Nghiên cứu chế tạo vật liệu polymer khâu mạch bức xạ hấp phụ thuốc nhuộm mày và chế phẩm cố định vi sinh vật có khả năng phân giải một số chất hữu cơ gây ô nhiễm môi trường potx

Bộ khoa học và công nghệ viện năng lợng nguyên tử việt nam Báo cáo tổng kết đề tài khoa học công nghệ cấp bộ 2005 - 2006 nghiên cứu chế tạo vật liệu polymer khâu mạch bức xạ hấp phụ thuốc nhuộm màu và chế phẩm cố định vi sinh vật có khả năng phân giải một số chất hữu cơ gây ô nhiễm môi trờng. Cơ quan chủ trì: Viện Khoa Học và Kỹ Thuật Hạt Nhân Chủ nhiệm đề tài: Th.S. NCVC Nguyễn Văn Toàn 6679 23/11/2007 Hà Nội, Tháng 07/2007 2 Danh sách các cán bộ tham gia thực hiện đề tài 1. TS. Đặng Đức Nhận Viện Khoa học và Kỹ thuật Hạt Nhân 2. Th.s. Lê thị Đính nt 3. CN. Nguyễn Văn Bính nt 4. CN. Nguyễn Thuý Bình nt 5. KS. Nguyễn Đình Dơng nt 6. CN. Nguyễn Mạnh Hùng nt 7. TS. Đỗ Thị Tố Uyên Viện Công Nghệ Sinh Học 8. TS. Ngô Đình Quang Bính nt 9. CN. Lê Khơng Thuý nt 3 MụC LụC Đề mục - trang. Ngời tham gia 2 Mục lục 3 Các từ viết tắt 5 Phần I - mở đầu 8 Phần II - Lý thuyết, tổng quan 11 1. Công nghệ bức xạ 11 2. Nhu cầu và biện pháp xử lý thải 12 3. Vai trò của vi sinh vật trong xử lý nớc thải 15 4. ứng dụng công nghệ bức xạ trong cải biến chế tạo vật liệu 27 4.1. Cơ sở ứng dụng công nghệ bức xạ cải biến và chế tạo vật liệu 27 4.2. Cơ chế hấp phụ chất màu của vật liệu khâu mạch 30 5. Một số phơng pháp xử lý thải theo nguyên tắc 32 sinh học thờng đợc áp dụng 6. Hiện trạng xử lý nớc thải ô nhiễm màu tại Việt nam 34 Phần III - vật liệu và phơng pháp 36 1.Vật liệu 36 2. Phơng pháp 36 2.1.Tạo vật liệu Polymer khâu mạch hấp phụ thuốc nhuộm màu 36 2.2. Các vật liệu cố định vi sinh vật 38 2.3. Xác định độ trơng và hàm lợng gel của vật liệu khâu mạch 38 2.4. Xác định khả năng hấp phụ màu của vật liệu 39 2.5. Phân lập, tuyển chọn và nhân giống các chủng vi sinh vật 39 có khả năng hấp phụ và phân huỷ thuốc nhuộm màu. 2.6. Tạo chế phẩm cố định vi sinh vật 40 2.7. Xác định Nitrate trong nớc 41 2.8. Đo Amoni NH 3 - N trong nớc: 42 2.9. Xác định khả năng hấp phụ và phân giải chất nhuộm màu 42 của chế phẩm cố định vi sinh vật. 2.10. Dựng đờng chuẩn hàm lợng chất nhuộm màu 43 2.11. Tơng quan chuyển đổi hệ số đo mg/l và CU 43 phần IV- kết quả và thảo luận 45 1. Vật liệu khâu mạch bức xạ 45 2. Vật liệu thu thập 46 2.1. Vật liệu khâu mạch đợc chế tạo tại Viện NLNT 46 2.2. Tinh bột khâu mạch- TBKM 46 2.3. Hạt lọc nớc 47 3. Xác định độ trơng, hàm lợng gel và dung lợng 49 hấp phụ chất nhuộm màu của các vật liệu chế tạo và thu thập. 4. Các yếu tố ảnh hởng tới khả năng hấp phụ chất nhuộm màu 51 của các vật liệu đã tuyển chọn: TBKM và vật liệu HN2 4.1.Tinh bột khâu mạch TBKM 51 4 4.1.1 ảnh hởng của pH tới khả năng hấp phụ của TBKM 51 4.1.2. ảnh hởng của hàm lợngTBKM 52 4.1.3. ảnh hởng của thời gian xử lý 53 4. 