Potřebujete pro váš bytový dům vyřešit
financování oprav
rekonstrukci kotelny
úspory energií
větrání
registrace
Rekonstrukce a provoz bytových domů
Motto: Nové povinnosti k elektromobilitě a vyúčtování vody a tepla.
Zdroje financí z nových dotací.
středa 3. 11. 2021
Praha
registrace
Nejnavštěvovanější odborný portál
pro stavebnictví a technická zařízení budov
TZB studio
zobrazit program

Denitrifikační bioreaktory s náplní na bázi dřeva a možnosti zmírnění negativního efektu

Kontaminace vodních ekosystémů dusičnany vede k eutrofizaci povrchových vod a ke zvyšování nákladů na úpravu vody na vodu pitnou. Jedním z možných řešení tohoto problému je inovativní technologie denitrifikačních bioreaktorů s náplní na bázi dřeva, která je schopna odstraňovat dusičnany přímo v místě odtoku ze zemědělských ploch.

Tato technologie není v ČR dosud využívána, ale v cizině je v provozu již řadu let zejména v Kanadě, v USA a na Novém Zélandě. Cílem našeho výzkumu je studium této technologie pro její zavedení do praxe v ČR. Příspěvek představuje rešerši poznatků o denitrifikačních bioreaktorech s náplní na bázi dřeva a diskutuje možnosti zmírnění negativních důsledků vyplývajících z jejich provozu.

Úvod

Lidská činnost způsobuje nárůst koncentrace NO3 v povrchových i podzemních vodách. Kromě splaškových vod je jedním z hlavních zdrojů dusíku (N) také zemědělství, a to například aplikace dusíkatých hnojiv nebo chov dobytka [1]. Vysoké koncentrace NO3 jsou problémem při využívání těchto vod jako zdroje pro pitné účely a zvyšují náklady na úpravu vody. V povrchových vodách mohou zvýšené koncentrace nutrientů narušit přirozený stav vodního ekosystému, způsobit výskyt vodního květu, a tím dále zhoršovat kvalitu vody. Zvyšující se koncentrace NO3 jsou nežádoucí také z pohledu moří a oceánů, kam vodní toky ústí. V ČR, kromě některých agrárních opatření, dosud nejsou využívány technologie pro omezení vnosu NO3 ze zemědělských ploch do povrchových a podzemních vod.

NO3 jsou koncovým produktem mineralizace organicky vázaného N a za oxických podmínek jsou stabilní [1], takže v provzdušněných povrchových vodách nedochází k dostatečnému odbourávání, pokud nejsou opět vázány do biomasy. Sorpční schopnost NO3 je malá, proto mohou snadno pronikat půdním sorpčním komplexem a kontaminovat podzemní vodu [1]. V půdním profilu probíhá denitrifikace pouze v omezené míře. V horních vrstvách půdy je limitujícím faktorem přítomnost kyslíku, v hlubších vrstvách absence potřebného organického uhlíku (C) [2].

Příspěvek představuje rešerši poznatků o denitrifikačních bioreaktorech s náplní na bázi dřeva, které poskytují ideální podmínky pro denitrifikaci (anaerobní prostředí, dostatek organického C, NO3 na přítoku) a dokáží velmi jednoduchým způsobem snižovat koncentrace NO3 přímo na odtoku ze zemědělských ploch. Přestože je tato technologie od 90. let používána v zahraničí, především v Kanadě, USA a na Novém Zélandu [3, 4, 5], v ČR je dosud neznámá. V příspěvku jsou, kromě výhod této technologie, diskutovány také její nedostatky a možnosti, jak negativní důsledky zmírnit.

Denitrifikační bioreaktory s náplní na bázi dřeva

Jedním z potenciálních řešení pro snížení koncentrace NO3 ve vodách je jejich odstranění na odtoku ze zemědělských ploch pomocí denitrifikačních bioreaktorů s náplní na bázi dřeva. Jedná se o inovativní technologii odstraňování NO3 in situ na odtoku ze zemědělských ploch, ještě před jejich vstupem do vod povrchových [6].

Denitrifikační bioreaktory (Obr. 1) mají formu lože (denitrification beds), nebo clony (denitrification walls) a jsou vyplněny organickým materiálem schopným průběžně uvolňovat organický C [2, 7]. Denitrifikační lože jsou kontejnerové systémy, kterými voda protéká díky vyšší hydraulické vodivosti náplně, případně za použití drenáže. Clony jsou propustné bariéry podélného tvaru umístěné kolmo k proudění podzemní vody, která jimi protéká. Denitrifikační bioreaktory obvykle bývají umístěny v blízkosti místa vtoku podpovrchového odtoku do recipientu a odtok z bioreaktoru je do něj obvykle zaústěn [8].

