexity of different wastewater streams. This thesis assessed the treatability of five digital textile wastewaters using optimised manometric batch test at 30 °C. The accuracy of the batch test in determining the Anammox activity was investigated using a standard medium. The results showed a high accuracy of the manometric test in determining the specific Anammox activity. The results were highly reproducible with less than 2% variation in three replicates. With digital textile printing wastewaters, no acute toxicity was found suggesting that the Anammox process can be applied successfully in treating these kinds of wastewaters. In fact, the biomass displayed strong affinity for some of the effluents having recorded higher specific Anammox activities compared with the standard solution. While others had specific activities like the standard. Test results also highlighted the importance of having complete anoxic conditions and ensuring proper mixing in order to have a successful batch test and for achieving and maintaining good specific Anammox activity values. The hydrolysis of urea showed that acidification alone was not sufficient to achieve ammonification. However, acidification coupled with sludge was able to hydrolyse the urea to achieve the optimum ammonium/total nitrogen ratio and as such, there was no need for an external dose of urease. The results rather revealed a strong temperature dependence for both biomass maintenance and for obtaining a good specific Anammox activity during the period of storage. Biomass maintained at room temperature displayed an exacerbated decrease in the specific Anammox activity. The specific Anammox activity decreased by 50 ± 13% weekly for biomass maintained at 25 °C in a maintenance reactor as compared to 5± 2.3% when the biomass was stored at 4° C in a refrigerator.

I processi PN / Anammox nel trattamento di acque reflue ricche di azoto si sono diffusi recentemente, in quanto percepiti come sostenibili dal punto di vista economico e ambientale. Tuttavia, sono necessari test preliminari per valutarne la compatibilità con l'effluente, per la complessità tipica di diversi flussi di acque reflue. Questa tesi ha valutato la trattabilità di cinque acque reflue della stampa tessile digitale, utilizzando un metodo manometrico a batch a 30 °C. L'accuratezza del test batch nel determinare l'attività specifica degli organismi Anammox è stata studiata utilizzando una soluzione standard. Il test manometrico si è rivelato accurato e riproducibile, con variazioni inferiori al 2% in tre repliche. I test condotti sulle acque reflue della stampa tessile digitale non hanno evidenziato tossicità acuta tale da sconsigliare l’applicazione del processo Anammox al loro trattamento. I valori di attività specifiche degli organismi Anammox sono risultato eguali e talora più elevate rispetto alla soluzione standard. I risultati dei test hanno anche evidenziato l'importanza di garantire condizioni strettamente anossiche e una corretta miscelazione per assicurare misure affidabili e riproducibili dei valori di attività specifica Anammox. Lo studio dell'idrolisi dell'urea ha mostrato che l'acidificazione da sola non era sufficiente per ottenere l'ammonificazione. Tuttavia, il mantenimento di un pH inferiore a 8 e l’attività biologica della biomassa hanno consentito di idrolizzare l'urea e ottenere un rapporto ammonio / azoto totale idoneo per il processo, senza necessità di dosare ureasi. I risultati hanno piuttosto rivelato una forte dipendenza dalla temperatura per il mantenimento di una buona attività specifica di Anammox durante il periodo di stoccaggio. La biomassa mantenuta a temperatura ambiente ha mostrato una drastica diminuzione dell'attività specifica di Anammox, fino a oltre il 50% (± 13%) in una settimana a 25°C. La conservazione a 4°C ha consentito di contenere la diminuzione settimanale al 5 ± 2,3%.