| dc.description.abstract | Aminer brukes til etterrensing av CO2 fra naturgass. Disse aminene gjenvinnes og resirkuleres, men en utfordring er degradering av amin på grunn av sidereaksjoner med oksygen, CO2 og andre komponenter i gassen. Disse reaksjonene kan føre til utslipp av uønskede produkter inkludert ammoniakk. For å minske utslipp av aminer og degraderingsprodukter går gassen gjennom flere trinn med vannvasking etter at CO2 er fjernet. Vannvaskingen fjerner ammoniakk, men over tid vil det sirkulerende vannet bli mettet, og bør derfor byttes ut regelmessig. Dette avfallet ville da potensielt bli definert som et spesialavfall, og behandlet deretter. Biologisk nitrogenfjerning er en velutviklet og mulig aktuell metode for behandling av slikt avfall.
Målet for masteroppgaven var å teste ut to ulike aminer for biodegradering og funksjon som karbonkilde ved biologisk nitrogenfjerning, henholdsvis MEA (monoetanolamin) og AMP (2-amino-2-methyl-1-propanol). Masteroppgaven er en videreføring av et fordypningsprosjekt utført høsten 2009 hvor to ulike prosessløsninger for biologisk nitrogenfjerning ble testet ut, henholdsvis etter-denitrifikasjon og for-denitrifikasjon. Fordypningsprosjektet var igjen en videreføring av en masteroppgave utført av Ana Colaco våren 2009 hvor det ble utviklet analysemetoder for overvåking av slike reaktorsystemer og mikrobenes tok sisitet for MEA ble testet ut.
Reaktorsystemet for etter-denitrifikasjon ble satt opp og kjørt i 42 dager, før anlegget ble bygdom til for-denitrifikasjon og videre drift fulgt til dag 300. Driften av dette anlegget fortsetter da det skal brukes videre i en masteroppgave sommeren/høsten 2010. Det ble tatt prøver fra medium, nitrifikasjonsreaktor og denitrifikasjonsreaktor daglig gjennom hele perioden, om ikke annet er angitt. Hach-Lange-assay ble brukt til å måle løst og partikulært ammonium-N, nitrat-N, nitritt-N, total-N og kjemisk oksygenforbruk (COD). Fluorescaminbasert-assay ble brukt til å påvise primæraminet MEA og LC-MS ble benyttet til å bestemme mengde AMP.
Det ble etablert kalibreringskurver for LCK 303 Ammonium-assay med AMP til stede som tidligere utført for MEA. Ved moderate aminkonsentrasjoner kan disse benyttes som basis forkorrigering av målte ammoniumnivå når aminkonsentrasjonen er kjent. LCK 339 Nitrat-,LCK 341 Nitritt- og LCK 138 LatoN-assay ble funnet rimelig stabile og egnet til formålet uten korreksjon. Det ble derimot observert en mulig overestimering av nitratkonsentrasjonen i prøver med fortynnet gjenvinningsavfall (reclaimer waste), som bør sjekkes videre.
Hovedkonklusjonen er 1) at primæraminet MEA degraderes lett og kan brukes som karbonkilde i denitrifikasjon for total biologisk fjerning av både ammonium og amin, 2) attertiæraminet AMP ikke var egnet som karbonkilde, anoksisk degradering ble ikke observert og mulige toksiske biprodukter dannet aerobt syntes å gradvis inhibere nitrifikasjonen, og 3)det analyserte gjenvinningsavfallet inneholder store mengder MEA, noe som fører til at avfallet må fortynnes kraftig og ammoniummålingene korrigeres ved planlagte reaktorforsøk.
Ved MEA som karbonkilde fikk for-denitrifikasjon en beregnet renseeffekt for total-N på 78%. For for-denitrifikasjon er dette nær teoretisk maksimal verdi på 80 % med en resirkulering på fire ganger innkommende vannstrøm. Det ble også beregnet er renseeffekt for MEA på 100%.
Når AMP ble tilsatt mediet ble det beregnet en renseeffekt for total-N og AMP på henholdsvis 34 og 37 %, det vil si betydelig lavere enn ved MEA.
Resultatene fra denne oppgaven vil være nyttige i det videre arbeidet med tok sisitetstesting av andre alternative aminer som brukes til CO2-innfanging. Slike resultater kan også være nyttig ei planleggingen av fullskalaanlegg for biologisk nitrogenfjerning. | nb_NO |
