Aerobik Denitrifikasyon Teknolojisi

Denitrifikasyon mekanizması şu şekildedir: Başlangıç ​​teorisi, çözünmüş oksijenin elektron-alma yeteneğinin, elektronun nitrat veya nitrite transferini önlediğini, dolayısıyla denitrifikasyonun engellendiğini öne sürer. Ancak son araştırmalar bakteriyel denitrifikasyon enzim sistemleri ile aerobik solunum sistemlerinin bir arada var olduğunu göstermiştir. Nitrat nitrojeni azalırken çözünmüş oksijen de azalır; oksijen, denitrifikasyon enzimi aktivitesini veya üretimini engelleyen doğrudan bir faktör değildir. Nitrat nitrojen veya çözünmüş oksijen eksikliği bakteri üremesini ve denitrifikasyon oranlarını azaltır.

1980'lerde Robertson ve ark. aerobik denitrifikasyon bakterileri ve aerobik nitrifikasyon enzim sistemlerinin varlığını bildirmiş ve *Thiosphaera pantotropha*'nın (artık *Paracoccus denitrifikasyonları* olarak yeniden adlandırılmıştır) varlığını doğrulamıştır. Büyüme sırasında, O2 ve NO3 bir arada bulunduğunda büyüme oranı, her ikisinin de tek başına mevcut olduğu duruma göre daha yüksektir. Giderek artan sayıda araştırma, bakterilerde aerobik denitrifikasyonun varlığını ortaya koymuş ve aerobik koşullar altında yüksek denitrifikasyon oranları sergileyen bazı bakterileri tanımlamıştır.

① Aerobik Denitrifikasyon Bakterilerinin Solunum Yolu

Aerobik nitrojeni gideren bakterilerin varsayımsal solunum yolunda hem nitrat nitrojen hem de oksijen, son elektron alıcıları olarak görev yapabilir. Elektronlar, indirgenmiş organik madde substratından oksijene ve ayrıca nitrat nitrojen, nitrit nitrojen ve nitröz okside aktarılarak bunları uygun şekilde indirgeyebilir.

② Denitrifikasyon Süreci ve Katalitik Enzimler

Aerobik denitrifikasyon bakterilerinin denitrifikasyon işlemi dört indirgeme adımını içerir: sırasıyla nitrat redüktaz, nitrit redüktaz, nitrik oksit redüktaz ve nitröz oksit redüktaz tarafından katalize edilir.

Nitrat redüktaz: Nitratı nitrite indirger;

Nitrit redüktaz: Aerobik denitrifikasyon bakterileri temel olarak iki tür nitrit redüktaza sahiptir: biri sitokrom (Cd), diğeri ise çözünebilir bakır- içeren bir enzimdir. Nitriti nitrik okside (NO) indirger;

Nitrik oksit redüktaz: Nitrik oksidi nitröz okside indirger;

Nitrik oksit redüktaz: Aerobik denitrifikasyon bakterilerinin nitröz oksit redüktazı, periplazmada yer alan bakır- içeren bir proteindir. Oksijen- içeren koşullar altında, Paracoccus denitrifikasyon hücrelerindeki nitröz oksit redüktaz aktiftir ve hem NO hem de NO2 gazlarını eş zamanlı olarak N2'ye indirgeme kapasitesine sahiptir.

③ Aerobik Denitrifikasyon Bakterilerinin Türleri ve Kaynakları

Aerobik denitrifikasyon bakterileri esas olarak *Pseudomonas*, *Alcaligenes*, *Paracoccus* ve *Bacillus* gibi türlerde bulunur. Aerobik veya fakültatif aerobik olan ve enerji kaynağı olarak organik karbon kullanan bir tür heterotrofik denitrifikasyon bakterisidir.

① Ürün Farklılıklarını Yansıtan İlkeler

Genel olarak aerobik denitrifikasyonun ana ürünü N₂O'dur, anaerobik denitrifikasyon ise çoğunlukla N₂ ve az miktarda N₂O ve NO üretir. Bu, aerobik ve anaerobik koşullar altında denitrifikasyon enzim sistemlerinin ve elektron taşıma yollarının aktivitesindeki potansiyel farklılıkları yansıtır ve bu da farklı nihai ürünlere yol açar.

② Eşzamanlı Nitrifikasyon ve Denitrifikasyonun Prensipleri

Aerobik denitrifikasyon bakterileri, aerobik koşullar altında denitrifikasyon gerçekleştirebilir ve nitrifikasyonla eş zamanlı olarak gerçekleşmesine olanak tanır. Bu, nitrifikasyonun aerobik prosesler gerektirdiği ve denitrifikasyonun anaerobik prosesler gerektirdiği şeklindeki geleneksel düşünceyi yıkmaktadır. Bunun nedeni muhtemelen aerobik denitrifikasyon bakterilerinin, aerobik ortamlarda denitrifikasyon reaksiyonlarını etkili bir şekilde yürütmelerine olanak tanıyan benzersiz enzim sistemlerine ve metabolik yollara sahip olmasıdır.

③ Amonyum Azot Prensibinin Doğrudan Dönüşümü

Aerobik denitrifikasyon bakterileri, amonyum nitrojenini aerobik koşullar altında doğrudan gazlı ürünlere dönüştürebilir. Bu, onların aerobik ortamlarda bir dizi amonyum nitrojen dönüşümünü tamamlayabilen benzersiz bir metabolik mekanizmaya sahip olduklarını ve ilk önce nitrifikasyon ve ardından denitrifikasyondan geçen karmaşık süreçten kaçındıklarını gösterir.

④ Elektron Alıcısı ve Oksijen Tüketimi Prensibi

Aerobik denitrifikasyon bakterilerinin denitrifikasyon prosesinde hem nitrat nitrojen hem de oksijen, son elektron alıcıları olarak görev yapabilir. Nitrat nitrojeni uzaklaştırırken oksijen de tüketilir. Bu, solunum elektron taşıma zincirlerinin, ortamdaki nitrat nitrojen ve oksijenin varlığına bağlı olarak elektronları farklı alıcılara esnek bir şekilde aktarabildiğini, nitrojen giderimi ve oksijen tüketimini gerçekleştirebildiğini göstermektedir.

Aerobik denitrifikasyonun teorik temeli nispeten açıktır ancak şu ana kadar hiçbir pratik mühendislik uygulaması gözlemlenmemiştir ve ilgili deneysel araştırmalar eksiktir. İlgili ürünlerle karşılaşırsanız bunları deneyebilir, ancak yalnızca etkili olmaları durumunda ödeme yapabilirsiniz. Bazı çevre şirketlerine aldanmayın.

Eğer aerobik denitrifikasyon teknolojisi su arıtma projelerinde başarılı bir şekilde uygulanabilirse, bu, çevre koruma endüstrisindeki biyolojik arıtma teknolojisine büyük bir katkı sağlayacak ve nitrifikasyon sıvısının yeniden sirkülasyonunu gereksiz hale getirecektir.