Важнейшим фактором поддержания чистоты природных вод является недопущение попадания в них загрязнителей из вод сточных, которые могут составлять до 50% и более от расхода рек-водоприемников. Одним из экологически опасных загрязнителей является азот, как правило, в форме аммония, высокие концентрации которого вызывают цветение и эвтрофикацию водоемов. Традиционные технологии удаления азота из стоков, основанные на процессах нитри-денитрификации, при недостатке органического вещества оказываются неэффективными. Самой новой по времени разработки и внедрения и самой экономически эффективной технологией удаления азота является блок технологий типа «Анаммокс», т.е. основанных на процессе окисления аммония нитритом в бескислородных условиях с участием специальных бактерий «Анаммокс».
Данная технология сочетает в себе два подпроцесса:
1) частичную нитрификацию – окисление 50% аммония до нитрита;
2) окисление аммония нитритом до газообразного азота.
По сравнению с традиционными вариантами биологического удаления азота, в процессе «Анаммокс» потребность в органическом веществе исчезает, потребность в кислороде снижается на 60%, что приводит к значительному выигрышу в энергопотреблении; прирост ила падает на 90%, и, как следствие, значительно сокращаются затраты на переработку и утилизацию осадка сточных вод. В итоге стоимость удаления азота снижается в 2–3 раза. Технологии с использованием процесса «Анаммокс» оказывают значительно меньший парниковый эффект из-за снижения образования углекислоты (6–10 раз). Реакторы для удаления азота по технологии «Анаммокс» более компактны и занимают место в два раза меньшее, чем работающие по традиционному процессу нитри-денитрификации. По этой технологии за рубежом работает более 100 предприятий. В России данная технология не применяется.
В результате кропотливой работы и многочисленных исследований специалистами Инженерно-технологического центра АО «Мосводоканал» были разработаны две технологии окисления аммония в бескислородных условиях, для разных условий: двухреакторная – для низких температур (10–25°С), и однореакторная, работающая при температурах 30–37°С. Технологии предназначены для обработки холодных или горячих фильтратов сброженного осадка, соответственно, а также различаются по организации технологического процесса, удельной мощности по удалению азота, микробам, которые проводят целевой процесс «Анаммокс» (табл.).