Zbytnělý kal

Bulking sludge

Zvětšení povrchu růstem vláknitých organismů vede k nadlehčování vloček, špatnému zahušťování kalu a jeho oddělování od vyčištěné odpadní vody. V případě nadměrného rozvoje vláknitých organismů dochází k vláknitému bytnění aktivovaného kalu doprovázené i tvorbou pěny, v případě tvorby vloček zoogloeového typu dochází k nevláknitému bytnění. Rozmnožení vláknitých organismů (viz determinace vláknitých mikroorganismů) vede ke snížení koncentrace kalu, k úniku vloček z dosazovací nádrže, ke zvýšení specifického zatížení kalu.

K rozvoji vláknitých organismů (viz obr. 1) dochází v důsledku zvýhodnění jejich pozice oproti vločkujícím organismům, což nastává např. při deficitu kyslíku (vláknité získávají kyslík rychleji), výhodou syntézy rezervních látek z prostředí (poměr C:N) a ukládání poly-ß-hydroxymáselnanu. Rezervní látky pomáhají dominanci bakterií v případě nedostatku substrátu. Podle JENKINSE existují tři příčiny dominance vláknitých organismů:

1) nízký poměr substrátu a biomasy - převládá Microthrix parvicella, Typ 0041, 0675, 0092, 0961, 0803, 021 N, Haliscomenobacter hydrosis a Nocardia sp.,

2) nízká koncentrace rozpuštěného kyslíku a přítomnost sirníků - převládá Typ 1701, Sphaerotilus natans, Haliscomenobacter hydrosis, Thiothrix sp., Beggiatoa sp., Typ 021 N,

3) nízké pH a nedostatek živin – převládají mikromycety, Sphaerotilus natans, Thiothrix sp., Typ 021 N, pravděpodobně i Haliscomenobacter hydrosis a Typ 0041. Nocardioformní aktinomycety, Microthrix parvicella, Typ 0092 a Typ 0961 jsou příčinou tvorby pěny plující na aktivační a dosazovací nádrži. Pěna má vzhled husté, tmavohnědé, leskle mastné a kompaktní deky o různé výšce. Odstraňuje se kontinuálně mechanicky.

Zoogloeové nevláknité bytnění se projevuje lehkostí kalu způsobené velkým obsahem vázané vody. Příčinou je dominance mikroorganismů produkujících extracelulární látky slizovitého charakteru s velkou afinitou k vodě a špatný poměr C:N. Základní rozdíl mezi vláknitým a nevláknitým bytněním je v obsahu vázané vody (100 % u vláknitého kalu a 400 % u nevláknitého).

Znalost fyziologie organismů napomáhá odstraňování příčin bytnění. Sphaerotilové bytnění lze potlačit aplikací anorganického zdroje dusíku. Dalšími opatřeními je snížení přísunu energeticky bohatých živin, prodloužení doby zdržení a stáří kalu (zamezit stáčení vláken a jejich sbalení do hmoty vločky) a silné odkalování. K potlačení růstu vláknitých organismů se používá chlor (koncentrace 1 g·kg-1·d-1 až 15 g·kg-1·d-1, v místě dávkování okamžitá koncentrace chloru nesmí přesáhnout koncentraci 15 mg·l-1 až 20 mg·l-1) a peroxid vodíku, jejichž účinné dávky se aplikují na recirkulovaný kal, kde zasahují periferní zónu vloček. Používají se i polyelektrolyty ke zlepšení vločkotvornosti, vlákna se sbalují. Studiem příčin a vlivů na bytnění se jako nejpodstatnější ukázalo stáří kalu, kdy nejméně vláknitých organismů se vyskytuje v kalech při stáří cca 3 dny. Při nízkém stáří kalu dominuje Sphaerotilus, při vyšším stáří kalu dominuje Haliscomenobacter, Microthrix, Leucothrix, Achroonema a aktinomycety.

 
Obr. 1: Příklady vláknitých mikroorganismů, rozvíjejících se v aktivovaných kalech a působících tzv. vláknité bytnění.
  Grafy souvislostí do úrovně:      I graf      II graf      III graf

Citujte jako:  ŘÍHOVÁ AMBROŽOVÁ, J. Zbytnělý kal. From Encyklopedie hydrobiologie : výkladový slovník [online]. Praha: VŠCHT Praha, 2007. Available from www: <http://vydavatelstvi.vscht.cz/knihy/uid_es-006/ebook.html?p=Z018>