Study of 16 Portuguese activated sludge systems based on filamentous bacteria populations and their relationships with environmental parameters

A survey in 16 activated sludge waste water treatment plants (WWTP) was conducted to contribute to the knowledge of the environmental parameters that determine the composition of the filamentous community. A total of 128 samples of mixed liquor from municipal WWTP were collected during 2 years, and 22 filamentous morphotypes were identified. The most frequent and abundant filamentous bacteria were, in both cases and by this order, type 0041/0675, type 0092, Microthrix parvicella and 1851, nocardioforms and Haliscomenobacter hydrossis. Concerning dominance, type 1851 was the most frequently dominant morphotype, followed by M. parvicella and types 0092 and 0041/0675. These were also, and by this order, the dominant morphotypes during bulking occurrences. Significant correlations were obtained between the abundance of filamentous bacteria and environmental parameters, but multivariate statistical analysis only confirmed the correlation between type 0092 and Sludge Volume Index (SVI), emphasizing the association of this filament with bulking. The discussion of the results in light of published works was complicated by the random use of terms such as frequency, abundance, and dominance with different and often unclear meanings. This reinforces the need of clarifying these terms when discussing the causes of filamentous overgrowth in WWTP.Portuguese Foundation for Science and Technology (FCT) and the European Community fund FEDER, through Program COMPETE, in the ambit of the Projects FCOMP-01-0124-FEDER-007025 (PTDC/AMB/68393/2006), PEst-OE/EQB/LA0023/2013, RECI/BBB-EBI/0179/2012 (FCOMP-01-0124-FEDER-027462), and the Project BBioEnv - Biotechnology and Bioengineering for a sustainable world,REF. NORTE-07-0124- FEDER-000048, co-funded by the Programa Operacional Regional do Norte (ON.2 – O Novo Norte), QREN, FEDER. PhD grant SFRH/BD/64848/200

Quantitative image analysis for the characterization of microbial aggregates in biological wastewater treatment : a review

Quantitative image analysis techniques have gained an undeniable role in several fields of research during the last decade. In the field of biological wastewater treatment (WWT) processes, several computer applications have been developed for monitoring microbial entities, either as individual cells or in different types of aggregates. New descriptors have been defined that are more reliable, objective, and useful than the subjective and time-consuming parameters classically used to monitor biological WWT processes. Examples of this application include the objective prediction of filamentous bulking, known to be one of the most problematic phenomena occurring in activated sludge technology. It also demonstrated its usefulness in classifying protozoa and metazoa populations. In high-rate anaerobic processes, based on granular sludge, aggregation times and fragmentation phenomena could be detected during critical events, e.g., toxic and organic overloads. Currently, the major efforts and needs are in the development of quantitative image analysis techniques focusing on its application coupled with stained samples, either by classical or fluorescent-based techniques. The use of quantitative morphological parameters in process control and online applications is also being investigated. This work reviews the major advances of quantitative image analysis applied to biological WWT processes.The authors acknowledge the financial support to the project PTDC/EBB-EBI/103147/2008 and the grant SFRH/BPD/48962/2008 provided by Fundacao para a Ciencia e Tecnologia (Portugal)

In situ biorestauratie van een met benzine verontreinigde ondergrond. Voorlopige resultaten van het kolomonderzoek

