quá trình hiếu khí, quá trình yếm khí

QUÁ TRÌNH HIẾU KHÍ QUÁ TRÌNH YẾM KHÍDo chất thải của người và gia súc là chất thải hữu cơ do đó khi thải vào ao hồ, sông rạch nó sẽ làm thức ăn cho vi sinh vật dị dưỡng. Vi sinh vật dị dưỡng này phân hủy các hợp chất hữu cơ thành các chất vô cơ đơn giản và tạo nên năng lượng cho quá trình tổng hợp tế bào của chúng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
quá trình hiếu khí, quá trình yếm khí QUÁ TRÌNH HIẾU KHÍ QUÁ TRÌNH YẾM KHÍDo chất thải của người và gia súc là chất thải hữu cơ do đó khithải vào ao hồ, sông rạch nó sẽ làm thức ăn cho vi sinh vật dịdưỡng. Vi sinh vật dị dưỡng này phân hủy các hợp chất hữu cơthành các chất vô cơ đơn giản và tạo nên năng lượng cho quátrình tổng hợp tế bào của chúng.Quá trình hiếu khí* Quá trình oxy hóa (hay dị hóa)(COHNS) + O2 + VK hiếu khí → CO2 + (1.1)NH3 + sản phẩm khác + năng lượngChất hữu cơ* Quá trình tổng hợp (đồng hóa)(COHNS) + O2 + VK hiếu khí + năng lượng → (1.2) C5H7O2N (tb vi khuẩn mới)Quá trình yếm khíTrong điều kiện yếm khí (không có oxy), vi khuẩn yếm khí sẽphân hủy chất hữu cơ như sau:(COHNS) + VK yếm khí → CO2 + H2S + NH3 + (1.3)CH4 + các chất khác + năng lượng(COHNS) + VK yếm khí + năng lượng → (1.4) C5H7O2N (tb vi khuẩn mới)Ghi chú:C5H7O2N là công thức hóa học thông dụng để đại diện cho tếbào vi khuẩn.Rê chuột vào hình trên để xem cơ chế của quá trình lên menyếm khíTrong điều kiện không có chất hữu cơ thì vi khuẩn sẽ trải quaquá trình hô hấp nội bào hay là tự oxy hóa sử dụng chính bảnthân chúng làm nguyên liệu. C5H7O2N + 5O2 → 5CO2 + NH3 + 2H2O + (1.5)năng lượngtrong đó CO2 và NH3 là chất dinh dưỡng đối với các loài tảo.Trong điều kiện ánh sáng thích hợp, quá trình quang hợp của tảodiễn ra như sau:NH3 + 7,62CO2 + 2.53H2O → C7,62H8,06O2,53N + (1.6)7,62O2 (tb tảo mới)Đối với các nguồn nước tự nhiên nhận một lượng chất hữu cơthấp thì lượng oxy sản sinh ở phương trình (1.6) sẽ đáp ứng chohoạt động của vi khuẩn ở phương trình (1.1) và (1.2), và chutrình hoạt động cứ tiếp diễn. Chu trình này gọi là cộng sinh tảovà vi khuẩn, đây là một chu trình tự nhiên và các hoạt động củatảo và vi khuẩn ở trạng thái cân bằng động. Chaát thaûi Oxy Caùc caù theå höõu cô taûo môùi hoøa tan OÂxy hoùa bôûi Quang hôïp vi khuaån cuûa taûo Caùc caù theå vi CO2 +H2O +NH4 Naêng löôïng khuaån môùi Chlorophyll maët trôøi Chu trình cộng sinh vi khuẩn - tảo trong hệ thống xử lý nước thải (Oswald và Gotaas, 1955; trích dẫn bởi Chongrak, 1989)Tảo sau đó sẽ bị các loại cá ăn thực vật sử dụng, cá ăn động vậtsẽ ăn cá ăn thực vật và sau cùng con người sẽ ăn cá. Đây là mộttrong những cơ chế tự làm sạch các nguồn nước mà chúng ta sẽbàn đến trong phần sau.Việc thải các chất thải chưa được xử lý vào nguồn nước sẽ gâynên sự mất cân bằng về mặt sinh học. Khi lượng chất thải hữucơ lên cao thì vi khuẩn cần nhiều oxy hơn cho quá trình oxy hóavà tổng hợp của chúng, đưa đến việc suy giảm oxy hòa tan trongcác nguồn nước gây nguy hại cho các thủy sinh vật. Mặc dù quátrình quang hợp của tảo tạo nên oxy, nhưng về đêm khi khôngcó ánh sáng, tảo sẽ hô hấp và tiêu thụ oxy và việc này càng làmsuy giảm lượng oxy hòa tan của nguồn nước. Thậm chí khi hàmlượng chất thải quá cao thì nguồn nước bị cạn kiệt oxy hoàn toànvà có màu đen chỉ có các vi khuẩn yếm khí và một vài loại trùngcó thể sống được. Bên cạnh vấn đề ô nhiễm nguồn nước sẽ mấtmỹ quan và chất lượng môi trường sống ở khu vực xung quanhsẽ bị suy giảm.Trong kỹ thuật xử lý nước thải, quá trình sinh hóa hiếu khíthường được ứng dụng để làm sạch nước thải chứa các chất bẩnhữu cơ dạng hòa tan và dạng keo. Quá trình sinh hóa yếm khíđược ứng dụng để chế biến và khử độc cặn trong nước thải.Ngoài ra, quá trình yếm khí còn được ứng dụng để xử lý nướcthải công nghiệp chứa các chất hữu cơ với hàm lượng lớn.