desnitrificador á base de enxofre "FUNCIONA"

[Paulo Bravo]

CITAÇAO---

Quanto à pouca divulgação destes reactores, deixo aqui um pensamento: será que estes reactores não serão uma ameaça a determinados equipamentos que fazem muito $$$ a muitas empresas? (nomeadamente reactores de cálcio a CO2, aditivos e, quem sabe, escumadores, etc.)

Não será que essas empresas não têm interesse em divulgá-los? (afinal é tão fácil fazer um reactor destes em casa, pôr-lhe o recheio e praticamente não merecem manutenção

CONCORDO PLENAMENTE....nunca se sabe

[Rui Ferreira de Almeida]

O meu delírio começa a tomar forma. Neste momento estou na parte da estrutura em alvenaria e betão para suportar o sistema .Obtive autorização ( imaginam de quem ) para fazer este projecto na cave .

Cump.

Rui

[A l e x a n d r e]

Por outro lado, existem, de facto, alguns subprodutos, tais como alguns gases nocivos que rapidamente se libertam para a atmosfera e não atingem a água que chega ao aquário (não se dissolvem). Os outros subprodutos são determinados sulfatos que têm um nível de toxicidade inferior aos nitratos e que se concentram na água muito lentamente. As vulgares TPA's de 3 em 3 semanas são mais do que suficiente para reduzir a concentração de sulfatos mantendo-os a níveis apenas vestigiais e inofensivos.

O problema é que associado ao tema desnitrificador = 0 nitratos, vem sempre a frase "há n meses que não faço uma troca de água". Se fizeres trocas de água concerteza que prevines (dependendo de muitos factores) a acumulação dos tais subprodutos mas também prevines a acumulação de nitratos não é verdade? Ou com as TPA's de três em três semanas previne-se a acumulação dos sulfatos mas não a de nitratos??? Já há muito que se usam as trocas de água para prevenir a acumulação de nitratos e não só. Na minha opinião as TPA's associadas a um refúgio com macroalgas do tipo chaetomorpha são um método muito mais seguro e natural de prevenir a acumulação de nitratos que um reactor de enxofre.

Um reactor já representa uma despesa adicional na montagem e se a isso tivermos que juntar TPA's para prevenir a acumulação de sulfatos então na minha opinião o seu uso apenas representa mais trabalho, menos espaço debaixo do aquário e mais equipamento que é preciso manter em bom funcionamento, mais tubagens, mais bombas, mais electricidade, etc.

 

Quanto à pouca divulgação destes reactores, deixo aqui um pensamento: será que estes reactores não serão uma ameaça a determinados equipamentos que fazem muito $$$ a muitas empresas? (nomeadamente reactores de cálcio a CO2, aditivos e, quem sabe, escumadores, etc.)  

Não será que essas empresas não têm interesse em divulgá-los? (afinal é tão fácil fazer um reactor destes em casa, pôr-lhe o recheio e praticamente não merecem manutenção)

 

Pode ser isso mas também pode ter o efeito contrário. O facto de muita gente não fazer TPA's ou quase não fazer quando usam desnitrificadores, de enxofre ou outros, implica a compra do aditivo A, dos oligolementos xpto, etc, etc. para compensar aquilo que não entra com as TPA's. A moda de substituir os escumadores por reactores de enxofre seria eventualmente portuguesa pois não me lembro de ter lido isso noutros lados. Mesmo aqui já foi dito que não é bem assim.

Quanto à ameaça que estes reactores fazem ao material de CO2 não creio, mas é apenas a minha opinião. As botijas, válvulas e tubagem não são produzidas pelas empresas que as comercializam para o nosso hobby. São, como quase todos os equipamentos que comercializam, produzidos noutros lados, de acordo com as nossas necessidades e comercializadas com o "autocolante" da marca. A excepção aqui serão alguns projectores, não incluindo os componentes e tudo o que é plástico acrilico e PVC.

Só nos reactores de cálcio é que poderiam perder cota mas ganhavam-na nos reactores ou talvez não.

Eu não concordo muito mas até podes ter razão. De qualquer maneira haveria sempre aquariofilos que não tem interesses comerciais junto das marcas que concerteza publicitariam o uso dos reactores.

 

Não gosto de fundamentalismos e estou aberto a ideias novas. Sem abertura a ideias novas nunca teríamos actualmente corais nas nossas casas

 

Eu também não e neste aspecto acho que não o sou. Sou sim em relação ao uso de DSB. Devo ser o único

 

Não te esqueças que é apenas a minha opinião mal ou bem fundamentada naquilo que li, não por experiência própria.

Acho muito bem que as pessoas experimentem "novos" métodos mas também acho que devem ser alertadas que eventualmente poderão encontrar problemas no percurso. Acho que era o que estava em falta neste tópico. Na minha opinião a questão do reactor foi debatida quase sempre como uma solução milagrosa e para os novatos o milagre da poupança dos €€€ pode trazer dissabores que conduzem muitas vezes ao abandono do hobby.

 

A l e x a n d r e

[Rui Ferreira de Almeida]

Acho muito bem que as pessoas experimentem "novos" métodos mas também acho que devem ser alertadas que eventualmente poderão encontrar problemas no percurso. Acho que era o que estava em falta neste tópico. Na minha opinião a questão do reactor foi debatida quase sempre como uma solução milagrosa e para os novatos o milagre da poupança dos €€€ pode trazer dissabores que conduzem muitas vezes ao abandono do hobby.  

 

Concordo inteiramente e foi o que quis dizer atrás!

 

E o que achas das DSB nas lagoas ou refugios ? Ah ....cheias de detritivoros e escavadores .

Cump.

Rui

[A l e x a n d r e]

Concordo inteiramente e foi o que quis dizer atrás!

 

E o que achas das DSB nas lagoas ou refugios ? Ah ....cheias de detritivoros e escavadores .

