Nghiên cứu sử dụng vi khuẩn trong phân hủy kỵ khí chất thải tại các lò giết mổ tập trung nhằm thu hồi khí sinh học

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN *** Chu Thanh Huyền NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VI KHUẨN TRONG PHÂN HỦY KỴ KHÍ CHẤT THẢI TẠI CÁC LÒ GIẾT MỔ TẬP TRUNG NHẰM THU HỒI KHÍ SINH HỌC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA SINH HỌC *** Chu Thanh Huyền NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VI KHUẨN TRONG PHÂN HỦY KỴ KHÍ CHẤT THẢI TẠI CÁC LÒ GIẾT MỔ TẬP TRUNG NHẰM THU HỒI KHÍ SINH HỌC Chuyên ngành: Vi sinh vật học Mã số: 60 42 01 07 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Bùi Thị Việt Hà TS Đỗ Tiến Anh Hà Nội - 2016 LỜI CẢM ƠN Trong trình học tập, nghiên cứu nhận nhiều giúp đỡ, bảo, động viên thầy cô, bạn bè, động viên to lớn gia đình người thân Trước hết, xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới PGS.TS Bùi Thị Việt Hà, người trực tiếp giảng dạy, giúp đỡ hướng dẫn tận tình suốt trình thực đề tài phòng thí nghiệm Hóa sinh Vi sinh môi trường Hơn nữa, cô động viên khích lệ giúp tôi, bảo cho kiến thức, lời khuyên, kinh nghiệm quý báu học tập nghiên cứu Tôi xin chân thành cảm ơn TS Đỗ Tiến Anh thành viên thực đề tài cấp nhà nước KC.08.31/11-15 "Nghiên cứu ứng dụng phát triển mô hình công nghệ tích hợp tiên tiến có tận thu sử dụng lượng tái tạo để xử lý hiệu quả, bền vững nguồn thải hỗn hợp rắn - lỏng từ lò giết mổ tập trung" giúp đỡ nhiều trình nghiên cứu Với lòng biết ơn sâu sắc xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tất Thầy Cô cán bộ, thành viên môn Vi sinh vật học, phòng sinh học Nano ứng dụng– KLEP, Khoa Sinh học, Khoa Môi trường Phòng Sau đại học- Đại học Khoa học Tự nhiên, Viện Vi sinh vật Công nghệ sinh họcĐHQGHN, Trung tâm kiểm định môi trường- Cục cảnh sát môi trường- Bộ công an, nhiệt tình hướng dẫn tạo điều kiện giúp đỡ hoàn thành luận văn Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình bạn bè, người thân yêu bên tôi, động viên giúp đỡ mặt vật chất lẫn tinh thần suốt thời gian học tập nghiên cứu Hà nội, ngày 08 tháng 08 năm 2016 Tác giả Chu Thanh Huyền MỤC LỤC MỞ ĐẦU PHẦN I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan chất thải lò giết mổ 1.1.1 Nguồn thải 1.1.2 Nước thải lò giết mổ 1.1.3 Chất thải rắn lò giết mổ 1.2 Các phương pháp xử lý chất thải lò giết mổ 12 1.2.1 Xử lý nước thải lò giết mổ 12 1.2.2 Xử lý chất thải rắn lò giết mổ 15 1.3 Lên men kỵ khí sinh biogas 18 1.4 Lên men kỵ khí sinh H2 19 PHẦN II: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 24 2.1 Nguyên liệu thiết bị 24 2.1.1 Nguyên liệu 24 2.1.2 Thiết bị 24 2.1.3 Các dụng cụ 25 2.2 Phương pháp 25 2.2.1 Khảo sát số ô nhiễm vài sở giết mổ gia súc 25 2.2.2 Môi trường nuôi cấy 26 2.2.3 Phương pháp nuôi cấy 27 2.2.4 Định danh vi khuẩn dựa vào khóa định loại Bergey 28 2.2.5 Định danh vi khuẩn dựa vào giải trình tự đoạn gen rRNA 16S 31 2.2.6 Định danh vi khuẩn khối phổ protein 33 2.2.7 Nghiên cứu hệ thống xử lý chất thải rắn lò giết mổ bể kỵ khí 50L 33 2.2.8 Phương pháp phân tích 34 PHẦN III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37 3.1 Khảo sát số ô nhiễm số sở giết mổ gia súc 37 3.2 Phân lập vi khuẩn lên men kỵ khí có khả tạo khí sinh học từ mẫu bùn phân động vật 40 3.2.1 Khả sinh khí chủng vi khuẩn 40 3.2.2 Đặc điểm hình thái tế bào 43 3.2.3 Định danh dựa vào khóa phân loại Bergey 45 3.2.4 Định danh loài phân tích 