Quá trình Nitrat hóa hiệu quả nhờ bộ đôi Nitrosomonas và Nitrobacter
Quá trình Nitrat hóa
Quá trình Nitrat hóa là quy trình oxy hóa Amoniac thành Nitrate với loại sản phẩm trung gian là Nitrite. Để vô hiệu Nitơ trong nước thải thì quy trình Nitrat hóa là một bước quan trọng để khởi động quy trình chuyển hóa Nitơ .
Hình 1. Chu trình Nitơ.
Dạng tồn tại của Ni-tơ trong hệ thống xử lý nước thải
Trong mạng lưới hệ thống giải quyết và xử lý nước thải, Nitơ sống sót ở 2 dạng chính là Nitơ vô cơ ( gồm có ammonia, nitrat, nitrit ) và Nitơ hữu cơ ( axit amin, protein, … ). Nhưng dạng Nitơ vô cơ chiếm phần đông và dưới dạng Ammonia. Nếu hợp chất Nitơ hữu cơ ( urê và phân ) thì quy trình thủy phân sẽ chuyển hóa thành Ammonia theo phương trình chuyển hóa dưới đây :
NH2COHN2 + H2O + 7H+ ——> 3NH4+ + CO2
Nitơ hữu cơ thứ nhất phải được chuyển thành Ammonia để Nitrat hóa. Nếu không chuyển thành Ammonia, Nitơ hữu cơ sẽ đi qua mạng lưới hệ thống giải quyết và xử lý nước thải sẽ không đổi khác .
Quá trình Nitrat hóa sẽ chuyển hóa Ammonia về dạng Nitrit và Nitrate. Quá trình này rất quan trọng trong quy trình Nitơ .
Vi khuẩn Nitrosomonas
Chủng vi khuẩn Nitrosomonas này tỏ ra khá hữu hiệu trong việc chuyển hóa Ammonia về dạng Nitrit .
Vi khuẩn Nitrosomonas là một chi của vi khuẩn Chemoautotrophic hình que Gram âm. Sinh vật này oxy hóa Amoniac thành Nitrite như một quy trình trao đổi chất. Được gọi là Nitrat hóa ( một bước của Nitrat hóa ). Vi khuẩn Nitrosomonas rất có ích trong giải quyết và xử lý sinh học của nước thải .
Vi khuẩn Nitrosomonas thích độ pH tối ưu từ 6,0 – 9,0 và khoanh vùng phạm vi nhiệt độ từ 20 độ C đến 30 độ C. Vi khuẩn Nitrosomonas sử dụng nguồn năng lượng thu được trải qua quy trình oxy hóa Amoniac để cố định và thắt chặt Carbon Dioxide dạng khí thành những phân tử hữu cơ .
Nitrosomonas phải tiêu thụ một lượng lớn Amoniac trước khi phân loại tế bào hoàn toàn có thể xảy ra. Quá trình phân loại tế bào hoàn toàn có thể mất đến vài ngày. Dưới đây là phản ứng Ammonia chuyển hóa về Nitrit :
NH4- + 1,5 O2 ===> NO2- + 2H+ + H2O
Vi khuẩn Nitrobacter
Nitrit là loại sản phẩm trung gian của quy trình Nitrat hóa. Để triển khai xong quy trình này cần vi khuẩn Nitrobacter để chuyển hóa từ Nitrit ( NO2 – ) về Nitrate ( NO3 – ) .
Đặc điểm của vi khuẩn Nitrobacter là một chi gồm có những vi khuẩn hình que, gram âm và hóa dưỡng. Chúng sinh sản bằng hình thức tự nhân đôi. Vi khuẩn Nitrobacter là những sinh vật hiếu khí bắt buộc và kích cỡ 0,5 – 0,9 x 1,0 – 2,0 μm .
Vi khuẩn Nitrobacter đóng một vai trò quan trọng trong quy trình Nitơ bằng cách oxy hóa nitrit thành Nitrat trong mạng lưới hệ thống giải quyết và xử lý nước thải. Vi khuẩn Nitrobacter sử dụng nguồn năng lượng từ quy trình oxy hóa những ion Nitrit, NO2 −, thành ion Nitrat, NO3 −, để phân phối nhu yếu nguồn năng lượng của chúng .
Phản ứng oxy hóa Nitrit do vi khuẩn Nitrobacter thực hiện như sau :
2NO2 − + H2O → NO3 − + 2H + + 2 e −
2H + + 2 e − + ½O2 → H2O
Hình 2. Vi khuẩn Nitrobacter.
Các loại nước thải thường chứa hàm lượng Nitơ cao (cần quá trình nitrat hóa) như: Nước thải sinh hoạt, nước thải thủy sản, nước thải cao su, nước thải chế biến thực phẩm,….
Các vi khuẩn nitrat hóa được phân lập ở môi trường dạng lỏng trong vi sinh Microbe-Lift N1. Sản phẩm tăng cường và thúc đẩy quá trình nitrat hóa này được sản xuất và nhập khẩu trực tiếp từ Mỹ bởi Công ty TNHH Đất Hợp. Mọi thông tin xin vui lòng liên hệ 0909 538 514 để được hỗ trợ và giải đáp.
Tham khảo : Chủng vi sinh Clostridium và ứng dụng trong giải quyết và xử lý nước thải
Tài liệu tìm hiểu thêm :
- Gee, C.S., Pfeffer, J.T. and Suidan, M.T., 1990. Nitrosomonas and Nitrobacter interactions in biological nitrification. Journal of environmental Engineering, 116(1), pp.4-17.
- Grunditz, C. and Dalhammar, G., 2001. Development of nitrification inhibition assays using pure cultures of Nitrosomonas and Nitrobacter. Water research, 35(2), pp.433-440.
Source: https://suachuatulanh.edu.vn
Category : Sức Khỏe
