Treatment of log yard runoff with a continuous fixed film bioreactor


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Abstract

Runoff is generated at log yards when precipitation comes into contact with logs, wood debris, and equipment at outdoor wood processing, sorting and storage facilities. Log yard runoff, which can be toxic and have high levels of biochemical oxygen demand (BOD), chemical oxygen demand (COD), and tannin and lignin (T&L), is a potential threat to nearby receiving environments. Runoff samples were collected from two sawmills located in British Columbia (BC). The runoff samples collected had BOD ranging from 16 to 371 mg/L, COD from 230 to 2660 mg/L, and tannin and lignin from 200 to 680 mg/L of tannic acid. Four runoff samples were acutely toxic according to the Microtox® toxicity test. A continuous lab-scale fixed film bioreactor was used to treat the runoff over a range of temperature (5–30 °C) and hydraulic retention times (4–24 h). The reactor was capable of treating runoff with BOD removal ranging from 73.0% to 97.6%, COD removal ranging from 48.0% to 76.9%, and tannin and lignin removal ranging from 27.8% to 60.1%. There appeared to be a transitional change in the makeup of the microbial community in the reactor as the temperature decreased from 15 °C to 10 °C. The reactor was able to remove all acute toxicity at 30 °C, but at lower temperatures treated runoff remained acutely toxic.RésuméDu ruissellement possiblement toxique est généré dans les parcs à grumes lorsque les précipitations entrent en contact avec les grumes, les débris de bois et les équipements des installations extérieures de transformation du bois, de triage et d'entreposage. Ce ruissellement, potentiellement toxique et pouvant présenter de hauts niveaux de demande biochimique en oxygène (DBO), de demande chimique en oxygène (DCO) et de tanins et de lignine (T et L), représente une menace potentielle aux environnements récepteurs avoisinants. Des échantillons du ruissellement ont été collectés à deux scieries en Colombie-Britannique. Ces échantillons avaient une DBO entre 16 et 371 mg/L, une DCO de 230 à 2660 mg/L et une concentration en tanins et lignine entre 200 et 680 mg/L d'acide tannique. Quatre échantillons de ruissellement présentaient des effets toxiques aigus selon le test de toxicité Microtox®. Un bioréacteur en continu à film fixe à l'échelle du laboratoire a été utilisé pour traiter le ruissellement sur une large plage de températures (5 à 30 °C) et de temps de rétention hydraulique (4 à 24 h). Le réacteur pouvait traiter le ruissellement avec une élimination de la DBO de 73,0% à 97,6 %, une élimination de la DCO entre 48,0% et 76,9% et une élimination des tanins et de la lignine entre 27,8% à 60,1%. Il semblait y avoir un changement transitionnel dans la constitution de la communauté microbienne dans le réacteur lorsque la température diminuait de 15 à 10 °C. Le réacteur pouvait éliminer toute la toxicité à effet aigu à 30 °C, mais à des températures plus basses, le ruissellement traité demeurait extrêmement toxique.

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