Khóa luận tốt nghiệp phân lập, tuyển chọn nấm để làm giống xử lý rác thải sinh hoạt hữu cơ

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA TÀI NGUYÊN VÀ MƠI TRƯỜNG KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI: PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN NẤM ĐỂ LÀM GIỐNG XỬ LÝ RÁC THẢI SINH HOẠT HỮU CƠ HÀ NỘI - 2021 HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI: PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN NẤM ĐỂ LÀM GIỐNG XỬ LÝ RÁC THẢI SINH HOẠT HỮU CƠ Người thực : NGUYỄN THỦY LINH Mã sinh viên : 621891 Lớp : K62KHMTA Khóa : 62 Giáo viên hướng dẫn : Th.S NGUYỄN THỊ KHÁNH HUYỀN HÀ NỘI - 2021 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết nghiên cứu khóa luận tốt nghiệp “Phân lập, tuyển chọn nấm để làm giống xử lý rác thải sinh hoạt hữu cơ” tơi thực hướng dẫn tận tình cô giáo Th.S Nguyễn Thị Khánh Huyền Kết số liệu trình bày khóa luận thu thập q trình nghiên cứu chưa cơng bố cơng trình nghiên cứu khác Các số liệu trích dẫn khóa luận có nguồn gốc rõ ràng đảm bảo tính xác, tin cậy trung thực Tơi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 02 tháng 10 năm 2021 Sinh viên thực Nguyễn Thủy Linh   i LỜI CẢM ƠN Trong suốt quãng thời gian năm theo học Học viện Nông Nghiệp Việt Nam, tạo điều kiện tốt trình học tập nghiên cứu mình, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới giúp đỡ Đầu tiên xin gửi lời cảm ơn chân thành tới quý thầy, cô giáo khoa Tài Nguyên Môi Trường - Học viện Nông Nghiệp Việt Nam, chu đáo cán bộ, nhân viên đơn vị Học viện Để hồn thành tốt khóa luận này, tơi xin tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới cô giáo Th.S Nguyễn Thị Khánh Huyền - người trực tiếp hướng dẫn, tận tình giúp đỡ tơi suốt thời gian thực khóa luận tốt nghiệp Tôi xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô, cán quản lý phịng thí nghiệm mơn Vi sinh vật đạo tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành khóa luận Cuối tơi xin bày tỏ lịng biết ơn đến gia đình, bạn bè người thân động viên, giúp đỡ suốt thời gian học tập nghiên cứu trường Trong suốt q trình nghiên cứu cịn nhiều hạn chế kiến thức, tài liệu thời gian nên khơng tránh khỏi thiếu sót Tơi mong nhận góp ý thầy để nội dung khóa luận tơi hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2021 Sinh viên thực Nguyễn Thủy Linh   ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC BẢNG v DANH MỤC HÌNH vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vii TÓM TẮT KHÓA LUẬN viii MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1.1 Khái niệm chất thải rắn sinh hoạt 1.2 Phân loại chất thải rắn sinh hoạt 1.3 Tác hại chất thải rắn sinh hoạt đời sống 1.3.1 Ảnh hưởng tới sức khỏe người giảm mỹ quan môi trường sống 1.3.2 Ảnh hưởng đến môi trường nước 1.3.3 Ảnh hưởng đến mơi trường khơng khí 1.3.4 Ảnh hưởng đến môi trường đất 1.4 Các biện pháp xử lý chất thải rắn sinh hoạt 1.4.1 Phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh 1.4.2 Phương pháp ủ phân compost 1.4.3 Phương pháp đốt 11 1.4.4 Phương pháp tái chế 12 1.5 Tổng quan nấm có khả bổ sung