Denitrifikační bakterie jsou mikroorganismy, které při nedostatku kyslíku využívají dusičnany (NO₃⁻) jako zdroj kyslíku a přeměňují je na plynný dusík (N₂). Tento proces se nazývá denitrifikace a představuje klíčový krok biologického odstraňování dusíku v čistírnách odpadních vod (ČOV).
Díky denitrifikačním bakteriím se dusík odstraňuje z vody a vrací se zpět do atmosféry v přirozené formě.
Co jsou denitrifikační bakterie v ČOV?
Denitrifikační bakterie patří mezi fakultativně anaerobní mikroorganismy.
To znamená, že:
- pokud je přítomen kyslík, využívají kyslík,
- pokud kyslík chybí, využívají kyslík obsažený v dusičnanech.
Právě tato schopnost umožňuje biologické odstranění dusíku z odpadních vod.
Jak fungují denitrifikační bakterie?
Zjednodušené schéma
🔵 NO₃⁻ Dusičnany
⬇
🦠 Denitrifikační bakterie
⬇
🌬️ N₂ Plynný dusík
⬆
Atmosféra
Bakterie postupně přeměňují:
NO₃⁻ → NO₂⁻ → NO → N₂O → N₂
Výsledným produktem je molekulární dusík, který bezpečně odchází do atmosféry.
Jaké podmínky potřebují denitrifikační bakterie?
Pro správnou činnost potřebují:
- anoxické prostředí (bez rozpuštěného kyslíku)
- dostatek dusičnanů
- zdroj organického uhlíku
- aktivní biomasu
- vhodnou teplotu vody
Pokud je ve vodě příliš mnoho kyslíku, denitrifikace se výrazně omezuje.
Kde se denitrifikační bakterie vyskytují?
V čistírnách odpadních vod se nacházejí zejména:
- v anoxických zónách,
- v aktivovaném kalu,
- v biofilmu,
- na biodiscích,
- v biologických filtrech.
Jaké bakterie se podílejí na denitrifikaci?
Mezi nejznámější rody patří:
- Pseudomonas,
- Paracoccus,
- Alcaligenes,
- Bacillus.
Ve skutečnosti však existují desítky rodů a stovky druhů denitrifikačních bakterií.
Jaký je rozdíl mezi nitrifikačními a denitrifikačními bakteriemi?
| Nitrifikační bakterie | Denitrifikační bakterie |
|---|---|
| Potřebují kyslík | Pracují bez kyslíku |
| NH₄⁺ → NO₃⁻ | NO₃⁻ → N₂ |
| Aerobní proces | Anoxický proces |
| Nitrosomonas, Nitrobacter, Nitrospira | Pseudomonas, Paracoccus, Bacillus |
Proč jsou denitrifikační bakterie důležité?
Pomáhají:
- snižovat celkový dusík,
- plnit legislativní limity,
- chránit vodní toky,
- omezovat eutrofizaci,
- zlepšovat kvalitu vyčištěné vody.
Bez nich by dusík zůstával ve vodě ve formě dusičnanů.
Jak souvisí denitrifikační bakterie s technologií Hellstein STMH?
Technologie Hellstein STMH kombinuje:
- aktivovaný kal,
- biodisky s biofilmem,
- přisedlou biomasu,
- biomasu ve vznosu.
Díky velké biologické ploše biodisků a stabilní biomase vznikají vhodné podmínky pro rozvoj širokého spektra mikroorganismů včetně bakterií podílejících se na procesech odstraňování dusíku. Přisedlá biomasa na biodiscích navíc zvyšuje biologickou stabilitu systému při kolísání zatížení.
Co může denitrifikační bakterie poškodit?
Nejčastější problémy:
- vysoká koncentrace kyslíku
- nedostatek organického uhlíku
- toxické chemikálie
- nízká teplota
- hydraulické přetížení
- dlouhodobé přerušení biologického procesu
Související pojmy
- Denitrifikace
- Nitrifikace
- Celkový dusík
- Anoxická zóna
- Aerobní bakterie
- Aktivovaný kal
- Biofilm
- Biodisk
- Biomasa
- STMH