Problematik vid höga flöden - Gästrike Vatten AB

Vid brist på VFA uppstår en endogen energibrist och mikroorganismerna ägnar sig då främst
åt livsuppehållande processer. Initialt sker detta utan att koncentrationen av aktiv biomassa
reduceras. Till dessa processer inkluderas omsättningen av cellmaterial, exempelvis proteiner
och RNA, uppehållande av jongradienter (H + , Na + , K + ) över cellmembran och mobilitet.
Energin till livsuppehållande processer kan cellen erhålla från nyttjandet av extracellulärt
substrat, exempelvis VFA och PO4-P, eller endogent substrat, exempelvis PHA, poly-P och
glykogen (Lopez et al., 2006).
Lysering, sönderfall av cellmembran, kan uppstå som följd av virusangrepp och predation av
eukaryota organismer medan celldöd kan ha flera orsaker, däribland långvarig energibrist
(Lopez et al., 2006). Vid långvarig brist på VFA leder nedbrytningsprocesser, som innefattar
lysering och celldöd, till en minskad koncentration av aktiv biomassa. Detta leder på sikt till
en minskad andel PAO i bioslammet. Den biologiska fosforavskiljningen kan på så sätt bli
kraftigt nedsatt under långa tidsperioder även efter det att flödena återgått till normalnivå.
På lång sikt leder en minskad tillförsel av VFA även till att PAO missgynnas
konkurrensmässigt till fördel för glykogenassimilerande mikroorganismer (GAO). GAO kan
också ta upp VFA anaerobt men nyttjar inte fosfat utan endast glykogen som energikälla för
detta. GAO assimilerar således ingen fosfor och tar inte upp mer fosfor än en vanlig heterotrof
bakterie (Seviour et al., 2003). Detta leder på sikt till att PAO kan konkurreras ut med en
minskad fosforavskiljande kapacitet i bioslammet som följd.
2.3.3. Syre/nitrat i den anaeroba zonen
Höga flöden kan leda till turbulens och syreinblandning i ledningsnät och i reningssteg på
reningsverket. Om luftade sandfång och skruvpumpar ingår i processuppställningen kan
syresättningen bli än mer markant. Under dessa förhållanden kan dessutom nitrat bildas.
Löst syre och syreinnehållande kväveföreningar har en direkt hämmande inverkan på den
biologiska fosforavskiljningens anaeroba endogena metabolism. Nitrifikation är en aerob
process som kan nyttjas vid biologisk kvävereduktion och nitrat kan då, förutom via
inkommande vatten, tillföras den anaeroba zonen via returslammet (Janssen et al., 2002).
Reningsverk med enbart biologisk fosforreduktion arbetar generellt vid lägre slamålder, vilket
minskar risken för bildning och recirkulation av nitrat från den aeroba zonen.
En hög nitrathalt i den anaeroba zonen kan ge negativ påverkan på fosforavskiljningen på två
sätt. Dels kan denitrifierande bakterier konkurrera med PAO om kolkälla och dels kan en hög
nitrathalt bidra till ett anoxiskt fosforupptag istället för ett anaerobt fosforsläpp. Det finns
nämligen vissa typer av PAO som kan nyttja syret i nitratmolekylen istället för löst syre som
elektronacceptor vid respiration (Tykesson, 2005, Seviour et al., 2003). Löst syre påverkar
processen på ett liknande sätt. PAO får i detta fall konkurrens av vanliga heterotrofa
mikroorganismer som kan bryta ner och tillgodogöra sig organiskt material i närvaro av syre.
Det lättillgängliga kolet förbrukas då snabbt av andra mikroorganismer och PAO missgynnas.
2.3.4. Aerob överluftning
När biosteget tillförs ett syreinnehållande vatten med en lägre koncentration av
syreförbrukande material, kan en överluftning ske i den aeroba zonen. Bioslammet blir lättare
att syresätta som en följd av att en mindre mängd organiskt material finns närvarande, som
6