bài thảo luận vi sinh vật ứng dụng trong xử lí phế thải

Năm học 2010 – 2011 DANH SÁCH NHÓM 2 1. Huỳnh Minh Chúc 2. Đào Ngọc Chúc 3. Nguyễn Tấn Dình 4. Lâm Thị Chúc Lam 5. Đỗ Hồng Mơ 6. Trương Thúy Nghi 7. Lê Văn Nghị 8. Trần Thị Như 9. Huỳnh Thị Vân Quỳnh 10. Võ Minh Sớm 11. Thang Phương Thùy 12. Ngô Trà Tre 13. Trần Minh Trí 14. Hồ Kiều Yến VI SINH VẬT ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÍ PHẾ THẢI I – TÌM HIỂU CHUNG VỀ PHẾ THẢI 1. Khái niệm chung  Phế thải là gì ? Phế thải là sản phẩm loại bỏ được thải ra trong quá trinh hoạt động, sản xuất, chế biến của con người.  Nguồn gốc của phế thải Phế thải có nhiều nguồn gốc khác nhau: rác thải sinh hoạt, rác thải đô thị, rác thải nông nghiệp, rác thải công nghiệp, nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp v.v…  Nguyên nhân tạo ra phế thải – Do dân số tăng nhanh. – Trình độ hiểu biết của nguời dân còn thấp. – Ý thức, trách nhiệm còn kém. – Các cấp chính quyền địa phương còn lơ là đối với việc quản lí môi trường. – Quá trình đô thị hóa diễn ra mạnh mẽ.  Phân loại phế thải Phế thải rất đa dạng nhưng có thể xếp thành 3 nhóm: phế thải hữu cơ, phế thải rắn, phế thải lỏng. 2. Tác hại và tác dụng của phế thải  Tác hại của phế thải – Làm ô nhiễm môi trường nghiêm trọng: ô nhiễm không khí, ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm đất… – Gây độc hại cho sức khỏe con người, vật nuôi và cây trồng. – Làm mất cảnh quan văn hóa v.v…  Tác dụng của phế thải Một số loại phế thải, rác thải có thể dùng để tái chế; rác sau khi xử lí có thể dùng để làm phân bón… 3. Các biện pháp xử lí phế thải Gồm 4 biện pháp: Trang 1  Biện pháp chôn lấp – Ưu điểm: Đơn giản và dễ làm. – Khuyết điểm: + Tốn kém diện tích đất. + Thời gian xử lí lâu. + Sinh ra nhiều khí độc như CH 4 , H 2 S, NH 3 … gây nên mùi hôi thối.  Biện pháp đốt – Ưu điểm: Là biện pháp tạm thời để xử lí lượng rác thải lớn. Trang 2 – Khuyết điểm: + Gây ô nhiễm không khí rất nghiêm trọng. + Gây hiệu ứng nhà kính. + Gây nên các loại bệnh về hô hấp. + Tốn kém nguyên liệu dùng để đốt  Biện pháp thải ra sông ngòi và ra biển Đây là biện pháp rất nguy hiểm, gây ô nhiễm nghiêm trọng không khí, nguồn nước, tiêu diệt sinh vật sống trong nước, gây ô nhiễm toàn cầu.  Biện pháp sinh học Trang 3 Đây là biện pháp dùng công nghệ vi sinh vật để phân hủy rác thải, là biện pháp tối ưu nhất và đang được quan tâm sử dụng rộng rãi. II – CHẾ PHẨM VI SINH VẬT DÙNG TRONG XỬ LÍ PHẾ THẢI SINH HOẠT (RÁC THẢI), PHẾ THẢI NÔNG NGHIỆP 1. Đặc điểm của rác thải, phế thải nông nghiệp  Đặc điểm rác thải: – Đó là một tập hợp không đồng nhất, cơ cấu thành phần luôn biến động và thay đổi theo mức sống của cộng đồng. – Đặc điểm rác thải sinh hoạt Việt Nam: + Thành phần hữu cơ chiếm 55 – 65% + Cấu tử phi hữu cơ (kim loại, thủy tinh, rác xây dựng…) chiếm 12 – 15%. + Cấu tử khác chiếm 20 – 33%.  