Vi khuẩn kỵ khí là gì? Vai trò của vi khuẩn kỵ khí trong xử lý nước thải
Vi khuẩn kỵ khí được ứng dụng phổ biến trong các quy trình xử lý nước thải sinh học, mang đến hiệu quả cao và thân thiện môi trường. Hãy cùng nhau tìm hiểu xem vi khuẩn kỵ khí là gì? Đặc điểm, vai trò và ứng dụng như thế nào thông qua bài viết dưới đây.
1. Vi khuẩn kỵ khí là gì?
Trước khi đi sâu vào chi tiết, hãy cùng tìm hiểu định nghĩa cơ bản xem vi khuẩn kỵ khí là gì? Vi khuẩn kỵ khí là một loại vi khuẩn ống và phát triển trong môi trường không có oxy khác hoàn toàn so với những vi sinh vật hiếu khí. Nghĩa là chúng sẽ chết hoặc không phát triển trong môi trường có oxy.
2. So sánh với vi khuẩn hiếu khí
Để hiểu rõ hơn về vi khuẩn kỵ khí, dưới đây là bảng so sánh chi tiết về vi khuẩn kỵ khí và vi khuẩn hiếu khí.
Đặc điểm
Vi khuẩn hiếu khí
Vi khuẩn kỵ khí
Nhu cầu oxy
Cần oxy để hô hấp
Không cần oxy
Môi trường sống
Có oxy
Không có oxy
Quá trình tạo năng lượng
Hô hấp hiếu khí
Hô hấp kỵ khí hoặc lên men
3. Vai trò của vi khuẩn kỵ khí
Vi khuẩn kỵ khí không chỉ là những sinh vật kỳ lạ, chúng còn đóng vai trò quan trọng trong tự nhiên và đời sống con người:
Hỗ trợ phân huỷ chất thải hữu cơ, chất ô nhiễm có trong nước
Vi khuẩn kỵ khí có nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau
Từ việc giúp bạn tiêu hóa thức ăn đến xử lý nước thải, những vi sinh vật nhỏ bé này đang làm việc không ngừng nghỉ.
Vi khuẩn kỵ khí giúp phân huỷ chất thải hữu cơ
Vi khuẩn kỵ khí giúp phân huỷ chất thải hữu cơ
Đặc điểm của vi khuẩn kỵ khí
Sau khi hiểu rõ định nghĩa về vi khuẩn kỵ khí là gì, chắc hẳn nhiều bạn cũng muốn biết thêm đặc điểm của loài vi sinh vật này.
1. Quá trình tạo năng lượng
Làm thế nào mà vi khuẩn kỵ khí có thể sống mà không cần oxy? Câu trả lời nằm ở cách vi khuẩn kỵ khí sử dụng các chất dinh dưỡng khác để tạo năng lượng. Bạn có thể tưởng tượng chúng như những “nhà máy” nhỏ, biến đổi các chất dinh dưỡng thành năng lượng mà không cần “đốt cháy” bằng oxy.
2. Các loại hình thức hô hấp tế bào kỵ khí
Vi khuẩn kỵ khí có nhiều cách để “hít thở” mà không cần oxy:
Lên men lactic: Ví dụ điển hình nhất là sữa chua, chứa đựng nhiều vi khuẩn kỵ khí.
Lên men rượu: Vi khuẩn kỵ khí góp công lớn trong quá trình lên men và tạo ra rượu bia.
3. Phân loại vi khuẩn kỵ khí
Cũng như những chủng vi khuẩn khác, vi khuẩn kỵ khí được chia thành nhiều loại khác nhau:
Dựa trên mức độ chịu đựng oxy:
Kỵ khí tuyệt đối: Chết ngay khi gặp oxy
Kỵ khí nhẹ: Có thể chịu đựng một lượng oxy nhỏ
Dựa trên sản phẩm cuối cùng của quá trình hô hấp kỵ khí:
Vi khuẩn lactic: Hình thành axit lactic
Vi khuẩn butyric: Tạo ra axit butyric
Vi khuẩn kỵ khí
Vi khuẩn kỵ khí
Ứng dụng của vi khuẩn kỵ khí
Với những đặc điểm trên thì ứng dụng của vi khuẩn kỵ khí là gì? Hiện nay tại Việt Nam loại vi khuẩn này được sử dụng trong các lĩnh vực thực phẩm, xử lý nước thải cùng một số lĩnh vực khác. Cụ thể như sau:
1. Sản xuất thực phẩm
Vi khuẩn kỵ khí không chỉ là những sinh vật nhỏ bé, chúng còn là những đầu bếp tài ba trong thế giới vi sinh:
Sữa chua: Bạn có biết hương vị chua ngọt đặc trưng của sữa chua là nhờ vi khuẩn kỵ khí không? Nếu không có chúng thì sữa chua sẽ không lên men thành công.
