Che cos'è il caricamento dei fanghi?
L'accumulo di fanghi è un problema che può verificarsi in un metodo di trattamento delle acque reflue noto come processo di fanghi attivi. Questo trattamento prevede l'introduzione di una combinazione di aria e microrganismi - come batteri aerobici e protozoi - nelle acque reflue e nei rifiuti organici industriali per incoraggiare la crescita e la moltiplicazione. I microrganismi si riuniscono attorno al materiale organico sospeso su cui si nutrono, provocando la fuoriuscita della sospensione e lasciando un effluente relativamente pulito per procedere a un ulteriore trattamento. Il bulking dei fanghi è un problema che si verifica a causa della crescita eccessiva di alcuni tipi di batteri e ostacola il processo di sedimentazione, rendendo torbida l'acqua e portando al rilascio di effluenti che non soddisfano gli standard ambientali.
Il processo di fanghi attivi funziona per flocculazione, il raggruppamento di particelle sospese per formare masse più grandi che si depositano fuori dall'acqua. Tipicamente, le acque reflue contenenti grandi quantità di piccole particelle sospese di materia organica entrano in un serbatoio in cui vengono introdotti microrganismi adatti, insieme ad aria sufficiente per promuovere la crescita e la moltiplicazione dei giusti tipi di batteri e protozoi, consentendo la flocculazione. I microrganismi tendono ad aderire al materiale organico e tra loro, creando particelle relativamente grandi note come floc. L'acqua viene continuamente o periodicamente aspirata in un serbatoio di chiarificazione, dove i fiocchi si depositano sul fondo. Parte del materiale depositato, ancora ricco di microrganismi necessari per la flocculazione, viene quindi reintrodotto nel serbatoio di flocculazione per consentire il proseguimento del processo.
Tre principali tipi di ammassamento dei fanghi possono influire sul processo di sedimentazione. Il bulking causato da batteri filamentosi è la forma più comune. Questi batteri normalmente aiutano il processo di flocculazione, poiché i filamenti che producono aiutano a intrappolare le particelle sospese e generano flocchi più grandi, più stabili. Una quantità eccessiva di batteri filamentosi, tuttavia, porta a un ingrossamento poiché i filamenti possono estendersi da piccole particelle di floc e tenerli separati l'uno dall'altro, impedendo la formazione di particelle più grandi che si depositano facilmente. Si pensa che ci siano circa 25 diversi tipi di batteri filamentosi nei fanghi attivi, che possono causare problemi.
Il bulys del polisaccaride, noto anche come "Bulking Bulking", si verifica quando i batteri del fango attivo producono troppo polisaccaride. Ciò può verificarsi quando la miscela ha un basso contenuto di nutrienti o ossigeno o quando il rapporto cibo / microrganismo (F / M) è troppo alto. I polisaccaridi - zuccheri complessi che includono l'amido - sono prodotti all'esterno delle cellule batteriche e consentono la flocculazione aiutando i batteri a rimanere uniti. Se viene prodotto troppo, tuttavia, può impedire la sedimentazione del materiale.
Il bulking zoogleale è causato da una sovrabbondanza del batterio Zoogloea ramigera , un microrganismo che forma un floc con un modello di crescita dendritico o simile ad un albero. Ciò può accadere quando il rapporto F / M è troppo alto o in condizioni di ossigeno basso. Il batterio è uno dei principali contribuenti alla formazione del floc in condizioni normali, ma una sovrabbondanza di questa specie può impedire il processo e portare a un simile tipo di ammassamento a quello causato dai batteri filamentosi.
Un certo numero di metodi sono usati per trattare o prevenire il bulking dei fanghi. I campioni di liquami possono essere esaminati microscopicamente a intervalli regolari per monitorare l'abbondanza di microrganismi che possono causare problemi. Laddove viene identificato un potenziale problema, è possibile intervenire in anticipo, ad esempio un'attenta regolazione della velocità di ritorno dei fanghi attivati nel serbatoio di flocculazione. Se il bulking è già in atto, può essere trattato aggiungendo all'acqua coagulanti o determinati polimeri per favorire la flocculazione e la sedimentazione. Un altro approccio è la clorazione a un livello che inibisce i filamenti batterici al di fuori dei floc, ma non penetra nei floc, lasciando incolumi i microrganismi interni benefici.