Nghiên cứu khả năng hấp phụ vi khuẩn e coli bằng bentonite biến tính

Đồ án tốt nghiệp đại học – khoá - 2011 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA -VŨNG TÀU KHOA HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM - - LÊ HỮU NGHĨA NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ VI KHUẨN E.COLI BẰNG BENTONITE BIẾN TÍNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Ngành CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Người hướng dẫn: ThS ĐẶNG XUÂN DỰ TP Vũng Tàu, tháng năm 2011 Ngành Cơng nghệ thực phẩm Khoa Hố học Công nghệ thực phẩm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp đại học – khoá - 2011 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu LỜI CẢM ƠN Với kính trọng lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình thầy Đặng Xn Dự, khoa Hóa học Cơng nghệ Thực phẩm Trong suốt thời gian thực khóa luận tốt nghiệp, bận rộn công việc thầy dành nhiều thời gian tâm huyết việc hướng dẫn em Thầy cung cấp cho em nhiều kiến thức lĩnh vực em bắt đầu thực khóa luận Trong q trình thực thầy ln định hướng, góp ý sửa chữa cho khóa luận đạt nội dung tốt Cho đến hơm khóa luận tốt nghiệp hồn thành nhờ nhắc nhở, đơn đốc, giúp đỡ nhiệt tình thầy Em xin chân thành cảm ơn thầy khoa Hóa học Công nghệ thực phẩm, thầy cô trường giảng dạy, giúp đỡ em suốt năm học qua Chính thầy xây dựng cho em kiến thức tảng chuyên môn để em hồn thành khóa luận công việc sau Em xin cảm ơn thầy quản lý phịng thí nghiệm bạn lớp DH07TP nhiệt tình giúp đỡ em q trình thí nghiệm Vì trình độ hiểu biết có hạn nên khố luận khơng thể khơng tránh khỏi sai sót Kính mong q thầy thơng cảm đóng góp ý kiến để khoá luận tốt Một lần em xin trân trọng cảm ơn Vũng Tàu, ngày tháng năm Sinh viên thực LÊ HỮU NGHĨA Ngành Công nghệ thực phẩm Khoa Hố học Cơng nghệ thực phẩm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp đại học – khoá - 2011 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu TÓM LƯỢC Các yếu tố ảnh hưởng đến trình biến tính bentonite Di Linh (đánh giá khả hấp phụ vi khuẩn E.coli ) khảo sát Bentonite biến tính tác nhân axit (HNO3, HCl), kiềm (NaOH) nhiệt độ, khả hấp phụ tốt biến tính điều kiện: nồng độ HCl 5%, nhiệt độ 600C, tỉ lệ rắn : lỏng 1:3 Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ vi khuẩn E.coli Hiệu suất cao đạt thực điều kiện: thời gian hấp phụ giờ, nồng độ bentonite-HCl 5% 0,05g/ml dung dịch ABSTRACT In the present paper, the adsorption of Di Linh bentonite modified by dilute HCl solution was investigated The phase of modified bentonite was characterized by X-ray diffraction (XRD) The adsorption of modified bentonite was estimated by the removal of E coli bacteria in aqueous solution The results show that the bentionite which was modified by the HCl solution of 5% with mass ratio of solid to liquid around 1/3 at temperature of 60oC was favorite for the removal of E coli bacteria The optimal parameters of the adsorption is the adsorption time of hour and the concentration of modified bentonite of 0.05 g/mL Ngành Cơng nghệ thực phẩm Khoa Hố học Công nghệ thực phẩm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp đại học – khoá - 2011 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN TÓM LƯỢC MỤC LỤC ……… DANH SÁCH