El vostre sistema de nitrificació ha funcionat sense problemes, amb el nitrogen d'amoníac efluent constantment per sota d'1. De sobte, un dia, l'informe del laboratori mostra 5, 8 i 10. Comproveu el nitrogen d'amoníac afluent; no ha augmentat. La temperatura no ha baixat. El pH no ha canviat. Què va fallar?
El nitrogen d'amoníac efluent alt significa essencialment que els bacteris nitrificants han deixat de funcionar. Aquests nois són increïblement delicats, deu vegades més difícils de cuidar que els bacteris heteròtrofs normals. Si deixen de funcionar, el nitrogen amoníac simplement flueix pel sistema sense ser afectat.
Primer, comproveu l'oxigen dissolt. Aquest és l'assassí número u.
Els bacteris nitrificants són aeròbics, però els seus requisits són molt més alts que els bacteris normals. Per sota de 2 mg/L, la seva activitat disminueix dràsticament. Per sota d'1 mg/L, bàsicament deixen de funcionar. Això no és una exageració; Els bacteris nitrificants consumeixen més del doble d'oxigen que els bacteris heteròtrofs ordinaris. En un entorn-deficient d'oxigen, fins i tot tenen dificultats per respirar, i molt menys per treballar.
Molta gent veu una lectura de DO de 2,5 al seu comptador i creu que n'hi ha prou. Tanmateix, els bacteris nitrificants no es distribueixen uniformement per tot el dipòsit d'aireació. El DO a l'entrada i al fons del dipòsit sovint és molt inferior a la lectura del comptador. Utilitzeu un mesurador d'oxigen dissolt portàtil per mesurar al llarg del dipòsit; si el DO al final és inferior a 2, definitivament és insuficient.
Solució: Augmenteu la velocitat d'aireació o substituïu els airejadors per altres més eficients. A més, comproveu si hi ha fuites a les canonades d'aireació-no només malgasten electricitat sinó que també provoquen caigudes localitzades de DO. He vist una fàbrica on el mesurador de DO mostrava 2,8, però la lectura real al mig del dipòsit era només 1,2; va resultar que la vàlvula de la branca d'aireació no estava completament oberta.
Quan la temperatura de l'aigua és baixa, els bacteris nitrificants es tornen menys actius.
Per sota dels 15 graus, la taxa de nitrificació es redueix a la meitat. Per sota dels 10 graus gairebé no existeix-. Als hiverns del nord, si els dipòsits exteriors no estan aïllats, el nivell de nitrogen amoníac efluent sovint es duplica.
Això no es deu a una soca bacteriana defectuosa; és un fenomen biològic. La temperatura òptima per als bacteris nitrificants és de 25-35 graus. Per cada caiguda de 10 graus, la seva activitat disminueix aproximadament a la meitat. Un experiment comparatiu amb un escalfador per escalfar una tassa de fang mostra una diferència de tres vegades en les taxes de nitrificació entre 20 graus i 10 graus.
Per als dipòsits no aïllats, tapeu-los o utilitzeu calefacció de vapor. La cobertura és barata però molt eficaç, la qual cosa provoca una diferència de temperatura de 3-5 graus. Una altra solució alternativa és augmentar la concentració de fangs, permetent que el nombre de bacteris nitrificants compensi els efectes de la baixa temperatura. Per exemple, augmentar la MLSS (concentració de mescla de sofre-mulch) de 3000 a 5000 pot compensar part de la pèrdua de temperatura. Tanmateix, aquest mètode té els seus límits; un MLSS massa alt pot dificultar l'absorció d'oxigen dissolt.
El pH i l'alcalinitat són crucials per als bacteris nitrificants.
La nitrificació consumeix àlcali. L'eliminació d'1 gram de nitrogen amoníac requereix 7,14 grams d'alcalinitat (calculada com a CaCO₃). Si l'alcalinitat de l'influent és insuficient, el pH baixarà.
El pH òptim per als bacteris nitrificants és de 7,0-8,0. Per sota de 6,5, la seva activitat es redueix a la meitat. Per sota de 6.0, gairebé s'atura.
Comprovar l'alcalinitat de l'efluent. Si està per sota de 50 mg/L (CaCO₃), afegiu àlcali immediatament. El carbonat de sodi o el bicarbonat de sodi són acceptables, aquest últim és més suau. La dosi es calcula en funció de la quantitat de nitrogen amoníac eliminat: per cada 1 g de NH₃-N eliminat, afegiu 7g de NaHCO₃. Aneu amb compte de no afegir tot l'àlcali alhora; afegiu-lo de manera uniforme per evitar pics de pH localitzats.
Si l'edat dels fangs és massa curta, els bacteris nitrificants no poden sobreviure.
Els bacteris nitrificants es reprodueixen lentament, amb un cicle de generació de 5-8 dies. Si aboqueu els fangs en excés, l'edat dels fangs només serà de 3-4 dies. Els bacteris nitrificants s'eliminaran tan bon punt neixin, deixant el tanc amb un munt de "nadons" -no aptes per a l'acció.
Calcula l'edat dels fangs (SRT). La fórmula és: SRT=Volum del dipòsit × MLSS / Volum diari de descàrrega de fang × Concentració de fang. Per als temps de descàrrega de fangs inferiors a 5 dies, reduïu la descàrrega de fangs i augmenteu el SRT (Temps d'auto-recuperació) a 8-15 dies. Presta especial atenció a l'hivern, ja que els bacteris nitrificants creixen més lentament a baixes temperatures; l'SRT s'ha d'augmentar a més de 15 dies.
Les substàncies tòxiques actuen-ràpidament però es dissipen-lentament.
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), la proporció d'amoníac lliure augmenta significativament, inhibint per contra els mateixos bacteris nitrificants.
Mètode d'avaluació: Mesurar el nitrogen i el nitrit amoníac en l'afluent i l'efluent. Si el nitrogen amoníac no disminueix i el nitrit no s'acumula, la nitrificació no s'ha iniciat. Si el nitrogen d'amoníac disminueix però el nitrit s'acumula significativament, la nitrificació s'enganxa en el segon pas (els bacteris de nitrit estan vius, però els bacteris nitrificants estan morts). Aquesta situació sovint indica que les substàncies tòxiques han inhibit els bacteris nitrificants, mentre que els bacteris nitrits són relativament més tolerants.