Sinh vật tự dưỡng là một trong 2 nhóm vi sinh vật được ứng dụng phổ biến trong xử lý nước thải. Bài viết này chúng ta sẽ cùng tìm hiểu chi tiết về vi sinh vật tự dưỡng cung như ứng dụng của chúng trong xử lý nước thải hiện nay.
Vi sinh vật tự dưỡng là gì?
Vi sinh vật tự dưỡng hay còn gọi là vi sinh vật sản xuất là nhóm vi sinh vật có khả năng tự tổng hợp chất hữu cơ (vô cơ) cần thiết cho cơ thể để tồn tại và phát triển. Chúng sử dụng nhiều loại nguồn dinh dưỡng khác nhau từ những hợp chất đơn giản tồn tại xung quanh nó, chủ yếu như năng lượng của ánh sáng mặt trời hoặc các phản ứng hóa học vô cơ để tổng hợp chất hữu cơ từ CO2.
Sinh vật tự dưỡng có thể là sinh vật quang tự dưỡng hoặc sinh vật hóa tự dưỡng:
- Sinh vật quang tự dưỡng sử dụng ánh sáng làm nguồn năng lượng
- Sinh vật hóa tự dưỡng sử dụng chất cho electron làm nguồn năng lượng, bất kể là từ nguồn hữu cơ hay vô cơ.
Ví dụ về vi sinh vật tự dưỡng như vi khuẩn (lưu huỳnh, Nitơ, sắt, Hydro), vi khuẩn lam, rong biển đỏ, tảo cát, Petroselinum Crispum, Quercus Petraea,….
Đặc trưng của vi sinh vật tự dưỡng trong xử lý nước thải
Vi sinh vật tự dưỡng và dị dưỡng là 2 nhóm vi sinh vật được ứng dụng trong xử lý nước thải. Cụ thể dựa vào cơ chế hấp thụ chất hữu cơ của vi sinh vật, các hợp chất hữu cơ có trong nước thải sẽ được phân huỷ từ đó giảm nồng độ ô nhiễm. Đặc điểm của vi sinh vật tự dưỡng trong xử lý nước thải:
- Khả năng tổng hợp sinh học: Vi sinh vật tự dưỡng có khả năng sử dụng năng lượng từ ánh sáng mặt trời hoặc các nguồn năng lượng hóa học khác để thực hiện quá trình sinh học tổng hợp từ CO2 và nước.
- Quang hợp: Một số loài vi sinh vật tự dưỡng sử dụng ánh sáng mặt trời để tổng hợp chất hữu cơ. Đây thường là loại vi sinh vật chủ yếu sống dưới nước và góp phần vào quá trình xử lý nước thải trong các hệ thống ao hồ.
- Khả năng thích nghi cao: Vi sinh vật tự dưỡng thường có tính ổn định cao trong đa dạng môi trường nước thải, với khả năng thích ứng với sự biến đổi của các yếu tố như nhiệt độ và độ pH.
- Cải thiện môi trường xử lý: Bằng cách loại bỏ CO2 và các chất hữu cơ, vi sinh vật tự dưỡng giúp cải thiện điều kiện môi trường cho các loại vi sinh vật khác trong quá trình xử lý nước thải.
- Ứng dụng rộng rãi: Các loại vi sinh vật tự dưỡng có tính ứng dụng cao trong các hệ thống xử lý nước thải, đặc biệt là trong các hệ thống xử lý nước thải phục hồi nước cho mục đích sử dụng lại hoặc thải trực tiếp vào môi trường tự nhiên sau khi xử lý.
Hai nhóm sinh vật tự dưỡng phổ biến trong xử lý nước thải
Vi sinh vật tự dưỡng tham gia vào quá trình xử lý nước thải, trong đó nổi bật phải nhắc đến 2 nhóm sau:
– Vi sinh khuẩn Nitrat hóa
Vi khuẩn Nitrat hóa là nhóm vi khuẩn tham gia vào quá trình Nitrat hóa, bao gồm 2 chủng vi khuẩn tự dưỡng hiệu quả nhất là Nitrosomonas và Nitrobacter. Trong đó:
- Nitrosomonas sp. là một chi của vi khuẩn Chemoautotrophic. Chúng có hình que Gram âm, thuộc nhóm Betaproteobacteria. Nitrosomonas sp. là một trong năm chi vi khuẩn oxy hóa Amoniac, sử dụng Amoniac làm nguồn năng lượng.
