Nakupljanje mulja je problem koji se može pojaviti u metodi obrade otpadnih voda poznatom kao proces aktivnog mulja. Ovaj tretman uključuje uvođenje kombinacije zraka i mikroorganizama – poput aerobnih bakterija i protozoa – u kanalizaciju i industrijski organski otpad kako bi se potaknuo rast i razmnožavanje. Mikroorganizmi se skupljaju oko suspendiranog organskog materijala kojim se hrane, uzrokujući njegovo taloženje iz suspenzije i ostavljajući relativno čist efluent za daljnju obradu. Nagomilavanje mulja je problem koji nastaje zbog pretjeranog rasta nekih vrsta bakterija i otežava proces taloženja, čineći vodu zamućenom i dovodeći do ispuštanja otpadnih voda koje ne zadovoljavaju ekološke standarde.
Proces aktivnog mulja djeluje flokulacijom – zgrušavanjem suspendiranih čestica kako bi se formirale veće mase koje se talože iz vode. Obično otpadna voda koja sadrži velike količine malih, suspendiranih čestica organske tvari ulazi u spremnik u koji se unose odgovarajući mikroorganizmi, zajedno s dovoljno zraka za poticanje rasta i razmnožavanja pravih vrsta bakterija i protozoa, omogućujući flokulaciju. Mikroorganizmi se teže lijepe za organski materijal i jedni za druge, stvarajući relativno velike čestice poznate kao flokule. Voda se kontinuirano ili povremeno izvlači u spremnik za pročišćavanje, gdje se nakupine talože na dno. Dio staloženog materijala, koji je još uvijek bogat mikroorganizmima potrebnim za flokulaciju, zatim se ponovno unosi u spremnik za flokulaciju kako bi se proces nastavio.
Tri glavne vrste gomilanja mulja mogu utjecati na proces taloženja. Nagomilavanje uzrokovano filamentoznim bakterijama najčešći je oblik. Ove bakterije obično pomažu u procesu flokulacije, budući da vlakna koja proizvode pomažu u hvatanju suspendiranih čestica i stvaranju većih, stabilnijih flokula. Prevelike količine filamentoznih bakterija, međutim, dovode do nagomilavanja jer se filamenti mogu širiti iz malih čestica gruša i držati ih odvojenima jedna od druge, sprječavajući stvaranje većih čestica koje će se lako taložiti. Smatra se da u aktivnom mulju postoji oko 25 različitih vrsta filamentoznih bakterija, koje sve mogu uzrokovati probleme.
Punjenje polisaharida, također poznato kao “slime bulking”, događa se kada bakterije aktivnog mulja proizvode previše polisaharida. To se može dogoditi kada mješavina ima malo hranjivih tvari ili kisika, ili kada je omjer hrane i mikroorganizama (F/M) previsok. Polisaharidi — složeni šećeri koji uključuju škrob — proizvode se izvan bakterijskih stanica i omogućuju flokulaciju pomažući bakterijama da se drže zajedno. Međutim, ako se proizvodi previše, to može spriječiti taloženje materijala.
Zooglealno povećanje volumena uzrokovano je prevelikom količinom bakterije Zoogloea ramigera, mikroorganizma koji stvara flokule s dendritskim ili stablom uzorkom rasta. To se može dogoditi kada je omjer F/M previsok ili u uvjetima niskog kisika. Bakterija je jedan od glavnih faktora koji pridonosi stvaranju flokula u normalnim uvjetima, ali prevelika količina ove vrste može ometati proces i dovesti do sličnog gomilanja kao što ga uzrokuju nitaste bakterije.
Brojne metode se koriste za liječenje ili sprječavanje nagomilavanja mulja. Uzorci kanalizacije mogu se mikroskopski pregledavati u redovitim intervalima kako bi se pratila obilje mikroorganizama koji mogu uzrokovati probleme. Ako je identificiran potencijalni problem, moguće je unaprijed poduzeti mjere – na primjer, pažljivo podešavanje stope povrata aktivnog mulja u spremnik za flokulaciju. Ako se već događa punjenje, može se liječiti dodavanjem koagulansa ili određenih polimera u vodu kako bi se potaknula flokulacija i taloženje. Drugi pristup je kloriranje na razini koja inhibira bakterijske filamente izvan flokula, ali ne prodire u flokule, ostavljajući korisne unutarnje mikroorganizme neoštećenima.