Phân lập và tuyển chọn chủng vi khuẩn nitrat hóa có khả năng ứng dụng trong xử lý nước thải chăn nuôi lợn sau biogas

Do đó nếu không có biện pháp xử lý phù hợp thì sẽ gây ánh hường nghiêm trọng đến môi trường và cuộc sống cùa người dân xung quanh.Hiện nay, việc xứ lý nước thài chăn nuôi chú yếu sừ dụng

Em xin cảm ơn tới các thầy (cô) giáo trong khoa Công Nghệ Sinh Học đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và truyền đạt kiến thức cho em trong suốt quá trình học tập

và nghiên cứu

Cuối cùng, em xin gửi lời cám ơn sâu sắc tời gia đình, bạn bè những người luôn dộng viên, quan tâm giúp đỡ, tạo mọi điều kiện vật chat cũng như tinh thần giúp

em hoàn thành khóa luận này

Em xin chân tĩiyBMcằrtìrởhA lẹn Đại học Mơ Hid Nọi

Hà nội ngày 16 tháng 5 năm 2015Sinh viên

Nguyền Đình An

MỤC LỤC

MỚ ĐẦU 1

PHẦN I : TÓNG QUAN 3

1.1 Tổng quan nước thài chăn nuôi 3

1.2 Các thành phần tính chât nước thải chăn nuôi lợn 3

1.2.1 Các chất hữu cơ và vô cơ trong nước thài chăn nuôi 3

1.2.2 Nguồn nitơ và photpho trong nước thài chăn nuôi 4

1.2.3 Vi sinh vật gây bệnh trong nước thài chăn nuôi 4

1.3 Công nghệ xứ lý nước thái chăn nuôi 5

1.3.1 Công nghệ xử lý hóa lý 6

1.3.2 Công nghệ xử lý cơ học 6

1.3.3 Công nghệ xử lý sinh học 7

1.4 Các kỹ thuật ứng dụng trong xữ lý nước thải chăn nuôi 9

1.4.1 Công nghệ khí sinh học (biogas) 9

1.4.1 uù và nhược điểm khi sử dụng công nghệ biogas trong các trang trại chăn nuôi 9

1.5 Nitơ trong nước thài sau biogas 11

1.5.1 Tính độc của các hợp chất chứa nitơ 11

1.5.2 Vai trò của vi khuẩn nitrat hóa trong: xử lý nước thải sau biogas 13

1.5.2.1 Chu trình chuyền hóa nito trong nước và vi sinh vật tham gia 13

1.5.2.2 Quá trình amon hóa các họp chất hữu cơ 14

1.5.2.3 Quá trình amon hóa protein 14

1.5.2.4 Quá trình nitrat hóa 15

1.5.2.5 Các chùng vi khuẩn tham gia vào quá trình nitrat hóa 17

PHÀN II VẬT LIỆU VÀ PHUƠNG pháp nghiên cúu 19

2.1 Đối tượng nghiên cứu 19

2.2 Phạm vi nghiên cứu 19

2.3 Dụng cụ và hóa chất 19

2.3.1 Dụng cụ 19

2.3.2 Hóa chất 19

2.4 Phương pháp nghiên cứu 20

2.4.1 Môi trường phân lập, nuôi cay và giữ giống vi khuẩn nitral hóa 20

2.4.1.1 Môi trường Winogradsky I 20

2.4.1.2 Môi trường winogradsyi II 20

2.4.2 Phương pháp phân lập vi khuẩn nitrat hóa 21

2.4.3 Phương pháp làm sạch và tuyến chọn chùng hoạt lực cao 21

2.4.4 Phương pháp nhuộm gram 22

2.4.5 Phương pháp giữ giống 22

2.4.6 Phương pháp xác định hàm lượng Nitrit ( N02 -N ) trong nước 23

2.4.7 Phương pháp xác định hàm lượng Nitrat ( NO/-N) trong nước 25

PHÀN III: KẾT QUÁ 27

3.1 Phân lập chùng vi khuân nitrat hóa 27

3.2 Tuyến chọn chủng có hoạt tính nitrat hóa cao 27

3.2.1 Tuyển chọn các chủng vi khuấn có hoạt tính nitrat hóa cao 27

3.2.1.1 Tuyển chọn chùng có hoạt tính oxy hóa amon thành nitrit 27

3.2.2.2 Tuyến chọn chủng có hoạt tính oxy hóa nitrit thành nitrat 28

3.2.3 Hoạt tính oxy hóa cùa các chùng tuyển chọn 29

3.2.3.1 Hoạt tính oxy hóa amon thành nitrit 29

3.2.3.2 Hoạt tính oxy hóa nitrit thành nitrat 30

3.3 Nghiên cứu đặc điếm sinh học của các chùng vi khuẩn đã được tuyển chọn 30

3.3.1 Đặc điếm hình thái khuấn lạc 30

3.3.2 Đặc điểm, hình dạng tế bào 31

3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trường của các chùng nitrat hóa 32

3.4.1 Ánh hưởng cùa pH 32

3.4.2 Ánh hưởng cùa nhiệt độ 34

3.4.3 Ánh hướng của thời gian lên men đến sự phát triền và hoạt tính nitrat36 3.5 Khá năng sử dụng các chting vi sinh vật đã tuyền chọn vào xử lý nước thãi chãn nuôi sau biogas 38

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 42

TÀI LIỆU THAM KHAO 43

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1 : Thành phần đặc trưng cùa khí biogas

Bàng 2: Đặc điếm nước thãi đầu ra của 9 ham biogas ờ thành pho Huế

Báng 3 : xây dựng đường chuẩn Nitrit

Bảng 4 : xây dựng đường chuẩn nitrat hóa

Bảng 5: Hoạt tính hóa amon thành nitrit của các chúng tuyến chọn

Bàng 6 : Hoạt tính oxy hóa nitrit cùa các chủng tuyển chọn

Bảng 7 : Đặc điểm hình thái của các chúng vi khuẩn

Bàng 8 : Đặc điếm tế bào cùa các chủng vi khuân nghiên cứu

-Nội

Báng 9 : Ảnh hướng pH đến sự phát triền của chủng c 1

<A Â_u Jurats Vi&PMteMờĩtì

Bàng 10 : Anh hưởng pH đên sự phát triên cua chung D

Bàng 11 : Ánh hưởng cùa nhiệt độ đen sự phát triển của chúng c 1

Bàng 12 : Ánh hường cùa nhiệt độ đến sự phát triến của chùng D3

Báng 13 : Ánh hưởng cùa thời gian đến tốc độ phát triển và hoạt tính cùa haichủng C1 và D3