Het doel van het project "In situ biorestauratie van een met benzine verontreinigde ondergrond" is de beoordeling van de technische en economische haalbaarheid van deze techniek. Dit rapport beschrijft en bediscussieert de resultaten van het pilot plant schaal kolomonderzoek. Daarnaast wordt een beschrijving van de proeflokatie en van het saneringsontwerp gegeven. De benzine werd in de ongestoorde grondkolommen door twee processen verwijderd: uitspoeling en (bio) degradatie. Door uitspoeling werden voornamelijk aromaten verwijderd. Aanzienlijke (bio) degradatie, naast uitspoeling, trad alleen op indien waterstofperoxide werd gedoseerd als extra zuurstofbron, als het effluent werd gerecirculeerd of als beide behandelingen werden gecombineerd. Vooral de alifaten werden (biologisch) afgebroken. De benzine concentraties in de grond na 6 maanden peroxide dosering lagen beneden de C-referentie waarde (800 mg/kg) en in delen van de grond zelfs beneden de achtergrondwaarde (20 mg/kg). Geconcludeerd wordt dat een combinatie van waterstofperoxide en recirculatie goede mogelijkheden biedt voor deze sanering. Het ontwerp van de sanering, gebaseerd op de bovenstaande resultaten en de hydrologische gegevens heeft nog geen technische problemen opgeleverd. De kosten van in situ biorestauratie lijken lager te zullen liggen dan conventionele technieken. In situ biorestauratie biedt dus een goed alternatief als saneringsmethode, met voordelen ten opzichte van andere methoden die gebruik maken van afgraven.DGM/DWB-B /Bavinck H

In situ biorestoration of an oil contaminated subsoil. Results of the laboratory research

Het rapport beschrijft de opzet, resultaten en conclusies van het laboratoriumonderzoek (biodegradatie- en uitloogexperimenten), uitgevoerd met materiaal van de proeflocatie. De hoogste afbraaksnelheden voor de benzine verontreinigde bodem werden waargenomen indien olie-afbrekende biomassa werd toegevoegd. Stimulering van de afbraak(snelheid) werd in mindere mate geconstateerd bij aanpassing van de abiotische omstandigheden: vochtgehalte (waterverzadiging), neutrale pH en dosering van stikstof en fosfor. In tegenstelling tot nitraat, bleek waterstofperoxide een geschikte alternatieve zuurstofbron. In de biodegradatie-experimenten werd onder optimaal ingestelde condities inclusief percolatie, een afbraaksnelheid gemeten van 10 mg C.kg-1.d-1, met een range van 5-40 mg C.kg-1.d-1. In uitloogproeven is vastgesteld dat de restverzadiging benzine in de grond, na een eerste fase van 5 dagen met piekconcentraties van 100-200 mg C.-1, uitspoelde met een snelheid van maximaal 5 mg C.kg-1.d-1. In de praktijk mag door factoren als historische verontreiniging en afnemende wateroplosbaarheid een lagere uitspoelingssnelheid verwacht worden. De mobiliteit van de benzinecomponenten werd niet bevorderd door het toepassen van detergenten. Het is waarschijnlijk dat de beschikbaarheid van de benzine-componenten de snelheidsbeperkende stap voor de afbraak vormt.DGMH/BWS-

In situ Biorestauration of a subsoil contaminated with oil. Investigation of the selected site

Het met benzine verontreinigde Aral pompstation aan de Emmastraat te Asten (N-Br), is gekozen als locatie om de haalbaarheid te onderzoeken van In-situ Biorestauratie. In dit rapport worden de resultaten van het locatieonderzoek naar de verspreiding van de verontreiniging in grond en grondwater besproken. Het blijkt dat de grond tot tussen de 200 en 450 cm -mv verontreinigd is met hoge concentraties benzine. In het grondwater zijn tot 10 m concentraties vluchtige aromaten boven de C-waarde aangetroffen.DGM/DWB-B /Bavinck H

In situ biorestauratie van een ondergrond, verontreinigd met benzine

Beschreven wordt de stand van zaken m.b.t. het in situ biologische saneringsproject. Naast de beschrijving van de bodem en de verticale en horizontale verspreiding van de benzine verontreiniging, worden de conclusie van het laboratoriumonderzoek (biodegradatie en uitspoeling) besproken aan de hand van enkele geselecteerde experimenten. Een overzicht wordt gegeven van de voorlopige resultaten van het kolomonderzoek. Tenslotte wordt een idee gegeven van de hydrologisch-technische opzet van de sanering.DGMH/DWB-