Đặc điểm phế thải nông nghiệp: Là phế phẩm bỏ đi của quá trình sản xuất và chế biến trong nông nghiệp, tàn dư thực vật… chứa nhiều hợp chất xơ sợi khó phân giải. Trang 4 2. Thành phần của rác thải, phế thải nông nghiệp  Cellulose Cellulose là thành phần chủ yếu trong tế bào thực vật. Trong phế thải, cellulose thường tồn tại ở các dạng sau: - Phế liệu nông nghiệp: rơm rạ, lá cây, vỏ lạc, vỏ trấu, lõi thân ngô - Phế liệu công nghiệp thực phẩm: vỏ và xơ quả, bã mía, bã cà phê, bã sắn - Phế liệu trong công nghiệp chế biến gỗ: rễ cây, mùn cưa, gỗ vụn - Các chất thải gia đình: rác, giấy loại Cơ chế phân giải cellulose: Những vi sinh vật phát triển trên hợp chất chứa cellulose tiết ra các loại enzyme thích hợp để phân hủy và chuyển hóa cellulose.  Hemicellulose Hemicellulose có khối lượng khá lớn trong phế thải, chỉ đứng sau cellulose Cơ chế phân giải hemicellulose: Phần lớn hemicellulose có tính chất tương đồng với cellulose, do đó cơ chế phân giải hemicellulose cũng tương tự như phân giải cellulose. Tuy nhiên, hemicellulose có phân tử lượng nhỏ hơn, cấu trúc đơn giản hơn, kém bền vững hơn nên vi sinh vật dễ phân giải và phân giải nhanh hơn so với cellulose.  Lignin Là những hợp chất cao phân tử có thành phần và cấu trúc phức tạp. Cơ chế phân giải lignin: Vi sinh vật tiết enzyme phân giải lignin có khoảng 15 loại nhưng các enzyme đóng vai trò chủ chốt là: Ligninaza, lignin pezocydaza, mangan pezocydaza và laccaza. Trang 5 Cellulose tự nhiên Cellulose Hoạt động Đường hòa tan Glucose Endoglucanaza Exoglucanaza Cellobioza 3. Vi sinh vật phân giải rác thải sinh hoạt, phế thải nông nghiệp  Vi sinh vật phân giải hợp chất chứa cellulose: Gồm vi khuẩn, nấm, xạ khuẩn, động vật nguyên sinh v.v… – Vi khuẩn: + Vi khuẩn hiếu khí: Cytophaga; Sporocytophaga; Sorangium; Cellvibrio + Vi khuẩn kị khí: Clostridium; Bacillus + Vi khuẩn sống ở dạ dày động vật ăn cỏ: Ruminococcus; Flavefaciens; Butyrivibrio; Bacteroides. + Ngoài ra còn có các chủng khác như: Cellulomonas; Acetobacter; Clostririum; Pseudomonas. – Nấm sợi: Các loại nấm sợi phân giải mạnh cellulose là Trichoderma; Penicillium; Phanerochate; Sporotrichum; Sclerotium. Trong đống ủ phế thải có nhiều loại nấm như Aspergillus; Alternaria; Chaetomium; Coprinus; Fomes; Fusarium; Myrothecium; Penicillium; Polypones; Rhizoctonia; Rhizopus; Tricoderma – Xạ khuẩn: Có 2 nhóm là xạ khuẩn ưa ấm (phát triển mạnh ở 28 – 30 0 C) và xạ khuẩn ưa nhiệt (phát triển mạnh ở 60 – 70 0 C). Trong đống ủ phế thải có các loại xạ khuẩn như Actinomyces; Streptomyces; Frankia; Nocardia; Actinopolyspora; Actinosynoema; Dermatophilus; Pseudonocardia; Cellulomonas.  Vi sinh vật phân giải hemicellulose: – Vi khuẩn: Ruminococcus; Bacillus ; Bacteroides; Butyvibrio; Clostridium. – Nấm sợi: Aspegillus; Penicillium; Trichoderma.  