Bảng 14 : Kết quá thử nghiệm xử lý gián đoạn

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1 : Chu trình nitơ trong nước

Hình 2 : Chủng vinh sinh vật có hoạt tính nitrat trên môi trường Winogradsky

Hình 3 : Chùng vi sinh vật nitrit trên môi trường có chứa thuốc thử griss

Hình 4 : Chủng vi sinh vật nitrat trên môi trường có chứa thuốc thửgriss

Hình 5 : Hình thái khuần lạc chủng C1 và D3

Hình 6 : Hình thái tế bào chùng c 1

Hình 7 : Hình thái tế bào chùng D3

Hình 8 : Ánh hường pH đen sự phát triển của chủng c 1

Hình 9 : Ánh hưởng pH đen sự phát triển cùa chủng D3

Thir viên Viên f)ai hne Mn Hà Nòi

Hình 10 : Anh hường của nhiệt độ đến sự phát triền của chùng C1

Hình 11 : Ánh hưởng cùa nhiệt độ đến sự phát triển của chủng D3

Hình 12 : Các bình nuôi tại thời điềm 0 ngày

Hình 13 : Các bình nuôi tại thời điếm 7 ngày

DANH MỤC VIẾT TẤT

BOD : Nhu cầu oxy sinh hóa

COD : Nhu cầu oxy hóa học

CFU/ml : số đơn vị hình thành khuẩn lạc

DO : Hàm hrợng oxy hòa tan trong nước

Chăn nuôi là ngành kinh tế quan trọng cúa Việt Nam, là nguồn cung cấp thực phấm chú yếu cho người dân Đây cùng là ngành kinh tế giúp cho nông dân tăng thu nhập, giải quyết được nhiều công ăn việc làm cho người lao động Tuy nhiên, bên cạnh việc sản xuất và cung cấp một lượng lớn sàn phẩm quan trọng cho nhu cầu cùa con người, ngành chăn nuôi cũng đã gây nên nhiều hiện tượng tiêu cực về môi trường, đặc biệt đối với nước thài từ quá trình chăn nuôi Nước thải chăn nuôi chứa rất nhiều hợp chất gây hại, hàm lượng N, p và vi sinh vật gây bệnh rất cao Do đó nếu không có biện pháp xử lý phù hợp thì sẽ gây ánh hường nghiêm trọng đến môi trường và cuộc sống cùa người dân xung quanh.

Hiện nay, việc xứ lý nước thài chăn nuôi chú yếu sừ dụng hình thức ú kỵ khí (phân và nước thải) qua mô hình hầm khí sinh học biogas Qua mô hình hầm khí sinh học, các chất hữu cơ trong nước thãi được vi sinh vật chuyền hóa và tạo ra sàn phẩm hỗn hợp khijga^ ạua đây ^Ịậm thiếu 0 phiề,nạ ọhất Ịtữii cơ- Tuy vậy, nguồn nước sau biogas vẫn chứa hàm lượng nitơ, photpho nhất định cần được nghiên cứu

xứ lý triệt dế hơn nữa

Ngày nay, việc ứng dụng vi sinh vật trong xử lý nước ô nhiễm thì ngày càng phố biến Các vi sinh vật được sứ dụng bo sung vào nước ô nhiễm sẽ giám thiếu, loại bò hàm lượng c, N, p dư thừa trong nước theo các quá trình khác nhau như

đế tạo sinh khối tế bào vi sinh vật, oxy hóa các chất thành sán phẩm cuối cùng là co2 và H2O, chuyển hóa nitơ dạng hữu cơ và vô cơ thành dạng khí N2 thoát ra ngoài môi trường, tích tụ photpho trong cơ thế tế bào, Quá trình loại nitơ dư thừa trong nước thường diễn ra chủ yếu bới các quá trình amon hóa, nitrat hóa và phán nitrat hóa[ 1 ] Trong đó, quá trình nitrat hóa là quá trình hiếu khí, đầu tiên NH/ được oxi hóa thành nitrit NO2', sau đó nitrit chuyển hóa thành nitrat NO/, các biến đối này được thực hiện bởi các vi khuấn Nitrosomonas, Nitrobacter

kết quả có ý nghĩa trong ứng dụng vi sinh vật xử lý ô nhiễm hợp chất chứa nitơ trong nước thải chăn nuôi.

Xuất phát lừ thực tế đó, tôi đã chọn đề tài: “Phân lập và tuyến chọn chùng vi khuân nitrat hóa có khá năng ứng dụng trong xứ lý nước thài chăn nuôi lợn sau biogas”.

Thư viện Viện Đại học Mở Hà Nội

1.1 Tống quan nước thải chăn nuôi

Nước thái chăn nuôi bao gồm nước tiểu, nước rừa chuồng, nước tắm vật nuôi với khối lượng nước thái rất lớn nước thải chăn nuôi có khá năng gây ô nhiễm môi trường cao do chứa hàm lượng chất hữu cơ, cặn lơ lững, hàm lượng N p, vi sinh vật gây bệnh cao.Nguồn nước thái chăn nuôi là một trong những nguồn chất thải có chứa nhiều hợp chất hữu cơ, virus, vi trùng, trứng giun sán Nguồn nước này có nguy cơ gây ô nhiễm các tang nước mặt nước ngầm và trớ thành nguyên nhân trực tiếp phát sinh dịch bệnh cho đàn gia súc Đồng thời nó có thê lây lan một số bệnh cho con người và ảnh hưởng đen môi trường xung quanh vì nước thãi chăn nuôi còn chứa nhiều mầm bệnh như: Samonella, Leptospira, Clostridium tetani, nếu không

xử lý kịp thời Bôn cạnh dó còn có nhiều loại khí dược tạo ra bới hoạt động của vi sinh vật như NHì, co2, CH4, H1S, Các loại khí này có thề gây nhiễm độc không khí và nguồn nước ngầm ảnh hưởng đến đời sống con người và hệ sinh thái Chính

vì vậy mà việc thiết kế hệ thống xứ lý nước thải cho các trại chăn nuôi là một hoạt động hết sức cần thiết

