CCI20130725184

185

10.2. Zintegrowane systemy biologiczne

utleniają azot amonowy do azotanów(III), jednocześnie zużywając tlen i tym samym tworząc korzystne warunki dla bakterii Anammox. Schemat reakcji w procesie może być przedstawiony następująco:

Częściowa nitryfikacja:

NH| +0,75 0₂ + HCOJ -> 0,5 NH^ + 0,5 N0₂ +C0₂ +1,5 H₂0    (10.3)

Proces Anammox:

NH4 +1,32N0₂ + H⁺ 1,02 N₂ + 0,26NO; +2H₂0    (10.4)

Sumarycznie te dwie reakcje można zapisać następującym równaniem:

NH4 +0,85 0₂ -*0,44N₂ +0,11 NO; +1,43 H₂O + 0,14H⁺    (10.5)

Kooperacja tlenowych i beztlenowych bakterii utleniających azot amonowy może być osiągnięta w warunkach niskiego stężenia tlenu rozpuszczonego. Przyjmuje się, że dla stabilnego przebiegu procesu, stężenie tlenu rozpuszczonego nie powinno przekraczać 0,5% stanu nasycenia. Takie połączenie procesu częściowej nitryfikacji i Anammox w jednym reaktorze (nie wymaga dodatkowego źródła węgla i pozwala na redukcję napowietrzania), może stanowić ciekawą alternatywę dla procesu dwustopniowego, np. Sharon/ Anammox. Oba procesy nitryfikacji i Anammox mogą także zachodzić w pojedynczym reaktorze w układach z mikroorganizmami immobilizowanymi na nośniku np. złoża tarczowe, czy też złoże fluidalne z wykorzystaniem pierścieni polietylenowych jako podłoża dla wzrostu mikroorganizmów. Schemat przemian procesów nitryfikacji i Anammox przedstawiono na rysunku 10.22.

W zewnętrznej warstwie biofilmu tlenowe bakterie utleniają jony amonowe do azota-nów(III), zużywając jednocześnie tlen. W wewnętrznej warstwie biofilmu, do której nie dociera tlen rozpuszczony, autotroficzne bakterie beztlenowe utleniają dyfundujący do tej warstwy azot amonowy, z wykorzystaniem azotu azotanowego(V) (wytworzonego w zewnętrznej warstwie biofilmu) jako akceptora elektronów (proces Anammox).

nh4^+ I 1 1 1	z^1----- CVJ 0----		j ścieki 1
1 i| 1 1 1 1	1 1 nh4^+ - no; ✓ / s /	częściowa nitryfikacja	1----------- ; strefa i tlenowa i
ł nh4^+	y + N0Ż -N2+2H20	Anammox	^: strefa • beztlenowa
			^! nośnik i

Rys. 10.22. Uproszczony schemat procesów częściowej nitryfikacji i Anammox wewnątrz biofilmu