系から出ていく窒素

動画は下水処理の側から窒素を追います。水の中の窒素はアンモニア性・亜硝酸性・硝酸性と、菌の体や溶けた化合物としての有機性窒素に分けられ、その合計が全窒素。有機性窒素とアンモニアの和をTKN（全ケルダール窒素）と呼ぶと整理し、有機性窒素の一部は生物処理では取れないとも述べます。

尿素のような有機性窒素は水中ですぐ加水分解してアンモニアになる——ここに菌は要らない、と言います。pH6〜9の水ではほとんどがアンモニウムイオンの側にいる。そこから独立栄養の硝化菌が亜硝酸、硝酸へと変え、アンモニア2 mg/L未満・亜硝酸0.5 mg/L未満が硝化の回っている目安に挙がります。

硝化は酸素を大量に使う反応だと強調します。BODを1ポンド減らすのに要る酸素が1.2ポンドなのに対し、アンモニア1ポンドを硝酸まで酸化するには4.6ポンドが要る（硝化に要る酸素）。硝化菌は増えるのが遅く、水温が低いほど、酸素が薄いほど働きは鈍り、まったく無ければ止まると述べます。

硝酸のままでは窒素はまだ系の中にいる、というのがこの動画の要点です。出口は酸素が尽きた場所——溶存酸素が無く硝酸だけがある場所で、そこでは従属栄養の菌が硝酸から酸素を剥がして窒素ガスにする。ガスは泡になって大気へ抜けます。菌の餌になる有機物が要る点も添えます。

最後は不調の読み方です。曝気しすぎると無酸素の場所ができず、硝酸が出口を失って増える。逆に入ってくる有機物が少なすぎても脱窒は進みません。沈殿池の底で起きた場合は、窒素の泡で汚泥が浮き上がってしまう。どこでどれだけ気体に変えたかが、残る硝酸の量を決めるという話です。