nitrogenfjerning

Felles for de fysisk-kjemiske metodene er at de ikke kan konkurrere økonomisk med biologisk nitrogenfjerning når det gjelder rensing av kommunalt avløpsvann. For mer konsentrerte avløp, for eksempel i industrien, kan de imidlertid være av interesse.

De mest vanlige metodene er:

1. Ionebytting, der ionebyttere fjerner nitrogen som foreligger som ammonium (NH₄).
2. Ammoniakkavdriving (strippeprosesser), der nitrogen i form av ammonium fjernes ved at pH heves til over 11, slik at ammoniumet overføres til ammoniakk (NH₃). Når vannet bringes i kontakt med gass (vanligvis luft) i et strippetårn, vil ammoniakken diffundere fra vannet og over i gassfase inntil kjemisk likevekt er etablert. Ammoniakken gassvaskes så ut fra strippeluften med syre. Ammoniumsaltet som da dannes kan benyttes i gjødselproduksjon.
3. Membranfiltrering kan fjerne nitrogen i form av ammonium og organisk bundet nitrogen (omvendt osmose). Betingelsen er at membranene har så fine porer at ammonium tilbakeholdes.
4. Ammoniumfelling er en metode der man fjerner nitrogen i form av ammonium ved å tilsette magnesium (Mg) og fosfat (PO₄) til avløpsvannet slik at det inneholder cirka like mange mol av hver komponent, samt å justere pH til cirka 9. Slik dannes et salt, MgNH₄PO₄, som vil synke til bunns i et sedimenteringsbasseng. Saltet kan benyttes som gjødsel.

Biologisk nitrogenfjerning er en todelt biologisk prosess: Første del, nitrifikasjon, består i at bestemte bakterietyper omdanner nitrogenet til nitrat (NO₃). Bakteriene krever oksygen, og det er en forutsetning at det meste av det organiske stoffet i avløpsvannet allerede er fjernet før man oppnår nitrifikasjon.

Den neste prosessen, denitrifikasjon, består i at en annen bakteriegruppe omdanner nitrat til ren nitrogengass (N₂). Nitrogengassen går fra vannfasen og ut i atmosfæren, der den ikke vil gjøre noen skade (over 70 % av atmosfæren består av nitrogengass).

Bakteriene som utfører denitrifikasjonen er avhengig av tilførsel av organisk stoff, noe som mangler på dette steget i prosessen da nitrifikasjonsprosessen krever at organiske stoffer må være fjernet.

Dette problemet kan løses på to måter:

1. Organisk stoff, for eksempel metanol eller etanol, tilføres i denitrifikasjonsprosessen.
2. Det organiske stoffet i avløpsvannet utnyttes. Denitrifikasjonsprosessen må da skje før nitrifikasjonsteget, og nitrifisert vann må resirkuleres fra nitrifikasjonsteget til denitrifikasjonsteget for at man skal kunne få fjernet nitrogen. Kloakkvann behandles helst ved biologiske metoder.

• kjemisk rensing
• biologisk rensing
• vannrensing
• fosforfjerning