2. Vật liệu khâu mạch- HN2: 54 4.2.1. ảnh hởng của liều xạ tới hàm lợng gel và độ trơng 54 của vật liệu khâu mạch HN2. 4.2.2. ảnh hởng của hàm lợng HN2 56 4.2.3. ảnh hởng của pH 56 4.2.4. ảnh hởng của thời gian xử lý 58 5. Khả năng hấp phụ thuốc nhuộm màu của vật liệu 58 đã tuyển chọn TBKM và HN2 trong nớc thải 6. Giải hấp thụ thuốc nhuộm màu để tái sử dụng vật liệu 59 6.1. Sự hấp phụ thuốc nhuộm màu 59 6.2. Giải hấp phụ thuốc nhuộm màu 60 7. Phân lập, tuyển chọn và nhân giống vi sinh vật có khả năng 63 phân huỷ thuốc nhuộm màu 8. Khả năng hấp phụ màu của tập hợp chủng vi sinh vật 64 9. Tạo chế phẩm cố định vi sinh vật 65 10. Khả năng hấp phụ và phân giải chất nhuộm màu của vật liệu và 67 chế phẩm vi sinh Sự phân giải chất màu 69 11. Khả năng hấp phụ và phân giải chất nhuộm màu trong nớc thải 74 12. ứng dụng thực tế và đánh giá khả năng ứng dụng thực tế 75 12.1. Xử lý nớc thải của các xởng nhuộm lụa Vạn Phúc Hà Đông 75 12.1.1. Xử lý trong phòng thí nghiệm 75 12.1.2. Xử lý nớc thải tại xởng nhuộm của làng nghề Vạn Phúc 77 12.2. Xử lý nớc thải Xí nghiệp nhuộm Công ty dệt 8 3 78 12.2.1. Xử lý trong phòng thí nghiệm 78 12.2.2. Xử lý nớc thải tại Xí nghiệp nhuộm Công ty dệt 8-3 81 12.3. Đánh giá khả năng ứng dụng thực tế của vật liệu khâu mạch 85 HN2; TBKM và chế phẩm cố định vi sinh HN2.vs; TBKM.vs. 12.4. Quy trình kỹ thuật xử lý nớc thải có chứa thuốc nhuộm màu 87 Phần V - Kết luận 90 Phụ Lục 93 Tài liệu tham khảo 100 5 Các từ viết tắt TT Ký hiệu Chú thích 1 PVA Polyvinyl alcohol 2 PEO Polyethylene oxide 3 CMC C arboxylmethyl cellulose 4 Ct Chitin 5 Cts Chitosan 6 CMCts Carboxymethyl Chitosan 7 HPA Hydrolyzed PolyAcrylamide 8 EB Eriochrome Blue - SE (C 16 H 9 Cl N 2 Na O 9 S 2 ) 9 RP Red Phenol (C 19 H 14 O 5 S) 10 HN2 Vật liệu khâu mạch bức xạ tạo từ hỗn hợp PVA 5% - Starch 5% PEO 0,5% - HPA 3% - chitosan 1% - Borax 0,1%, chiếu xạ 5 kGy trên nguồn 60 Co. 11 HN2.vs Vật liệu HN2 cố định các chủng vi sinh phân lập đợc từ nớc thải và dung dịch RP bị nhiễm vi sinh. 12 TBKM Tinh bột khâu mạch 13 TBKM.vs Tinh bột khâu mạch cố định các chủng vi sinh phân lập đợc từ nớc thải và dung dịch RP bị nhiễm vi sinh. 14 HL0 Hạt lọc nớc cha bọc màng của Viện Công nghệ Sinh học cung cấp 15 HL1 Hạt lọc nớc HL0 đã bọc màng bao bằng hốn hợp dung dịch tạo vật liệu khâu mach HN2 đã chiếu xạ 16 HL1.vs HL1 cố định các chủng vi sinh phân lập đợc từ nớc thải và dung dịch RP bị nhiễm vi sinh 17 SG1, SG2, SG3 Vật liệu khâu mạch do Trung Tâm nghiên cứu và triển khai Công nghệ Bức xạ Tp. Hồ Chí Minh cung cấp 18 CU (colour units): Đơn vị đo mầu trong dung dịch có nồng độ không xác định. Trong dung dịch mầu đơn (ví dụ dung dịch màu RP) biết chính xác nồng độ: 1mg/l tơng đơng 5000 CU. 19 