Tìm Hiểu Về Vi Khuẩn Hiếu Khí Trong Xử Lý Nước Thải

Vi khuẩn hiếu khí là loại vi khuẩn tồn tại và phát triển trong môi trường có khí oxy, chúng hoạt động trong điều kiện cung cấp khí oxy liên tục. Vi khuẩn hiếu khí được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, không chỉ xử lý nước thải mà còn trong tự nhiên và trong y tế. Cùng Môi trường Hợp Nhất tìm hiểu thông tin chi tiết về loại vi khuẩn này.

1. Cơ chế hoạt động của vi khuẩn xử hiếu khí trong xử lý nước thải

Trong hệ thống xử lý nước thải, vi sinh vật hiếu khí sử dụng oxy để phân hủy các hợp chất hữu cơ thành các chất vô cơ đơn giản, tổng hợp thành năng lượng. Vi khuẩn hiếu khí thường tồn tại trong bể aerotank để xử lý các hợp chất hữu cơ đơn giản.

Còn trong xử lý nước thải, quy trình hoạt động của vi khuẩn hiếu diễn ra theo quy trình sau:

- Bước 1: Oxy hóa các hợp chất hữu cơ

C_xH_yO_z + O₂ → CO₂ +H₂O

- Bước 2: Tổng hợp thành các tế bào mới

C_xH_yO_z + NH₃ + O₂ → C₅H₇NO₂ + CO₂ + H₂O

- Bước 3: Phân hủy nội sinh

C₅H₇NO₂ + 5O₂ → 5CO₂ + NH₃ + 5H₂O

Lưu ý: Hiệu suất xử lý nước thải bằng vi sinh vật hiếu khí cũng bị ảnh hưởng nhiều yếu tố như: Nồng độ oxy, nhiệt độ (nhiệt độ tối ưu trong khoảng 25 -37oC), pH của nước thải (tốt nhất là trong khoảng 6,5 – 7,5), nồng độ muối vô cơ, nồng độ bùn hoạt tính, tỷ lệ dinh dưỡng, v.v…

2. Các loại vi khuẩn hiếu khí phổ biến

Dưới đây là một số loại vi khuẩn phổ biến  trong xử lý nước thải

• Pseudomonads: Có khả oxy hóa nhiều chất hữu cơ.
• Arthrobacter: Phân hủy hidrocacbon.
• Bacillus: Phân hủy hydratcacbon, protein.
• Cytophaga: Phân hủy polyme.
• Alcaligenes và Flavobacterium: Phân hủy các protein.
• Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrosolobus, Nitrosospira, và Nitrosovibrio: Vi khuẩn nitrit hóa.

3. Ưu và nhược điểm của xử lý nước thải bằng vi khuẩn hiếu khí

Bất cứ phương pháp xử lý nước thải nào cũng có ưu và nhược điểm, dưới đây là thông tin về ưu và nhược điểm của xử lý nước thải bằng vi khuẩn hiếu khí.

3.1. Ưu điểm của xử lý nước thải bằng vi khuẩn hiếu khí

Một số ưu điểm nổi bật của phương pháp này:

- Quá trình xử lý không gây ra mùi hôi, không gây ô nhiễm thứ cấp như phương pháp hóa lý, hóa học.

- Xử lý tốt hàm lượng BOD trong nước thải;

- Bùn vi sinh sau khi thu hồi có thể tái sử dụng làm phân bón;

- Chi phí xử lý thấp.

3.2. Nhược điểm xử lý nước thải bằng vi khuẩn hiếu khí

Xử lý nước thải bằng vi khuẩn hiếu khí cũng có một số nhược điểm:

- Cần vận hành liên tục, đặc biệt là hệ thống sục khí để cấp khí liên tục;

- Cần thể tích bể xử lý lớn nên chiếm nhiều không gian hơn;

- Có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như: nhiệt độ, chất dinh dưỡng.

4. Ứng dụng khác của vi khuẩn hiếu khí trong cuộc sống

Ngoài ứng dụng trong xử lý nước thải, vi khuẩn hiếu khí còn là một phần không thể thiếu trong hệ sinh thái tự nhiên và được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như:

• Trong nông nghiệp: Chúng có vai trò duy trì sự cân bằng sinh học và chuyển hóa vật liệu hữu cơ, phân giải chất hữu cơ để cải tạo đất. Đồng thời, chúng tham gia vào chu trình cacbon và các chu trình khác trong tự nhiên, giúp duy trì độ pH của đất và nước, cải thiện sự tương tác giữa các loài trong môi trường sống.
• Trong y học: Vi khuẩn hiếu khí được ứng dụng để sản xuất chất kháng sinh, tạo enzyme, vitamin và các sản phẩm sinh học khác. Ngoài ra, chúng cũng được nghiên cứu để phát triển các phương pháp điều trị các bệnh lý do sự mất cân bằng của vi sinh vật đường ruột gây ra.
• Trong xử lý khí thải: Khử mùi hôi và làm sạch không khí bị ô nhiễm.

Vừa rồi là một số thông tin về vi khuẩn hiếu khí, có thể thấy, chúng có ứng dụng khá đa dạng trong nhiều lĩnh vực. Việc hiểu rõ về đặc điểm và vai trò của vi khuẩn hiếu khí sẽ giúp chúng ta sử dụng chúng hiệu quả, an toàn để phục vụ cho nhu cầu y tế, chăm sóc sức khỏe và bảo vệ môi trường.