Utilizando um reator de leito empacotado, com biofilme de poliuretano, em batelada, Daniel et al. (2009) estudaram a remoção de amônio por SND com aeração intermitente. Concentrações de OD foram mantidas dentro da gama de 2,0 a 2,7 mg.L-1 e etanol foi usado como doador de elétrons para a fase de desnitrificação, na proporção carbono/nitrogênio de 3:1. Observou-se que sempre havia uma diminuição da concentração de nitrito consistente imediatamente após a interrupção do fornecimento de oxigénio e da adição do doador de elétrons. Os resultados mostraram que a eficiência de remoção do nitrogênio nas formas dissolvidas foram superiores a 99% durante os ensaios. Foi observada uma variação sincronizada entre concentrações de nitrito e de oxigênio dissolvido, sem acúmulo significativo de nitrato.
Ruiz, Jeison e Chamy (2003) provaram que é possível acumular pelo menos 65% do nitrogênio como nitrito com uma conversão de amônia da ordem de 98% (por 12 dias em concentração de OD de 0,7 mg.L-1). Devido a isso, houve 17% de redução na quantidade de oxigênio necessária para a nitrificação. Em OD menor que 0,5 mg.L-1 ocorreu o acúmulo de amônio, enquanto que em OD maior que 1,7 mg.L-1 foi obtida a nitrificação total. Ciudad et al. (2005) estudaram os efeitos do OD no acúmulo de nitrito durante o tratamento de um efluente contendo 500 mgN-NH4.L-1. Os resultados mostraram que em OD de 1,4 mg.L-1 ocorreu o acúmulo de nitrito. Esse acúmulo foi estável em mais de 170 dias de operação.
Os dados evidenciam, portanto, a importância do controle da quantidade de OD nos sistemas de remoção de nitrogênio, objetivando uma alta eficiência de remoção com um baixo gasto energético quando a etapa de nitratação (conversão de nitrito a nitrato) é inibida. É importante destacar que os estudos que relataram uma alta concentração de OD na nitrificação não primaram por uma remoção de nitrogênio por SND e sim a remoção convencional com nitrificação completa.
Um fator importante na remoção biológica de nitrogênio é a relação carbono:nitrogênio, também conhecida por DQO:N (demanda química de oxigênio:nitrogênio). A relação DQO:N tem influência sobre a população de microrganismos, uma vez que um aumento nesse parâmetro resulta numa diminuição na eficiência da nitrificação e melhoria da eficiência da desnitrificação (ZIELINSKA et al., 2012).
Num sistema SND, menos carbono é exigido, quando comparado com os processos convencionais. Como a nitrificação autotrófica é geralmente mais lenta do que o metabolismo heterotrófico, SND requer um substrato orgânico degradável para fornecer energia para reduzir os processos de nitrificação e desnitrificação heterotróficas
A redução no consumo de oxigênio e de carbono inorgânico pode ser observada pela supressão da segunda etapa da nitrificação, visto que as bactérias oxidantes de nitrito são predominantemente autótrofas aeróbias. Da mesma forma que o aumento nas velocidades de desnitrificação, o crescimento reduzido da biomassa se deve à eliminação de etapas, as mesmas em que o carbono orgânico ou inorgânico é consumido e serve de substrato para a geração de microrganismos (COX, 2009). Dessa forma, a remoção de uma mesma quantidade de nitrogênio pode ocorrer com menor consumo de substrato e, como consequência, com menor formação de biomassa (NOCKO, 2008).
Na Tabela 3 é possível observar a influência da razão C:N nos processos de nitrificação e desnitrificação.
Meng et al. (2008) estudaram como a relação C:N controla o processo de SND, utilizando um reator de membranas do tipo airlift com circulação interna. Eles propuseram que o sistema pode alcançar a remoção aproximadamente completa de material orgânica e de N-NH4 +, sem o acúmulo de N-NO2 e N-NO3, quando a relação é controlada em 10,04 e 15,11 respectivamente. Por outro lado, um aumento na taxa de DQO:N também pode prejudicar a etapa de nitrificação, diminuindo a eficiência de remoção de nitrogênio, como observado no trabalho de Zou et al. (2012). Estudando proporções C:N mais baixas do que o trabalho citado, Matsumoto, Terrada e Tsuneda (2007) relatam que a eficiente remoção simultânea de C e N, mais de 80% e 70%, respectivamente, foram obtidas com a relação C:N de 3,0 a 5,25. A eficiência máxima de remoção de nitrogênio foi 78,9% quando a razão C:N foi 3,75. Em outro trabalho, a efetividade da remoção de DQO caiu de 95% para 86,6% com o aumento da concentração de DQO no efluente de 42 para 115 mgDQO.L-1, respectivamente (BERNAT et al., 2011). Isso também implica em desfavorecimento da nitrificação.