BẢNG DANH SÁCH HÌNH TỪ VIẾT TẮT Chương I GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Giới hạn nghiên cứư 1.4 Đối tượng phương pháp nghiên cứu 1.5 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Chương II TỔNG QUAN VỀ TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan vật liệu bentonite ứng dụng 2.1.1 Giới thiệu bentonite 2.1.2 Các ứng dụng bentonite 2.2 Tổng quan vi sinh vật 2.2.1 Lịch sử nghiên cứu vi sinh vật học 2.2.2 Các đặc điểm vi sinh vật 2.2.3 Vai trò vi sinh vật 2.2.4 Giới thiệu vi khuẩn Escherichia coli Chương III VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Phương pháp hóa lý nghiên cứu thành phần cấu trúc bentonite 3.1.1.Tinh chế bentonite 3.1.2 Phương pháp phân tích thành phần cấu tử bentonite 3.1.3 Phân tích cấu trúc bentonite nhiễu xạ tia X (XRD) 3.1.4 Phân tích thành phần nguyên tố cách đo EDX 3.1.5 Phương pháp đo điện tích bề mặt cấu trúc lớp xốp 3.2 Phương pháp hoạt hoá bentonite 3.2.1 Hoạt hóa nhiệt Ngành Công nghệ thực phẩm Khoa Hố học Cơng nghệ thực phẩm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp đại học – khoá - 2011 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu 3.2.2 Hoạt hóa kiềm 3.2.3 Hoạt hóa axit vô 3.2.4 Phương pháp khác 3.3 Cách tiến hành biến tính bentonite 3.3.1 Khảo sát biến tính bentonite HCl 3.3.2 Khảo sát biến tính bentonite HNO3 3.3.3 Khảo sát biến tính kiềm nhiệt 3.4 Phương pháp định lượng vi sinh vật 3.4.1 Xác định trực tiếp số lượng tế bào buồng đếm hồng cầu 3.4.2 Định lượng tế bào phương pháp đo mật độ quang OD610nm 3.4.3 Xác định gián tiếp số lượng tế bào cách đếm số lượng khuẩn lạc 3.5 Phương pháp đánh giá khả hấp phụ vi khuẩn E.coli bentonite 3.5.1 Khảo sát nồng độ bentonite ảnh hưởng đến khả hấp phụ 3.5.2 Khảo sát thời gian tiếp xúc ảnh hưởng đến khả hấp phụ Chương IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Kết biến tính bentonite 4.2 Ảnh hưởng thời gian tiếp xúc đến khả hấp phụ 4.3 Ảnh hưởng nồng độ bentonite đến hiệu suất hấp phụ Chương V KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận 5.2 Đề nghị TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Ngành Cơng nghệ thực phẩm Khoa Hố học Công nghệ thực phẩm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp đại học – khoá - 2011 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu DANH SÁCH BẢNG Bảng 3.1 Kết phân tích bentonite Di Linh Bảng 4.1 Ảnh hưởng thời gian hấp phụ đến hiệu suất hấp phụ bentonite tinh chế Bảng 4.2 Ảnh hưởng thời gian hấp phụ đến hiệu suất hấp phụ bentonite-HCl 5% Bảng 4.3 Ảnh hưởng thời gian hấp phụ đến hiệu suất hấp phụ bentonite-HNO3 10% Bảng 4.4 Ảnh hưởng thời gian hấp phụ đến hiệu suất hấp phụ bentonite-NaOH Bảng 4.5 Ảnh hưởng thời gian hấp phụ đến hiệu suất hấp phụ bentonite-nhiệt Bảng 4.6 Ảnh hưởng nồng độ bentonite đến hiệu suất hấp phụ bentonite tinh chế Bảng 4.7 Ảnh hưởng nồng độ bentonite đến hiệu suất hấp phụ bentonite-HCl 5% Bảng 4.8 Ảnh hưởng nồng độ bentonite đến hiệu suất hấp phụ bentonite-HNO3 10% Bảng 4.9 Ảnh hưởng nồng độ đến hiệu suất hấp phụ bentonite-NaOH Bảng 4.10 Ảnh hưởng nồng độ bentonite xử đến hiệu suất hấp phụ bentonite-nhiệt Ngành Công nghệ thực phẩm Khoa Hố học Cơng nghệ thực phẩm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp đại học – khoá - 