تحويل النيتروجين العضوي ونيتروجين الأمونيا

دعونا نتحدث عن تحويل النيتروجين العضوي والنيتروجين الأمونيا اليوم هذا جزء مهم جدا من معالجة مياه الصرف الصحيوفهمها مفيد جدا لحل مشاكل جودة المياه.

أولاً، دعونا نتحدث عن النيتروجين العضوي ونيتروجين الأمونيا. النيتروجين العضوي يشير إلى المواد التي تحتوي على النيتروجين والتي ترتبط بعناصر الكربون، مثل البروتينات الشائعة،الأحماض الأمينية، الأميدات، واليوريا في الحياة اليومية، والتي تنتمي كلها إلى النيتروجين العضوي.وهناك ظل النيتروجين العضوي في مياه الصرف الصحي المنزلية التي ننفذها ومياه الصرف الصحي الناتجة عن الإنتاج الصناعيالأمونيا النيتروجين يشير إلى النيتروجين الموجود في شكل الأمونيا (NH3) أو أيونات الأمونيا (NH 4 +). في الأجسام المائية الطبيعية مثل الأنهار والبحيرات ،ومختلف مراحل معالجة محطات معالجة مياه الصرف الصحي، يمكن العثور على آثار من النيتروجين الأمونيا.

دعونا نتحدث عن كيفية تحويل النيتروجين العضوي إلى النيتروجين الأمونيا، والتي تسمى الأمونية.مثل البكتيريا والفطريات، والتي هي القوة الرئيسية لتحويل الأمونية. يمكن تقسيم عملية تحويل الأمونية بأكملها إلى خطوتين.الخطوة الأولى هي تحلل المركبات العضوية المعقدة التي تحتوي على النيتروجين مثل البروتينات والأحماض النووية إلى مركبات أبسط تحتوي على النيتروجين مثل الببتيدات، الأحماض الأمينية ، والسكريات الأمينية تحت تأثير مختلف الإنزيمات التي تفرزها الكائنات الحية الدقيقة. على سبيل المثال ، يتم تقسيم البروتينات إلى أحماض أمينية فردية تحت تأثير البروتيزات.في الخطوة الثانية، تخضع هذه المركبات البسيطة التي تحتوي على النيتروجين إلى إزالة الأسمية وتتحول إلى الأمونيا (NH3). في هذه الخطوة، تقوم الأحماض الأمينية بإزالة مجموعاتها الأمينية، والتي تتحول إلى الأمونيا،بينما تنتج أيضا مواد أخرى مثل الأحماض العضوية، الكحولات، وهلم جرا. علاوة على ذلك، يمكن أن يحدث التحول في كل من البيئات الهوائية والهوائية.يمكن أن تحدث تفاعلات الأمونيا في الخزانات اللاهوائية لمحطات معالجة مياه الصرف الصحي وأنابيب مياه الصرف الصحيخذ شبكة أنابيب الصرف الصحي كمثال. عندما تتدفق مياه الصرف الصحي عبر الأنابيب، يتم تفكيك النيتروجين العضوي ببطء من قبل الكائنات الحية الدقيقة وتحويله إلى النيتروجين الأمونيا. لذلك،في بعض الأحيان قد تجد أن تركيز النيتروجين الأمونيا يزيد كما تبقى مياه الصرف الصحي في شبكة الأنابيب لفترة طويلة.

