Tài liệu ỨNG DỤNG VI SINH TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI LÒ MỔ docx

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG VI SINH TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI LÒ MỔ GVHD: NGUYỄN NGỌC TÂM HUYÊN NHÓM: LÊ THỊ MAI THƯ MSSV:10127153 NGUYỄN PHƯƠNG THÙY MSSV:10127151 TRẦN THỊ THU THỦY MSSV:10127149 TRẦN THỊ THU HƯƠNG MSSV:10127062 NGUYỄN THỊ ĐAN THANH MSSV:10127132 MỤC LỤC: I.PHẦN MỞ ĐẦU I.1.Đặt vấn đề I.2.Mục tiêu I.3.Ý nghĩa thực tiễn II.NỘI DUNG II.1.Thực trạng ô nhiễm tại các lò mổ a. Một số ví dụ b. Nguyên nhân ô nhiễm – Nguồn phát sinh c. Hậu quả II.2.Ứng dụng vi sinh vật Lựa chọn quy trình II.3.Kết luận và kiến nghị III.TÀI LIỆU THAM KHẢO I.PHẦN MỞ ĐẦU I.1. Đặt vấn đề: Có thể nói, chưa bao giờ tài nguyên nước lại trở nên quý giá như lúc này, khi mà các dòng sông và ao hồ trên thế giới đang suy thoái và cạn kiệt dần. Nguồn tài nguyên nước đang bị ô nhiễm nghiêm trọng. Vấn đề này càng trở nên gay gắt và nghiêm trọng hơn khi nguồn nước thải cũng đang ô nhiễm nặng. Trước tình hình này yêu cầu cấp bách phải được đề ra là cần có một giải pháp công nghệ vừa tốt nhất, vừa có tính khoa học lại vừa có tính kinh tế nhằm xử lý nước thải sinh hoạt. Trên cơ sở đó chúng tôi thực hiện đề tài nghiên này I.2.Mục tiêu: TÌM HIỂU VAI TRÒ CỦA VI SINH TRONG VIỆC XỬ LÝ NƯỚC THẢI LÒ MỔ. I.3. Ý nghĩa thực tiễn: - Cho thấy sự góp mặt của vi sinh vật trong một số qui trình xử lý nước thải lò mổ. - Hạn chế ô nhiễm do nước thải lò mổ gây ra. II.THỰC TRẠNG Ô NHIỄM TẠI CÁC LÒ MỔ: Hiện nay, ở nước ta, để đáp ứng đầy đủ cho nhu cầu tiêu thụ của hơn 80 triệu dân số thì số lượng các lò mổ lớn bé ngày càng gia tăng, khiến các cơ quan chức trách khó mà kiểm soát hết tất cả nên đã dẫn đến tình trạng ô nhiễm cho khu vưc dân cư gần đó mà chủ yếu là nguồn nước bị ô nhiễm nặng từ lượng nước thải chưa qua xử lý hoặc xử lý một cách sơ xài từ các lò giết mổ gia súc, gia cầm. Điển hình như: cơ sở giết mổ của ông Đào Quang Vinh, tại xã Trung Văn huyện Từ Liêm, xả thẳng nước thải không qua xử lý ra môi trường hơn 20 năm qua. Công ty TNHH chế biến thực phẩm Minh Hiền cũng đã xả thẳng nước thải dính máu từ quá trình giết mổ và sơ chế lòng lợn không qua xử lý, thu sơ bộ vào các bể lăng rồi thải trực tiếp ra mương sông Hòa Bình, chảy ra sông Nhuệ. Còn trung tâm giết mổ gia cầm An Nhơn lại là một ví dụ khác, mặc dù cơ sở này có hệ thống xử lý nước thải với công suất 450m 3 /ngày đêm, tuy nhiên sản lượng giết mổ ở đây thường xuyên vượt quá tiêu chuẩn cho phép ,khiến hệ thống xử lý nước thải quá tải làm ảnh hưởng đến môi trường xung quanh. HẬU QUẢ: Nước thải từ các lò mổ bao gồm: máu, phân, lông, móng….v.v. bình thường đã là nguồn gây ô nhiễm nhưng nếu lượng gia súc, gia cầm này mà bị nhiễm bệnh thì hậu quả sẽ khó mà kiểm soát được. * HỆ VI SINH VẬT TRONG NƯỚC THẢI Trong nhiều trường hợp, mỗi loại nước thải có một khu hệ vi sinh vật đặc trưng. Nước thải từ lò mổ chứa nhiều hợp chất hữu cơ (cacbon hydrate, các chất dinh dưỡng của Nito (N), Photphore (P), các chất lơ lửng ) từ máu, phân, nước tiểu,nước rửa ráy, lông, móng….chứa rất nhiều vi khuẩn từ vài triệu đến vài chục triệu cá thể trong 1ml. trong đó chủ yếu là: - Vi khuẩn gây thối như Pseudomonas fluorescens, Proteus vulgaris, Bac.cereus,Bac. Subtilis,… - Các