Denitrificatie

Recent hebben we een artikel over nitraat geplaatst. Nitraat is de laatste stap in het nitrificatieproces, dat onderdeel uitmaakt van de (aerobe) stikstofkringloop, het belangrijkste biologische proces in uw vijver. In het betreffende artikel wordt uitgelegd hoe nitraat in de vijver ontstaat en wat we moeten doen om de hoeveelheid onder de 50 milligram per liter te houden. Naast de in dit artikel genoemde drie mogelijkheden (water verversen, planten en nitraathars) is er nog een vierde mogelijkheid om van je nitraat af te komen. Dit betreft denitrificatie.

Wat is het?

Bij denitrificatie zetten anaerobe bacteriën nitraat om in stikstofgas. Anaeroob geeft aan dat dit proces zich alleen onder zuurstofloze omstandigheden kan voltrekken. Het gevormde stikstofgas kan als het ware uitwasemen (met een proces dat diffusie heet) uit de vijver. Zo raakt u dus daadwerkelijk nitraat (via stikstofgas) kwijt.

4 NO3- + 5 C + 4 H+ <-->2 N2 + 2 H2O + 5 CO2
Nitraat + Koolstof + Waterstof vormen Stikstofgas + Water + Kooldioxide

Zuurstofloos?

Nu zult u zeggen dat we juist geen zones met zuurstofloze omstandigheden in de vijver willen hebben, en daar heeft u groot gelijk in. Op dit soort plekken zijn vaak rottingsprocessen aan de gang die alle zuurstof uit de omgeving verbruiken en die een broedplaats zijn voor de ontwikkeling van schadelijke bacteriën. Dat moeten we dus vermijden. Toch is er nog een andere plek waar zuurstofloze zones ontstaan, weliswaar op microniveau, maar toch.

Biofilm

In het artikel over het nitrificatieproces hebben we gezien dat onze biologische filters dragermateriaal nodig hebben om een zo groot mogelijke oppervlakte te creëren voor de aangroei van bacteriën die ammonia via nitriet omzetten in nitraat. Deze kolonie bacteriën hecht zich aan het dragermateriaal en vormt een biofilm. Dit is een vettige laag, die je ook voelt als je de afvoerleiding van de gootsteen zou doorzagen en met je vinger aan de binnenkant van de gebruikte pijp voelt.

Zuurstofloze zone

Als je nu bedenkt dat de nitrificerende bacteriën heel veel zuurstof gebruiken voor die omzetting, dan kunt u zich wellicht voorstellen dat naarmate je dieper in de biofilm doordringt, er steeds minder zuurstof aanwezig zal zijn. Bij een voldoende dikke biofilm zal er rond het dragermateriaal, diep in de biofilm, dus een zuurstofloze zone kunnen ontstaan. In die zone kunnen zich bacteriën ontwikkelen die voor denitrificatie zorgen.

Voorwaarden

Denitrificatie zal dus alleen plaatsvinden als de biofilm voldoende dik is. Er wordt vaak gezegd dat een biologisch filter qua aanhechtingsoppervlakte niet groot genoeg kan zijn. Als je denitrificatie nastreeft is dat dus niet waar. Immers, als je veel oppervlakte hebt, zal de biofilm dunner zijn. De hoeveelheid nitrificerende bacteriën zal niet groter worden door een groter oppervlak, maar meer verspreid zitten over de beschikbare ruimte. De hoeveelheid nitrificerende bacteriën is immers afhankelijk van het voedselaanbod en niet van de grootte van de filter.

Gevaar

Denitrificatie is niet iets om na te streven voor de beginnende hobbyist. Je zult immers moeten “spelen” met je hoeveelheid filtermateriaal. Er moet voldoende ruimte moet zijn om nitrificerende bacteriën hun werk te laten doen (ammonia en nitriet verwijderen), maar tegelijkertijd moet dat nèt voldoende zijn om een zo dik mogelijke biofilm te vormen, zodra denitrificatie een kans krijgt. Heb je teveel dragermateriaal dan krijg je geen denitrificatie, heb je te weinig, dan ontstaat het gevaar van een ammoniak- en/of een nitrietpiek.

Auteur: Joop van Tol (www.koitoday.nl)