De micro-organismen gebruiken het aanwezige organische materiaal (suikers, eiwitten, vetten …) voor hun groei. Door de aangroei van de biomassa is er een vermindering van de CZV en BZV (of vuilvracht) van het afvalwater.
De verwijdering van de stikstof (N) is heel wat complexer. Dit element komt in het afvalwater voor onder verschillende vormen o.a. organische verbindingen, ammonium, nitriet en nitraat.
De som van de organische-N en de ammonium-N bepaald volgens de Kjeldahl-methode is de Kjeldahl-N. Dit is een belangrijke parameter voor het karakteriseren van het afvalwater, de lozingsnormen voor bedrijfsafvalwater en voor de dimensionering van zuiveringssystemen voor bedrijfsafvalwater.
De verschillende processen die tussenkomen bij de stikstofverwijdering worden in volgend schema weergegeven:
- Mineralisatie: micro-organismen zetten organische-N om in ammonium in een zuurstofarme omgeving.
- Nitrificatie: ammonium wordt omgezet in nitriet en daarna in nitraat in aanwezigheid van zuurstof.
- Denitrificatie: nitraat wordt omgezet in stikstofgas in afwezigheid van luchtzuurstof. Het gevormde stikstofgas verlaat het systeem naar de lucht. Stikstofgas is een natuurlijk bestanddeel van lucht en is niet schadelijk.
- Immobilisatie: micro-organismen voeden zich met ammonium-N en nitraat-N en houden dit het als het ware vast in het slib.
De verschillende processen die tussenkomen bij de stikstofverwijdering
Uit dit schema blijkt dat bij enkele van deze processen de aanwezigheid van zuurstof essentieel is en bij andere net niet.