I. Nitrifikasyonda Temel Rolü Kim Oynar?
İki tür ototrofik bakteri vazgeçilmezdir ve nitrifikasyonun ana oyuncularıdır:
1. Amonyak-oksitleyici bakteriler (AOB): İlk adımdaki ana güç, amonyak nitrojenini (NH₄⁺) nitrite (NO₂⁻) oksitleyendir.
2. Nitrit-oksitleyici bakteriler (NOB): İkinci adımdaki ana güç, nitriti (NO₂⁻) nitrata (NO₃⁻) oksitleyen
Kısaca: Nitrifikasyon=Amonyak-oksitleyici bakteriler + Nitrit-oksitleyici bakteriler. Bu iki bakteri türü olmadan birlikte çalışarak amonyak nitrojeni asla azalmaz.
Özellikler:
• Ototrofik bakteriler: Organik madde tüketmeyin; Amonyak nitrojenini oksitleyerek enerji elde eder ve karbondioksit kullanarak büyür.
• Yavaş büyüme, uzun nesil döngüsü; yeterli çamur yaşı gerektirir; şok yüklerine karşı toleranssız; toksisiteye duyarlıdır.
II. Nitrifikasyon Reaksiyon Sürecini Tamamlayın (İki Adım)
Adım 1: Nitrifikasyon (Amonyak → Nitrit)
Amonyağı oksitleyen bakterilerin rolü: Çok miktarda oksijen tüketir, asit üretir ve pH'ı düşürür.
Adım 2: Nitrifikasyon (Azot → Nitrit)
Nitriti oksitleyen bakterilerin rolü:
Genel süreç: Amonyak nitrojen → Nitrit → Nitrat, tamamen aerobik bir ortamda.
III. Kararlı Nitrifikasyon Operasyonu Nasıl Sağlanır?
1. Yeterli Çözünmüş Oksijen (DO) Esastır
• Nitrifikasyon güçlü bir aerobik işlemdir
• Aerobik tanklarda DO kontrolü: 2,0–3,5 mg/L
• Düşük DO: Nitrifikasyon anında durur, amonyak nitrojeni standartları aşar
2. Sıkı pH ve Alkalinite Kontrolü
• Optimum pH: 7,5–8,5
• Nitrifikasyon alkaliniteyi tüketen asit üretir
• Yetersiz alkalilik → pH düşer → bakteriyel inaktivasyon → amonyak nitrojeni azalmaz
• Alkalinite takviyesi: Sodyum karbonat, sodyum bikarbonat
3. Yeterli Çamur Süresi (SRT) Çok Önemlidir
Nitrifikasyon bakterileri çok yavaş büyür; Kısa bir çamur süresi tamamen tükenmeyle sonuçlanacaktır.
• Geleneksel belediye atık suyu: Çamur süresi 10–15 gün veya daha uzun sürede kontrol edilir
• Düşük-sıcaklıktaki kış: 15–20 gün
4. Sıcaklığın Önemli Bir Etkisi Vardır
• Optimum: En hızlı nitrifikasyon için 25–30 derece
• 15 derecenin altında Önemli Ölçüde Azalan Aktivite
• Düşük sıcaklıklar nitrifikasyon bakterilerini inhibe ettiğinden kışın amonyak nitrojenini azaltmak zordur.
5. Toksik Maddelere İzin Verilmez
Ağır metaller, yüksek tuz içeriği, antibiyotikler, toksik endüstriyel atık su ve aşırı yüksek seviyelerde serbest amonyak, nitrifikasyon bakterilerini doğrudan engelleyerek amonyak nitrojen seviyelerinin anında yükselmesine neden olur.
6. Organik Madde Düzeyleri Çok Yüksek Olmamalı
Nitrifikasyon bakterileri ototrofiktir ve yüksek KOİ'ye karşı en savunmasızdır. Aşırı COD → heterotrofik bakteriler oksijen ve yaşam alanı için rekabet eder → nitrifikasyon bakterileri baskılanır ve nitrifikasyon başarısızlığına yol açar.
Yüksek ÇO, uygun pH, yeterli çamur yaşı, sabit sıcaklık,-toksik olmama ve düşük organik madde içeriği, nitrifikasyon yoluyla amonyak nitrojeninin istikrarlı bir şekilde indirgenmesini sağlar.