vào đống ủ để xử lý rác thải sinh hoạt hữu 12 1.5.1 Khái quát chung nấm 12 1.5.2 Cơ sở khoa học xử lý rác thải hữu chế phẩm sinh học 13 1.5.3 Một số chủng nấm có khả phân giải hợp chất hữu 14   iii 1.6 Tình hình nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ sinh học xử lý chất thải rắn sinh hoạt Việt Nam giới 17 1.6.1 Tại Việt Nam 17 1.6.2 Trên giới 19 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 2.1 Đối tượng nghiên cứu 22 2.2 Phạm vi nghiên cứu 22 2.3 Nội dung nghiên cứu 22 2.4 Phương pháp nghiên cứu 22 2.4.1 Phương pháp lấy mẫu bảo quản mẫu 22 2.4.2 Phương pháp phân lập vi sinh vật 22 2.4.3 Phương pháp tuyển chọn vi sinh vật 24 2.4.4 Phương pháp phân tích số liệu 27 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 28 3.1 Kết phân lập chủng nấm có khả phân giải chất hữu 28 3.2 Kết tuyển chọn chủng nấm có khả phân giải chuyển hóa hợp chất hữu cao xử lý rác thải sinh hoạt 32 3.2.1 Đánh giá hoạt tính sinh enzyme 32 3.2.2 Kết đánh giá đặc tính sinh học chủng nấm 36 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 48 4.1 Kết luận 48 4.2 Kiến nghị 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 PHỤ LỤC 54   iv DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Thành phần môi trường nuôi cấy nấm 23 Bảng 2.2 Thành phần mơi trường đánh giá hoạt tính sinh enzyme 25 Bảng 3.1 Đặc điểm hình thái chủng nấm phân lập 26 Bảng 3.2 Kết hoạt tính sinh enzyme chủng nấm 33 Bảng 3.3 Khả thích ứng pH chủng nấm 37 Bảng 3.4 Khả thích ứng nhiệt độ chủng nấm 39 Bảng 3.5 Khả kháng kháng sinh chủng nấm 41 Bảng 3.6 Đặc điểm sinh học chủng nấm tuyển chọn 44   v DANH MỤC HÌNH   Hình 1.1 Nhóm rác thải hữu dễ phân hủy Hình 1.2 Nhóm rác thải tái chế, tái sử dụng Hình 1.3 Nhóm rác thải vơ Hình 1.4 Sơ đồ chung bãi chôn lấp chất thải hợp vệ sinh 10 Hình 1.5 Cấu tạo thùng xử lý chất thải sinh hoạt hữu dễ phân hủy 11 Hình 1.6 Mơ hình lị đốt rác thải sinh hoạt CNC 330 12 Hình 3.1 Hình thái khuẩn lạc xuất sau 24h 32 Hình 3.2 Vòng phân giải Cellulose số chủng nấm 34 Hình 3.3 Vịng phân giải Amylose số chủng nấm 35 Hình 3.4 Vịng phân giải Protein số chủng nấm 33 Hình 3.5 Vịng phân giải Lipid số chủng nấm 34 Hình 3.6 Tính đối kháng số chủng nấm 43 Hình 3.7 Hình thái khuẩn lạc chủng S.N1 45 Hình 3.8 Hình thái khuẩn lạc chủng S.N4 46 Hình 3.9 Hình thái khuẩn lạc chủng S.Nmen2 46 Hình 3.10 Hình thái khuẩn lạc chủng S.Nmen7 46 Hình 3.11 Hình thái khuẩn lạc chủng S.Nmốc4 47 Hình 3.12 Hình thái khuẩn lạc chủng T.Nmốc1 47       vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT   CTR Chất thải rắn CTRSH Chất thải rắn sinh hoạt QCVN Quy chuẩn Việt Nam BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trường VSV Vi sinh vật MĐVSV Mật độ vi sinh vật WHO World Health Organization NĐ-CP Nghị định Chính phủ TCMT Tổng cục Mơi trường Cs Cộng Tp Thành phố PH Phân hủy vii TÓM TẮT KHÓA LUẬN Chất thải rắn sinh hoạt bao gồm thứ mà người không sử dụng đến, có ý định vứt loại bỏ trình sinh hoạt hàng ngày, sản xuất người, phát sinh từ hộ gia đình, nơi cơng cộng, trường học, bệnh viện, túi nilon, thức ăn thừa, đồ dùng hỏng không sử dụng Tác hại chúng trở thành vấn đề nhức nhối nay, ảnh hưởng tới nhiều mặt môi trường gây nhiều loại bệnh (về đường hô hấp, da, phổi, bệnh truyền nhiễm, ); ảnh hưởng tới đa dạng sinh học làm cho hệ sinh thái nước dần đi; bãi rác lộ thiên gây cảnh quan đô thị, phát sinh mùi hôi thối, khó chịu ngun nhân khiến mơi trường bị ô nhiễm Hiện nay, rác thải chưa phân loại nguồn, hệ thống thu gom cịn ít, vùng sâu vùng xa rác chưa thu gom mà vứt bừa bãi ven đường, biện pháp xử lý rác thải chủ yếu đốt chôn lấp gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường Nghiên cứu thực với mục đích phân lập tuyển chọn chủng nấm có khả phân giải, chuyển hóa hợp chất hữu cao ứng dụng để sản xuất chế phẩm xử lý rác thải sinh hoạt giúp thúc đẩy khả phân hủy rác thải nhanh hơn, đạt hiệu xử lý cao so với ủ khơng dùng chế phẩm, an tồn với sức khỏe người trồng Các chủng nấm tuyển chọn thông qua kết đánh giá hoạt tính enzyme Cellulase, Protease, Lipase, Amylase; khả thích ứng pH (4 - 8); có khả sinh trưởng phát triển mức nhiệt khác (từ 20oC đến 40oC); khả kháng kháng sinh Streptomycin cao (0mg/l - 1000mg/l); tính đối kháng chủng nấm Từ 29 chủng nấm phân lập từ mẫu rác thải sinh hoạt hữu khác (một mẫu tiến hành phân tích trước mẫu phân hủy mẫu chờ đến phân hủy tiến hành phân tích), tiến hành đánh giá bốn hoạt tính sinh enzyme, tuyển chọn 11/29 chủng tiếp tục đánh giá đặc tính sinh học khác chúng Và cuối tuyển chọn chủng nấm trội có kích   viii lại khơng mong muốn Nhằm tìm giải pháp xử lý rác thải sinh hoạt hiệu địi hỏi cần có giải pháp lâu dài mang tính cơng nghệ cách hiệu nên thực nghiên cứu đề tài: “Phân lập, tuyển chọn nấm để làm giống xử lý rác thải sinh hoạt hữu cơ” Mục tiêu nghiên cứu Phân lập tuyển chọn số chủng nấm có khả phân giải, chuyển hóa hợp chất hữu cao   58 NỘI DUNG THỰC HIỆN Chương Tổng quan đề tài nghiên cứu Tổng quan chất thải rắn sinh hoạt 1.1 Khái niệm Chất thải rắn chất thải thể rắn bùn thải, loại chất thải phế liệu thải bên ngồi mơi trường từ sinh hoạt hàng ngày, hoạt động sản xuất, kinh doanh, dịch vụ hoạt động khác người, động vật, Chất thải rắn chia thành: chất thải rắn sinh hoạt, chất thải rắn công nghiệp, chất thải rắn y tế, chất thải rắn chăn ni, Chất thải rắn sinh hoạt (cịn gọi rác thải sinh hoạt) CTR bị loại trình sinh hoạt thường ngày, trình sản xuất người Rác thải sinh hoạt bao gồm thứ mà người khơng cịn sử dụng tới, có í định vứt, bỏ phát sinh từ hộ gia đình, nơi cơng cộng, khu bệnh viện, khu xử lý chất thải, 1.2 Phân loại chất thải rắn sinh hoạt Rác thải hữu dễ phân hủy: loại rác thải có khả dễ phân hủy sinh học đem tái chế để đưa vào sử dụng cho mục đích khác như: làm phân xanh chăm bón cho hay làm thức ăn cho động vật Rác thải tái chế, tái sử dụng: loại rác thải khó phân hủy đưa vào tái chế để sử dụng lại nhằm mục đích phục vụ cho người Rác thải vơ cơ: loại rác thải sử dụng tái chế mà đem xử lý cách mang bãi chôn lấp rác thải 1.3 Tác hại chất thải rắn sinh hoạt 1.3.1 Ảnh hưởng tới sức khỏe người giảm mĩ quan môi trường sống Trong thành phần CTRSH thông thường hàm lượng hữu