Çöplük sularının arıtılmasından, tarımsal gübrelemeden veya çevre koruması konularından bahsettiğimizde genellikle "organik azot" ve "amonyak azot" kelimelerini duyarız.Bu ikisi arasındaki ilişki nedir?Organik nitrojen nasıl yavaş yavaş amonyak nitrojenine dönüşür?ve sonra pratikte yaygın olarak kullanılan dönüşüm teknikleri hakkında konuşmakÖncelikle açıklayın: Organik nitrojen nedir? Amonyak nitrojen nedir?Öncelikle bu iki 'kahramanı' açıkça tanımlamalıyız.Çevremizdeki azot element oldukça yaramaz, her zaman çeşitli "jiletlerde" görünür. Organik azot, genellikle organik maddelerde, örneğin yediğimiz proteinlerde,Bitki samanında azot içeren bileşiklerAmonyak azot aslında azot değişiminin başka bir "giysisi"dir.esas olarak amonyak gazı (NH3) veya amonyum iyonları (NH 4+) şeklinde mevcutturSuda çok yaygındır, örneğin, evdeki akvaryumumuzdaki su uzun süre sonra kokuyacak ve içinde amonyak azot olabilir;Tarım arazisine uygulanan nitrojen gübre, suyla nehirlere akıtılırOrganik nitrojenin amonyak nitrojenine dönüştürülmesi, basitçe,Nitrojen elementinin "organik nitrojen yelek"ten "amonyak nitrojen yelek"e geçmesiBu süreç doğal olarak ve endüstriyel süreçlerimizde sıklıkla gerçekleşir ve biz buna "ammonifikasyon" diyoruz.Doğada bunu bilmiyor olabilirsiniz.Organik nitrojenin amonyak nitrojenine dönüştürülmesi konusunda endişelenmemize gerek yok.Mikroorganizmalar çevremizde her yerde.Organik azot içeren organik maddeleri sindirdiklerinde,Tıpkı proteini yediğimizde amino asitlere ayırmamız gibi.Örneğin, proteinler önce amino asitlere ayrılır ve daha sonra "ayrılır".ve içerideki azot elementi yavaşça amonyak (NH3) haline gelir.Su içinde ise, amonyak kolayca su ile reaksiyona geçip organik azot'u amonyak azotuna dönüştüren amonyum iyonları (NH 4+) oluşturabilir.düşen yapraklar yere düşer ve mikroorganizmalar tarafından çürür, ve içerideki organik azot amonyak azotuna dönüşecek ve toprağa geri dönecektir. Hayvan dışkısı kompostlama sırasında kötü bir koku yayar.Bu aslında dışkıda organik azotu amonyak azotuna dönüştüren mikroorganizmaların çalışmalarından kaynaklanmaktadır.Bu süreç oksijene gerek kalmadan da gerçekleştirilebilir. aerobik topraklarda veya anaerobik atık çamurlarında mikroorganizmalar çalışabilir.Endüstri ve günlük yaşamdaki bu dönüşüm sürecini nasıl "hızlandırabiliriz"?Günlük yaşamda ve endüstride, genellikle organik nitrojen içeren atık suları, örneğin kentsel ev atık suları, hayvanat atık suları ve gıda işleme tesislerinden atık suları arıtmamız gerekir.Eğer bu sulardaki organik azot doğrudan işlenmezse ve atılmazsaBu nedenle, daha sonra arıtma için organik azot'u amonyak azotuna hızlı bir şekilde dönüştürmenin yollarını bulmamız gerekiyor.