 

Sou um bocado fundamentalista , tenho sempre algum receio quando se fala de DSB. Não, não vamos desenterrar este tópico de novo

 

Um DSB num refúgio já dá mais margem de manobra para o caso de alguma catástrofe ocorrer (Marco não abanes a cabeça ). É sempre possível simplesmente desligar o tubo que liga o refúgio ao aquário. Só se o "crash" ocorrer (se ocorrer....) durante as férias é que poderá ser demasiado tarde. Isto claro para quem acredita que os DSB's podem sofrer crashes.

 

A l e x a n d r e

[Diogo Lopes]

O meu delírio começa a tomar forma. Neste momento estou na parte da estrutura em alvenaria e betão para suportar o sistema .Obtive autorização ( imaginam de quem ) para fazer este projecto na cave .  

 

Detesto ter razão!!! Temos que combinar uma visita a esse futuro oceanário! Vê lá se tiras fotos... senão tenho eu que ir aí!

 

Não vou discutir DSB´s e concordo que o Reactor não será concerteza o milagre da aquariofilia moderna. Vou experimentar para poder ter a minha opinião - é assim que funciono - o que os outros dizem tem valor mas o que observo tem mais!

 

Abraços,

Diogo

[Hugo RSF]

Vamos lá ver.

 

Hoje vou instalar o reactor emprestado pelo Fizo e testá-lo. Vou medir os principais parâmetros todos os dias e ver se realmente as algas desaparecem.

 

Sim porque é o único problema que tenho neste momento. Tenho o calcio e o KH um pouco baixos, mas sempre os tive e sem qualquer problema e tenho nitratos a 0.

 

Vamos esperar. Já tinha falado com o Alexandre sobre isto e realmente a informação é escassa o que não deixa de ser estranho nos dois sentidos, ou seja, se fosse mesmo bom, porque é que não usam e se fosse mesmo mau porque é que não se houve relatos disso. Leio frequentemente o forum da reefcentral (considerado por muitos o melhor do mundo, excepto alemães) e realmente a informação é pouca. Se por exemplo procurarmos por DSB's, encontramos milhares de relatos a favor e milhares contra. Os americanos mal aparece uma coisa nova, testam logo. Destes reactores curiosamente (ou talvês não) há pouca informação.

 

Será porque têm medo de testar?

Será porque apareceu um relato negativo e depois ninguém mais teve a coragem de confirmar (ou não) esse relato?

Não sei, mas concordo que não é impossível que surja um sistema Português ou coisa parecida. Não sendo propriamente uma invenção, é um sistema que pelos vistos até funciona, embora a curto prazo. Não nos podemos esquecer que os problemas com as DSB's acontecem após 5/6 e mais anos de montados, por isso, ainda falta muito para considerarmos este reactor um novo sistema, mas é um óptimo começo

 

Talvês daqui a uma decada ou assim, se possa considerar isso quem sabe...

 

Para mim, logo que seja eficaz na remoção de ataques e pragas de algas, já é um bom sistema. Nem que seja só para isso e só para ser ligado quando estas pragas acontecem.

[Marco Madeira]

Ola…

Tenho a mesma ideia que o Alexandre e o Rui quanto a verdadeira necessidade deste equipamento. Prefiro contronar os nitratos de outra maneira, mas de qualquer maneira e uma boa ideia de se experimentar, ate para se criar alternativas, ate ver, crediveis…

 

Quanto as marcas, nao e bem assim, porque algumas delas de topo ja apresentam, reactors a base de enxofre como a Deltec, H&S e acho que a Shuram tambem…. Alias ate seria uma ma ideia ocultar isso aos aquariofilistas, visto que hoje em dia tudo se sabe mais tarde ou mais cedo, gracas a fabulosa InterNet !!

 

Bem. Alex, quando dizes que nao abane a cabeca e porque ja me estas a ver a fazer isso…. (malandro) !!

Nao sei que tens contra as DSB’s…. ou melhor ate sei, embora na minha opiniao seja infundado. Ja descutimos isto mil vezes, e como dizes nao vamos a voltar a falar disto mas…. Enfim.

Bem sabes que o Ron Shimek ja conseguiu provar a toda a gente que esse mito nao existe. Ainda a pouco tempo o fez no IMAC e reuniu provas de mais de 200 amostras de DSB’s de aquarios para provar que esse mitico “crash” nao existe, pelo menos se os aquariofilistas nao inventarem !!. Agora, nao ponham 10 cm de DSB no aquario e esperem por milagres. Como qualquer sistema, precisa de manutencao adequada, e neste caso a manutencao adequada passa por uma bela equipa de detetiveros os tipicamente chamado de “Scavengers” que passam pelos pepinos, bristles, nassarios, gonopodes, copopedes, amphipods etc. Para alem disso deve-se usar um grao de areao finissimo… o famoso sugar size, bem como TPa's e nao encher o aqua de quimicos...

 

Rui, acho que as DSB no lagoon funcionaria as mil maravilhas. O facto de aliares a DSB a lagoon e muito positiva porque se entrares em excesso de alimentacao no sistema (estou a experimentar isso ca em casa neste momento) muito do excesso de alimentacao sobra para a DSB. Ora se esta estiver bem rica em detetivoros toda essa comida vai servir de alimento, originando excesso de compostos organicos libertados para o sistema que irao ser reaproveitados por muitos corais desse tipo como ja tinhas falado, como as famosas Gonioporas, Elegance (Cataphilia), todos os tipos de Euphillias, e muitos moles que gostam disso atingindo tamanhos absurdos. O que se passa nos nossos reefs normais `e presisamente a falta destes compostos e dos variados tipos de plankton originando a morte premature desses corais.

Agora, para complicar um pouco a coisa, ja a muitos cientistas a provarem que certos SPS ao contrario do que se acreditava ate agora, tambem aproveitam alguns desses compostos organicos libertados para o sistema… e `e isso que tenho estado a experimentar. O que noto ate agora, e que alimentando bastante, e digo mesmo bastante, o que se verifica e um aumento absurdo de bicharada ao nivel da DSB, originando mesmo uma camada de 3, 4cm de autentica areia viva. Os sps crescem a olhos vistos e o facto de usar agua natural deve complementer o sistema de alimentacao natural...