vi khuẩn thuộc nhóm Coliform, là vi sinh vật chỉ thị cho mức độ ô nhiễm phân trong nước ở mưc độ cao - Trong nước thải giàu chất hữu cơ, các vi khuẩn có dạng hình ống giữ vai trò rất quan trọng trước hết phải kể đến 1 đại diện là Sphaerotilus natans thường hay bị nhằm là “ nấm nước thải”, phát triển mạnh ở vùng nước có nhiều oxygen, khi vi khuẩn này chết đi, thối rữa và H 2 S sẽ xuất hiện cùng một số chất khác. *CÁC TÁC NHÂN GÂY BỆNH TRONG NƯỚC THẢI TỪ CÁC LÒ MỔ Các vi sinh vật gây bệnh thường không sống lâu trong nước thải vì đây không phải là môi trường thích hợp nhưng có thể tồn tại trong một thời gian nào đó tùy thuộc vào từng loại vi khuẩn. Trong thời gian này nếu gặp điều kiện thuận lợi chúng sẽ tiếp xúc với người, gia súc và gây bệnh truyền nhiễm. Cụ thể: - Salmonella dysenteria vi khuẩn gây bệnh thương hàn. - Shigella gây bệnh kiết lị. - leptospira: Xoắn khuẩn gây nên chứng sưng gan, sưng thận và tê liệt thần kinh trung ương. -Vibrio cholera Phẩy khuẩn tả. III. ỨNG DỤNG VI SINH TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI LÒ MỔ Bùn hoạt tính: Vi khuẩn chính và chức năng Stt Vi khuẩn Chức năng 1 Pseudomonas Phân hủy hiđratcacbon, protein, các chất hữu cơ,…và khử nitrát. 2 Arthrobacter Phân hủy hiđratcacbon. 3 Bacillus Phân hủy hiđratcacbon, protein. 4 Cytophaga Phân hủy các polime. 5 Zooglea Tạo thành chất nhầy (polisaccarit), chất keo tụ. 6 Acinetobacter Tích lũy poliphosphas, khử nitrát. 7 Nitrosomonas Nitrít hoá. 8 Nitrobacter Nitrát hóa. 9 Sphaerotilus Sinh nhiều tiêm mao, phân huỷ các chất hữu cơ. 10 Alkaligenes Phân hủy protein, khử nitrát. 11 Flavobacterium Phân hủy protein. 12 Nitrococus denitrificans Khử nitrát (thành N2). 13 Thiobaccillus denitrificans Khử nitrát (thành N2). 14 Acinetobacter 15 Hyphomicrobium 16 Desulfovibrio Khử sunfat, khử nitrát. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ sinh học nước thải:  Phương pháp xử lý sinh học kị khí  Phương pháp xử lý sinh học hiếu khí  Màng sinh học *** MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BẰNG CHẤT THẢI *Ý nghĩa: Trong nhiều biện pháp xử lý ô nhiễm thì biện pháp sinh học được đặc biệt quan tâm sử dụng. So với biện pháp vật lý hay hóa học, biện pháp sinh học chiếm vai trò quan trọng về qui mô cũng như giá thành đầu tư. Đặc biệt xử lý sinh học sẽ không gây tái ô nhiễm môi trường một nhược điểm mà biện pháp hóa học hay mắc phải. Việc đưa ra giải pháp thu gom nước thải về một trạm xử lý tập trung là rất khó khăn, bởi kinh phí đầu tư cho xây dựng rất lớn, hơn nữa vận hành các hệ thống này khá phức tạp và tốn kém. Giải pháp xử lý nước thải phân tán cho từng cụm gây ô nhiễm với các công nghệ có chi phí đầu tư thấp, vận hành đơn giản và thân thiện với môi trường là một giải pháp thích hợp, khả thi đối với điều kiện kinh tế nước ta hiện nay. Vì vậy:  Công nghệ DEWATS – Một giải pháp bền vững Tổ chức Bremen Overseas Reasearch and Development Association (viết tắt là BORDA) - Hiệp hội Nghiên cứu và phát triển Bremen là một tổ chức phi chính phủ, phi lợi nhuận – Công hoà Liên bang Đức. Trong hơn 30 năm hoạt động, các dự án và nghiên cứu của BORDA nhằm bảo đảm cho con người tiếp cận được với những nguồn tài nguyên thiết yếu cho sự sống cũng như một môi trường trong sạch. Từ năm 1977, BORDA