Nghiên cứu các chủng vi khuẩn Bacillus có khả năng phân giải hợp chất hữu cơ nhằm ứng dụng trong xử lý nước thải từ khu công nghiệp dịch vụ thủy sản Thọ Quang, Đà Nẵng

Header Page of 149 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG BÁO CÁO TÓM TẮT ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG NGHIÊN CỨU CÁC CHỦNG VI KHUẨN BACILLUS CÓ KHẢ NĂNG PHÂN GIẢI HỢP CHẤT HỮU CƠ NHẰM ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ NƢỚC THẢI TỪ KHU CÔNG NGHIỆP DỊCH VỤ THỦY SẢN THỌ QUANG, ĐÀ NẴNG Mã số: Đ2014-03-65 Chủ nhiệm đề tài: Th.S Nguyễn Thị Lan Phƣơng Đà Nẵng, tháng 12/2014 Footer Page of 149 Header Page of 149 MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Công nghiệp chế biến thủy sản ngành công nghiệp mang lại nhiều ngoại tệ cho đất nƣớc nói chung thành phố Đà Nẵng nói riêng Đà Nẵng có khu cơng nghiệp (KCN) với tổng diện tích gần 1.150 ha, KCN dịch vụ thủy sản Đà Nẵng đƣợc xác định điểm có nguy gây nhiễm cao Với đặc tính dịng chất thải giàu hữu cơ, việc sử dụng chủng vi sinh vật có hoạt tính phân giải chất hữu để xử lý nƣớc thải thủy sản đƣợc xem giải pháp hiệu Vi khuẩn thuộc chi Bacillus đƣợc biết nhƣ nhóm vi khuẩn có hoạt tính enzyme ngoại bào cao, nhiều loài Bacillus phổ biến nhƣ B.cereus, B.sterothermophilus, B.mojavensis, B.megaterium, B.subtilis,… đƣợc bổ sung vào nƣớc thải chứng tỏ hiệu lực phân hủy chất hữu giàu protein, tinh bột, lipit, xenlulo cao hẳn so với chủng tự nhiên khác sẵn có nƣớc thải Từ sở đây, tiến hành đề tài “Nghiên cứu chủng vi khuẩn Bacillus có khả phân giải hợp chất hữu nhằm ứng dụng xử lý nước thải từ khu công nghiệp dịch vụ thủy sản Thọ Quang, Đà Nẵng” nhằm tuyển chọn đƣợc số chủng vi khuẩn Bacillus có hoạt lực Footer Page of 149 Header Page of 149 phân giải protein, tinh bột, xenlulo cao nƣớc thải, thử nghiệm đánh giá hiệu sử dụng chúng mơ hình xử lý nƣớc thải bể hiếu khí, làm sở cho việc ứng dụng vào xử lý loại nƣớc thải địa phƣơng MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Mục tiêu đề tài tuyển chọn đƣợc chủng vi khuẩn Bacillus có đặc tính phân giải tốt hợp chất hữu phân tử lớn từ nƣớc thải khu công nghiệp dịch vụ thủy sản Thọ Quang, nghiên cứu đặc điểm sinh học chúng, đồng thời xác định đƣợc hiệu ứng dụng chúng quy trình xử lý nƣớc thải thủy sản mơ hình bể xử lý hiếu khí Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI Về mặt khoa học, kết đề tài bổ sung thêm sở liệu lồi vi khuẩn Bacillus có khả phân giải chất hữu có mặt nƣớc thải thủy sản, đặc điểm sinh học nhƣ điều kiện nuôi cấy khả sinh hoạt tính enzyme ngoại bào chúng, tạo tiền đề cho việc nghiên cứu ứng dụng chúng để sản xuất chế phẩm sinh học xử lý môi trƣờng, đặc biệt xử lý loại nƣớc thải giàu hữu Về mặt thực tiễn, việc phân tích mẫu nƣớc từ số nhà máy chế biến thủy hải sản sở để đánh giá trạng nƣớc thải xử lý nƣớc thải địa phƣơng, đặc biệt số địa điểm thuộc KCN dịch vụ thủy sản địa bàn thành phố Đà Nẵng Footer Page of 149 Header Page of 149 Đồng thời, kết tuyển chọn đánh giá hiệu sử dụng chủng vi khuẩn nghiên cứu sở cho ứng dụng nhằm giải vấn đề chất thải địa phƣơng, mà trƣớc tiên ứng dụng xử lý nƣớc thải thủy sản Ngồi ra, đề tài cịn góp phần đào tạo sinh viên ngành Quản lý tài nguyên môi trƣờng, cử nhân Sinh học Môi trƣờng, cử nhân Sƣ phạm Sinh học CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 TỔNG QUAN VỀ VI KHUẨN BACILLUS 1.3 GIỚI THIỆU VỀ ENZYME AMYLASE, PROTEASE VÀ CELLULASE 1.3.1 Enzyme amylase 1.3.2 Enzyme protease 1.3.3 Enzyme cellulase 1.4 TỔNG QUAN VỀ NƢỚC THẢI THỦY SẢN 1.5 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI 1.5.1 Phƣơng pháp xử lý học 1.5.2 Phƣơng pháp xử lý hóa lý 1.5.3 Phƣơng pháp hóa học 1.5.4 Phƣơng pháp xử lý sinh học 1.6 TỔNG QUAN VỀ KHU CÔNG NGHIỆP DỊCH VỤ THỦY SẢN THỌ QUANG VÀ THỰC TRẠNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI THỦY SẢN Footer Page of 149 Header Page of 149 CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU * Đối tƣợng nghiên cứu - Nƣớc thải từ KCN dịch vụ thủy sản phố Đà Nẵng - Các chủng VK Bacillus sinh hoạt tính protease, amylase, xellulase có nƣớc thải thủy sản - Mơ hình xử lý nƣớc thải bể hiếu khí sử dụng chủng VSV * Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu đƣợc thực từ tháng 01 đến tháng 12 năm 2014 Trong giới hạn nghiên cứu đề tài, tập trung vào đối tƣợng VK Bacillus khả sinh hoạt tính phân giải protein, tinh bột, xellulo thành phần hữu có mặt loại nƣớc thải Trong giới hạn thời gian điều kiện đề tài, thu thập mẫu nƣớc thải đƣợc lấy từ khu xử lý nƣớc thải nhà máy, xí nghiệp trạm xử lý nƣớc thải tập trung KCN dịch vụ thủy sản Thọ Quang, quận Sơn Trà, thành phố Đà Nẵng Nhằm đánh giá hiệu ứng dụng chủng VK phân lập đƣợc trình xử lý sinh học hiếu khí, chúng tơi tập trung vào tiêu pH, COD, BOD5 Ntổng qua thời gian Footer Page of 149 Header Page of 149 xử lý, yếu tố đƣợc xem xét đánh giá tiêu chuẩn vệ sinh nguồn nƣớc * Địa điểm nghiên cứu Quá trình phân lập, xác định hoạt tính, nghiên cứu đặc điểm sinh học, sử dụng VSV để xử lý nƣớc thải thủy sản phân tích số đƣợc tiến hành phịng thí nghiệm (PTN) khoa Sinh – Mơi trƣờng, trƣờng Đại học Sƣ Phạm Đà Nẵng (PTN Sinh lý – Hóa sinh – Vi sinh; PTN Cơng nghệ sinh học; PTN Phân tích mơi trƣờng), PTN Đài Khí tƣợng Thủy văn khu vực Trung Trung Bộ Nghiên cứu định danh chủng VK tuyển chọn đƣợc tiến hành PTN Trọng điểm công nghệ gen, Viện Công nghệ Sinh học, Viện hàn lâm khoa học công nghệ Việt Nam 2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Để thực đƣợc mục tiêu đề tài, thực nội dung nghiên cứu sau: - Phân lập, tuyển chọn chủng VK Bacillus từ nƣớc thải thủy sản - Khảo sát khả sinh hoạt tính enzyme ngoại bào (protease, amylase, xellulase) chủng VK phân lập đƣợc - Tuyển chọn chủng vi khuẩn có hoạt tính phân giải protein, tinh bột, xellulo mạnh Footer Page of 149 Header Page of 149 - Nghiên cứu đặc điểm sinh học (hình thái, nhuộm gram, điều kiện nuôi cấy…) chủng VK tuyển chọn - Định danh chủng vi khuẩn tuyển chọn phƣơng pháp sinh hóa kỹ thuật sinh học phân tử - Ứng dụng khả phân giải protein chủng đƣợc chọn quy trình xử lý nƣớc thải quy mơ phịng thí nghiệm so sánh hiệu với khơng bổ sung VSV vào quy trình xử lý - Xử lý số liệu thực nghiệm đƣa kết luận thông số động học trình 2.3 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.3.1 Phƣơng pháp thu mẫu thực địa 2.3.2 Phƣơng pháp phân lập giữ giống VSV 2.3.3 Phƣơng pháp xác định khả sinh hoạt tính enzyme protease VSV Để xác định chủng VSV có hoạt tính protease, chúng tơi dùng phƣơng pháp đục lỗ thạch Phƣơng pháp dựa nguyên tắc: bổ sung enzyme protease vào lỗ thạch, chúng khuếch tán môi trƣờng thạch xung quanh, thủy phân casein có mơi thạch đĩa, sau thời gian định xuất vòng phân giải màu suốt quanh lỗ thạch Dựa vào hiệu số đƣờng kính vào phân hủy đƣờng kính lỗ thạch mà ta xác định đƣợc đƣờng kính vịng phân giải, từ xác định đƣợc hoạt tính Footer Page of 149 Header Page of 149 2.3.4 Phƣơng pháp xác định khả sinh hoạt tính enzyme amylase VSV Nguyên tắc: môi trƣờng chứa tinh bột, nấm mốc tiết enzyme amylase ngoại bào phân hủy chất để sinh trƣởng làm cho môi trƣờng nhuộm màu thuốc thử Lugol Độ lớn khuẩn lạc khoảng môi trƣờng suốt phản ánh khả phân giải tinh bột nấm mốc 2.3.5 Phƣơng pháp xác định khả sinh hoạt tính enzyme cellulase VSV Để kiểm tra hoạt tính với cellulo, chúng tơi sử dụng phƣơng pháp thử hoạt tính cellulase đĩa thạch có bổ sung chất CMC (carboxyl methyl cellulo) 2.3.6 Phƣơng pháp nghiên cứu đặc điểm hình thái VSV 2.3.7 Phƣơng pháp định danh vi sinh vật 2.3.7.1 Nhuộm Gram 2.3.7.2 Xác định Gram (–)/(+) nhanh với KOH 3% 2.3.7.3 Nhuộm bào tử 2.3.7.4 Phƣơng pháp tách chiết tinh ADN tổng số 2.3.7.5 Phƣơng pháp nhân gen đích kỹ thuật PCR 2.3.7.6 Phƣơng pháp giải trình tự hiệu chỉnh trình tự 2.3.7.7 Phƣơng pháp xác lập mơ hình tiến hóa 2.3.7.8 Phƣơng pháp xây dựng tiến hóa Footer Page of 149 Header Page of 149 2.3.8 Phƣơng pháp khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến sinh trƣởng phát triển VSV 2.3.8.1 Khảo sát ảnh hƣởng pH 2.3.8.2 Khảo sát ảnh hƣởng nhiệt độ 2.3.9 Phƣơng pháp định lƣợng VSV Nhằm xác định số lƣợng VSV đơn vị thể tích, chúng tơi sử dụng phƣơng pháp đếm số lƣợng khuẩn lạc môi trƣờng đặc 2.3.10 Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm xử lý nƣớc thải hệ thống bể xử lý sinh học hiếu khí Thí nghiệm xử lý nƣớc thải VSV đƣợc tiến hành bể xử lý sinh học Aeroten – pilot KT 11 với dung tích: - VA = 30 lít - VB = 25 lít - Cấp khí: dùng bơm thổi khí với cơng suất 40L/phút đảm bảo lƣợng oxy hịa tan tối ƣu cho q trình oxy hóa - Vận tốc dòng chảy đƣợc điều chỉnh nhờ bơm định lƣợng cho phù hợp với tốc độ oxy hóa, đảm bảo dịng đạt tiêu chuẩn thải: (COD < 80 mg/l, BOD5 < 50mg/l) Sau bổ sung dung dịch nuôi cấy lắc chủng VK Bacillus đƣợc chọn vào hệ thống xử lý nƣớc thải bể xử lý sinh học hiếu khí với tỉ lệ số lƣợng VK/Vnƣớc thải đƣợc xác định Footer Page of 149 Header Page 10 of 149 2.3.11 Phƣơng pháp xác định pH nƣớc thải 2.3.12 Phƣơng pháp xác định COD nƣớc thải 2.3.13 Phƣơng pháp xác định BOD5 nƣớc thải 2.3.14 Phƣơng pháp xác định N tổng số nƣớc thải CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 3.1 KẾT QUẢ PHÂN LẬP VK TỪ NƢỚC THẢI THỦY SẢN Từ mẫu nƣớc thải thủy sản thu đƣợc nhà máy chế biến thủy sản từ trạm xử lý nƣớc thải tập trung KCN dịch vụ thủy sản Thọ Quang thành phố Đà Nẵng phân lập đƣợc 31 chủng VK, đƣợc kí hiệu H1, H2, H3, …, H31, có đặc điểm hình thái khuẩn lạc đặc trƣng Kết hợp kết nghiên cứu khả bắt màu với thuốc nhuộm Gram, nhuộm bào tử với khóa định loại Bergey kết luận chủng tất chủng VK H1 – VK H31 phân lập đƣợc thuộc chi Bacillus Đó trực khuẩn Gram dƣơng, sinh bào tử hiếu khí 3.2 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH CHỦNG VK CĨ HOẠT TÍNH PROTEASE Từ 31 chủng VK Bacillus phân lập đƣợc, xác định đƣợc 15 chủng có hoạt tính protease (sau 48h ni cấy lắc) 3.3 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH CHỦNG VK CĨ HOẠT TÍNH AMYLASE Footer Page 10 of 149 Header Page 11 of 149 10 Khảo sát 31 chủng VK Bacillus VK H1 - H31 có khả phân giải tinh bột, chúng tơi xác định đƣợc 12 chủng có hoạt tính amylase 3.3 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH CHỦNG VK CĨ HOẠT TÍNH CELLULASE Sau thời gian nghiên cứu, số 31 chủng VK H1 H31 đƣợc xác định có hoạt tính xellulase 3.4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CÁC CHỦNG VI KHUẨN TUYỂN CHỌN Sau khảo sát hoạt tính phân giải protein, tinh bột, xenlulo 31 chủng VK Bacillus phân lập đƣợc VK H1 VK H31, lựa chọn chủng VK H1 VK H3 chủng có hoạt tính mạnh để tiếp tục cho nghiên cứu 3.4.1 Kết khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến sinh trƣởng chủng VK H1 VK H3 3.4.1.1 Ảnh hưởng pH Khoảng pH thích hợp cho sinh trƣởng VK H1nằm khoảng 6,5 – 7,5, VK H3 nằm khoảng 7-7,5 (đều thuộc khoảng trung tính) Với chủng VK H1, sinh trƣờng đạt cực đại pH 7, điểm pH 5-5,5 (quá