16S rRNA 45 3.2.5 Định danh loài khối phổ Protein 49 3.3 Nghiên cứu số điều kiện môi trường ảnh hưởng đến trình lên men kỵ khí 49 3.3.1 Ảnh hưởng pH đến tổng lượng khí biogas sinh 49 3.3.2 Ảnh hưởng pH đến lượng khí H2 sinh 51 3.3.3 Ảnh hưởng thời gian đến khả sinh trưởng sinh khí 53 3.4 Nghiên cứu trình tiền xử lý xử lý kỵ khí chất thải lò giết mổ 55 3.4.1.Tiền xử lý chất thải lò giết mổ: 56 3.4.2.Quá trình lên men kỵ khí 58 3.4.3 Ảnh hưởng việc bổ sung vi sinh vật lên tạo thành hydro 60 3.5 Ảnh hưởng pH tới trình phân hủy kỵ khí bể 50L 62 KẾT LUẬN 68 KIẾN NGHỊ 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Đặc tính nước thải số lò giết mổ giới số nghiên cứu Bảng 1.2: Đặc tính nước thải giết mổ gia súc số lò giết mổ Việt Nam Bảng 3.1 Kết phân tích mẫu nước thải sở giết mổ gia súc gia cầm thủ công xã Vạn Phúc, Hà Nội 37 Bảng 3.2: Sản lượng khí hydro mẫu phân lập 41 Bảng 3.3: Sản lượng hydro từ chủng phân lập 43 Bảng 3.4: Tính chất sinh lý hóa sinh chủng phân lập từ phân bò bùn 45 Bảng 3.5: Kết định danh kỹ thuật sinh học phân tử 47 Bảng 3.6: Ảnh hưởng pH đến tổng lượng khí sinh 50 Bảng 3.7: Ảnh hưởng pH đến thể tích khí H2 sinh 52 Bảng 3.8: Ảnh hưởng thời gian tới khả sinh trưởng sinh khí 54 Bảng 3.9: Sự thay đổi số sinh học trình tiền xử lý ưa nhiệt, hiếu khí 56 Bảng 3.10: Sự thay đổi nồng độ chất hữu bùn thải trước sau trình lên men kỵ khí 58 Bảng 3.11: Ảnh hưởng nguồn vi sinh vật bổ sung lên tạo thành hydro 60 Bảng 3.12: Thông số ảnh hưởng đến tổng lượng khí sinh (pH 7- 7.5) 63 Bảng 3.13: Thông số ảnh hưởng đến tổng lượng khí sinh (pH 6- 6.5) 65 DANH MỤC HÌNH Hình 2.1: Tủ nuôi vi sinh vật kỵ khí (Model: Labconco/ PreciseTM; Mỹ) 25 Hình 2.2: Sơ đồ nghiên cứu sử dụng vi khuẩn phân hủy kỵ khí chất thải lò giết mổ tập trung 26 Hình 2.3: Phương pháp sục khí nitơ 27 Hình 2.4:Mô hình xử lý chất kỵ khí xử lý chất thải rắn bùn thải 33 Hình 2.5: Mô hình lên men kỵ khí hệ thống đo tổng lượng khí sinh phương pháp cột nước (Lettinga G., 1995) 35 Hình 3.1: Hình thái tế bào chủng BO1, BU1 44 Hình 3.2: Kết điện di sản phẩm nhân gen mã hóa 16S rRNA kỹ thuật PCR 46 Hình 3.3: Ảnh hưởng pH đến tổng lượng khí sinh 51 Hình 3.4: Ảnh hưởng pH đến thể tích khí H2 sinh 53 Hình 3.5: Ảnh hưởng thời gian đến khả sinh trưởng sinh khí 55 Hình 3.6: Đồ thị biểu diễn tổng lượng khí sinh khoảng pH 7- 7.5 64 Hình 3.7: Đồ thị biểu diễn tổng lượng khí sinh pH khoảng 6- 6.5 66 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Từ/cụm từ đầy đủ Bp Base pair Btu British Thermal Unit C.bifermentans Clostridium bifermentans DNA Deoxyribonucleic acid dNTP 2’- deoxyribonucleotide 5’- triphosphate EDTA Ethylenediamintetraacetic acid EtBr Ethidium bromide GC Gas chromatography PCR Polymerase chain reaction rDNA Ribosomal Deoxyribonucleic Acid COD Chemical Oxygen Demand BOD Biochemical Oxygen Demand TN Total Nitrogen TSS Total Suspended Solids TS Total Solids MPN Most Probable Number cs Cộng MỞ ĐẦU Trên giới, để giải vấn đề khó khăn nguồn nhiên liệu cạn kiệt trái đất nóng lên mà phần nguyên nhân trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch, nhà khoa học tập trung nghiên cứu tìm nguồn lượng mới, bền vững Một hướng khả thi sản xuất biogas Biogas (khí sinh học) sản phẩm khí sinh chất thải hữu (thường chất thải từ động vật, phụ phẩm nông nghiệp) bị lên men điều kiện kỵ khí Áp dụng công nghệ lên men kỵ khí thực tiễn phân hủy vật chất hữu có khả giúp giải vấn đề có tính