Obr. 1. Denitrifikační bioreaktor ve formě lože (vlevo) a clony (vpravo) při použití bez drenážního potrubí. V případě nedosažení nepropustného podloží by hydraulická vodivost materiálu bioreaktoru k měla být větší než hydraulická vodivost okolní horniny k [2].
Obr. 1. Denitrifikační bioreaktor ve formě lože (vlevo) a clony (vpravo) při použití bez drenážního potrubí. V případě nedosažení nepropustného podloží by hydraulická vodivost materiálu bioreaktoru k měla být větší než hydraulická vodivost okolní horniny k [2].

Hlavním procesem odbourávání NO3 v denitrifikačním bioreaktoru je heterotrofní denitrifikace [6], při které za metabolické činnosti fakultativně anaerobních bakterií dochází k přeměně NO3 na plynné formy N, unikající do atmosféry. Tím je koncentrace NO3, ale i celkového N, v protékající vodě snižována. Jednou z hlavních složek potřebných pro denitrifikaci je organický C uvolňující se z náplně bioreaktoru. Rozklad náplně zajišťuje bezkyslíkaté podmínky, náplň poskytuje plochu pro osídlení bakterií (jedná se tedy o přisedlou biomasu) a organický C je substrátem pro zajištění denitrifikace – slouží jako donor elektronů pro redukci NO3 a je přeměňován na oxid uhličitý, případně hydrogenuhličitany [2, 6]. Denitrifikační rychlost v bioreaktorech je obvykle řízena kinetikou nultého řádu, tzn. je závislá na dostupnosti organického C a teplotě, ale ne na koncentraci NO3 [2].

Pro denitrifikační bioreaktory jsou využívány náplně z různých organických materiálů. Hlavními kritérii pro výběr náplně je obsah biologicky dostupného organického C (s postupným a dlouhodobým uvolňováním), dobrá hydraulická vodivost, nízké pořizovací náklady a dostupnost v lokalitě. Jako nejvhodnější se ukazují dřevní materiály (zejména dřevní štěpka), protože jsou běžně dostupné za nízkou cenu, mají vysokou a stálou hydraulickou vodivost a vhodný poměr C:N (od 30:1 do 300:1). Denitrifikační rychlosti se v bioreaktorech s dřevním materiálem pohybují v rozmezí 2 až 10 g/(m3‧d). U dřevní štěpky různého stáří se denitrifikační rychlosti výrazně neliší, takže je možné s dřevní štěpkou dosahovat stálých denitrifikačních rychlostí v horizontu desetiletí [3]. Jiné než dřevní materiály (např. sláma, obilné slupky a další rostlinné zbytky) sice mohou dosahovat vyšších denitrifikačních rychlostí, ale obvykle vykazují vyšší vyluhování nežádoucích látek a časem se může snižovat jejich hydraulická vodivost [11].

Výhodou použití denitrifikačních bioreaktorů s dřevní náplní jsou nízké pořizovací a provozní náklady, minimální údržba, dlouhá životnost, malý zábor orné půdy [9, 10]. Na některých lokalitách v USA jsou tyto bioreaktory provozovány již více než 15 let bez výrazných zásahů a s původní náplní a stále dosahují vysokých denitrifikačních rychlostí (Obr. 2). Oproti jiným přirozeným způsobům čistění vod jsou schopny odstranit až 99 % NO3 [11].

Obr. 2a. Výstavba denitrifikačního bioreaktoru (lože) v USA [12]
Obr. 2b. Výstavba denitrifikačního bioreaktoru (lože) v USA [12]

Obr. 2c. Výstavba denitrifikačního bioreaktoru (lože) v USA [12]
Obr. 2d. Výstavba denitrifikačního bioreaktoru (lože) v USA [12]

Obr. 2. Výstavba denitrifikačního bioreaktoru (lože) v USA [12]

Problémy s provozem bioreaktorů

Ačkoli jsou denitrifikační bioreaktory v zahraničí relativně dlouho používány, je zde stále několik problémů které je důležité brát v potaz, jako je zejména nadměrné vyluhování organických látek z náplně během náběhové fáze bioreaktoru [2, 11], což může vést ke kyslíkovému deficitu v recipientu a/nebo toxickým účinkům na akvatické organismy.