 

Aconcelho a todos que se interessem por DSB’s, ou nao(Alex, he eh eh) que deem uma olhada no site do Shimek e em Dtpalnkton.com pois contem muita informacao excelente. Tambem tem uma seccao muito detalhada e muito boa sobre os varios tipos de Scavengers para uma DSB bem como toda as suas caracteristicas, vantagens e desvantagens etc…

[Hugo RSF]

O problema por vezes é arranjar esse bichos por cá...

[fizo]

BOM DIA.MAIS UMA VEZ EU VOLTO A DIZER QUE SÓ NO MEU CASO É QUE DEU PARA DESLIGAR O ESCUMADOR PK EU TENHO 100KG DE ROCHA NUM AQUARIO DE 250 LITROS,PERCEBIDO.Nao se ponham a dizer que isto substitui o escumador pois nao substitui.eu só desliguei o meu pk ja nao tirava nada.pode nao acontecer o mesmo noutros sistemas com menos rocha.

Ja desliguei o desnitificador para emprestar ao hugo RSF vamos lá ver como vai ficar o meu aqua sem ele. la vou voltar eu á escova de dentes

[Hugo RSF]

Assim que o quiseres pede-mo. Até ficamos assim com mais duas experiências. Tu deixas de o ter e eu coloco-o. Se tu ficares com algas e eu sem elas, é mais uma pova a favor.

[fizo]

exactamente.hugo kuando ligares o bixo nao te eskeças de primeiro deixar deitar 7 litros para fora e só depois o ligas ao aqua,é so para tira a agua ke la ta dentro,podes por a correr os 7 litros com a força maxima e depois quando ligares ao aqua poes a 1 gota por segundo,esperas 24h e vais xeirar a saida se xeirar a enxofre aumentas o caudal se nao xeirar deixas estar como tá.Isto é regulado pelo xeirinho

[Rui Ferreira de Almeida]

Porque não voltar a falar de DSB se existem mais alguns dados . Por exemplo no livro do Calfo e do Fenner - Reef Invertebrates ( 2003 )eles defendem que as DSB mal feitas , isto é que não são carne nem peixe, ou seja que não têm altura suficiente para disnitrificarem ou em que é usado cascalho ou areaõ mais grosso acumulam os detritos organicos e acabam por funcionar como de facto um deposito de nutriente e compostos prejuduciais sobretudo em aquários com má circulação ,zonas mortos ou fluxo laminar apenas à superficie e má escumação .Nem sequer há uma camada aerobica à superficie como seria desejável porque a materia organica acaba por ficar presa entre o cascalho ou o areão ou deposita-se à superficie de uma camada fina demais para desnitrificar . Se a areia não for mexida manualmente ou através dos bicharocos então caminhamos rapidamente para o chamado Crash que não passa pelos vistos de uma psedu DSB mal feita e mal mantida.

Eles defendem que uma DSB para se mantida necessita :

- areia fina com pelo menos 7,5 cm ,idealmente 15 cm

- muitos detritivoros para a manter ( mais facil de conseguir numa lagoa ou refugio sem predação )e comer os restos de comida que sedimentam

- uma excelente circulação sem zonas mortas dentro do aquário para impedir que os restos de comida se depositem na superficie do substrato e sejam levados na sua maioria ao escumador e o restante nitrificado na rocha viva e na camada superficial da DSB

- um boa escumação para processar a materia organica ( o que queremos da DSB é disnitrificação , e naõ nitrificação significativa)

 

3 razões são válidas na minha opiniaõ para naõ colocar a DSB no aquário mas sim numa lagoa ou refugio :

- inestetico uma camada de areão muito alta

- dificil de manter devido á rocha viva ( cria zonas mortas ) e devido à predação

- a circulação muito forte desloca muito a areia

 

Mais uma vez digo que por razões de espaço se não se puder montar um refugio suficientemente grande para ter uma DSB com uma area minimamente eficaz ,penso que o desnitrificador de enxofre é uma alternativa muito interessante num aquári que de facto tenha nitratos( no teu caso Hugo o que é que vais dar de comer às bacterias se naõ tens nitratos ?)

Cump.

Rui

[Hugo RSF]

no teu caso Hugo o que é que vais dar de comer às bacterias se naõ tens nitratos

 

Pois não sei...

 

Mas se pelos visto acaba com as algas, não acredito que seja unicamente por acabar com os nitratos que as algas desaparecem, será?

 

A prova disso é que tenho nitratos a 0 e algas. Aliás se gundo julgo saber, os nitratos não são o principal alimento das algas, certo? Fosfatos, silicatos, etc, etc, etc...

 

Vamos a ver como corre:)

[fizo]

kuanto á bacterias eu ainda nao tenho certezas,mas axo que as bacterias

decompooem todos os compostos que tenham oxigenio por ex no3 po4 sio4

elas roubam as moleculas de oxigenio desses compostos transformando-os em gaz.por isso defendo a teoria de que o desnitrificador nao tira só nitratos mas sim todos os compostos que tenham oxigenio na sua composicao incluindo o caco3 o calcio

uma prova disso é que durante a maturacao do desnitrificador enquanto o ph nao descer o suficiente para dissolver o calcio existente existe uma rapida descida do kh da agua,ou seja as bacterias tao a decompor o caco3 da agua e só passado 15 dias quando o ph da agua dentro do desni baixar o suficiente para dissolver o calcio é que a reposicao de calcio começa a ser efectuada. Concordam com esta teoria ou nao? pelo menos tem logica

[fizo]

conhecem alguem de quimica que posso constestar esta minha teoria?

gostava de ver se tem fundamentos ou nao?

