NITRIFICACIÓ DESNITRIFICACIÓ N-DN

NITRIFICACIÓ - DESNITRIFIACIÓ (N-DN): Consisteix en una separació de fraccions a 250 o 80 micres en funció de l'tipus de purí i estat fisiològic dels animals. La fracció sòlida, amb una càrrega alta de nitrogen, es gestiona a compostatge. I la fracció líquida resultant, serà dosificada a el cultiu bacterià de nitrificació-desnitrificació, el qual estarà ubicat en un bioreactor d'uns 20 dies de TRH. Aquest reactor tindrà ventilació i homogeneïtzació mecànica temporitzades i complirà els següents estadis en cada "batch" de l'procés tipus SBR ( "Sequencing Batch Reactor"):

• a. Entrada de fracció líquida: Un cop ha sortit l'efluent del "batch"              anterior s'entra la dosi que correspon de fracció líquida a tractar. La ventilació estarà parada i l'agitació d'homogeneïtzació en funcionament.

• b. Desnitrificació: Activitat microbiana anòxica que degrada la matèria orgànica utilitzant els nitrats  (NO₃^-)  generats anteriorment per la seva respiració anaeròbia. Genera N₂ (desnitrifica) que es desprèn a l'atmosfera. 

NOTA: Aquest primer estadi d'activitat microbiològica, situat en aquest punt del procés (immediatament després de l'entrada de fracció líquida a tractar), s'optimitza perquè el major consum de matèria orgànica es pugui donar en aquestes condicions anòxiques, sense aportació d'aire, i per tant, amb el mínim consum energètic. A el mateix temps, una bona activitat bacteriana dels desnitrificadors compleixen amb un alt índex de desnitrificació.

• c. Nitrificació: Activitat microbiana aeròbica que oxida l'amoni (NH₄⁺) generat a l'estadi anterior, a més del què comporta ja directament la fracció líquida de purins, a NO₃^-. Aquests bacteris no requereixen matèria orgànica, ja que són autòtrofes.

NOTA: Aquest primer estadi d'activitat microbiològica aeròbica interessa que es realitzi amb poca matèria orgànica, de manera que el consum energètic per a la degradació de la mateixa sigui el mínim. Així es potencia a l'màxim el procés de nitrificació.

• d. Decantació o sedimentació: Etapa de repòs en l'agitació d'homogeneïtzació i en l'aportació d'aire, en la qual es vol afavorir la formació de flòculs bacterians grans per a la seva sedimentació. 

• e. Purga de fangs i sortida d'efluent: Estadi en el qual, tenint separats els llots o fangs biològics de el líquid depurat, pot purgar-se el sistema dels fangs excedentaris (s'han multiplicat les poblacions bacterianes a favor de la depuració de l'efluent que es obté) i pot sortir l'efluent com sobrant de sistema decantat.

NOTA FONAMENTAL: El procés funciona amb la repetició dels estadis b, c i d dins de cada període "batch", amb una entrada de fracció líquida i una sola sortida d'efluent. La primera DN-N ve a ser l'actuació intensiva del procés microbiològic. I la segona, o tanda de repetició, es fonamenta en el refinament dels resultats i, molt important, l'acomodació del cultiu en la variabilitat dels purins d'entrada. La durada de cada període "batch" sol ser de 6 hores (4 entrades diàries de fracció líquida, en què es reparteix l'entrada diària que s'ha de tractar), però es condiciona aquesta durada a les característiques dels purins de l'explotació i , com a conseqüència, a les de la fracció líquida a tractar.
Aquesta tecnologia, ens proporciona la reducció del contingut de nitrogen orgànic i amoniacal del sistema a favor de l'emissió de nitrogen gas (N₂) a l'atmosfera (de l'50 al 70% del N total introduït a el reactor); considerant aquí una reducció mitjana de l'58% (Bonmatí et al., 2018) respecte el purí d'entrada.

Espessidor de fangs: Els fangs obtinguts de les purgues al bioreactor i en els canals de decantació solen representar volums molt elevats a gestionar, ja que són molt poc concentrats. Conseqüentment, es requereix un dipòsit per l'espessit dels fangs. El volum d'aquest dipòsit pot variar entre 34-57 m3 segons el TRH de 3 - 5 dies.

El "Sequencing Batch Reactor" o "SBR" (Aparna Dutta & Sudipta Sarkar) Es tracta de reactors d'operació discontínua que tenen una història d'uns 100 anys d'ençà que el senyor Sir Thomas Wardle va publicar les seves experiències. Arden i Lockett van publicar alguns resultats de SBR a nivell pilot. Fins que Irvine (1971) no va tornar a inventar el SBR no van tenir molt d'èxit. Des del 1971, el SBR ha estat investigat àmpliament i construïts en diferents països com Austràlia, nord d'Estats Units o el Japó. En principi, els SBR tenen l'objectiu d'eliminar la matèria orgànica. Però ara el seu ús s'ha estès i en el sistema també es poden eliminar nutrients com el fòsfor i nitrogen, aquest últim pel procés de Nitrificació-Desnitrificació. La millora en alguns sistemes de ventilació i control han permès que els SBR competeixin amb èxit amb els reactors convencionals de fangs actius amb configuracions clàssiques de reactor més sedimentador.