2011 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu DANH SÁCH HÌNH Hình 2.1 Mẫu quặng bentonite nguyên khai Hình 2.2 Cơng thức khai triển khơng gian montmorillonite lý tưởng Hình 2.3 Đơn vị cấu trúc tứ diện đơn vị cấu trúc bát diện Hình 2.4 Sự xếp “lỗ” sáu cạnh oxy đáy mạng tứ diện Hình 2.5 Cấu trúc mạng tứ diện cấu trúc mạng bát diện Hình 2.6 Cấu trúc montmorillonite Hình 2.7 Sự định hướng nhóm OH montmorillonite Hình 2.8 Hình dạng E.coli Hình 2.9 Cấu tạo tế bào vi khuẩn Hình 3.1 Sơ đồ tinh chế bentonite Hình 3.2 Quá trình tạo tâm axit xử lý axit Hình 3.3 Dụng cụ biến tính bentonite Hình 3.4 Cấu tạo buồng đếm hồng cầu Neubauer Hình 4.1 Giản đồ XRD bentonite tinh chế Hình 4.2 Giản đồ XRD bentonite-HCl 5% Hình 4.3 Giản đồ XRD bentonite-HNO3 5% Hình 4.4 Giản đồ XRD bentonite-NaOH Hình 4.5 Giản đồ XRD bentonite-nhiệt Hình 4.6 Ảnh hưởng thời gian hấp phụ đến hiệu suất hấp phụ bentonite tinh chế Hình 4.7 Ảnh hưởng thời gian hấp phụ đến hiệu suất hấp phụ bentonite-HCl 5% Hình 4.8 Ảnh hưởng thời gian hấp phụ đến hiệu suất hấp phụ bentonite-HNO3 5% Hình 4.9 Ảnh hưởng thời gian hấp phụ đến hiệu suất hấp phụ bentonite-NaOH Hình 4.10 Ảnh hưởng thời gian hấp phụ đến hiệu suất hấp phụ bentonite-nhiệt Hình 4.11 Ảnh hưởng thời gian hấp phụ đến hiệu suất hấp phụ loại bentonite Ngành Công nghệ thực phẩm Khoa Hố học Cơng nghệ thực phẩm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp đại học – khoá - 2011 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Hình 4.12 Ảnh hưởng nồng độ bentonite hấp phụ đến hiệu suất hấp phụ bentonite tinh chế Hình 4.13 Ảnh hưởng nồng độ bentonite hấp phụ đến hiệu suất hấp phụ bentonite-HCl 5% Hình 4.14 Ảnh hưởng nồng độ bentonite hấp phụ đến hiệu suất hấp phụ bentonite-HNO3 5% Hình 4.15 Ảnh hưởng nồng độ bentonite hấp phụ đến hiệu suất hấp phụ bentonite-NaOH Hình 4.16 Ảnh hưởng nồng độ bentonite hấp phụ đến hiệu suất hấp phụ bentonite-nhiệt Hình 4.17 Ảnh hưởng nồng độ bentonite hấp phụ đến hiệu suất hấp phụ bentonite-nhiệt Ngành Công nghệ thực phẩm Khoa Hố học Cơng nghệ thực phẩm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp đại học – khoá - 2011 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu TỪ VIẾT TẮT NA : Môi trường thạch dinh dưỡng (Nutrient Agar) NB : Môi trường dinh dưỡng (Nutrient Broth) EDX : Phổ tán sắc lượng tia X (Energy Dispersive X-ray spectroscopy) XRD : Giản đồ nhiễu xạ tia X (X-ray Diffraction) Ngành Cơng nghệ thực phẩm Khoa Hố học Công nghệ thực phẩm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp đại học – khoá - 2011 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu CHƯƠNG I GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề Sau 25 năm đất nước đổi hội nhập với kinh tế giới, Việt Nam đạt thành tựu to lớn lĩnh vực kinh tế, văn hóa, xã hội,…Đất nước ngày phát triển, đời sống nhân dân ngày nâng cao Song hành với trình phát triển kéo theo gánh nặng ô nhiễm môi trường, đặc biệt nguồn nước Nước thải từ nhà máy chế biến thực phẩm, nhà máy dệt, nhà máy giấy, khu dân cư,… thải sông, kênh rạch mà chưa qua xử lý xử lý chưa mức Đặc điểm chung loại nước thải mang lượng lớn vi khuẩn, mầm bệnh (nhất với nước thải y tế) sinh sôi, phát triển lây nhiễm vào sản phẩm nông nghiệp, chăn ni dẫn đến nguy an tồn vệ sinh thực phẩm, gây ngộ độc, gây bệnh truyền nhiễm nguy hiểm đến tính mạng người Vì nước thải cần phải xử lý trước phát thải vào mơi trường Đã có nhiều phương pháp sử dụng để xử lý nhiễm nước, phương pháp hấp phụ thể nhiều ưu điểm riêng: không độc hại cho người sinh vật, đơn giản, hiệu quả,… thu hồi sản phẩm, tập trung chất thải để xử lý, hạn chế việc phát thải vào mơi trường Có nhiều vật liệu hấp phụ nghiên cứu ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực đời sống than hoạt tính, zeolite, silicagen, nhựa trao đổi ion,…Bentonite tự nhiên xem vật liệu hấp phụ có nhiều triển vọng Do đặc điểm cấu trúc, tính chất hóa lý tính chất bề mặt mà bentonite sử dụng nhiều ngành công nghiệp nhiều lĩnh vực kinh tế quốc dân Vì khơng độc hại nên bentonite ý sử dụng công nghiệp thực phẩm, dược phẩm gần nghiên cứu sử dụng lĩnh vực xử lý nước bảo vệ môi trường Ở nước ta, benbtonite tìm thấy nhiều nơi: Di Linh (Lâm Đồng), Thuận Hải (Bình Thuận), Gia Quỳ (Đồng Nai),… với trữ lượng dồi Vì việc nghiên cứu sử dụng có hiệu mang lại lợi ích kinh tế lớn Tuy nhiên, Việt Nam, bentonite khai thác chủ yếu để pha chế dung dịch khoan dùng nghiên cứu xúc tác hóa học, việc sử dụng bentonite làm vật liệu hấp phụ vi sinh vật chưa quan tâm nghiên cứu nhiều Ngành Công nghệ thực phẩm 10 Khoa Hố học Cơng nghệ thực phẩm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp đại học – khoá - 2011 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Hình 4.3 Giản đồ XRD bentonite-HNO3 5% Hình 4.4 Giản đồ XRD bentonite-NaOH Ngành Cơng nghệ thực phẩm 51 Khoa Hố học Công nghệ thực phẩm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp đại học – khoá - 2011 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Hình 4.5 Giản đồ XRD bentonite-nhiệt Kết phân tích XRD loại bentonite cho thấy: tất giản đồ nhiễu xạ xuất peak đặc trưng cho khoáng montmorillonite peak 2θ = 60; 2θ = 200 2θ = 35,30 Peak 2θ = 210 đặc trưng cho khoáng quart Đối với loại bentonite-Na xuất peak tương đối mạnh 2θ = 29,50 tương ứng với khoáng canxit, riêng với loại bentonite biến tính axit khơng thấy xuất peak Điều axit hồ tan khống canxit số oxit kim loại Ngồi giản đồ XRD cịn cho thấy xuất khoáng nontronite, microlin, abit,…với hàm lượng không lớn [9] 4.2 Ảnh hưởng thời gian tiếp xúc đến hiệu suất hấp phụ Ảnh hưởng thời gian tiếp xúc đến khả hấp phụ vi khuẩn E.coli loại bentonite khảo sát khoảng thời gian thay đổi từ đến giờ, nồng độ bentonite 0,05 g/ml, nhiệt độ 300C Kết trình bày bảng 3.1 đến bảng 3.5 hình 3.6 đến hình 3.11 Bảng 4.1 Ảnh hưởng thời gian tiếp xúc đến hiệu suất hấp phụ bentonite tinh chế Thời gian (giờ) C0 (CFU/ml) C (CFU/ml) A (%) Ngành Công nghệ thực phẩm 1,2.10 1.2.106 1,2.10 39.103 96,75 52 1,2.10 28.103 97,67 1,2.10 23.103 98,08 1.2.106 19.103 98,42 Khoa Hoá học Công nghệ thực phẩm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp đại học – khoá - 2011 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Bentonite tinh chế Hiệu suất hấp phụ (%) 120 100 80 60 40 20 0 0,5 1,5 2,5 3,5 4,5 Thời gian tiếp xúc (giờ) Hình 4.6 Ảnh hưởng thời gian tiếp xúc đến hiệu suất hấp phụ bentonite tinh chế Bảng 4.2 Ảnh hưởng thời gian tiếp xúc đến hiệu suất hấp phụ bentonite HCl 5% Thời gian (giờ) C0 (CFU/ml) 1,2.106 1,2.106 1,2.106 