Bakterie nitkowate w przydomowej oczyszczalni ścieków - metody zwalczania bakterii nitkowatych
Bakterie nitkowate w oczyszczalni ścieków. Jak je rozpoznać i skutecznie wyeliminować?
Bardzo często spotykamy się ze spadkiem wydajności oczyszczania ścieków, wynikającym z nadmiernego rozwoju bakterii nitkowatych.
Niefortunnie, ich obecność w umiarkowanej liczbie przyczynia się nawet do lepszej jakości oczyszczonych ścieków, ze względu na intensywny metabolizm rzutujący na przemianę materii organicznej. Dopiero masowy rozwój bakterii nitkowatych jest przyczyną pęcznienia osadu i tworzenia się gęstej piany, co powoduje nie tylko problemy natury estetycznej, ale także uniemożliwia prawidłową pracę całego systemu oczyszczania ścieków.
Skutkiem nieprawidłowości w "pracy mikrobiologicznej" osadu może być spadek efektywności usuwania zanieczyszczeń ze ścieków, ale także zmniejszenie się sprawności oczyszczalni, przy równoczesnym wzroście nakładów energetycznych potrzebnych do przeprowadzenia procesów oczyszczania.
Identyfikacja bakterii nitkowatych pozwoli na rozpoczęcie skutecznej walki i zapobiegnie rozprzestrzenianiu się ich w naszej oczyszczalni - profesjonalne badanie ścieków (osadu czynnego) w laboratorium mikrobiologii środowiskowej.
Czym są i jak rozpoznać bakterie nitkowate?
W poprawnie działającym osadzie bakterie, razem z innymi organizmami, bakterie nitkowate łączą się w skupiska, tworząc tzw. kłaczki osadu czynnego. Komórki bakterii nitkowatych po podziale nie ulegają rozdzieleniu i obserwuje się wzrost w postaci nitek (stąd ich nazwa). Tego typu bakterie tworzą "szkielet kłaczków", co czyni je mocniejszymi i mniej podatnymi na rozrywanie.
Nadmierny rozwój bakterii nitkowatych powoduje zmianę struktury kłaczków osadu czynnego. Wzrasta powierzchnia biofilmu bakteryjnego (w uproszczeniu - skupisko bakterii powiązane funkcyjnie), a pęcherzyki gazu przyczepiają się do powierzchni nitek, co skutkuje pogorszeniem się właściwości sedymentacyjnych osadów.
To z kolei nie pozwala odseparować kłaczków osadu od oczyszczonych ścieków. Takie zjawisko nazywane jest puchnięciem osadu czynnego.
Tworzy się trójfazowy układ powietrze - woda - mikroorganizmy, który dodatkowo wiąże inne produkty hydrofobowe, takie jak tłuszcze, przedostające się np. do reaktora biologicznego.
Taki układ tworzy pianę, która często przekształca się w gęsty kożuch powierzchniowy, który prowadzi do poważnych zaburzeń technologicznych, a to w konsekwencji przyczynia się do zmniejszenia efektywności usuwania nieczystości ze ścieku. Kożuch może pojawiać się na powierzchni różnych komór systemu oczyszczania i jest niezwykle trudny do usunięcia, nawet metodami mechanicznymi. Dodatkowo oderwane elementy kożucha mogą przedostać się do instalacji rozprowadzających ściek podczyszczony i spowodować jego zablokowanie.
Do najczęściej spotykanych mikroorganizmów nitkowatych należą bakterie z grupy: Microthrix, Chloroflexi, Haliscomenobacter. Ich identyfikacja nie jest łatwa i konieczna jest mikroskopowa ocena w laboratorium (jak wspomniano wcześniej).
Dla wstępnej oceny działania oczyszczalni zalecamy wykorzystanie testerów oczyszczalni - najniższy koszt.
Parametry i sposób badania osadu
Najczęściej spotykanym parametrem, który określa czy osad jest spęczniały czy nie, jest indeks objętościowy osadu.
Możemy go zmierzyć po 30-minutowej sedymentacji w specjalnym leju. Ze spęcznieniem mamy do czynienia, gdy zwiększa się objętość osadu przy zachowaniu tej samej masy.
Jeden gram suchej masy dobrze pracującego osadu czynnego ma zwykle objętość: 67 cm3/g, natomiast osad spęczniały mieści się w granicach: 100-400 cm3/g. Spuchnięty osad jest bardzo aktywny (duża powierzchnia adsorpcyjna), jednak z powodu obniżonej opadalności nie może być on oddzielony od oczyszczonych ścieków w osadniku wtórnym.
Jest to niekorzystne zjawisko, które obniża zdolności sedymentacyjne, co przekłada się na nadmierne puchnięcie osadu czynnego.
Jakie są przyczyny puchnięcia osadu?
Jest wiele przyczyn tworzenia się nadmiernego osadu. Najczęstszą przyczyną wywołującą problemy z sedymentacją są organizmy nitkowate (głównie bakterie i grzyby), których masowy rozwój w osadzie czynnym powoduje puchnięcie lub pienienie się osadu.