chiếm tỉ lệ lớn dễ bị phân hủy, lên men, bốc mùi hôi thối,… gây ô nhiễm môi trường không khí xung quanh làm ảnh hưởng đến sức khỏe người giảm mĩ quan môi   59 trường sống Những người tiếp xúc thường xuyên với rác thải thu nhặt phế liệu từ bãi rác dễ mắc bệnh như: viêm phổi, sốt rét, bệnh mắt da, 1.3.2 Ảnh hưởng đến mơi trường nước Theo thói quen, người dân thường đổ rác bờ sông, hồ, rãnh, Lượng rác sau bị phân hủy tác động trực tiếp gián tiếp đến chất lượng nước mặt, nước ngầm khu vực Ngồi ra, rác thải bị trơi theo dịng nước mưa xuống ao hồ, làm nhiễm bẩn nguồn nước mặt, lâu dần làm giảm diện tích ao hồ, giảm khả tự làm nước gây tắc nghẽn cống thoát nước 1.3.3 Ảnh hưởng đến mơi trường khơng khí Do khí hậu nhiết đới nóng ẩm mưa nhiều nước ta nên trình CTRSH phân hủy, lên men, phát sinh mùi khó chịu cho người Chất thải khí phát sinh từ q trình thường là: H2S, NH3, CH4, SO2, tác nhân gây nhiễm mơi trường khơng khí Hoạt động giao thông vận tải xem nguồn gây ô nhiễm lớn môi trường khơng khí khí thái từ q trình đốt nhiên liệu động gồm CO, NOx, xăng dầu, 1.3.4 Ảnh hưởng đến môi trường đất Khi bị đổ thải trực tiếp bề mặt đất bãi rác tự phát, phân hủy thành phần hữu điều kiện kỵ khí với tác động VSV tạo axit hữu làm axit hóa đất, tiêu diệt nhiều loại VSV có ích cho đất như: giun, loại động vật khơng xương sống, làm giảm tính đa dạng sinh học, phát sinh nhiều sâu bọ phá hoại khiến suất trồng giảm sút 1.4 Biện pháp xử lý chất thải rắn sinh hoạt 1.4.1 Chôn lấp hợp vệ sinh Là phương pháp xử lý rác thải đơn giản tốn Tuy nhiên chôn lấp rác thải gây nhiều vấn dề môi trường không   60 xử lý phương pháp bãi chôn lấp hợp vệ sinh Các bãi chôn lấp thành phố lớn q tải, có khả lớn gây nhiễm mơi trường 1.4.2 Ủ phân compost Là q trình ổn định sinh hóa chất hữu để hình thành chất mùn Quá trình ủ coi q trình lên men yếm khí mùn hoạt chất mùn, q trình lên men chia làm giai đoạn: ủ hoai ủ chín Sản phẩm thu hồi không mùi, áp dụng với chất hữu không độc hại, lúc đầu khử nước sau xử lý thành xốp ẩm Sản phẩm compost chủ yếu dùng cho sở lâm nghiệp, cơng nghiệp, Phân compost có lợi cho phát triển trồng, vừa trì độ phì nhiêu cho đất vừa cung cấp chất dinh dưỡng cho 1.4.3 Đốt Đốt rác trình oxy hóa nhiệt độ cao mà nguyên tố chất hữu như: Cacbon, Hydro Oxi chuyển sang CO2 nước Quá trình thường sử dụng xử lý chất thải nguy hại CTRSH (sau phân loại) đưa vào lị đốt có buồng đốt sơ cấp thứ cấp tạo thành khí cháy tro xỉ, giảm 80 - 90% khối lượng chất thải 1.4.4 Tái chế Theo nghiên cứu tỷ lệ tái chế CTRSH tăng 30 năm qua nước thu nhập cao, trung bình đạt khoảng 29% Ở nước phát triển, tỷ lệ CTRSH tái chế ước tính thấp 10% Tỷ lệ tái chế CTRSH Việt Nam mức thấp Hoạt động tái chế phi thức làng nghề phát triển mạnh như: tái chế chì Chỉ Đạo (Hưng Yên), tái chế giấy Yên Phong (Bắc Ninh), tái chế chất thải điện tử Văn Môn (Bắc Ninh), với công nghệ lạc hậu, gây ô nhiễm môi trường   61 1.5 Tổng quan nấm có khả phân giải hợp chất hữu để sản xuất chế phẩm xử lý chất thải sinh hoạt 1.5.1 Khái quát chung Nấm có tên tiếng anh Fungi, nhóm sinh vật nằm giới