Αξιολόγηση προβλημάτων διόγκωσης και αφρισμού ενεργού ιλύος – Ταυτοποίηση νηματοειδών μικροοργανισμών

Η μέθοδος της ενεργού ιλύος, η πλέον διαδεδομένη στην επεξεργασία υγρών αποβλήτων, στηρίζεται στην ανάπτυξη ενός πολύπλοκου οικοσυστήματος μικροοργανισμών, που αποτελείται από πολυάριθμες ομάδες βακτηρίων και ανώτερων μικροβιακών ειδών, οι οποίες βρίσκονται σε μία, συχνά εύθραυστη, πληθυσμιακή ισορροπία. Βασικός στόχος ενός τέτοιου συστήματος είναι αφενός η επίτευξη ικανοποιητικής απόδοσης σε αφαίρεση των ρύπων – στόχων που περιέχονται στα εισερχόμενα λύματα και αφετέρου ο σχηματισμός βιοκροκκίδων με κατάλληλα χαρακτηριστικά καθιζησιμότητας, ώστε στο τελικό στάδιο της δευτεροβάθμιας καθίζησης να λαμβάνει χώρα επαρκής διαχωρισμός στερεών και υπερκείμενου επεξεργασμένου υγρού.

Επομένως, η σύνθεση της βιομάζας διαδραματίζει τον πλέον καθοριστικό ρόλο στην απόδοση του συστήματος ενεργού ιλύος, ενώ τα σημαντικότερα και πλέον δυσεπίλυτα λειτουργικά προβλήματα έχουν συχνά ως  αφετηρία τη μη ισορροπημένη ανάπτυξη των διαφορετικών ομάδων μικροοργανισμών.

Ειδικότερα, η υπερβολική ανάπτυξη μιας συγκεκριμένης ομάδας βακτηρίων είναι πιθανό να προκαλέσουν δύο από τα πλέον συνηθισμένα προβλήματα σε εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων, αυτό της διόγκωσης ιλύος (sludge bulking) και, επιπλέον, αυτό της ανάπτυξης ενός μεγάλου στρώματος βιολογικού αφρού στην επιφάνεια των δεξαμενών αερισμού (foaming).

Στο μεν φαινόμενο της διόγκωσης της ιλύος στο σύστημα αναπτύσσεται ιλύς, η οποία καθιζάνει με πολύ αργό ρυθμό και παρουσιάζει ελλιπή συμπύκνωση στον πυθμένα των δεξαμενών τελικής καθίζησης, το δε φαινόμενο της ανάπτυξης αφρισμού συχνά προκαλεί λειτουργικά προβλήματα τόσο στη διεργασία όσο και στο μηχανολογικό εξοπλισμό της εγκατάστασης. Τα δύο αυτά προβλήματα είναι και τα πλέον σημαντικά που απαντώνται σε περισσότερες από το ήμισυ των εγκαταστάσεων επεξεργασίας λυμάτων παγκοσμίως.

Η κοινή γενεσιουργός αιτία των ανεπιθύμητων αυτών φαινομένων είναι η ανάπτυξη των λεγόμενων νηματοειδών (filamentous) μικροοργανισμών, οι οποίοι ονομάζονται έτσι, διότι, τα κύτταρά τους αναπτύσσονται γραμμικά, με αποτέλεσμα τη δημιουργία ινών (filaments). Οι νηματοειδείς μικροοργανισμοί μπορούν να αναγνωριστούν με μικροσκοπική εξέταση δειγμάτων βιομάζας και να διακριθούν με βάση τα μορφολογικά τους χαρακτηριστικά. Κριτήρια ταυτοποίησής τους, μεταξύ άλλων, αποτελούν το μήκος των ινών, ο τρόπος προσκόλλησης τους μεταξύ των βιοκροκκίδων και η ανταπόκρισή τους σε ειδικές δοκιμές σε μικροσκοπικό πεδίο εξέτασης (χρώσεις Gram και Neisser, δοκιμή θείου κ.α.). Η ταυτοποίηση των νηματοειδών βακτηρίων είναι κρίσιμης σημασίας διότι η ανάπτυξη και η κυριαρχία του κάθε είδους σε ένα σύστημα ενεργού ιλύος ευνοείται κάτω από συγκεκριμένες λειτουργικές και περιβαλλοντικές συνθήκες.

Ως εκ τούτου, μέσω της ταυτοποίησης ουσιαστικά επιτυγχάνεται ο εντοπισμός των γενεσιουργών αιτιών ανάπτυξης των φαινομένων διόγκωσης ιλύος η/και αφρισμού και καθίσταται εφικτή η δυνατότητα μετρίασης η εξάλειψής τους.