Bài giảng Vi sinh vật môi trường (TS. Lê Quốc Tuấn) - Chương 6

Chương 6: Các quá trình khử nitrogen bằng vi sinh vật - Chuyển hóa amon bằng quá trình nitrate hóa: Nitrate hóa là một quá trình tự dường; Vi khuẩn Nitrate hóa thường sử dụng CO2 làm cơ chất đê tổng hợp chất hữu cơ cho tế bào; ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Vi sinh vật môi trường (TS. Lê Quốc Tuấn) - Chương 6Chöông 6 Caùc quaù trình khöûnitrogen baèng VI SINH VAÄT ng TS. Leâ Quoác Tuaán Khoa Moâi tröôøng vaø Taøi nguyeân ng Ñaïi hoïc Noâng Laâm TP. Hoà Chí Minh Hôïp chaát höõu cô chöùa nitrogen, protein, ureaSô ñoà moâ taû quaù trình loaïi thaûi Thuyû phaân vaø bò phaân huyû do vi khuaån thaønh NH4+ nitrogen trong nöôùc thaûi Quaù trình ñoàng hoaù Amonia Nitrogen höõu Teá baøo cheát chöùa Ñoàng hoaù NH4+ cô trong teá baøo nitrogen höõu cô xaû vi khuaån theo buøn ra ngoaøi Töï oxi hoaù vaø töï tan Caáp O2 Quaù trình nitrate hoaù NO2- Caáp O2 Phaûn nitrate hoùa NO3- Khí N2 thoaùt ra Hôïp chaát höõu cô chöùa carbonChuyeån hoùa amon baèng quaù trình nitrate hoùa ng Nitrate hoùa laø moät quaù trình töï döôõng Vi khuaån nitrate hoùa thöôøng söû duïng CO2 laøm cô ng ng chaát ñeå toång chaát höõu cô cho teá baøo. ng Nitrate hoùa amon laø moät quaù trình goàm 2 böôùc: nitrite hoùa vaø nitrate hoùa Böôùc 1: ñöôïc thöïc hieän bôûi vi khuaån nitrosomonas NH4+ + 3/2 O2 NO2- + 2H+ + H2O (1) Böôùc 2: ñöôïc thöïc hieän bôûi vi khuaån nitrobacter NO2- + ½ O2 NO3- (2) Chuyeån hoùa amon baèng quaù trình nitrate hoùa ng Naêng löôïng sinh ra trong quaù trình nitrate hoùa ng ñöôïc vi khuaån söû duïng cho söï phaùt trieån vaø duy ng trì teá baøo Naêng löôïng thu ñöôïc duøng cho toång hôïp sinh ng ng ng khoái theo phöông trình sau: 4CO2 + HCO3- + NH4+ + H2O C5H7O2N + 5O2 Toaøn boä quaù trình oxi hoùa vaø toång hôïp ñöôïc theå ng hieä qua phöông trình sau:NH4++1.83O2+1.98HCO3- 0.021C5H7O2N+0.98NO3-+1.041H2O + 1.88H2CO3Phaân loaïi caùc quaù trình nitrate hoùa Caùc quaù trình nitrate hoùa coù theå ñöôïc phaân loaïi theo möùc ñoä khaùc bieät cuûa söï oxi hoùa carbon lieân quan ñeán nitrate hoùa. Söï oxi hoùa carbon vaø nitrate hoùa coù theå xaûy ra trong moät phaûn öùng ñôn (Sô ñoà phoái hôïp). Trong quaù trình nitrate hoùa taùch bieät, söï oxi hoùa carbon vaø nitrate hoùa xaûy ra ôû caùc phaûn öùng khaùc nhau (Sô ñoà taùch bieät). Sô ñoà taùch bieät Sô ñoà phoái hôïpQuaù trình oxi hoùa carbon vaø nitrate hoùa taêng cöôøng chaát lô löõngQuaù trình buøn hoaït tính chuaån (khoâng loaïi nitrogen) Quaù trình nitrate/phaûn nitrate (loaïi nitrogen) Phöông phaùp söû duïng vaät lieäu dính baùm khöû nitrogenSo saùnh 2 quaù trình khöû nitrogen Phöông phaùp tuaàn hoaøn buøn hoaït tínhPhaân loaïi caùc quaù trình nitrate hoùa Sinh vaät nitrate hoùa hieän dieän trong haàu heát caùc quaù trình xöû lyù sinh hoïc nhöng soá löôïng giôùi haïn. ng Quaù trình nitrate hoùa lieân quan ñeå tæ leä BOD5/TKN (nitrogen toång) ng Tæ soá vi sinh vaät nitrate hoùa lieân quan ñeán tæ soá BOD/N Tyû soá BOD5/TKN Tyû soá sinh vaät nitrate Tyû soá BOD5/TKN Tyû soá sinh vaät nitrate hoùa hoùa 0.5 0.35 5 0.054 1 0.21 6 0.043 2 0.12 7 0.037 3 0.083 8 0.033 4 0.064 ...