Denitryfikacja to proces biologiczny, który odgrywa ważną rolę w oczyszczaniu ścieków przemysłowych i komunalnych. Odnosi się do konwersji azotanów (NO₃-) i azotynów (NO₂-) w gazowy azot(N₂), który ulatnia się do atmosfery. Proces ten jest przeprowadzany przez specjalne bakterie w warunkach beztlenowych (tj. przy braku tlenu), które wykorzystują azotan jako akceptor elektronów w swoim metabolizmie, gdy tlen nie jest dostępny.

Zaplecze techniczne i funkcjonalność

Cykl azotowy w ściekach obejmuje kilka etapów, w których związki azotu są przekształcane przez procesy mikrobiologiczne. W pierwszym etapie, nitryfikacji, amon (NH₄⁺) jest utleniany do azotanu przez bakterie nitryfikacyjne. Denitryfikacja następuje po tym procesie i redukuje powstały azotan z powrotem do azotu gazowego, który jest uwalniany nieszkodliwie do atmosfery.

Proces denitryfikacji przebiega w kilku etapach:

1. Redukcja azotanów (NO₃-) do azotynów (NO₂-): Ten pierwszy etap przeprowadzany jest przez bakterie denitryfikacyjne, które wykorzystują azotany jako akceptory elektronów.
2. Redukcja azotynów do tlenku azotu (NO): W drugim etapie azotyn jest redukowany do tlenku azotu.
3. Redukcja tlenku azotu do tlenku azotu (N₂O): Ten etap redukuje tlenek azotu do podtlenku azotu.
4. Redukcja tlenku azotu do azotu gazowego (N₂): Ostatni etap denitryfikacji prowadzi do powstania gazowego azotu, który ulatnia się do atmosfery.

Obszary zastosowania w oczyszczaniu ścieków przemysłowych

Denitryfikacja jest często stosowana w oczyszczaniu ścieków z przemysłu spożywczego i napojów, przemysłu chemicznego i farmaceutycznego oraz w komunalnych oczyszczalniach ścieków. Ścieki te często zawierają wysokie stężenia azotanów i azotynów, które muszą być bezpiecznie usuwane w procesach degradacji biologicznej w celu spełnienia limitów prawnych i uniknięcia szkód dla środowiska.

Wymagania techniczne

Aby denitryfikacja przebiegała efektywnie, wymagane są określone warunki pracy:

• Warunki beztlenowe: Proces zachodzi tylko przy braku wolnego tlenu, dlatego zawartość tlenu w reaktorze musi być ściśle kontrolowana.
• Substraty organiczne: Bakterie denitryfikacyjne wymagają źródła węgla do swojego metabolizmu. W wielu przypadkach metanol lub kwas octowy jest dodawany jako zewnętrzne źródło węgla, jeśli ścieki nie zawierają wystarczającej ilości materii organicznej.
• Wartość pH i temperatura: Idealna wartość pH powinna wynosić od 6,5 do 8,5, a temperatura również wpływa na skuteczność denitryfikacji. Idealne są temperatury od 10 °C do 30 °C.