Conceptul de nitrificare nu face parte din dicționarul Academiei Regale Spaniole (RAE). Termenul este totuși utilizat în domeniul chimiei pentru a se referi la dezvoltarea aerobă a nitraților pornind de la substanțe organice.
Nitrificarea face parte din așa-numitul ciclu de azot, care constă din mai multe etape. Procesul începe atunci când descompunerea materiei organice determină ca elementele complexe precum aminoacizii și proteinele să se degradeze prin acțiunea ciupercilor și bacteriilor.
Diferite microorganisme sunt responsabile de metabolizarea acestor compuși simpli, eliberând excesul de azot sub formă de amoniac. În acest fel, așa-numita amonificare implică faptul că azotul care se găsește ca grupări amino sau imino în materia vie este transformat în amoniac.
Următorul pas este nitrificarea. În acest caz, există microorganisme care oxidează amoniacul, generând energie pe care o folosesc. Oxidarea amoniacului produce nitriți, care sunt de asemenea oxidati pentru a crea nitrați.
Prin urmare, se poate spune că nitrificarea se realizează în două faze: nitritarea anumitor bacterii se dezvoltă în nitrit din amoniac sau ion de amoniu, iar nitrarea altor bacterii se obține nitrat la nitrit.
În cele din urmă, nitratul și ionul de amoniu sunt absorbite de plante prin rădăcinile lor. La animalele se hrănesc cu plante sau alte animale, obținute la rândul său, necesarul de azot aruncat și ionul de amoniu sub formă de acid uric, uree sau amoniac pe specii. Acești compuși ajung în apă sau pe uscat.
În acest cadru, trebuie să vorbim și despre procesul pe care îl implică denitrificarea după nitrificare, care are ca scop eliminarea azotului rezidual. De-a lungul acestui proces microbiologic, putem observa: nitrificarea (bacteriile autotrofe oxidează amoniul la nitrat cu carbon anorganic și oxigen) și denitrificarea (bacteriile heterotrofe reduc nitratul la gazul molecular cu azot, fără oxigen, dar cu carbon organic).
Azotul molecular menționat la paragraful anterior este un gaz inert, care se găsește în atmosferă în cantități mari. Bacteriile autotrofe, pe de altă parte, folosesc o sursă anorganică pentru a obține carbonul de care au nevoie pentru a crește (de exemplu, bicarbonat sau dioxid de carbon). Bacteriile heterotrofe, pe de altă parte, folosesc compuși organici pentru dezvoltarea lor.
Să vedem mai jos aspectele în care procesul de nitrificare-denitrificare afectează:
* elimină materia organică;
* Dacă nu este operat corect, are potențialul de a afecta volatilizarea amoniacului;
* reduce formarea de mirosuri neplăcute;
* modifică atât alcalinitatea, cât și pH-ul.
În ceea ce privește avantajele sale:
* elimină azotul;
* reduce emisiile de gaze cu efect de seră;
* elimină materia organică fără a fi nevoie de furnizarea de oxigen;
* purifică aerul.
Printre dezavantajele sale, găsim următoarele:
* face imposibilă închiderea ciclului de azot, lucru care nu se întâmplă cu procesele de recuperare;
* necesită o investiție economică relativ mare, în funcție de cantitatea de echipamente utilizate;
* având în vedere numărul mare de variabile care intervin în procesul de nitrificare-denitrificare, este necesar un control constant și exhaustiv al unor aspecte precum încărcările aplicate, compoziția reziduurilor, temperatura și populațiile bacteriene;
* este sensibil la inhibitori și toxine, dintre care trebuie să includem substratul în sine care apare în timpul nitrificării;
* este produs un nămol care trebuie gestionat;
*nu este posibilă întreruperea în timpul procesului;
* fiecare gunoi de grajd trebuie să furnizeze o cantitate suficientă de carbon organic și anorganic.