NAD + Nicotinamide-adenine-dinucleotide (dạng oxy hoá) 20 NADH Nicotinamide-adenine-dinucleotide (dạng khử) 21 NADP + Nicotinamide-adenine-dinucleotide-phosphate (dạng oxy hoá) 22 NADPH Nicotinamide-adenine-dinucleotide-phosphate(dạng khử) 23 CoA Coenzyme A 24 FAD Flavinadenine dinucleotide 25 FADH 2 Flavinadenine dinucleotide (dạng khử) 26 FMN Flavin mononucleotide 6 Nghiên cứu chế tạo vật liệu polymer khâu mạch bức xạ hấp phụ thuốc nhuộm màu và chế phẩm cố định vi sinh vật có khả năng phân giải một số chất hữu cơ gây ô nhiễm môi trờng. Nguyễn Văn Toàn, Đặng Đức Nhận, Lê thị Đính, Trần Băng Diệp, Nguyễn Thuý Bình, Nguyễn văn Bính, Nguyễn Manh Hùng. Viện Khoa Học và Kỹ Thuật Hạt Nhân, Viện NLNTVN. Các chất nhuộm màu của nghành công nghiệp sơn, trang trí nội thất và in- dệt-nhuộm là một trong những nguồn gây ô nhiễm môi trờng, độc hại cho ngời và động vật. Hiện nay các biện pháp xử lý chính đối với loại chất gây ô nhiễm này là công nghệ hấp phụ, phân huỷ và chuyển hoá chúng thành các chất ít độc hơn. Chất hấp phụ chính hiện nay sử dụng là than hoạt tính, nhng hiệu suất hấp phụ của chất hấp phụ này thấp, mặt khác nó lại không chứa các nhóm chức đặc biệt nh methylcarboxy (-CH 2 COO - ) hay nhóm amin (-NH 2 ) có khả năng tham gia vào các phản ứng hấp phụ hay cố định bổ sung làm tăng hiệu quả xử lý. Công nghệ bức xạ hiện đang đợc coi là công nghệ sạch và đợc ứng dụng trong nhiều ngành kinh tế trong đó có ngành chế tạo và cải biến vật liệu nhằm tạo ra các vật liệu có tính năng đặc biệt nh có độ trơng nớc cao, bền cơ học, dẻo, bền trong môi trờng có dải pH rộng dùng trong nông nghiệp, tạo màng bao bảo quản quả tơi, hấp phụ kim loại nặng, cố định vi sinh xử lý môi trờng. Trong nghiên cứu này, áp dụng phơng pháp chiếu xạ gamma chế tạo vật liệu và chế phẩm cố định vi sinh có khả năng hấp phụ, phẩn giải chất nhuộm màu có trong nớc thải của công ty dệt đã đợc thực hiện. Vật liệu khâu mạch bức xạ HN2 đợc chế tạo từ các polyme tự nhiên (tinh bột, chitosan) và polyme tổng hợp là PVA, PEO, HPA, vật liệu có độ trơng khoảng 100 g/g và có khả năng hấp phụ chất nhuộm màu trong dung dịch cũng nh trong nớc thải của công ty nhuộm (hấp phụ Red phenol và Erichome Blue SE trên 20mg/g vật liệu và khoảng 80 % lợng màu trong nớc thải). Chế phẩm cố định vi sinh HN2 và TBKM.vs đợc chế tạo từ vật liệu HN2, tinh bột khâu mạch-TBKM và các chủng vi sinh phân lập từ nớc thải và dung dịch Red phenol nhiễm vi sinh. Các chế phẩm HN2.vs vàTBKM.vs có khả năng hấp phụ và phân giải màu trong dung dịch cũng nh trong nớc thải (hấp phụ Red phenol và Erichome Blue SE trên 20ml/g vật liệu và khoảng 80 % lợng màu trong nớc thải) Từ khoá: Công nghệ bức xạ, khâu mạch, cố định vi sinh, chiếu xạ gamma 7 Studying induction of radiation crosslinking