دنیتریفیکاسیون در تصفیه فاضلاب
احیای بیولوژیکی نیترات به اکسید نیتریک، اکسید نیترو و گاز نیتروژن اصطلاحا دنیتریفیکاسیون نامیده می شود. این فرآیند جز تکمیل کننده حذف بیولوژیکی نیتروژن که هم شامل نیتریفیکاسیون و هم دنیتریفیکاسیون است، می باشد. در مواردی که نگرانی هایی در مورد وقوع اوتروفیکاسیون وجود داشته و یا در مواردی که آب زیرزمینی باید در مقابل افزایش غلظت نیترات ناشی از تغذیه سفره های آب زیرزمینی با پساب محافظت شود، حذف بیولوژیکی نیتروژن در تصفیه خانه های فاضلاب انجام می شود.
توصیف فرآیند دنیتریفیکاسیون
حذف نیترات در فرآیندهای بیولوژیکی به دو روش انجام می شود که عبارتند از حذف سنتزی و حذف غیرسنتزی.
احیای نیترات به روش حذف سنتزی شامل احیای نیترات به آمونیاک برای استفاده در سنتز سلولی است. این پدیده زمانی رخ می دهد که یون آمونیوم وجود نداشته و مستقل از غلظت DO است. از طرف دیگر، احیای نیترات به روش حذف غیرسنتزی یا دنیتریفیکاسیون بیولوژیکی با زنجیره تنفسی انتقال الکترون همراه شده و نیترات یا نیتریت بعنوان الکترون گیرنده برای اکسیداسیون انواع گوناگون الکترون دهنده های آلی و معدنی استفاده می شود.
میکروب شناسی فرآیند دنیتریفیکاسیون
طیف گسترده ای از باکتری ها قادر به انجام دنیتریفیکاسیون هستند. اما چنین توانایی در جلبک ها و قارچ ها مشاهده نشده است. هم باکتری های هتروتروف و هم باکتری های اتوتروف توانایی انجام دنیتریفیکاسیون را دارند. ارگانیزم های هتروتروف شامل جنس های اکروموباکتر، اسینتو باکتر، اگروباکتریوم، آلکالی ژنز، آرتروباکتر، باسیلوس، کروموباکتریوم، کورینه باکتریوم، فلاوو باکتریوم، هیپومیکروبیوم، موراکسلا، نایسریا، پاراکوکوس، پروپیونی باکتریوم، سودوموناس، رایزوبیوم، رودوپسودوموناس، اسپیریلیوم و ویبریو می باشند.
گونه های سودوموناس متداول ترین باکتری های دنیتریفایر هستند که طیف گسترده ای از ترکیبات آلی شامل هیدروژن، متانول، کربوهیدرات ها، اسیدهای آلی، الکل ها، بنزوآت ها و دیگر ترکیبات آروماتیک را تجزیه و مصرف می کنند. اغلب این باکتری ها ارگانیزم های هوازی اختیاری با توانایی استفاده از اکسیژن و نیز نیترات یا نیتریت هستند، و تعدادی هم می توانند در نبود نیترات یا اکسیژن عمل تخمیر را انجام دهند. سایر باکتری های اتوتروفیک دنیتریفایر، می توانند هیدروژن و ترکیبات گوگرد احیا شده را بعنوان دهنده الکترون در فرآیند دنیتریفیکاسیون مصرف کنند. اگر یک منبع کربن آلی موجود باشد، هر دو گروه این میکروارگانیزم ها می توانند به صورت هتروتروف رشد نمایند.
عوامل محیطی موثر بر دنیتریفیکاسیون در تصفیه فاضلاب
در واکنش های دنیتریفیکاسیون برخلاف نیتریفیکاسیون قلیاییت تولید شده و pH افزایش می یابد. معمولا برخلاف ارگانیزم های نیتریفایر، نگرانی کمتری در مورد اثر pH بر سرعت دنیتریفیکاسیون وجود دارد. در pH بین 7 تا 8 هیچ اثر قابل ملاحظه ای بر سرعت دنیتریفیکاسیون گزارش نشده است.