chiến lược sản xuất sử dụng lượng tái sinh, xử lý chất thải hữu trình phát triển đô thị sản xuất công nghiệp, chăn nuôi Kinh tế phát triển nhu cầu ăn uống, lại người ngày cao Nhu cầu sử dụng loại thịt gia súc gia cầm ngày tăng kéo theo tình trạng ô nhiễm môi trường loại bệnh có liên quan tới môi trường vệ sinh thực phẩm ngày tăng Các lò mổ hàng ngày thải lượng lớn chất thải mà không qua xử lý chính, lượng thực phẩm dư thừa không sử dụng hết nguyên nhân gây tình trạng ô nhiễm nguồn nước nói riêng ô nhiễm môi trường nói chung Đề tài:“Nghiên cứu sử dụng vi khuẩn phân hủy kỵ khí chất thải lò giết mổ tập trung nhằm thu hồi khí sinh học” nhằm tìm kiếm chủng vi khuẩn có khả phân giải chất ô nhiễm Bacillus, Lactobacillus, Clostridium,… phù hợp với nguồn chất từ lò giết mổ, xác lập chế độ lên men kỵ khí tối ưu để tăng hiệu suất tạo khí sinh học, xây dựng mô hình xử lý kỵ khí chất thải lò giết mổ tập trung quy mô phòng thí nghiệm PHẦN I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan chất thải lò giết mổ 1.1.1 Nguồn thải Môi trường vấn đề thách thức quốc gia nói chung, với Việt Nam nói riêng Sự phát triển ngành lương thực, thực phẩm nhằm đáp ứng nhu cầu ngày tăng người đồng thời gây vấn đề ô nhiễm ngày tăng, đặc biệt ngành giết mổ gia súc gia cầm, gọi ngành gây ô nhiễm cao môi trường Trên giới nay, để cung ứng đủ lượng thịt cho nhu cầu tiêu dùng người ngày gia tăng đòi hỏi sở giết mổ gia súc, gia cầm địa phương thành phố lớn giới phải hoạt động hết công suất Theo báo cáo hàng năm OECD-FAO (2011), giá gia súc giai đoạn 2011 – 2020 trung bình cao 30% so với thập kỷ trước Giá cao nhu cầu tăng lên tất loại thịt làm gia tăng nguồn cung nước (OECD-FAO, 2012) Sản xuất thịt hàng năm dự kiến tăng trưởng 22% từ năm 2006 đến năm 2016 toàn giới Cũng theo báo cáo Tổng cục thống kê Ireland (CSO, 2011), số xác động vật gia súc giết lấy thịt Ireland 1600 nghìn đầu gia súc, 2421 nghìn đầu lợn, 2730 nghìn đầu cừu năm 2009, năm 2010 1717 nghìn đầu gia súc, 2657 nghìn đầu lợn, 2.383 nghìn đầu cừu Kết lượng chất thải từ sở giết mổ thải môi trường mối lo cần phải quan, nhà chức trách có thẩm quyền quản lý nghiêm ngặt quan trọng phải tìm cách thức để xử lý nguồn chất thải để giảm tác động tiêu cực lên môi trường, tránh ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người 3.5 Ảnh hưởng pH tới trình phân hủy kỵ khí bể 50L Ở phần nghiên cứu đưa kết luận: “Quá trình lên men kỵ khí sinh biogas thích hợp khoảng pH 7- để tạo sản lượng H2 lớn khoảng pH thích hợp pH 6- 7” Do phần nghiên cứu trình phân hủy kỵ khí bể 50L áp dụng kết tiến hành thí nghiệm để tìm khoảng pH tối ưu cho việc tăng nhiệt trị sản xuất biogas Trong Bảng 3.12 thể rõ kết tổng lượng khí biogas lượng khí H2 thu sau trình xử lý chất thải lò giết mổ điều kiện pH từ 7- 7,5 Ở ngày pH mức 7,01 tổng lượng khí biogas sinh thấp (chỉ đạt 5,33 lít), chất thải chưa phân hủy hết Đến ngày thứ bắt đầu lượng khí sinh mạnh đạt cao ngày thứ với tổng lượng khí biogas sinh 17,86 lít Lượng H2 thu ngày thấp 0,62 lít (chiếm 11,6% tổng lượng khí biogas) Từ ngày thứ trở lượng H2 thu ổn định, tỷ lệ thuận với tổng lượng khí biogas sinh (chiếm ≈ 30% tổng lượng khí biogas) Tổng thể tích khí sinh nhiều điều kiện pH 7,2 nhiệt độ 32,6 0C Đồng thời, nhiệt độ khoảng thời gian nghiên cứu vào khoảng 30 – 330C, nằm ngưỡng thích hợp để vi sinh vật phát triển, thúc đẩy nhanh trình phân hủy kỵ khí Ngưỡng nhiệt độ gần ngưỡng nhiệt độ sử dụng nghiên