Amoni tăng sau bể kỵ khí là hiện tượng hay gặp trong nước thải giàu protein như thủy sản, tinh bột. Bể kỵ khí vốn xử lý được hàm lượng cao BOD, COD nhưng lại làm amoni lại tăng. Vậy tại sao amoni tăng và có cách nào xử lý Amoni trong bể kỵ khí hay không?
Bài chi tiết: Amoni trong nước thải là gì? Cách đo và xử lý amoni trong nước thải
Amoni tăng trong bể kỵ khí do quá trình phân giải Protein.
Trước tiên chúng ta tìm hiểu về cấu tạo của Protein. Protein là hợp chất hữu cơ cao phân tử mà thành phần của nó có chứa 15-17% ni tơ ( tính theo trọng lượng khô). Chúng được cấu tạo từ các axit amin bởi các liên kết polypeptid.
Vì Protein là hợp chất cao phân tử nên sẽ cần được cắt mạch để trở nên các phân tử đơn giản hơn. Quá trình phân giải Protein sẽ được thực hiện trong môi trường kỵ khí và quá trình này diễn ra theo nhiều bước. Hiểu theo bên xử lý nước thải thì do chúng có COD cao nên cần xử lý trước bằng bể kỵ khí.
Quá trình phân giải Protein bằng enzyme
Bản thân vi khuẩn kỵ khí không thể nào hấp thụ trực tiếp nguồn dinh dưỡng cao phân tử như protein. Do đó protein sẽ được phân giải bởi enzyme Protease do vi khuẩn tiết ra để cắt thành các phân tử nhỏ hơn. Các phân tử nhỏ này tiếp tục lại được phân hủy thành axit amin nhờ enzyme Peptidase.
Khi Protein đã là hợp chất đơn giản thì một phần sẽ được vi sinh vật tổng hợp thành tế bào, phần còn lại tạo thành NH3 và N2. Quá trình này gọi là quá trình amon hóa protein sẽ kèm theo sự tạo thành amoniac (NH3).
Xem thêm: Enzyme xử lý nước thải
Sản phẩm của quá trình phân giải Protein – lý do vì sao amoni tăng trong bể kỵ khí
Axit amin là rất cần thiết cho quá trình trao đổi chất của vi khuẩn. Nên vi khuẩn sẽ tổng hợp axit amin thu nhận được trong quá trình phân giải protein. Quá trình này gọi là đồng hóa. Giống những vận động viên tập thể hình họ sẽ ăn thực phẩm giàu đạm (protein) để chuyển hóa chúng thành các khối cơ bắp lớn. Việc tổng hợp này sẽ trải qua nhiều quá trình và cần nhiều enzyme xúc tác khác nhau.
Quá trình phân giải kỵ khí protein cho ra sản phẩm Amoniac ( NH3) nên các hệ thống xử lý nước thải thủy sản thường có mùi hôi rất khó chịu. Một lưu ý nữa là quá trình phân giải axit amin không làm tăng năng lượng dự trữ ATP. Năng lượng quá trình này bị mất đi dưới dạng nhiệt. Vì vậy ở bể kỵ khí sẽ thấy bốc hơi và nhiệt tăng cao, thường trên 37 độ C.
Xem thêm: 3 ứng dụng không ngờ của vi sinh kỵ khí
Tóm lại
Đến đây có thể mọi người đã hiểu tại sao Amoni lại tăng sau khi nước thải được xử lý trong bể kỵ khí. Còn COD giảm do chất hữu cơ chuyển hóa vào trong tế bào và ở một số dạng axit béo bay hơi. Để quá trình giảm COD hiệu quả thì các axit béo bay hơi sẽ được nhóm vi khuẩn chuyển hóa tiếp. Do bể kỵ khí chỉ sinh ra amoni nên việc giảm amoni trong bể này là không thể.
Bài chi tiết: 6 cách làm giảm COD trong nước thải
Nhiều nhà máy chỉ có hầm tự hoại, bể phốt thì chỉ giảm được COD còn Amoni thì không xử lý được. Muốn xử lý amoni thì phải có thêm bể hiếu khí nơi có quá trình nitrat hóa nhờ vi khuẩn nitrat hóa hiện diện.
Bài chi tiết: Vi khuẩn nitrat hóa ngoài Nitrosomonas và Nitrobacter còn những chủng nào?