1,2.106 1,2.106 C (CFU/ml) A (%) 1,2.106 6.103 99,5 5,2.103 99,57 3,4.103 99,72 3.103 99,75 Bentonite-HCl 5% Hiệu suất hấp phụ (%) 120 100 80 60 40 20 0 0,5 1,5 2,5 3,5 4,5 Thời gian tiếp xúc (giờ) Hình 4.7 Ảnh hưởng thời gian tiếp xúc đến hiệu suất hấp phụ bentonite-HCl 5% Bảng 4.3 Ảnh hưởng thời gian tiếp xúc đến hiệu suất hấp phụ bentonite-HNO3 5% Thời gian (giờ) C0 (CFU/ml) Ngành Công nghệ thực phẩm 1,2.106 1,2.106 53 1,2.106 1,2.106 1,2.106 Khoa Hố học Cơng nghệ thực phẩm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp đại học – khoá - 2011 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu 1,2.106 C (CFU/ml) A (%) 37.103 96,91 14.103 98,83 5,3.103 99,56 3,9.103 99,67 Bentonite-HNO3 5% Hiệu suất hấp phụ (%) 120 100 80 60 40 20 0 0,5 1,5 2,5 3,5 4,5 Thời gian tiếp xúc (giờ) Hình 4.8 Ảnh hưởng thời gian tiếp xúc đến hiệu suất hấp phụ bentonite-HNO3 5% Bảng 4.4 Ảnh hưởng thời gian tiếp xúc đến hiệu suất hấp phụ bentonite-NaOH Thời gian (giờ) C0 (CFU/ml) C (CFU/ml) A (%) 1,2.106 1,2.106 1,2.106 20.103 98,33 1,2.106 18.103 98,5 1,2.106 6,8.103 99,43 1,2.106 5,7.103 99,53 Bentonite-NaOH Hiệu suất hấp phụ (%) 120 100 80 60 40 20 0 0,5 1,5 2,5 3,5 4,5 Thời gian tiếp xúc (giờ) Hình 4.9 Ảnh hưởng thời gian tiếp xúc đến hiệu suất hấp phụ bentonite-NaOH Bảng 4.5 Ảnh hưởng thời gian tiếp xúc đến hiệu suất hấp phụ bentonite-nhiệt Thời gian (giờ) C0 (CFU/ml) C (CFU/ml) Ngành Công nghệ thực phẩm 1,2.106 1,2.106 1,2.106 53.103 54 1,2.106 18.103 1,2.106 15.103 1,2.106 9.103 Khoa Hố học Cơng nghệ thực phẩm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp đại học – khoá - 2011 A (%) Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu 95,58 98,5 98,75 99,25 Bentonite-nhiệt Hiệu suất hấp phụ (%) 120 100 80 60 40 20 0 0,5 1,5 2,5 3,5 4,5 Thời gian tiếp xúc (giờ) Hiệu suất hấp phụ (%) Hình 4.10 Ảnh hưởng thời gian tiếp xúc đến hiệu suất hấp phụ bentonite-nhiệt 99,5 99,57 99,72 99,75 98,33 98,5 99,43 99,53 96,91 98,83 99,56 99,67 96,75 97,67 98,08 98,42 95,58 98,5 98,75 99,25 0 0,5 1,5 2,5 3,5 4,5 Thời gian tiếp xúc (giờ) Bentonite-HCl 5% Bentonite-NaOH Bentonite tinh chế Bentonite-nhiệt Bentonite-HNO3 5% Hình 4.11 Ảnh hưởng thời gian tiếp xúc đến hiệu suất hấp phụ loại bentonite Từ hình 3.6 đến hình 3.11 thấy tất loại bentonite sau thời gian tiếp xúc hấp phụ gần hoàn toàn vi khuẩn E.coli với hiệu suất hấp phụ 95% Trong đó, khả hấp phụ tốt mẫu bentonite biến tính HCl 5% Mẫu có khả hấp phụ betonite nhiệt Điều Ngành Cơng nghệ thực phẩm 55 Khoa Hố học Cơng nghệ thực phẩm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp đại học – khoá - 2011 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu nung nhiệt độ cao phá vỡ cấu trúc betonite Nếu tiếp tục tăng thời gian hấp phụ hiệu suất hấp phụ tăng lên không đáng kể, thời gian tiếp xúc thời gian phù hợp chọn cho nghiên cứu 4.1.2 Ảnh hưởng nồng độ bentonite đến hiệu suất hấp phụ Ảnh hưởng nồng độ bentonite đến hiệu suất hấp phụ vi khuẩn E.coli loại bentonite nghiên cứu với nồng độ bentonite thay đổi từ 0,05 g/ml đến 0,2 g/ml, thời gian tiếp xúc giờ, nhiệt độ 300C Kết trình bày bảng 3.6 đến 3.10 hình 3.12 đến hình 3.17 Ngành Cơng nghệ thực phẩm 56 Khoa Hố học Công nghệ thực phẩm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp đại học – khoá - 2011 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Bảng 4.6 Ảnh hưởng nồng độ bentonite đến hiệu suất hấp phụ bentonite tinh chế Nồng độ (%) C0 (CFU/ml) C (CFU/ml) A (%) Ai (CFU/g) 1,1.106 1,1.106 0 0,05 0,1 0,15 0,2 6 1,1.10 1,1.10 1,1.10 1,1.106 35.103 21.103 14.103 8,7.103 97,09 98,09 98,73 99,2 6 10,65.10 5,395.10 3,62.10 2,728.106 Bentonite tinh chế Hiệu suất hấp phụ 120 100 80 60 40 20 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 Nồng độ bentonite (g/ml) A Ai Hình 4.12 Ảnh hưởng nồng độ bentonite đến hiệu suất hấp phụ bentonite tinh chế Bảng 4.7 Ảnh hưởng nồng độ bentonite đến hiệu suất hấp phụ bentonite-HCl 5% Nồng độ (%) 0,05 0,1 0,15 0,2 1,1.106 1,1.106 1,1.106 C0 (CFU/ml) 1,1.106 1,1.106 C (CFU/ml) A (%) Ai (CFU/g) 1,1.106 0 4,5.103 3,7.103 2,6.103 1,9.103 99,59 99,66 99,76 99,83 6 10,96.10 5,482.10 3,66.10 2,745.106 Bentonite-HCl 5% Hiệu suất hấp phụ 120 100 80 60 40 20 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 Nồng độ bentonite (g/ml) A Ai Hình 4.13 Ảnh hưởng nồng độ bentonite đến hiệu suất hấp phụ bentonite-HCl 5% Ngành Cơng nghệ thực phẩm 57 Khoa Hố học Cơng nghệ thực phẩm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp đại học – khoá - 2011 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Bảng 4.8 Ảnh hưởng nồng độ bentonite đến hiệu suất hấp phụ bentonite-HNO3 5% Nồng độ (%) C0 (CFU/ml) C (CFU/ml) A (%) Ai (CFU/g) 1,1.106 1,1.106 0 0,05 0,1 0,15 0,2 6 1,1.10 1,1.10 1,1.10 1,1.106 29.103 7,3.103 2,9.103 3,5.103 97,36 99,34 99,74 99,68 6 10,71.10 5,464.10 3,66.10 2,741.106 Bentonite-HNO3 5% Hiệu suất hấp phụ 120 100 80 60 40 20 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 Nồng độ bentonite (g/ml) A Ai Hình 4.14 Ảnh hưởng nồng độ bentonite đến hiệu suất hấp phụ bentonite-HNO3 5% Bảng 4.9 Ảnh hưởng nồng độ bentonite đến hiệu suất hấp phụ bentonite-NaOH Nồng độ (%) C0 (CFU/ml) C (CFU/ml) A (%) Ai (CFU/g) Ngành Công nghệ thực phẩm 1,1.106 1,1.106 0 0,05 1,1.106 21.103 98,09 0,1 1,1.106 15.103 98,64 0,15 1,1.106 17.103 98,45 10,79.106 5,425.106 3,61.106 58 0,2 1,1.106 21.103 98,09 2,697.106 Khoa Hoá học Công nghệ thực phẩm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp đại học – khoá - 2011 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Bentonite-NaOH Hiệu suất hấp phụ 120 100 80 60 40 20 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 Nồng độ bentonite (g/ml) A Ai Hình 4.15 Ảnh hưởng nồng độ bentonite đến hiệu suất hấp phụ bentonite-NaOH Bảng 4.10 Ảnh hưởng nồng độ bentonite đến hiệu suất hấp phụ bentonite-nhiệt Nồng độ (%) C0 (CFU/ml) C (CFU/ml) A (%) Ai (CFU/g) 1,1.106 1,1.106 0 0,05 0,1 0,15 1,1.106 1,1.106 1,1.106 37.103 15.103 7,8.103 96,64 98,64 99,29 10,63.10 5,425.10 3,64.106 0,2 1,1.106 7,9.103 99,28 2,73.106 Bentonite-nhiệt Hiệu suất hấp phụ 120 100 80 60 40 20 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 Nồng độ bentonite (g/ml) A Ai Hình 4.17 Ảnh hưởng nồng độ bentonite đến hiệu suất hấp phụ bentonite-nhiệt Ngành Cơng nghệ thực phẩm 59 Khoa Hố học Công nghệ thực phẩm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp đại học – khoá - 2011 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu 99,66 99,76 99,83 98,09 98,64 98,45 98,09 97,36 99,34 