cứu Buitron Carjaval (2010) xem xét ảnh hưởng nhiệt độ lên trình phân hủy yếm khí để sản xuất khí sinh học Ở 350C sản xuất khí sinh học cao thực nhiệt độ 250C (Buitron cs, 2010) Nghiên cứu Jaruwan W cs (2014), nhiệt độ tối ưu cho sản xuất biogas 35± 20C (Jaruwan W cs, 2014) Khi tiếp tục tăng pH lên, thể tích khí sinh bắt đầu giảm dần Khi pH lên tới 7,5 tổng thể tích khí sinh 11,02 lít, giảm gần nửa so với 62 ngày cao Thể tích khí sinh giảm mạnh xuống 6,24 lít pH tăng lên tới gần 7,6 Bảng 3.12: Thông số ảnh hưởng đến tổng lượng khí sinh (pH 7- 7,5) VBiogas VH2 C Lít Lít Nhiệt độ Ngày pH o 7,01 32,6 5,33 0,62 7,02 31,8 8,64 2,55 7,1 31,3 8,78 2,63 7,14 31,4 10,27 3,08 7,2 32,6 17,86 5,35 7,21 32,7 17,66 5,28 7,24 31,4 17,28 5,18 7,27 32,7 14,74 4,4 7,32 31,1 12,96 3,86 10 7,39 30,6 12,12 3,63 11 7,4 31,2 10,92 3,27 12 7,45 31,1 11,54 3,42 13 7,46 30 11,71 3,51 14 7,5 31 11,02 3,3 15 7,54 31 10,79 3,23 16 7,54 31,4 10,08 3,02 17 7,57 31,2 8,74 2,62 18 7,59 31,1 6,24 1,87 63 Nhìn vào Hình 3.6, thấy vào ngày từ thứ đến ngày thứ 10 tổng lượng khí sinh cao Thời gian tương đương với khoảng pH từ 7,2- 7,3 (Bảng 3.12) Tổng lượng khí sinh cao 17,86 lít tương ứng với pH= 7,2 Khi điều chỉnh tăng pH lên cao đến khoảng 7,4- 7,5 lượng khí sinh hạ xuống thấp Nhất pH tăng đến mốc 7,59 (ngày thứ Thể tích khí thu (L) 18) tổng lượng khí sinh giảm mạnh xuống 6,24 lít 20 18 16 14 12 10 2 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Thời gian phân hủy (Ngày) Hình 3.6: Đồ thị biểu diễn tổng lượng khí sinh khoảng pH 7-7,5 Một số tác giả giải thích thay đổi pH có ảnh hưởng lớn đến khả sinh khí biogas Vi khuẩn yếm khí trình lên men nhạy cảm với thay đổi pH Vì pH có ảnh hưởng lớn đến trình trao đổi chất hoạt động enzyme tham gia tạo biogas Một số nghiên cứu trước cho pH trung tính với phạm vi 6,9- 7,3 (Metcalf Eddy, 2003), 6,4- 7,6 (Anderson Yang, 1992), 6,5- 8,5 (Speece, 1996) sản xuất khí sinh học cao Những giá trị nằm khoảng pH thích hợp cho sản xuất biogas nghiên cứu Đồng thời thấy việc kiểm soát pH làm tăng sản xuất khí sinh học Theo số nghiên cứu, không kiểm soát pH, pH môi trường giảm mạnh sản xuất khí sinh học giảm Việc giảm pH tích lũy axit béo dễ bay 64 (VFAs) hình thành trình sản xuất khí sinh học (Lutoslawski cs (2011), Ngô Tiến Anh cs (2011) Sau đưa pH chế độ thường, tiếp tục giảm từ từ pH xuống khoảng 6- 6,5 Kết thu tổng lượng khí sinh thấp Cụ thể biểu thị Bảng 3.13 Bảng 3.13: Thông số ảnh hưởng đến tổng lượng khí sinh (pH 6- 6,5) VBiogas VH2 C Lít Lít 6,52 31,1 5,93 1,78 6,5 30,8 5,54 1,82 6,48 31 5,23 1,84 6,43 30 4,8 1,68 6,4 30,6 4,8 1,72 6,39 32,6 4,32 1,50 6,32 31 4,32 1,45 6,28 31,3 4,2 1,39 6,21 31,2 3,7 1,22 10 6,19 31,1 3,6 1,15 11 6,17 31,5 3,36 1,07 12 6,12 31,3 2,88 0,93 13 6,05 31 2,02 0,67 14 6,01 30,7 1,97 0,61 Ngày pH Nhiệt độ o Trong Bảng 3.13,khi pH mức 6,5 tổng thể tích lượng khí biogas sinh 5,93lít Đưa pH xuống mức 6,21 tổng thể tích khí sinh đạt 65 3,7 lít Tổng thể tích khí sinh thấp pH giảm xuống tới 6,01, đạt 1,97 lít Thể tích khí H2 có ngày chiếm tới 35.8% tổng lượng khí biogas sinh (ngày thứ 5, pH 6,4), nhiên tổng lượng khí sinh thấp nên kéo theo sản lượng H2 thấp, V= 1.72 lít Thể tích khí thu (L) 1 10 11 12 13 14 Thời gian phân hủy (Ngày) Hình 3.7: Đồ thị biểu diễn tổng lượng khí sinh pH khoảng 6-6,5 Nhìn vào Hình 3.7, ta nhận thấy pH giảm dần xuống tổng thể tích sinh giảm dần tổng thể tích khí thu chênh lệch nhiều pH giảm