ما فائدة تحويل النيتروجين العضوي إلى النيتروجين الأمونيا؟يتم إزالة النيتروجين الأمونيا بسهولة أكبر عن طريق عمليات المعالجة اللاحقة من النيتروجين العضويمن خلال التحول إلى الأمونية، يتم تحويل النيتروجين العضوي المعقد إلى النيتروجين الأمونيا بسيط نسبيا، وهو ما يعادل بدء بداية جيدة لعمل المعالجة اللاحقة.في عملية معالجة الوحل النشط في محطات معالجة مياه الصرف الصحييمكن للميكروبات استخدام النيتروجين الأمونيا كمصدر للنيتروجين لتوليف المواد اللازمة لنموها الخاص وتحويل النيتروجين الأمونيا إلى مواد أخرى غير ضارة.وبالتالي تحقيق هدف تنقية مياه الصرف الصحيإذا لم يتم تحويل النيتروجين العضوي أولاً إلى النيتروجين الأمونيا ودخول مباشرة في عملية المعالجة اللاحقة،سيكون الأمر أكثر إزعاجاً وسوف يقلل تأثير العلاج كثيراًوعلاوة على ذلك، فإن الأمونية هي أيضا حلقة مهمة في دورة النيتروجين في النظم الإيكولوجية الطبيعية.النيتروجين العضوي في بقايا الحيوانات والنباتات يتم تحويله إلى النيتروجين الأمونيا من خلال الأمونية، والتي يمكن بعد ذلك أن يتم امتصاصها واستخدامها من قبل النباتات للعودة إلى أنشطة الحياة، وضمان دورة وتوازن عناصر النيتروجين في النظام الإيكولوجي.لا يمكن إعادة استخدام عنصر النيتروجين في المخلفات الحيوانية والنباتية، والنظام البيئي سيكون في فوضى.

ومع ذلك ، فإن عملية تحويل النيتروجين العضوي إلى النيتروجين الأمونيا تتأثر أيضًا بعدة عوامل. درجة الحرارة هي عامل رئيسي. بشكل عام ،درجة الحرارة المناسبة لتحويل الميكروبات إلى آمونية تتراوح بين 25 و 35 درجة مئويةإذا كانت درجة الحرارة منخفضة جدا، فإن نشاط الكائنات الحية الدقيقة سوف ينخفض ومعدل تفاعل الأمونية سوف تبطئ أيضا. تماما مثل في فصل الشتاء،قد لا يكون تأثير معالجة مياه الصرف الصحي جيدًا مثل الصيفإذا كانت درجة الحرارة مرتفعة جداً وتتجاوز النطاق الذي يمكن أن تتحمله الكائنات الحية الدقيقة ، فقد تصبح الكائنات الحية الدقيقة غير نشطة ، ولا يمكن أن تمضي في عملية التجميع بشكل طبيعي.قيمة الـ pH مهمة أيضاًمعظم الكائنات الحية الدقيقة المشاركة في الأمونيفيكيشن تفضل العيش في بيئات محايدة إلى قاعية ضعيفة، مع قيم الحموضة بين 7-8، إذا كانت البيئة حمضية أو قاعية للغاية،سيتأثر نمو وتمثيل الكائنات الدقيقة، وفعالية تحويل النيتروجين الأمونيا لن تكون عالية بطبيعة الحال. بالإضافة إلى ذلك، لا يمكن تجاهل توازن العناصر الغذائية. عندما تخضع الكائنات الحية الدقيقة لأمونيفيكيشن،إلى جانب النيتروجين العضوي كمصدر للنيتروجين، فإنها تحتاج أيضا لمواد مغذية أخرى مثل مصادر الكربون والفوسفور. إذا كان هناك مصدر الكربون غير كاف في مياه الصرف الصحي،الكائنات الحية الدقيقة لن يكون لديها طاقة كافية لتنفيذ تفاعل الأمونيةعلى سبيل المثال، في بعض مياه الصرف الصناعي، محتوى النيتروجين العضوي مرتفع جدا، ولكن مصدر الكربون نادر.من الضروري إضافة مصادر كربونية إضافية مثل الميثانول والجلوكوز لضمان التقدم السلس في التحول إلى أمون.

فهم تحويل النيتروجين العضوي ونيتروجين الأمونيا له أهمية كبيرة لمعالجة مياه الصرف الصحي وحماية البيئة.يمكن للموظفين تحسين عمليات المعالجة على أساس مبدأ التحويل هذا، تحسين كفاءة معالجة مياه الصرف الصحي، وجعل المياه المفروضة نظيفة، والحد من التلوث البيئي.كما يمكننا المساهمة في حماية الموارد المائية عن طريق تصريف مياه الصرف الصحي بشكل صحيح وتقليل إنتاج الملوثات التي تحتوي على النيتروجين.