ИТОГ решения проблемы:
1) для нахождения места проблемы было написано тестовое приложение, которое содержала часть логики проблемного кода: одновременно инсертились и читались большое количество записей в БД.
2) в БД была включена аналитика мониторинга по запросам: pg_stat_statements

В логах изначально ничего замечано не было, потому что при включении уровня DEBUG/TRACE, ошибка не проявлялась.

В результате оказалось, что проблема была смешанная: БД и код (по большей части логика).

При работе в определенный момент select из базы данных работал долго (до 90 мс и больше) и если в этот момент иницировалось добавление элемента в очередь, то этот элемент игнорировался и не добавлялся в очередь для селекта. И соответственно, когда запрос возвращал результат, то он был пустой.

Спасибо большое Всем, кто участвовал в разборе топика!