Jordan Schmidt

Jordan est titulaire d'un doctorat en génie civil spécialisé dans le traitement biologique des eaux usées. Au cours de son doctorat, Jordan a participé à des évaluations sur le terrain à grande échelle d'étangs de stabilisation des déchets municipaux dans le territoire canadien du Nunavut. Il possède une expertise variée incluant la science des données, la conception expérimentale, la programmation statistique et le traitement complet des eaux usées municipales. Lorsqu'il ne travaille pas, Jordan pratique le kayak de mer, le camping dans l'arrière-pays dans le parc national Kejimkujik et l'escalade.

Comment utiliser ATP et ADN dans un plan de surveillance de la nitrification des eaux usées

L'élimination de l'ammoniac est une mesure clé pour évaluer la performance des installations de traitement des eaux usées. En effet, l'ammoniac contribue à la toxicité de la vie aquatique. En outre, l'azote, avec le phosphore, contribue à l'eutrophisation des eaux réceptrices. L'eutrophisation, qui consiste simplement en un enrichissement excessif en nutriments, peut nuire à l'environnement et à la santé publique. Cela peut entraîner une prolifération d'algues nuisibles, l'épuisement de l'oxygène dissous, la mort des poissons et d'autres effets néfastes.

L'ammoniac peut être éliminé biologiquement des eaux usées par des bactéries oxydant l'ammoniac (AOB) et des archées (AOA) qui convertissent l'ammoniac en nitrite. C'est la première étape de la nitrification. la deuxième étape implique l'oxydation biologique du nitrite en nitrate. Les AOB et AOA typiques sont des organismes autotrophes, aérobies et à croissance relativement lente.

L’oxydation de l’ammoniac est particulièrement susceptible d’être perturbée, ce qui entraîne une perte de nitrification. Cela peut être dû à la toxicité de l'influent, aux changements saisonniers tels que la baisse de la température et aux changements de processus tels que la diminution de l'oxygène dissous. Historiquement, la surveillance de la nitrification était limitée à la mesure de paramètres de processus (OD, ORP, température, MLSS, SRT) et / ou d'espèces azotées (ammoniac, nitrite, nitrate, azote kjeldahl). Tous ces facteurs tendent à être des indicateurs en retard de la perte de nitrification.

Les outils microbiologiques modernes permettent aux opérateurs et aux ingénieurs de mieux comprendre les conditions de traitement qui déterminent des conditions de traitement favorables pour des taux de nitrification optimaux.

Ces outils incluent:

  1. L'adénosine triphosphate (ATP)

    ATP peut être utilisé pour mesurer la quantité de biomasse active dans un échantillon. Il ne nécessite pas de culture et peut donc être mesuré rapidement (<5 minutes) sur le terrain ou en laboratoire. Dans un plan de surveillance de la nitrification, ATP peut être utilisé pour quantifier la santé du bioréacteur et identifier les événements de toxicité.

  2. qPCR

    La qPCR est un outil basé sur l'ADN qui quantifie des organismes ou des groupes d'organismes spécifiques, tels que l'AOA et l'AOB. Les résultats de qPCR sont généralement exprimés en cellules / quantité d'échantillon (c'est-à-dire ml), copies / quantité d'échantillon ou unités génomiques / quantité d'échantillon. Traditionnellement, cette méthodologie était utilisée par des microbiologistes dans des laboratoires spécialisés. Cependant, des développements récents ont permis de transférer cette technologie dans des unités de terrain plus petites pouvant être utilisées avec des réactifs pré-distribués avec une expérience minimale de moins de 2.

  3. Séquençage de nouvelle génération (NGS)

    Les techniques NGS, telles que le séquençage des ARNr 16S, sont de plus en plus utilisées dans un large éventail d'applications. Dans les installations de traitement des eaux usées, le NGS peut être utilisé pour identifier et quantifier divers organismes bénéfiques et inhibiteurs. Comprendre quels organismes sont présents peut aider à découvrir les mécanismes d'élimination de l'ammoniac sous-jacents (nitrification, comammox, anammox) et à mettre en évidence l'impact des changements de processus sur la structure et le fonctionnement de la communauté. Par exemple, différents organismes peuvent dominer la communauté nitrifiante sous différentes SRT. Comprendre la relation entre la composition de la communauté, la TRS et le taux de nitrification peut aider à optimiser de manière proactive les opérations de traitement. Cette méthode est encore largement utilisée dans les laboratoires spécialisés; Cependant, le prix a considérablement diminué, ce qui lui permet d'être plus accessible sur le plan économique.

Ces les nouveaux outils sont également difficiles certaines des idées préconçues sur la manière dont les installations de traitement devraient être exploitées pour obtenir la nitrification. Si vous souhaitez en savoir plus sur LuminUltrasuite d'outils et de services de surveillance microbienne, contactez-nous aujourd'hui!

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