xuống tới Nhận xét: Trong trình xử lý kỵ khí chất thải rắn, giai đoạn thủy phân giai đoạn giai đoạn quan trọng Tốc độ thủy phân phụ thuộc vào pH, kích thước hạt đặc tính dễ phân hủy chất, việc nghiên cứu pH ảnh hưởng tới lượng khí sinh cần thiết Qua kết nghiên cứu trên, thấy trình ủ yếm khí theo mẻ việc điều chỉnh pH trung tính phải thực giai đoạn đầu 66 trình ủ Đồng thời, ta thấy pH khoảng 7– 7,5 khoảng pH thích hợp nhất, giúp xử lý kỵ khí sinh nhiều khí sinh học khoảng pH từ 6- 6,5; đặc biệt điều chỉnh pH khoảng 7,2– 7,3 tổng lượng khí sinh nhiều 67 KẾT LUẬN Từ kết trên, rút số kết luận: Từ mẫu thu thập phân bò bùn hoạt tính bể kỵ khí, phân lập chủng vi khuẩn kỵ khí có khả sinh hydro định danh đến loài là: chủng BO1 tương đồng với chủng Clostridium beijerinckii PS3 với tỷ lệ 100%, chủng BO2 tương đồng với Clostridiumsp.SED1 với tỷ lệ 99%, chủng BU1 tương đồng chủng Enterobacter cloacae MCE64A9 với tỷ lệ 100%, chủng BU5 tương đồng chủng Clostridium bifermentans với tỷ lệ 99% chủng BU6 tương đồng chủng Clostridium sulfidigenes 113A với tỷ lệ 98% Nghiên cứu số điều kiện môi trường tốt cho trình lên men kỵ khí sinh biogas hydro Trong đó, trình lên men kỵ khí sinh biogas thích hợp khoảng pH 7- để tạo lượng H2 lớn khoảng pH thích hợp 6- với thời gian lên men 48 Đã bước đầu nghiên cứu ảnh hưởng việc bổ sung hệ vi sinh vật có phân bò bùn hoạt tính bể kỵ khí vào trình nghiên cứu tăng nhiệt trị thu hồi khí biogas nhờ lên men phân hủy kỵ khí chất thải lò giết mổ tập trung Đặc biệt nghiên cứu trình sản xuất hydro bổ sung 5% bùn hoạt tính bể kỵ khí cho hiệu suất tạo thành hydro cao 131,8 mL hydro/gTS với thời gian lên men tối ưu 48 Đã nghiên cứu ảnh hưởng pH tới sản xuất biogas từ chất thải lò giết mổ tập trung quy mô 50L phòng thí nghiệm, với khoảng pH 7,2- 7,3 thích hợp để tạo tổng lượng khí cao 68 KIẾN NGHỊ Nghiên cứu chuyên sâu điều kiện nuôi cấy chủng vi khuẩn phân lập để tối ưu hóa môi trường nuôi cấy lựa chọn chủng giống có khả sinh lượng hydro cao Tiếp tục phát triển quy mô nuôi cấy từ nuôi cấy mẻ sang nuôi cấy liên tục thời gian dài để tìm hiểu khả sản sinh biogas, đặc biệt hydro có ứng dụng thiết thực quy mô công nghiệp Nghiên cứu phương thức thu hồi hydro từ hỗn hợp khí tạo sau trình lên men 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt: Bùi Thanh Huyền, "Bức tranh lượng giới” Chuyên đề lượng - VnGG, Chương 11 Nguyễn Lân Dũng Bùi Thị Việt Hà (2009), “Sinh trưởng phát triển vi sinh vật”, Vietscienses Nguyễn Thu Hoài (2015), Nghiên cứu vi sinh vật sinh methan ứng dụng cho sản xuất Biogas điều kiện môi trường nước lợ nước mặn, Luận án tiến sĩ sinh học, ĐHKHTN- ĐHQGHN Hoàng Ngọc Huyền (2014), Nghiên cứu trình sản xuất hydro sinh học từ rác thải nông nghiệp nhờ chủng vi khuẩn ưa nhiệt Thermotoga neapolitana DSM 4359, Luận văn thạc sĩ, ĐHQGHN Nguyễn Thị Thu Huyền, Nguyễn Thị Yên, cs (2013), “Tuyển chọn định danh số chủng vi khuẩn có khả sinh hydro phân lập từ phân gia súc Việt Nam”, Tạp chí sinh học 35, T.79-87 Tài liệu tiếng anh: Alalayah Walid M., et al (2009), "Effect of environmental parameters on hydrogen production using Clostridium saccharoperbutylacetonicum N1-4 (ATCC 13564) ", American Journal of Environmental Sciences 5(1), pp 80-86 An D., Li Q et al (2014), “Characterization on hydrogen production performance of a newly isolated Clostridium beijerinckii YA001 using xylose”, International Journal of Hydrogen Energy, 39(35), pp.19928– 