3. Results and discussion3.1. Syste

3. Results and discussion
3.1. System design
The anaerobic loop (Fig. 1H–K;Table 1)thatispartofthemarine RAS described herein integrated complementary microbial processes (Table 2) that provided highly efficient treatment of toxic nitrogen waste products and organic carbon waste produced during thefish growth cycle. It includes compartments for the anaerobic digestion of organic solids collected from thefish tanks, coupled to sulfate reduction (Fig. 1H, I), heterotrophic and autotrophic denitrification using organic compounds and sulfide as electron donors for nitrate reduction, as well as the anammox process (Fig.1). Coupling anammox and denitrification processes in the same reactor resulted in the simultaneous uptake of sulfide, ammonia and nitrate (Fig. 2A–C) under anaerobic conditions, creating a process termed denammox (Pathak and Kazama, 2007; van der Star et al., 2007). Moreover, the organic sludge generated by the system was consumed partially as an endogenous carbon source for denitrification and the remaining sludge was converted to biogas in a methanogenic bioreactor (Fig. 1K). The combined processes ultimately reduced the total volumeof discharged organic solids by more than 96% and resulted in the production of methane that may be harvested and used directly as an energy source. Since salt-laden sludge generated by the RAS cannot be used as fertilizer or landfill, these system components are essential for reducing the solid waste generated by a marine RAS. The unique configuration of the water treatment system promotes the formation of three distinct redox zones that support the complementary microbial processes necessary for complete water recovery (Fig. 3A); the aerated centralfish culture tanks and nitrification biofilter were at the highest redox potential (400 ± 100 mV) while the sludge digestion tanks were at the lowest (−500 ± 100 mV), generating a redox gradient within the water treatment system of almost 1V. The design of the marine RAS also provided autonomous maintenance of optimal water alkalinity and pH. Aerobic nitrification and fish respiration reduced alkalinity (as bicarbonate) and pH, whereas the anaerobic solids digestion and denitrification, increased alkalinity, ultimately balancing the system pH (Fig. 3B). This phenomenon has been described previously (van Rijn et al., 2006) and emphasizes the self-sustaining nature of the system
.

Kết quả (Việt) 2:

3. Kết quả và thảo luận
3.1. Thiết kế hệ thống
Các vòng lặp kỵ khí (hình 1H-K;. Bảng 1) RAS thatispartofthemarine được mô tả trong tài liệu này được tích hợp các quá trình sinh bổ sung (Bảng 2) mà cung cấp điều trị có hiệu quả cao của các sản phẩm độc hại thải nitơ và chất thải carbon hữu cơ được sản xuất trong thefish chu kỳ tăng trưởng. Nó bao gồm các ngăn cho quá trình tiêu hóa yếm khí các chất rắn hữu cơ được thu thập từ thefish xe tăng, cùng giảm sulfate (Fig. 1H, I), khử nitơ dị dưỡng và tự dưỡng sử dụng các hợp chất hữu cơ và sulfide như các nhà tài trợ cho electron giảm nitrate, cũng như quá trình anammox ( Hình 1). Coupling anammox và các quá trình khử nitơ trong các lò phản ứng cùng dẫn đến sự hấp thu đồng thời sulfide, ammonia và nitrate (Hình 2A-C.) Trong điều kiện yếm khí, tạo ra một quá trình gọi là denammox (Pathak và Kazama, 2007;. Van der sao et al, 2007). Hơn nữa, bùn hữu cơ được tạo ra bởi hệ thống đã được tiêu thụ một phần như một nguồn carbon nội sinh để khử và bùn còn lại đã được chuyển đổi thành khí sinh học trong một phản ứng sinh học vi sinh methanogenic (Fig. 1K). Các quá trình kết hợp cuối cùng giảm tổng volumeof thải rắn hữu cơ bởi hơn 96% và dẫn đến việc sản xuất khí methane có thể được thu hoạch và sử dụng trực tiếp như là một nguồn năng lượng. Kể từ bùn muối-laden được tạo ra bởi các RAS không thể được sử dụng làm phân bón hoặc chôn lấp, các thành phần hệ thống là rất cần thiết cho việc giảm chất thải rắn phát sinh bởi một biển RAS. Các cấu hình độc đáo của hệ thống xử lý nước thúc đẩy sự hình thành ba khu oxi hóa khử biệt có hỗ trợ các quá trình bổ sung vi sinh vật cần thiết cho phục hồi hoàn toàn dưới nước (Hình 3A.); xe tăng văn hóa centralfish có ga và nitrat hóa lọc sinh học là ở thế oxi hóa khử cao nhất (400 ± 100 mV) trong khi những chiếc xe tăng tiêu hóa bùn đã ở mức thấp nhất (-500 ± 100 mV), tạo ra một gradient oxi hóa khử trong hệ thống xử lý nước của hầu 1V. Các thiết kế của RAS biển cũng cung cấp bảo trì tự trị của độ kiềm nước và pH tối ưu. Nitrat hóa Aerobic và cá hô hấp giảm độ kiềm (như bicarbonate) và độ pH, còn các chất rắn kỵ khí tiêu hóa và khử nitơ, tăng độ kiềm, cuối cùng cân bằng các hệ thống pH (Fig. 3B). Hiện tượng này đã được mô tả trước đây (van Rijn et al., 2006) và nhấn mạnh tính chất tự duy trì của hệ thống
.