Đặc trưng ô nhiễm của nước thái chăn nuôi lợn là: Ô nhiễm hữu cơ, ô nhiễm N,

p và chứa nhiều loại vi trùng, vi khuẩn gây bệnh

1.2 Các thành phần tính chât nước thải chăn nuôi lợn

1.2.1 Các chất hữu cơ và vô CO' trong nước thải chăn nuôi.

Những chất hữu cơ chưa dược gia súc đồng hoá, hấp thụ sẽ bài tiết ra ngoài theo phân, nước tiếu cùng các sán phẩm trao đoi chất khác.Thức ăn dư thừa cũng là

1 nguồn gây ô nhiễm hữu CƯ

Trong nước thài chăn nuôi, hợp chất hữu cơ chiếm 70-80 % gồm protit, acid amin, chất béo, hydratcarbon và các dẫn xuất cùa chúng Hầu hết là các chất hữu cơ

dễ phân huỷ giàu nitơ, photpho Các chat vô cơ chiếm 20-30% gồm cát, đất, muối, ure, amonium, muối chlorua, sulfate

Các hợp chat hoá học trong phân và nước thải dế dàng bị phân huý Tùy điều kiện hiếu khí hay kị khí mà quá trình phân huỷ tạo thành các sân phẩm khác nhau

mặt o2 sản phấm tạo thành sẽ là CO2, H2O, NO2, NO3 Còn nếu quá trình phân hùy diễn ra trong điều kiện thiếu khí thì tạo thành các sàn phẩm CH4, N2, NH3, H2S, Indol, Scatol Các chất khí sinh ra do quá trình phân huỳ kị khí và thiếu khí như NH3, H2S gây ra mùi hôi thối trong khu vực nuôi ành hường xấu tới môi trường không khí.

1.2.2 Nguồn nitơ và photpho trong nước thải chăn nuôi.

Khả năng hấp thụ nitơ và photpho cùa gia súc, gia cầm rất kém, nên khi ăn thức ăn có chứa nitơ, photpho vào thì chúng sẽ bị bài tiết theo phân và nước tiếu Trong nước thài chăn nuôi thường chứa hàm lượng nitơ và photpho rất cao Hàm lượng nitơ tông trong nước thái cùa trại chăn nuôi do được sau khi ra biogas từ 571

- 594 mg/1, Photpho từ 13.8-62 mg/1 Theo Jongbloed và Lenis (1992), đối với heo trường thành khi ăn vào 100 g nitơ thì: 30 g được giữ lại cơ thể, 50g bài tiết ra ngoài theo nước tiếu dưới dạng ure, còn 20 g ớ dạng phân nitơ vi sinh khó phân huỷ và an toàn cho môi trường Tùy theo sự có mặt cúa oxy trong nước mà nitơ chú yếu tồn tại ờ các dạng NH4+, NO2’, NO3’

Khi nước tiểu và phân được bài tiết ra ngoài môi trường thì nitơ gây ảnh hướng đến sức khộe con người 'Vì jchi đi yào cư thẹ^ gặp điều kiện thíc họp (NH4+),

và (NO3 ) có the chuyến hóa thành NO2’, mà NO2 có ái lực mạnh với hồng cầu trong máu mạnh hơn oxy nên khi nó thay thế oxy sẽ tạo thành methemoglobin, ức chế chức năng vận chuyến oxy đen các cơ quan hồng cầu ngăn can quá trình trao đổi chất của cơ thể, làm cho các cơ quan thiếu oxy, đặc biệt là ở não dẫn đến nhức đầu, mệt mòi hôn mê thậm chí dấn tới tử vong

1.2.3 Vi sinh vật gây bệnh trong nước thải chăn nuôi.

Nước thái chăn nuôi chứa nhiều loại vi trùng, vius và trứng ấu trùng giun sán gây bệnh Do đó loại nước thài này có nguy cơ trờ thành nguyên nhân trực tiếp phát sinh dịch bệnh cho đàn gia súc gia cam đồng thời lây lan I so bệnh cho người nếu không được xứ lý

Theo nghiên cứu của Nanxera đối với nước thai chăn nuôi: vi trùng gây bệnh đóng dấu (Erisipelothris insidiosà) có thể tồn tại 92 ngày Brucella từ 74-108 ngày,

Samolnella từ 6-7 tháng, Leptospira 5-6 tháng Microbacteria tuberculosis 75-150

ngày, vius lờ mom long móng (FMD) sống trong nước thải 100-120 ngày , các

nước thái chăn nuôi với nhiều loại điền hình như: Fasciolahepatica, Fasciola

gigantica, Fasciolosis buski, Ascarís suum, Oesophagostomum sp Trichocephalus dentatus có thế phát triển đến giai đoạn gây nhiễm sau 6-28 ngày và tồn tại 5-6 tháng

Theo A.Kigirop (1982), các loại vi trùng gây bệnh như; Samonella, E.coli và nha bào Bacilus anthrasis có the xâm nhập theo mạch nước ngầm Samonella có thể tham sâu xuống lớp đất bề mặt 30-40 cm ở những nơi thưởng xuyên tiếp nhận nước thái Trứng giun sán, vi trùng có thế lan truyền đi rất xa và nhanh khi bị nhiễm vào nước mặt gây dịch bệnh cho người và gia súc

Nghiên cứu cùa Bonde (1967) cho thấy: Đa số các vi sinh vật gây bệnh không phát triển lâu dài trong nước thái, số lượng cùa chúng giâm nhanh trong những ngày đau sau đó chậm dần Các loại vi trùng tồn tại lâu trong nước ở vùng

nhiệt đới Samonella ty phi và Samonella paratyphi, E.coli, Shigella, Vibrio comma

gây dịch tà

Ngoài ra G.Rheinhinmer còn phân lập dựơc nhiều loài nấm gây bệnh Đối với vi khuân và virus đường ruột, thì thời gian sống sót trong nước thài càng lâu thì

số lượng cá thế của chúng càng nhó và ngược lại

Hệ vi sinh vật trong nước thài chân nuôi rất phức tạp trong dó chú yếu là vi khuẩn gây thối có 3-16 triệu/ml, vi khuấn phân huỳ đường mỡ, E.coli 10 X 104 - 10

X 107 tế bào/ml, vi khuẩn lưu huỳnh, vi khuẩn nilral hoá Hệ vi sinh vật này có ãnh hướng lớn đến tính chất và khá năng tự làm sạch của nguồn nước

Việc xừ lý nước thài chăn nuôi nham giảm nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thái đến một nồng độ cho phép có thể xà vào nguồn tiếp nhận

