Předchozí měsíc jsme rozebírali, proč to na městských čistírnách odpadních vod běžně bublá, na což volně navážeme i dnes. Důvodem tedy bylo vhánění vzduchu do nádrží, ať už v mechanické části pro odstranění písku nebo v části biologické pro podporu funkce mikroorganismů, které pak zpracovávají uhlík z rozpuštěných organických látek a vodu nám příhodně čistí. V biologické části ještě chvíli zůstaneme, a to tento a dokonce také příští měsíc. Dnes si povíme něco o tom, jak se na čistírnách odpadních vod odstraňuje dusík, za měsíc se můžete těšit na krátký článek o fosforu.
Dusík, který přitéká na městské čistírny odpadních vod, lze dělit podle několika kategorií. První z nich je na nerozpuštěné a rozpuštěné formy, kdy ty rozpuštěné zpravidla převažují. Poté může být organický (např. močovina) nebo anorganický, který se ještě dál dělí na amoniakální (N-NH4+) a dusičnanový (N-NO3–). Někdy se může vyskytovat též dusitanový (N-NO2–), ten je ale normálně nestabilní a běžně se nevyskytuje. Klíčem k odstraňování dusíku na čistírnách odpadních vod tak bude přechod mezi jednotlivými formami a jeho konečný převod na N2 – plyn, který uniká do atmosféry, jejíž velkou část tvoří.
Nerozpuštěné formy dusíku jsou zpravidla odstraněny už v mechanické části a do biologické části se tedy dostávají jen ty formy rozpuštěné. Organický dusík určité mikroorganismy z aktivovaného kalu přeměňují na N-NH4+. Přeměněný i ten původní N-NH4+ jsou v probublávané části za přítomnosti kyslíku skupinou tzv. nitrifikujících organismů převedeny na N-NO3–, z čehož získávají energii pro své působení v nádrži. Poslední z kroků vyžaduje podmínky s nulovou koncentrací kyslíku a přítomné N-NO3– jsou skupinou tzv. denitrifikujících organismů převedeny až na plynný N2 unikající z vody pryč.
Procesy, kterými se z odpadní vody odstraňuje dusík, jsou ve skutečnosti velmi složité a vyžadují, aby byly dodržovány poměrné přísné podmínky. Přítomnost kyslíku ve vodě není rozhodně podmínkou jedinou – roli hraje také teplota odpadní vody, její složení nebo třeba tzv. stáří aktivovaného kalu. Umět příhodně kombinovat a správně navrhnout jednotlivé části čistírny bývá opravdu oříšek. Její reálný provoz posléze většinou potřebuje zásahy technologa, který se úpravami stará o to, aby vše probíhalo ideálně tak, jak má. Účinné odstranění dusíku tvoří důležitou součást ochrany povrchových vod, aby nedocházelo k nadměrnému přísunu živin pro rozvoj vodních květů či zhoršení kvality zdrojů pro účely výroby pitné vody.
Autor: Martin (Martin Převrátil)
Pro potřeby článku popularizačně upraveno dle původního zdroje BINDZAR, Jan. Základy úpravy a čištění vod. Vydavatelství VŠCHT, 2009.