[rec]

Oi,

 

uma prova disso é que durante a maturacao do desnitrificador enquanto o ph nao descer o suficiente para dissolver o calcio existente existe uma rapida descida do kh da agua,ou seja as bacterias tao a decompor o caco3 da agua e só passado 15 dias quando o ph da agua dentro do desni baixar o suficiente para dissolver o calcio é que a reposicao de calcio começa a ser efectuada.

 

Pelo pouco que me lembro de quimica e pela pouca informação que encontrei penso que sera mais uma reacção pela baixa do PH pois o

PH, Fosfatos, Calcio, Magnesio, silicatos e muinto , muinto mais, reagem com a baixa/subida do PH e ( pode ser por isso que as diplomacias estejam a desaparecer )tudo uma questão de quanto o PH baixa agora em que compostos eles se transformam/combinam isso são outros quinhentos, estou a tentar saber mais sobre isso, entretanto se houver alguem com um bom conhecimento de quimica que possa indicar uns links ou uma explicação ambem agradecia.

[Juca]

Olá a todos

 

Encontrei na net um artigo que me parece ser interessante acerca do processo de desnitrificação

 

LA DÉNITRIFICATION NATURELLE

Source : Joël Michelin, maître de conférences à l'Institut agronomique de Paris-Grignon - Synthèse OPECST  

 

La dénitrification consiste à éliminer les nitrates présents dans un élément, en l'occurrence l'eau. L'élimination a lieu par la transformation des nitrates en gaz inerte. Le processus peut s'opérer de façon naturelle. Il a été mis en évidence à plusieurs reprises par l'observation et l'analyse des mesures en nitrates dans l'eau dans des sites voisins, appartenant au même bassin versant. L'eau, arrosant une surface occupée par de grandes cultures, était drainée pour moitié vers une rivière, et pour moitié vers une nappe captive située sous les tourbes (mélange de terre et de matières organiques) d'une zone humide. Les teneurs de l'eau en nitrates étaient de deux à cinq fois moins importantes dans les eaux des tourbes que dans la rivière, suggérant donc l'existence d'un phénomène naturel de dénitrification dans la zone humide.  

 

L'analyse a permis de comprendre le processus au fond assez simple, mais fragile.

 

 

1. Le processus

 

 

a) Le processus chimique  

 

Le principe est simple : les nitrates sont une synthèse d'azote, d'ammoniaque et d'oxygène (attention, il faut distinguer l'ammoniac qui est un gaz et l'ammoniaque qui est soluble). La forme chimique est un atome d'azote (N) et trois atomes d'oxygène (O3) : NO3. La dénitrification va consister à enlever progressivement les atomes d'oxygène afin de parvenir à une forme gazeuse, neutre, l'azote présent dans l'air N2 (sans oxygène).  

 

Cette diminution se présente donc simplement comme suit :  

 

NO3 (1 atome d'azote, 3 atomes d'oxygène) = nitrates (NO3-)  

 

NO3 -1 atome d'oxygène = NO2 (1 atome d'azote, 2 atomes d'oxygène) = nitrites (NO2-)  

 

NO2- 1 atome d'oxygène = NO ou N2O (1 ou 2 atomes d'azote, 1 atome d'oxygène) = Oxyde d'azote ou dioxyde d'azote  

 

NO ou N2O - 1 atome d'oxygène = N ou N2 - azote ou diazote : gaz inerte présent dans l'air.

 

 

b) Les bactéries dénitrifiantes  

 

Cette diminution d'oxygène va s'opérer par l'intermédiaire d'organismes vivants, des bactéries qui ont besoin d'oxygène pour leur propre respiration. Une bactérie vivant sur un substrat soufré a d'étonnantes facultés dénitrifiantes : la thiobacilus denitrificans. La bactérie utilise l'oxygène des nitrates et réduit ces derniers en azote gazeux.  

 

Le processus de dénitrification a donc lieu lorsque la bactérie se trouve en présence de nitrates dans un milieu par ailleurs très pauvre en oxygène. Plus le milieu est pauvre en oxygène, et plus les bactéries vont trouver l'oxygène qui leur manque dans les nitrates. Cette situation se retrouve dans les zones humides où l'eau stagnante accumule les matières organiques en décomposition, grosses consommatrices d'oxygène, notamment les tourbes. Certaines plantes telles que la luzerne sont également propices à cette dénitrification naturelle.  

 

2. Limites du phénomène  

 

Le processus est relativement simple à analyser. La mesure et le temps du phénomène sont plus difficiles à déterminer, mais surtout le processus est fragile et pas exempt d'effets pervers.

 

 

a) La dénitrification naturelle suppose que certaines conditions soient réunies  

 

Il faut que l'oxygène soit rare. C'est le fondement même du processus : les bactéries consomment l'oxygène des nitrates parce qu'elles ne le trouvent pas ailleurs. En milieu aérobique (avec de l'air), le processus de dénitrification s'arrête. C'est le cas lorsque la pression sur les nappes est trop forte : des prélèvements trop importants font baisser le niveau des nappes et peuvent changer la nature de la nappe, qui cesse d'être captive en retrouvant un contact avec l'atmosphère. Tout apport d'oxygène freine la dénitrification.  

 

- Il faut aussi que l'alimentation en eau ne soit pas trop abondante. Quand il pleut beaucoup, l'aquifère ou la zone humide reçoivent une grande quantité d'eau, chargée en oxygène. Les bactéries trouvent alors dans l'eau l'oxygène qui leur manque. La dénitrification est donc sujette aux variations saisonnières : le processus est beaucoup moins efficace en hiver. Pour que le système fonctionne, la vitesse d'écoulement de l'eau ne doit pas être supérieure à la vitesse de dénitrification naturelle.  

 

- Les bactéries dénitrifiantes sont également fragiles et peuvent être inhibées par un apport de toxiques issu des pesticides (lindane par exemple).  

 

- Enfin, évidemment, l'apport en nitrates ne doit pas être trop abondant. Les bactéries sont inopérantes lorsque la charge en nitrates est excessive.

