Nitrifikaatiojärjestelmäsi on toiminut kitkattomasti, ja jäteveden ammoniakkityppi on jatkuvasti alle 1. Yhtäkkiä, eräänä päivänä, laboratorioraportti näyttää 5, 8 ja 10. Tarkistat sisään tulevan ammoniakkitypen; se ei ole lisääntynyt. Lämpötila ei ole laskenut. pH ei ole muuttunut. Mikä meni pieleen?
Suuri ammoniakkityppipoisto tarkoittaa käytännössä sitä, että nitrifioivat bakteerit ovat lakanneet toimimasta. Nämä pienet pojat ovat uskomattoman herkkiä, kymmenen kertaa vaikeampia hoitaa kuin tavalliset heterotrofiset bakteerit. Jos ne lakkaavat toimimasta, ammoniakkityppi yksinkertaisesti virtaa järjestelmän läpi ilman vaikutusta.
Tarkista ensin liuennut happi. Tämä on tappaja numero yksi.
Nitrifioivat bakteerit ovat aerobisia, mutta niiden tarve on paljon suurempi kuin tavallisten bakteerien. Alle 2 mg/l niiden aktiivisuus laskee rajusti. Alle 1 mg/l ne periaatteessa lakkaavat toimimasta. Tämä ei ole liioittelua; nitrifioivat bakteerit kuluttavat yli kaksi kertaa enemmän happea kuin tavalliset heterotrofiset bakteerit. Happivajaisessa ympäristössä heillä on jopa hengitysvaikeuksia, puhumattakaan työskentelystä.
Monet ihmiset näkevät mittarissaan DO-lukeman 2,5 ja ajattelevat, että se riittää. Nitrifioivat bakteerit eivät kuitenkaan ole jakautuneet tasaisesti koko ilmastussäiliöön. DO säiliön sisääntulossa ja pohjassa on usein paljon pienempi kuin mittarin lukema. Käytä kannettavaa liuenneen happimittaria mittaamaan säiliön pituutta; jos lopussa oleva DO on alle 2, se on ehdottomasti riittämätön.
Ratkaisu: Lisää ilmastusnopeutta tai vaihda ilmastimet tehokkaampiin. Tarkista myös ilmastusputkien vuodot,{1}}vuodot eivät vain hukkaa sähköä vaan aiheuttavat myös paikallisia DO-pudotuksia. Olen nähnyt tehtaan, jossa DO-mittari näytti 2,8, mutta todellinen lukema säiliön keskellä oli vain 1,2; kävi ilmi, että ilmastushaaraventtiili ei ollut täysin auki.
Kun veden lämpötila on alhainen, nitrifioivat bakteerit heikkenevät.
Alle 15 asteen lämpötilassa nitrifikaationopeus puolittuu. Alle 10 astetta se on lähes olematon. Pohjoisena talvena, jos ulkosäiliöitä ei ole eristetty, jäteveden ammoniakkitypen taso usein kaksinkertaistuu.
Tämä ei johdu viallisesta bakteerikannasta; se on biologinen ilmiö. Optimaalinen lämpötila nitrifioiville bakteereille on 25-35 astetta. Jokaista 10 asteen pudotusta kohden niiden aktiivisuus vähenee noin puolella. Vertaileva koe, jossa lämmittimellä lämmitettiin lietekuppia, osoittaa kolminkertaisen eron nitrifikaationopeuksissa 20 ja 10 asteen välillä.
Peitä eristämättömät säiliöt tai käytä höyrylämmitystä. Päällystys on edullinen, mutta erittäin tehokas, mikä johtaa 3-5 asteen lämpötilaeroon. Toinen ratkaisu on lisätä lietteen pitoisuutta, jolloin nitrifioivien bakteerien määrä ylittää alhaisen lämpötilan vaikutukset. Esimerkiksi MLSS:n (mulch-rikkiseoksen pitoisuuden) nostaminen arvosta 3000 arvoon 5000 voi kompensoida osan lämpötilahäviöstä. Tällä menetelmällä on kuitenkin rajansa; liian korkea MLSS voi itse asiassa estää liuenneen hapen imeytymisen.
pH ja alkalisuus ovat tärkeitä nitrifioiville bakteereille.
Nitrifikaatio kuluttaa alkalia. 1 gramman ammoniakkitypen poistaminen vaatii 7,14 grammaa alkalisuutta (laskettuna CaCO3:na). Jos sisääntulon alkalisuus on riittämätön, pH laskee.
Optimaalinen pH nitrifioiville bakteereille on 7,0-8,0. Alle 6,5 sen aktiivisuus putoaa puoleen. Alle 6.0 se melkein pysähtyy.
Testaa jäteveden emäksisyys. Jos se on alle 50 mg/L (CaCO₃), lisää alkalia välittömästi. Natriumkarbonaatti tai natriumbikarbonaatti ovat molemmat hyväksyttäviä, jälkimmäinen on miedompi. Annostus lasketaan poistetun ammoniakkitypen määrän perusteella: jokaista poistettua NH3-N 1 g:a kohti lisätään 7 g NaHC03:a. Varo lisäämästä kaikkea alkalia kerralla; lisää se tasaisesti paikallisten pH-piikkien välttämiseksi.
Jos lietteen ikä on liian lyhyt, nitrifioivat bakteerit eivät voi selviytyä.
Nitrifioivat bakteerit lisääntyvät hitaasti, sukupolvijaksolla 5-8 päivää. Jos lietteen purkaa liikaa, lietteen ikä on vain 3-4 päivää. Nitrifioivat bakteerit eliminoituvat heti syntyessään, jolloin säiliöön jää joukko "vauvoja" – toimintakelvottomia.
Laske lietteen ikä (SRT). Kaava on: SRT=Säiliön tilavuus × MLSS / Päivittäinen lietteen poistotilavuus × Lietteen pitoisuus. Jos lietteen poistoaika on alle 5 päivää, vähennä lietteen poistoa ja pidennä SRT (Self-Recovery Time) -aikaa 8–15 päivään. Kiinnitä erityistä huomiota talvella, koska nitrifioivat bakteerit kasvavat hitaammin alhaisissa lämpötiloissa; SRT tulee pidentää yli 15 päivään.
Myrkylliset aineet ovat nopeasti{0}}vaikuttavia, mutta hitaasti-haihtuvia.
Heavy metals, free ammonia, sulfides, and cyanides can all inhibit nitrifying bacteria. The inhibition of free ammonia is most easily overlooked-when ammonia nitrogen concentration is high (>200 mg/L) and pH is high (>8.5), vapaan ammoniakin osuus kasvaa merkittävästi, mikä päinvastoin estää itse nitrifioivia bakteereja.
Arviointimenetelmä: Mittaa ammoniakkityppi ja nitriitti tulo- ja jätevedestä. Jos ammoniakkityppi ei vähene eikä nitriittiä kerry, nitrifikaatio ei ole alkanut ollenkaan. Jos ammoniakkityppi vähenee, mutta nitriittiä kertyy merkittävästi, nitrifikaatio jumissa toisessa vaiheessa (nitriittibakteerit ovat elossa, mutta nitrifikaatiobakteerit ovat kuolleita). Tämä tilanne osoittaa usein, että myrkylliset aineet ovat estäneet nitrifioivat bakteerit, kun taas nitriittibakteerit ovat suhteellisen sietokykyisempiä.