L'élimination des nitrates fait partie de la chimie de l'eau. Le processus le plus complet est un processus microbien oxydatif au moyen de bactéries bactéries autotrophes dans lesquelles l'ammonium est converti en nitrate (nitrification), puis des bactéries hétérotrophes convertissent le nitrate par réduction en azote gazeux (dénitrification).
Les nitrates sont toxiques pour l'homme et découragent la croissance des champs, surtout s'ils sont réduits en NO2.

Dans de nombreux cas, l'eau dans STEP s'accompagne de niveaux très élevés de nitrates de sorte qu'ils pourraient très facilement être éliminés par la seule dénitrification.

Il existe deux techniques générales d'élimination : les techniques de séparation et les techniques de traitement. Les techniques de séparation sont les filtres à résine et à osmose, et la technique de traitement la plus efficace recommandée par Tiloom est l'élimination biologique.
Le système peut être complété par du charbon actif ou argileset a besoin d'énergie pour déplacer l'eau qui sera stockée en vue d'une utilisation ultérieure dans les champs.
La dénitrification biologique est très efficace et économique à entretenir. Essentiellement, l'eau entre avec un polluant NO3- et les bactéries hétérotrophes dans un environnement anaérobie convertissent le NO3- en azote gazeux qui est libéré dans l'atmosphère. Le résultat est une eau sans polluant, ou avec une concentration plus raisonnable (<50mg/l).

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