 

 

b) Le processus n'est pas non plus exempt d'effets pervers  

 

En premier lieu, les bactéries dénitrifiantes vivent aussi sur un substrat soufré. La dénitrification s'accompagne d'une acidification de l'eau due au rejet de gaz carbonique et de sulfate par les bactéries.  

 

En second lieu, le processus de dénitrification passe par différentes phases. La phase finale conduit à un gaz inerte (N2). Mais les phases intermédiaires conduisent à la formation d'oxydes d'azote (NO et N2O), qui, eux, sont des gaz à effet de serre importants. Le processus doit donc être poursuivi jusqu'à son terme, et ne doit pas s'arrêter en cours.  

 

La dénitrification naturelle doit donc être accompagnée, gérée, entretenue. L'aménagement de zones humides est loin d'être un simple retour à la nature, et suppose une gestion attentive de la part de la collectivité.

 

Já agora uma linguagem mais tecnica em:

 

http://www.macieira.net/aquario/estudo.pdf

 

Ou ainda em:

 

http://soils1.cses.vt.edu/ch/biol_4684/Cyc...es/Soxidat.html

 

Espero que ajude a exclarecer "mais" algumas duvidas

[rec]

Pelo que li explica o funcionamento do "bicho" mas não resolve os misterios.

temos de esperar pelos testes para verificar a coisa a "cru".

 

boa sorte para as cobaias

 

PS. Não se esqueçam de ir postando os testes da coisa.

[Rui Ferreira de Almeida]

Fizo

Não concordo nada contigo e até me parece que fazes alguma confusão quando tentas justificar a queda do kH. Se as bacterias usassem o Carbonato de Calcio eo dissociassemm terias calcio + ioes< cabonato e bicarbonato o que faria aumentar o kH exactamente o que acontece num reactor de calcio em meio àcido.

Simplificando o que o Thiobacillus faz é:

 

S( enxofre) + NO3( nitratos) +H20 = H2SO4( ácido que entra no aquario ou é utilizado no carbonato de calcio- aragonite- para provocar a dissociação em Ca e Carbonatos )+ N2( azoto libertado para a atmosfera)

 

Ou seja os ioes H+ são usados para formar carbonatos e bicarbonatos e o que vai para o aquario seriam os sulfatos que parecem ter uma toxicidade desprezivel.

 

O que pode acontecer inicialmente é uma não utilização de todos os iões H+ e quando estes entram no aquário são neutralizados pela reserva alcalina provocando a sua diminuiçaõ ou seja uma queda no kH .

 

Não me parece que o Thiobacillus use o oxigénio para nada .

 

Cump.

Rui

[fizo]

foi apenas uma ideia..... eu nao percebo nada de quimica.pelo meu ponto de vista pareciame logico.mas ora ai está! os caes tambem acham logico mijar nos pneus dos carros

 

eu considerome um idiota,um gajo ke tem muitas ideias mas 99% delas vao por agua abaixo.

[Rui Ferreira de Almeida]

Fizo

Olha eu acho que tens muito mérito pelo facto de estares atento a ideias novas e disposto a experimentá-las sobretudo com equipamento feito por ti.

Cump.

Rui

[João Cotter]

Quanto as marcas, nao e bem assim, porque algumas delas de topo ja apresentam, reactors a base de enxofre como a Deltec, H&S e acho que a Shuram tambem….

Sim, é verdade! Mas não repararam na subtileza em como estas marcas se referem aos seus próprios reactores de enxofre?

Vejam alguns exemplos de algumas citações destas marcas:

 

"O reactor de enxofre apenas elimina nitratos e não as algas, apenas os nitratos."

"Se existirem algas, este reactor está contraindicado, apenas deve ser usado em aquários saudáveis, com níveis de nitratos que não superem os 50 mg/l e depois de serem experimentados outros métodos mais clássicos de eliminação."

"O reactor não elimina as mudanças de água, apenas as espaça, pois mais tarde ou mais cedo os sulfatos acumulam-se e é necessário uma mudança de água."

e esta que me parece mais evidente:

"O reactor de enxofre não substitui a adição de carbonato de cálcio. A quantidade que é capaz de dissolver é ridícula em comparação com um reactor de carbonato de cálcio."

 

Por um lado têm estes reactores mas por outro desvalorizam completamente a sua importância e necessidade e lembram que eles próprios têm outros equipamentos que fazem melhor este serviço (em que eles apostaram muito dinheiro em Investigação e Desenvolvimento, Marketing, Produção, etc.). Atenção que não estou a afirmar que a situação é de facto esta... foram só uns pensamentos que me passaram pela cabeça.

 

Ao pessoal que já tem isto a funcionar, qual a variação de parâmetros de cálcio e KH antes do reactor e após reactor (3 ou 4 semanas de utilização)?

 

Não acredito que seja um produto milagroso nem nada que se pareça mas se conseguir eliminar os nitratos residuais e, quem sabe, reduzir os fosfatos, e assim contribuir para eliminar a formação de algas e em simultâneo estar a dissolver carbonato de cálcio, fico encantado da vida.

Daqui a 2 semanas já poderei dizer o que é que o meu está a fazer.

 

Quanto às DSB's já sabem a minha opinião. Contudo, devo referir que o meu crash esteve associado também a uma precipitação de carbonato de cálcio na própria DSB, o que contribuiu para um maior isolamento entre o topo da DSB e as camadas inferiores. Já estão a imaginar os gases nocivos que se acumularam dentro da DSB!!!

Abraços

[fizo]

entao ja puseste isso a funcionar.......hugo.Vou ser muito sincero,tudo o ke possam dizer contra e a favor do bixo ja nao me preocupa muito,pois eu ja tirei as minhas conclusoes em relacao ao bixo essa conclusao é

"Para mim serve muito bem" e ja ninguem me demove a deixar de o utilizar

 

Quanto as essas afirmaçoes dos fabricantes de que ele dissolve pouco calcio,é pk eu ja vi em alguns modelos de serie que nao chegam a levar 200gramas de carbonatos para mil litros de agua.um reactor para mil litros com 2.5litros de enxofre e 200 gramas de carbonatos,isso sim é ridiculo.o meu é para 250 litros e tem 2.5litros de enxofre e 2.5 de carbonatos.para 1000 litros de agua é necessario 10 litros de enxofre e uns 15 de carbonatos.

