貴社の硝化システムは順調に稼働しており、流出アンモニア態窒素は常に 1 未満でした。ある日突然、ラボのレポートに 5、8、および 10 と表示されました。流入アンモニア態窒素をチェックします。増えていません。気温も下がっていない。 pHは変わっていません。何が間違っていたのでしょうか?
アンモニア態窒素の流出量が多いということは、本質的には硝化細菌が活動を停止していることを意味します。この小さな奴らは信じられないほど繊細で、通常の従属栄養細菌よりも世話が10倍難しい。それらが機能を停止しても、アンモニア態窒素は影響を受けずにシステム内をただ流れるだけです。
まずは溶存酸素をチェックします。これが一番の殺人者だ。
硝化バクテリアは好気性ですが、その要求量は通常のバクテリアよりもはるかに高くなります。 2 mg/L を下回ると、その活性は大幅に低下します。 1 mg/L を下回ると、基本的に機能が停止します。これは誇張ではありません。硝化細菌は通常の従属栄養細菌の2倍以上の酸素を消費します。酸素欠乏の環境では、働くことはおろか、呼吸さえ困難になります。{6}}
多くの人は、メーターの DO 値が 2.5 であるのを見て、それで十分だと考えています。しかし、硝化細菌は曝気槽全体に均一に分布しているわけではありません。タンクの入口と底部の DO は、メーターの測定値よりもはるかに低いことがよくあります。ポータブル溶存酸素計を使用して、タンクの長さに沿って測定します。最後のDOが2未満の場合は明らかに不足です。
解決策: 曝気速度を上げるか、曝気装置をより効率的なものに交換します。また、曝気パイプに漏れがないか確認してください。-漏れは電力を無駄にするだけでなく、局所的な DO の低下を引き起こします。 DO メーターが 2.8 を示している工場を見たことがありますが、タンクの中央の実際の測定値はわずか 1.2 でした。エアレーション分岐バルブが完全に開いていないことが判明しました。
水温が低いと硝化菌の活動が鈍くなります。
15度以下では硝化率が半減します。 10 度以下では、ほとんど存在しません。-北国の冬には、屋外タンクが断熱されていないと、流出するアンモニア態窒素のレベルが 2 倍になることがよくあります。
これは細菌株の欠陥によるものではありません。それは生物学的な現象です。硝化バクテリアの最適温度は25-35度です。 10 度下がるごとに、その活動は約半分に減少します。ヒーターを使用して汚泥の入ったカップを加熱する比較実験では、20 度と 10 度では硝化率が 3 倍異なることが示されています。
断熱されていないタンクの場合は、カバーをするか、蒸気加熱を使用してください。カバーは安価ですが非常に効果的で、3-5度の温度差が生じます。別の回避策は、汚泥濃度を高めて、硝化バクテリアの数が低温の影響を上回るようにすることです。たとえば、MLSS (マルチ硫黄混合物濃度) を 3000 から 5000 に増やすと、温度損失の一部を相殺できます。ただし、この方法には限界があります。 MLSS が高すぎると、実際に溶存酸素の吸収が妨げられる可能性があります。
pHとアルカリ度は硝化細菌にとって重要です。
硝化はアルカリを消費します。 1 グラムのアンモニア性窒素を除去するには、7.14 グラムのアルカリ度 (CaCO₃ として計算) が必要です。流入水のアルカリ度が不足するとpHが低下します。
硝化菌の至適pHは7.0～8.0です。 6.5 を下回ると、その活性は半分に低下します。 6.0未満ではほぼ停止します。
排水のアルカリ度をテストします。 50 mg/L (CaCO₃) 未満の場合は、すぐにアルカリを追加してください。炭酸ナトリウムまたは重炭酸ナトリウムは両方とも使用できますが、後者の方が穏やかです。投与量は除去されるアンモニア態窒素の量に基づいて計算されます。除去される NH3-N 1g ごとに、7g の NaHCO3 を追加します。すべてのアルカリを一度に加えないように注意してください。局所的な pH スパイクを避けるために均等に加えてください。
汚泥年齢が短すぎると硝化細菌が生存できなくなります。
硝化バクテリアはゆっくりと繁殖し、生成周期は 5-8 日です。汚泥を過剰に排出すると、汚泥の熟成期間は 3 ～ 4 日になります。硝化バクテリアは誕生するとすぐに排除され、水槽には行動に適さない「幼子」が大量に残ります。
汚泥年齢 (SRT) を計算します。計算式は、SRT｛{1}｝タンク容積×MLSS／1日の汚泥排出量×汚泥濃度となります。スラッジ排出時間が 5 日未満の場合は、スラッジ排出量を減らし、SRT (自己回復時間) を 8 ～ 15 日に増やします。-冬場は低温下では硝化菌の増殖が遅くなるため、特に注意してください。 SRT は 15 日以上に延長する必要があります。
有毒物質は-即効性がありますが、-消散が遅くなります。
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）になると遊離アンモニアの割合が大幅に増加し、逆に硝化菌自体を阻害します。
評価方法：流入水および流出水中のアンモニア性窒素および亜硝酸塩を測定する。アンモニア性窒素が減少せず、亜硝酸塩が蓄積しない場合は、硝化がまったく始まっていないことになります。アンモニア性窒素は減少するが、亜硝酸が著しく蓄積すると、硝化が第 2 段階で止まってしまいます（亜硝酸菌は生きていますが、硝化菌は死んでいます）。この状況は、多くの場合、有毒物質が硝化細菌を阻害しているのに対し、亜硝酸細菌は比較的耐性があることを示しています。