19936 Bailey K.L., Lazarovits L.G (2003), “Suppressing soil-borne diseases with residue management and organic amendments”, Soil Till Res, 72:169–180 70 Bayr S et al (2012), “Effect of additives on process stability of mesophilic anaerobic monodigestion of pig slaughterhouse waste”, Bioresource Technology, 120, pp.106–113 10 Benoit L et al (1992), “Isolation of cellulolytic mesophilic clostridia from a municipal solid waste digestor”, Microbial Ecology, 23(2), pp.117–125 11 Borowski S., Szopa J.S (2007), “Experiences with the dual digestion of municipal sewage sludge”, Bioresour Technol, 98: 1199– 1207 12 Buitron German, Carjaval Carolina (2010), “Biohydrogen Production from Tequila Vinasse in an Anaerobic Sequencing Batch Reactor: Effect 13 14 15 16 of Initial Substrate Concentration, Temperature, and Hydraulic Retention Time”, Bioresource Technology, 101:9071 – 9077 Cai M.L., Liu J.X., Wei Y.S (2004), “Enhanced bio-hydrogen production from sewage sludge with alkaline pretreatment”, Environ Science Technol, 38: 3195– 3202 Cailliez C et al (1992), “Characterization of 10 mesophilic cellulolytic clostridia isolated from a municipal solid waste digestor”, Current Microbiology, 25, pp.105–112 Calusinska M., Happe T., Joris B., Wilmotte A (2010), “The surprising diversity of clostridial hydrogenases: a comparative genomic perspective”, Microbial 156, pp 1575-1588 Cappelletti M et al (2014),Microbial BioEnergy: Hydrogen Production 17 Carol L Wells and Tracy D Wilkins (1996), “Chapter 18 Clostridia: Sporeforming Anaerobic Bacilli”, Medical Microbiology, 4th edition 18 Chang F.Y., Lin C.Y.(2006),“Calcium effect on fermentative hydrogen production in an anaerobic up-flow sludge blanket system”,Water Science and Technology, 54 (9), 105–112 19 Choi J & Ahn Y (2014),“Characteristics of biohydrogen fermentation from various substrates”, International Journal of Hydrogen Energy, 39(7), pp.3152–3159 71 20 Dawoud B., Amer E & Gross D (2007),“Experimental investigation of an adsorptive thermal energy storage”, International journal of energy research, 31, pp.135–147 21 Demain A.L., Newcomb M & Wu J.H.D (2005),“Cellulase, clostridia, and ethanol”, Microbiology and molecular biology reviews : MMBR, 69(1), pp.124–54 22 El-Bery H., Tawfik A et al (2013), “Effect of thermal pre-treatment on inoculum sludge to enhance bio-hydrogen production from alkali hydrolysed rice straw in a mesophilic anaerobic baffled reactor”, Environ Technol, 34 (13- 16) 23 Elsharnouby O et al (2013),“A critical literature review on biohydrogen production by pure cultures”, International Journal of Hydrogen Energy, 38(12), pp.4945–4966 24 Fangkum A & Reungsang A (2011),“Biohydrogen production from sugarcane bagasse hydrolysate by elephant dung: Effects of initial pH and substrate concentration”, International Journal of Hydrogen Energy, 36(14), pp.8687–8696 25 Gandía L.M., Arzamendi G & Diéguez P.M (2013),“Renewable Hydrogen Technologies: Production, Purification, Storage, Applications and Safety”, Renewable Hydrogen Technologies: Production, Purification, Storage, Applications and Safety, pp.1–460 26 Han S.K., Shin H.S (2004), “Biohydrogen production by anaerobic fermentation of food waste”, International Journal of Hydrogen Energy, 29: 569–77 27 Ho K.L & Lee D.J (2011),“Harvesting biohydrogen from cellobiose from sulfide or nitrite-containing wastewaters using Clostridium sp