Najczęściej dochodzi do niego, gdy:
- skład ścieku jest niewłaściwy (zbyt duże ilości węglowodanów w stosunku do azotu i fosforu), przez co dochodzi do zachwiania stosunków substancji odżywczych,
- do oczyszczalni dopływają ścieki "zagniłe", zawierające związki siarki,
- osad w komorze napowietrzania jest niedostatecznie długo natleniany (szczególnie w przypadku osadu wysoko obciążonego),
- dochodzi do przeciążenia osadu lub innych nagłych zmian (niedotlenienie, zakwaszenie, obniżenie temperatury),
- dopływa duża ilość substancji tłuszczowych,
- występuje niskie pH w osadzie czynnym (poniżej 6,5),
- osad jest bardzo stary - unikanie długiego wieku osadu wpływa na ograniczenie liczebności bakterii.
Często te czynniki dopiero nakładając się tworzą idealne warunki do intensywnego rozwoju bakterii nitkowatych.
Bardzo problematyczne są ścieki przemysłowe (branża spożywcza, przetwórstwo owocowo-warzywne) ze względu na duży ładunek zanieczyszczeń łatwo rozkładalnych. W przydomowych oczyszczalniach problemy wynikające z nadmiernym tworzeniem się bakterii nitkowatych występują zazwyczaj okresowo i bardzo często są związane z porą zimowo-wiosenną. Ich wzrost jest uzależniony od obecności kwasów tłuszczowych, znajdujących się w ściekach.
Metody zwalczania bakterii nitkowatych
Istnieje kilka metod, które pozwolą na przeciwdziałanie pęcznieniu osadu czynnego. Niestety, nie ma jednej uniwersalnej i skutecznej metody zwalczania bakterii nitkowatych. Wybór powinien zostać poprzedzony identyfikacją przyczyn wystąpienia problemu.
Obecnie najczęściej spotykanymi technikami są:
- stosowanie utleniaczy, środków z chlorem, które selektywnie zwalczają bakterie nitkowate,
- zwiększenie intensywności napowietrzania - dostarczenie większej ilości tlenu,
- korygowanie odczynu pH ścieków,
- zmiana wieku lub obciążenia substratowego,
- kontrola biologiczna - wykorzystanie organizmów naturalnie występujących w osadzie czynnym, które są zdolne do odżywiania się bakteriami nitkowatymi.
Chemiczna neutralizacja bakterii nitkowatych
Często wymienianą opcją zwalczania mikroorganizmów nitkowatych jest dozowanie środków chemicznych np. chloru, syntetycznych polimerów lub specjalnych koagulantów (sole glinu i żelaza), które mogą pomóc w zwiększaniu właściwości sedymentacyjnych osadu. W przypadku chlorowania istnieje wiele doniesień o małej skuteczności tej metody. Dodatkową wadą jest nie tylko wysoki koszt, ale także negatywne skutki uboczne, zwiększenie masy osadu, ale także niekorzystny wpływ na środowisko. Stosowanie środków chlorowych często zwalcza skutek, a nie przyczynę puchnięcia osadu.
Biologiczna eliminacja organizmów nitkowatych
Mało uwagi poświęcono do tej pory możliwości zwalczania nadmiaru bakterii nitkowatych metodami biologicznymi. Jest to bardzo dobra i innowacyjna metoda zapobiegająca puchnięciu osadu czynnego.
Stosowanie preparatów bakteryjnych obniża liczebność bakterii nitkowatych, ponieważ organizmy tam zawarte odżywiają się materią organiczną występującą - w nadmiarze - w ściekach. Ich podstawowym zadaniem jest wspieranie naturalnych procesów rozkładu, które są konieczne do prawidłowego działania oczyszczalni. Dla uzyskania najlepszego efektu i uniknięcia występowania piany i kożucha w osadniku ważne jest prowadzenie działań prewencyjnych. Stosowane odpowiednio wcześnie i regularnie dawki biopreparatów zmniejszają populację bakterii nitkowatych, dzięki czemu nie będzie dochodzić do problemów puchnięcia czy pienienia się osadu. Jest to metoda nastawiona na usunięcie przyczyny problemu, a nie likwidująca jedynie jego skutek.
Do niewątpliwych zalet zastosowania tej metody należą:
- wysoka skuteczność w zakresie zmniejszenia puchnięcia osadu i eliminacji bakterii nitkowatych,
- niski koszt wdrożenia i stosowania preparatów,
- poprawa właściwości sedymentacyjnych osadu,
- brak niekorzystnego wpływu na środowisko naturalne.
Stosując dobre preparaty bakteryjne zapewnisz sprawne i bezawaryjne działanie oczyszczalni. Oprócz poprawy efektywności oczyszczania, zahamujesz rozwój patogennych drobnoustrojów (w tym bakterii nitkowatych), wyregulujesz procesy kłaczkowania czy sedymentacji zanieczyszczeń.
Najpopularniejsze preparaty, które pomogą w uregulowaniu prawidłowej mikroflory bakteryjnej i obniżeniu kultur bakterii nitkowatych:
