N-NH4 neboli amoniakální dusík (či amoniak, NH₄⁺/NH₃) je hlavní formou dusíku v surové odpadní vodě. Vzniká zejména rozkladem močoviny a bílkovin. Pro čistírny odpadních vod (ČOV) je tento ukazatel klíčový, protože amoniak ve vyšších koncentracích působí toxicky na vodní organismy i na čistící bakterie.
Jak probíhá odstranění N-NH4?
Odstranění amoniakálního dusíku probíhá pomocí přirozených biologických procesů, kterými se odpadní vody čistí i v zařízeních např. v Kopřivnici. Hlavním mechanismem je tzv. nitrifikace.
- Nitrifikace: Amoniakální dusík (N-NH₄) je za přítomnosti dostatečného množství kyslíku oxidován autotrofními bakteriemi (např. rody Nitrosomonas a Nitrobacter) na dusičnany (N-NO₃).
- Tento proces je vysoce náročný na spotřebu kyslíku. Teoreticky se na 1 g N-NH₄ spotřebuje přibližně 4,57 g O₂.
- Během nitrifikace dochází k produkci vodíkových iontů (H⁺), což způsobuje pokles pH (okyselení) vody.
- Denitrifikace: Vzniklé dusičnany jsou následně v anoxických podmínkách (bez kyslíku) převedeny na plynný dusík (N₂), který uniká do atmosféry.
Nejčastější problémy s N-NH4 v provozu
Pokud čistírna vykazuje vysoké hodnoty N-NH4 na odtoku, indikuje to problém v biologickém stupni (aktivaci):
- Nedostatek kyslíku: Nitrifikační bakterie potřebují stálý přísun kyslíku (např. ze vzduchového dmychadla).
- Nízké pH: Optimální rozsah pH je 6,5 – 8,0. Pokud vlivem procesu nebo přítoku kyselina převáží, aktivita bakterií ustává.
- Toxické látky: Do systému se mohly dostat látky, které bakterie zahubily nebo utlumily jejich činnost (např. dezinfekce, Savo, těžké kovy nebo nadměrné množství tuků).
- Nízká teplota: V chladnějších měsících se aktivita bakterií zpomaluje, což se na efektivitě odbourávání amoniaku projeví.