 

eu falo em litros pk nunca estableci uma relacao peso volume do

enxofre

 

Mais uma vez axo ke as empresas estao a tentar ridicularizar o uso deste produto para poderem vender os outros,fazendo-os mais pequenos e logo menos eficazes.

é obvio que um reactor de calcio dissolve mais calcio,mas a que custo?garrafas de co2,reactores de calcio,controladores de pressao carissimos,controladores de ph. eu prefiro ter o bixo que por enquanto dá vazao á minha necessidade de calcio e quando tiver mais corais, de vez em quando adicionar um suplemento de calcio ou kalk.

[rec]

Mais um, não fala sobre a aplicação em aquarios mas de um ensaio em lagos mas o principio e o mesmo ainda não tive tempo de o ler todo mas

desde já o deixo para consulta.

 

 

 

"Remediation of Nitrate-Contaminated Surface Water Using Sulfur and Limestone Autotrophic Denitrification Processes

 

J.M. Flere and T.C. Zhang

 

125 B Engineering Hall, Dept. of Civil Engineering, University of Nebraska-Lincoln at Omaha Campus, Omaha, NE 68182-0178, Phone: (402) 554-3784, FAX: (402) 554-3288

 

Abstract

 

The feasibility of using the sulfur/limestone autotrophic denitrification (SLAD) process as an in situ method for remediation of nitrate-contaminated surface water was investigated. Four bench-scale pond systems with working volumes of 21.4 liters each and hydraulic retention time (HRT) of 30 days were operated under mixed conditions. Under mixed (aerobic) conditions, with the addition of alkalinity to raise pH, NO3--N removal in the SLAD ponds was 85 - 100%, while the control reactor showed negative removal. Sulfate production under mixed conditions was between 1000 - 2500 mg/l SO42-, which shows that 40 - 60 mg/l of SO42- is produced for every 1 mg/l of NO3--N reduced. Although the system is very efficient in removing nitrates under simulated surface water conditions, the sulfate production makes the process questionable for use under aerobic conditions. However, batch experiments under anaerobic conditions demonstrate that system maybe very efficient in removing nitrate while not producing insufferable amounts of sulfates.

 

Keywords: autotrophic denitrification, nitrates, sulfur, in situ remediation, thiobacillus denitrificans

 

Introduction

 

In the past several decades numerous studies have been conducted on in situ methods of reducing nitrogen from municipal, industrial, and agricultural wastewater through the use of constructed wetlands or stabilization ponds. In these systems the potential removal mechanisms include storage in the living biomass, detritus, and sediments; ammonia volatilization; and denitrification. Of these mechanisms the most efficient, cost-effective, and long-term method is biological denitrification. Biological denitrification can be broken down into two groups: heterotrophic and autotrophic. Heterotrophic denitrification is very efficient in nitrate removal provided that adequate amounts of organic carbon are available. However, in many situations, such as in groundwater, lakes, and polishing ponds for tertiary treatment, insufficient amounts of organic carbon may limit the application of in situ heterotrophic denitrification unless organic substances are added as external carbon sources [e.g., methanol (CH3OH), glucose, and glycerol]. Sulfur-based autotrophic denitrification utilizes autotrophic denitrificans, such as Thiobacillus denitrificans and Thiomicrospira denitrificans, to reduce nitrates to nitrogen gas while using sulfur as the electron donor. The process requires no external carbon source and produces low amounts of biomass. Therefore, sulfur-based autotrophic denitrification could be an efficient and cost-effective replacement for heterotrophic denitrification.

 

Sulfur and limestone autotrophic denitrification (SLAD) processes have been studied by many researchers in Europe (van der Hoek, et al., 1992a, 1992b; Kruithof, et al., 1988; Schippers, et al., 1987; Claus and Kuntzer, 1985; Baalaruud and Baalaruud, 1954) and a few in the U.S. (Lampe and Zhang, 1996; Davidson and Ridgeway, 1995; Batchelor and Lawrence, 1978a, 1978b, 1978c). All of these studies have concentrated on using the process for ex situ treatment of nitrate-contaminated groundwater. These SLAD systems are highly efficient and comparable to heterotrophic denitrification systems in effectiveness in this type of treatment. The SLAD process, however, has never been studied as an in situ treatment method for remediation of nitrate-contaminated surface water other than batch experiments conducted by Lampe and Zhang (1997, 1996). If successful, this treatment option would allow in situ remediation of nitrate-contaminated surface water and offer a safe and efficient method for nitrate removal.

 

The objective of this study was to evaluate the feasibility of using sulfur/limestone autotrophic denitrification pond systems for the in situ remediation of nitrate-contaminated surface water. Specifically, the feasibility of pond systems was evaluated based on reactor-nitrate removal efficiencies and the amount and type of by-products produced in the systems. The mechanisms of nitrate removal in these pond systems were also evaluated based on changes of operation modes, the monitoring of the operational parameters, and bacterial counts.

 

Materials and Methods

 

Pond reactors

 

Four bench-scale SLAD ponds were used as the main reactors for the project. Figure 1 shows the schematic setup of a SLAD pond reactor. All reactors were constructed with a baffle at the influent point to prevent the influent from short-circuiting the process and a weir system at the effluent line to allow a uniform collection of the effluent. Mixing mechanisms were also incorporated into the design to allow oxygen to enter the pond. Each pond reactor had a working volume of 21.1 liters with a hydraulic retention time (HRT) of 30 days. The flow rate of the system was 0.48 ml/min. The feed was pumped through a Masterflex L/S Peristaltic pump with four pump heads.