1.3 Công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi

Việc xừ lý nước thài chăn nuôi lợn nham giám nồng dộ các chat ô nhiễm trong nước thải đến một nồng độ cho phép có thế xả vào nguồn tiếp nhận Việc chọn lựa phương pháp làm sạch và lựa chọn quy trình xứ lý nước phụ thuộc vào các you tố như:

Các yêu cầu về công nghệ và vệ sinh nước

- Các điều kiện cùa trang trại chăn nuôi

1.3.1 Công nghệ xử lý hóa lý

Nước thái chăn nuôi còn chứa nhiều chất hữu cơ, chất vô cơ dạng hạt có kích thước nhó, khó lang, khó có thế tách ra bang các phương pháp cơ học thông thường

vì tốn nhiều thời gian và hiệu quả không cao Ta có thể áp dụng phương pháp keo tụ

đế loại bỏ chúng Các chất keo tụ thường sứ dụng là phèn nhôm, phèn sẳt, phèn bùn kết hợp với polymer trợ keo tụ đế tăng quá trình keo tụ Nguyên tắc cùa phương pháp này Ịà t ịỌho v^o trong nước thải,ẹáo hạt keo mang điện tích trái dấu với các hạt lơ lưng có trong nước thãi (các hạt có nguồn gốc silic và chất hữu cơ có trong nước thãi mang điện tích âm, còn các hạt nhôm hidroxid và sắt hidroxi được dưa vào mang diện tích dương) Khi thẻ điện động cùa nước bị phá vỡ, các hạt mang điện trái dấu này sẽ liên kết lại thành các bông cặn có kích thước lớn hơn và

dỗ lắng hơn Theo nghiên cứu của Trương Thanh Cành (2001) tại trại chăn nuôi lợn 2/9: Phương pháp keo tụ có thế tách được 80-90% hàm lượng chất lơ lừng có trong nước thài chăn nuôi heo Ngoài keo tụ còn loại bó được p tồn tại ờ dạng PO4' do tạo thành kết lùa AIPƠ4 và FePO4 Phương pháp này loại bỏ được hầu hết các chất bấn có trong nước thái chăn nuôi Tuy nhiên chi phí xứ lý cao Áp dụng phương pháp này để xử lý nước thài chăn nuôi là không hiệu quà về mặt kinh tế Ngoài ra, tuyên nôi cũng là một phương pháp đê tách các hạt có khá năng lăng kém nhưng có the kết dính vào các bọt khí nối lên Tuy nhiên chi phí đau tư, vận hành cho phương pháp này cao, cũng không hiệu quá về mặt kinh tế đối với các trại chăn nuôi

1.3.2 Công nghệ xử lý cư học

Mục đích là tách chất rắn, cặn, phân ra khỏi hỗn hợp nước thải bằng cách thu gom phân riêng Có thế dùng song chán rác bể lắng sơ bộ đê loại bó cặn thôi, dễ lẳng tạo điều kiện thuận lợi và giám khối tích cùa các công trình xứ lý tiếp theo, ngoài ra có thê dùng phương pháp ly tâm hoặc lọc Hàm lượng cặn lơ lửng trong

bộ trước rồi đưa sang các công trình xứ lý sau.

Sau khi tách ,nước thải được đưa sang các công trình phía sau,còn phần chất rắn được đem đi ú đe làm phân bón

1.3.3 Công nghệ xử lý sinh học

Xừ lý nước thải bằng phương pháp sinh học dựa trên hoạt động sống cùa vi sinh vật có trong nước, chú yếu là vi khuẩn dị dường hoại sinh

Phương pháp xử lý sinh học có ưu điểm lớn so với các phương pháp xứ lý khác

ở chỗ chi phí thấp và tính ốn định cao đặc biệt hiệu quá xứ lý rất cao ờ thời gian lưu ngăn đối với các loại nước thãi chứa các chất hữu cơ dề phân huý sinh học.Nước thài chăn nuôi dược xác định là loại nước thái dễ phân huỳ sinh học vì chứa chù yếu là các hợp chất hữu cơ dễ phân huỳ như carbon hidrat (cellulose, hemicellulose, tinh bột đường, dextrin ), protit Xử lý nước thài chăn nuôi bang biện pháp sinh học là phố biến ở hầu hết các trại chăn nuôi công nghiệp nhờ tính khả thi và tính kinh tế cao cùa nó

Sừ dụng vi sinh vật kỵ khí hoạt động trong điều kiện yếm khí không hoặc có lượng 02 hòa tan trong môi trường rất thấp, đề phân húy các chất hữu cơ

Bốn giai đoạn xảy ra đồng thời trong quá trình phân húy kỵ khí:

- Thủy phân : Trong giai đoạn này dưới tác dụng của enzyme do vi khuân tiêt ra, các phức chất và các chất không tan (như polysaccharide, protein, lipid) chuyển hóa thành các phức chất đơn gián hơn hoặc chất hòa tan (như đường, các acid amin, acid béo)

- Acid hóa : Trong giai đoạn này, vi khuân lên men chuyên hóa các chất hòa tan thành chất đơn giàn như acid béo dề bay hơi, rượu, acid lactic, methanol, co2 H2, NHị H2S và sinh khối mới

- Acetic hóa : Vi khuẩn acetic chuyền hóa các sán phẩm cùa giai đoạn acid hóa thành acetat, H2, co2 và sinh khối mới

- Methane hóa : Đây là giai đoạn cuối của quá trình phân hủy kỵ khí Acid acetic, H2, CO2, acid formic và methanol chuyến hóa thành methane, co2 và sinh khối mới

Sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong điều kiện có oxy Quá trình xử lý nước thải bàng phương pháp hiếu khí gồm 3 giai đoạn :

Oxy hóa các chất hữu cơ :

C5H7O2N + o2 ‘nzyme » 5CO2 + 2H2O + NH, + ÁH

Các quá trình xử lý sinh học bang phương pháp hiếu khí có the xáy ra ớ điều kiện tự nhiên hoặc nhân tạo Trong các công trình xừ lý nhân tạo, người ta tạo điều kiện tối ưu cho quá trình oxy hoá sinh hoá nên quá trình xứ lý có tốc độ và hiệu suất cao hơn rất nhiều Tuỳ theo trạng thái tồn tại của vi sinh vật, quá trình xử lý sinh học hiếu khí nhân tạo có thể chia thành:

TU.J v;â« ru; L™ MA LIÒ ma;

Xừ lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trướng dạng lơ lửng chù yếu được

sứ dụng khử chất hữu cơ chứa cacbon như quá trình bùn hoạt tính, hồ làm thoáng,

bế phán ứng hoạt động gián đoạn, quá trình lên men phân huý hiếu khí Trong số những quá trình này quá trình bùn hoạt tính hiếu khí (Aerotank) là quá trình phố biến nhất

Xứ lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trường dạng dính bám như quá trình bùn hoạt tính dính bám, be lọc nhó giọt, bế lọc cao tải, đĩa sinh học, bế phản ứng nitrate hoá với màng cố định

Trong công nghệ xử lý sinh học thì người ta thường dùng phưorng pháp công nghệ khí sinh học (biogas).

