Deammonifikácia je inovatívny biologický proces na odstraňovanie dusíka z odpadových vôd, ktorý sa používa najmä pri priemyselnom čistení odpadových vôd s vysokou koncentráciou dusíka a zároveň nízkym obsahom uhlíka. Na rozdiel od konvenčných procesov deammonifikácia kombinuje dva biologické procesy – čiastočnú nitrifikáciu a anammoxovú reakciu – v jednom kroku, čím sa znižuje potreba externých zdrojov uhlíka. Vďaka tomu je deammonifikácia mimoriadne energeticky a nákladovo efektívnym procesom.

Technické pozadie deammonifikácie

V konvenčných procesoch nitrifikácie a denitrifikácie sa amónium (NH₄⁺) najskôr úplne oxiduje na dusičnan (NO₃⁻) a následne sa pomocou externého zdroja uhlíka (napr. metanolu) redukuje na plynný dusík (N₂). Tento proces vyžaduje vysoký prísun kyslíka a externé zdroje uhlíka, čo vedie k vysokým prevádzkovým nákladom.

Deammonifikácia sa zakladá na kombinácii nasledujúcich dvoch procesov:

  1. Čiastočná nitrifikácia: Časť amónia sa za aeróbnych podmienok oxiduje na dusitan (NO₂⁻) pomocou amónia oxidujúcich baktérií (AOB – Ammonium-Oxidierende Bakterien). Na tento proces je potrebných len približne 60 % kyslíka v porovnaní s úplnou nitrifikáciou.

  2. Anammox proces: V anaeróbnych podmienkach špeciálne baktérie, tzv. anammox baktérie (anaeróbne oxidátory amónia), využívajú ako zostávajúci amónium, tak aj vyprodukovaný nitrit na tvorbu plynného dusíka (N₂). To sa deje bez použitia externých zdrojov uhlíka.

Kombináciou týchto dvoch procesov sa nielen zníži spotreba kyslíka o približne 60 %, ale aj spotreba externých zdrojov uhlíka až o 100 %, čo vedie k významným úsporám energie a nižším prevádzkovým nákladom.

Aktivačné nádrže pre priemyselné odpadové vody z cukrovarníckeho priemyslu

Foto: Denitrifikačné a nitrifikačné nádrže pre priemyselné odpadové vody z potravinárskeho priemyslu v Čile, zariadenie ALMA BHU BIO

Oblasti použitia v praxi

Deammonifikácia je zvlášť vhodná pre odpadové vody s:

  • Vysoký obsah amónia (napr. kalová voda z čistiarní odpadových vôd, priemyselné odpadové vody)
  • Nízky obsah organického uhlíka (pretože nie je potrebný žiadny dodatočný zdroj uhlíka)

Typické odvetvia, v ktorých sa deammonifikácia používa, sú:

  • Potravinársky a nápojový priemysel
  • Chemické a petrochemické zariadenia
  • Zariadenia na spracovanie kalu v komunálnych čistiarňach odpadových vôd

Výhody deammonifikácie

  1. Znížená spotreba energie: Vďaka nižšej spotrebe kyslíka a absencii externých zdrojov uhlíka sa výrazne znižujú prevádzkové náklady.
  2. Menej produkcie kalu: V porovnaní s bežnými biologickými procesmi vedie deammonifikácia k menšej produkcii prebytočného kalu, čo znižuje náklady na likvidáciu.
  3. Kompaktné zariadenia: Keďže proces sa môže vykonávať v jednom reaktore, zariadenia na deammonifikáciu vyžadujú menej priestoru a sú jednoduchšie na prevádzku.
  4. Udržateľnosť: Proces Anammox využíva existujúce dusíkaté zlúčeniny, čím minimalizuje spotrebu zdrojov a zlepšuje ekologickú stopu procesu.

Produkty spoločnosti ALMAWATECH

Spoločnosť ALMAWATECH sa zameriava na biologické čistenie odpadových vôd pomocou inovatívnych technológií, ktoré efektívne odstraňujú dusík a zároveň minimalizujú spotrebu energie a zdrojov. Dve z našich riešení, ktoré sú vhodné na deammonifikáciu, sú ALMA BioFil Compact a ALMA BHU BAF.

  • ALMA BioFil Compact: Toto kompaktné biofiltračné zariadenie je ideálne pre odpadové vody s prietokom do 100 m³/h. Je vynikajúce na predbežnú úpravu odpadových vôd pred membránovou filtráciou, napr. reverznou osmózou. ALMA BioFil Compact prostredníctvom biologického predčistenia znižuje zvyškové zaťaženie organickými látkami a minimalizuje biologické znečistenie v následných membránových systémoch. Deammonifikácia môže byť integrovaná ako čiastkový proces s cieľom znížiť obsah dusíka v odpadovej vode.

Biofiltrácia ALMA BioFil Compact od ALMAWATECH

Foto: 3D konštrukcia našej biologicky aktivovanej filtrácie ALMA BioFil Compact

ALMA BHU BAF

Toto veľkoplošné biofiltračné zariadenie je navrhnuté pre prietoky vody až do 1 000 m³/h a zvyčajne je vyrobené z betónu. ALMA BHU BAF je vhodné na denitrifikáciu a nitrifikáciu a pri príslušnej konfigurácii môže byť prispôsobené aj na deammonifikáciu. V priemyselných zariadeniach, ktoré vyžadujú efektívne odstraňovanie dusíka, môže táto technológia výrazne znížiť spotrebu energie a zlepšiť ekonomickú efektívnosť čistenia odpadových vôd.

Biologicky aktívna filtrácia na čistenie odpadových vôd

Foto: Foto našej biologicky aktivovanej filtrácie, kombinovaného procesu mechanického čistenia a biologického rozkladu (ALMA BHU BAF)

Záver

Deammonifikácia je inovatívna a efektívna metóda odstraňovania dusíka, ktorá je vhodná najmä pre odpadové vody s vysokým obsahom amónia a nízkym obsahom organických látok. S produktmi ako ALMA BioFil Compact a ALMA BHU BAF ponúka ALMAWATECH výkonné riešenia na integráciu tejto technológie do priemyselných procesov čistenia odpadových vôd. Vďaka úsporám energie a nižšej spotrebe zdrojov je deammonifikácia udržateľným riešením pre mnoho priemyselných odvetví.