1Aerobik biyolojik tedavi süreci: mikroorganizmaların çalışmak için "büyük nefes almasına" izin vermek.Aerobic biyolojik tedavi, mikroorganizmaların oksijen içeren bir ortamda "özgürce nefes almasına" olanak sağlamaktırGenellikle kullanılan aktif çamur işlemi tipik bir aerobik işlemdir.Kanalizasyon tesisinin havalandırma tankındaBu noktada işçiler, suyu oksijenle doldurmak için borulardan büyük miktarda hava üflerler.Oksijeni seven mikroorganizmalar (aerobik bakteriler gibi) "aktif" olacak ve kanalizasyondaki organik maddeleri çılgınca "yiyecekler"Bu süreç çok hızlıdır çünkü yeterli oksijen olduğunda mikroorganizmalar hızlı bir şekilde çoğalır ve verimli bir şekilde çalışır.Havalandırma tankındaki çamur "mikrobiyal depo" gibidir., atık sudaki organik nitrojeni sürekli olarak tedavi edebilen çok sayıda mikroorganizma içerir. Ancak bu süreç oksijen tüketimi ve özel havalandırma ekipmanları gerektirir,düşük organik nitrojen konsantrasyonlu ev veya endüstriyel atık suların arıtılması için uygun.
2Anaerobik biyolojik arıtma süreci: "anaerobik atölyede", özellikle yüksek orkanik madde konsantrasyonlarına sahip bazı atık sular,Örneğin üreme çiftliklerinden çıkan gübre ve damıtma fabrikalarından gelen atık sular.Bu noktada aerobik süreçleri kullanmak maliyet açısından uygun değildir çünkü çok fazla oksijen gereklidir.Mikroorganizmaların oksijensiz bir ortamda çalışmasına izin vermek için anaerobik biyolojik tedavi teknolojisini kullanacağız.Anaerobik işlemler genellikle kapalı reaktörlerde, örneğin yaygın UASB reaktörlerinde (yukarı akış anaerobik çamur yatakları) ve anaerobik sindirim tanklarında gerçekleştirilir.özel "anaerobik" mikroorganizmalar devreye girecekOrganik maddenin "bozulması" için birkaç aşamayı içeren organik maddenin parçalanma süreci, aerobik mikroorganizmalardan biraz daha karmaşıktır.Bu süreç sırasında organik azot yavaşça amonyak azotuna dönüşür.Anaerobik tedavi metan üretmiyor mu diye sorabilirsiniz. Doğru, ama metan üretirken, ammonifikasyon da sessizce gerçekleşiyor.Anaerobik süreçler özellikle enerji verimlidir, çünkü havalandırma gerektirmezler ve enerji kaynağı olarak metan üretebilirler.Örneğin, anaerobik işlemden sonra, bu sistemler yüksek konsantrasyonlu organik atık suların arıtılması için idealdir.Bir hayvancılık çiftliğinden çıkan gübre sadece organik nitrojeni amonyak nitrojene dönüştürmez., ama aynı zamanda yemek pişirmek ve enerji üretmek için biyogaz toplar, bir taşla iki kuş öldürür.
3Hidroliz ve asitlenme süreci: Önce organik maddeyi "kırmak" ve daha sonra amonyak azotunu dönüştürmek.ve mikroorganizmaların onu "yemesi" zordur.Bu noktada, önce onları "sadeleştirmek" gerekir. Hidroliz ve asitlenme süreci bu amaçla. The microorganisms in the hydrolysis acidification tank will first "shred" complex organic matter (such as proteins and cellulose) into simple small molecule organic matter (such as amino acids and glucose)Bu "parçalanma" işleminde, organik azot da parçalanır ve bir kısmı doğrudan amonyak azotuna dönüştürülür.ve küçük molekül organik maddelerde kalan azot elementleri diğer mikroorganizmalar tarafından daha fazla amonyak azotuna dönüştürülür.Bu işlem genellikle atık su arıtmasında "ön arıtma" adımı olarak kullanılır ve öncelikle "kasları ve kemiklerini gevşetmek" için zor organik azot işlemine izin verir.Daha sonraki aerobik veya anaerobik süreçlerin daha verimli bir şekilde tedavi edilmesini kolaylaştırmakÖzellikle baskı ve boya atık suyu ve kağıt üretim atık suyu gibi büyük miktarda karmaşık organik madde içeren endüstriyel atık suların arıtılması için uygundur.