 

The four pond reactors were set up as follows: 1) reactors 1 and 4 contained 1.75 in. of sediment from a rural cattle pond covered with a layer of granular sulfur/limestone (S/L) (2.38 mm to 4.76 mm) with a S/L ratio of 3:1 (Reactor 4 was the same as reactor 1 except that 1/3 less S/L was placed into the system.); 2) reactor 2 was set up exactly like reactor 1 except that the reactor was seeded with 250 ml of seed sludge (Thiobacillus denitrificans) from an anaerobic completely-stirred tank reactor which had been cultured in our laboratory for more than two years; and 3) reactor 3 was a control reactor with only the sediment placed in the system.

 

The synthetic surface water composition was adapted from Lampe and Zhang (1996) for an influent concentration of 30 mg/l NO3--N or a volumetric loading rate of 1.0 mg/l/day. The substrate consisted of tap water with the addition of laboratory grade chemical, including 0.217 mg/l of KNO3 and 0.0361 mg/l KH2PO4. Sodium bicarbonate (Na2HCO3) was also used in the feed from day 77 to day 153 in the experiment to evaluate the effect of alkalinity and pH on nitrate removal and sulfate production.

 

Analytical methods

 

To measure the system efficiency, NO3--N, NO2--N and sulfate were measured duplicately based on HACH methods (1992). These tests were conducted using spectrophotometric methods. Nitrate-nitrogen was measured using a modified cadmium reduction method with readings taken at a wavelength of 500 nm. To insure that all nitrate was accounted for, 30 mg/l bromine water was added dropwise until a yellowish color persisted. This converts any nitrite to nitrate. To stop the bromine water from interfering in the readings, phenol was then added to remove the yellowish color. Nitrite-nitrogen was tested in the low range utilizing the diazotization method at a wavelength of 507 nm. Sulfate was also determined spectrophotometrically using the SulfaVer 4 method at 450 nm as described in HACH methods (1992). All measurements were taken on a Milton Roy Spectrophotometer 21 or a HACH Direct Reading (DR)/2000 spectrophotometer. pH and dissolved oxygen were measured using electrodes. pH was measured using two different meters. All effluent samples were tested with a Fisher Scientific Accu-pHast polymer combination electrode with an Accumet 925 pH meter; all pH data taken from the reactor interior was measured with a Beckman 100 F ISFET pH meter with standard Beckman pH probe. The pH measurements taken from the reactor interior were at the depth of 4 inches in the reactor center. Dissolved oxygen was determined using a Leeds and Northrup 7932 Portable dissolved oxygen meter with a probe. Data was collected from the effluent samples and from the center of the pond reactor at a depth of 2 inches. All samples were filtered with a 0.45 mm membrane filter before analysis and all samples were tested within 7 days of sampling. Any stored samples were placed in refrigeration until testing. In addition, all samples were allowed to warm to room temperature before testing was conducted.

 

Results and Discussion

 

Nitrate-nitrogen removal

 

Figure 2 shows the NO3--N removal efficiencies of the four pond reactors over the experimental duration. From day 1 to day 40, the reactors were not sampled regularly due to the start up stage involved. It can be seen that all of the SLAD reactors had approximately the same nitrate removal, ranging from 40% to 100%; while the control reactor (reactor 3) had nitrate removals fluctuating from +20% to -40%. Based on this preliminary experiment, the following observations need to be discussed. (1) The SLAD pond systems (reactors 1, 2 and 4) removed nitrates efficiently from the system. With the addition of Na2HCO3, the system alkalinity was controlled and the overall nitrate removal efficiencies increased slowly over time and could reach a 90 - 100% reduction of nitrates in all the SLAD pond systems. Without alkalinity control, the nitrate removal efficiencies of the SLAD were lower than that with alkalinity control, but were still as high as 83%. (2) The seed sludge of thiobacillus denitrificans added to reactor 2 did not cause the system to out-perform reactors 1 and 4 after the one-month start up period. The inoculation of reactor 2 did accelerate the autotrophic denitrification process in that reactor at the very beginning (data not shown), but autotrophic denitrificans in the sediment could quickly multiply to catch up to the population in the seeded reactor (reactor 2). This observation is consistent with Lampe and Zhang (1997). According to our additional batch experiments (Zhang and Lampe, 1997), different sediments sampled from different natural environments resulted in similar nitrate removal results, indicating that the autotrophic denitrifiers widely exist in natural sediments. Therefore, our experiments have demonstrated the possibility of using the SLAD pond system for in situ remediation of nitrate-contaminated surfaces. (3) Although reactor 4 contained one third less S/L, its performance was as good as reactors 1 (S/L) and 2 (S/L with seed). Therefore, there may exist some optimal dosages of S/L for the pond systems, which necessitates further studies. (4) The nitrate removal efficiency in the control reactor fluctuated between +20% and -20% for the first 75 days. The system then ended in a pattern of negative nitrate removal efficiencies near -40 to -50%. It is surmised that the system had nitrification occurring and was producing more nitrates than were introduced. Based on the initial nitrate-nitrogen concentration in the feed solution (30 mg N/l), it is estimated that approximately 30 mg/l to 50 mg/l NO3--N was produced through the nitrification process in all the pond systems (including reactors 1, 2, and 4). Accordingly, the real nitrate removal efficiencies in the SLAD pond may be higher than what are shown in Figure 2, which demonstrates the potential of using the SLAD pond system to treat surface water contaminated with higher nitrate concentrations (e.g., 100 mg N/L).