Vyluhování organického C z náplně je nezbytné pro průběh denitrifikace, ale v náběhové fázi bioreaktoru obvykle dochází k nadměrnému vyluhování látek z dřevní náplně, které několikanásobně převyšuje potřebnou koncentraci [2], Tento jev byl sledován i při náběhu laboratorních kolon, kde došlo po 2 až 9 týdnech provozu ke snížení a ustálení koncentrace organických látek na odtoku [13], Koncentrace vyluhovaných látek a délka nadměrného vyluhování závisí na druhu použitého dřevního materiálu, např. velikost a tvar částic, druh použité dřeviny, ale i stav materiálu (stáří, způsob skladování a předúprava) [13, 14, 15]. Výluhy různých druhů dřevin se, kromě CHSKCr a BSK7, liší také v hodnotách pH, zbarvení a v koncentraci fenolů, taninu a ligninu [15].

Některé organické látky uvolněné z dřevní náplně bioreaktoru také vykazují toxické účinky pro vodní organismy [14, 15]. Jedná se zejména o fenolické sloučeniny, taniny, lignin a pryskyřičné kyseliny [16]. Toxicita výluhu je sice obvykle závislá na celkové koncentraci organických látek, ale důležitá je také přítomnost organických sloučenin s toxickým účinkem [17]. Vysoké koncentrace organických látek tedy nemusí nutně znamenat vysokou toxicitu, i když mohou negativně ovlivnit akvatické organismy spotřebou rozpuštěného kyslíku.

Možnosti řešení vysokých koncentrací organických látek v náběhové fázi

Přestože odtok vysokých koncentrací organických látek představuje nezanedbatelný problém této technologie, je možné jej vhodnými opatřeními zmírnit, nebo mu zcela zamezit. Nadměrné vyluhování organických látek lze zmírnit vhodným výběrem materiálu náplně, vhodným nastavením provozních parametrů bioreaktoru a zprovozněním bioreaktoru za nižších teplot (v zimním období). Odtoku do recipientu lze v náběhové fázi také zcela zabránit použitím odtokových vod na závlahu odvodňované plochy. Přítomnost toxických látek může být eliminována výběrem vhodného materiálu, ale i snížením celkové koncentrace organických látek na odtoku.

Obr. 3. Organické látky ve formě BSK₅ a CHSKCr ve filtrovaném 24h výluhu (velikost částic < 15 pn) [14]
Obr. 3. Organické látky ve formě BSK5 a CHSKCr ve filtrovaném 24h výluhu (velikost částic < 15 pn) [14]

Materiál náplně by měl vykazovat pozvolné a dlouhodobé uvolňování organického C pro zajištění denitrifikace, bez nadměrného vyluhování v náběhové fázi, a s minimální toxicitou výluhu. Obr. 3 a Tab. 1 ukazují rozdíly mezi 24h výluhy různých druhů dřevních štěpek a kůry (směs kůry borovice s modřínem, štěpky z topolu, buku, smrku, dubu a akátu). Jedná se o statické výluhy, provedené podle Metodického pokynu odboru odpadů ke stanovení ekotoxicity odpadů [18]. Materiály z různých dřevin vykazují odlišné vyluhování organických látek (CHSKCr, BSK5) a toxicitu. Výluhy z dubu a akátu vykazovaly nejvyšší toxicitu, která u hrotnatek Daphnia magna dosáhla až 100% imobilizace a toxicky působil i na hořčici bílou Sinapis alba. K velmi nízkému vyluhování došlo u směsi borovice s modřínem, která spolu se smrkovou štěpkou nevykazovala toxicitu na žádném testovacím organismu. Nejmenší negativní efekt všech výluhů byl pozorován u zelených řas Raphidocelis subcapitata, u kterých byla zjišťována inhibice růstové rychlosti [14]. Statické testy vyluhovatelnosti sice nepředstavují skutečné hodnoty vod vytékajících z denitrifikačních bioreaktorů, jedná se o extrémní hodnoty, ale poskytují dobrý nástroj ke srovnání materiálů mezi sebou.