Myceteae Giới nấm gồm nấm lớn tất nấm khác (nấm men, nấm mốc, ) tách riêng đặc điểm không giống thực vật lẫn động vật Gồm sinh vật nhân thực, thể đơn bào đa bào, cấu trúc dạng sợi, có hình thức sinh sản hữu tính vơ tính nhờ bào tử Nấm sinh vật dị dưỡng chúng nhận chất dinh dưỡng hấp thụ qua bề mặt tế bào Nấm có kích thước nhỏ khơng thể nhìn mắt thường mà phải quan sát kính hiển vi thấy (Miles and Chang, 2004) 1.5.2 Cơ sở khoa học xử lý rác hữu chế phẩm sinh học Rác thải hữu phần thực vật, động vật bị loại bỏ, chúng có chứa thành phần quan trọng là: Hydratcacbon, Protein, Lipid, Xử lý rác thải hữu chế phẩm sinh học việc bổ sung chế phẩm có chứa vi sinh vật cịn sống có khả phân hủy phù hợp với thành phần có chất thải có rác, nhờ vào hoạt động sống vi sinh vật chuyển hóa chất phức tạp thành chất đơn giản - Các chủng VSV có chế phẩm phải có hoạt tính sinh học cao khả sinh phức hệ enzyme Cellulase cao ổn định - Có khả sinh trưởng phát triển tốt điều kiện thực tế đống ủ - Không độc cho người, trồng, động vật VSV hữu ích đất,… 1.5.3 Một số chủng nấm có khả phân giải hợp chất hữu a Nhóm phân giải cellulose Nấm có khả phân giải mạnh tiết mơi trường lượng lớn enzyme có đầy đủ thành phần Nấm mốc phát triển mạnh môi trường xốp Các loại nấm chủ yếu thuộc chi: Aspergillus, Penicillium, Trichoderma,   62 Fusarium, Nấm đốm loại nấm phát triển sâu tế bào gỗ tạo thành đốm màu nâu, ví dụ lồi: Ceratocystis sp, Cladosporium sp, Aureobasidium sp, Nấm mục nấm mục xốp có khoảng 300 lồi thuộc chi: Chaetomium, Humocola Phialophora nấm bất toàn Ascomysetes Nấm mục nâu thuộc nhóm nấm bất tồn Basidiomycetes có loài như: Phaeolus schweiniti, Piptopous betulinus, Laetipous sulphureus, Sperassis srispa, Nấm mục trắng thuộc nhóm nấm bất tồn Basidiomycetes điển hình như: Armillaria mellea, Fonus fomentatius, Meripilus giganteus, Fomes annosus,… b Nhóm phân giải Protein Protease enzyme tiến hành phân giải Protein, phân bố rộng rãi hầu hết loài thực vật, động vật đặc biệt VSV, có loại như: Endoprotase, Exoprotase Có thể kể đến như: Actinomucor elegens, Aspergillus oryzae, Penicillum camemberti, Candida albicans, Mucor pussilus, c Nhóm phân giải tinh bột Một số VSV có khả tiết môi trường đầy đủ loại enzyme hệ enzyme amylase Ví dụ số loại chi Aspergillus, Rhizopus,   có khả phân huỷ tinh bột Các nhóm cộng tác với q trình phân huỷ tinh bột thành đường Trong chế biến rác thải hữu người ta sử dụng chủng vi sinh vật có khả phân huỷ tinh bột để phân huỷ tinh bột có thành phần rác hữu d Nhóm phân giải Lipid Enzyme Lipase có khả thủy phân esterases hydrolyze carboxyl acylglycerol mạch dài (≥ 10 nguyên tử cacbon) Một số chủng có khả phân hủy chất béo như: Aspergillus oryzae, Candida antarctica, Rhizomucor, Rhizomucor miehei,   63 1.6 Tình hình nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ xử lý chất thải rắn sinh hoạt Việt Nam giới 1.6.1 Tại Việt Nam Hiện nay, trước phát triển mạnh mẽ xã hội gia tăng dân số không ngừng Việt Nam khiến cho rác thải sinh hoạt ngày gia tăng cách nhanh chóng, làm cho mơi trường sống bị nhiễm ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người Ngày nay, phát triển công nghệ sinh học đặc biệt cơng nghệ vi sinh vật ngày đóng vai trị quan trọng lĩnh vực bảo vệ mơi trường Nhiều quy trình cơng nghệ xử lý nhiễm môi trường xây dựng sở tham gia tích cực vi sinh vật như: PGS.TS Đặng Thị Cẩm Hà (2019), chủ nhiệm đề tài “Chế phẩm sinh học phân hủy màng polyme có nguồn gốc từ dầu mỏ chất dẻo sinh học” cho biết chế phẩm Cục Sở hữu trí tuệ cấp độc quyền sáng chế - tạo từ tổ hợp chủng nấm đảm phân lập Kết cho thấy, sau 30 ngày enzyme ngoại bào nấm đảm sinh phân hủy loại túi polymer, plastic có cấu trúc hóa học khác Chế phẩm không thúc đẩy nhanh trình phân hủy loại rác nhựa phân hủy sinh học mà cịn thúc đẩy q trình ủ compost từ số loại rác hữu dùng vào việc cải tạo đất cách bền vững làm phân bón an tồn Viện Sinh học Nông nghiệp - Đại học Nông nghiệp I (2010), dày công nghiên cứu sản xuất “Chế phẩm vi sinh vật hữu ích (Chế phẩm EM)” Việt Nam Là VSV hữu hiệu phân lập từ tự nhiên hồn tồn khơng độc với người, vật ni, mơi trường dễ sử dụng Các nhóm VSV có chế phẩm như: lactic, bacilllus, nấm mem, nấm sợi, chúng tạo hệ thống sinh thái với nhau, hỗ trợ lẫn nhau, sinh trưởng phát triển Chế phẩm bổ sung VSV có lợi, phân giải chất khó tan thành dễ tan cho đất, cải thiện mơi trường lý, hóa, sinh đất đồng thời ức chế, tiêu diệt tác nhân gây bệnh, gây hại, ủ   64 phân rác bã hữu hoai mục, làm phân bón hữu cho trồng tăng suất, chất lượng trồng, xử lý rác thải, khử mùi hôi rác, 1.6.2 Trên giới Đối mặt với khủng hoảng nóng lên toàn cầu tranh luận vấn đề bảo vệ môi trường, ô nhiễm xuất phát từ việc xử lý chất thải hữu nước khác gây hại cho môi trường sức khỏe người Điều đòi hỏi nhà khoa học nghiên cứu để phát triển bền vững sản xuất chế phẩm sinh học phân giải chất hữu Một số cách xử lý rác thải sinh hoạt giới như:  Cộng hòa Liên bang Đức Ở Đức công nghệ phổ biến nhà máy xử lí rác thải áp dụng mơ hình xử lí để thu hồi khí sinh học phân bón hữu Rác tiếp nhận phân loại chất thải đưa vào thiết bị ủ kín dạng thùng chịu áp lực thiết bị thu hồi khí q trình lên men phân giải hữu cơ, khả thu hồi 64% CH4 Khí qua lọc sử dụng vào việc chạy máy phát điện, làm chất đốt, phần bã lại sau lên men vắt khô tận dụng làm phân bón  Thụy Điển Tháng 12/2003, Chính phủ Thụy Điển đạo quan Bảo vệ Môi trường (EPA) lập kế hoạch chất thải quốc gia So với 10 năm trước cơng tác quản lí rác thải Thụy Điển làm cho việc sử dụng hiệu tài nguyên tăng lên nhiều gây tác động môi trường như: Rác thải sinh hoạt đưa chôn lấp giảm từ 1,38 triệu xuống 0,38 triệu tấn, khoảng 1,3 triệu vật liệu, lượng dạng nhiệt điện thu hồi từ chất thải sinh hoạt,  Nhật Bản Những năm 60 kỷ trước, Tokyo bị ngập rác thải tốc độ thị hóa xảy nhanh chóng cộng với mức sống người dân cao hẳn so với thời   65 gian đầu sau chiến tranh Giải pháp tình đưa đốt rác Các trung tâm thu gom xử lý rác thải trở thành lị đốt rác Lượng rác giảm thiên nhiên người dân tặng lại bầu khơng khí nhiễm trầm trọng Các bệnh phổi, bệnh da tăng đột biến Rất nhiều giải pháp khác đưa nhiên bãi rác tự phát ổ ruồi muỗi, dịch