I. Mitä on filamenttinen täytön lisääminen?
Kun aktiivilieteellä on hyvä laskeutuskyky, sen SVI-arvo (Self{0}}Containing Viscosity Index) on noin 50-150. Kun SVI > 200 ja jatkaa nousuaan, sitä kutsutaan lietteen bulkingiksi. Rihmamaisia bakteereja esiintyy normaalisti aktiivilieteessä. Ne toimivat flokkien kehyksenä ja yhdistävät miljoonia bakteereja muodostaen flokkeja, jotka ovat tärkeä tuki orgaanisen aineen adsorptiolle. Kun rihmamaiset bakteerit lisääntyvät liikaa, flokkien rakenne tuhoutuu, jolloin muodostuu suuri määrä irtonaisia hiutaleita, jotka kelluvat veden pinnalla ja joita on vaikea asettua. Tämä on filamenttista bulkkia. Tilastot osoittavat, että yli 90 % lietteen täytteestä johtuu liiallisista rihmamaisista bakteereista.
Diagnoosin keskeiset kohdat: Hidas SV30:n laskeutuminen, irtonainen aktiivilietehöylyrakenne, SVI > 200 ja kohonnut jätevesi SS (suspended solids).
II. Viisi pääasiallista rihmamaisen bulkkisyytä
1. Matala liuennut happi (DO)
Tutkimukset osoittavat, että kun DO putoaa alle 0,2–0,3 mg/l, useimmat aerobiset bakteerit lopettavat hengityksen, kun taas jotkut aerobiset bakteerit (useimmiten rihmamaiset bakteerit) voivat edelleen kukoistaa ja hallita järjestelmää, mikä johtaa lietteen bulkkiin.
2. Suuri sisäänvirtauskuorma
Kun sisään tulevan orgaanisen aineksen pitoisuus yhtäkkiä ylittää normaalin kuormituksen, flokkia muodostavat bakteerit käyttävät ensisijaisesti orgaanista ainetta nopean aineenvaihduntanopeudensa vuoksi. Suuressa kuormituksessa rihmabakteerit voivat kuitenkin käyttää tilaisuutta hyväkseen lisääntyä nopeasti ja aiheuttaa lietteen bulkkia.
3. Ravinteiden epätasapaino
Bakteerien kasvuun vaadittava yleinen ravinnesuhde on BOD₅ : N : P=100 : 5 : 1. Kun fosforipitoisuus on riittämätön ja C/N-suhde on korkea, nämä ravinneolosuhteet ovat itse asiassa sopivat rihmabakteerien kasvuun. Yksi rihmamaisten bakteerien ominaisuus on niiden soveltuvuus korkeisiin C/N-suhteisiin, alhaisiin ravintoainetasoihin ja suuriin kuormitusolosuhteisiin.
4. Veden lämpötilan ja pH:n vaikutukset
Yli 35 asteen lämpötila tai liian alhainen pH voi helposti johtaa rihmabakteerien liialliseen kasvuun.
5. Prosessin ehdot
Täysin sekoitetut ilmastussäiliöt ovat tasaisen lietekuormituksen, ravinteiden ja liuenneen hapen (DO) sekä stabiilien käyttöolosuhteiden ansiosta usein suotuisampia rihmabakteerien lisääntymiselle. Sitä vastoin tulppa{1}}virtausreaktorit ja niiden substraattikonsentraatiogradientit edistävät kilpailua bakteerihiutaleiden ja bakteerien välillä.
III. Ratkaisut
1. Toimintaparametrien säätö
Liuenneen hapen kontrolli
Lisää ilmastusnopeutta, jotta DO pysyy aerobisella alueella 2–4 mg/l:ssa, mikä estää rihmamaisten bakteerien dominanssia.
Lietteen iän hallinta
Säilytä kohtuullinen lietteen ikä (esim. 8-15 päivää), jotta vältytään liian pitkältä lietteen ikääntymiseltä, joka johtaa alhaiseen kuormitukseen.
Ravinnesuhteen säätäminen
Lisää typpi- ja fosforilannoitteita palauttaaksesi BOD₅:N:P-suhteen 100:5:1.
2. Kemiallisten aineiden lisääminen
Bakterisidien lisäys
Bakteerimyrkkyjen asianmukainen lisääminen voi estää tehokkaasti rihmamaisten bakteerien lisääntymistä. Esimerkiksi valkaisujauhetta tulisi lisätä 0,3–0,8 % lietteen pitoisuudesta.
Lisätään kalkkia
Tämä sopii liian alhaisen pH:n aiheuttamaan bulkkiin, pH-arvon nostamiseen ja sen pitämiseen välillä 8,5-9.
Lisää flokkulantia
Voimakkaassa bulkaatiossa voidaan lisätä rauta- tai alumiinisuoloja höytälöinnin pakottamiseksi; tämä on hätähoitomenetelmä.
IV. Yhteenveto
Filamenttinen bulkkiutuminen ei ole äkillinen tapahtuma, vaan pikemminkin pitkittyneiden epäsuotuisten käyttöolosuhteiden tulos. Sen sijaan, että sekoitetaan bulkkiin muodostumisen jälkeen, on parempi aloittaa toimintaparametreista, jotta flokkien ja rihmamaisten bakteerien kasvu säilyy tasapainossa. Lisäksi rihmamaiset bakteerit eivät ole täysin hyödyttömiä; niillä on myös myönteinen rooli vastahakoisen jäteveden käsittelyssä. Ihanteellinen toimintatila on hallita heidän läsnäoloaan kohtuullisesti ilman, että ne jäävät hallitsemattomiksi.