99,74 99,68 97,09 98,09 98,73 99,2 96,64 98,64 99,29 99,28 5,482 3,66 2,745 5,425 5,464 5,395 5,425 3,61 3,66 3,62 3,64 2,697 Hiệu suất hấp phụ 99,59 10,96 10,79 10,71 10,65 10,63 2,741 2,728 2,73 0 0,05 0,1 0,15 Nồng độ bentonite (g/ml) Bentonite-HCl 5% (A) Bentonite tinh chế (A) Bentonite-NaOH (Ai) Bentonite-nhiệt (Ai) Bentonite-NaOH (A) Bentonite-nhiệt (A) Bentonite-HNO3 5% (Ai) 0,2 0,25 Bentonite-HNO3 5% (A) Bentonite-HCl 5% (Ai) Bentonite tinh chế (Ai) Hình 4.17 Ảnh hưởng nồng độ bentonite xử lý hấp phụ đến hiệu suất hấp phụ A(%) Ai (CFU/ml) loại bentonite Từ hình 3.12 đến hình 3.17 thấy tăng nồng độ bentonite hấp phụ lên 0,05 g/ml hiệu suất hấp phụ A (%) tăng lên khơng nhiều, cịn hiệu suất hấp phụ tính 1g bentonite lại giảm Như hiệu hấp phụ cao đạt tất loại bentonite nồng độ 0,05 g bentonite/ml Vì nồng độ chọn nồng độ thích hợp cho q trình hấp phụ E.coli bentonite biến tính Ngành Cơng nghệ thực phẩm 60 Khoa Hố học Cơng nghệ thực phẩm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp đại học – khoá - 2011 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận Sau thực đề tài “Nghiên cứu khả hấp phụ vi khuẩn E.coli bentonite biến tính”, tơi thu nhận số kết sau: − Đã hoạt hố thành cơng bentonite tác nhân axit, kiềm nhiệt độ Kết đánh giá giản đồ XRD khả hấp phụ vi khuẩn E.coli cho thấy bentonite biến tính axit cho hiệu suất hấp phụ tốt − Các yếu tố thời gian, nồng độ có ảnh hưởng đến khả hấp phụ vi khuẩn E.coli bentonite Quá trình khảo sát cho thấy điều kiện thích hợp để hấp phụ vi khuẩn E.coli nồng độ bentonite 0,05g/ml thời gian tiếp xúc − Hiệu suất hấp phụ vi khuẩn E.coli bentonite biến tính HCl 5% tốt (đạt 99,59%), vi khuẩn E.coli bị hấp phụ gần hoàn toàn sau tiếp xúc Các mẫu bentonite tinh chế bentonite trao đổi HNO3 5%, NaOH biến tính nhiệt độ có khả hấp phụ gần tương đương Kết nghiên cứu Khóa luận tốt nghiệp số điều kiện phù hợp cho q trình biến tính bentonite để khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến khả hấp phụ vi khuẩn E.coli, sở bước đầu việc ứng dụng bentonite để hấp phụ vi sinh vật, loại bỏ vi sinh vật có hại khỏi nước bị nhiễm 5.2 Đề nghị Qua trình nghiên cứu nhận thấy số vấn đề sau cần nghiên cứu tiếp: − Ảnh hưởng cấu trúc mao quản diện tích bề mặt, kích thước hạt đến khả hấp phụ vi khuẩn E.coli − Ảnh hưởng nhiệt độ, pH,… đến trình hấp phụ − Mở rộng đối tượng vi khuẩn đặc trưng nước ô nhiễm để nghiên cứu hấp phụ, sau tiến hành hấp phụ mẫu nước thải Đặc biệt sâu nghiên cứu hấp phụ loại vi sinh vật có thành tế bào bền vững, có khả tạo bào tử mà phương pháp khử trùng khác đạt hiệu không Ngành Công nghệ thực phẩm 61 Khoa Hố học Cơng nghệ thực phẩm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp đại học – khoá - 2011 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu cao, từ ứng dụng ngành khác chế biến thực phẩm, dược phẩm,… Nước ta có trữ lượng bentonite dồi Tuy nhiên hiệu khai thác sử dụng hạn chế, chủ yếu dạng bentonite thô, chưa khai thác hết tính đặc biệt betonite Đề tài “ Nghiên cứu khả hấp phụ vi khuẩn E.coli bentonite biến tính” bước đầu góp phần nâng cao hiệu sử dụng benonite nhằm tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên quốc gia Ngành Công nghệ thực phẩm 62 Khoa Hố học Cơng nghệ thực