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Denitrifikation - tuna - 15.11.2014
Da gerade in mehreren parallelen Threads das Thema "Denitrifikation" aufkam und ein paar Dinge durcheinandergeraten sind, eine kleine Zusammenfassung hierzu:
Bei der Nitrifikation wird ja das Ammonium, das die Fische ins Wasser abgeben durch zwei Bakteriengruppen zu dem Endprodukt NO3- umgesetzt, bzw. aufoxidiert.
In jedem biologischen System gibt es zusätzlich immer noch Bakteriengruppen, die zur Denitrifikation fähig sind. Im "Normalzustand", d.h. im aeroben Milieu veratmen diese Bakterien organisches Substrat zu CO2 und Wasser. Wird das Milieu aber anaerob, also fehlt der Sauerstoff, können diese Bakterien umschalten von der Sauerstoff-Atmung auf die Nitrat-Atmung. Dabei wird das Nitrat-Ion (NO3-) zusammen mit Wasserstoff-Ionen umgewandelt zu elementarem Stickstoff N2 und Wasser. Die Summenformel hierfür:
2NO3- + 2H+ + 10[H] = N2 + 6H2O
Der Stickstoff entweicht dabei als Gas in die Raumluft und wird so aus dem System entfernt. In stark belasteten Anlagen sieht man den Stickstoff dann regelrecht als Gasblasen aufsteigen! Bei der Umwandlung steigt der pH-Wert grundsätzlich an, da ja die H+ Ionen verbraucht werden. Weil der Energiegewinn für die Bakterien bei der Nitrat-Atmung um 10% geringer ist, als bei der Sauerstoff-Atmung, werden die Bakterien im aeroben Milieu immer die Sauerstoff-Atmung bevorzugen. Erst wenn der Sauerstoff fehlt, schalten die Bakterien auf das Ersatzprogramm "Nitrat-Atmung" um.
Ein anaerobes Milieu entsteht in biologischen Systemen allerdings sehr schnell. Da reicht bereits eine Schlammschicht von 1-2 cm völlig aus! Schon einige Millimeter unter der Grenzschicht Schlamm/Wasser können die ersten anaeroben Prozesse ablaufen.
Im Normalfall kommt es zu keiner Rückreaktion von Nitrat zu Ammonium/NH3, wie im anderen Thread befürchtet wurde. Da muss das Bakteriensystem schon massiv gestört werden, damit diese Rückreaktion abläuft.
Gruss
tuna