A biokémia , „ anammox ” rövidítés anaerob oxidációja az ammónium- NH 4 +.( " Year aerobic amm onium ökör idation " angol nyelven). Ez egy fontos mikrobiális anyagcsere út a nitrogén körforgásában . Azokat a baktériumokat, amelyek ezt a folyamatot végrehajtják, 1999-ben azonosították, és akkoriban meglepetést okoztak a tudományos közösség számára. Ez a fajta reakció sok természetes környezetben zajlik. A Delft Műszaki Egyetem által kifejlesztett ammónium eltávolító módszert szintén anammox néven forgalmazzák .
A biológiai folyamatban az ammónium- kation NH 4 +oxidálja a nitrit anion NO 2 -hogy nitrogént kapjon N 2. Ez a folyamat az óceánokban keletkező nitrogén 50% -át teszi ki. Ezért fontos nitrogénelnyelő, amely így korlátozza az óceánok elsődleges termelését. A globális reakció meg van írva:
NH 4 ++ NO 2 -→ N 2+ 2 H 2 O.A baktériumok végzik a anammox folyamat tartozik a bakteriális törzs Planktomycetes , legismertebb nemzetségek, amelyek Planctomyces és Pirellula . Jelenleg az anammox baktériumok öt nemzetségét (ideiglenesen) határozták meg: édesvízi fajok esetében Brocadia , Kuenenia , Anammoxoglobus és Jettenia , tengeri fajok esetében Scalindua .
Az Anammox baktériumokat számos figyelemre méltó tulajdonság jellemzi.
Az anammox folyamatot kezdetben 20 ° C és 43 ° C közötti hőmérsékleten figyelték meg , de újabban 36 ° C és 52 ° C közötti meleg forrásokban és az Atlanti-óceán közepén található gerinc mentén elhelyezkedő hidroterm szellőzőkben figyelték meg. közötti hőmérsékleten 60 ° C és 85 ° C-on .
A módszer anammox részt vesz a megszüntetése a ammónium a szennyvíz és a két különálló folyamatok. Az első lépés az ammónium fele részleges nitrifikálása ( nitrozálása ) baktériumokkal, például Nitrosomonas-szal :
4 NH 4 ++ 3 O 2→ 2 NH 4 ++ 2 NO 2 -+ 4 H + + 2 H 2 O.Az Anammox baktériumok ezután átalakíthatják az ammónium NH 4 + -tés nitrit NO 2 -a nitrogén N 2és körülbelül 15% NO 3 nitrát - :
NH 4 ++ NO 2 -→ N 2+ 2 H 2 O.Mindkét folyamat végbemehet egyetlen reaktorban, ahol a két céhek baktériumok alkotják, kompakt szemcséket.
Az Anammox-eljárás ígéretes alternatívát jelent a szennyvíztisztító telepekben alkalmazott hagyományos nitrogén- eltávolítási technikákkal szemben . Éppen ezért már több szabadalmat is benyújtottak az anammox eljárás tulajdonságait felhasználva. A szennyvíztisztító telep biológiai kezelési lépéseiben jelenlévő mikrobiális flórával ellentétben a Brocadia anammoxidans nemzetség baktériumai képesek oxigéntől eltekinteni, sőt szén-dioxidot (üvegházhatást okozó gáz) is fogyasztanak . A tavak költséges levegőztetése ezért csökkenthető, ezáltal akár 88% -kal is csökkenthetők a kezelési költségek és a CO 2 -kibocsátás . Az új folyamatok kifejlesztése az 1990-es években végzett kutatásokon alapul, amelyek a nitrifikációs / denitrifikációs folyamatok mikrobiológiai aktivitására összpontosítanak, különös tekintettel a nitrogén hozzáférhetőségét gátló mechanizmusokra. Kiemelést érdemel a Bécsben (Nowak und Svardal, 1993; Nowak, 1996), Delftben (van Niel et al., 1993; van Loosdrecht und Jetten, 1998) és Hannoverben (Abeling, 1994; Hippen, 1999) végzett munka. itt.idézett. Ezeket a felfedezéseket Rotterdamban 2006 eleje óta alkalmazzák . Németországban az Anammox folyamatokat 2000-től kezdve alkalmazták különféle tisztítóművekben, azonban ezek még mindig csak a szennyvizek egy részének (például iszapfolyadék) kezelésére korlátozódtak. Eddig különféle rendszerek állnak rendelkezésre a piacon ehhez az alkalmazáshoz. Az elkövetkező években a teljes körű létesítményekben végzett kísérletek megsokszorozódása lehetővé teszi annak bemutatását, hogy a szennyvíztisztító telep üzemeltetésének műszaki és gazdasági követelményei mennyiben szolgálják ki. Az Anammox-eljárás valamennyi előkezelt vízre történő alkalmazására eddig csak egyetlen alkalmazás vonatkozott Ausztriában , a Strass szennyvíztisztító telepén (Val de Ziller ). Az érdeklődés itt is az oxigénellátási szükségletek csökkentésében és a CO 2 -kibocsátás elkerülésében rejlik . A kihívás ebben az esetben az anammox baktériumok szaporodásának ideális körülményeinek összehangolása (például a kezelt víz hőmérséklete, az iszap kora stb.).
Nitrifikációs / denitrifikációs (lépésenkénti átalakítását az ammónia a nitritek majd a nitrátok majd a légköri nitrogén keresztül bakteriológiai aktivitását anoxiás állapotban ) már régóta tekintik az egyetlen forrása a felszabaduló nitrogén levegőből. Az ammónium anaerob baktériumok általi oxidációjának felfedezése ezért széles következményekkel jár a nitrogén körforgásának tudományos megértése szempontjából. Az anammox folyamat új dimenziót ad az óceánok nitrogénforgalmának.