Hai vi khuẩn giúp cho quá trình Nitrat hóa hiệu quả là vi khuẩn Nitrosomonas và vi khuẩn Nitrobacter. Cặp đôi vi khuẩn này luôn xuất hiện cùng nhau. Có nghĩa là nơi nào có vi khuẩn Nitrosomonas thì xuất hiện thêm vi khuẩn Nitrobacter hoặc ngược lại.
Các nội dung chính
Quá trình Nitrat hóa
Quá trình Nitrat hóa là quá trình oxy hoá Amoniac thành Nitrate với sản phẩm trung gian là Nitrite. Để loại bỏ Nitơ trong nước thải thì quá trình Nitrat hóa là một bước quan trọng để khởi động chu trình chuyển hóa Nitơ.
Dạng tồn tại của Ni-tơ trong hệ thống xử lý nước thải
Trong hệ thống xử lý nước thải, Nitơ tồn tại ở 2 dạng chính là Nitơ vô cơ ( bao gồm ammonia, nitrat, nitrit) và Nitơ hữu cơ (axit amin, protein,…). Nhưng dạng Nitơ vô cơ chiếm phần lớn và dưới dạng Ammonia. Nếu hợp chất Nitơ hữu cơ (urê và phân) thì quá trình thủy phân sẽ chuyển hóa thành Ammonia theo phương trình chuyển hóa dưới đây:
NH2COHN2 + H2O + 7H+ ——> 3NH4+ + CO2
Nitơ hữu cơ trước tiên phải được chuyển thành Ammonia để Nitrat hoá. Nếu không chuyển thành Ammonia, Nitơ hữu cơ sẽ đi qua hệ thống xử lý nước thải sẽ không thay đổi.
Quá trình Nitrat hóa sẽ chuyển hóa Ammonia về dạng Nitrit và Nitrate. Quá trình này rất quan trọng trong chu 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 quá trình trao đổi chất. Được gọi là Nitrat hóa (một bước của Nitrat hóa). Vi khuẩn Nitrosomonas rất hữu ích trong xử lý sinh học của nước thải.
Vi khuẩn Nitrosomonas thích độ pH tối ưu từ 6,0-9,0 và phạm vi nhiệt độ từ 20 độ C đến 30 độ C. Vi khuẩn Nitrosomonas sử dụng năng lượng thu được thông qua quá trình oxy hóa Amoniac để cố định Carbon Dioxide dạng khí thành các phân tử hữu cơ.
Nitrosomonas phải tiêu thụ một lượng lớn Amoniac trước khi phân chia tế bào có thể xảy ra. Quá trình phân chia tế bào 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 sản phẩm trung gian của quá trình Nitrat hóa. Để hoàn thành quá trình này cần vi khuẩn Nitrobacter để chuyển hóa từ Nitrit (NO2-) về Nitrate (NO3-).
Đặc điểm của vi khuẩn Nitrobacter là một chi bao gồm các vi khuẩn hình que, gram âm và hóa dưỡng. Chúng sinh sản bằng hình thức tự nhân đôi. Vi khuẩn Nitrobacter là các sinh vật hiếu khí bắt buộc và kích thước 0,5-0,9 x 1,0-2,0μm.
Vi khuẩn Nitrobacter đóng một vai trò quan trọng trong chu trình Nitơ bằng cách oxy hóa nitrit thành Nitrat trong hệ thống xử lý nước thải. Vi khuẩn Nitrobacter sử dụng năng lượng từ quá trình oxy hóa các ion Nitrit, NO2−, thành ion Nitrat, NO3−, để đáp ứng nhu cầu năng lượng của chúng.
Phản ứng oxy hóa Nitrit do vi khuẩn Nitrobacter thực hiện như sau :
2NO2− + H2O → NO3− + 2H+ + 2e−
2H+ + 2e− + ½O2 → H2O
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 xử lý nước thải
Tài liệu tham khảo:
- 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.
Chịu trách nhiệm nội dung
Phó Giám Đốc - Đồng Thị Tú Anh