Vi sinh vật phân giải lignin: – Vi khuẩn: Pseudomonas; Xanthomonas; Acinebacter – Nấm: Basidiomycetes; Acomycetes – Xạ khuẩn: Streptomyces. Trang 6 4. Quy trình xử lí rác thải hữu cơ  Phương pháp sản xuất khí sinh học (Bioga) - ủ yếm khí – Ưu điểm: + Thu được nhiều loại khí làm chất đốt. + Không làm ô nhiễm môi trường. + Phế thải sau khi xử lí được chuyển hóa thành phân hữu cơ có hàm lượng chất dinh dưỡng cao được dùng để bón cho cây trồng. – Khuyết điểm: + Khó lấy các chất thải sau khi lên men. + Thực hiện phức tạp. + Vốn đầu tư lớn. + Năng suất thấp. + Khó khăn trong việc tuyển chọn nguyên liệu.  Phương pháp ủ phế thải thành đống, lên men tự nhiên có đảo trộn Trang 7 – Ưu điểm: Đơn giản, dễ thực hiện. – Khuyết điểm: Mất vệ sinh, gây ô nhiễm nguồn nước và ô nhiễm không khí.  Phương pháp ủ phế thải thành đống không đảo trộn và có thổi khí Ưu điểm: Các quá trình chuyển hóa nhanh, nhiệt độ ổn định, ít ô nhiễm môi trường. Trang 8 [...]... ngày đảo trộn 1 lần – Xử lí vi sinh vật vào bể ủ không đảo trộn (xử lí yếm khí): Cho phế thải vào bể mỗi lớp dày khoảng 30cm rồi phun dịch vi sinh vật vào Khi đầy bể thì lấy bùn ao trát kín bề mặt bể Trang 15 Quy trình xử lí chế phẩm vi sinh vật vào đống ủ phế thải 2 Phế thải công nghiệp chế biến cà phê và giải pháp xử lí a) Phế thải rắn từ vỏ cà phê – Thành phần có trong phế thải: chủ yếu là lignin,... xử lí nước thải + Nồng độ chất bẩn hữu cơ phải thấp hơn ngưỡng cho phép + Cung cấp đầy đủ các chất dinh dưỡng cho vi sinh vật phân giải nước thải Trang 21 4 Một số quy trình xử lí nước thải bằng công nghệ vi sinh  Bể lọc sinh học  Bể sục khí  Xử lí nước thải bằng công nghệ vi sinh vật theo phương pháp hiếu khí Trang 22 Sơ đồ xử lí nước thải bằng công nghệ vi sinh theo phương pháp hiếu khí  Xử lí. .. nước thải 3 Các phương pháp xử lí nước thải a) Xây dựng trạm xử lí nước thải Trang 18 Sơ đồ hoạt động ở hồ oxy hóa Trang 19 b) Xử lí nước thải bằng biện pháp sinh học  Khái niệm Xử lí nước thải bằng biện pháp sinh học là cách xử lí nước thải lợi dụng khả năng đồng hóa được nhiều nguồn cơ chất khác nhau của vi sinh vật để làm sạch hoàn toàn các loại nước thải  Điều kiện – Hợp chất hữu cơ trong nước thải. .. sung chế phẩm vi sinh vật đã mủn và gãy vụn Trang 13 Nước ao tại làng nghề tái chế nhựa Đông Mẫu, Yên Đồng, Yên Lạc, Vĩnh Phúc được xử lí bằng Biomix 2 (Hình A: trước khi xử lí ; Hình B: sau khi xử lí) III – CHẾ PHẨM VI SINH VẬT DÙNG TRONG XỬ LÍ PHẾ THẢI HỮU CƠ RẮN Chất thải rắn có thể xử lí bằng phương pháp sinh học là chất thải có các thành phần hữu cơ cao như: rác thải đô thị, phế thải nông công... công nghệ vi sinh vật b) Một số kết quả bước đầu về xử lí phế thải vỏ cà phê bằng vi sinh vật – Ủ thành đống lớn không có vách ngăn ở ngoài trời, phun chế phẩm vi sinh vật Sau 4 tháng quá trình mùn hóa được 80% – Xử lí trong các hố trong vách ngăn ở trong nhà, phun chế