R1”, Bioresource Technology, 102(18), pp.8547–8549 28 Ibekwe A.M, Papiernik S.K et al (2001), “Microcosm enrichment of 1,3-dichloropropene-degrading soil microbial communities in a compost-amended soil”, J Appl Microbiol, 91:668–676 29 Kamalaskar L.B et al (2010),“High biohydrogen yielding Clostridium 72 sp DMHC-10 isolated from sludge of distillery waste treatment plant”, International Journal of Hydrogen Energy, 35(19), pp.10639–10644 30 Kaye G., Weber P., Evans A., Venezia R (1998), “Efficacy of Alkaline Hydrolysis as an Alternative Method for Treatment and Disposal of Infectious Animal Waste”, Contemp Top Lab Anim Sci,37:43–46 31 Lars G Ljungdahl, Michael W Adams Larry L Barton, James G Ferr, Michael K Johnson (2003), Biochemistry and Physiology of Anaerobic Bacteria, Springer; Softcover reprint of the original 32 Lettinga G., Field J., Van Lier J., Zeeman G (1997), “Advanced anaerobic wastewater treatment in the near future”, Water Sci Technol, 35, pp.5-12 33 Liu Y (2010), “Green algae as a substrate for biogas productioncultivation and biogas po-tentials”, Linkoping University- Sweden 34 Lu Jingquan, et al (2008), "Improving anaerobic sewage sludge digestion by implementation of a hyper-thermophilic prehydrolysis step", Journal of Environmental Management 88(4), pp 881-889 35 Lutoslawki Krzysztof, Ryznar-Luty A., et al (2011), “Biodegradation of beet molasses vinasse by a mixed culture of microorganisms: Effect of aeration conditions and pH control”, Journal of Environmental Sciences, 23(11):1823–1830 36 Maeda T., Sanchez-Torres V & Wood T.K (2012),“Hydrogen production by recombinant Escherichia coli strains”, Microb Biotechnol, 5(2), pp.214–225 37 Mamimin C et al (2015),“Two-stage thermophilic fermentation and mesophilic methanogen process for biohythane production from palm oil mill effluent”, International Journal of Hydrogen Energy, 40(19), pp.6319–6328 38 Maniatis K (2003), "Pathways for the production of bio-hydrogen: opportunities and challenges", Oil, Gas & Energy Law Journal (OGEL) 1(5) 39 Melorose J., Perroy R & Careas S (2015), Sustainable Energy Systems 73 and Applications 40 Metcalf and Eddy (2003), “Wastewater Engineering: Treatment, Disposal, and Reuse”, 4th ed., McGraw-Hill, Singapore 41 NABC (2004), Carcass disposal: a comprehensive review Report written for the USDA Animal and Plant Health Inspection Service National Agricultural Biosecurity Centre; Kansas University, USA State 42 Nasir I M., Ghazi T.I.M., Omar R (2012), “Production of biogas from solid organic wastes through anaerobic digestion: a review”, Appl Microbiol Biotechnol, 95, pp 321- 329 43 Noparat P., Prasertsan P & O-Thong S (2011), “Isolation and characterization of high hydrogen-producing strain Clostridium beijerinckii PS-3 from fermented oil palm sap”, International Journal of Hydrogen Energy, 36(21), pp.14086–14092 44 Oh You-Kwan, et al (2003), “Isolation of hydrogen-producing bacteria from granular sludge of an upflow anaerobic sludge blanket reactor”, Biotechnology and Bioprocess Engineering 8(1), pp 54-57 45 Pan C.M., et al (2008), “Fermentative hydrogen production by the newly isolated Clostridium beijerinckii Fanp3”, International Journal of Hydrogen Energy, 33(20):5383-5391 46 Pattra S., Sangyoka S., Boonmee M., Reungsang A (2008), “Biohydrogen production from the fermentation of sugarcane bagasse hydrolysate by Clostridium butyricum”, International Journal