BK
TPHCM
BAØI GIAÛNG MOÂN HOÏC
CAÙC QUAÙ
TRÌNH SINH HOÏC TRONG COÂNG
NGHEÄ
MOÂI TRÖÔØNG
CHÖÔNG 2: ÑOÄNG HOÏC QUAÙ
TRÌNH SINH HOÏC
GVHD: TS. Leâ
Hoaøng
Nghieâm
Email: hoangnghiem72@gmail.com
hoangnghiem72@yahoo.com
BK
TPHCM
TS.LÊ HOÀNG NGHIÊM
2
2.5 Ñoäng
hoïc
sinh
tröôûng
vi sinh
vaät
2.5.1 Tốc
độ
sinh
trưởng
riêng
(
μ
)
Jackson and Edwards (1975) đãđựaraTDSTR trong
mộtmẻnuôi cấy (batch culture) bằng phương trình sau:
Trong
đóX = Hàmlưọng
sinh
khối
ở
thờigian
t (mg/L)
Xo
= Hàm
lưọng
sinh
khối
ở
thờigian
to
(mg/L)
μ
= Tốc
độ
sinh
trưởng
riêng
(1/h).
).( 452X
dt
dX
μ
=
)( o
tt
oeXX −
=⇒
μ
oo XttX ln)(ln
+
−=
μ
o
o
tt
XX
−
−
=lnln
μ
Time
Biomass concentration
Ln(Xt)
Ln(Xo)
tot
μ
BK
TPHCM
TS.LÊ HOÀNG NGHIÊM
3
2.5 Ñoäng
hoïc
sinh
tröôûng
vi sinh
vaät
2.5.1 Tốc
độ
sinh
trưởng
riêng
(
μ
)
Thông thường, mô hình Monod đượcsửdụng để đánh
giá các động họcgiữa vi sinh và cơchất trong nuôi cấy
liên tục:
Trong đó
•
μ
=Tốc
độ
sinh
trưởng
riêng
(d-1)
•
μ
m
=Tốc
độ
sinh
trưởng
riêng
lớnnhất(d
-1)
•
S = Hàm
lượng
cơ
chất
(mg/L)
•
KS
= Hằng
số
bán
vậntốc/hằng
số
Monod constant (mg/L).
).( 462
S
mKS
S
+
=
μμ
Substrate concentration, mg/ L
Speci fi c grow th rate (
μ
)
ti me-1
μ
max
μ
max
2
K
s
BK
TPHCM
TS.LÊ HOÀNG NGHIÊM
4
2.5 Ñoäng
hoïc
sinh
tröôûng
vi sinh
vaät
2.5.1 Tốc
độ
sinh
trưởng
riêng
(
μ
)
Theo số
liệu
trình
bày
trong
các
tài
liệuhiệncóthìgiátrị
củaK
s
và
μmax
nằm
trong
các
khoảng
sau:
•
Đốivớixử
lý
sinh
họchiếukhí(Metcalf & Eddy, 1991):
μmax = 1,2 – 6 ngày-1
Ks= 25 – 100 mgBOD5/L hay Ks= 15 – 70 mgCOD/L
•
Đốivớixử
lý
kỵ
khí:
(van Haandel
và
Lettinga, 1994; Chernicharo,
1997)
μmax = 2,0 ngày-1 (vi sinh vật lên men acid acidogenic bacteria) ;
μmax = 0,4 ngày-1 (vi sinh vật lên men mêtan methanogenic
archaea bacteria)
μmax = 0,4 ngày-1 (sinh khốikếthợp)
Ks= 200 mgCOD/L (vi sinh vậtlênmen acid acidogenic bacteria)
Ks= 50 mgCOD/L (vi sinh vật lên men mêtan methanogenic
archaea bacteria)
BK
TPHCM
TS.LÊ HOÀNG NGHIÊM
5
2.5 Ñoäng
hoïc
sinh
tröôûng
vi sinh
vaät
2.5.1 Tốc
độ
sinh
trưởng
riêng
(
μ
)
Ví
dụ
2.9: Thiếtlậpbiểuthứctínhµtheoµ
max
cho
các
điều
kiệnsau:
-Nướcthảisinhhoạt: S = 300 mg/L có
hệ
số
Ks
= 40 mg/L
-Nướcthảisinhhoạt: S = 10 mg/L có
hệ
số
Ks
= 40 mg/L
-
Glucose: S = 10 mg/L có
hệ
số
Ks
= 0,2 mg/L