phẩm vi sinh vật Sau 3 tháng quá trình mùn hóa được 80% – Để tự nhiên ngoài trời không phun chế phẩm vi sinh vật (đối chứng) Sau 1 năm... đất hoặc có từ quá trình quang hợp của tảo) Trong điều kiện ít hoặc không có oxygen thì có nhóm vi sinh vật yếm khí sẽ hoạt động để khử nitrat trong nước thải  Xử lí nước thải bằng biện pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo – Xử lí hiếu khí: Nguyên lí chung của quá trình xử lí sinh học hiếu khí là khi nước thải tiếp xúc với bùn hoạt tính, các chất thải có trong môi trường như các chất hữu cơ hòa tan,... Mùn mía: Dùng men vi sinh vật phân hủy những chất còn lại trong mùn mía và dùng những chủng vi sinh vật có ích có bổ sung NPK để làm phân hữu cơ vi sinh vật bón cho ây trồng c) Kết quả bước đầu về xử lí phế thải hữu cơ và bã mía – Xử lí vi sinh vật vào đống ủ có đảo trộn (xử lí hiếu khí và bán hiếu khí): Vi sinh vật được hòa với nước và phun đều vào đống ủ, đảm bảo độ ẩm từ 60 – 70%, đống ủ được đánh... E.M 2 Trong trồng trọt dùng để xử lí đất trồng trước và sau khi thu hoạch, xử lí phế thải nông nghiệp sau thu hoạch Trong chăn nuôi dùng để xử lí môi trường chuồng trại chăn nuôi, làm giảm thiểu mùi hôi chuồng trại và giúp cho vật nuôi tránh được một số bệnh về hô hấp, bệnh ngoài da Sản xuất chế phẩm EM Trang 12 – Chế phẩm vi sinh Biovina + Được dùng để xử lí chất thải tạo ra phân hữu cơ vi sinh +... nặng phải nằm trong giới hạn cho phép – Nhiệt độ, khí O2, độ pH cũng phải nằm trong giới hạn cho phép  Thành phần và cấu trúc các loại vi sinh vật tham gia xử lí nước thải: – Sử dụng bùn hoạt tính (activated sludge) hoặc màng vi sinh vật Đó là tập hợp các loại vi sinh vật với nhau – Bùn hoạt tính là thể bông màu vàng nâu để dễ lắng, có kích thước 3 – 150nm, bao gồm các vi sinh vật sống (vi khuẩn, nấm... Giống vi sinh Biovina đảm bảo tính thuần khiết, ổn định, có khả năng phân giải các chất hữu cơ nhanh, môi trường và điều kiện nuôi cấy có sẵn ở Vi t Nam, quy trình công nghệ đơn giản và dễ thực hiện + Có 2 loại: Biovina 1: Xử lí rác thải Biovina 2: Xử lí nước thải – Xử l rác thải ở nông thôn bằng Bio Micromix Hình A: Mô hình đống ủ rạ xử lí tại ruộng bằng Biomix 1 (Micromix 3); Hình B: Sau khi xử lí 30 . Trí 14. Hồ Kiều Yến VI SINH VẬT ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÍ PHẾ THẢI I – TÌM HIỂU CHUNG VỀ PHẾ THẢI 1. Khái niệm chung  Phế thải là gì ? Phế thải là sản phẩm loại bỏ được thải ra trong quá trinh hoạt động,. công nghệ vi sinh vật để phân hủy rác thải, là biện pháp tối ưu nhất và đang được quan tâm sử dụng rộng rãi. II – CHẾ PHẨM VI SINH VẬT DÙNG TRONG XỬ LÍ PHẾ THẢI SINH HOẠT (RÁC THẢI), PHẾ THẢI NÔNG. 2 (Hình A: trước khi xử lí ; Hình B: sau khi xử lí) III – CHẾ PHẨM VI SINH VẬT DÙNG TRONG XỬ LÍ PHẾ THẢI HỮU CƠ RẮN Chất thải rắn có thể xử lí bằng phương pháp sinh học là chất thải có các thành