materials for dyes absorption and microorganisms immobilization products for organic pollutant degradation Toan Nguyen Van, Nhan Dang Duc. Dinh Le Thi, Diep Tran Bang, Binh Nguyen Thuy, Binh Nguyen Van, Hung Nguyen Van. Institute for Nuclear Science and Techniques Dyes used in paint, interior decoration and textile industries are organic compounds causing environmental pollution and harm to human and animals. Adsorption, degradation and transformation are applied for treating these organic compounds. Commonly used adsorbent is activated charcoal, but its adsorption capacity is restricted. On the other hand there are no special functional groups such as methylcarboxy (-CH 2 COO - ) or amin (-NH 2 ), in active charcoal. These groups could take part in adsorption or immobilization so that it could increase the treatment productivity. Radiation technology has been considered to be a clear technology that is applied in many fields. Among other radiation induced crosslinking of polymer materials to improve its physical properties such as swelling, flexibility and stability under a wide range of pH, appears to be of important practical application. The crosslinking materials with functional groups could be applied in agriculture, preservation of fresh fruits, heavy metal adsorption, and environmental treatment. In this study, application of gamma irradiation to make crosslinking materials for the immobilization of microorganism to absorb and degrade dyes in wastewater of textile factories has been carried out. HN2 material is made from natural polymers (starch, chitosan) and synthetic polymer (PVA, PEO, and HPA) irradiated with 5 kGy in the air. The swell capacity of the material is about 100g/g. The material can absorb Red phenol or Eriochrome Blue SE dyes from wastewater of textile factories with a capacity about 20mg/g. Microorganism immobilization HN2.vs and TBKM.vs the products are produced from HN2, TBKM by immobilized the trains of microorganisms that isolated from wastewater of textile factories and red phenol solution. These products can absorb and degrade of dyes in solution and wastewater of textile factories (absorption capacity of Red phenol and Eriochrome Blue SE is over 20ml/g products and about 80 % amount of dye in wastewater). Key words: Radiation technology, crosslinking, immobilization, gamma irradiation 8 Phần I- mở đầu 1. Đặt vấn đề Hiện nay khoa học và kỹ thuật hiện đại đang đợc ứng dụng mạnh mẽ trong mọi lĩnh vực kinh tế xã hội, y tế và công, nông nghiệp nhằm phục vụ và nâng cao hiệu quả kinh tế, đời sống con ngời. Nhng điều đó cũng đặt ra cho con ngời nhiều vấn đề nan giải cần phải giải quyết. Một trong những vấn đề đó là ô nhiễm môi trờng do các loại khí thải, rác thải, nớc thải của