bắt đầu tham gia vào lĩnh vực chuyển giao công nghệ biogas từ Ấn Độ sang Ethiopia, Indonesia, Trung Quốc. Năm 1993 chuyển trọng tâm sang xử lý nước thải phân tán thông qua sự tiếp cận công nghệ được gọi là Hệ thống xử lý nước thải phân tán DEWATS (DEcentralized WAsterwater Treament System). Công nghệ DEWATS đã và đang được BORDA phổ biến rộng rãi như là một giải pháp hữu hiệu cho xử lý nước thải phân tán từ các cụm dân cư, bệnh viện, khách sạn, trang trại, các lò giết mổ gia súc, gia cầm và cho các doanh nghiệp vừa và nhỏ tại các nước đang phát triển. DEWATS, hệ thống xử lý nước thải phân tán, là một giải pháp mới cho xử lý nước thải hữu cơ với quy mô dưới 1000m 3 /ngày đêm. Ưu điểm là hiệu quả xử lý cao - Hoạt động tin cậy, lâu dài. -Thích ứng với sự dao động về lưu lượng -Không cần tiêu thụ điện năng nếu khu vực xử lý có độ dốc thích hợp, -Công nghệ xử lý thân thiện với môi trường, xử lý nước thải nhờ các vi sinh vật có trong nước thải hoặc nhờ quá trình tự nhiên mà không sử dụng đến hoá chất - Đặc biệt là yêu cầu vận hành và bảo dưỡng đơn giản và chi phí rất thấp. Đây là quy trình công nghệ cao, chi phí thấp mà vẫn đảm bảo chất lượng nước thải đầu ra đạt tiêu chuẩn. DEWATS đã có mặt tại nhiều nước trên thế giới như Ấn Độ, Indonesia, Ethiopia, Trung Quốc từ những năm 1977. Mặc dù vậy, phải đến gần đây, hệ thống ưu việt này mới được áp dụng tại Việt Nam. Mô tả công nghệ: Hình 1: Các bước xử lý nước thải của DEWATS Hệ thống DEWATS gồm có bốn bước xử lý cơ bản với các công trình đặc trưng - Xử lý sơ bộ bậc một: Quá trình lắng loại bỏ các cặn lơ lửng có khả năng lắng được, giảm tải cho các công trình xử lý phía sau. - Xử lý bậc hai: Quá trình xử lý nhờ các vi sinh vật kị khí để loại bỏ các chất rắn lơ lửng và hoà tan trong nước thải. Giai đoạn này có hai công nghệ được áp dụng là bể phản ứng kị khí Baffle Reactor (BF) có các vách ngăn và bể lắng kị khí Anarobic Filter (AF). Bể phản ứng kị khí với các vách ngăn giúp cho nước thải chuyển động lên xuống. Dưới đáy mỗi ngăn, bùn hoạt tính được giữ lại và duy trì, dòng nước thải vào liên tục được tiếp xúc và đảo trộn với lớp bùn hoạt tính có mật độ vi sinh vật kị khí cao, nhờ đó mà quá trình phân huỷ các hợp chất hữu cơ trong nước thải được diễn ra mạnh mẽ giúp làm sạch nước thải hiệu quả hơn các bể tự hoại thông thường. Bể lọc kị khí với vật liệu lọc có vai trò là giá đỡ cho các vi sinh vật phát triển, tạo thành các màng vi sinh vật. Các chất ô nhiễm hoà tan trong nước thải được xử lý hiệu quả hơn khi đi qua các lỗ rỗng của vât liệu lọc và tiếp xúc với các màng vi sinh vật. Toàn bộ phần kị khí nằm dưới đất, không gian phía trên có thể sử dụng làm sân chơi, bãi để xe Điều này rất thích hợp với các khu vực thiếu diện tích xây dựng. - Xử lý bậc ba: Quá trình xử lý hiếu khí. Công nghệ áp dụng chủ yếu của bước này là bãi lọc ngầm trồng cây dòng chảy ngang. Ngoài quá trình lắng và lọc tiếp tục xảy ra trong bãi lọc thì hệ thực vật trồng trong bãi lọc góp phần đáng kể trong xử lý nước thải nhờ khả năng cung cấp ôxy qua bộ rễ của cây xuống bãi lọc tạo điều kiện hiếu khí cho các vi sinh vật lớp trên cùng của bãi lọc. Bộ rễ của thực vật cũng là môi trường sống thích hợp cho các vi sinh vật có khả năng tiêu thụ các chất dinh dưỡng có trong nước thải, tăng