Lợi ích cúa của công nghệ khí biogas mạng lại :

4-Giải quyết van đề chất đốt, tạo ra nguồn năng lượng thay thế: Là nguồn năng lượng giá trị cao có thể phục vụ nhiều mục đích như đun nấu, thắp sáng, + Làm phân bón: Bã thài sau biogas, nước thài sau biogas có tác dụng tăng năng suất cây trồng, hạn chế sâu bệnh và nâng cao độ phì cho đất

+ Cải thiện vệ sinh môi trường

+ Xử lý chất thải hữu cơ

1.4 CÚC kỹ thuật ửng dụng trong xử lý nước thải chăn nuôi

1.4.1 Công nghệ khí sinh học (biogas)

Công nghệ biogas là công nghệ xử lý sinh học đồng thời tạo ra nguồn khí sinh học sử dụng trong hộ gia đình hay trong sàn xuất Sản xuất khí sinh học là quá trình phân hủy lên men kỵ khí các chất hữu cơ tự nhiên hay là quá trình lên men mêtan Đây là quá trình biến đổi sinh học được sử dụng để phân hũy các chất thài có hàm lượng chat rắn từ 4 - 8% dưới tác động cùa các vi sinh vật trong điều kiện yếm khí

9 Thành phần chính của khí biogas là: CH4, CƠ2 và còn lại là các chất khác như : hơi nước, N2, O2, H2S, co Được thuý phân trong môi trường yếm khí, xúc tác nhờ nhiệt độ từ 20-40°C Thành phần khí biogas thu dược khác nhau trùy theo nguyên liệu sử dụng, thời gian nhiệt độ phân hủy yếm khí Thành phan đặc trưng của khí biogas được trình bày trong bảng sau:

Băng : Thành phần dặc trưng của khí biogas

T|H?sviên Viên Đai hoc Mơ 1 là N°.r.1

Nguồn nguyên liệu đế sản xuất biogas có thể nói là vô tận từ các loại bùn từ ao

tù, đầm lầy, phế liệu, phế thãi trong sản xuất nông, lâm nghiệp và các hoạt động sản xuất và chế biến nông lâm sản, xác động vật

1.4.1 Uu và nhược điểm khi sử dụng công nghệ biogas trong các trang trại chăn nuôi

A, ưu diem

Be biogas là phương pháp xừ lý kỵ khí khá đơn giản, chi phí đầu tư thấp, thường thấy hầu hết ớ các cơ sở chăn nuôi quy mô trang trại và hộ gia đình Nước thải từ hệ thống chuồng trại được dẫn trực tiếp vào bế kín với thời gian lưu nước trong bê khoảng 15-30 ngày, tận dụng hoạt động của các vsv trong bê và trong lớp bùn đáy để khoáng hóa các chất hữu cơ Mực nước trong bể thông thường CH4 CO2 và các khí khác sinh ra do phân hủy kỵ khí chiếm chồ Phía trôn có đặt hệ thống thu khí đê thu hồi các khí sinh ra (khí biogas) tận dụng làm khí đốt hoặc chạy máy phát điện , dưới cùng là lớp bùn đáy tương dối ổn định Công nghệ góp phần tạo nguồn năng lượng khí sinh học đế thay the một phan các loại năng lượng khác.+ Giài quyết vấn đề chất đốt, tạo ra nguồn năng lượng thay thế: Là nguồn năng lượng giá trị cao có thế phục vụ nhiều mục đích như đun nấu, thắp sáng,

năng suất cây trồng, hạn chế sâu bệnh và nâng cao độ phì cho đất.

+ Cài thiện vệ sinh môi trường

+ Xứ lý chất thải hữu cơ

+ Giám phát thài khí nhà kính (sinh ra khí metan đốt cháy được)

tì, Nhược diêm

Nước thải đầu ra của hầm biogas có hàm lượng chất ô nhiễm cao

về cám quan nước thài sau hầm Biogas có màu đen hoặc xanh đen, ít có mùi hôi thối Theo tạp chí Khoa học Đại học Huế, tập 73, so 4 năm 2012 thì chất lượng nước thài đầu ra được trình bày như sau:

Bảng 2: Đặc điểm nước thái đầu ra cùa 9 hầm biogas õ' thành phố Huế.

giá trịTB±S TCN 678-2006

QCVN 24:2009/BTNMT

+Nồng độ chất hữu cơ vượt nhẹ

+Nồng độ chất dinh dưỡng cao, vượt 52 lần (đối với NH4+-N) và 16 lần (đối với tống P).So với Quy chuẩn QCVN 24:2009/BTMT:

1.5 Nito' trong nước thải sau biogas

1.5.1 Tính độc của các họp chất chứa nito’

Trong nước mặt cũng như nước ngầm nitơ vô cơ tồn tại ở 3 dạng chính là: ion amoni ( NH4+ ), nitrit ( NO}') và nitrat ( NO/ ) Dưới tác động cúa nhiều yếu tố hóa lý và do hoạt động của một số sinh vật các dạng nitơ này chuyển hóa lẫn nhau, tích tụ lại trong nước ăn và có độc tính đối với con người

Neu có một hàm lượng lớn NO}' trong nước sẽ gây ra hiện tượng phú dường

, ki ' IJui’YÌệÃyịÌIlĐai JJQC MơHàNồi 7, .

