Karbonkilder for denitrifikasjon
Suksessen til resirkulerende akvarium- og avfallshåndteringssystemer avhenger delvis av deres evne til å konvertere metabolsk fisk avfall. Nitrogenholdig fisk avfall i disse systemene elimineres gjennom nitrifierende og denitrifiserende biologiske filtre. Selv om nitrifierende filtre er relativt enkle å håndtere, er den biologiske balansen i denitrifiserende filtre langt mer delikat. Gennom prosessen med denitrifikasjon, reduseres nitritt (NO2-) og nitrat (NO3-) til elementær nitrogen (N2). Prosessen drives av anaerobe mikroorganismer, som krever donorer fra enten organiske eller uorganiske kilder. Både etanol og metanol kan brukes som kilder for denitrifikasjonsprosessen.
Denitrifiserere
Denitrifiserere er fakultative anaerober som bruker nitrat som en slutt elektronakseptor i oksygenfattige miljøer. Heterotrofe denitrifiserere, som bruker organiske karbonforbindelser som en kilde til elektroner, er de mest vanlig funne denitrifiserere i naturen. I miljøer som er lave i oppløst karbon, bruker autotrofe denitrifiserere andre materialer, som metanol og etanol som deres elektronkilde.
Metanol
Metanol var originalt det første valget som en karbonforsterkingskilde for å fjerne nitrogen, med 2,0 til 2,5 deler metanol nødvendig for hver del nitrat som ble denitrifisert. Når det gjelder kjemisk kostnad per mengde nitrogen fjernet, var metan initialt det billigste valget, og var det mest brukte karbondonoren for denitrifikasjon av avløpsanlegg. Metanol resulterer også i lav biomasseavling, så mer metanol ble brukt for å redusere nitratet enn for å produsere biomasse. Etanol, på grunn av en rekke viktige kriterier, overhaler stadig metanol som et substitutt for karbon.
Etanol
Metanol har typisk blitt lagt til denitrifiserende filtre som en alternativ karbonkilde. Etanol, som også brukes for denitrifikasjon av avløpsvann, erstatter imidlertid metanol fordi det er enkelt å få tak i og relativt billig. Etanol er en svært egnet erstatnings karbonkilde og hastigheten på denitrifikasjon i nærvær av etanol er to til tre ganger større enn i nærvær av metanol. Etanol metaboliseres enklere enn metanol, noe som resulterer i høyere denitrifiseringshastigheter, spesielt ved lavere temperaturer, hvor metanol er mindre lett å bruke.
Likheter
Et oksygenfattig miljø må etableres og oppløst oksygennivåer i dette området må være nær null for enten metanol eller etanol skal kunne brukes som et substitutt for karbon. Når det gjelder biologisk filtrering i akvarier, kan både etanol og metanol brukes som en karbonkilde i denitrifikasjonsskammeret eller filteret.