Quando si tratta del problema delle bolle che appaiono nel cilindro graduato durante il rapporto di sedimentazione nei serbatoi aerobici, molti amici che lavorano nel trattamento delle acque reflue probabilmente l'hanno incontrato. Inizialmente in attesa silenziosa della separazione di fango e acqua, piccole bolle sono improvvisamente scoppiate dal cilindro graduato, a volte in serie, facendo chiedere alla gente: cosa sta succedendo? Niente panico, ci sono parecchi trucchi qui, parliamone uno per uno.
Innanzitutto, parliamo della situazione più comune: i microrganismi nel fango stanno ancora "ansimando". Pensateci, il fango nel serbatoio aerobico è immerso in acqua ricca di ossigeno ogni giorno e i batteri aerobici all'interno si sono da tempo abituati ai giorni di inalazione di ossigeno e rilascio di anidride carbonica. Quando stavamo prendendo i campioni, un secchio di fango e acqua è entrato nel cilindro graduato. Sebbene non fosse stato aggiunto ossigeno, ce n'era ancora un po' nel fango. Inoltre, i batteri non potevano fermare la macchina per un po' ed erano ancora impegnati a decomporre la materia organica, con conseguente rilascio di una quantità significativa di anidride carbonica. Questa anidride carbonica non ha dove correre, quindi può solo riunirsi in piccole bolle nel cilindro graduato e galleggiare lentamente verso l'alto. Soprattutto nei primi minuti di campionamento, le bolle possono essere piuttosto attive, ma dopo un po', quando l'ossigeno è esaurito e l'"efficienza lavorativa" dei batteri diminuisce, le bolle saranno molto meno.
Inoltre, potrebbero esserci motivi legati alle tecniche operative. Ad esempio, quando si prelevano campioni, se l'azione è troppo energica e l'acqua nel cilindro graduato si precipita, è facile far rotolare l'aria. Queste piccole bolle che vengono fatte rotolare sono nascoste negli interstizi del fango, che potrebbero non essere visibili all'inizio. Man mano che il fango si deposita lentamente, emergeranno uno per uno, sembrando bolle prodotte dal fango stesso. C'è anche una situazione in cui il cilindro graduato non è pulito a fondo e la parete interna è macchiata con alcuni residui chimici o olio dall'ultimo esperimento. Queste cose possono reagire leggermente con il fango e l'acqua, o rendere più facile l'adesione dell'aria e la formazione di bolle. Quindi, quando si prelevano campioni, essere costanti e pulire il cilindro graduato, forse può risparmiare molti problemi.
Poi dobbiamo considerare lo stato del fango stesso. Se il fango nel serbatoio aerobico è un po' "anormale", come una leggera acidificazione, o se il fango è troppo vecchio e le specie microbiche all'interno sono cambiate, potrebbe produrre altri gas. Ad esempio, se l'ossigeno disciolto nella vasca si esaurisce improvvisamente, potrebbe verificarsi localmente un ambiente anaerobico e alcuni batteri facoltativi potrebbero cogliere l'occasione per "interrompere" e produrre gas come metano o solfuro di idrogeno durante la decomposizione della materia organica. Questi gas potrebbero non avere la possibilità di emergere dalla vasca e si rilasceranno lentamente in bolle mentre seguono il fango nel cilindro graduato. In questo caso, le bolle a volte possono avere uno strano odore, come il solfuro di idrogeno, che ricorda le uova marce. A questo punto, è necessario prestare attenzione ai parametri operativi del serbatoio aerobico per vedere se l'ossigeno disciolto non è controllato correttamente o se il carico di acqua in ingresso è troppo alto.
Un altro punto facilmente trascurato è il cambiamento della temperatura dell'acqua. L'acqua in un serbatoio aerobico di solito ha una certa temperatura. Dopo il campionamento, viene testata a temperatura ambiente. Se la temperatura ambiente è inferiore alla temperatura dell'acqua nella vasca, la solubilità dei gas disciolti nell'acqua aumenterà e potrebbero non esserci bolle temporaneamente; ma se la temperatura ambiente è più alta o la temperatura dell'ambiente circostante aumenta lentamente, la quantità di gas che può dissolversi nell'acqua diminuirà e l'eccesso di gas uscirà sotto forma di bolle. Questo tipo di bolle generate dai cambiamenti di temperatura è generalmente più uniforme e può durare per un certo periodo di tempo e non si concentrerà in un certo strato di fango come le bolle prodotte dai microrganismi.
Inoltre, la qualità dell'acqua in ingresso può anche essere la "forza trainante dietro di essa". Se l'acqua in ingresso contiene alcune sostanze organiche facilmente fermentabili, come amido e carboidrati, queste sostanze potrebbero non essere completamente decomposte nel serbatoio aerobico. Dopo essere entrate nel cilindro graduato con il fango, a una temperatura appropriata, potrebbero essere ulteriormente decomposte dai microrganismi nel fango, producendo gas aggiuntivi. C'è anche una situazione in cui l'acqua in ingresso contiene alcuni tensioattivi, come detersivo per piatti e detersivo per bucato che possono mescolarsi nelle acque reflue domestiche. Queste sostanze possono ridurre la tensione superficiale dell'acqua, rendendo più facile la formazione di bolle e più difficile lo scoppio. Un piccolo strato persistente di bolle può galleggiare nel cilindro graduato.
Infine, vorrei menzionare una situazione piuttosto speciale in cui il fango subisce la denitrificazione. Sebbene i serbatoi aerobici siano utilizzati principalmente per ambienti aerobici, se ci sono nitrati nella vasca e il fango si deposita in uno stato anaerobico nel cilindro graduato, alcuni batteri denitrificanti utilizzeranno i nitrati come accettori di elettroni per decomporre la materia organica, che produrrà gas azoto. L'azoto è insolubile in acqua e forma naturalmente bolle. Questo tipo di bolle può essere più pronunciato nelle fasi successive della sedimentazione, poiché il processo di denitrificazione richiede una certa quantità di tempo. A questo punto, dobbiamo chiederci se la concentrazione di nitrati nel serbatoio aerobico è troppo alta, se viene trasportata dal fango di ritorno o se ci sono troppi composti contenenti azoto nell'effluente.
Nel complesso, le bolle nel cilindro graduato possono sembrare semplici, ma in realtà possono coinvolgere diversi aspetti come lo stato operativo del serbatoio aerobico, l'attività microbica e i dettagli operativi. In questa situazione, non affrettarti a trarre conclusioni. Osserva le dimensioni, la quantità e la durata delle bolle, nonché la presenza di odori. In combinazione con i parametri di ossigeno disciolto, temperatura dell'acqua ed età del fango nel serbatoio aerobico, fai una valutazione completa e scopri gradualmente cosa è andato storto. Dopotutto, il trattamento delle acque reflue consiste nel trovare schemi in questi dettagli e regolare gradualmente l'acqua, giusto?