Tab. 1. Toxicita filtrovaného 24h výluhu (velikost částic < 15 pm) vyjádřená v % inhibice (Sinapis alba, Raphidocelis subcapitata) nebo imobilizace (Daphnia magna) [14]
Sinapis alba
hořčice bílá
Daphnia magna
hrotnatka
Raphidocelis subcapitata
zelené řasy
Celkové výsledky baterie testů
a nejcitlivější organismus
Borovice s modřínem−4 %0 %−19 %
Topol13 %40 %−53 %Daphnia magna
Buk29 %10 %45 %Raphidocelis subcapitata
Smrk20 %5 %17 %
Dub79 %100 %47 %Daphnia magna
Akát95 %100 %27 %Daphnia magna
Legenda:
netoxickýS.a. a R.s. < 30 %, D.m. < 10 %
střední toxicitaS.a. a R.s. mezi 30 a 50 %, D.m. mezi 10 a 50 %
toxickýS.a., R.s. a D.m. > 50 %
Obr. 4. Odstranění NO₃−-N a vyluhování organických látek měřených ve formě CHSKCr z denitrifikačních kolon v nejlepší dosažené etapě [19]
Obr. 4. Odstranění NO3-N a vyluhování organických látek měřených ve formě CHSKCr z denitrifikačních kolon v nejlepší dosažené etapě [19]

Výsledky kolonových testů jednotlivých materiálů (Obr. 4.) ukazují rozdíly také v množství odstraněného dusičnanového dusíku (NO3-N) a vyluhovaných organických látek ve formě CHSKCr.

Jedná se o nejlepší dosažené výsledky laboratorních testů s ohledem na maximální účinnost a současně nejnižší množství vyluhovaných látek, kterého by mělo být dosaženo i v případě skutečných bioreaktorů. Z výsledků je patrné, že borovice s modřínem sice u statických testů dosahovala nejlepších výsledků (nízké vyluhování a netoxický účinek), ale u kolonových testů se projevila nízká rychlost denitrifikace, nejspíše způsobena právě nedostatečnou koncentrací organického C pro denitrifikaci. Akát nebyl testován na kolonách z důvodu extrémního vyluhování organických látek a vysoké toxicity [19]. Z výsledků vyplývá, že při výběru materiálu je nutné posuzovat vyluhování nežádoucích látek a celkovou denitrifikační schopnost bioreaktoru s daným materiálem komplexně.

Provozní parametry bioreaktorů, zejména pak hydraulická doba zdržení (Hydraulic Retention Time – HRT), mají vliv kromě účinnosti denitrifikace také na vyluhovatelnost nežádoucích látek. Při delší HRT dochází k odtoku vyšších koncentrací látek, protože voda je déle v kontaktu s náplní a dochází k vyššímu vyluhování. Při dlouhé HRT může také dojít k přílišnému poklesu oxidačně-redukčního potenciálu (ORP) až do anaerobní oblasti a vzniku dalších nežádoucích látek, jako jsou sulfidy a sulfan H2S. Nevyrovnané průtoky ovlivňující HRT, způsobené nerovnoměrností srážek, je však možné vyřešit například bypassem na drenážním potrubí, kdy část vody při vysokých průtocích bioreaktor obtéká [6]. V případě použití bypassu sice část průtoku není upravována, ale vzhledem k tomu, že v současné době nejsou koncentrace z těchto zdrojů snižovány žádným způsobem, tak je stále pozitivní vliv bioreaktorů vyšší.

Další možností snížení koncentrace vyluhovaných látek je spuštění bioreaktoru za nižších teplot, tedy v zimním období. Biologický rozklad, stejně jako ostatní biologické procesy, závisí na teplotě [2], takže při nižších teplotách dochází k pozvolnějšímu vyluhování nežádoucích látek z náplně. Při nižších teplotách je sice snížena rychlost denitrifikace, ale v zimním období je obvyklé menší množství srážek s minimální aplikací hnojiv na zemědělskou půdu, takže je nižší i množství NO3 v odtékajících vodách [6]. I přes snížení účinnosti denitrifikace za nízkých teplot, je stále použití bioreaktorů přínosnější než odtok neupravených vod, ke kterému dochází v současné době.

Vody odtékající z bioreaktorů mohou mít, i přes minimalizaci uvolněných látek (viz výše), nevyhovující parametry pro vypouštění do vod povrchových. Možným řešením je použití vod, zejména z náběhové fáze, na zavlažování odvodňované zemědělské plochy. U závlahy bude docházet k částečnému odparu, odčerpání části živin rostlinami a půdními mikroorganismy a, po průtoku horninovým prostředím, k opětovnému návratu do bioreaktoru. Zejména spotřeba biogenních prvků mikroorganismy v prokysličené vrstvě půdy může být značná a zvýšením poměru C:N (zvýšení koncentrace organických látek) také dochází k imobilizaci forem N zavázáním do biomasy [20], Koloběh vody by měl být udržitelný do doby snížení parametrů na požadovanou hodnotu (2-9 týdnů v závislosti na použitém materiálu a provozních parametrech [13]). Výsledky ekotoxikologických biotestů na vyšších terestrických rostlinách (Sinapis alba, Raphanus sativus) ukazují, že při výběru vhodného materiálu náplně nemá výluh negativní vliv na klíčivost a růst těchto druhů rostlin [21].