hiệu quả xử lý của bãi lọc. Ngoài ra thực vật trong bãi lọc hấp thụ các chất dinh dưỡng như Nitơ và Phốtpho. Nước sau bãi lọc trồng cây thường không còn mùi hôi thối như đầu ra của các công trình xử lý kị khí. Sau một thời gian vận hành hệ thực vật trong bãi lọc sẽ tạo nên một khuôn viên đẹp cho toàn bộ hệ thống xử lý. - Khử trùng: hồ chỉ thị với chiều sâu lớp nước nông được thiết kế để loại bỏ các vi khuẩn gây bệnh nhờ bức xạ mặt trời xuyên qua lớp nước trong hồ. Tuy nhiên, đối với nước thải có lượng vi sinh vật gây bệnh cao thì việc sử dụng hoá chất khử trùng là điều cần thiết. *Hiệu quả xử lý: Hiệu quả xử lý của DEWATS có thể đạt được tiêu chuẩn cho phép loại A đối với nước thải công nghiệp – TCVN 5945-2005.Tuy nhiên, bên cạnh những ưu điểm mà hệ thống DEWATS mang lại, hệ thống xử lý nước thải này vẫn tồn tại một số nhước điểm như sau: - Thiết kế xây dựng các công trình xử lý của DEWATS phải phù hợp với điều kiện của địa phương và khu đất để xây hệ thống này phải có chất lượng tốt, không bị sụt lún. - Tốn nhiều diện tích cho xây dựng. - Chỉ áp dụng để xử lý nước thải hữu cơ, không xử lý được nước thải vô cơ như nước thải chế biến kim loại, nước thải có chứa hóa chất,… Vận hành và bảo dưỡng: vệ sinh và vớt tảo trong hồ chỉ thị hàng tháng theo định kỳ, cắt tỉa thực vật trong bể lọc khi chúng sinh trưởng và phát triển dày đặc, định kỳ hút bùn cho các bể kị khí( chỉ hút bùn sau khi hệ thống đã hoạt động được 3 năm) PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI BẰNG BÙN HOẠT TÍNH DẠNG HẠT: CÔNG NGHỆ VI SINH CỦA UNITED - TECH (UTI), HOA KỲ I. QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY YẾM KHÍ CỦA VI KHUẨN 1. Những đặc tính chính Phân hủy sinh học yếm khí gồm một chuỗi quá trình vi sinh học chuyển hoá các hợp chất hữu cơ thành khí methan. Quá trình tạo ra khí methan là một hiện tượng thông thường trong một số môi trường tự nhiên khác nhau, như băng sơn, các lớp trầm tích, đầm lầy, dạ dày các loài ăn cỏ hay ở các giếng dầu. Quá trình hình thành khí methan của vi sinh tự nhiên được phát hiện từ hơn một thế kỷ trước. Các cơ thể vi [...]... qua vi c xử lý nước thải bằng cách nuôi tảo các mầm bệnh có trong nước thải sẽ bị tiêu diệt do các yếu tố sau đây: * Sự thay đổi pH trong ngày của ao tảo do ảnh hưởng của quá trình quang hợp * Các độc tố tiết ra từ tế bào tảo * Và sự tiếp xúc của các mầm bệnh với bức xạ mặt trời (UV) Thông thường người ta kết hợp vi c xử lý nước thải và sản xuất và thu hoạch tảo để loại bỏ chất hữu cơ trong nước thải. Các... và dinh dưỡng của nước thải chuyển đổi thành các chất dinh dưỡng trong tế bào tảo qua quá trình quang hợp Hầu hết các loại nước thải đô thị, nông nghiệp, phân gia súc đều có thể được xử lý bằng hệ thống ao tảo 2 Biến năng lượng mặt trời sang năng lượng trong các cơ thể sinh vật Tảo dùng năng lượng mặt trời để quang hợp tạo nên đường, tinh bột Do đó vi c sử dụng tảo để xử lý nước thải được coi là một.. .sinh liên quan đến quá trình hiếu khí, yếm khí hầu hết đều từ vi khuẩn Phân hủy yếm khí đã được sử dụng từ rất lâu trong ổn định các chất bùn thải Tuy nhiên trong những năm gần đây, nó mới được dùng để xử lý nước thải Điều này đã có thể trở thành một sự hiểu biết đầy đủ hơn về quá trình vi sinh học này và thông qua các cải tiến trong thiết