bệnh, thành phố đầy khói bụi rác thải sinh hoạt Với nhận định, rác thải đô thị vấn đề riêng mang đặc thù địa phương, phương án xử lý rác thải tỉnh, thành Hội đồng thành phố Thị trưởng định Thị trưởng Tokyo thời gian ngài Shunichi Suzuki duyệt chi 1.000 tỷ Yen để xử lý gần ½ lượng rác thải sinh hoạt cách biến chúng thành vật liệu dùng để chôn lấp, xây dựng, lấn biển Bằng 12 triệu rác thải ông xây nên đảo nhân tạo Odaiba nằm ngồi vịnh Tokyo biến trở thành trung tâm thương mại, du lịch nhà sầm uất Cho tới có sân bay xây dựng cách dùng rác lấp biển tạo đảo Giải pháp thứ hai đưa tái chế sản xuất điện Hiện có 1% lượng rác thải phải đưa vào bãi rác chôn lấp, 70% 1.000 nhà máy điện khắp Nhật Bản chạy rác dùng để sản xuất điện   66 Chương Đối tượng, phạm vi, nội dung phương pháp nghiên cứu 2.1 Đối tượng nghiên cứu - Rác thải sinh hoạt hữu - Chủng nấm có khả phân giải chuyển hóa chất hữu 2.2 Phạm vi nghiên cứu Địa điểm: Bộ môn Vi sinh vật – Khoa Tài nguyên Môi trường – Học viện Nông nghiệp Việt Nam Thời gian: Từ tháng đến tháng năm 2021 2.3 Nội dung nghiên cứu - Phân lập chủng nấm có khả phân giải hợp chất hữu - Tuyển chọn chủng nấm có khả phân giải hợp chất hữu 2.4 Phương pháp nghiên cứu 2.4.1 Phương pháp lấy mẫu: Tiến hành lấy mẫu rác thải sinh hoạt hữu (mẫu chưa phân hủy mẫu sau phân hủy) 2.4.2 Phương pháp phân lập VSV Phân lập VSV theo phương pháp pha loãng Kock, ni cấy mơi trường chun tính bán rắn (Hansen, Martin, Czapek) Chuẩn bị mẫu: Pha loãng 5g mẫu với 45ml nước vô trùng, cho lên máy lắc lắc 30 phút Sử dụng pipet vô trùng hút 1ml mẫu cho vào ống nghiệm đựng 9ml nước vô trùng lắc ta nồng độ 10-1, sau tiếp tục pha lỗng đến nồng độ cần thiết Phương pháp cấy: Nhỏ giọt dung dịch mẫu pha loãng nồng độ cần thiết, dùng que chang khử trùng chang bề mặt mơi trường chun tính bán rắn cho chủng VSV chuẩn bị, nồng độ 10-1 lấy 1vòng que cấy dung dịch mẫu pha loãng cấy theo đường ziczac (mỗi nồng độ lặp lại lần), úp ngược đem nuôi 30oC Sau 24h tiến hành quan sát khuẩn lạc hình thành, tiếp tục ni không xuất khuẩn lạc   67 Các chủng VSV cấy môi trường thạch nghiêng nuôi 30oC giữ giống điều kiện - 5oC cho nghiên cứu Để xác định chủng VSV, tiến hành sàng lọc ban đầu thơng qua việc nhuộm tế bào quan sát hình thái tế bào kính hiển vi 2.4.3 Phương pháp tuyển chọn VSV: 2.4.3.1 Xác định hoạt tính sinh enzyme VSV Xác định hoạt tính sinh enzyme chủng nấm phân lập theo phương pháp khuếch tán đĩa thạch Nuôi dịch chiết: Nuôi cấy chủng nấm vào 9ml dung dịch mơi trường chun tính với vịng que cấy, đưa lên máy lắc 150 vòng/phút Sau 48 - 72 dịch nuôi cấy để đánh giá khả phân giải enzyme Môi trường đem hấp khử trùng 121oC, áp suất 1atm vòng 20 phút, đợi nhiệt độ giảm đến khoảng 55 - 60oC đổ đĩa petri sấy 150oC để khử trùng với lượng môi trường dày khoảng ½ đĩa để nguội, tiến hành đục lỗ Dùng miệng ống nghiệm khử trùng đục lỗ bề mặt đĩa thạch Nhỏ 1ml dich chiết nuôi vào lỗ thạch vừa đục Sau để tủ lạnh khoảng cho enzyme khuếch tán ổn định, sau đặt vào tủ nuôi 30oC 24 - 48 đem nhuộm màu dung dịch lugol (Iot 2g, KI 1g, 300ml nước), tiến