Zpracované otázky - CHEMIJE
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu DOCX.
Redukci NO2- a NO3- lze vyjádřit rovnicemi: NO3− + 2 H+ + 2 e− = NO2− + H2O
2 NO2− + 8 H+ + 6 e− = N2 + 4 H2O
a výslednou redukci: 2 NO3− + 12 H+ + 10 e− = N2 + 6 H2O
Tyto reakce probíhají jen v přítomnosti redukujících látek, které jsou v biochemickém procesu současně oxidovány. Těmi jsou organické sloučeniny. Oxidace organické sloučeniny CaHbOd dusičnanem probíhá podle rovnice: $C_{a}H_{b}O_{d} + \text{y\ NO}_{3}^{-} = \text{a\ CO}_{2} + \frac{1}{5}\left( d + 2b - 2a \right)H_{2}O + 0,5\ y\ N_{2} + y\ OH$
Na denitrifikaci 1 mg N-NO3 bývá v provozních podmínkách spotřebováno minimálně 3 mg BSK5. Při použití organické hmoty odpadní vody pro denitrifikaci je považován za optimální poměr BSK5 : N-ox > 5:1. Dobře rozložitelnými sloučeninami, které se přidávají do odpadních vod při čištění vod s nízkým BSK5, jsou např. metanol nebo kyselina octová.
Z rovnice vyplývá, že při redukci 1 molu NO2- nebo NO3- se uvolní 1 mol OH, dochází tedy k alkalizaci roztoku. Denitrifikačním procesem se tak alespoň částečně eliminuje nepříznivý účinek okyselování, ke kterému dochází v průběhu nitrifikace. Acidobazické poměry je nutno při nitrifikačním a denitrifikačním procesu pečlivě sledovat, neboť při nevyvážených poměrech koncentrací nitrifikovaného a denitrifikovaného dusíku, acidity přidávaného akceptoru elektronů a neutralizační kapacity může dojít k nežádoucímu překročení rozsahu pH v němž tyto procesy probíhají. Denitrifikace probíhá v dostatečně širokém rozsahu pH od 6 do 9 s optimem od 7,0 do 8,0. Nad hodnotou pH 7,3 vzniká především N2, při nižších hodnotách pH se zvyšuje podíl N2O.
Rychlost denitrifikace se řídí rychlostí rozkladu organické hmoty a je závislá na jejím složení, na koncentraci denitrifikačních bakterií, kterou lze přibližně vyjádřit koncentrací organické hmoty aktivovaného kalu v reaktoru, na aktivitě denitrifikačních bakterií, pro niž bude rozhodující stáří biomasy a podmínky její tvorby, a podmínky, v nichž denitrifikační proces probíhá (teplota, pH aj.). Rychlost denitrifikace se zvětšuje s rostoucí teplotou.
Tam, kde probíhá v aktivaci nitrifikace (nízko-zatížené systémy), je účelné zajistit i denitrifikaci, a to z těchto důvodů:
Denitrifikačním procesem se získá zpět kyslík vázaný v dusičnanech (spotřebovaných pro oxidaci amoniaku na dusičnany) pro oxidaci organické hmoty, což vede k úsporám elektrické energie pro aeraci aktivace. Takto lze využít cca 2/3 kyslíku spotřebovaného pro oxidaci amoniaku na dusičnany.
Nejsou-li odstraněny dusičnany, dochází k jejich redukci v dosazovací nádrži za uvolňování plynného dusíku, který vynáší vločky aktivovaného kalu a tím zhoršuje kvalitu odtoku.
Denitrifikací se uvolňují ionty OH-, které neutralizují ionty H+, vznikající při nitrifikaci.