4Kompostolama ve biyogaz mühendisliği: Tarımdaki ammonifikasyonun "küçük ustaları" sadece organik azot'u atık su arıtma işlemine dönüştürmekle kalmaz,Ama aynı zamanda sık sık tarımda bu prensibi kullanmakÖrneğin, kompost yaparken, saman ve dışkıları bir araya topluyoruz, nemli tutmak için biraz su ekliyoruz ve sonra onları plastik tabakla kapatıyoruz.İçerideki mikroorganizmalar aerobik ve hafif nemli bir ortamda çoğalacak., organik maddeyi parçalayarak organik azot'u amonyak azotuna dönüştürür, bu da kompostta kalır.Tarlada bitkiler tarafından emilebilir ve nitrojen gübre olarak kullanılabilirBiyogaz mühendisliği kompostlamaya benzer, ancak kapalı bir biyogaz sindiricisinde anaerobik işlem içerir.Biyogaz üretimiAynı zamanda, organik nitrojen amonyak nitrojene dönüştürülür ve kalan biyogaz gübre ve kalıntıları da iyi gübrelerdir.Hem çevre dostu hem de enerji tasarruflu.
Neden organik azot'u amonyak azotuna dönüştürüyoruz?Organik nitrojenin amonyak nitrojenine dönüştürülmesi için bu kadar çaba harcamanın ardındaki amaç nedir?Aslında bu dönüşüm süreci hem çevre koruması hem de tarım açısından özellikle önemlidir.,Su içindeki mikroorganizmalar tarafından yavaşça parçalanacak, bu da suyun oksijenini tüketecek ve hipoksi nedeniyle balıkların ve karideslerin ölmesine neden olacak.Organik nitrojen sonunda nitrat halinde parçalanabilir.ve aşırı miktarda nitrat yeraltı suyuna girerse tüketildiğinde hastalığa neden olabilir.Amonyak azotunu azota dönüştürmek ve havaya boşaltmak için daha sonraki işlemleri (nitrifikasyon ve denitrifikasyon gibi) kullanabiliriz., çevre kirliliğini azaltmak.bitkiler organik nitrojeni doğrudan emilemezler ve onu "yemeden" önce amonyak nitrojeni veya diğer inorganik nitrojeni haline gelmesini beklemeleri gerekirYani kompostlama ve biyogaz mühendisliğinde ammonifikasyon süreci aslında "etkili olmayan nitrojen"i "etkili nitrojen"e dönüştürmek, gübreyi daha besleyici hale getirmek ve ürünleri daha iyi yetiştirmektir.Sonunda.Özetlemek gerekirse: Organik nitrojenin amonyak nitrojenine dönüşümü mikroorganizmalara dayanır.Organik nitrojenin amonyak nitrojenine dönüşümünün özü mikroorganizmaların çalışmasıdır.Doğada düşen yaprakların çürümesi ya da atık su arıtma tesislerindeki havalandırma tankları olsun,Mikroorganizmalar organik maddeleri parçaladığında organik azottan azot elemanları salgılarlar., onları amonyak veya amonyum iyonlarına dönüştürür.Ve insanlar tarafından icat edilen çeşitli süreçler, mikroorganizmaların bu dönüşüm sürecini daha verimli bir şekilde tamamlaması için daha rahat bir "iş ortamı" yaratıyorBu süreci anladıktan sonra, etrafınızdaki azot döngüsünün oldukça harika olduğunu düşünüyor musunuz? Görünmez mikroorganizmalardan büyük kanalizasyon tesislerine,Amaç azot'u değerli bir kaynağa dönüştürmek.Bir dahaki sefere 'amonyak azot' ve 'organik azot' kelimelerini duyduğunuzda, bu ilişkileri kolayca açıklayabileceksiniz!