trước het nó tăng cưởng sir sinh trương va phát trien của tảò va vi sinh vật phù du làm giảm độ xuyên cúa ánh sáng mặt trời, ngăn cản quá trình quang họp trong các lớp nước phía dưới Mặt khác, sau khi tào và các sinh vật phù du chết đi sẽ bị các vi sinh vật khác phân hủy và giải phòng NH/ Oxy hóa tan trong nước bị các vi sinh vật hiếu khí sử dụng gầy nên quá trình phân hủy hiếu khí tạo ra các sán phàm độc hại làm chi nước bị ô nhiễm trầm trọng Nước nhiễm NO}‘ có thề ành hưởng đến sức khỏe con người do sự khừ nitrat trong ruột Sự khử NO}' thành NO?' do vi khuấn và sự xâm nhập sau đó cúa NO?' vào máu là nguyên nhân cúa sự tạo thành methaemoglobin Ó đây oxy của NO?' liên kết chặt không thuận nghịc với hemonglobin khiến cho hong cầu mất đi khả năng vận chuyến oxy Các chúng vi khuấn nitrat đi qua dạ dày bình thường chi đến ruột chúng mới khứ nitrat , sinh trường và tích lùy NO?' Sự tạo thành methaemoglobin đặc biệt thấy rỏ ờ trè em Trẽ em mắc chứng bệnh này thường xanh xao ( bệnh blue baby ) và dể bị đe dọa đen cuộc sông đặc biệt là tre em dưới 6 tháng tuổi 0 trò em lớn tuổi và người lớn vi khuấn bị chết trong dịch vị có pH axit NO}‘được hập thụ lại trước khi bị khử trong

trong nước sau đó kết hợp với các axit amin để tạo thành Nitrosamine là một trong các tác nhân gây ung thư.

Trong ao hồ, amoni xuất hiện như một sản phẩm do sự biến dưỡng cúa động vật trong nước cũng như từ sự phân hủy các hợp chất hửu cơ với tác dụng cùa vi khuấn Trong nước amoni đước phân chia (dissociate) làm 2 nhóm : Nhóm NHị (khí hòa tan) và nhóm NH/ (ion hóa) Chi có dạng NHj (khí hòa tan) là gây độc cho ao hồ Dưới tác dụng cúa vi khuân , amoni sé bị biến đôi thành nitrit (NO2 ) (bởi vi khuấn Nitrosomơnas) rồi nitrat (NO3 ) (bởi vi khuẩn Nitrobacter) Hình thức nitrat thường vô hại nồng độ nitrat cho phép trong nước nuôi trồng thủy sản clOtng/l Khi môi trường nhiễm nitrat với hàm lượng cao >10mg/l sẻ làm tảo phát triển , dẩn đến hiện tượng phú dưỡng và giảm chất lượng nước Sự phát triền bùng

nồ của tào làm cho nước trờ nên đục, táo kết thành khối trôi nôi trên mặt nước, khi phân húy phát sinh mùi và làm giám lượng oxy hóa tan trong nước, ành hường trực tiếp đến đời sống của một số loài cá

Anh hướng cpạ^c lỊ^,ctiâ| nflc^j ]lọc Mơ I Ià Nộị

+ Môi trường

Nitơ trong nước thãi cao, chày vào sông, hồ làm tăng hàm lượng chất dinh dường

Do vậy nó gây ra sự phát triển mạnh mẽ của các loại thực vật phù du như rêu, tảo gây tình trạng thiếu oxy trong nước, phá vỡ chuỗi thức ăn, giảm chất lượng nước, phá hoại môi trường trong sạch cùa thủy vực, sàn sinh nhiều chat độc trong nước như NH/, HịS, COị, CH4 tiêu diệt nhiều loại sinh vật có ích trong nước

- phú dưỡng nguồn nước

+ Con người

Nitrat và nitrit (đặc biệt là nitrit) dược khuyến cáo là có khá năng gây ung thư ờ người do nitrit sẽ kết hợp với các axit amin trong thực phấm làm thành một họ chất nitrosamine-1 hợp chất tiền ung thư Hàm lượng nitrosamin cao khiến cơ thế không kịp đào thải, tích lũy lâu ngày trong gan có thể gây ra hiện tượng nhiễm độc, ung thư gan hoặc ung thư dạ dày

Trường hợp nhiễm độc trầm trọng nếu không được cứu chữa kịp thời dẫn đến nguy

cơ tứ vong cao

Khi nồng độ NO/trong nước vượt giới hạn 0,1 mg/l sẽ gây độc với cá khi vào cơ thê trong điêu kiện thích hợp, ờ hệ tiêu hóa chúng sẽ chuyên hóa thành nitrit, nitrit kết hợp với hồng cầu tạo thành chất không vận chuyến oxi Quá trình chuyến hóa cùa ammoni thành nitrat và nitrit làm giảm hàm lượng oxi hòa tan trong nước Điều này ành hưởng rất lớn đến đời sống của các loài cá nuôi trong hồ Ngoài ra lượng nitơ còn lại trong hồ có tác dụng cung cấp dinh dưỡng cho cây thúy sinh trồng trong hồ

Trong cơ thế, nitrit (hoặc nilrat dưới tác động của một so vi khuẩn đường ruột chuyển thành nitrit) kết hợp với hong cau (hemoglobin) trong máu sau đó chuyến thành methemoglobin, cuối cùng chuyền thành methemoglobinamin

Methemoglobinamin là chất ngăn càn việc liên kết và vận chuyến oxy, gây bệnh thiếu oxy

Khi cá bị ngộ độc nitrit sẽ có những triệu chứng bở ăn ,bơi lội chậm chạp,màu sắc nhợt nhạt ,ờ giai đoạn cuối cá mất phương hướng mất thăng bằng ,co giật và tư vong Thu vjện Viên £)ạị học Mớ Hà Nội

Ngoài ra, sự có mặt của nitơ có thế gây cán trở cho các quá trình xử lý làm giám hiệu quá làm việc của các công trình Mặt khác nó có thế kết hợp với các loại hoá chất trong xừ lý dế tạo các phức hữu cơ gây độc cho con người

Do tác hại cùa NOj và NOj đối với sức khóe con người và động vật nên chúng được coi là một trong những chi tiêu quan trọng đế đánh giá chất lượng nước, theo tiêu chuan chất lượng nước việt nam, trong nước uống hàm lượng (tính theo N) NO/ phải nhỏ hơn 10 mg/1, hàm lượng NO/ phái nhò hơn 0,01 mg/1, và hàm lượng NH/ phải nhó hơn 0,05 mg/1