Phô mai: Từ Mozzarella đến Cheddar, vi khuẩn kỵ khí đều góp phần tạo nên hương vị thơm ngon cho chúng.
Ví dụ, trong quá trình làm sữa chua, vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus và Streptococcus thermophilus (cả hai đều là vi khuẩn kỵ khí nhẹ) lên men lactose trong sữa, tạo ra axit lactic và hương vị đặc trưng.
2. Xử lý nước thải
Vi khuẩn kỵ khí trong xử lý nước thải giúp phân huỷ chất hữu cơ, các chất ô nhiễm, giúp làm sạch nước đồng thời tạo ra khí bioga (nguồn năng lượng tái tạo) trong nước. Chính vì thế, ngoài hóa chất xử lý nước thì vi khuẩn kỵ khí đóng vai trò cực kỳ quan trọng và không thể thiếu trong lĩnh vực xử lý nước thải.
Các công trình xử lý nước thải ứng dụng vi sinh vật kỵ khí có thể kể đến như: Xây dựng hầm bioga; Xây dựng bể tự hoại; Xây dựng bể UASB..
Thông thường, trong các hệ thống xử lý nước thải sẽ lựa chọn các vi sinh kỵ khí có hoạt tính mạnh như Clostridium butyricum, Clostridium sartagoforme, Geobacter lovleyi, Methanomethylovorans hollandica, Methanosarcina barkeri, Pseudomonas citronellolis, Desulfovibrio vulgaris, Desulfovibrio aminophilus….
3. Năng lượng sinh học
Nói đến năng lượng sinh học, Vi khuẩn kỵ khí đóng vai trò sản xuất khí methane. Bạn có thể tưởng tượng một ngày nào đó, chiếc xe của bạn chạy bằng nhiên liệu từ… rác thải? Đó là nhờ công của các vi khuẩn kỵ khí đấy.
4. Các sản phẩm khác
Vi khuẩn kỵ khí còn góp mặt trong nhiều sản phẩm khác mà có thể bạn dùng hàng ngày:
Dưa cải bắp: Hương vị chua chua, giòn giòn là nhờ quá trình lên men kỵ khí.
Rượu: Từ rượu vang đến rượu sake, vi khuẩn kỵ khí đều góp phần tạo nên hương vị độc đáo.
Tương miso: Món ăn truyền thống của Nhật Bản này cũng là sản phẩm của quá trình lên men kỵ khí.
Vi khuẩn kỵ khí được ứng dụng để xử lý nước thải
Vi khuẩn kỵ khí được ứng dụng để xử lý nước thải
Tác động của vi khuẩn kỵ khí
Tác động của vi khuẩn kỵ khí là gì? Dưới đây là những tác động tích cực và tiêu cực của loại vi khuẩn này.
1. Tác động tích cực
Vi khuẩn kỵ khí không chỉ là đem đến nhiều ứng dụng kể trên mà nó còn tác động tích cực đến thiên nhiên:
Vi khuẩn kỵ khí duy trì cân bằng hệ sinh thái
Vi khuẩn kỵ khí có nhiều ứng dụng trong công nghiệp
Ví dụ, trong ruột người, vi khuẩn kỵ khí giúp tiêu hóa thức ăn và sản xuất một số vitamin cần thiết. Chúng là một phần không thể thiếu trong hệ vi sinh đường ruột của chúng ta.
2. Tác động tiêu cực
Tuy nhiên, như mọi thứ trong tự nhiên, vi khuẩn kỵ khí cũng có mặt trái của nó:
Một số vi khuẩn kỵ khí có thể gây bệnh: Ví dụ Clostridium difficile gây viêm đại tràng
Vi khuẩn kỵ khí góp phần vào quá trình ăn mòn sinh học
Đó là lý do tại sao việc duy trì vệ sinh cá nhân và môi trường là rất quan trọng. Chúng ta cần tìm cách vận dụng hiệu quả những lợi ích của vi sinh vật kỵ khí và hạn chế những tác động tiêu cực đến cuộc sống hàng ngày.
Nghiên cứu về vi khuẩn kỵ khí
