Δοκιμή προσδιορισμού ATP στην ενεργό ιλύ

Οι περισσότερες ανεπιθύμητες καταστάσεις σε μία εγκατάσταση επεξεργασίας λυμάτων (ΕΕΛ), όπως π.χ. διόγκωση ιλύος, τοξικές επιβολές, υψηλό λειτουργικό κόστος, ανεπαρκής απόδοση κλπ. είναι δυνατό να προληφθούν έγκαιρα μέσω προσδιορισμού της ακριβούς ποσότητας και ποιότητας της βιομάζας στους βιολογικούς αντιδραστήρες. Η συνήθης πρακτική εκτίμησης της συγκέντρωσης της βιομάζας μέσω προσδιορισμού των αιωρούμενων στερεών σε δείγματα μικτού υγρού (MLSS) κρίνεται ανεπαρκής, διότι η συγκεκριμένη παράμετρος περιλαμβάνει επίσης νεκρούς μικροοργανισμούς και αδρανή στερεά, ενώ, ταυτόχρονα, δεν προσφέρει κάποια πληροφορία για την ποιότητα της πραγματικά ενεργής βιομάζας. Ο περιορισμός αυτός μπορεί να οδηγήσει σε καθυστερημένη ή καθόλου διάγνωση που αφορά στη διεργασία της βιολογικής επεξεργασίας, με άμεσο κίνδυνο διατάραξης της απόδοσης μιας ΕΕΛ.

Χρήσιμο εργαλείο στην παραπάνω πρόκληση είναι η ακριβής και σε πραγματικό χρόνο διενέργεια μικροβιολογικών δοκιμών που δύνανται να παράσχουν κρίσιμες πληροφορίες για την ποιότητα της βιομάζας και να δράσουν προληπτικά στην αντιμετώπιση λειτουργικών κινδύνων. Το ATP (τριφωσφορική αδενοσίνη) είναι ο βασικός φορέας ενέργειας για όλες τις μορφές ζωής: βακτήρια, άλγη, φυτά, ζωικά κύτταρα, όλα αυτά περιέχουν ΑΤΡ. Ως εκ τούτου, ο προσδιορισμός της συγκέντρωσης ΑΤΡ σε ένα δείγμα ενεργού ιλύος παρέχει μια άμεση μέτρηση της πραγματικής συγκέντρωσης και της υγείας της βιομάζας σε αυτό.

Το ΑΤΡ ποσοτικοποιείται με μέτρηση του φωτός που παράγεται μέσω της αντίδρασής του με το φυσικώς ενυπάρχον ένζυμο Luciferase χρησιμοποιώντας το Λουμινόμετρο (Luminometer). Η ποσότητα του παραγόμενου φωτός είναι άμεσα ανάλογη με την ποσότητα του ΑΤΡ που υπάρχει στο δείγμα. Η ακόλουθη χημική εξίσωση δείχνει την αντίδραση που λαμβάνει χώρα για τη μετατροπή του ΑΤΡ παρουσία του ενζύμου λουσιφεράση:

Η γνώση και ο έλεγχος της υγείας της βιομάζας μας επιτρέπει να οργανώσουμε προληπτικά μέτρα δράσης,  αποτρέποντας διαταραχές στη διαδικασία της  επεξεργασίας, πριν εμφανιστούν πλήρως. Επιπλέον, μας βοηθάει να διαπιστώσουμε πιθανές τοξικές επιβολές και να λάβουμε έγκαιρα τα κατάλληλα μέτρα αποκατάστασης.

Παράμετροι οι οποίες μπορούν να ποσοτικοποιηθούν με την μέθοδο ανάλυσης ΑΤΡ:

Ενεργός βιομάζα μέσω της παραμέτρου cellular ATP (cATP), χωρίς παρεμβολές από νεκρή βιομάζα και αδρανή στερεά

Ποσοστό των ζώντων κυττάρων βιομάζας στο σύνολο των αιωρούμενων στερεών, μέσω του δείκτη “Active Biomass Ratio (ABR)”

Υγεία της βιομάζας μέσω του δείκτη “Biomass Stress Index (BSI)”

Ανίχνευση προβλημάτων διόγκωσης ιλύος (sludge bulking) μέσω προσδιορισμού του flock bulking ATP (fb-ATP)