các ngành kinh tế công nghiệp, nông nghiệp và y tế cộng đồng đa vào môi trờng. Có rất nhiều phơng pháp khác nhau xử lý giảm thiểu và loại bỏ các chất ô nhiễm nh kim loại nặng, hợp chất phenolic, thuốc nhuộm khỏi chất thải lỏng đã đợc nghiên cứu và ứng dụng. Có thể chia thành 3 nhóm chính: phơng pháp xử lý vật lý, phơng pháp hoá học và phơng pháp sinh học. Phơng pháp vật lý có nhiều u điểm trong việc loại bỏ các tạp chất có kích thớc lớn, phơng pháp hoá học thờng đợc áp dụng để tách và loại bỏ các chất ô nhiễm dễ phân huỷ. Phơng pháp xử lý sinh học thờng đợc dùng để chuyển hoá các chất ô nhiễm độc hại thành dạng không độc, biện pháp xử lý kết hợp nhiều phơng pháp có hiệu quả xử lý cao hơn nhiều so với các biện pháp xử lý riêng lẻ từng phơng pháp. Công nghệ bức xạ đang đợc ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, trong đó có lĩnh vực sản xuất và biến tính vật liệu, đặc biệt là vật liệu polyme nhằm tạo ra các vật liệu mới có những tính năng đặc biệt phù hợp cho từng nhu cầu sử dụng, trên cơ sở tác dụng của tia bức xạ polyme hoá các monome mà không cần phải dùng các hoá chất, phụ gia gây độc cho ngời sử dụng và môi trờng. Các vật liệu có độ trơng nớc khác nhau, có khả năng tự phân huỷ sinh học, đặc biệt các vật liệu còn có khả năng hấp phụ rất cao các chất vô cơ hay hữu cơ gây ô nhiễm môi trờng nh chất nhuộm màu trong nớc thải của các nhà máy dệt nhuộm, da giày hay sơn tổng hợp. Hoặc làm giá thể cố định các chủng vi sinh vật trong sản xuất thuốc trừ sâu sinh học hay các chủng vi sinh vật có khả năng hấp phụ và phân huỷ các chất nhuộm màu trong xử lý nớc thải chứa chất nhuộm màu nghành công nghiệp dệt, Sự phát triển kinh tế xã hội nớc ta trong thời gian gần đây đã gây ô nhiễm nghiêm trọng không khí, đất và các nguồn nớc, đặc biệt trong công nghiệp chế biến thực phẩm, trong sản xuất công nghiệp và trang trí, các chất màu là một trong những nguồn gây ô nhiễm chất hữu cơ độc hại đối với môi trờng sinh thái, gây độc cho ngời và động vật. Vì vậy tuỳ thuộc vào bản chất nguồn thải và chất ô nhiễm mà các biện pháp xử lý khác nhau đã đợc áp dụng, nhằm loại bỏ các chất nhuộm màu và các chất thải khác ra khỏi nớc thải trớc khi thải vào môi trờng. Biện pháp xử lý chính đối với các hợp chất màu này là hấp phụ, phân huỷ hoặc chuyển hoá chúng thành dạng ít độc hơn. Nhng nếu chỉ sử dụng các dạng vật liệu thông thờng nh than hoạt tính kết hợp một số chất xúc tác khác để khử độc và hấp phụ màu thì hiệu suất xử lý không cao không triệt để. Do diện tích riêng bề mặt của than 9 hoạt tính thấp và bản thân nó không có những nhóm chức đặc biệt nh methylcarboxyl CH 2 COO - hay nhóm amin -NH 2 có khả năng tham gia vào các phản ứng hấp phụ hay cố định bổ sung và làm tăng hiệu quả xử lý. Vì vậy cần có các dạng vật liệu