Vi sinh vật hiếu khí là gì? Ứng dụng trong xử lý nước thải

Nước thải ngày càng trở thành vấn đề giải phóng, ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường và sức khỏe con người. Liệu vi sinh vật chiến khí có thể trở thành thành bài toán xử lý nước thải hiệu quả và bền vững? Bài viết này bạn sẽ cùng khám phá các đặc tính, cơ chế hoạt động và những ưu điểm vượt trội của phương pháp xử lý nước thải bằng vật liệu sinh khí .

Đặc điểm của vật liệu vi sinh

Hình 1: Đặc điểm của vi sinh vật khí

Điểm đặc biệt của vi sinh vật khí  là khả năng sử dụng oxy như chất nhận điện tử trong quá trình hô hấp. Giúp oxy, các chất hữu cơ được phân hủy để thành sản phẩm cuối cùng là CO2 và H2O, loại bỏ hoàn toàn các chất trung gian gây mùi khó chịu và ô nhiễm môi trường. 

Vi sinh vật tiên khí thường sinh hoạt ở những nơi có hàm lượng oxy cao như mặt nước, lớp đất tơi non, hay trong các thiết bị kiếm khí chuyên dụng trong hệ thống xử lý nước thải. Chúng tôi là một phần thiết yếu trong hệ sinh thái, góp phần cân bằng môi trường và nguồn nước.

Quá trình xử lý nước thải bằng vi sinh vật khí 

Quá trình này diễn ra theo 3 giai đoạn sau:

Toàn bộ giai đoạn Oxy hóa

Phân chia các chất hữu cơ trong nước thải thành CO2, H2O và NH3, đồng thời cung cấp năng lượng cho vi sinh vật phát triển. Vi sinh vật chất khí sử dụng enzyme để oxy hóa các chất hữu cơ trong nước thải, dụng cụ có thể là:

• Cơ sở chia sẻ sở hữu các phân tử lớn hơn các phân tử nhỏ hơn.
• Chuyển hóa các chất hữu cơ thành axetat (CH3COOH).
• Oxy hóa axetat thành CO2 và H2O.

Cần cung cấp đủ oxy cho vi sinh vật hoạt động. Độ pH thích hợp cho vi sinh vật phát triển (Thường từ 6,5 đến 8,5). Nhiệt độ phù hợp cho vi sinh vật hoạt động (Thường từ 20°C đến 30°C).

Giai đoạn Đồng hóa

Tổng hợp các chất hữu cơ từ các chất dinh dưỡng (NH3) để xây dựng tế bào vi sinh vật. Vi sinh vật sử dụng NH3 và CO2 để tổng hợp các axit amin, đường và các hợp chất hữu cơ khác cần thiết cho sự phát triển của tế bào.

Cần cung cấp đủ NH3 và CO2 cho vi sinh vật. Tỷ lệ C/N (tỷ lệ Carbon/Nitơ) phù hợp cho vi sinh vật phát triển (Thông thường từ 5:1 đến 10:1).

Giai đoạn Phân loại

Phân chia các chất hữu ích trong tế bào vi sinh vật để giải phóng năng lượng. Vi sinh vật sử dụng enzyme để phân hủy các hợp chất hữu cơ trong tế bào thành CO2 và H2O. Cần cung cấp đủ oxy cho vi sinh vật hoạt động.

Ứng dụng vi sinh vật chất trong xử lý nước thải

Vi sinh vật lợi khí đóng vai trò quan trọng trong công việc xử lý nước thải hiệu quả, mang lại nhiều lợi ích cho môi trường và sức khỏe con người. Dưới đây là một số công cụ ứng dụng của chúng trong lĩnh vực này:

Xử lý nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt từ các hộ gia đình, khu dân cư là nguồn gây ô nhiễm môi trường nước đáng kể. Ứng dụng vi sinh vật trong hệ thống xử lý như bể bể hoạt tính, bể lọc sinh học,… giúp loại bỏ các chất hữu cơ, trâu, phopho và các chất ô nhiễm khác, góp phần nguồn nước và môi trường trường sống.