hành đo kích thước vịng phân giải Hoạt tính sinh enzyme chủng VSV tính đường kính vịng phân giải (ΔD) ΔD = D - d (mm) Trong đó: D: đường kính vịng phân giải (mm) d: đường kính lỗ đục (mm) 2.4.3.2 Đánh giá đặc tính sinh học VSV tuyển chọn a Đánh giá khả thích ứng pH nấm Đánh giá khả thích ứng pH mức pH khác Lấy vòng que cấy VSV pha loãng đến nồng độ 10-1, tiến hành cấy nấm pha loãng   68 theo tỉ lệ 10% vào môi trường dịch thể ngưỡng pH là: 4, 5, 6, 7, (dung dịch đệm Sorensen 1) Sau ni lắc 150 vịng/phút điều kiện bình thường sau 24 - 48 tiến hành đo OD để xác định mật độ VSV b Đánh giá khả chịu nhiệt cúa nấm Lấy vịng que cấy VSV pha lỗng đến nồng độ 10-1, tiến hành cấy nấm pha loãng theo tỉ lệ 10% vào môi trường dịch thể, đem nuôi lắc 150 vòng/phút với nhiệt độ khác nhau: 20oC, 25oC, 30oC, 35oC, 40oC Sau 24 - 48 tiến hành đo OD để xác định mật độ VSV c Đánh giá khả kháng kháng sinh nấm Lấy vịng que cấy VSV pha lỗng đến nồng độ 10-1, tiến hành cấy nấm pha loãng theo tỉ lệ 10% vào môi trường dịch thể bổ sung nồng độ kháng sinh Streptomycin tương ứng: 0, 300, 500, 800, 1000 mg/l Đem ni lắc 150 vịng/phút sau 24 - 48 tiến hành đo OD để xác định mật độ VSV d Xác định khả đối kháng VSV Các chủng nấm tuyển chọn nuôi cấy môi trường thạch đĩa theo phương pháp cấy vạch theo đường vng góc, chủng phải có điểm tiếp xúc với Tiến hành nuôi nhiệt độ 30oC sau 24 - 48 kiểm tra tính đối kháng Nếu điểm tiếp xúc xuất vòng đối kháng chủng có tính đối kháng nhau, điểm tiếp xúc khơng xuất vịng đối kháng chủng khơng đối kháng nhau, trộn chúng vào chất mang 2.4.4 Phương pháp phân tích, xử lý số liệu: Các số liệu thu thập, nghiên cứu tổng hợp xử lý phần mềm Excel   69 DỰ KIẾN KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 3.1 Phân lập giống nấm có khả phân giải hợp chất hữu 3.2 Tuyển chọn giống nấm có khả phân giải hợp chất hữu   70 KẾ HOẠCH THỰC HIỆN STT Nội dung Thời gian thực Chuẩn bị đề cương T3/2021 Báo cáo đề cương T4/2021 Tiến hành làm, lập kế hoạch T4 - T7/2021 Báo cáo tiến độ/ Seminar T4 - T7/2021 Xử lý số liệu, viết khóa luận T8/2021 Bảo vệ khóa luận T9/2021 Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) Nguyễn Thủy Linh Bộ môn quản lý sinh viên Trưởng môn (Ký ghi rõ họ tên)   71  Tài liệu tham khảo: Bộ TN & MT (2010) Mối nguy hại chất thải rắn đô thị (27/01/2010) Báo Tài nguyên & Môi trường điện tử Nguyễn Thị Kim Thái (2008) Nghiên cứu nâng cao hiệu xử lý chất thải rắn hữu phương pháp ủ sinh học phù hợp với điều kiện Việt Nam Ren, Z., T.E Ward, B.E Logan and J.M Regan Characterization of the cellulolytic and hydrogen-producing activities of six mesophilic Clostridium species J of Applied Microbiology 103, 2258-2266 Ryckeboer, J., J Mergaet, J Gosemans, K Deprins and J Swings Microbiological aspects of biowaste during composting in a monitored compost bin J of Applied Microbiology 94, 127-137 Tăng Thị Chính, Đặng Đình Kim, Phan Thị Tuyết Minh, Lê Thanh Xuân Nghiên cứu sản xuất ứng dụng số chế phẩm vi sinh vật để xử lý chất thải hữu TC Khoa học - ĐHQGHN, KHTN&CN, số XXII (3B), tr 38-44, năm 2006   72