khác có các tính năng u việt hơn, khả năng hấp phụ cao hơn để xử lý ô nhiễm môi trờng mà quan trọng là ô nhiễm các chất nhuộm màu. Kết quả nghiên cứu của đề tài cấp Bộ do TS Đặng đức Nhận chủ trì năm 2004 đã tạo ra vật liệu polyme khâu mạch bức xạ trên cơ sở chiếu xạ khâu mạch dung dịch hỗn hợp PVA- PEO- Tinh bột, vật liệu này có độ bền cơ lý tốt, có khả năng hấp phụ chất nhuộm màu nhng hiệu suất còn thấp, khả năng tái sử dụng thấp. Do đó cần nghiên cứu cải tiến chất lợng của vật liệu nhằm tạo ra một vật liệu có khả năng hấp phụ màu, có các đặc tính cơ lý tốt hơn và thích hợp cho việc xử lý nớc thải có chứa chất nhuộm màu. Ngoài ra cũng cần nghiên cứu khảo sát tạo chế phẩm cố định vi sinh vật có khả năng hấp phụ và phân huỷ một số hợp chất hữu cơ dễ phân huỷ nh chất tẩy rửa hay khó phân huỷ nh chất nhuộm màu có trong nớc thải. Chất nhuộm màu rất bền vững trong môi trờng do cấu trúc phân tử bao gồm nhiều vòng nhân thơm nên việc nghiên cứu để tìm ra biện pháp phân huỷ nó là rất cần thiết, vi sinh vật phải phá vỡ đợc chuỗi liên kết hydratcacbon của mạch phân tử và sử dụng cacbon nh nguồn nguyên liệu cho sự sinh trởng phát triển của mình. Trên cơ sở những thành công đã đạt đợc và nhu cầu cấp thiêt của thực tế, đề tài: Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme khâu mạch bức xạ hấp phụ chất nhuộm màu và chế phẩm cố định vi sinh vật có khả năng phân giải một số chất hữu cơ gây ô nhiễm môi trờng xin đợc đăng ký và thực hiện với mục đích chính là tạo đợc vật liệu polyme khâu mạch bức xạ phù hợp làm vật liệu hấp phụ chất nhuộm màu và chế phẩm cố định vi sinh vật có khả năng hấp phụ và phân huỷ màu cao sử dụng trong xử lý nớc thải chứa chất nhuộm màu ngành công nghiệp dệt. 2. Mục tiêu Tạo đợc vật liệu polyme khâu mạch bức xạ có dung lợng hấp phụ chất nhuộm màu cao. Tạo đợc chế phẩm cố định vi sinh vật có khả năng hấp phụ và phân giải mốt số hợp chất hữu cơ khó phân huỷ nh chất nhuộm màu có trong nớc thải. Đánh giá khả năng ứng dụng các sản phẩm trên xử lý thực tế nớc thải có chứa chất nhuộm màu của Công ty Nhuộm Hà Nội Xây dựng quy trình kỹ thuật xử lý nớc thải chứa chất nhuộm màu 3. Các nội dung nghiên cứu chính 3.1. Cải tiến chất lợng vật liệu polyme khâu mạch bức xạ đã chế tạo trong năm 2004. 10 3.2. Thu thập và tiến hành thí nghiệm so sánh với một vài loại vật liệu polyme đã chế tạo tại Viện NLNTVN nhằm chọn ra một vật liệu thích hợp nhất cho nghiên cứu xử lý nớc thải ô nhiễm chất nhuộm màu. 3.3. Xác định khả năng hấp phụ chất nhuộm màu của vật liệu đã chọn trong dung dịch chất nhuộm màu. 3.4. Xác định khả năng hấp phụ chất nhuộm màu của vật liệu đã chọn trong nớc thải có chứa chất nhuộm màu. 3.5. Biện pháp giải hấp phụ chất nhuộm màu để tái sử dụng vật liệu. 3.6. Phân lập và tuyển chọn chủng