Cỏc yếu tố ảnh hưởng đến sự phỏt triển hoặc tốc độ khử sunphat của SRB

Một phần của tài liệu Nghiên cứu phương pháp loại bỏ kim loại nặng khỏi nước thải nhờ quần thể vi sinh vật tự nhiên khi sử dụng các loại cơ chất khác nhau (Trang 42 - 45)

bỏ xuống nồng độ dưới 0,1 mg/L. Trong khi Cr6+ rất khú bị loại bỏ trong nhiều hệ thống xử lý nước thải thỡ chỳng lại được loại bỏ một cỏch dễ dàng trong hệ thống xử lý nước thải kị khớ. Trong hệ thống xử lý phõn hủy bựn kị khớ, Cr6+ cú trong nước thải với nồng độ 300mg/L đó bị giảm xuống cũn 60 mg/L trong vũng 30 phỳt và giảm xuống cũn 3 mg/L sau 2 ngày [Jin và cs, 1998]. Theo Li Fude và cs (1994), hàm lượng Cr6+ bị loại bỏ bởi SRB III cú thể đạt 263,3 mg/g trọng lượng khụ của vi khuẩn.

a. Cỏc yếu tố ảnh hưởng đến sự phỏt triển hoặc tốc độ khử sunphat của SRB của SRB

Độ pH

Phần lớn SRB thớch sống ở mụi trường pH trung tớnh đến hơi kiềm [MacFarlane và cs, 1991]. Tuy vậy, đối với từng loại SRB cú khoảng pH thớch hợp riờng. Vớ dụ: SRB ưa nhiệt cú thể sống trong khoảng pH 5,5-9,1 nhưng khoảng pH thớch hợp nhất của chỳng là 6,8-7,5 [Mueller và cs, 1996; Fadeau và cs, 1997]. SRB ưa ấm cú thể sống trong khoảng pH 5-10 và khoảng pH thớch hợp nhất của chỳng cũng là 6,8-7,5. Trong khi đú vi khuẩn siờu ưa nhiệt cú thể sống trong khoảng pH 5,2-9 và khoảng pH thớch hợp nhất của chỳng là 6-7 [Takahata và cs, 2000]. Tuy nhiờn, giỏ trị pH thấp nhất mà tại đú SRB cú thể hoạt động là khoảng 5,5 [Postgate, 1979].

Desulfitobacterium phỏt triển tốt nhất ở pH 7,5, tuy nhiờn chỳng cú thể phỏt triển và tiến hành hụ hấp As(V) trong dải pH rộng từ 6,0 đến 8,0 [Niggemyer và cs, 2001].

Ilori và cs (1999) nghiờn cứu ảnh hưởng của một số yếu tố mụi trường đến sự phỏt triển của SRB phõn lập từ mẫu đất của vựng nhiệt đới và thấy rằng, tất cả cỏc loài SRB phõn lập được đều phỏt triển tốt ở pH 7,0-7,5. ễng khụng quan sỏt thấy sự phỏt triển của SRB ở pH <5,5 và >8,0.

Thế năng oxy húa khử (Eh)

Giỏ trị Eh dương tớnh ngăn cản sự phỏt triển của cỏc vi khuẩn kị khớ. Một số loài vi khuẩn kị khớ cú khả năng phỏt triển ở thế năng oxy húa khử dương tớnh khi một cơ chất khỏc O2 đó làm tăng giỏ trị Eh. Phụ thuộc vào loài vi khuẩn, cỏc vi khuẩn kị khớ khụng bắt buộc cú thể phỏt triển từ +300 mV đến - 420mV cũn cỏc vi khuẩn kị khớ bắt buộc cú thể phỏt triển từ -150mV đến - 420mV. Khi giỏ trị Eh tăng do sự cú mặt của O2 hũa tan, hầu hết cỏc vi khuẩn kị khớ bắt buộc bị kỡm hóm phỏt triển ở giỏ trị Eh cao hơn -100mV [Johnson, 1999].

