Hallo,
erstmal folgendes Gedankenexperiment. Du hast ein Gefäß in dem außer NH4+/NH3 und reinem Wasser nix drin ist, d.h nur zwei Systeme die als Säuren oder Basen wirken können. Mit steigender N-Konzentration kannst Du die Konzentrationen entsprechend den Dissoziationsgleichgewichten ausrechnen und dadurch den pH errechnen, der sich einstellen würde.
Daraus lässt sich folgendes ablesen:
a) Mehr mineralisierter STickstoff -> höherer pH durch mehr OH-Ionen
Also wirkt das System prinzipiell säurepuffernd
b) Bei hohen Konzentrationen und damit auch hohen pH ist auch der Anteil an NH3 höher
In einem Biogasreaktor gibt es aber leider mehrere Systeme als Ammoniak und Wasser die hier zusammenwirken, und das macht die Sache etwas komplizierter.
Wenn man davon ausgeht, dass der vorhandene mineralisierte Stickstoff durch das Substrat gegeben ist und der Rest des Systems an Säuren und Basen einen bestimmten pH erzeugt, der auf das Dissoziationsgleichgewicht von NH3/NH4+ einwirkt, ergibt sich folgendes Bild:
Bei geringerem pH verschiebt sich bei gleichbleibender NH4+/NH3-Gesamtmenge das Gleichgewicht immer weiter auf Seite des NH4+.
In diesem Fall bei pH 6,9 also gut das 200-fache an NH4.
Deine Raumbelastung (Durchfluss-betrieb? TS? oTS? pro Tag?) erscheint mir eher gering. Der pH ist trotzdem ebenfalls sehr gering.
Bei einer groben Schätzung, um leicht rechenen zu können: Molgewicht NH3 und NH4+ annähernd gleich bei und einer Gesamtkonzentration von 4000 mg wären somit bei pH 6,9 pi mal Daumen 20 mg NH3 und der Rest NH4. Es gibt Quellen die setzen Ammoniak-Toxizität bei 150 mg/L an, andere schon etwas geringer. Somit glaube ich eher nicht dass Stickstoffüberschuss prozesshemmend wirkt. Im anderen Fall (weniger Säuren und gleichzeitig zuviel Stickstoff) müsste auch der pH deutlich höher sein.
Der Thread ist etwa 10 Jahre alt.