Tannery wastewater is known to contain high concentrations of organic compounds, pathogens, and other toxic inorganic elements such as heavy metals, nitrogen, sulfur, etc. Biological methods such as aerobic and anaerobic processes are unsuitable for tannery wastewater treatment due to its high salinity, and electrochemical oxidation offers a promising method to solve this problem. In this study, raw tannery wastewater treatment using DSA® Ti/RuO2, Ti/IrO2 and Ti/BDD electrodes with continuous flow systems was examined. Effects of current densities and electrolysis times were investigated, to evaluate the process performance and energy consumption. The results showed that a Ti/BDD electrode is able to reach higher treatment efficiency than Ti/IrO2, and Ti/RuO2 electrodes across all parameters, excluding Total Nitrogen. The main mechanism of tannery wastewater oxidation at a Ti/BDD electrode is based on direct oxidation on the electrode surface combined with the generation of oxidants such as °OH and Cl2, while at DSA® Ti/RuO2 and Ti/IrO2 electrodes, the oxidation mechanisms are based on the generation of chlorine. After treatment, the effluents can be discharged to the environment after 6-12 h of electrolysis. Electrooxidation thus offers a promising method for removing the nutrients and non-biodegradable organic compounds in tannery wastewater.
In this research, biological treatability test was conduced using seawater flocculated tannery wastewater by fixed biofilm reactor. During one cycle, the removal efficiency of organic corbon obtained with fixed biofilm process for treating tannery wastewater was considerably greater than that with activated sludge process. As the hydraulic retention time increased form 0.5day to 4day, removal efficiency of organic carbon was increased from 72% to 87.3%. Attached biomass in media increased with influent organic loading up to 29g MLSS/L, that could reduce the specific organic loading rate. The continual measurement of attached biomass was possible for the operation of the biofilm reactor. Equal and low nitrication rates were observed in both suspended growth activated sludge process and fixed biofilm process, despite commercial nitrifier was seeded. Through the process of treating the tannery wastewater, EC50 values which is measured by the use of Ceriopdaphnia dubia, were decreased to the extent of 50% after treatment of seawater flocculation and of 83% after biological treatment, respectively, compared to those of the untreated wastewater.
The bacterial community structure in a biological reactor fed influent from a wastewater treatment system was investigated by denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) and in situ hybridization. Sludges were collected from three biological reactors (aerobic, oxic, and anoxic tanks) at the M wastewater treatment facility (WTF). The influent of the MWTF consisted of mixed tannery wastewater (40~65%) and seafood wastewater (35~60%). The treatment processes resulted in a removal efficiency for BOD (biochemical oxygen demand) and COD (chemical oxygen demand) of 83.6~98.2% and 72.8~84.6%, respectively for tannery wastewater than for seafood wastewater resulted in greater survival of biomass in the biological reactors and a higher removal of BOD, COD, and T-N of about 8~18%. In contrast, addition of greater amounts of seafood wastewater decreased the amount of biomass in the bioreactors due to the increasing concentration of chromium from that wastewater and it also. The dominant bacterial species during the high seafood wastewater input period were Burkholderia cepacia (JX901049) and an uncultured bacterium (JF247555), while Pseudomonas geniculata (HQ256559) was dominant during the high tannery wastewater input period. Flavobacteriumsp. BF.107 (FM173271) and Hyphomicrobium zavarzinii (Y14306) were dominant under anoxic conditions.
This study evaluates the performance of membrane bioreactor (MBR) coupled with a modified walnut shell granular activated carbon (WSGAC) for tannery wastewater treatment. For this purpose, a pilot with overall volume of 80L and 12 hours hydraulic retention time (HRT) is operated in three scenarios. Here, the chemical oxidation demand (COD) of wastewater is reduced more than 98% in both C:N ratios of 13 (S1) and 6.5 (S2). This performance also remains intact when alkalinity depletes and pH reduces below 6 (S3). The ammonium removal ranges between 99% (S2) and 70% (S3). The reliability of system in different operating conditions is due to high solids retention time and larger flocs formation in MBR. The average breakthrough periods of WSGAC are determined between 15 minutes (S2) and 25 minutes (S1). In this period, the overall nitrate removal of MBR-WSGAC exceeds 95%. It is also realized that adding no chemicals for alkalinity stabilization and consequently pH reduction of MBR effluent (S3) can slightly lengthen the breakthrough from 15 to 20 minutes. Consequently, MBR can successfully remove the organic content of tannery wastewater even in adverse operational conditions and provide proper influent for WSGAC.