Důležité je brát v úvahu také to, že délka náběhové fáze bioreaktoru s nadměrným vyluhováním organických látek je relativně krátká (týdny), ve srovnání s celkovou délkou provozu (roky až desetiletí), po kterou může bioreaktor odstraňovat NO3 s minimálními negativními důsledky.

Závěr

Zemědělství je významným zdrojem NO3 ve vodách, avšak v ČR, kromě některých agrárních opatření, dosud nejsou využívány technologie pro omezení vnosu NO3 z tohoto zdroje. Denitrifikační bioreaktory s náplní na bázi dřeva jsou možným nástrojem pro řešení vysoké koncentrace NO3 v přírodních vodách, který je využíván v zahraničí. Přes řadu výhod, jako jsou nízké pořizovací a provozní náklady, minimální údržba a dlouhá životnost, jsou zde i negativa, ve formě odtoku vysokých koncentrací organických látek v prvních týdnech provozu bioreaktoru. Vyluhování organických látek však lze zmírnit výběrem vhodného materiálu náplně, vhodným návrhem provozních parametrů bioreaktoru, případně zprovozněním bioreaktoru v zimním období. Odtok je také možné v prvních týdnech provozu použít pro zavlažování odvodňované plochy a tím zabránit překročení limitů pro vypouštění do recipientu. Denitrifikační bioreaktory by tedy mělo být možné zavést do praxe i v ČR jako nástroj ke snížení vnosu NO3 ze zemědělských zdrojů.

Poděkování

Příspěvek vznikl za podpory juniorského projektu specifického výzkumu VUT v Brně FAST-J-18-5346 Laboratorní testy denitrifikačních bioreaktorů.

