La laguna riceve più carico organico di quanto possa trattare
Cosa accade dentro una laguna quando il BOD o il COD dell'influente sale ben oltre il valore di base, quali conseguenze rispondono al trattamento biologico e quali sono un problema di idraulica o di aerazione travestito da problema organico.
The short answer
Un carico di shock è anzitutto un problema di carico organico. Quando il BOD o il COD dell'influente arriva a due o tre volte il valore di base, la biomassa residente non riesce a ossidarlo alla velocità con cui arriva, l'ossigeno disciolto cala, e il materiale organico in eccesso sedimenta nello strato di fanghi anziché essere trattato nella colonna d'acqua. La bioaugmentation affronta direttamente la frazione organica: una biomassa più capace che digerisce più materiale al giorno, il che abbassa il BOD e riduce ciò che raggiunge il fondo come fanghi. Non aggiunge ossigeno, non corregge la cortocircuitazione e non agisce sulle condizioni settiche che uno shock prolungato produce. Se la laguna è limitata dall'ossigeno, l'aerazione è il vincolo e la biologia dosata al di sopra di essa renderà meno del previsto.
Cosa sta effettivamente accadendo
Una laguna facoltativa o aerata mantiene un equilibrio approssimativo. Il materiale organico arriva, gli organismi residenti lo ossidano, e l'ossigeno viene reintegrato dall'aerazione, dal vento e dalla fotosintesi algale in superficie. L'equilibrio regge finché la velocità di arrivo resta entro la velocità di trattamento.
Un carico di shock rompe quell'equilibrio da un lato. Un arrivo organico due o tre volte superiore al normale consuma l'ossigeno disciolto più rapidamente di quanto possa essere reintegrato, e il materiale in eccesso non si limita ad attendere. Sedimenta. Ciò che la colonna d'acqua non riesce a trattare al passaggio diventa un'aggiunta allo strato di fanghi, ed è per questo che un impianto che ha subìto ripetuti shock stagionali spesso scopre che il suo problema di capacità è arrivato anni prima che qualcuno lo misurasse.
Da dove proviene tipicamente
- Scarico industriale stagionale. Le campagne di lavorazione alimentare, lattiero-casearia, di birrificazione e saccarifera concentrano un anno di carico in pochi mesi, e una laguna dimensionata sulla media annua non è dimensionata per la stagione.
- Ricezione di bottini di fosse settiche. Un carico conferito è piccolo in volume e molto elevato in concentrazione organica, e un programma di ricezione privo di un limite di portata ne immette l'intera quantità nella laguna in un pomeriggio.
- Tempo piovoso e infiltrazioni. Più un picco idraulico che organico, ma accorcia il tempo di ritenzione, il che riduce quanta parte del carico viene trattata prima di uscire.
- Un processo a monte che non funziona. Quando uno stadio primario o di pretrattamento non svolge il suo compito, la laguna eredita la differenza e il sintomo compare dove è visibile anziché dove è iniziato.
Cosa raggiunge il trattamento biologico
Il meccanismo è l'idrolisi enzimatica del materiale organico. Proteasi, cellulasi e lipasi scompongono i solidi organici complessi in frammenti abbastanza piccoli da essere assimilati e ossidati dalle cellule batteriche, e i lavori pubblicati mostrano che miscele dei tre riducono i solidi sospesi totali del 30-50 per cento con una migliore sedimentazione. Applicato a una laguna sotto carico, ciò significa che una quota maggiore di ciò che arriva viene digerita nella colonna d'acqua anziché sedimentare sul fondo.
L'ambito onesto di tutto ciò: abbassa il BOD, degrada grassi, oli e sostanze grasse, riduce ciò che si accumula come fanghi e migliora la sedimentazione. Sono tutte affermazioni su ciò che accade al materiale.
Cosa non raggiunge
- Ossigeno. Il prodotto biologico non aera una laguna. Dove l'ossigeno disciolto è il vincolo determinante, aggiungere organismi aggiunge domanda.
- Idraulica. Cortocircuitazione, zone morte e perdita di tempo di ritenzione sono problemi fisici, e nessuna dose cambia il percorso che l'acqua compie attraverso una cella.
- Ammoniaca e azoto. Gli organismi nitrificanti non sopravvivono all'essiccazione, per cui un prodotto secco non può contenere nitrificanti vitali qualunque cosa lasci intendere la sua etichetta. Se un carico di shock sta spingendo l'ammoniaca verso un limite autorizzativo, quello non è un problema che questa linea di prodotti affronta.
- Le condizioni settiche e l'odore che uno shock prolungato produce. Non vendiamo controllo degli odori e non ne facciamo alcuna dichiarazione, e la politica sulle dichiarazioni spiega perché quel confine si trova dove si trova.
Cosa fare al riguardo
Stabilite se il vincolo sia il carico o l'ossigeno prima di spendere qualsiasi cosa. Le letture di ossigeno disciolto sull'intera cella, effettuate negli stessi punti e alle stesse profondità in modo ripetibile, di solito distinguono i due entro un paio di settimane, e non costano nulla se non la camminata. Se l'ossigeno regge sotto carico, la frazione organica è il punto utile su cui intervenire. Se crolla, l'aerazione è la prima mossa e la biologia la seconda.
Quando il carico è stagionale e prevedibile, il trattamento prima della stagione vale più del trattamento durante di essa. Costruire la capacità della biomassa prima che arrivi la campagna è una proposta diversa dal recuperare una laguna già divenuta anaerobica, e la seconda è notevolmente più difficile.
Common questions
- Con quanta rapidità una laguna si riprende da un carico di shock organico?
- Dipende dal fatto che la causa si sia fermata e che la laguna trattenga ancora ossigeno disciolto. Quando il carico è tornato al valore di base e l'aerazione è adeguata, la colonna d'acqua si stabilizza tipicamente nell'arco di settimane. La quota dello shock che è sedimentata nello strato di fanghi non se ne va su quella scala temporale — è un'aggiunta ai solidi accumulati, e ridurla è un programma stagionale anziché un recupero.
- La bioaugmentation impedirà a una laguna di diventare settica sotto carico?
- Riduce il materiale organico che alimenta la domanda di ossigeno, il che affronta una delle due cause. Non aggiunge ossigeno. Quando una laguna diventa settica perché l'aerazione non riesce a soddisfare la domanda, l'aerazione è il vincolo e trattare aggirandola deluderà.
- Un picco di COD viene trattato in modo diverso da un picco di BOD?
- Ai fini del dosaggio, non proprio — entrambi misurano materiale organico ed entrambi rispondono allo stesso meccanismo. La differenza è diagnostica. Un COD che sale molto più rapidamente del BOD suggerisce una componente chimicamente ossidabile ma non facilmente biodegradabile, e la quota non biodegradabile non risponderà al trattamento biologico a nessuna dose.
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