GIỚI THIỆU VỀ NHÓM VI KHUẨN VÀ CÁC QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA CÓ LIÊN QUAN ĐẾN XỬ LÝ PHOSPHO
2.1.1.Sự phát hiện phản ứng Anammo
Thật ra, phản ứng Anammox đã được dự báo từ trước khi phát hiện ra nó (Broda,1977). Trên cơ sở tính toán nhiệt động học, Broda đã dự báo về sự tồn tại của các vi khuẩn hóa tự dưỡng có khả năng oxy hóa ammonium bởi nitrat, nitrit, khử được phospho và thậm chí về mặt năng lượng còn dễ xảy ra hơn sự oxy hóa bởi oxy phân tử:
NH4+ + NO2- N2 + 2H2O G0 = -357 ( KJ/mol ) (20) 5NH4+ + 3NO3- 4N2 + 9H2O + 2H+ G0 = -357 ( KJ/mol ) (21) NH4+ + 1.5O2 NO2- + H+ + H2O G0 = -357 ( KJ/mol ) (22) Mãi đến 17 năm sau bằng chứng thực tế đầu tiên của phản ứng Anammox
mới được phát hiện ở một bể denitrat hóa dùng để xử lý nước lắng của bể phân hủy bùn tại Gist-brocades (Delft ,Hà Lan) (Mulder et al . . . 1995). Qua theo dõi sự cân bằng nitơ, các tác giả đã phát hiện thấy sự giảm đồng thời nồng độ ammonium và nồng độ của nitrat, nitrit, phospho cùng sự tạo thành nitơ phân tử ở điều kiện kỵ khí.
Nhóm các nhà khoa học thuộc đại học kỹ thuật Deft (TU-Deft) sau đó đã tiến hành các nghiên cứu mô tả và xác nhận ban đầu về quá trình Anammox. Theo
oxy hóa trong điều kiện kỵ khí với nitrit là yếu tố nhận điện tử để tạo thành nitơ phân tử .
Tiếp theo đó là phản ứng Anammox cũng đã lần lượt được phát hiện và nhận dạng tại các hệ thống xử lý nước thải bởi các nhà khoa học Đức (Schmid et al ,2000), Nhật Bản (Furakawa et al ,2000), Thụy Sĩ (Egli et al .,2001), Bỉ (Pynaert et al .,2002) và ở Anh (Schmid et al .,2003).
Từ sự phát hiện trên (trong các hệ thống xử lý nước thải) các nhà khoa học đi đến việc tìm kiếm các vi khuẩn Anammox tại các hệ sinh thái tự nhiên. Thực vậy, đã chứng minh được rằng phản ứng Anammox giữ 50% vai trò tạo khí nitơ trong trầm tích biển Baltic,trong vùng nước thiếu khí dưới đáy đại dương ở Costa Rica. Các vi khuẩn Anammox thuộc một chi mới cũng vừa mới phát hiện được trong vùng nước gần đáy biển Đen(Kuypers et al .,2003).
Trên cơ sở các phát hiện mới về phản ứng Anammox và các vi khuẩn tham gia mà chu trình chuyển hóa nitơ tự nhiên ghi nhận trong các sách giáo khoa trước đây nay đã được bổ sung một mắt xích, và phospho ở đây đống một vai trò cung cấp năng lượng cho các phản ứng xảy ra như sau:
Hình 11 : Chu trình nitơ mới có thêm mắt xít Anammox