Hydrogen Energy, 33: 5256– 65 47 Patrik R.Jones (2008), “Improving fermentative biomass-derived H2production by engineering microbial metabolism”, International journal of hydrogen energy Vol 33, pp 5122–5130 48 Reungsang A., Sittijunda S & Angelidaki I (2013),“Simultaneous production of hydrogen and ethanol from waste glycerol by Enterobacter aerogenes KKU-S1”, International Journal of Hydrogen Energy, 38(4), pp.1813–1825 74 49 Salminen E., Rintala J et al (2001), “Anaerobically digested solid poultry slaughterhouse wastes to be used as fertiliser on agricultural soil”, Bioresour Technol, 78, 81–88 50 Sarma S.J et al (2013), “Evaluation of different supplementary nutrients for enhanced biohydrogen production by Enterobacter aerogenes NRRL B 407 using waste derived crude glycerol”, International Journal of Hydrogen Energy, 38(5), pp.2191–2198 51 Seelert, T., Ghosh, D., & Yargeau, V (2015), “Improving biohydrogen production using Clostridium beijerinckii immobilized with magnetite nanoparticles”, Applied Microbiology and Biotechnology 99(9), pp 52 53 54 55 4107–4116 Shinsuke Sakai, Tatsuo Yagishita (2007), “Microbial Production of Hydrogen and Ethanol From Glycerol-Containing Wastes Discharged From a Biodiesel Fuel Production Plant in a Bioelectrochemical Reactor With Thionine”, Biotechnology and Bioengineering 98(2), pp 340-348 Speece R.E (1996), “Anaerobic Technology for Industrial Wastewaters”, Archae Press, USA, p.4 Sureewan Sittijunda, Alissara Reungsang, Sompong O-thong (2010), “Biohydrogen production from dual digestion pretreatment of poultry slaughterhouse sludge by anaerobic self-fermentation”, International Journal of Hydrogen Energy, 35: 13427–13434 Tanisho S., Suzuki Y and Wakao N (1987), "Fermentative hydrogen evolution by Enterobacter aerogenes strain E 82005", International journal of hydrogen energy 12(9), pp 623-627 56 Tenca A., et al (2011),“Biohydrogen from thermophilic co-fermentation of swine manure with fruit and vegetable waste: Maximizing stable production without pH control”, Bioresource Technology, 102(18), pp.8582–8588 57 Tien Anh Ngo, Ha Thi Viet Bui (2011), “Study on biohydrogen production from various substrates by Thermotoga neapolitana DSM 4359”, VNU, J Scen Nat Sci & Tech, 27 (2S), 292-296 75 58 Wang C.C., et al (2003), "Producing hydrogen from wastewater sludge by Clostridium bifermentans", Journal of Biotechnology 102(1), pp 83-92 59 Wong Yen Ming, et al (2014), “Draft genome sequence of C bifermentans strain WYM, a promising biohydrogen producer isolated from landfill leachate sludge”, Genome announcements 2(2), pp.77-14 60 Zhu H.G., Beland M ( 2006), “Evaluation of alternative methods of preparing hydrogen producing seeds from digested wastewater sludge”, International Journal of Hydrogen Energy, 31: 1980-8 76 ...ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA SINH HỌC *** Chu Thanh Huyền NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VI KHUẨN TRONG PHÂN HỦY KỴ KHÍ CHẤT THẢI TẠI CÁC LÒ GIẾT MỔ TẬP TRUNG NHẰM... nuôi vi sinh vật kỵ khí (Model: Labconco/ PreciseTM; Mỹ) 25 Hình 2.2: Sơ đồ nghiên cứu sử dụng vi khuẩn phân hủy kỵ khí chất thải lò giết mổ tập trung 26 Hình 2.3: Phương pháp sục khí. .. không sử dụng hết nguyên nhân gây tình trạng ô nhiễm nguồn nước nói riêng ô nhiễm môi trường nói chung Đề tài: Nghiên cứu sử dụng vi khuẩn phân hủy kỵ khí chất thải lò giết mổ tập trung nhằm thu hồi