 

Effect of pH

 

Figure 3 shows the time courses of pH and NO3--N removal efficiency in the SLAD pond systems. The initial data points were collected after 41 days, which is slightly past one full retention time. From day 1 to day 60, the pH of the SLAD pond systems (Figure 3a, 3b, 3d) was approximately 4, which is about 2 to 3 pH units lower than the control reactor. The system pH in the reactors rose after initially being low and peaked near day 72. Following this day, the pH started to fall, and along with the pH the nitrate-nitrogen removal efficiency fell. The exact mechanism for this phenomenon was unknown until a later time. It was thought that the pH decrease was induced by the autotrophic denitrification process. According to Batchelor and Lawrence (1978a, 1978b): Thiobacillus denitrificans reduces nitrates using elemental sulfur based on the following stoichiometric equation: 55 S + 20 CO2 + 50 NO3- + 38 H2O + 4 NH4+ 4 C5H7O2N + 25 N2 + 55 SO42- + 64 H+. Hydrogen ions and sulfates are produced by the process. Therefore, on day 77, 1.36 mg/l of Na2HCO3 was added to the feed solution to raise alkalinity and pH in the system, and the pH slowly rose (see Figure 3a, 3b). On day 92, a large increase in pH occurred due to the amount of Na2HCO3 being raised to 1.64 mg/l. With the large increase in pH came enhanced removal efficiency in the pond systems. Reactors 1 and 2 even reached nitrate removal efficiencies up to 95 - 100%. Figure 3c shows the time courses of pH and NO--N removal efficiency in reactor 3, the control reactor. It should be pointed out that the pH in the control reactor never decreased as it did in reactors 1, 2, and 4. This shows that some process initiated by the sulfur and limestone caused the pH to decrease which called for the addition of alkalinity to the system to maintain an environment allowing the T. denitrificans to multiply.

 

Figure 3d shows the time courses of pH and NO3--N removal efficiency in reactor 4. The 4th reactor was started 2 weeks later than reactors 1 - 3. This pond system did not meet the same fate as reactors 1 and 2 with the radical pH changes. The pond behaved exactly like ponds 1 and 2 and started with a low pH until it spiked on day 72, but the pH did not decrease between days 72 to 84 as in reactors 1 and 2.

 

Sulfate production

 

Figure 4 shows the sulfate production in the pond reactors. The influent sulfate concentration was in almost all cases between 100 and 250 mg/l of SO42-. In the control reactor, reactor 3, the sulfate levels were slightly elevated, ranging from 300 to 500 mg/l of SO42-. Since no denitrification was evident in reactor 3, this increase in SO42- concentration could be attributed to leaching from the sediment. The sulfate concentration was continually growing and reached amounts of 1500 to 2500 mg/l of SO42- in reactors 1, 2 and 4. Based on the stoichiometric equation for autotrophic denitrification (Batechlor and Lawrence, 1978a, 1978b), for reduction of every 1 mg/l of NO3--N, approximately 7.1 mg/l of SO42- should be produced. However, the reduction of 1 mg/l of NO3--N was producing SO42- between 40 - 60 mg/l in our SLAD pond systems under the mixed conditions. This data shows that there is a problem with the process and not all of the transformation mechanisms in the experiment are known. The U.S. EPA has established the secondary maximum contamination level of SO42- in drinking water to be 250 mg/l. Therefore, the sulfate concentration in the effluent from SLAD pond systems becomes a critical issue in the process feasibility.

 

Batch reactors were also used to simulate the SLAD pond systems under both mixed (aerobic) and unmixed (anaerobic) conditions (for detailed conditions of batch experiments, see Zhang and Lampe, 1997). Figure 5 shows sulfate vs. time in batch pond systems. Under aerobic conditions (mixing conditions), sulfate was produced continuously; at the end of the test (275 hours), more than 660 mg/l sulfate was detected. Sulfate was produced rapidly before the nitrate was completely reduced (before 50 hours), and was produced slowly even after the nitrate was completely. Under anaerobic conditions, sulfate concentrations in all cases dipped in the first 10 to 12 hours, rebounded during the next 50 hours, and generally leveled off thereafter. These additional batch tests demonstrate the feasibility of the SLAD systems under unmixed or anaerobic conditions.

 

Conclusions

 

The feasibility of using the sulfur/limestone autotrophic denitrification process as an in situ method for remediation of nitrate-contaminated surface water was investigated in this study. Under mixed (aerobic) conditions, the nitrate-nitrogen removal efficiencies were as high as 90 to 100% when the pH in the SLAD ponds, was properly controlled by adding alkalinity in the systems. The SLAD ponds however, produced sulfate under mixed conditions, much higher than the MCL established by the U.S. EPA, which makes the application of the SLAD ponds under aerobic conditions questionable. Although further testing must be conducted to determine the actual sulfate concentration produced in a continuously-fed unmixed (anaerobic) SLAD system, the preliminary batch experiments conducted in this study indicate that the SLAD process may be a viable alternative to heterotrophic denitrification processes that can be used for nitrate control or removal in polishing ponds for tertiary treatment, and that the application of the SLAD ponds under unmixed conditions is feasible for in situ remediation of nitrate-contaminated surface water.

 

Acknowledgments

 

We gratefully acknowledge Mr. P. Ponugoti and Mr. D. G. Lampe of the University of Nebraska-Lincoln (UNL) for their assistance with batch experiments and bacterial counts. This work was funded by the National Water Research Institute, U.S.A. with matching funds provided by the Water Center/Environmental Programs of UNL and the Center for Infrastructure Research of UNL, which is greatly appreciated.

 

References

 

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Figure 1. Sulfur/limestone autotrophic denitrification pond reactor.

 

 

Figure 2. NO3-- removal efficiency over time in pond systems. The down arrow indicates the addition of Na2HCO3 to control alkalinity since day 77.

 

 

Figure 3. Relationship of pH to nitrate removal efficiencies over time. (a) Reactor 1; (b) reactor 2; © reactor 3; and (d) reactor 4. The down arrow indicates the addition of Na2HCO3 to control alkalinity since day 77.

 

 

Figure 4. Sulfate production in pond systems. The down arrow indicates the addition of Na2HCO3 to control alkalinity since day 77.

 

 

Figure 5. Time courses of sulfate production in batch pond reactors. The initial sulfate concentrations in tap water was 200 mg/l. (a) Under aerobic conditions; and (b) under anaerobic conditions.