Xử lý nước thải công nghiệp

Hình 2: Xử lý nước thải công nghiệp

Nước thải công nghiệp từ các nhà máy, khu công nghiệp chứa nhiều chất độc hại, hóa chất nguy hiểm ảnh hưởng trực tiếp đến hệ sinh thái. Sử dụng vi sinh vật chất khí trong hệ thống xử lý chuyên dụng giúp giảm thiểu tối đa lượng chất độc hại, góp phần môi trường và đảm bảo an toàn cho sức khỏe con người.

Xử lý rác thải

Sản phẩm thải là sản phẩm phụ trong quá trình xử lý nước thải. Vi sinh vật chất có khả năng phân hủy bùn thải thành các chất hữu cơ đơn giản, giúp giảm thiểu lượng bùn thải cần xử lý và tái sử dụng bùn thải làm phân hữu cơ. 

Một số vi sinh vật có khả năng khử mùi hôi mùi, đặc biệt là mùi hôi từ các chất hữu cơ cơ dễ bay hơi. Ứng dụng chúng tôi góp phần cải thiện chất lượng không khí, sức khỏe cộng đồng.

Ưu điểm và nhược điểm của phương pháp xử lý nước thải bằng vi sinh vật vật khí

Hình 3: Ưu điểm và nhược điểm của phương pháp xử lý nước thải bằng vi sinh vật vật khí

Phương pháp xử lý nước thải bằng vi sinh vật khí ngày càng được hưởng lợi bởi hiệu quả cao, an toàn và thân thiện với môi trường. Tuy nhiên, bên cạnh những ưu điểm nổi bật, phương pháp này cũng có một số chế độ cần được lưu ý.

Ưu điểm

• Hiệu quả xử lý vượt trội: Hệ thống vi sinh vật vật khí có khả năng loại bỏ hiệu quả các chất hữu cơ, sâu, phopho và nhiều chất ô nhiễm nhiễm khác trong nước thải.
• Hợp lý chi phí vận hành: Vì vậy, so với các phương pháp xử lý khác, hãy sử dụng vi sinh vật này mang lại lợi ích kinh tế tối. Chi phí vận hành và bảo trì hệ thống tương đối thấp, tiết kiệm nguồn năng lượng cho doanh nghiệp và tổ chức.
• Sự an toàn và thân thiện: Quá trình xử lý diễn ra hoàn toàn tự nhiên, không sử dụng chất độc hại, đảm bảo an toàn cho sức khỏe con người và môi trường.
• Vận hành đơn giản và hiệu quả: Hệ thống xử lý bằng vi sinh vật quý được thiết kế đơn giản, dễ dàng vận hành và bảo trì. Hệ thống kiểm tra và điều chỉnh cũng tương đối thuận tiện, giúp đảm bảo hiệu quả xử lý nước thải ổn định.

Nhược điểm

• Nhu cầu oxy cao: Vi sinh vật vật khí cần oxy để duy trì hoạt động hiệu quả. Do đó, cần cung cấp đủ lượng oxy cho hệ thống xử lý, dẫn đến chi phí vận hành cao hơn.
• Lượng thải lớn: Quá trình xử lý bằng vi sinh vật này tạo ra lượng thải thải khác. Việc xử lý và tái sử dụng bùn thải cần được quan tâm đúng mức để tránh gây ô nhiễm môi trường.
• Ảnh bị ảnh hưởng bởi chất độc hại: Một số chất độc hại có thể ảnh hưởng đến hoạt động của vi sinh vật nguy hại, làm giảm hiệu quả xử lý. Vì vậy, cần lưu chất lượng nước thải đầu vào để đảm bảo hiệu quả hoạt động của hệ thống.

Kết luận

Vi sinh vật ưu khí đã và đang khẳng định vai trò chủ chốt trong lĩnh vực xử lý nước thải. Bằng cách kết hợp kiến ​​thức khoa học và thực tiễn, chúng có thể ứng dụng một cách hiệu quả, góp phần nguồn nước và môi trường.

Tìm hiểu thêm:

Vì sinh vật là gì?