Một thiết bị kị khớ cú sự hoạt động thành cụng của SRB sẽ tạo ra một dũng nước sau xử lý cú giỏ trị pH trong khoảng 6 - 8 và thế năng oxy húa khử (Eh) <100 mV [Hamilton và cs, 1999]. Để SRB cú thể hoạt động được dưới điều kiện phũng thớ nghiệm, cần một mụi trường kị khớ với thế năng oxy húa khử <-100mV và một pH > 5,5 [Lyew và cs, 1997].

Chất dinh dưỡng

SRB cú thể sử dụng nhiều loại cơ chất khỏc nhau. Chỳng cú thể sử dụng H2, CO2 để sinh trưởng và phỏt triển tự dưỡng hoặc cú thể sử dụng lactat, axetat, format, propionat, butyrat, etanol, metanol,...để sinh trưởng. Trong đú, lactat và axetat là cỏc cơ chất ưa dựng đối với nhiều loại SRB.

Theo Fritsche (1998) SRB cú thể được chia thành 3 nhúm:

 Oxy hoỏ hoàn toàn cỏc chất khử sunphat: SRB sử dụng lactat, propionat, etanol hoặc bất kỳ một cơ chất nào và oxy hoỏ thành CO2 và H2. Vớ dụ: Desulfobacter sp., Desulfobacterium sp., Desulfococcus sp., Desulfonema

sp., Desulfotomaculum acetoxidans.

 Oxy hoỏ khụng hoàn toàn cỏc chất khử sunphat: SRB cú thể phõn huỷ cỏc nguồn cacbon thành acetat và CO2. Vớ dụ: Desulfovibrio sp.,

Desulfomicrobium sp., Desulfotomaculum sp., Desulfobulbus sp. (hỡnh 1.2)  Oxy hoỏ H2 cỏc chất khử sunphat: Desulfovibrio desulfuricans cú thể sử dụng H2 như một chất cho điện tử, nhưng trong một vài bỏo cỏo cho rằng nú đũi hỏi phải cú mặt của acetat. Một số lượng nhỏ SRB là húa dưỡng vụ cơ (chemolithotrophic), sử dụng H2 như nguồn năng lượng.

Cỏc loài SRB oxy húa khụng hoàn toàn cơ chất sinh trưởng nhanh hơn, ngược lại, cỏc loài SRB oxy húa hoàn toàn sinh trưởng chậm hơn.

Trong mụi trường nuụi cấy SRB người ta cũn cho thờm cao nấm men, pepton,... Cỏc chất này cú thể kớch thớch sinh trưởng và phỏt triển của một số loài. Ngoài ra người ta cũn bổ sung một số nguyờn tố vi lượng cũng như vitamin [Trupper và cs, 1992].

Lượng cacbon cung cấp khụng đủ sẽ hạn chế hoạt động của SRB. Trong điều kiện nồng độ cỏcbon thấp hoặc cú mặt nguồn cỏcbon khụng thớch hợp, sự phỏt triển của SRB cũng bị hạn chế.

Sunphua

Ion sunphua - sản phẩm của sự khử sunphat là độc đối với SRB và hầu hết cỏc loài vi khuẩn kị khớ do phản ứng với sắt của cytochrom và cỏc hợp chất chứa sắt khỏc trong tế bào [Madigan và cs, 2000]. Trong pha lỏng, tổng

hàm lượng sunphua hũa tan gồm cỏc dạng H2S, HS- và S2- phụ thuộc vào pH của mụi trường [Hulshoff Pol và cs, 1998; Utgikar và cs, 2002].

Một phần của tài liệu Nghiên cứu phương pháp loại bỏ kim loại nặng khỏi nước thải nhờ quần thể vi sinh vật tự nhiên khi sử dụng các loại cơ chất khác nhau (Trang 42 - 45)