I. Kes mängib nitrifikatsioonis põhirolli?
Kahte tüüpi autotroofsed bakterid on asendamatud ja on nitrifikatsiooni peamised tegijad:
1. Ammoniaak-oksüdeerivad bakterid (AOB): peamine jõud esimeses etapis, oksüdeerides ammoniaaklämmastiku (NH₄⁺) nitritiks (NO₂⁻)
Nikot
Lühidalt: nitrifikatsiooni=ammoniaak-oksüdeerivad bakterid + nitritit-oksüdeerivad bakterid. Koos töötades, ilma nende kahte tüüpi bakteriteta, ei vähene ammoniaaklämmastik kunagi.
Omadused:
• Autotroofsed bakterid: Ärge tarbige orgaanilist ainet; saada energiat ammoniaaklämmastiku oksüdeerimisel ja kasvada süsinikdioksiidi abil.
• Aeglane kasv, pikk generatsioonitsükkel; nõuab piisavat muda vanust; ei talu šokkkoormusi; vastuvõtlikud toksilisusele.
II. Täielik nitrifikatsioonireaktsiooni protsess (kaks etappi)
1. samm: nitrifikatsioon (ammoonium → nitrit)
Ammoniaaki oksüdeerivate bakterite roll: tarbib suures koguses hapnikku, toodab hapet ja alandab pH-d.
2. samm: nitrifikatsioon (lämmastik → nitrit)
Nitritit oksüdeerivate bakterite roll:
Üldine protsess: ammoniaaklämmastik → nitrit → nitraat, täielikult aeroobses keskkonnas.
III. Kuidas säilitada stabiilset nitrifikatsiooni
1. Piisav lahustunud hapnik (DO) on hädavajalik
• Nitrifikatsioon on tugevalt aeroobne protsess
• DO kontroll aeroobsetes paakides: 2,0–3,5 mg/L
• Madal DO: nitrifikatsioon peatub kohe, ammoniaaklämmastik ületab norme
2. Range pH ja aluselisuse kontroll
• Optimaalne pH: 7,5–8,5
• Nitrifikatsioonil tekib hape, mis kulutab aluselisust
• Ebapiisav aluselisus → pH langeb → bakterite inaktivatsioon → ammoniaaklämmastik ei vähene
• Leeliselisuse täiendamine: naatriumkarbonaat, naatriumvesinikkarbonaat
3. Piisav mudaaeg (SRT) on hädavajalik
Nitrifitseerivad bakterid kasvavad väga aeglaselt; lühike mudaaeg põhjustab täieliku ammendumise.
• Tavaline olmereovesi: mudaaeg on kontrollitud 10–15 päeva või rohkem
• Madala{0}}temperatuuriga talv: 15–20 päeva
4. Temperatuuril on märkimisväärne mõju
• Optimaalne: 25–30 kraadi kiireimaks nitrifikatsiooniks
• Alla 15 kraadi märkimisväärselt vähenenud aktiivsus
• Ammoniaaklämmastikku on talvel raske vähendada, sest madal temperatuur pärsib nitrifitseerivaid baktereid.
5. Mürgised ained pole lubatud
Raskmetallid, kõrge soolasisaldus, antibiootikumid, mürgine tööstuslik reovesi ja liiga kõrge vaba ammoniaagi sisaldus pärsivad otseselt nitrifitseerivaid baktereid, põhjustades ammoniaagi lämmastiku taseme kohese tõusu.
6. Orgaanilise aine sisaldus ei tohi olla liiga kõrge
Nitrifitseerivad bakterid on autotroofsed ja kõrge KHT-i suhtes kõige haavatavamad. Liigne KHT → heterotroofsed bakterid võistlevad hapniku ja eluruumi pärast → nitrifitseerivad bakterid on alla surutud, mis viib nitrifikatsiooni ebaõnnestumiseni.
Kõrge DO, sobiv pH, piisav muda vanus, stabiilne temperatuur, mitte-toksilisus ja madal orgaanilise aine sisaldus tagavad ammoniaaklämmastiku stabiilse redutseerimise nitrifikatsiooni kaudu.