Questo capitolo esamina la chimica e la biochimica della nitrificazione. I processi biologici per il controllo dei residui azotati negli effluenti possono essere classificati in due grandi aree: (1) la produzione di un effluente in cui l’azoto (ammoniaca e azoto organico) è convertito in azoto nitrico e (2) la riduzione del nitrato in azoto gassoso. Nel primo stadio, la nitrificazione è effettuata da batteri che ossidano l’ammoniaca in nitrato con la formazione intermedia di nitriti. Il secondo stadio, la denitrificazione, è utilizzato dopo la nitrificazione quando il contenuto azotato totale dell’effluente deve essere ridotto. I due principali generi di batteri importanti nei processi biologici di nitrificazione sono Nitrosomonas e Nitrobacter. Due condizioni devono essere soddisfatte per ottenere la nitrificazione in un impianto di trattamento. In primo luogo, l’età del fango deve essere sufficientemente alta per evitare il dilavamento dei nitrificanti a crescita lenta applicando sistemi di progettazione di fanghi attivi. In secondo luogo, il tempo di contatto tra la massa batterica e l’ammoniaca deve essere abbastanza lungo per ossidare l’ammoniaca.