Для очистки сточных вод, содержащих высокие концентрации аммония и низкие – органического вещества, применяют процесс автотрофного аноксидного окисления аммония – анаммокс. Процесс обнаружен в 1990-х гг. [1] и внедрен в практику в начале XXI в. [2]. В настоящее время в мире функционирует около 10 промышленных установок. Технология на основе автотрофного удаления азота представляет собой комбинацию двух процессов: частичной нитрификации, в ходе которой половина аммония окисляется до нитрита, и собственно аноксидного окисления аммония нитритом. Общее уравнение с учетом потребности бактерий в углероде [3] выглядит как:
Молярное соотношение «аммоний/нитрит» в процессе «Анаммокс» составляет 1 : 1,32. Процесс аноксидного окисления аммония осуществляется специфической группой недавно обнаруженных бактерий, относящихся к группе Planctomycetes, отличающихся рядом уникальных биохимических и морфологических особенностей, а также чрезвычайно медленным ростом.
Технология «Анаммокс» является энергоэффективной, позволяя экономить 2,2 кВтч/ кг удаленного N (что эквивалентно экономии 3,8 руб./кг удаленного N). Экономическая привлекательность использования технологии «Анаммокс» очевидна при очистке стоков с высокими концентрациями аммонийного азота и низким содержанием легкоразлагаемого органического вещества: например, возвратные потоки от сооружений обработки осадков сточных вод, подвергшихся метановому сбраживанию, стоки полигонов и свалок, сточных вод предприятий по производству азотных удобрений. При очистке подобных стоков с использованием технологии нитрификации-денитрификации для эффективного процесса восстановления нитратов необходимо добавление внешнего источника углерода, например метанола, как это принято за рубежом. Для сооружений биологической очистки, не рассчитанных на удаление соединений азота, поступление возвратного потока, содержащего аммоний, равносильно прямому сбросу его в водный объект. При реконструкции сооружений под технологии биологического удаления азота и фосфора это приводит к увеличению требуемых объемов аэротенков и к существенному повышению энергопотребления в процессе очистки воды. Экономия при внедрении технологии частичной нитрификации до нитрита и аноксидного окисления аммония составит 24,5 руб./кг удаленного азота по сравнению с технологией нитрификации-денитрификации с добавлением метанола и 19,35 руб/кг N по сравнению с существующей ситуацией.