vi sinh vật có khả năng thích nghi với môi trờng có nồng độ chất nhuộm màu cao. 3.7. Xác định khả năng hấp phụ và phân huỷ chất nhuộm màu của chủng vi sinh vật đã phân lập đợc. 3.8. Tạo màng bao polyme sinh học trên bề mặt hạt lọc nớc dùng làm vật liệu cố định chủng vi sinh vật đã phân lập. 3.9. Tạo chế phẩm cố định vi sinh vật 3.10. Đánh giá khả năng hấp phụ và phân huỷ các chất nhuộm màu của chế phẩm cố định vi sinh vật trong dung dịch chất nhuộm màu. 3.11. Đánh giá khả năng hấp phụ và phân huỷ các chất nhuộm màu của chế phẩm cố định vi sinh vật trong nớc thải có chứa chất nhuộm màu 3.12. Xử lý thực tế nớc thải chứa chất nhuộm màu của Công Ty Nhuộm Hà nội bằng vật liệu polyme khâu mạch bức xạ và chế phẩm cố định vi sinh đã chế tạo. Qui trình kỹ thuật xử lý nớc thải có chứa chất nhuộm màu. 4. Thời gian thực hiện: 24 tháng 5. Đơn vị thực hiện: Trung Tâm An Toàn Bức xạ và MôI Trờng, Viện Khoa Học và Kỹ Thuật Hạt Nhân 6. Nguồn kinh phí và mức kinh phí đợc cấp: Nguồn kinh phí: Từ ngân sách nhà nớc Mức kinh phí đợc cấp: 250.000.000 VND (hai trăm năm mơi triệu đồng) [...]... với các chất hấp phụ thông thờng nh than hoạt tính Tuy nhiên không phải mọi chủng vi sinh vật hay nấm đều có khả năng hấp thụ và phân huỷ tất cả các loại chất màu vì nh Hu (1992) [14] khi nghiên cứu khả năng hấp thụ và phân huỷ của 22 dòng nấm men và 25 dòng vi sinh vật đối với 4 chất nhuộm màu xanh, 3 chất nhuộm màu đỏ, 2 chất nhuộm màu tím, 2 chất nhuộm màu vàng cho thấy chỉ có 15 chủng có khả năng. .. ghép bức xạ làm vật liệu phân huỷ sinh học [7] 4.10 Vật liệu siêu hấp phụ nớc từ tinh bột ghép bức xạ dùng điều hoà độ ẩm đất [3] 4.11 Vật liệu polymer sinh học đợc khâu và ghép mạch bằng công nghệ bức xạ dùng cố định tế bào và enzyme [4] 4.12 Tinh bột khâu mạch dạng Highly-Crosslinked Amphoteric Starch hấp phụ chất nhuộm màu acid yellow [42] Với mục tiêu của đề tài là tạo vật liệu polyme khâu mạch có. .. kiện môi trờng Đó thể là các hydrogel chế tạo từ polyme tổng hợp và polysaccharide làm vật liệu trơng nớc, hấp phụ kim loại nặng, làm màng chữa vết thơng từ chitosan, tinh bột, PVA hoặc là vật liệu biến tính từ polysaccharide tự nhiên làm giá thể cố định các chủng vi sinh vật có khả năng hấp phụ và phân giải các chất gây ô nhiễm môi trờng [2][3][4][6][15][16][17] Vi c cố định các chủng vi sinh vật. .. hoá học khác nhau và là trung tâm của quá trình trao đổi chất của tế bào vi sinh vật [48,49] 4 ứng dụng công nghệ bức xạ trong cải biến chế tạo vật liệu 4.1 Cơ sở ứng dụng công nghệ bức xạ cải biến và chế tạo vật liệu Trên cơ sở những thành công của vi c ứng dụng công nghệ bức xạ, có rất nhiều hớng nghiên cứu khác nhau đang đợc quan tâm và phát triển nhằm tạo ra những vật liệu mới có tính ứng dụng cao,... kéo theo ô nhiễm nghiêm trọng