הבוצה במיכל הטיפול הביולוגי הפכה עדינה ובעלת תכונות שקיעה גרועות, עם מספר רב של חיידקים חוטיים הנראים במיקרוסקופ. סך הזרחן (TP) בשפכים ממיכל השיקוע המשני חרג מהתקן, גם עם מינון גדול של חומרים כימיים להסרת זרחן במורד הזרם. לקצף במיכל האירובי היה צבע לא תקין, הבוצה לבנבנה ופעילותה נמוכה. בעיות אלו נובעות לרוב לא מאוורור לא נכון או בקרת גיל בוצה, אלא מהעולם המיקרוביאלי. שמירה על איזון תזונתי לצמיחת חיידקים היא בסיסית להבטחת פעילות יציבה ויעילה של מערכת הטיפול הביולוגי.
בהתבסס על הניסיון, היחס התזונתי האופטימלי לצמיחה ורבייה של מיקרואורגניזמים אירוביים הוא בקירוב BOD₅ : N : P=100 : 5 : 1. סטייה מיחס זה תגרום לבעיות שונות.
1. מקור פחמן לא מספיק
זה נראה בדרך כלל במקורות ההשפעה הבאים, במיוחד בשפכים תעשייתיים עם שיעור גבוה של שפכים תעשייתיים: כגון שפכים כימיים ותרופות, שעשויים להיות בעלי תכולת חנקן וזרחן נמוכה במיוחד. שפכים עירוניים דלי-פחמן, גבוהים-חנקן-זרחן: באזורים מסוימים, בביוב ביתי יש ריכוזי חומרים אורגניים נמוכים עקב אמצעי שימור מים. חדירת מי גשמים או מי תהום לאחר מכן: זה מדלל את החומר האורגני במים הגולמיים.
השלכות: יעילות נמוכה של סילוק חנקן: דניטריפיקציה דורשת מקור פחמן כתורם אלקטרונים. מקור פחמן לא מספיק מונע את הפחתת החנקן החנקתי (NO₃⁻-N) לגז חנקן, מה שמוביל לעודף חנקן כולל בשפכים. יעילות סילוק זרחן גרועה: חיידקים המצטברים פוליפוספטים- צריכים לספוג מקורות פחמן מתכלים (VFA) כדי לשחרר זרחן בשלב האנאירובי. מקור פחמן לא מספיק מפחית משמעותית את יכולת ספיגת הזרחן האירובי שלהם. הזדקנות הבוצה: מיקרואורגניזמים עוברים נשימה אנדוגנית, מה שמוביל למינרליזציה של בוצה, לפקקים מקוטעים ולביצועי שקיעה גרועים.
2. אי ספיקה בחנקן
טיפול בשפכי-פחמן גבוהים, נמוכים-חנקן: כגון שפכים מעיבוד מזון, חליטה וזיקוק סוכר, שבהם ריכוז החומר האורגני (BOD/COD) גבוה, אך חנקן אינו מספיק יחסית.
השלכות: הידרדרות תכונות שקיעת הבוצה: כאשר פחמן מספיק אך חנקן אינו מספיק, מיקרואורגניזמים מסנתזים כמויות מופרזות של חומרים קולואידיים פוליסכרידים חנקן נמוכים, מה שגורם להתנפחות בוצה-בצמיגות גבוהה, להגדיל את ערך ההפרדה של ה-SVI{2} במיכל{2} השני. ירידה ביעילות הטיפול: מיקרואורגניזמים אינם יכולים לסנתז ביעילות אנזימים וחלבונים, חילוף החומרים שלהם מופרע ויכולתם לפרק חומרים אורגניים פוחתת. בעיות קצף: עשויות לקדם את צמיחת יתר של חיידקים חוטיים מסוימים (כגון חיידקים מיקרופילמנטיים), ולגרום לבעיות הקצף.
3. חוסר זרחן
נדיר יחסית, אך עלול להתרחש בשפכים תעשייתיים מסוימים.
השלכות: פעילות מיקרוביאלית מעוכבת: זרחן חיוני להמרת אנרגיה; מחסור בזרחן מוביל ישירות להפחתת הפעילות המיקרוביאלית והאטה בחילוף החומרים. צניפת בוצה לקויה: משפיעה על חלוקת תאים תקינה, וכתוצאה מכך מבנה גוש רופף ושפכים עכורים.
אסטרטגיית תפעול- באתר
1. באיזה מקור פחמן יש לבחור לתוספת?
אפשרויות נפוצות: נתרן אצטט (SD), מתנול, גלוקוז וכו'.
השוואה: נתרן אצטט מגיב במהירות ומשמש לעתים קרובות במקרי חירום; מתנול זול יותר אך יש לו רעילות ביולוגית וזמן התחלה איטי-; גלוקוז זמין בקלות אך עלול לגרום להתנפחות של חיידקים חוטיים. אפשרויות חדשות יותר: ניצול חומצות שומן נדיפות (VFAs) המופקות מהתסיסה של בוצה ראשונית או פסולת מטבח היא שיטה טובה לניצול משאבים.
איפה כדאי להוסיף?
משמש בעיקר להסרת חנקן משופרת, הוא מתווסף בקצה הקדמי של המיכל האנוקסי.
משמש להסרת זרחן משופרת, הוא מתווסף בקצה הקדמי של המיכל האנאירובי.
2. באיזה מקור חנקן יש לבחור? אוריאה, אמוניה וכו'. אוריאה צריכה לעבור הידרוליזה לחנקן אמוניה על ידי מיקרואורגניזמים לפני שניתן יהיה להשתמש בה.
איפה כדאי להוסיף?
מוסיפים בדרך כלל בכניסה של המיכל האנאירובי או האנוקסי כדי להבטיח שמיקרואורגניזמים יכולים להשיג מספיק חנקן בשלבים המוקדמים של הצמיחה.
3. באיזה מקור זרחן יש לבחור? פוספטים מסיסים כגון חומצה זרחתית ונתרן דימימן פוספט.
איפה כדאי להוסיף? בדומה למיקום לתוספת מקור חנקן, הוא מתווסף בקצה הקדמי של מיכל הטיפול הביולוגי.