脱窒
脱窒とは、硝酸塩(NO3-)が嫌気性微生物によって段階的に亜硝酸塩、一酸化窒素、亜酸化窒素、そして最終的に窒素ガス(N2)に還元されるプロセスです。窒素ガスは大気中に放出され、養殖システムから窒素を恒久的に除去します。これは、酸素が存在せず、炭素源(しばしばメタノール、酢酸、または内部溶存COD)が利用可能な場合に、硝酸塩を電子受容体として利用する通性嫌気性従属栄養細菌によって行われます。脱窒は閉鎖循環式養殖システム(RAS)における硝化の不可欠な補完であり、これがないと硝酸塩が数百mg/Lまで蓄積し、魚のパフォーマンスを低下させます。サケ科魚類の場合、一般的な設計目標では硝酸塩を100〜150 mg/L未満に保ちます。このプロセスは、滞留時間と酸化還元電位が厳密に制御された専用の嫌気性リアクターで行われます。不完全な還元は温室効果ガスであるN2Oを漏出させるためです。池システムでは、脱窒は嫌気性堆積物中で自然に発生し、適切に管理された池が窒素バランスを保つ理由の一つです。RASの運用者にとって、脱窒段階を追加することは、単に水を循環させるシステムから、真に窒素循環を閉鎖するシステムへと変換し、換水量と排出量の両方を削減します。これは、バイオフィルターの設計、アルカリ度回復(このプロセスは炭酸塩を部分的に再生します)、および炭素添加の規律と連携します。