Simultaneous nitrification–denitrification
ಏಕಕಾಲಿಕ ನೈಟ್ರಿಫಿಕೇಷನ್-ಡೀನೈಟ್ರಿಫಿಕೇಷನ್ (ಎಸ್. ಎನ್. ಡಿ. ಎನ್) ಒಂದು ತ್ಯಾಜ್ಯನೀರಿನ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಏಕಕಾಲಿಕ ನೈಟ್ರಿಫಿಕೇಷನ್-ಡೀನೈಟ್ರಿಫಿಕೇಷನ್ ಎಂದರೆ ಅಮೋನಿಯಂ ಅಯಾನ್ ಅನ್ನು ಒಂದೇ ಜೈವಿಕ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ನಲ್ಲಿ ಸಾರಜನಕ ಅನಿಲವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದು. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಫ್ಲೋಕ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಚಲನಶಾಸ್ತ್ರ, ಸುಲಭವಾಗಿ ಜೈವಿಕ ವಿಘಟನೀಯ ರಾಸಾಯನಿಕ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಬೇಡಿಕೆಯ ಸಾಮೂಹಿಕ ಲೋಡ್, ಆರ್. ಬಿ. ಸಿ. ಓ. ಡಿ, ಮತ್ತು ಕರಗಿದ ಆಮ್ಲಜನಕ, ಡಿ. ಓ, ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರದ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ. ಎರಡು ಹಂತದ ಪರಿವರ್ತನೆಗೆ ಕಾರಣವಾದ ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು ಆಟೋಟ್ರೊಫಿಕ್ ಜೀವಿಗಳು, ನೈಟ್ರೋಸೊಮೊನಸ್ ಮತ್ತು ನೈಟ್ರೋಬ್ಯಾಕ್ಟರ್ ಮತ್ತು ಅನೇಕ ವಿಭಿನ್ನ ಹೆಟೆರೊಟ್ರೊಫ್ಗಳಾಗಿವೆ. ಮೊದಲನೆಯದು ಅಮೋನಿಯಾದ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣದಿಂದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ, CO2 ನಿಂದ ಇಂಗಾಲವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ವೀಕಾರಕವಾಗಿ ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಅವುಗಳ ಇಂಗಾಲದ ಮೂಲದಿಂದಾಗಿ ಅವುಗಳನ್ನು ಆಟೋಟ್ರೋಫಿಕ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಏರೋಬಿಕ್ ಪರಿಸರದಿಂದಾಗಿ ಏರೋಬ್ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಟೆರೊಟ್ರೊಫಿಕ್ ಜೀವಿಗಳು ನೈಟ್ರೇಟ್, NO3−, ನೈಟ್ರೋಜನ್ ಅನಿಲ, N2 ಆಗಿ ನಿರ್ಜಲೀಕರಣಗೊಳ್ಳಲು ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆಯಾಗಲು ಕಾರಣವಾಗಿವೆ. ಅವು ಸಂಕೀರ್ಣ ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಿಂದ ಇಂಗಾಲವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ, ಕಡಿಮೆ ಕರಗಿದ ಆಮ್ಲಜನಕಕ್ಕಿಂತ ಶೂನ್ಯ ಕರಗಿದ ಆಮ್ಲಜನಕಕ್ಕೆ ಆದ್ಯತೆ ನೀಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ವೀಕಾರಕವಾಗಿ ನೈಟ್ರೇಟ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ವಿನ್ಯಾಸ ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯ ವಿನ್ಯಾಸವು ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ಜಲಾನಯನ ಪ್ರದೇಶಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆಃ ಒಂದು ಆಟೋಟ್ರೊಫಿಕ್ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾವನ್ನು ಪೂರೈಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎರಡನೆಯದು ಹೆಟೆರೋಟ್ರೊಫಿಕ್ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾವನ್ನು ಪೂರೈಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಎಸ್. ಎನ್. ಡಿ. ಎನ್. ಡಿ. ಓ. ನ ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾದ ನಿಯಂತ್ರಣದೊಂದಿಗೆ ಒಂದೇ ಜಲಾನಯನ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಎರಡಕ್ಕೂ ಸ್ಥಳಾವಕಾಶ ನೀಡುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಎರಡು ಸಾಮಾನ್ಯ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಒಂದು, ಜಲಾನಯನ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಸೇರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಇಳಿಜಾರನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವುದು. O2 ಇಂಜೆಕ್ಷನ್ ಬಿಂದುವಿನ ಬಳಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಡಿ. ಓ. ಸಾಂದ್ರತೆಯು ನೈಟ್ರಿಫಿಕೇಷನ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಕ್ಕೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಆಮ್ಲಜನಕವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ವೀಕಾರಕವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಖಾಲಿಯಾಗಿದೆ. ಸ್ಥಳೀಯ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಡಿ. ಓ ಮಟ್ಟವು ಇಂಜೆಕ್ಷನ್ ಬಿಂದುವಿನಿಂದ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಅಂತರದೊಂದಿಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಕಡಿಮೆ ಡಿಒ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ, ಹೆಟೆರೊಟ್ರೊಫಿಕ್ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು ಸಾರಜನಕವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವುದನ್ನು ಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ. ಮೌಖಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಇಂದು ಆಚರಣೆಯಲ್ಲಿರುವ ಈ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸುವ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿದೆ. ಇನ್ನೊಂದು ವಿಧಾನವೆಂದರೆ ಬಯೋ ಫ್ಲೋಕ್ನೊಳಗೆ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದು. ನೈಟ್ರಿಫಿಕೇಷನ್ ಸಂಭವಿಸುವ ಫ್ಲೋಕ್ನ ಹೊರಗಿನ ಉಂಗುರಗಳಲ್ಲಿ ಡಿ. ಓ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ ಆದರೆ ಡೆನೈಟ್ರಿಫಿಕೇಷನ್ ಸಂಭವಿಸುವ ಫ್ಲೋಕ್ನ ಒಳಗಿನ ಉಂಗುರಗಳಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಈ ವಿಧಾನವು ಫ್ಲೋಕ್ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ; ಆದಾಗ್ಯೂ ಫ್ಲೋಕ್ಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವುದು ಚೆನ್ನಾಗಿ ಅರ್ಥವಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಇದು ಅಧ್ಯಯನದ ಸಕ್ರಿಯ ಕ್ಷೇತ್ರವಾಗಿದೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಜಲಾನಯನ ವಿನ್ಯಾಸಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಎಸ್. ಎನ್. ಡಿ. ಎನ್. ನಿಧಾನಗತಿಯ ಅಮೋನಿಯಾ ಮತ್ತು ನೈಟ್ರೇಟ್ ಬಳಕೆಯ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಒಟ್ಟು ಜೀವರಾಶಿಯ ಒಂದು ಭಾಗ ಮಾತ್ರ ನೈಟ್ರಿಫಿಕೇಷನ್ ಅಥವಾ ಡೀನೈಟ್ರಿಫಿಕೇಷನ್ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಭಾಗವಹಿಸುತ್ತಿದೆ. ಭಾಗಶಃ ಸಕ್ರಿಯ ಜೀವರಾಶಿಯಿಂದಾಗಿ ಎಸ್. ಎನ್. ಡಿ. ಎನ್. ಮಿತಿಯು ಹೊಸ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ ಮತ್ತು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ವಿನ್ಯಾಸಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಶೋಧನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ. ಹರಳಿನ ಗಂಧಕದಿಂದ ತುಂಬಿದ ಸಿಲಿಯೇಟೆಡ್ ಕಾಲಮ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಲಗತ್ತಿಸಲಾದ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಹುವಾಂಗ್ ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ಅಮೋನಿಯಾವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವಿಕೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಿದರು, ಅಲ್ಲಿ ನಿರ್ಜಲೀಕರಣಗೊಳಿಸುವ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು ಸಲ್ಫರ್ ಅನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ದಾನಿಯಾಗಿ ಮತ್ತು ನೈಟ್ರೇಟ್ ಅನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ವೀಕಾರಿಯಾಗಿ ಬಳಸಿದವು. ಅನಾಮಾಕ್ಸ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಆಟೋಟ್ರೊಫಿಕ್ ಡಿನಿಟ್ರಿಫೈಯಿಂಗ್ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಮೂಲಕ ಮತ್ತೊಂದು ಸುಸ್ಥಾಪಿತ ಮಾರ್ಗವಾಗಿದೆ. ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಮೋನಿಯಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ತ್ಯಾಜ್ಯನೀರಿಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಹ್ವಾಂಗ್, ವೈ., ಕಿಮ್, ಸಿ., ಚೂ, ಐ. "ಗ್ರ್ಯಾನ್ಯುಲರ್ ಸಲ್ಫರ್ನೊಂದಿಗೆ ಪ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಲಾದ ಸಿಲಿಯೇಟೆಡ್ ಕಾಲಮ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಒಂದೇ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ನಲ್ಲಿ ಏಕಕಾಲಿಕ ನೈಟ್ರಿಫಿಕೇಷನ್/ಡಿನಿಟ್ರಿಫಿಕೇಷನ್". ಕೆನಡಾದ ನೀರಿನ ಗುಣಮಟ್ಟ ಸಂಶೋಧನಾ ಜರ್ನಲ್. 40: 91-96,2005 ನೀಲ್ಸನ್, ಪಿ. ಎಚ್., ಥಾಂಪ್ಸನ್, ಟಿ. ಆರ್. & ನೀಲ್ಸನ್, ಜೆ. ಎಲ್. "ಸಕ್ರಿಯ ಕೆಸರಿನ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಸಂಯೋಜನೆ-ಫ್ಲೋಕ್ ಮತ್ತು ಕೆಸರು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗೆ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆ". ಜಲ ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ, 49:51-58,2004. ಟ್ಚೋಬಾನೋಗ್ಲಸ್, ಜಿ., ಬರ್ಟನ್, ಎಫ್. & ಸ್ಟೆನ್ಸೆಲ್, ಎಚ್. ವೇಸ್ಟ್ ವಾಟರ್ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್. 4 ನೇ ಆವೃತ್ತಿ. ಮೆಕ್ ಗ್ರಾ ಹಿಲ್, ಇಂಕ್. ನ್ಯೂಯಾರ್ಕ್, 2003. ನೈಟ್ರೋಜನ್ ಸೈಕಲ್ ನೀರಿನ ಸಂಸ್ಕರಣೆ