I. Hver gegnir kjarnahlutverkinu í nitrification?
Tvær gerðir af sjálfvirkum bakteríum eru ómissandi og eru helstu þátttakendur í nitrification:
1. Ammoníak-oxandi bakteríur (AOB): Aðalkrafturinn í fyrsta skrefi, oxun ammoníak köfnunarefnis (NH₄⁺) í nítrít (NO₂⁻)
2. Nítrít-oxandi bakteríur (NOB): Aðalkrafturinn í öðru þrepi, oxandi nítrít (NO₂⁻) í nítrat (NO₃⁻)
Í stuttu máli: Nítrunar=Ammoníak-oxandi bakteríur + Nítrít-oxandi bakteríur. Samvinna, án þessara tveggja tegunda baktería, mun ammoníak köfnunarefni aldrei minnka.
Einkenni:
• Sjálfvirkar bakteríur: Ekki neyta lífrænna efna; fá orku með því að oxa ammoníak köfnunarefni og vaxa með því að nota koltvísýring.
• Hægur vöxtur, langur kynslóðahringur; krefst nægilegs leðjualdurs; óþol fyrir höggálagi; næm fyrir eiturhrifum.
II. Ljúka nítrunarviðbragðsferli (tvö skref)
Skref 1: Nitrification (ammoníak → nítrít)
Hlutverk ammoníaksoxandi baktería: Neytir mikið magn af súrefni, framleiðir sýru og lækkar pH.
Skref 2: Nitrification (köfnunarefni → nítrít)
Hlutverk nítrítoxandi baktería:
Heildarferli: Ammoníak köfnunarefni → Nítrít → Nítrat, algjörlega í loftháðu umhverfi.
III. Hvernig á að viðhalda stöðugri nítrunaraðgerð
1. Nægilegt uppleyst súrefni (DO) er nauðsynlegt
• Nitrification er mjög loftháð ferli
• DO stýring í loftháðum geymum: 2,0–3,5 mg/L
• Low DO: Nitrification hættir strax, ammoníak köfnunarefni fer yfir staðla
2. Strangt sýrustig og basískt eftirlit
• Ákjósanlegt pH: 7,5–8,5
• Nitrification framleiðir sýru sem eyðir basa
• Ófullnægjandi basa → pH lækkar → bakteríuóvirkjun → ammoníak köfnunarefni minnkar ekki
• Viðbótar basa: Natríumkarbónat, natríumbíkarbónat
3. Nægur seyrutími (SRT) er nauðsynlegur
Nitrandi bakteríur vaxa mjög hægt; stuttur seyrutími mun leiða til algjörrar eyðingar.
• Hefðbundið frárennslisvatn frá sveitarfélögum: Seyrutíma stjórnað við 10–15 daga eða lengur
• Lágur-hiti vetur: 15–20 dagar
4. Hitastig hefur veruleg áhrif
• Ákjósanlegur: 25–30 gráður fyrir hraðasta nitrunar
• Undir 15 gráður Verulega skert virkni
• Erfitt er að minnka ammoníak köfnunarefni á veturna vegna þess að lágt hitastig hamlar nitrigerandi bakteríum.
5. Engin eitruð efni leyfð
Þungmálmar, mikið saltinnihald, sýklalyf, eitrað iðnaðarafrennsli og of mikið magn af fríu ammoníaki hamla beinlínis nitrigerandi bakteríum, sem veldur því að magn ammoníaks köfnunarefnis hækkar strax.
6. Magn lífrænna efna má ekki vera of hátt
Nitrandi bakteríur eru sjálfvirkar og eru viðkvæmastar fyrir háum COD. Óhófleg COD → heterotrophic bakteríur keppa um súrefni og lífrými → nitrifying bakteríur eru bældar, sem leiðir til nitrification bilun.
Hátt DO, hæfilegt pH, nægileg aldur seyru, stöðugt hitastig, ó-eiturhrif og lágt innihald lífrænna efna tryggja stöðuga minnkun ammoníaksköfnunarefnis með nítrun.