bởi các chất màu và phụ gia có trong nớc thải Vì vậy, nếu chỉ dùng những chất hấp phụ nh than hoạt tính hay các vật liệu hấp phụ thông thờng để xử lý thì không thể đạt hiệu quả cao và cha triệt để mà cần phải có các sản phẩm hấp phụ có khả năng hấp phụ màu cao, diện tích riêng bề mặt lớn Đặc biệt là các vật liệu hoặc chế phẩm này có thể 14 có khả năng bẻ gãy các phân tử... ô nhiễm môi trờng [2][3][4][6] ứng dụng công nghệ bức xạ trong các lĩnh vực kinh tế và khoa học đều dựa vào bản chất và năng lợng của tia bức xạ bao gồm bức xạ ion hoá và không ion hoá, cũng nh bản chất và tính chất cơ hoá lý, vật lý và sinh học của vật liệu để cải biến hay tạo vật liệu mới có những tính năng phù hợp hơn với những nhu cầu ứng dụng thực tế và từng nghiên cứu cụ thể Từ những polymer. .. các kỳ sinh trởng [14] do đó có thể dùng vi sinh vật làm chất hấp phụ, dung lợng hấp thụ của sinh khối đối với chất nhuộm màu có thể đạt 27 mg/g tế bào khô và hiệu suất tách màu là 60% Chất nhuộm màu bị hấp thụ bởi vi sinh vật sau một thời gian màu dần biến mất, chứng tỏ sự mất màu có liên quan đến quá trình sinh học phân huỷ cấu trúc chất nhuộm màu của các vi sinh vật Sự phân huỷ màu bởi vi sinh vật. .. thành phần và thờng nồng độ màu rất cao có thể từ 10 đến 200 mg/l tuỳ thuộc vào cộng nghệ nhuộm hấp và các biện pháp xử lý nớc thải đợc áp dụng 3.1 Cơ chế hấp thụ và phân giải màu của vi sinh vật Hoạt động hấp thụ và phân giải màu của vi sinh vật bao gồm 3 giai đoạn: 3.1.1 Hấp thụ: Chất màu bị vi sinh vật hấp thụ một phần do chất màu thẩm thấu qua màng tế bào chất lipoprotein theo 1 trong 2 cơ chế là khuyếch... phụ giữa chất màu và vật liệu Nh vậy ái lực hấp phụ giữa các chất màu kiềm với vật liệu tăng lên khi pH của dung dịch tăng và ngợc lại với các chất màu axit và trực tiếp Theo Hwang và Chen [27] cả chất hấp phụ và chất bị hấp phụ phải có các tính chất hoá học phụ thuộc vào nồng độ ion H+ trong dung dịch, một số chất hấp phụ có ái lực với H+ hoặc OH- và có thể trực tiếp ảnh hởng đến pH dung dịch và do vậy... tầng vật liệu cố định vi sinh vật hiếu khí, sau khi chất hữu cơ bị phân huỷ hiếu khí sẽ tiếp tục chảy qua tầng kỵ khí và đợc phân huỷ kỵ khí rồi ra ngoài 5.2 Các phơng pháp kỵ khí Phơng pháp xử lý kỵ khí dùng loại bỏ các hợp chất hữu cơ trong phần cặn của nớc thải bằng vi sinh vật kỵ khí và kỵ khí không bắt buộc theo sơ đồ mô tả sau: CO2; CH4 H2S Chất hữu cơ Axit hữu cơ CH4 và CO2 Vi sinh tạo axit vi sinh . tạo vật liệu polymer khâu mạch bức xạ hấp phụ thuốc nhuộm màu và chế phẩm cố định vi sinh vật có khả năng phân giải một số chất hữu cơ gây ô nhiễm môi. Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme khâu mạch bức xạ hấp phụ chất nhuộm màu và chế phẩm cố định vi sinh vật có khả năng phân giải một số chất hữu cơ gây