Denitrifikace je anaerobní biologický proces, při kterém bakterie přeměňují dusičnany (NO₃⁻) na plynný dusík (N₂), který následně uniká do atmosféry. V čistírnách odpadních vod (ČOV) jde o nezbytný krok odstraňování dusíku, který navazuje na aerobní nitrifikaci, aby se předešlo eutrofizaci (přemnožení řas) ve vodních tocích.
Jak denitrifikace probíhá:
Aby bakterie (tzv. denitrifikanti) mohly dusičnany redukovat, potřebují vedle bezkyslíkatého prostředí (anoxické zóny) také zdroj uhlíku, který slouží jako potrava.
- Zdroj uhlíku: Pro správný průběh denitrifikace je potřeba organické znečištění. V běžných ČOV se využívá uhlík přímo z přitékající odpadní vody.
- Chemická rovnice: Redukce probíhá ve fázích: dusičnany (NO₃⁻) → dusitany (NO₂⁻) → oxid dusnatý (NO) → oxid dusný (N₂O) → plynný dusík (N₂).
Hlavní typy denitrifikace v ČOV
V praxi se setkáváme s různým uspořádáním nádrží:
- Předřazená denitrifikace (pre-denitrifikace): Voda nejprve prochází anoxickou zónou, kde dochází k odbourávání dusičnanů s využitím uhlíku ze surové odpadní vody, a teprve poté míří do aerobní části.
- Zařazená denitrifikace (post-denitrifikace): Probíhá až za nitrifikací. Protože je zde již spotřebována většina organického znečištění, často se musí dávkovat externí zdroj uhlíku (např. methanol nebo ethanol).
- Simultánní denitrifikace: Proces probíhá současně v jedné nádrži, kde se střídají nebo prolínají aerobní a anoxické podmínky.
Proces je klíčový pro udržení ekologické rovnováhy vypouštěné vody a jeho efektivita závisí na správném nastavení provzdušňování, teplotě a přítomnosti dostatku bakteriální kultury