1.5.2 Vai trò cùa vi khuấn nitrat hóa trong xử lý nước thãi sau biogas

1.5.2.1 Chu trình chuyến hóa nito trong nước và vi sinh vật tham gia

Trong môi trường nước, nitơ có thể tồn tại dưới dạng hợp chất vô cơ hữu cơ hòa tan hay không hòa tan Các hợp chất vô cơ quan trọng của nitơ là NHj, NH4+,NO/, no/

có thê được hình thành trong quá trình phán nitrat hóa Các dạng hợp chất vô cơ hòa tan có được là do quá trình phân húy các hợp chat hữu cơ, nitơ lang đọng dưới dạng hợp chất Albumine dưới tác dụng của vi sinh vật, đạm albumine sẽ biến thành dạng dạm ammoniac (NHj) và ammoniac sẽ hòa tan vào nước hình thành NH/ Sau đó, NHị và ion NHj+ sẽ biến thành dạng đạm nitrit (NO2) và nitrat (NO3-) nhờ hoạt động của vi khuấn nitrit và nitrat hóa Thực vật có thể hấp thu nhiều dạng đạm nói trên nhưng hấp thu NH4+ và NO/ là tốt nhất, mồi loài thực vật ưa một dạng đạm khác nhau Một số loài vi khuẩn và táo lại có khả năng sứ dựng nitơ phân tử nhờ quá trình cố định nitơ.

Hầu hết đạm NO/ được vi sinh vật, thực vật thũy sinh sứ dụng cho các quá trình sinh trường và phát triến cùa chúng, sau dó bị lang tụ ở bùn đáy Đạm chứa trong táo bị ăn bời động vật phù du và các ấu trùng, động vật đáy khác Hai quá trình yếm khí là cố định nitơ và phán nitrat do tảo lam và vi khuấn thực hiện, trong đó quá trình phàn nitrat hầu như xáy ra trong tầng đáy ở vùng cửa sông hay đất ngập nước Các chất đạm hữu cơ trong môitrường nướchiộn diện trong cơ thố thực vật động vật, xác bã hữu cơ lơ lửng hoặc hòa tan

1.5.2.2 Quá trình anion hóa các họp chất hữu cư

Quá trình amon hóa các họp chất hữu cơ chứa nitơ trong môi trường nước diễn

ra tương đối mạnh mẽ trong cả điều kiện hiếu khí lẫn kỵ khí Trong điều kiện hiếu khí, các hợp chất hữu cơ được chuyến hóa hoàn toàn thành các họp chất vô cơ,giúp làm sạch môi trường nước Trong điều kiện kỵ khí, các acid amin không dược vô cơ hóa hoàn toàn, bên cạnh NH3 và co2 còn tích lũy nhiều loại hợp chất hữu cơ khác như axit hữu cơ, rượu H2S và các sán phẩm bốc mùi khó chịu cho thúy vực

1.5.2.3 Quá trình ainon hóa protein

Quá trình amon hóa protein giữ vai trò quan trọng trong việc khép kín vòng tuần hoàn Nitơ nhờ quá trình này mà nitơ chuyển từ dạng hấp thụ sang muối amon dề dàng được thực vật sử dụng Nhờ quá trình này mà NHị luôn luôn được phục hồi,cung cấp cho thực vật thúy sinh Có nhiều loại vi khuẩn và nấm mốc tham gia

B.sustilis, Số lượng cúa chúng trong thủy vực khác nhau thì rất khác nhau, thường trong các thùy vực nước ngọt số lượng của chúng nhiều thúy vực nước măn

và nước lợ

1.5.2.4 Quá trình nitrat hóa

Quá trình nitrat hóa là quá trình oxy hóa nitơ của các muối arnon, dầu tiên tạo thành nitrit và sau đó tạo thành nitrat dưới tác dụng cúa các vi sinh vật hiếu khí trong điều kiện thíc hợp

Quá trình nitrat hóa tự dưỡng bao gom 2 giai đoạn chính oxy hóa muối amon thành NO?' (nitrit hóa) và giai doạn oxy hóa nitrit thành NO?' (nitrat hóa)

Ý nghĩa cùa quá trình nitrit hóa trong việc làm sạch nước Nó phản ánh mức độ khoáng hóa của các hợp chất hữu cơ có trong nước thài, nhưng quan trọng hơn qua quá trình này có thể tích lũy một lượng oxy dự trữ có thế đế oxy hóa các chất hữu

cơ không chứa nitơ khi lượng oxy hóa tự do (lượng oxy hóa hòa tan) đã tiêu hao hoàn toàn trong quịí trình đớ-i sự 'cổ mặt.é.úa rtitrat trọng nước thái phán ánh mức độ

khoáng hòa tan của các chất hữu cơ

Giai đoạn l: (nitrit hóa)

Nitrit hóa là quá trình oxy hóa amon thành nitrit nhớ enzyme amonmonoxygenaza (AMO) của vi khuấn xúc tác trọng điều kiện hiếu khí

NH4+ + 3/2 02 - ► NO2' + H2O + 2H + Năng lượngĐầu tiên amon bị oxy hóa thành hydroxylamin nhớ enzyme amonmonoxygenaza

NH, + 02 + 2e- + 2H - *■ NH2OH + H2OQuá trình này không giãi phóng năng lượng ở dạng ATP nhưng lại đòi hỏi nguồn điện để tạo ra hydroxylamin Nguồn điện từ có được đó sinh ra khi oxy hóa NADHị thành NAD+ và truyền qua các cytochrom P460 Một phần nguồn điện từ trong quá trình oxy hóa amon thành hydroxylamine đi vào chuỗi truyền điện từ trong màng nguyên sinh chất cùa vi khuấn Nitrosomonas, phàn còn lại dùng để oxy

bước :

BI: Enzyme + NH2OH

B2: Enzyme-NO+ + H2O

Enzyme-NO+ + 3H+ + Enzyme + NO2' + 2H+Tổng hợp toàn bộ quá trình:

4e-NH2OH + H2O - * NO2 + 5H+ +

2e-Trong quá trình oxy hóa hydroxylamine này có tạo ra sán phấm trung gian NOH

do enzyme hydroxylamine oxydaza (HAO) xúc tác (NOH là một chất kém bền vững) Hai điện từ giải phòng từ sự oxy hóa NOH thành NO2 được sử dụng để chuyến P460 trờ lại thành dạng khử Dạng khừ P460 lại oxy hóa các chất phân tứ NH3 tiếp theo

Điều đáng chú ý là trong quá trình nitrit hóa, cơ chất cúa aminmonoxyenaza là NH3 chứ không phái là NH.b bời vậy quá trình oxy hóa amon xáy ra mạnh nhất ờ

pH trung bình 7,5 -í- 8,5, hoặc kiềm khi ammoniac ớ dạng không ion hóa NH3 nhiều

Giai đoạn 2 (nitrat hóa) :

Đó là giai đoạn oxy hóa nitrit thành nitrat do enzyme Nitritoxydaza và

Cytochrom oxydaza xúc tác NO2’ tạo thành tiếp tục được oxy hóa thành NO3 bời nhóm vi khuấn nitrat Đây cũng là các vi khuẩn tự dưỡng hóa năng, thực hiện phàn ứng oxi hóa nitrit đế cung cap năng lượng cho quá trình đồng hóa Năng lượng co2 NO2' + Vi 02 -> NO3' + Nhóm vi khuẩn nitrat gồm 3 chi khác nhau:

Nitrobacter, Nitrospừa, Nitrococcus Ngoài nhóm vi khuấn tự dưỡng hóa năng nói

trên, trong đất còn có một số loài vi sinh vật dị dưỡng cũng tiến hành quá trình nitrat hóa Đó là loài vi khuân và xạ khuân thuộc các chi Pseudomonas, Corynebacteríum, Streptomyces

1.5.2.5 Các chủng vi khuẩn tham gia vào quá trình nitrat hóa

A Vi khuân tự dưỡng oxy hóa amon

Vi khuẩn có khá năng oxy hóa amon thành nitrit hầu hết thuộc nhóm vi khuẩn

tự dưỡng hóa năng, hiếu khí bắt buộc Các vi khuẩn này không lấy năng lượng từ sự oxy hóa chất hừu cơ mà lấy năng lượng từ sự oxy hóa các hợp chất chứa nitơ vô cơ

và đồng hóa CƠ2 trong chu trình Calvin Benson Chúng thuộc nhóm vi khuẩn gram

âm, không sinh bào tứ, tế bào hình cầu, hình que, hình xoan Một số đại diện đặc trưng cho nhóm! này1 llàỉ ểiống tòưMờintìnás toỉấobỏộứns, Nitrozolobus,

Nitrosospira [1] Trong số đó giống Nitrosomonas mà đặc biệt là loài

Niưosomonas europaea được áp dụng nhiều nhất trong quá trình nitrit hóa Đó là

những vi khuẩn hình bầu dục, nhó bé kích thước từ 0.4 - 0,6 X 1 - 1,8 jUm, không sinh bào tử, có thề có tiêu mao khá dài, có khả năng tích lũy nhiều chất nhầy quanh

tế bào Điều kiện lối ưu cho sự phát triển cũa Nitrosomonas là : nhiệt độ 28-30°C, pH=7,0-8,6 Cơ chất oxy hóa của Nitrosomonas là amoniac, ure, guanin, ,các cơ chất hừu cơ không được sừ dụng làm nguồn oxy hóa[ 1 ]

B Vi khuân nitrat hóa

Cũng như các loại vi khuấn tự dưỡng khác, vi khuấn nitrat hóa dùng năng lượng sinh ra đế khữ CO2 cúa không khí và tạo nên các chất hữu cơ cần thiết cho cơ

thế chúng Loại vi khuẩn nitrat hóa điển hình nhất là Nitrobacter Chúng là những tế

bào hình bầu dục, kích thước khoãng 0,8x1,0pm Gram âm (-), không sinh bào tử

Hai loài Nitrobacter chù yếu là N Vinogradsky không di động) và N Agilic (di

động) Cơ chất oxy hóa duy nhất cúa Nitrobacter là nitrit Nitrobacter cũng có the

có kích thíc sự sinh trướng và phát triển cũng như hoạt tính chuyển hoá cúa chúng 12],

Nitrobacter rất nhạy cảm với điều kiện không thuận lợi cúa môi trường, nồng

độ NaNO: 0.5 g/1 bat đau kìm hãm sự sinh trường của chúng

Năng lượng thu được từ quá trình oxy hóa NH/ sẻ được các vi khuấn sứ dụng đế sinh tống hợp vật chất của tế bào từ CO’, 2 Do chi nhận được rất ít năng lượng từ quá trình oxy hóa nên tốc độ phát triển của các vi khuấn oxy hóa amon và oxy hóa nitrit tự dường là hết sức chậm chạp Thời gian thế hệ là 0,4-2,5 ngày đối với Nitrosomonas và 0,3-1,5 ngày đối với Nitrobacter Sán lượng tế bào (g tế bào

khô/ N oxy hóa) là 0,29 dối với Nitrosomonas và 0,08 đối với M7rohacfôr[3,4,10]

c Các vi khuân dị dưỡng tham gia vào quá trình nitrìt hóa

Trong những năm gan dây, bên cạnh các vi khuẩn tự dưỡng bắt buộc người ta

đã phát hiện ra một số vi khuẩn dị dưỡng có khả năng oxy hóa NH4+ và các hợp chất hữu cơ chứa nitơ thành NO2’, NOì' như: Methỵlomonsa, Methanica,

' Thự viện Ylẽn Đạĩ nọc Mơ Ha NỘI

.Ethylosinus trichosprìum Methyíococcus capsulatus, Pseudomonas methanicus, Thiosphaera pantotropha, Thibacillus novellus Cơ che hóa sinh cùa quá trình nitrat hóa do vi khuân dị dường vân chưa hoàn toàn sáng tó Có lẽ sự oxy hóa nitơ có thề xảy ra theo cá hai con đường vô cơ và hữu cơ

Quá trình nitrat hóa nhờ các vi khuân dị dưỡng có tam quan trọng đặc biệt bời nó

dể sinh trường và phát triển ờ mọi môi trường, cà ờ những nơi giàu hay ngèo chất hữu cơ Trong khi đó các vi khuẩn tự dưỡng thường có mặt ớ những nơi có ít chất hữu cơ Mặc dù khá năng oxy hóa NH/, các vi khuẩn dị dưỡng nhỏ hơn từ 103-1 o4 lần kha năng oxy hóa NH4+ của các vi khuẩn tự dưỡng, nhưng bù lại đó chúng có khả năng phát triến nhanh hơn nhiều lần Hơn nữa ngoài khã năng oxy hóa NH4+, các vi khuẩn dị dưỡng còn có cà enzyme khử nilral thành nitơ phân tứ, ngay cà trong điều kiện có oxy bởi vậy chúng là những vi khuẩn lý tướng trong xừ lý các môi trường bị ô nhiễm bời NH4+, NOọ', NO3‘