Badania populacji bakterii nitkowatych w osadzie czynnym

• Autorzy: Wójcik-Szwedzińska M.

Warianty tytułu

EN

Studies on the population of filamentous bacteria in the activated sludge

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Pęcznienie i powstawanie piany to powszechne problemy, które występują w systemach osadu czynnego. Bezpośrednią przyczyną tych problemów jest nadmierny rozwój określonych bakterii nitkowatych. Identyfikacja bakterii nitkowatych i określenie gatunków dominujących stanowi podstawę do opracowania skutecznej metody zwalczania pęcznienia i pienienia osadu czynnego. W pracy przedstawiono wyniki badań populacji bakterii nitkowatych, występujących w osadzie czynnym, pochodzącym z oczyszczalni ścieków komunalnych w Częstochowie. W wytypowanej do badań oczyszczalni występuje problem zarówno z osadem spęczniałym, jak i z pianą. Celem badań była identyfikacja bakterii nitkowatych, występujących w urządzeniach oczyszczalni, z jednoczesną analizą ilościową i określeniem struktury dominacji. Badania prowadzono w tygodniowych odstępach od lutego do czerwca 2002 r., stosując metodykę zalecaną przez Eikelboom i van Buijsen oraz Jenkins. W rezultacie badań potwierdzono biologiczną przyczynę powstawania piany i osadu spęczniałego, którą był nadmierny rozwój bakterii nitkowatych. W okresie badawczym zidentyfikowano 10 szczepów bakterii nitkowatych, występujących i dominujących z różną częstością. Badania wykazały, że Microthrix parvicella, Typ 0041 i Nostocoida limicola były bardzo często dominującymi organizmami w populacji bakterii nitkowatych, podczas gdy Gordonia amarae, Typ 0092, Thiothrix i Typ 0021 dominowały okresowo. Pozostałe zidentyfikowane bakterie, tj.: Typ 1701, Typ 0803 i Haliscomenobacter hydrossis były organizmami podporządkowanymi. Na podstawie analizy wyników badań stwierdzono, że zasadniczą przyczyną utrzymywania się w reaktorach badanego obiektu grubej warstwy piany i osadu spęczniałego był nadmierny rozwój Microthrix parvicella.

EN

Sludge bulking and foam forming are common problems occurring in activated sludge systems. The direct cause of these problems is an excessive growth of specific filamentous bacteria. The identification of filamentous bacteria and the determination of dominating species constitute a basis for development an effective method of controlling the bulking and foaming of activated sludge. The article presents the results of studies on the population of filamentous bacteria occurring in activated sludge from the Czestochowa municipal sewage treatment plant. The facility where the tests were conducted is a mechanical and biological municipal waste treatment plant in which the biological reactors are adapted to carrying out the process of organic compound removal, nitrification and denitrification. In the chosen waste treatment plant a problem of both bulking and foaming occured. The purpose of investigation was the identification of filamentous bacteria occurring in the treatment plant's equipment with a simultaneous quantitative analysis and the determination of the domination structure, which enabled strains responsible for the occurrence of adverse phenomena to be identified. The tests were conducted in week time-intervals from February to June 2002 using the methodology recommended by Eikelboom and van Buijsen, and Jenkins. Each time, 3 samples: foam, mixed reactor contents, and recirculated sludge were subjected to microscopic analysis (using an Eclipse 300 reversed microscope by Nicon). The tests confirmed the biological cause of foam and bulking, which was an excessive growth of filamentous bacteria in the activated sludge. In the testing period, 10 strains of these bacteria were found, namely: Gordonia amarae, Haliscomenobacter hydrossis, Microthrix parvicella, Nostocoida limicola, Thiothrix sp., Type 021N, Type 0041, Type 0092, Type 0803, and Type 1701. The identified strains of filamentous bacteria occurred and dominated in the population with a different frequency. The tests showed that Microthrix parvicella, Type 0041, and Nostocoida limicola very often were dominating organisms, whereas Gordonia amarae, Type 0092, Thiothrix and Type 0021 dominated periodically. The remaining identified bacteria strains, i.e. Type 1701, Type 0803 and Haliscomenobacter hydrossis occurred in the testing period in a category indicating their subordination. The population composition showed fluctuation, therefore an important step towards the efficient control of the excessive growth of filamentous bacteria in the facility should be monitoring the composition of activated sludge biocenosis in the aspect of the structure of filamentous bacteria population, constituting a basis for selecting the proper control method which would be efficient for the dominating strains of these microorganisms. The results of the study described in this article show that the basic cause of the thick layer of foam and bulking of sludge maintaining in the reactors of the facility under consideration in the testing period was an excessive growth of Microthrix parvicella that most often dominated or co-dominated in the population of filamentous bacteria.

Słowa kluczowe

PL

osad czynny; pęcznienie; piana; bakterie nitkowate

EN

activated sludge; bulking; foam; filamentous bacteria

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2003
• Tom: T. 6, nr 1
• Strony: 17--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz.

Twórcy

autor

Wójcik-Szwedzińska M.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Inżynierii Środowiska, ul. Brzeźnicka 60a, 42-200 Częstochowa

Bibliografia

• [1] Sezgin M., Jenkins D., Parker D., A unified theory of filamentous activated sludge bulking, J. Water Pollut. Control Fed. 1978, 50, 362-381.
• [2] Lemmer H., Popp W., Przyczyny powstawania i zwalczania osadu spęczniałego, Wyd. Seidel- -Przywecki, Szczecin 2000.
• [3] Eikelboom D.H., Andreadakis A., Andreasen K., Survey of filamentous population in nutrient removal plants in four European countries, Water Science & Technology 1998, 37, 4/5, 281-289.
• [4] Dymaczewski Z., Oleszkiewicz J.A., Sozański M., Poradnik eksploatatora oczyszczalni ścieków, Wyd. PZIiTS, Poznań 1997.
• [5] Traczewska T.M., Biotyczne i abiotyczne uwarunkowania pęcznienia osadu czynnego, Ochrona Środowiska 1997, 2(65), 29-33.
• [6] Reyes F., Raskin L., Role of filamentous microorganisms in activated sludge foaming, Water Research 2002, 36, 445-459.
• [7] Materiały informacyjne Przemysłowej Spółki Wodnej „Warta”, Centralna Oczyszczalnia Ścieków, Częstochowa 2002.
• [8] Dane eksploatacyjne Centralnej Oczyszczalni Ścieków w Częstochowie, Częstochowa 2002.
• [9] Eikelboom D.H., van Buijsen H.I., Podręcznik mikroskopowego badania osadu czynnego, Wyd. Seidel-Przywecki, Szczecin 1998.
• [10] Jenkins D., Richard M.G., Daigger G.T., Manual on the causes and control of activated sludge bulking and foaming, Lewis Publishers, Inc., Michigan 1993.
• [11] Pitt P., Jenkins D., Causes and control of Nocardia in activated sludge, J. Water Pollut. Control Fed. 1990,62, 143-150.
• [12] Wanner J., Novak L., The influence of a particulate substrate on filamentous bulking and phosphorus removal in activated sludge system, Water Research 1990, 24, 5, 573-582.
• [13] Mamais D., Andreadakis A., Noutsopoulos C., Kalergis C., Causes of and control strategies for Microthrix parviceila bulking and foaming in nutrient removal activated sludge systems, Water Science & Technology 1998, 37, 4/5, 9-17.
• [14] Madoni P., Davoli D., Gibin G., Survey of filamentous microorganisms from bulking and foaming activated sludge plants in Italy, Water Research 2000, 34, 6, 1767-1772.