kế các bồn phản ứng Ưu điểm của các quy... và lò mổ gia súc bằng phương pháp này có thể triển khai rộng ở quy mô hộ gia đình, bởi nó dễ thực hiện, ít tốn kém và có thể sử dụng bèo và rau muống làm phân bón, đem lại hiệu quả kinh tế II.3.Kết luận và kiến nghị: - Tiềm năng áp dụng công nghệ DEWATS vào vi c xử lý nước thải vào điều kiện Vi t Nam là rất lớn vì tính bền vững của công nghệ trong vi c giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường do nước thải. .. thước nhỏ hơn một số vi khuẩn), hoặc đa bào (như các loài rong biển, có chiều dài tới vài mét) Tảo có tốc độ sinh trưởng nhanh, chịu đựng được các thay đổi của môi trường, có khả năng phát triển trong nước thải, có giá trị dinh dưỡng và hàm lượng protein cao, do đó người ta đã lợi dụng các đặc điểm này của tảo để: 1 Xử lý nước thải và tái sử dụng chất dinh dưỡng: Các hoạt động sinh học trong các ao nuôi... những sinh khối của nó, làm cho môi trường nước bớt ô nhiễm Sau khi được “lọc” bằng bèo, nước thải sẽ được đưa qua một hồ chứa thứ 3 và ở đó được thả rau muống bè Cũng như bèo ở hồ phía trên, tại đây rau muống tiếp tục hấp thụ các chất dinh dưỡng còn lại trong nước để phát triển Vì thế, nước thải tiếp tục được làm sạch thêm Qua thử nghiệm ở quy mô nhỏ, người dân đã khẳng định: xử lý nước thải sinh hoạt... tục 3 Xử lý vi sinh Các nhóm vi sinh, hầu hết là vi khuẩn, đều tham gia vào vi c chuyển hoá các hợp chất hữu cơ cao phân tử phức hợp thành khí metan Thêm vào đó là sự tương tác đồng bộ giữa các nhóm vi khuẩn liên quan đến quá trình phân hủy yếm khí các chất thải Có bốn nhóm vi khuẩn liên quan đến vi c chuyển hóa các chất phức hợp thành những phân tử đơn giản như metan và diôxít cacbon Những nhóm vi khuẩn... cực kỳ quan trọng của công nghệ vi sinh sẽ tiếp tục đóng góp cho nhân loại những điều kỳ thú hơn, hữu hiệu hơn đúng với sự tin tưởng và mong đợi của con người: thế kỷ XXI là kỉ nguyên của công nghệ sinh học nói chung và công nghệ vi sinh nói riêng III TÀI LIỆU THAM KHẢO: - SÁCH : CÔNG NGHỆ VI SINH – TRẦN THỊ THANH GIÁO TRÌNH VI SINH VẬT HỌC MÔI TRƯỜNG - Thư vi n điện tử violet - www.baomoi.com - http://yeumoitruong.com... mức 6,0 Vi khuẩn tạo axít tạo ra những axít hữu cơ có khuynh hướng làm giảm độ pH trong bồn phản ứng Chất độc Rất nhiều loại chất độc chịu trách nhiệm về sự hoạt động không hiệu quả hay xảy ra trong một hệ thống phân hủy yếm khí Sự ngăn cản vi c tạo ra khí mêtan biểu hiện bằng lượng mêtan tạo ra giảm và nồng độ axít dễ bay hơi tăng  Xử lý nước thải bằng tảo Tảo Aphanizomenon Tảo là nhóm vi sinh vật... methan, chứa 90% năng lượng, có thể dùng để đốt tại chỗ cho các lò phân hủy chất thải, hay dùng để sản xuất điện năng Khoảng 3 -5% bị thải bỏ dưới hình thức nhiệt Vi c tạo ra methan góp phần làm giảm BOD (nhu cầu oxygen sinh hóa) trong bùn đã bị phân hủy - Năng lượng cần cho xử lý nước thải cũng giảm - Sự phân hủy yếm khí thích hợp cho chất thải có độ ô nhiễm cao Một số điểm bất lợi của quá trình phân . nhằm xử lý nước thải sinh hoạt. Trên cơ sở đó chúng tôi thực hiện đề tài nghiên này I.2.Mục tiêu: TÌM HIỂU VAI TRÒ CỦA VI SINH TRONG VI C XỬ LÝ NƯỚC THẢI. THẢI LÒ MỔ. I.3. Ý nghĩa thực tiễn: - Cho thấy sự góp mặt của vi sinh vật trong một số qui trình xử lý nước thải lò mổ. - Hạn chế ô nhiễm do nước thải lò