L’azote dans les eaux usées urbaines provient pour la grande part des urines (urée) et des excréments humains (acides aminés). On estime que le rejet par personne par jour est d’environ 15 g d’azote, dont le tiers est sous forme ammoniacal et les deux-tiers sous forme organique (60%-40% selon Metcalf & Eddy).
Lors de l’acheminement des eaux usées vers les stations de traitement, on assiste à une décomposition progressive de l’azote organique en azone ammoniacale par le processus d’ammonification réalisé par des microroganismes aérobies. Ainsi, après avoir cheminé dans les réseaux d’égout, l’azote qui arrive à la station d’épuration contient généralement une plus grande proportion d’azote ammoniacale. L’azote ammoniacal existe simultanément sous deux formes : NH3 (ammoniac non ionisé) et NH4+ (ammoniac ionisé ou ammonium). La proportion de chacune de ces formes dépend en grande partie du pH et de la température. La proportion de NH3 devient plus importante lorsque le pH est au dessus de 7 et à représenter l’essentiel du contenu en azote lorsque le pH de l’eau s’élève au-dessus de 9. À pH acide, NH4+ prédomine.
Le traitement primaire, n’a pas d’impact significative sur l’azote, compate-tenu du faite que la fraction d’anote organique particulaire est très faible. Toutefois durant ce processus la conversion d’azone organique en azote ammoniacal se poursuit.
Le traitement secondaire a un impact relatif sur le traitement de l’azote, dépendemment du type de traitement et des conditions prévalents.
Dans les étangs aérés: