Nghiên cứu quá trình tạo bùn hạt trong hệ thống UASB nhằm xử lý nước thải sơ chế mủ cao su

B GIÁO D C VÀ ÀO T O TR NG I H C BÁCH KHOA HÀ N I NGUY N TH THANH NGHIÊN C U QUÁ TRÌNH T O BÙN H T TRONG H TH NG UASB NH M X Lụ N C TH I S CH M CAO SU Chuyên ngành: Công ngh sinh h c Mã s : 62420201 LU N ÁN TI N S CỌNG NGH SINH H C Hà N i - 2016 B GIÁO D C VÀ ÀO T O TR NG I H C BÁCH KHOA HÀ N I NGUY N TH THANH NGHIÊN C U QUÁ TRÌNH T O BÙN H T TRONG H TH NG UASB NH M X Lụ N C TH I S CH M CAO SU Chuyên ngành: Công ngh sinh h c Mã s : 62420201 LU N ÁN TI N S CỌNG NGH SINH H C NG IH NG D N KHOA H C: PGS.TS.Nguy n Lan H ng PGS.TS Tô Kim Anh Hà N i - 2016 L I CAM ÐOAN Tôi xin cam đoan: Lu n án công trình nghiên c u th c s c a cá nhân, đ c s h Anh ng d n khoa h c c a PGS.TS Nguy n Lan H ng vƠ PGS.TS.Tô Kim Các s li u, nh ng k t qu nghiên c u đ c trình bày lu n án trung th c vƠ ch a t ng đ c công b d i b t c hình th c Tôi xin ch u trách nhi m v nghiên c u c a Hà N i,ngày Giáo viên h ng d n PGS.TS.Tô Kim Anh Giáo viên h ng d n PGS.TS Nguy n Lan H tháng n m 2016 Tác gi ng Nguy n Th Thanh L IC M N L i đ u tiên, xin chân thành c m n PGS.TS Nguy n Lan H ng PGS.TS Tô Kim Anh đƣ h ng d n t o m i u ki n thu n l i nh t cho th c hi n k ho ch h c t p, nghiên c u lu n án v i s t n t y, sáng su t khoa h c cao Tôi r t bi t n vƠ trơn tr ng s giúp đ quý báu c a GS Yamaguchi Takashi, Phòng Thí nghi m Môi tr ng đ t vƠ n c, Khoa Xây d ng K thu t Môi tr ng, i h c K thu t Nagaoka, Nh t B n Tôi xin trân tr ng c m n Chính ph Vi t Nam h tr kinh phí h c t p, nghiên c u thông qua đ án 911 Tôi c ng trơn tr ng c m n Qu khuy n h c Thành ph Hà N i Tôi xin g i l i c m n đ n toàn th cán b , nhơn viên v n phòng d án “T o l p vòng tu n hoàn cacbon v i cơy cao su thiên nhiên” vƠ Vi n Nghiên c u Phát tri n ng d ng h p ch t thiên nhiên, Tr ng i h c Bách Khoa Hà N i Tôi xin g i l i c m n đ n c quan công tác: Khoa Tài nguyên Môi tr ng, Tr ng Cao đ ng C ng đ ng Hà Tây v s ng h , giúp đ , t o u ki n v m i m t trình th c hi n lu n án Tôi xin g i l i c m n đ n th y cô B môn Công ngh Sinh h c, Vi n Công ngh Sinh h c Công ngh Th c ph m, Tr ng i h c Bách Khoa Hà N i v i nh ng góp ý thi t th c su t trình làm lu n án Tôi xin g i l i c m n đ n đ n nh ng nhà khoa h c, b n đ ng nghi p s giúp đ thi t th c cho lu n án Tôi xin đ c g i l i c m n đ c bi t nh t t i gia đình Nh ng ng i đƣ bên c nh, chia s nh ng khó kh n vƠ lƠ đ ng l c giúp hoàn thành lu n án Hà N i, ngày tháng n m 2016 Nghiên c u sinh Nguy n Th Thanh M CL C DANH M C CÁC KÝ HI U VÀ T VI T T T IV DANH M C B NG V DANH M C HÌNH VI CH NG T NG QUAN TÀI LI U 1.1 T ng quan ngành công nghi p s ch m cao su thiên nhiên 1.1.1 Cây cao su tình hình phát tri n 1.1.2 Thành ph n c u trúc m cao su thiên nhiên 1.1.3 Công ngh s ch m cao su 1.2 Tính ch t n c th i s ch m cao su 1.3 Tình hình nghiên c u v x lỦ n c th i s ch m cao su thiên nhiên 1.3.1 Ngoài n c 1.3.2 Trong n c 1.4 B k khí v i dòng ch y ng c qua l p bùn ho t tính (UASB) 11 1.4.1 Quá trình phân hu k khí 11 1.4.2 c tính chung c a h th ng UASB 14 1.4.3 u, nh c m 15 1.5 S hình thành h t bùn 16 1.5.1 Bùn k khí d ng h t 16 1.5.2 C u trúc h t bùn k khí 16 1.5.3 Các thành ph n c b n c a h t bùn 18 1.5.4 C s lý thuy t c a trình t o h t bùn k khí 22 1.6 Các y u t 1.6.1 nh h nh h ng đ n trình hình thành bùn h t k khí 27 ng c a c ch t 28 1.6.2 T i tr ng h u c 28 1.6.3 c tính c a bùn gi ng 28 1.6.4 Các ch t dinh d ng 29 i 1.6.5 Các nguyên t khoáng 29 1.6.6 Các vitamin 29 1.6.7 Các ch t t o keo 30 1.6.8 Nhi t đ 30 1.6.9 pH 30 1.7 Các thông s đánh giá h t bùn k khí 30 1.7.1 Ho t tính sinh metan 30 1.7.2 Kích th 1.7.3 Ch s th tích bùn l ng 32 1.7.4 b n c h c 32 1.7.5 Màu s c 32 c t tr ng h t bùn 31 1.8 M t s ph ng pháp sinh h c phân t ng d ng xác đ nh thành ph n vi sinh v t bùn k khí 32 CH NG V T LI U VÀ PH NG PHÁP NGHIểN C U 35 2.1 V t li u 35 2.1.1 it ng nghiên c u 35 2.1.2 Hóa ch t 36 2.1.3 Thi t b 37 2.2 Ph ng pháp nghiên c u 39 2.2.1 Các ph ng pháp phân tích 39 2.2.2 N i dung nghiên c u 44 CH NG K T QU VÀ TH O LU N 47 3.1 Kh o sát đ c tính n c th i s ch m cao su thiên nhiên 47 c th i nhà máy t i khâu đánh đông 47 3.1.1 N 3.1.2 Ti n x lý n 3.1.3 N c th i nhà máy 50 c th i đánh đông phòng thí nghi m 49 3.2 Nghiên c u t o bùn h t h th ng UASB 53 ii 3.2.1 Ho t hóa bùn h th ng UASB 53 3.2.2 Nghiên c u m t s u ki n nh h ng t i s hình thành bùn h t 56 3.3.1 nh h ng c a t i tr ng h u c 56 3.3.2 nh h ng c a AlCl3 61 3.3.3 nh h ng c a r đ ng 65 3.3 Thành ph n vi sinh v t lo i bùn h t k khí 71 3.3.1 Thành ph n vi khu n 74 3.3.2 Thành ph n c khu n 79 3.4 X lỦ n c th i s ch m cao su b ng UASB s d ng bùn ho t tính d ng h t 84 3.4.1 Hi u qu x lý c a bùn h t 84 3.4.2 ánh giá s thay đ i c u trúc h t bùn 87 3.5 i u ki n b o qu n h t bùn 90 3.5.1 S thay đ i ho t tính sinh metan riêng 91 3.5.2 S thay đ i COD hòa tan môi tr 3.5.3 S thay đ i kích th ng b o qu n 92 c h t bùn 93 K T LU N 96 KI N NGH 97 DANH M C CỄC CỌNG TRỊNH Ã CỌNG B C A LU N ỄN 98 TÀI LI U THAM KH O 99 iii DANH M C CÁC KÝ HI U VÀ T KỦ t VI T T T Ti ng Anh Chú gi i BOD Biochemical Oxygen Demand Nhu c u oxy hóa sinh h c BR Baffled Reactor Thi t b vách ng n (b y cao su) COD Chemical Oxygen Demand Nhu c u oxy hóa h c DNA Deoxyribonucleic acid Axit deoxiribonucleic DHS Downflow Hanging Sponge Thi t b l c hi u khí v i dòng ch y t xu ng qua l p mút x p DPNR Deprotein natural ruber Cao su thiên nhiên lo i protein DRC Dry Rubber Content HƠm l ECP Extracellular Polymer S n ph m ngo i bào HRT Hydraulic retention time Th i gian l u c a n MLSS Mixed Liquor Suspended Solid N ng đ sinh kh i l l ng MLVSS Mixed Liquor Volatile Suspended Solid N ng đ sinh kh i l l ng bay h i NGS Next Generation Sequencing Gi i trình t gen th h m i N-NH3 Amonia Nit amon OLR Organic Loading Rate T i tr ng h u c ng cao su khô c th i Quy Chu n Vi t Nam QCVN SBR Sequencing Batch Reactor Thi t b x lý tu n t theo m SDS Sodium dodecyl sulphate CH3(CH2)11SO4Na SMA Specific Methane Activity Ho t tính sinh methan riêng SS Suspended Solid Ch t r n l l ng SVI Sludge Volume Index Ch s th tích bùn l ng Tiêu chu n Vi t Nam TCVN TN Total Nitrogen T ng nit UASB Upflow Anaerobic Slugde Blanket Thi t b x lý k khí v i dòng ch y ng c qua l p bùn ho t tính VFA Volatile Fatty Axit Axit béo bay h i VSS Volatile Suspended Solid Ch t r n l l ng bay h i iv DANH M C B NG B ng 1.1 Thành ph n hóa h c c a m cao su thiên nhiên B ng 1.2 c tính n c th i s ch m cao su Vi t Nam B ng 1.3 M t s vi sinh v t chi m u th xu t hi n bùn h t k khí 19 B ng 1.4 Hi u su t sinh khí metan c a m t s lo i bùn 31 B ng 1.5 Ho t tính sinh metan riêng c a m t s lo i bùn 31 B ng 1.6 Các ph B ng 3.1 ng pháp sinh h c phân t phân tích thành ph n vi sinh v t 33 c tính n B ng 3.2 HƠm l c th i khơu đánh đông c a nhà máy cao su t i Thanh Hóa 47 ng VFA t i khơu đánh đông c a nhà máy cao su t i Thanh Hóa 49 B ng 3.3 c tính n c th i tr B ng 3.4 c tính n c th i s ch m cao su đánh đông phòng thí nghi m 50 B ng 3.5 HƠm l c sau qua b y cao su 53 ng MLSS MLVSS c a bùn gi ng vƠ bùn đƣ ho t hóa 55 B ng 3.6 Tính ch t bùn h t k khí v i trình t o bùn h t 70 B ng 3.7 T l nhóm vi khu n chi m u th m u bùn 75 v DANH M C HÌNH Hình 1.1 C u t o hóa h c cao su thiên nhiên Hình 1.2 S đ công ngh s ch m cao su thiên nhiên Hình 1.3 Các ph ng th c trao đ i ch t trình lên men k khí 11 Hình 1.4 S đ thi t b UASB 15 Hình 1.5 Bùn h t k khí 17 Hình 1.6 Các l p vi sinh v t trình phân h y h t bùn 18 Hình 1.7 Mô hình phát tri n h t bùn đ c đ xu t b i Pareboom 23 Hình 1.8 Mô hình h t nhơn tr 23 Hình 1.9 Mô hình b n b c 24 Hình 1.10 Mô hình chuy n v proton kh n c 25 Hình 1.11.Mô hình liên k t ion đa hóa tr 25 Hình 1.12 Mô hình liên k t ECP 26 Hình 1.13 M i quan h gi a y u t vi sinh v t thông s công ngh trình t o bùn h t 27 Hình 2.1 N c th i đánh đông m cao su 35 Hình 2.2 S đ h th ng UASB 37 Hình 2.3 S đ thi t b b y cao su (BR) 38 Hình 2.4 Quy trình gi i trình t b ng metagenomics 43 Hình 3.1 S k t t cao su h th ng UASB 51 Hình 3.2 Hi u su t x lý SS b ng b y cao su ph thu c hƠm l Hình 3.3 SMA c a bùn nh h ng SS đ u vào 52 ng c a OLR đ n SMA th i gian ho t hóa 54 Hình 3.4 SVI c a bùn ngày ngày 73 c a trình ho t hóa 56 Hình 3.5 Hình thái bùn t ng OLR kho ng 3,10 ± 0,92 kg COD/m3.ngày 57 Hình 3.6 Phân b kích th c h t bùn t i OLR đ t 3,75 3,95 kg-COD/m3.ngày 58 Hình 3.7 SVI c a bùn gi ng bùn h th ng UASB ng v i OLR 59 Hình 3.8 Hi u su t sinh khí metan t l khí metan thay đ i OLR 60 Hình 3.9 Hình thái bùn h t b sung 300 mg-AlCl3/L 62 vi anaerobic sludge blanket reactors treating various food-processing, high-strength organic wastewaters Microbes and Environments 24: p 88-96 110 Nelson M.C, Morrison M, and Yu Z (2011) A metaanalysis of the microbial diversity observed in anaerobicdigesters Bioresource technology, 102: p 3730ậ 3739 111 Nguyen Nhu Hien and Luong Thanh Thao (2012) Situation of wastewater treatment of natural rubber latex processing in the Southeastern region, Vietnam Journal of Vietnamese Environment, 2(2): p 58-64 112 Nguyen Trung Viet (1999) Sustainable treatment of rubber latex processing wastewater: the UASB-system combined with aerobic post-treatment Wageningen University, Netherland 113 Niu L, Song L, and Dong X (2008) Proteiniborus ethanoligenes gen nov., sp nov., an anaerobic protein-utilizing bacterium International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 58: p 12 - 16 114 Nordin B.A.K.B (1990) Nitrogen removal from latex concentrate effluent using the anoxic/oxidation ditch process: A laboratory study Journal of Natural Rubber Research, 5(3): p 211-223 115 Ntougias S, Bourtzis K, and Tsiamis G (2013) The Microbiology of Olive Mill Wastes BioMed Research International, 2013: p - 16 116 O’Flaherty V, Lens P.N, De Beer D, and Colleran E (1997) Effect of feed composition and upflow velocity on aggregate characteristics in anaerobic upflow reactors Applied Microbiology and Biotechnology, 47: p 102ậ107 117 Oh J.H (2012) Performance evaluation of the pilot-scale static granular bed reactor (SGBR) for industrial wastewater treatment and biofilter treating septic tank effluent using recycled rubber particles Iowa State University, USA 118 Oktem Y and Tufekcy N (2006) Treatment of wastewater by pilot scale UASB reactor in mesophilic temperature Journal of Scientific and Industrial Research, 66: p 248 - 251 119 Onodera T, Sase S, Choeisai P, Yoochatchaval W, Sumino H, Yamaguchi T, Ebie Y, Xu K, Tomioka N, Mizuochi M, and Syutsubo K (2012) Evaluation of Process 110 Performance and Sludge Properties of an up-flow staged Sludge Blanket (USSB) reactor for Treatment of Molasses Wastewater International Journal Environmental Research, 6(4): p 1015 -1024 120 Oz N.A, Ince O, Ince B.K, Akarsubasi A.T, and Eyice O (2003) Microbial population dynamics in an anaerobic CSTR treating a chemical synthesis-based pharmaceutical wastewater Journal of environmental science and health Part A, Toxic/hazardous substances & environmental engineering, 38(10): p 2029-2042 121 Pareboom J (1994) Size Distribution Model for Methanogenic Granules from Full Scale UASB and IC Reactor Water Science and Technology, 30: p 211-221 122 Pareboom J and Vereijken T (1994) Methanogenic Granule Development in Full Scale Internal Recirculation Reactors Water Science and Technology, 30: p 9-21 123 Pelletier E, Kreimeyer A, Bocs S, Rouy Z, Gyapay G, Chouari R, Rivière D, Ganesan A, Daegelen P, Sghir A, Cohen G.N, Médigue C, Weissenbach J, and Le Paslier D (2008) Candidatus Cloacamonas acidaminovorans: genome sequence reconstruction provides a first glimpse of a new bacterial division Journal of Bacteriology, 190(7): p 2572 - 2579 124 Pereboom J.H.F and VereijkenT.L.F.M (1994) Size distribution model for methanogenic granule development in full scale internal circulation reactors Water Science and technology of Japan, 30: p ậ 21 125 Petruccioli M, Duarte J.C, and Federich F (2000) High-rate aerobic treatment of winery wastewater using bioreactors with free and immobilized activated sludge Journal of Bioscience and Bioengineering, 90: p 381 - 386 126 Petruccioli M, Duarte J.C, and Federich F (2000) High-rate aerobic treatment of winery wastewater using bioreactors with free and immobilized activated sludge Journal of Bioscience and Bioengineering, 90: p 381-386 127 Phoolphundh S, Hanvajanawong N, and Hathaisamit K (2004) Performance of Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) Reactor Treating Rubber Latex Wastewater Under Acidogenic Conditions The Joint International Conference on Sustainable Energy and Environment (SEE) Hua Hin, Thailand 111 128 Phuong K, Kakii K, and Nikata T (2010) Role of Acinetobacter johnsonii S35 isolate in floc-formation in activated sludge process Journal of Biotechnology 150: p 1ậ576 129 Ponniah C.D, Chick W.H, and Seo C.M (1975) Treatment of effluent from rubber processing factories Proceedings of the Rubber Research Institute of Malaysia Planters' conference, Kuala Lumpur 130 Ponniah.C.D., Jonh.C.K., and Lee.H (1976) Treatment of effluent from latex concentrate factories Proceedings of RRIM Planters’ Conference 131 Quarmby J and Forster C.F (1995) An examination of the structure of UASB granules Water Research, 29: p 2449ậ2454 132 Rainey F.A, Hollen B.J, and Small A (2009) Ảenus Clostridium In Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology 2nd ed Vol 3, Springer, New York 133 Ramos E.D.C (1993) Treatment characteristics of two phase anaerobic system using an UASB reactor University of Birmingham, UK 134 Rastogi G and Sani R.K (2011) Microbes and Microbial Technology: Agricultural and Environmental Applications Chapter Molecular Techniques to Assess Microbial Community Structure, Function, and Dynamics in the Environment Springer-Verlag New York 135 Rismani-Yazdi H, Carver SM, Christy AD, Yu Z , Bibby K, Peccia J, and Tuovinen OH (2013) Suppression of methanogenesis in cellulose-fed microbial fuel cells in relation to performance, metabolite formation, and microbial population Bioresource Technology, 129: p 281-288 136 Riviere D, Desvignes V, Pelletier E, Chaussonnerie S, Guermazi S, and Weissenbach J (2009) Towards the definition of a core of microorganisms involved in anaerobic digestion of sludge International Society for Microbial Ecology, 3: p 700-714 137 Rouxhet P.G and Mozes N (1990) Physical chemistry of the interaction between attached microorganisms and their support Water Science and technology of Japan, 22: p -16 112 138 Sahm H (1984) Anaerobic wastewater treatment Advances in Biochemical Engineering/ Biotechnology, 29: p 84 ậ 115 139 Sanjeevi R (2011) Studies on the treatment of low-strength wastewater with upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactor: with emphasis on granulation studies Pondicherry, Pondicherry University 140 Sanjeevi R, Abbasi S.A, and Abbasi T (2013) Role of Calcium (II) in anaerobic sludge granulation and UASB reactor operation: a method to develop calcium fortified sludge outside the UASB reactors Indian Journal of Biotechnology, 12: p 246 - 253 141 Sanjeevi R, Abbasi T, and Abbasi S.A (2013) Role of calcium (II) in anaerobic sludge granulation and UASB reactor operation: A method to develop calciumfortified sludge outside the UASB reactors Indian Journal of Biotechnology, 12: p 246 - 253 142 Schmidt J and Ahring B (1996) Granular Sludge Formation in Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) Reactors Biotechnology and Bioengineering 49: p 229-246 143 Seneviratne W.M.G (2006) Performance of treatment of rubber process effluents by anaerobic - aerobic treatment plants in Sri Lanka Proceedings International Natural Rubber Conference Vietnam 144 Shah F.A, Mahmood Q, Shah M.M, Pervez A, and Asad A (2014) Microbial Ecology of Anaerobic Digesters: The Key Players of Anaerobiosis The Scientific World Journal, 2014: p - 21 145 Shendure J and Ji H (2008) Next-generation DNA sequencing Nature Biotechnology, 26: p 1135-1145 146 Shi R, Zhang Y, Yang W, and Xu H (2012) Microbial community characterization of an UASB treating increased organic loading rates of vitamin C biosynthesis wastewater Water Science and Technoiogy, 65(2): p 254 -261 147 Shin H.S, Bae B.U, and Oh Sae-Eun (1993) Preservation charateristics of anaerobic granular sludge Biotechnology Letters, 15 (5): p 537 - 542 113 148 Shin H.S, Han S.K, Song Y.C, and Lee C.Y (2001) Performance of UASB reactor treating leachate from acidogenic fermenter in the twophase anaerobic digestion of food waste Water Research, 35(14): p 3441ậ3447 149 Shin H.S, Han S.K, Song Y.C, and Lee C.Y (2001) Performance of UASB reactor treating leachate from acidogenic fermenter in the twophase anaerobic digestion of food waste Water Reseacher, 35(14): p 3441ậ3447 150 Shin S.G, Han G, Lim J, Lee C, and Hwang S (2010) A comprehensive microbial insight into two-stage anaerobic digestion of food waste-recycling wastewater Water Reseacher, 44: p 4838-4849 151 Shivlata L and Satyanarayana T ( 2015) Thermophilic and alkaliphilic Actinobacteria: biology and potential applications Frontiers in Microbiology, 6: p - 29 152 Show K.Y, Wang Y, Foong S.F, and Tay J.H (2004) Accelerated start-up and enhanced granulation in upflow anaerobic sludge blanket reactor Water Research, 38: p 2293-2304 153 Silva M.S, Sales A.N, Guedes K.T.M, Dias D.R, and Schwan R.F (2013) Brazilian Cerrado Soil Actinobacteria Ecology BioMed Research International, 2013: p 10 154 Sing K.S and Viaraghavan T (2002) Modelling of sludge blanket height and flow patterns in UASB reactor treating municipal wastewater CSCE/ESWRI of ASCE environmental engineering Conference Niagara, USA 155 Singh R.P, Kumar S, and Ojha C.S.P (1999) Nutrient requirement for UASB process: a review Biochemical Engineering Journal, 3: p 35ậ54 156 Singh V, Singh R.P, and Pandeya N.D (2015) Influencing Factors of Granule Size in UASB Reactor and Mathematical Approach for Its Prediction International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology, 4: p 4904 - 4909 157 Sousa D.Z, Smidt H, Alves M.M, and Stams A J M (2007) Syntrophomonas zehnderi sp nov., an anaerobe that degrades long-chain fatty acids in co-culture 114 with Methanobacterium formicicum International Journal Of Systematic And Evolutionary Microbiology, 57: p 609ậ615 158 Stams A.J.M (1994) Metabolic interactions between anaerobic bacteria in methanogenic environments international journal of general and molecular microbiology, 66: p 271ậ294 159 Syutsubo K, Harada H, Ohashi A, and Suzuki H (1997) An effective start-up of thermophilic UASB reactor by seeding mesophilically-grown granular sludge Water Science and Technology, 36 (6-7): p 391-398 160 Tabatabaei M, Zakaria M.R, Rahim R.A, Wright A.D.G, Shirai Y, Abdullah N, Sakai K, Ikeno S, Mori M, Kazunori N, Sulaiman A, and Hassan M.A (2009) PCRbased DGGE and FISH analysis of methanogens in an anaerobic closed digester tank for treating palm oil mill effluent Electronic Journal of Biotechnology, 12(3): p 1-12 161 Takeno 1, Ohnishi J, Komatsu T, Masaki T, Sen K, and Ikeda M (2007) Anaerobic growth and potential for amino acid production by nitrate respiration in Corynebacterium glutamicum Applied Microbiology and Biotechnology, 75(5): p 1173-1182 162 Tanikawa D, Syutsubo K, Hatamoto M, Fukuda M, Takahashi M, Choeisai P.K, and Yamaguchi T (2016) Treatment of natural rubber processing wastewater using a combination system of a two-stage up-flow anaerobic sludge blanket and downflow hanging sponge system Water Science and Technology, 73 (8): p 1777 - 1784 163 Tanikkula P, Phalakornkuleb C, Champredad V, and Pisutpaisal N (2016) Comparative Granular Characteristics of Mesophilic and Thermophilic UASB Producing Biogas from Palm Oil Mill Effluent Chemical engineering transactions, 50: p 205 - 209 164 Tay H.J, Show K.Y, Tay T.L, and Ivanov V (2006) Biogranulation Technologies for Wastewater Treatment 1st ed Vol 6, Pergamon 165 Tay J.H, Xu H.L, and Teo K.C (2000) Molecular mechanism of granulation I: H+ translocation-dehydration theory Environmental Engineering, 126: p 403 ậ 410 115 166 Thamaraiselvi C, Rajalakshmi B.S, Ahila K.G, and AncyJenifer A (2014) Bioremediation of sugar wash using natural scavengers International Journal of Research and Development in Pharmacy and Life Sciences, 3(6): p 1310-1315 167 Thomas F, Hehemann JH, Rebuffet E, Czjzek M, and Michel G (2011) Environmental and gut Bacteroidetes: the food connection Frontiers in Microbiology, 2: p 1-16 168 ThongLimp V, Srisuwan G, and Jkaew P (2005) Treatment of industrial latex wastewater by activated sludge system PSU- UNS International Conference on engineering and environment, 11(3): p 1-7 169 Tiwari M.K, Guha S, Harendranath C.S, and Tripathi S (2005) Enhanced granulation by natural ionic polymer additives in UASB reactor treating lowstrength wastewater Water Research, 39: p 3801ậ3810 170 Uemura S and Hanada H (1995) Inorganic composition and microbial characteristics of methanogenic granular sludge grown in thermopillic UASB reactor Applied and Environmental Microbiology, 43: p 358-364 171 Van Niel E.W.J, de Best J.H, Kets E.P.W, Bonting C.F.C, and Kortstee G.J.J (1999) Polyphosphate formation by Acinetobacter johnsonii 210A: effect of cellular energy status and phosphate-specific transport system Applied Microbiology and Biotechnology, 51: p 639 - 646 172 Veiga M J.M., Wu W.M., Zeikus G., Hollingsworth R (1996) Composition and Role of Extracellular Polymers in Methanogenic Granules Applied and enviromental microbiobiology, 63(2): p 403 - 407 173 Vu Anh Nguyet (2013) Natural rubber industry in Vietnam: Vietinbank Securities Industry Report 174 Walsdorff , Van Kraayenburg M, and Barnardt CA (2005) A multi-site approach towards integrating environmental management in the wine production industry Water Science and Technology, 51(1): p 61 - 69 175 Walters W.A, Caporaso J.G, Lauber C.L, Lyons D.B, Fierer N, and Knight R (2011) Global patterns of 16S rRNA diversity at a depth of millions of sequences per 116 sample Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), 108: p 4516ậ 4522 176 Wang HK, Shao J, Wei Y.J, Zhang J, and Qi W (2011) A Novel Low-Temperature Alkaline Lipase from Acinetobacter johnsonii LP28 Suitable for Detergent Formulation Food Technology and Biotechnology, 49(1): p 96ậ102 177 Watari T, Thanh N.T, Tsuruoka N, Tanikawa T, Kuroda K, Huong N.L, Tan N.M, Hai H.T, Hatamoto M, Syutsubo K, M F., and T Y (2016) Development of BRUASB-DHS system of natural rubber processing wastewater Environmental Technology, 37: p 459-465 178 Whon T.W, Hyun D.W, Nam Y.D, Kim M.S, Song E.J, Jang Y.K, Jung E.S, Shin N.R, Oh S.J, Kim P.S, Kim H.S, Lee C.H, and Bae J.W (2015) Genomic and phenotypic analyses of Carnobacterium jeotgali strain MS3(T), a lactate-producing candidate biopreservative bacterium isolated from salt-fermented shrimp FEMS Microbiology Letters, 362(10): p 1-5 179 Xiong D, Wang Q, Jiang J, and Liu H (2009) Study on natural rubber wastewater treatment by UASB-two A/O process Industrial water treatment, 29(8): p 49-51 180 Xu H.T and Tay J.H (2001) Preserved granular sludge for inoculation of new UASB reactors Journal of Environmental Science and Health, 36(9): p 1747 -1756 181 Yamada T, Ohashi A, Sekiguchi Y, Harada H, Hanada S, Kamagata Y, and Imachi H (2006) Anaerolinea thermolimosa sp nov., Levilinea saccharolytica gen nov., sp nov and Leptolinea tardivitalis gen nov., sp nov., novel filamentous anaerobes, and description of the new classes Anaerolineae classis nov and Caldilineae classis nov in the bacterial phylum Chloroflexi International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 56: p 1331ậ1340 182 Yamada T, Sekiguchi Y, and Imachi H K.Y., Ohashi A and Harada H (2005) Diversity, localization, and physiological properties of filamentous microbes belonging to chloroflexi subphylum I in mesophilic and thermophilic methonogens sludge granules International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 71: p 7493ậ7503 183 Yashiro Y, Sakai S, Ehara M, Miyazaki M, Yamaguchi T, and Imachi H (2011) Methanoregula formicica sp nov., a methan-producing archae on isolated from 117 methanogenic sludge International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 61: p 53ậ59 184 Yoochatchaval W, Ohashi A, Harada H, Yamaguchi T, and Syutsubo K (2008) Characteristics of Granular Sludge in an EGSB Reactor for Treating low Strength Wastewater International Journal of Environmental Research, 2(4): p 319 - 328 185 Yu H Q, Fang H H P, and Tay H J (2001) Enhanced sludge granulation in upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactors by aluminum chloride Chemosphere, 41: p 31 -36 186 Yu H.Q, Tay J.H, and Fang H.H.P (2001) The roles of calcium in sludge granulation during UASB reactor start-up Water Reseacher, 35: p 1052-1060 187 Yukselen M.A (1997) Preservation characteristics of UASB sludges Journal of Environmental Science and Health, 32: p 2069-2076 188 Zandvoort M.H, Osuna M.B, Geerts R, Lettinga G, and Lens P.N.L (2002) Effect of nickel deprivation on methanol degradation in a methanogenic granular sludge reactor Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology, 18: p 1233 ậ1239 189 Zeeuw W and Lettinga G (1980) Acclimation of digested sewage sludge during startup of upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactor , , IN, pp 39–47 Proceedings of thirty fifth industrial waste conference West Lafayette, USA: Purdue University 190 Zinder S.H, Cardwell S.C, Anguish T, Yee M, and Koch M (1984) Methanogenesis in a thermophilic (58 °C) anaerobic digestor: Methanothrix sp as an important aceticlastic methanogen Applied and Environmental Microbiology, 47: p 796 807 191 Rosman N.H, Anuar A.N, Othman I, Harun H, Sulong M.Z, Elias S.H, Hassan M.A.H.M, Chelliapan S, and Ujang Z (2013) Cultivation of aerobic granular sludge for rubber wastewater treatment Bioresource technology, 129: p 620-623 118 PH L C Quy trình đánh đông n c th i cao su phòng thí nghi m M cao su li tâm t công ty Mefura (Bình Chánh, TP H Chí Minh) có n ng đ 52 - 54% đ c pha loƣng đ n n ng đ 26 - 27% b ng n c máy, tr n đ u Acid acetic 99% đ c pha loãng b ng n c máy đ n n ng đ 2% t t dung d ch acid acetic 2% vào m cao su đƣ pha loãng theo t l th tích 1:1 tr n đ u Sau gi , kh i m cao su đ c v t ra, ph n n c l i đ c s d ng lƠm n c th i K t qu tách chi t DNA B ng N ng đ DNA thu đ c t m u bùn phơn tán vƠ bùn h t Tên m u KỦ hi u N ng đ (ng/ L) Bùn phơn tán sau ho t hóa S1 117,0 Bùn h t t ng OLR S2 70,7 Bùn h t b sung AlCl3 S3 133,7 S4 63,8 S5 88,6 Bùn h t b sung r đ Bùn h t sau trình x lỦ n ng c th i cao su Qua b ng cho th y t t c m u bùn nghiên c u đ u cho k t qu tách chi t có n ng đ t 63,8 ậ 133,7 (ng/ L) Nh v y, n ng đ DNA đ t yêu c u cho vi c gi i trình t h th ng Miseq (Illumina, M ) K t qu khu ch đ i PCR Các m u DNA t ng đ c tách chi t t m u bùn thƠnh công Các m u DNA nƠy s đ c s d ng lƠm khuôn cho ph n ng khu ch đ i PCR Ph n ng PCR khu ch đ i đo n gen có chi u dƠi kho ng 380 -390 bp K t qu ph n ng PCR đ c ki m tra b ng cách n di gel agarose (hình 1) Hình K t qu ki m tra s n ph m PCR gel agarose ThƠnh ph n ngƠnh vi khu n bùn h t B ng ThƠnh ph n vi sinh v t thu c ngƠnh Firmicutes T l (%) L p Bacilli Bùn phân tán T ng OLR B sung AlCl3 B sung r đ ng Lactobacillales 8,19 8,21 6,25 2,21 Bacillales 0,14 2,27 0,09 0,53 0,46 0,00 0,08 0,00 14,19 15,99 13,75 18,10 1,22 0,07 1,75 0,04 0,09 0,07 0,07 0,05 24,30 26,61 22,00 20,74 Ch a nuôi c y đ c Clostridiales Clostridia Erysipelotrichi T ng c ng Bùn h t B Ch a nuôi c y đ c Erysipelotrichales B ng T l h thu c b Lactoacillales c a ngƠnh Firmicutes T l (%) B Bùn h t H Bùn phân tán T ng OLR B sung AlCl3 B sung r đ ng Carnobacteriaceae 7,95 8,08 6,10 0,64 Enterococcaceae 0,18 0,02 0,11 0,00 Lactobacillaceae 0,03 0,00 0,02 0,00 Streptococcaceae 0,01 0,11 0,00 0,15 Aerococcaceae 0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 0,02 1,42 Lactobacillales Ch a nuôi c y đ c B ng T l h thu c b Clostridiales c a ngƠnh Firmicutes T l (%) B Clostridiales Bùn h t H Bùn phân tán T ng OLR B sung AlCl3 B sung r đ ng Syntrophomonadaceae 6,63 10,47 6,71 1,66 Clostridiaceae 2,86 2,59 2,57 10,59 Christensenellaceae 0,99 1,20 1,23 1,21 Veillonellaceae 0,42 0,14 0,53 0,15 Peptococcaceae 1,02 0,44 0,65 0,03 Peptostreptococcaceae 0,84 0,11 0,68 1,57 Ruminococcaceae 0,40 0,16 0,27 0,55 Eubacteriaceae 0,31 0,20 0,29 0,21 0,72 0,68 0,82 2,13 Ch a nuôi c y đ c B ng ThƠnh ph n vi sinh v t thu c ngƠnh Proteobacteria T l (%) L p Bùn h t B Bùn phân tán T ng OLR B sung AlCl3 B sung r đ ng Syntrophobacterales 1,86 4,78 3,46 0,47 Myxococcales 0,13 0,13 0,16 0,01 Desulfobacterales 0,02 0,01 0,03 0,02 Desulfovibrionales 0,03 0,00 0,12 0,84 Desulfuromonadales 0,11 0,09 0,23 0,01 Ch a nuôi c y đ 0,07 0,12 0,31 0,04 Rhodospirillales 0,09 0,07 0,03 0,02 Rhizobiales 0,24 0,16 0,14 0,03 Rhodobacterales 0,04 0,00 0,02 0,05 Rickettsiales 0,03 0,00 0,04 0,00 0,3 0,63 0,28 0,91 1,13 0,07 0,07 5,76 0,02 0,23 0,24 0,04 0,01 0,35 18,59 0,01 0,31 0,35 1,75 3,80 6,40 5,80 28,74 Deltaproteobacteria Alphaproteobacteria Ch a nuôi c y đ c c Burkholderiales Betaproteobacteria Ch a nuôi c y đ c Pseudomonadales Gammaproteobacteria T ng s Ch a nuôi c y đ c B ng ThƠnh ph n vi sinh v t thu c ngƠnh Chloroflexi T l (%) L p Bùn h t B Anaerolineae Bùn phân tán T ng OLR B sung AlCl3 B sung r đ ng Anaerolineales 21,76 16,39 16,01 4,55 Caldilineales 0,02 0,00 0,01 0,00 12,30 14,18 9,02 1,92 Ch a nuôi c y đ c Thermobacula Thermobaculales 0,05 0,04 0,04 0,00 Dehalococcoidetes Dehalococcoidales 0,04 0,02 0,02 0,04 Ktedonobacterales 0,03 0,02 0,00 0,00 0,01 0,00 0,00 34,23 30,66 25,1 6,46 Ktedonobacteria Ch a nuôi c y đ c T ng c ng B ng ThƠnh ph n vi sinh v t thu c ngƠnh Bacteroidetes T l (%) L p B Bùn h t Bùn phân tán T ng OLR B sung AlCl3 B sung r đ ng Bacteroidia Bacteroidales 8,9 3,39 10,64 8,77 Sphingobacteriia Sphingobacteriales 0,07 0,01 0,06 0,36 Saprospirae Saprospirales 0,06 0,05 0,05 0,00 Cytophagia Cytophagales 0,01 0,01 0,01 0,00 Flavobacteria Flavobacteriales 0,01 0,01 0,00 1,10 B ng ThƠnh ph n vi sinh v t thu c ngƠnh Actinobacteria T l (%) L p Actinobacteria Thermoleophilia Bùn h t B Bùn phân tán T ng OLR B sung AlCl3 B sung r đ ng Actinomycetales 0,41 0,5 0,35 5,90 Gaiellales 1,02 0,01 0,27 0,02 Solirubrobacterales 0,01 0,01 0,01 0,13 Ch a nuôi c y đ 0,64 3,42 0,48 0,20 c Coriobacteria Coriobacteriales 0,13 0,09 0,18 0,28 Acidimicrobia Acidimicrobiales 0,13 0,07 0,11 0,01 1,89 4,41 1,10 6,54 T ng s B ng ThƠnh ph n vi sinh v t thu c ngƠnh WWE1 T l (%) B Bùn h t H Bùn phân tán Cloacamonaceae Cloacamonales Ch a nuôi c y đ c T ng OLR B sung AlCl3 B sung r đ ng 3,65 4,47 0,08 0,66 0,10 0,28 ... m cao su Vì v y đ tài lu n án: "Nghiên c u trình t o h t bùn h th ng UASB nh m x lỦ n m cao su" đƣ đ c th c hi n v i m c tiêu nh sau: c th i s ch - Nghiên c u trình t o bùn h t k khí h th ng UASB. .. bùn h t k khí c th i s ch m cao su b ng h th ng UASB s d ng bùn Nh ng đóng góp m i c a lu n án - Là nghiên c u kh i đ u cho h ng nghiên c u t o bùn h t h th ng UASB x lý n c th i s ch m cao su. .. 1.1.1 Cây cao su tình hình phát tri n Cây cao su (Hevea brasiliensis) ti t ch t l ng g i m cao su ho c latex M cao su đ c s d ng làm nguyên li u s n xu t cao su thiên nhiên Cơy cao su ban đ u