PHOTOBIOREACTOR SYSTEM FOR REMOVAL OF NITROGEN AND PHOSPHORUS

• Main Authors: BLIGHT, SHERRY K, MCARDLE, JOHN C, MCCREERY, MICAH P, ARTHUR, MICK F, JONES, RANDY L, SMITH, STEPHANIE A
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 06.02.2014
• Subjects: CHEMISTRY; CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATERTREATMENT OR WASTE MANAGEMENT; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; METALLURGY; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS; TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINSTCLIMATE CHANGE; TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE

Methods and systems for removing phosphorus and nitrogen from a wastewater stream are disclosed. The wastewater stream is fed to a photobioreactor containing phosphate-accumulating microorganisms that are present as activated sludge or as fixed biofilms. Under light and anaerobic conditions, phosphorus will be captured by the microorganisms. Denitrification bacteria in the photobioreactor also convert nitrate to nitrous oxide and nitrogen gas. Denitrification produces alkalinity that can be used in a downstream aerobic nitrifying reactor. The resulting mixed liquor stream from the photobioreactor is then sent to an aerobic reactor, where different bacteria convert ammonia to nitrite and nitrate, increasing acidity. The mixed liquor stream from the aerobic reactor is separated into sludge that can be used as fertilizer and supernatant that has been reduced in nitrogen and phorphorus. Some of the sludge can be recycled to the photobioreactor and to the aerobic reactor. Cette invention concerne des procédés et des systèmes permettant d'éliminer le phosphore et l'azote d'un courant d'eaux usées. Le courant d'eaux usées est introduit dans un photobioréacteur contenant des micro-organismes accumulateurs de phosphate qui sont présents sous forme de boue activée ou de biofilms fixes. En présence de lumière et dans des conditions anaérobies, les micro-organismes capturent le phosphore. Les bactéries de dénitrification présentes dans le photobioréacteur convertissent également le nitrate en oxyde nitreux et en gaz azote. La dénitrification génère une alcalinité qui peut être utilisée dans un réacteur de nitrification aérobie situé en aval. Le courant de liqueur mixte résultant et sortant du photobioréacteur est ensuite acheminé vers un réacteur aérobie, où différentes bactéries convertissent l'ammoniac en nitrite et nitrate, ce qui augmente l'acidité. Le courant de liqueur mixte sortant du réacteur aérobie est séparé en boue utilisable comme fertilisant et en surnageant réduit en azote et en phosphore. Une partie de la boue peut être recyclée et renvoyée vers le photobioréacteur et le réacteur aérobie.