axit) pH 8,5 (quá kiềm) sinh trƣởng chủng VK H1 bị hạn chế Điều tƣơng tự xảy nghiên cứu VK H3: sinh trƣởng tối ƣu pH pH môi trƣờng axit (5-5,5) hay Footer Page 11 of 149 Header Page 12 of 149 11 kiềm (8-8,5) sinh trƣởng bị ức chế rõ rệt, thể qua số lƣợng tế bào bị giảm sút 3.3.2.1 Ảnh hưởng nhiệt độ Trong khoảng nhiệt độ khảo sát, khả sinh trƣởng chủng VK H1 VK H3 tỉ lệ thuận với tăng nhiệt độ Sinh trƣởng đạt cực đại khoảng 30oC Tiếp tục tăng nhiệt độ số CFU giảm Nhƣ vậy, nhiệt độ cao kìm hãm sinh trƣởng phát triển chủng VK H1 Khoảng nhiệt độ thích hợp cho sinh trƣởng chủng VK H1 từ 30oC – 35oC, VK H3 nằm khoảng 30oC – 37oC 3.4.2 Ảnh hƣởng thời gian đến khả sinh hoạt tính enzyme VK Tại thời điểm nuôi cấy khác nhau, nồng độ enzyme chủng VK H1, VK H3 tiết môi trƣờng khác nhau, tƣơng ứng với hiệu số (D-d), lớn sau 48h Cụ thể, thời điểm sau 48h nuôi cấy lắc, đƣờng kính vịng phân giải enzyme protease 28 ± 0,5mm, xellulase 22 ± 0,5mm, amylase 32 ± 0,5mm, lớn nhiều so với kết đo đƣợc thời điểm sau 24h sau 72h Do đó, xác định thời điểm sinh hoạt tính enzyme mạnh chủng VK H1 VK H3 vào khoảng 48h nuôi cấy lắc 3.4.3 Kết nghiên cứu định danh chủng VK H1 VK H3 3.4.3.1 Kết tách chiết, làm ADN tổng số nhân trình tự DNA với cặp mồi 27F/1492R chủng VK H1 Footer Page 12 of 149 Header Page 13 of 149 12 DNA tổng số 02 mẫu VK H1 đƣợc tách chiết thành công với chất lƣợng DNA cao Sản phẩm PCR điện di gel xuất băng nhất, có kích thƣớc khoảng 1500 bp, phù hợp với kích thƣớc lý thuyết dự đốn 3.4.3.2 Kết giải trình tự gen chủng VK Bacillus H1 Kết xác định trình tự vùng gen 16S cho ảnh điện di đồ với đỉnh huỳnh quang rõ nét, cƣờng độ mạnh rõ ràng Sau loại bỏ trình tự mồi vùng tín hiệu nhiễu, chúng tơi thu đƣợc trình tự nucleotide chủng H1 có độ dài 1285 nucleotide 3.4.3.3 Kết giải trình tự gen chủng VK Bacillus H3 Kết xác định trình tự vùng gen 16S cho ảnh điện di với đỉnh huỳnh quang rõ nét, cƣờng độ mạnh rõ ràng (kết Phụ lục) Sau loại bỏ trình tự mồi vùng tín hiệu nhiễu, chúng tơi thu đƣợc trình tự nucleotide chủng H3 có độ dài 1329 nucleotide 3.4.3.4 Kết giải BLAST xây dựng phát sinh chủng loại Kiểm tra tính tƣơng đồng trình tự 16S mẫu VK Bacillus H1 H3 với trình tự sẵn có ngân hàng Genbank cơng cụ BLAST cho thấy trình tự gen VK H1 H3 tƣơng đồng cao (99%) với số lồi chi Bacillus thuộc họ Bacillaceae, đó, VK H1 tƣơng đồng cao với Bacillus subtilis KM047486, Bacillus lichenformis KF051999, Footer Page 13 of 149 Header Page 14 of 149 13 Bacillus cereus KF699134; VK H3 tƣơng đồng với loài Bacillus vallismortis JF912890; Bacillus sp KJ850507; Bacillus sp KM117159 Do kết BLAST cho điểm nghi vấn chƣa chuẩn xác, chúng tơi sử dụng phƣơng pháp dựng phát sinh chủng loại để tiếp