phẩm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp đại học – khoá - 2011 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] GS Nguyễn Lân Dũng cộng sự, “Giáo trình vi sinh vật học” Trung tâm cơng nghệ sinh học, Đại học quốc gia Hà Nội [2] Hồ Thị Minh Đào, “Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn tương tác lysozyme với EDTA glycine ứng dụng lọc khơng khí”, khóa luận tốt nghiệp Đại học bách khoa TP.Hồ Chí Minh (2008) [3] Lê Tự Hải, Phan Chi Un, “Nghiên cứu q trình biến tính bentonite Thuận Hải ứng dụng hấp phụ ion Mn2+ nước” Tạp chí phát triển khoa học cơng nghệ, Đại học Đà Nẵng, số 3(26)-2008 [4] Nguyễn Đức Lượng, “Thí nghiệm vi sinh vật học, tập 2” NXB Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh [5] Trần Thanh Minh, “Nghiên cứu biến tính bentonite Thuận Hải để ứng dụng hấp phụ số tác nhân hữu cơ”, luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Đại học sư phạm Đà Nẵng (2006) [6] Phan Thanh Sơn Nam, Vương Quang Thạo, “Nghiên cứu sử dụng bentonite Bình Thuận biến tính làm xúc tác cho phản ứng ghép đôi heck idotoluene styrene” Tạp chí phát triển khoa học cơng nghệ, tập 11, số 8-2008 [7] Hồ Thị Bích Ngọc, Nguyễn Thị Như Mai, “Nghiên cứu dùng bentonite Di Linh để pha chế dung dịch khoan dầu khí”, khóa luận tốt nghiệp Đại học Đà Lạt [8] Phạm Trung Tính, “Nghiên cứu khả hấp thu số ion kim loại nặng bentonite Di Linh - Lâm Đồng hoạt hóa”, khóa luận tốt nghiệp Đại học KHTN Hà Nội (2003) [9] Vương Văn Trường, “Khảo sát hấp thu ion Mn2+ Fe2+ dung dịch nước bentonite”, khóa luận tốt nghiệp Trường Đại học KHTN Hà Nội (2003) [10] Nguyễn Hồng Trọng Tn “Nghiên cứu q trình điều chế nanoclay từ sét amin”, khóa luận tốt nghiệp Đại học Thái Nguyên (2004) [11] Howard Goodman, “Method for improving the dispersibility for organoclays”, US patent 4,631,091, Dec 23, 1986 Ngành Công nghệ thực phẩm 63 Khoa Hố học Cơng nghệ thực phẩm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp đại học – khoá - 2011 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu PHỤ LỤC Hình Bentonite-nhiệt bentonite-NaOH Hình Bentonite-HCl 5% bentonite-HNO3 5% Hình Bentonite-HCl 7% bentonite-HNO3 7% Hình Bentonite-HCl 12% bentonite-HNO3 12% Ngành Cơng nghệ thực phẩm 64 Khoa Hố học Công nghệ thực phẩm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp đại học – khoá - 2011 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Hình Huyền phù E.coli ống nghiệm chứa dung dịch hấp phụ E.coli bentonite Hình Khuẩn lạc E.coli Hình Mỏ quặng bentonite xã Tam Bố, huyện Di Linh, tỉnh Lâm Đồng Ngành Cơng nghệ thực phẩm 65 Khoa Hố học Cơng nghệ thực phẩm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... đến q trình biến tính bentonite Di Linh (đánh giá khả hấp phụ vi khuẩn E. coli ) khảo sát Bentonite biến tính tác nhân axit (HNO3, HCl), kiềm (NaOH) nhiệt độ, khả hấp phụ tốt biến tính điều kiện:... sát khả hấp phụ vi khuẩn E. coli 1.3 Giới hạn nghiên cứu - Tinh chế bentonite - Xác định thành phần, cấu trúc bentonite - Biến tính bentonite dung dịch HCl, HNO3, NaOH nhiệt độ - Khảo sát khả hấp. .. tài: ? ?Nghiên cứu khả hấp phụ vi khuẩn E. coli bentonite biến tính? ?? để làm khố luận tốt nghiệp 1.2 Mục tiêu đề tài Nghiên cứu điều kiện thời gian, nồng độ axit để biến tính vật liệu bentonite khảo