Reference

  1. PITTER, P. Hydrochemie. 5. aktualizované a doplněné vydání. Praha: Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, 2015.
  2. SCHIPPER, L. A., ROBERTSON, W. D, GOLD, A. J., JAYNES, D. B. & CAMERON, S. G. Denitrifying bioreactors - An approach for reducing nitráte loads to receiving waters. Ecological Engineering 36, 1532-1543. Elsevier, 2010.
  3. ROBERTSON, W. D. Nitrate removal rates in woodchip media of varying age. Ecological Engineering 36, 1581-1587. Elsevier, 2010.
  4. MOORMAN, T. B., PARKIN, T. B., KASPAR, T. C. & JAYNES, D. B. Denitrification activity, wood loss, and N2O emissions over 9 years from a woodchip bioreactor. Ecological Engineering 36, 1567-1574. Elsevier, 2010.
  5. LONG, L. M., SCHIPPER, L. A. & BRUESEWITZ, D. A. Long-term nitrate removal in denitrification wall. Agriculture, Ecosystems and Environment 140, 514-520. Elsevier, 2011.
  6. CHRISTIANSON, L. E., BHANDARI, A. & HELMERS, M. J. a practice-oriented review of woodchip bioreactors for subsurface agricultural drainage. Applied Engineering in Agriculture 28, 861-874. 2012.
  7. SCHMIDT, C. A. & CLARK, M. W. Deciphering and modelling the physicochemical drivers of denitrification rates in bioreactors. Ecological Engineering 60, 276-288. Elsevier, 2013.
  8. PASSEPORT, E., VIDON, P., FORSHAY, K. J., HARRIS, L., KAUSHAL, S. S., KELLOGG, D. Q., LAZAR, J., MAYER, P. & STANDER, E. K. Ecological engineering practices for the reduction of excess nitrogen in human-influenced landscapes: a guide for watershed managers. Environmental Management 51, 392-413. Springer, 2013.
  9. KOSLOW, D. Woodchip bioreactor and denitrification wall. Waterkeeper's Annual Conference 2014, Pittsburgh, PA, USA. 2014.
  10. VAN DRIEL, P. W., ROBERTSON, W. D. & MERKLEY, L. C. Denitrification of agricultural drainage using wood-based reactors. Transactions of the ASABE 49 (2) 565-573. 2006.
  11. CAMERON, S. G & SCHIPPER, L. A. Nitrate removal and hydraulic performance of organic carbon for use in denitrification beds. Ecological Engineering 36, 1588-1595. Elsevier, 2010.
  12. BHANDARI, A. Denitrifying Drainage Bioreactors: Woodchips Bioreactors. Presentatation to the Ag BMP Expert Panel for the Raccoon River Basin Water Quality Master Plan. Strom Lake, Iowa, USA: Iowa State University, 2010.
  13. MALÁ, J., KRIŠKA-DUNAJSKÝ, M., HRICH, K., KRÁLOVÁ, H., BÍLKOVÁ, Z. & SCHRIMPELOVÁ, K. Náplně bioreaktorů pro odstranění dusičnanů ze zemědělských smyvů in situ. Zborník prednášok 9. bienálnej konferencie s medzinárodnou účasťou Odpadové vody 2016. Bratislava: Asociácia čistiarenských expertov Slovenskej republiky, pp. 67-72, 2016.
  14. SCHRIMPELOVÁ, K., MARŠÁLKOVÁ, E., MALÁ, J., BÍLKOVÁ, Z. & HRICH, K. Leachability of denitrifying bioreactor fillings. SGEM Conference Proceedings. Sofia, Bulgaria: STEF92 Technology Ltd., 2017.
  15. SVENSSON, H., MARQUES, M., KACZALA, F. & HOGLAND, W. Leaching patterns from wood of different tree species and environmental implications related to wood storage areas. Water and Environment Journal, 28(2): 277-284. Wiley, 2014.
  16. SAMIS S. C., LIU S. D., WERNICK B. G. & NASSICHUK M. D. Mitigation of fisheries impacts from the use and disposal of wood residue in British Columbia and the Yukon. Canadian Technical Report of Fisheries and Aquatic Sciences 2296 [Online]. Available at: http://publications.gc.ca/site/eng/462169/publication.html. [2018-04-15]. 1999.
  17. REX, S., DUBÉ, S., KRAUSKOPF, P. & BERCH, S. Investigating potential toxicity of leachate from wood chip piles generated by roadside biomass operations. Forests 7(2): 40. 2016.
  18. Metodický pokyn odboru odpadů ke stanovení ekotoxicity odpadů. Věstník MŽP, ročník XVII, částka 4/2007. Ministerstvo životního prostředí.
  19. MALÁ, J., BÍLKOVÁ, Z., HRICH, K., SCHRIMPELOVÁ, K., KRIŠKA-DUNAJSKÝ, M. & ŠEREŠ, M. Sustainability of denitrifying bioreactors with various fill media. Plant, Soil and Environment. Praha: Czech Academy of Agricultural Sciences, 2017.
  20. ŠANTRUČKOVÁ, H. Základy ekologie půdy. Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2014.
  21. SCHRIMPELOVÁ, K., MALÁ, J., BÍLKOVÁ, Z. & HRICH, K. Sustainability of denitrifying woodchip bioreactor outflows for use in irrigation. MendelNet 2017: Proceedings of 24th International PhD Students Conference, 465-470 [Online]. Available at: https://mnet.mendelu.cz/mendelnet2017/mnet_2017_full.pdf. [2018-02-03]. Mendel University in Brno, 2017.
English Synopsis

Contamination of aquatic ecosystems with nitrates is a worldwide problem that is leading to & nbsp; eutrophication of surface waters and increasing the cost of treating water for drinking water. One possible solution to this problem is the innovative wood-based denitrification bioreactor technology, which is capable of removing directly at the & nbsp; outlet point of agricultural land. This technology is not yet used in the Czech Republic, but has been in operation abroad for many years (especially in Canada, the United States and New Zealand). Denitrification bioreactors with & nbsp; wood filling have a number of advantages (low acquisition and operating costs, minimal maintenance and long life), but also several still unresolved problems, including leaching high concentrations of organic matter from the & nbsp; biodegradable charge of the bioreactor during its start-up phase, which can lead to oxygen deficiency in the recipient and toxic effects on aquatic organisms. The aim of our research is to study this technology for its implementation in practice in the Czech Republic. The paper presents a search of knowledge about & nbsp; denitrification bioreactors with & nbsp; wood-based filling and discusses the possibilities of mitigating the negative consequences resulting from & nbsp; their operation.

 
 
Reklama