Nitrifikace je proces oxidace amoniaku na dusitý a poté na kyselinu dusičnou. Proces v přírodě probíhá ve dvou fázích, z nichž každá je prováděna specifickými skupinami bakterií.
První fáze nitrifikace– oxidaci amonných solí na soli kyseliny dusité (dusitany) provádějí dusitanové bakterie – zástupci rodů Nitrosomonas, Nitrosocystis, Nitrosospira, Nitrosovibrio, Nitrosolobus,:
Druhá fáze nitrifikace– oxidaci dusitanů na dusičnany provádějí dusičnanové bakterie – zástupci rodů nitrobacta, Nitrococcus, Nitrospira:
Nitrifikační bakterie otevřel v roce 1889 S.N. Vinogradského. V současné době jsou spojeni do rodiny Nitrobacteriaceae. Jedná se o gramnegativní mikroorganismy, obligátní aeroby nebo mikroaerofily. Většina z nich jsou obligátní autotrofní, kteří se nereprodukují v přítomnosti organické hmoty. Pouze některé z nich obsahují uhlík z jednotlivých organických sloučenin (glukóza, aminokyseliny) ve svých buňkách. Hlavním zdrojem uhlíku pro nitrifikační bakterie je CO2 vzduch, jehož asimilace probíhá v Kelvinově cyklu a energie k tomu nezbytná přichází jako výsledek oxidace čpavku. Proces nitrifikace je lokalizován na cytoplazmatické a intracytoplazmatické membráně. Předchází mu příjem čpavku a jeho přenos přes CPM pomocí translokázy obsahující měď.
Nitrifikace probíhá v půdách, jezerech, mořích a oceánech. Má jak pozitivní význam, protože je důležitou fází v koloběhu dusíku v přírodě, tak i negativní. Dusičnany jsou sice rostlinami dobře absorbovány a přispívají k rozpustnosti dalších prvků nezbytných pro rostlinu (například fosforu a železa), ale mnohem snadněji a rychleji se vyplavují z půdy než amonné soli. Tok dusíku s dusičnany do vod moří a oceánů činí miliony tun ročně. Intenzivní nitrifikace proto může vést k vyčerpání půdy dusíkem. Pro regulaci tohoto procesu se přidávají léky inhibující nitrifikaci, např. nitropyrin, pyridin a jeho deriváty. Tyto léky potlačují první fázi autotrofní nitrifikace, ale neovlivňují heterotrofní nitrifikaci.
Dusičnany vznikající při nitrifikaci procházejí v půdě dalšími přeměnami: 1) mohou být využity vyššími rostlinami; 2) lze smýt do vodních útvarů; 3) být fixován v buňkách mikroorganismů, které používají dusičnany jako zdroj dusíku; 4) redukované mikroorganismy na molekulární dusík a amoniak.
Aktualizovaný SNiP [1] umožnil pro výpočet struktur s biologickým odstraněním dusíku a fosforu použít jakoukoli metodu výpočtu, včetně cizích. Od roku 2012 SNiP schválil použití moderních matematických modelů pro výpočty. Volbu jedné nebo druhé metody výpočtu určuje projektant na svou odpovědnost. V praxi se používá především německá metoda ATV-DVWK-A 131E, zjednodušená metoda pro výpočet provzdušňovacích nádrží, a matematický model GPS-X (GIDROMANTIS Canada, model Biosim (Eco-Polymer).
V posledních letech se opakovaně setkáváme se stanicemi, které byly rekonstruovány pomocí výpočtů moderními metodami, bez výraznějších chyb ve výpočtech, ale po uvedení do provozu se bohužel nedostaly do návrhového režimu. Článek probere hlavní existující výpočtové metody, poskytne doporučení pro jejich použití, aby se předešlo chybám při jejich použití, a také ukáže výhody výpočtů matematického modelování.
Klíčová slova: matematické modelování, zatížení kalem, technika ATV131, GPS-X, kalový index, anaerobní stáří kalu, odstranění dusíku a fosforu, zvýšení aktivovaného kalu, dávka kalu, proces nitrifikace, proces denitrifikace.
- Вы здесь:
- Aqua-Composite
- Články
- Korekce nitrifikace
