Assessment of short-HRT, on-line, fixed-film prefermentation of domestic wastewater for enhanced biological phosphorus removal

Abstract

In this work, pilot-scale, on-line, short-HRT fixed-film prefermenter systems were evaluated using Ringlace and Kaldnes fixed-film media for short chain volatile fatty acid (SCVFA) production, with screened raw domestic wastewater and primary effluent. In comparison to the control reactors without media, significant levels of SCVFA were generated in the fixed-film prefermenters. For the design considered in this study, the Ringlace media performed well, whereas the Kaldnes media resulted in clogging. The Ringlace media data show that, for a 60-min HRT, on-line prefermenter systems produced 11 and 5.5 mg/L of SCVFA (as acetic acid) with screened raw wastewater and primary effluent, respectively. Such a low HRT might translate into potential cost savings (up to 25%) in providing SCVFA to enhanced biological phosphorus removal (EBPR) plants and could lead to a completely new generation of prefermenter designs.Key words: domestic sewage, enhanced biological phosphorus removal systems, fixed film, prefermenter, short chain volatile fatty acids. Mavinic et al.Résumé : Dans ce travail, des systèmes en série à l'échelle pilote de préfermentation à film fixe et à temps de rétention hydraulique court ont été évalués, en utilisant des médias à film fixe Ringlace et Kaldnes pour la production d'acide volatile gras à chaîne courte, avec des eaux usées domestiques tamisées et de l'effluent primaire. En comparaison avec les réacteurs de contrôle sans média, des niveaux significatifs d'acides volatiles gras à chaîne courte ont été générés dans le préfermenteur à film fixe. Pour la conception considérée dans cette étude, le média Ringlace a bien performé, tandis que le média Kaldnes s'est encrassé. Les données du média Ringlace ont montré que, pour un temps de rétention hydraulique de 60 min, les systèmes de préfermentation en série ont produit 11 et 5,5 mg/L d'acide volatile gras à chaîne courte (sous forme d'acide acétique) avec les eaux usées domestiques tamisées et l'effluent primaire, respectivement. Un temps de rétention hydraulique si bas peut se traduire en des économies de coûts potentielles (jusqu'à 25%) en ajoutant des acides volatiles gras à chaîne courte aux systèmes d'enlèvement au phosphore biologique améliorés, et pourrait mener à une nouvelle génération de conceptions de préfermenteurs.Mots clés : eaux usées domestiques, systèmes d'enlèvement au phosphore biologique améliorés, film fixe, préfermenteur, acides volatiles gras à chaîne courte.[Traduit par la Rédaction] 626