Depending on season, mixed wastewater can show great deviations in terms of the influent ratios of tannery and seafood-wastewater. Increases in the ratio of tannery wastewater in influent water also result in increases in the concentration of chromium, which decreases the ratio of BOD/T-N so that the removal efficiency of organic and nitrogen pollutants in biological wastewater treatment deteriorates. No substantial differences occur in the ratios of Eubacteria/total bacteria as the ratio between tannery wastewater and seafood wastewater changes in the influent water. In contrast, the cell numbers and activities of Eubacteria and total bacteria significantly decline with increasing ratios of tannery wastewater in the influent water. Stable removal of organic and nitrogen pollutants by biological wastewater treatments leads to dominance of Proteobacteria groups in all biological treatment basins. In aeration and oxic basins, ${\gamma}$-Proteobacteria account for approximately 21% of the Eubacteria groups, at $1.9{\times}10^9{\sim}2.0{\times}10^9$ cells/mL, while in an anoxic basin, ${\beta}$-Proteobacteria account for approximately 19% of the Eubacteria groups, at $1.3{\times}10^9$ cells/mL. However, a substantial decline in dominance of approximately 11% occurs for ${\gamma}$-Proteobacteria in aeration and oxic basins and about 1% for ${\beta}$-Proteobacteria in an anoxic basin. Mixed wastewater that undergoes extensive property changes of the influent water shows an efficiency of biological treatment that is greatly influenced by the ratio of dominant Proteobacteria groups.
Air-lift biofilm reactor should be an admirable process substituting conventional activated sludge process, because of its small area requirement as well as high volumetric loading capacity and stability against loading and chemical shocks. However most of the past research on the performance of ABR was focused on the sewage treatment. This research studied the applicability of ABR to treat high strength wastewater. A bench-scale ABR was operated to treat high strength synthetic wastewater, tannery wastewater and petrochemical wastewater, and its applicability was conclusive In case of synthetic wastewater, ABR showed good performance in which the substarate removal efficiency was higher that 80% even under short HRT(1.4 hr) and high volumetric loading rate(9.3 kgCODcr/$m^3$.day). When ABR was applied to treat tannery wastewater, it was suggested that the maximum volumetric loading rate and F/M ratio should be 7.7kgCODcr/$m^3$.day, 0.76 $day^{-1}$, respectively. And high substrate removal efficiency over than 90 % was observed with 4,000 mgCODcr/L of petrochemical wastewater. Even though effluent concentration was quite high, ABR should be applicable to treat the high strength wastewater, because of its high loading capacity.
Ma, Xiaojian;Wu, Chongde;Jun, Huang;Zhou, Rongqing;Shi, Bi
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제28권7호
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pp.1168-1177
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2018
The aim of this study was to investigate the microbial community of three tannery wastewater treatment plants (WWTPs) involved in nitrification by Illumina MiSeq sequencing. The results showed that highly diverse communities were present in tannery wastewater. A total of six phyla, including Proteobacteria (37-41%), Bacteroidetes (6.04-16.80), Planctomycetes (3.65-16.55), Chloroflexi (2.51-11.48), Actinobacteria (1.91-9.21), and Acidobacteria (3.04-6.20), were identified as the main phyla, and Proteobacteria dominated in all the samples. Within Proteobacteria, Beta-proteobacteria was the most abundant class, with the sequence percentages ranging from 9.66% to 17.44%. Analysis of the community at the genus level suggested that Thauera, Gp4, Ignavibacterium, Phycisphaera, and Arenimonas were the core genera shared by at least two tannery WWTPs. A detailed analysis of the abundance of ammonia-oxidizing bacteria (AOB) and nitrite-oxidizing bacteria (NOB) indicated that Nitrosospira, Nitrosomonas, and Nitrospira were the main AOB and NOB in tannery wastewater, respectively, which exhibited relatively high abundance in all samples. In addition, real-time quantitative PCR was conducted to validate the results by quantifying the abundance of the AOB and total bacteria, and similar results were obtained. Overall, the results presented in this study may provide new insights into our understanding of key microorganisms and the entire community of tannery wastewater and contribute to improving the nitrogen removal efficiency.
The objective of this study is the removal of chromium from tannery wastewater by electrosorption on carbon prepared from lignocellulosic natural residue "peach stones' thermally treated. The followed steps for obtaining coal in chronological order were: cleaning, drying, crushing and finally its carbonization at $900^{\circ}C$. The characterization of the carbon material resulted in properties comparable to those of many coals industrially manufactured. The study of the dynamic adsorption of chromium on the obtained material resulted in a low removal rate (33.7%) without applied potential. The application of negative potentials of -0.7 V and -1.4 increases the adsorption of chromium up to 90% and 96% respectively. Whereas a positive potential of +1.4V allows desorption of the contaminant of 138%.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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