بیایید امروز درباره تبدیل نیتروژن آلی و نیتروژن آمونیاک صحبت کنیم. این بخش بسیار مهمی از تصفیه فاضلاب است.و درک آن برای حل مشکلات کیفیت آب بسیار مفید است.
ابتدا، بیایید در مورد نیتروژن آلی و نیتروژن آمونیاک صحبت کنیم. نیتروژن آلی به مواد حاوی نیتروژن اشاره دارد که به عناصر کربن مانند پروتئین های معمولی متصل هستند،اسیدهای آمینه، آمیدها و اوره در زندگی روزمره، که همه آنها به نیتروژن آلی تعلق دارند. آنها در مکان های مختلف به طور گسترده ای وجود دارند،و سایه ای از نیتروژن آلی در فاضلاب خانگی که ما تخلیه می کنیم و فاضلاب تولید شده توسط تولید صنعتی وجود داردنیتروژن آمونیا به نیتروژن که در قالب آمونیاک (NH3) یا یون های آمونیم (NH4+) وجود دارد اشاره دارد.و مراحل مختلف تصفیه آب فاضلاب، ردپای نیتروژن آمونیاک پیدا میشه.
بیایید در مورد چگونگی تبدیل نیتروژن آلی به نیتروژن آمونیاک صحبت کنیم، که آمونیفکیشن نامیده می شود.مانند باکتری های آمونیفاکس و قارچ ها، که نیروی اصلی آمونیفکیشن هستند. کل فرآیند آمونیفکیشن را می توان به دو مرحله تقسیم کرد.اولین مرحله تجزیه ترکیبات آلی پیچیده حاوی نیتروژن مانند پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک به ترکیبات ساده تری حاوی نیتروژن مانند پپتید ها است، اسیدهای آمینه و شکرهای آمینه تحت عمل آنزیم های مختلف ترشح شده توسط میکروارگانیسم ها. به عنوان مثال، پروتئین ها تحت عمل پروتئازها به اسیدهای آمینه جداگانه شکسته می شوند.در مرحله دوم، این ترکیبات ساده حاوی نیتروژن تحت درمان و تبدیل به آمونیاک (NH3) قرار می گیرند. در این مرحله اسیدهای آمینه گروه های آمینه خود را از بین می برند که به آمونیاک تبدیل می شوند،در حالی که همچنین مواد دیگر مانند اسیدهای آلی را تولید می کندعلاوه بر این، آمونیفکیشن می تواند در هر دو محیط هوازی و بی هوازی رخ دهد.واکنش های آمونیاژ ممکن است در مخازن آناروبی کارخانه های تصفیه فاضلاب و لوله های فاضلاب رخ دهد.به عنوان مثال شبکه خط لوله فاضلاب را در نظر بگیرید. هنگامی که فاضلاب از طریق خط لوله جریان می یابد، نیتروژن آلی به آرامی توسط میکروارگانیسم ها تجزیه می شود و به نیتروژن آمونیاگ تبدیل می شود. بنابراین،گاهی اوقات ممکن است متوجه شوید که غلظت نیتروژن آمونیاک افزایش می یابد زیرا فاضلاب برای مدت طولانی در شبکه خط لوله باقی می ماند.
از نظر تصفيه آب هاي فاضلاب، از اين مي توان گفت:نیتروژن آمونیاک با فرآیندهای بعدی درمان آسان تر از نیتروژن آلی حذف می شود.با استفاده از آمونیفکیشن، نیتروژن آلی پیچیده به نیتروژن آمونیاک نسبتا ساده تبدیل می شود که معادل شروع خوب برای کار درمان بعدی است.در فرآیند تصفیه لجن فعال در کارخانه های تصفیه فاضلاب، میکروارگانیسم ها می توانند از نیتروژن آمونیاگ به عنوان یک منبع نیتروژن برای سنتز مواد مورد نیاز برای رشد خود استفاده کنند و سپس نیتروژن آمونیاگ را به سایر مواد بی ضرر تبدیل کنند.در نتیجه به هدف تصفيه فاضلاب دست يافتاگر نیتروژن آلی ابتدا به نیتروژن آمونیاگ تبدیل نشود و مستقیماً وارد فرآیند پردازش بعدی شود،خیلی ناراحت کننده تر خواهد بود و اثر درمان به شدت کاهش خواهد یافت.علاوه بر این، آمونیفکیشن نیز یک پیوند مهم در چرخه نیتروژن در اکوسیستم های طبیعی است.نیتروژن ارگانیک موجود در بقایای گیاهی و حیوانی از طریق آمونیفکیشن به نیتروژن آمونیاگ تبدیل می شود، که سپس می تواند توسط گیاهان جذب و مورد استفاده قرار گیرد تا به فعالیت های زندگی بازگردد و چرخه و تعادل عناصر نیتروژن در اکوسیستم را تضمین کند.عنصر نیتروژن در بقایای گیاهی و حیوانی قابل استفاده مجدد نیست، و اکوسیستم در هرج و مرج خواهد بود.
با این حال، فرآیند تبدیل نیتروژن آلی به نیتروژن آمونیاک نیز تحت تاثیر عوامل بسیاری قرار می گیرد. درجه حرارت یک عامل کلیدی است.دمای مناسب برای آمونیفکیشن میکروبی بین 25 تا 35 درجه سانتیگراد است.اگر دمای هوا خیلی پایین باشد، فعالیت میکروارگانیسم ها کاهش می یابد و سرعت واکنش آمونیفکیشن نیز کاهش می یابد.اثر آمونیفکیشن دستگاه های تصفیه فاضلاب ممکن است به اندازه تابستان خوب نباشداگر دمای بیش از حد بالا باشد و از محدوده ای که میکروارگانیسم ها می توانند تحمل کنند فراتر رود، میکروارگانیسم ها ممکن است غیرفعال شوند و آمونیفکیشن به طور عادی انجام نشود.ارزش pH نیز مهم است.اکثر میکروارگانیسم های درگیر در آمونیفکیشن ترجیح می دهند در محیط های خنثی تا کم قلیایی زندگی کنند، با مقادیر pH بین ۷ تا ۸. اگر محیط بسیار اسیدی یا قلیایی باشد،رشد و متابولیسم میکروارگانیسم ها تحت تاثیر قرار می گیرد.، و کارایی تبدیل نیتروژن آمونیاک به طور طبیعی زیاد نخواهد بود. علاوه بر این، تعادل مواد مغذی نمی تواند نادیده گرفته شود.علاوه بر نیتروژن آلی به عنوان یک منبع نیتروژناگر منبع کربن کافی در فاضلاب وجود نداشته باشد،میکروارگانیسم ها انرژی کافی برای انجام واکنش آمونیفکیشن ندارند.به عنوان مثال در برخی از فاضلاب صنعتی، محتوای نیتروژن آلی بسیار بالا است، اما منبع کربن کمی است.منابع کربن اضافی مانند متانول و گلوکز نیاز به اضافه شدن برای اطمینان از پیشرفت بدون مشکل آمونیفکیشن.
درک تبدیل نیتروژن آلی و نیتروژن آمونیاک برای تصفیه فاضلاب و حفاظت از محیط زیست اهمیت زیادی دارد.کارکنان می توانند بر اساس این اصل تبدیل، فرآیندهای درمان را بهینه کنند.، بهبود بهره وری تصفیه فاضلاب، پاک کردن آب تخلیه شده و کاهش آلودگی محیط زیست.ما همچنین می توانیم با تخلیه مناسب فاضلاب و کاهش تولید آلاینده های حاوی نیتروژن به حفاظت از منابع آب کمک کنیم.