tục xác định tên khoa học cho chủng H1 Cây tiến hóa đƣợc xây dựng theo phƣơng pháp MP Kết đƣợc biểu thị hình 1: Hình Mối quan hệ họ hàng VK H1 VK H3 với loài/thứ chi lấy Genbank theo phương pháp MP Staphylococcus epidermidis (JX131632) xem lồi ngồi nhóm (outgroup) Footer Page 14 of 149 Header Page 15 of 149 14 Kết phân tích tiến hóa lần khẳng định chủng chủng VK H1 H3 đƣợc xếp vào chi Bacillus với giá trị bootstrap 93% (H1) 97% (H3) (Hình 3.13) Trong tiến hóa, VK H1 với lồi có quan hệ gần gũi (Bacillus subtilis KM047486, Bacillus lichenformis KF051999, Bacillus cereus KF699134) tách thành nhánh riêng Cây tiến hóa ra, mức độ gần gũi VK H1 với loài tƣơng đƣơng nhau, với giá trị bootstrap 64%, đó, chƣa thể khẳng định xác đƣợc VK H1 thuộc nhóm lồi gần gũi Sử dụng phƣơng pháp so sánh kiểu hình khuẩn lạc điều kiện nuôi cấy, nhận thấy chủng VK Bacillus H1 có đặc điểm sinh học giống với lồi Bacillus subtilis Cụ thể: sau ngày ni cấy, khuẩn lạc có màu trắng đục, dẹt, khơng trịn đều, có rìa nhỏ mép Nội bào tử hình thành gần tâm, kích thƣớc tế bào 2µm X 1- 1,5 µm Ngồi ra, khuẩn lạc khơng có dạng phân thùy hình vảy địa y nhƣ Bacillus lichenformis ni cấy điều kiện yếm khí, khuẩn lạc VK H1 khơng hình thành, VK H1 khơng phải Bacillus cereus Nhƣ vậy, kết luận chủng VK H1 thuộc lồi Bacillus subtilis Cây tiến hóa hình 3.13 cho thấy chủng VK H3 loài Bacillus vallismortis JF912890 tách thành nhành riêng, chứng tỏ chúng có quan hệ gần gũi với Footer Page 15 of 149 Header Page 16 of 149 15 nhau, gần nhƣ kết luận chúng Đối chiếu với kiểu hình khuẩn lạc điều kiện nuôi cấy, xác định đƣợc đặc điểm sinh học chủng VK Bacillus H3 giống với loài Bacillus vallismortis JF912890 Cụ thể: sau ngày ni cấy, khuẩn lạc có màu trắng đục, khơng trịn đều, mép mỏng dẹt, rìa mép có chia thùy sâu, có dạng nhƣ rễ giả ăn sâu vào thạch, bề mặt khuẩn lạc không nhẵn mà gợn sóng Nội bào tử hình thành tâm, kích thƣớc tế bào 2µm X 1,5µm Do đó, chúng tơi khẳng định VK H3 thuộc loài Bacillus vallismortis 3.5 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH MẬT ĐỘ VI KHUẨN CHO VÀO BỂ XỬ LÝ SINH HỌC HIẾU KHÍ Kết định lƣợng chủng VK H1 có 1ml mẫu dung dịch ni cấy lắc sau 48h: - Tại nồng độ pha loãng 10-6, đếm đƣợc đĩa petri có trung bình 83 khuẩn lạc Cho vào bể xử lý 200ml dung dịch nuôi cấy lắc, lƣợng chủng VK H1 cho vào bể xử lý là: 83.106 x 200 = 16,6.109 (CFU) Bể xử lý tích 30 lít, mật độ VK H1 cho vào bể khoảng 55 107(CFU/L) Tiến hành song song với chủng VK H3, đếm đƣợc đƣợc 56 khuẩn lạc trung bình đĩa petri Tính tốn tƣơng tự, chúng tơi xác định đƣợc mật độ VK H3 cho vào bể khoảng 37 107(CFU/L) 3.6 KẾT QUẢ XỬ LÝ NƢỚC THẢI THỦY SẢN BẰNG Footer Page 16 of 149 Header Page 17 of 149 16 BỂ XