4 GIAI ĐOẠN HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA VI SINH TRÊN GIÁ THỂ

Giá thể vi sinh là một loại vật liệu mới được sử dụng trong quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học. Giá thể vi sinh có khả năng tăng diện tích tiếp xúc giữa vi sinh và nước thải. Điều này giúp quá trình phân hủy sinh học hiệu quả hơn và tiết kiệm không gian. Bài viết ngày hôm nay xin mời các bạn hãy cùng Môi trường Phước Trình khám phá về giai đoạn hình thành và phát triển của vi sinh trên giá thể.

I. Giá thể vi sinh (hay còn gọi là đệm vi sinh) là gì?

Giá thể vi sinh (đệm vi sinh) là một thuật ngữ được sử dụng trong lĩnh vực vi sinh học và công nghệ sinh học. Nó thường ám chỉ một chất liệu hoặc hỗn hợp chất liệu được sử dụng để cung cấp môi trường thích hợp cho sự phát triển và hoạt động của vi sinh vật. Ví dụ như vi khuẩn, nấm, hoặc tế bào mô.

Giá thể vi sinh thường có cấu trúc porơ và có khả năng hấp phụ và giữ chặt vi sinh vật trong một không gian nhất định. Chúng cung cấp điều kiện sống lý tưởng, bề mặt rộng. Và khả năng tương tác với môi trường xung quanh để vi sinh vật có thể sinh trưởng, phát triển. Và thực hiện các quá trình sinh học. Ví dụ như tổng hợp, phân giải chất hữu cơ, hay xử lý chất ô nhiễm. Giá thể vi sinh được sử dụng trong nhiều ứng dụng. Bao gồm công nghệ môi trường, xử lý nước thải, sản xuất thực phẩm, và nghiên cứu khoa học. Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra một môi trường thuận lợi cho sự sống và quá trình sinh học của vi sinh vật.

II. Giai đoạn hình thành và phát triển của vi sinh trên giá thể

Giai đoạn 1: Kết dính khởi đầu

Đây là giai đoạn ban đầu khi vi sinh vật bắt đầu kết dính vào bề mặt của giá thể và hình thành một lớp màng mỏng. Trong giai đoạn này, vi sinh vật phát triển ngang nhau mà không có sự phân biệt đáng kể.

Giai đoạn 2: Phát triển

Đây là giai đoạn khi vi sinh vật trên bề mặt giá thể bắt đầu phát triển qua các lớp màng nhầy. Các lớp màng này tham gia vào quá trình phân huỷ sinh học trong điều kiện tự nhiên.

Giai đoạn 3: Trưởng thành

Đây là giai đoạn khi vi sinh vật trên bề mặt giá thể đã đạt đến mức phát triển tối đa và lớp màng đã trở nên dày hơn. Quá trình phân huỷ sinh học đạt hiệu suất tốt nhất. Cung cấp các chất hỗ trợ cần thiết để đảm bảo quá trình trao đổi chất diễn ra một cách hiệu quả. Cần cung cấp lượng chất phù hợp trong giai đoạn này để ngăn chặn sự giảm sinh khối và làm yếu màng. Quá trình này tạo ra sự cân bằng mới giữa sinh khối và chất hữu cơ.

Giai đoạn 4: Phân tán

Khi lớp màng trên giá thể đã đạt đến độ dày tối đa, nó không tiếp tục phát triển mà duy trì sự ổn định. Sau một thời gian nhất định, một phần vi sinh vật sẽ tách ra khỏi bề mặt giá thể và xảy ra quá trình trao đổi chất. Quá trình này chuyển hóa chất hữu cơ thành nước và thoát khí CO2.

Lớp màng không thay đổi độ dày và một số vi sinh vật vẫn được giữ lại. Cần cung cấp đủ chất cơ bản trong quá trình trao đổi chất để hỗ trợ quá trình diễn ra một cách thuận lợi. Thiếu chất cơ bản có thể làm mất đi lượng dinh dưỡng cần thiết cho vi sinh vật.

III. Các lưu ý để vi sinh phát triển tốt trong quá trình vận hành xử lý nước thải

Trên thực tế, trong việc xử lý nước thải, quần thể vi sinh vật chỉ có ích ở 2 giai đoạn quan trọng. Đó là giai đoạn tăng sinh và giai đoạn cân bằng. Để đạt được hiệu quả xử lý nước thải, chuyên gia thường tập trung vào kéo dài giai đoạn tăng sinh và duy trì giai đoạn cân bằng. Vì vậy, trước khi nước thải được đưa vào hệ thống xử lý vi sinh, các chất độc thường được loại bỏ để tạo điều kiện tốt nhất cho vi sinh vật.

Trong quá trình vận hành hệ thống xử lý nước thải, cần đảm bảo cung cấp đầy đủ dưỡng chất. Ví dụ như carbon (C), nitrogen (N), phosphorus (P), và các chất dinh dưỡng khác cho vi sinh vật. Điều này giúp duy trì sự cân bằng lâu nhất có thể trong hệ vi sinh vật.

Một số yếu tố có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của vi sinh vật trong hệ thống xử lý nước thải

Độ pH: Vi sinh vật thích ứng với mức pH cụ thể. Nên cần duy trì mức pH phù hợp để hỗ trợ sự phát triển của chúng.
Nhiệt độ: Vi sinh vật có sự phát triển tốt ở một khoảng nhiệt độ nhất định. Vì vậy cần kiểm soát nhiệt độ trong hệ thống xử lý nước thải.
Ánh sáng: Một số vi sinh vật có yêu cầu về ánh sáng để phát triển. Do đó, điều kiện ánh sáng phải được xem xét.
Độ mặn: Mức độ mặn trong nước thải có thể ảnh hưởng đến sự sống còn và hoạt động của vi sinh vật.
Các chất vi lượng: Một số chất vi lượng như kim loại nặng có thể ảnh hưởng tiêu cực đến quần thể vi sinh vật.
Chlorine: Chlorine là chất khử trùng thường được sử dụng trong xử lý nước thải. Tuy nhiên, nó có thể ảnh hưởng tiêu cực đến vi sinh vật. Vì vậy, cần kiểm soát lượng chlorine trong hệ thống.
Chỉ số DO (Oxy hòa tan): Vi sinh vật cần oxy để sống. Do đó, lượng oxy phải đủ trong quá trình xử lý nước thải.
Các chất gây ức chế: Một số chất như Thiourea, Xyanua, Phenol, Anilin và kim loại nặng có thể làm ức chế sự phát triển của vi sinh vật.

Đảm bảo các yếu tố trên ở mức phù hợp là rất quan trọng để tạo môi trường lý tưởng cho vi sinh vật phát triển và duy trì sự ổn định trong quá trình xử lý nước thải.

IV. Kết luận

Trên đây là tất cả những kinh nghiệm thực tế mà Môi trường Phước Trình đúc kết được để gửi đến các bạn đọc tìm hiểu thêm. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào hãy liên hệ ngay với chúng tôi để được tư vấn nhanh nhất.