- Nitrobacter sp. là một chi bao gồm các vi khuẩn hình que, gram âm và hóa dưỡng. Chúng có dạng hình que, hình quả lê hoặc hình Pleomorphic. Nitrobacter đóng một vai trò quan trọng trong chu trình Nitơ bằng cách oxy hóa Nitrit thành Nitrat.
Vi khuẩn Nitrosomonas sp. sẽ chuyển hóa Amonia thành Nitrit trong điều kiện hiếu khí có oxy và độ kiềm thích hợp. Vi khuẩn Nitrobacter sp. sẽ chuyển hóa Nitrit về thành dạng Nitrat và cũng cần điều kiện có oxy và độ kiềm thích hợp. Để quá trình này đạt hiệu quả, cần kiểm soát các yếu tố ảnh hưởng gồm pH, DO, nhiệt độ, ánh sáng, nồng độ cBOD, tuổi bùn trên 15 ngày. Đặc biệt độ kiềm Cacbonat là nguồn năng lượng chủ yếu của vi sinh.
Sản phẩm duy nhất ứng dụng thành công bộ đôi này trong xử lý nước thải là men vi sinh Microbe-Lift N1. Sản phẩm giúp xử lý Nitơ, Ammonia cho hiệu quả trong 2-4 tuần, được sử dụng cho nhiều loại nước thải khác nhau, kể cả nước thải có hàm lượng Ammonia cao đến 1500mg/l, hoạt động tốt trong điều kiện thời tiết lạnh.
– Vi khuẩn lưu huỳnh
Vi khuẩn lưu huỳnh là nhóm vi sinh vật có khả năng chuyển hóa lưu huỳnh và các hợp chất của nó. Một số vi khuẩn lưu huỳnh điển hình như: Desulfovibrio Vulgaris, Desulfovibrio Aminophilus, Methanomethylovorans Hollandica, Wolinella succinogenes,… Trong xử lý nước thải, vi khuẩn lưu huỳnh được ứng dụng để loại bỏ lưu huỳnh và các hợp chất gây mùi khó chịu, giúp nước an toàn và dễ sử dụng hơn. Phương pháp sử dụng vi khuẩn lưu huỳnh cho hiệu quả bền vững, không yêu cầu sử dụng hoá chất hay thiết bị phức tạp.
Sản phẩm ứng dụng vi khuẩn lưu huỳnh trong nước thải có thể kể đến ELI Biosciences BGE1, cụ thể sản phẩm tích hợp vi khuẩn Desulfovibrio Vulgaris và Desulfovibrio Aminophilus giúp phân huỷ Sunfat thành Sunfua, phân huỷ kim loại, tăng hiệu suất xử lý của bể sinh học kỵ khí.
Trong đó:
- Desulfovibrio Vulgaris: Đóng vai trò như một sinh vật mẫu cho vi khuẩn khử lưu huỳnh.
- Desulfovibrio Aminophilus: Là một loại vi khuẩn gram âm, không tạo bào tử, khử Axit Amin và khử Sulfat đã được phân lập từ một đầm nước kỵ khí từ một nhà máy xử lý nước thải ở Santa Fe de Bogotá.
Hy vọng với những chia sẻ trên đã giúp bạn đọc hình dung rõ hơn về nhóm vi sinh vật tự dưỡng. Để được tư vấn chi tiết về ứng dụng vi sinh hiệu quả trong xử lý nước thải bạn vui lòng liên hệ HOTLINE 0909 538 514.
>>> Xem thêm: Đặc điểm của vi sinh vật dị dưỡng và vi sinh vật tự dưỡng trong xử lý nước thải
