CCI20130725058

60

4. Przemiany związków azotu

Zakres inhibicji spowodowany oboma tymi związkami został przedstawiony w formie wykresu (rys. 4.7), gdzie pokazano poszczególne strefy hamowania nitryfikacji. Granice między strefami zostały określone w postaci przedziałów stężeń wolnego amoniaku i wolnego kwasu azotowego(III). Stężenia tych związków zależą od odczynu, temperatury i odpowiednio stężenia azotu amonowego i azotu azotanowego(III).

Wraz ze wzrostem odczynu i stężenia azotu amonowego, rośnie stężenie wolnego amoniaku w środowisku i jego ujemny wpływ na nitryfikację. Gdy przekroczone zostaną stężenia graniczne 0,1-1 gNH₃/m³, to ujemny wpływ wywierany jest jedynie na bakterie Nitrobacter i hamowana jest tylko druga faza nitryfikacji (strefa 2). Jednak gdy stężenie wolnego amoniaku przekroczy kolejną granicę stężeń 10-150 gNH₃/m³, to hamowane są już obie fazy nitryfikacji, gdyż te stężenia wywierają ujemny wpływ również na bakterie Nitrosomonas (strefa 1).

W przypadku wolnego kwasu azotowego(III) ujemny wpływ na bakterie Nitrobacter rozpoczyna się po przekroczeniu granicznych stężeń 0,2-2,8 gHN0₂/m³. W górnym zakresie tych stężeń hamowane są również bakterie Nitrosomonas. Wtedy zachodzi hamowanie najpierw drugiej, a potem pierwszej fazy nitryfikacji (strefa 3).

4.5. Asymilacja związków azotu

Wszystkie organizmy uczestniczące w procesach biologicznego oczyszczania ścieków potrzebują azotu do swego rozwoju i wzrostu. Najchętniej wykorzystują go w postaci azotu organicznego i amonowego, a przy jego braku korzystają z azotanów(V). Przy przyjętej formule stechiometrycznej dla biomasy C₅H₇0₂N azot stanowi około 12,3%. W warunkach tlenowych asymilacja amoniaku na przyrost biomasy przebiega zgodnie z równaniem:

C₆H_]20₆ + NH+ + 2,7886 0₂ -* 0,4908 C₅H₇0₂N + 0,1263 C₆H₁₂0₆ +    _{(4 J6)}

+ 0,5092 NH+ + 2,7886 C0₂ + 4,2609 H₂0 + 0,4908 H⁺

Z przedstawionego równania (4.16) wynika, że asymilacji amoniaku towarzyszy spadek zasadowości ze względu na pojawiające się w środowisku jony H⁺. Spadek ten wynosi 3,57 gCaCOj/gN-NH^ asymilowanego na przyrost biomasy. W przypadku, gdy brak jest w środowisku azotu amonowego, mikroorganizmy zmuszone są wykorzystywać azot azotanowy(V)) na potrzeby metabolizmu. Proces ten może przebiegać zarówno w warunkach tlenowych, jak i beztlenowych. Polega on w pierwszej kolejności na redukcji azotanów^) do amoniaku, który dalej jest wbudowywany w biomasę. Schematycznie proces ten może być przedstawiony następująco:

NOJ -> N0₂ -> NO -> NOH -* NH₂OH -* NHj    (4.17)

(N⁵⁺) (N³⁺) (N²⁺) (Nⁱ⁺)    (N^1-)    (N³^

Źródłem atomów wodoru do redukcji azotanów(V) są związki organiczne, które jednocześnie są utleniane. Przy utlenianiu związków organicznych jest uwalniana energia,