La denitrificazione si verifica in pellicole biologiche abbastanza spesse anche in presenza di ossigeno libero nella massa liquida, in quanto, mentre un sottile strato della pellicola si mantiene aerobico, i nitrati possono diffondere in profondità, attraverso tale strato, in una zona anossica ove si sviluppa la denitrificazione. Ciò naturalmente si verifica solo se la concentrazione di substrato organico nel liquame è sufficiente a permetterne la penetrazione al di là dello strato aerobico. Si tratta di due reazioni biologiche di ossido-riduzione, non contemporanee: il substrato donatore di elettroni comune ad entrambe le reazioni (substrato organico solubile Dred) ed i substratiaccettori di elettroni (l’ossigeno disciolto A1,ox e l’azoto nitrico A2,ox). Quindi a fronte di un trattamento biologico classico a fanghi attivi che propone un efficienza di rimozione dell’azoto totale dell’ordine del 10-40% dovuta a fenomeni di bioflocculazione e sintesi batterica, la tipologia proposta è lo schema nitro-denitro, in cui la denitrificazione accoppiata alla nitrificazione, è in grado di dare un efficienza di rimozione dell’azoto totale del 90% e oltre.

Lo schema nitro-denitro si diversifica dallo schema tradizionale in quanto fra l’impianto Imhoff e il bacino di ossidazione biologica viene inserito un bacino di denitrificazione, costituito da una cisterna equipaggiata con un miscelatore sommerso. Contemporaneamente nel bacino di ossidazione biologica viene installata una pompa sommersa collegata ad una tubazione di ricircolo al bacino di denitrificazione dove viene altresì ricondotta la tubazione di ricircolo dell’air lift del bacino di sedimentazione secondaria.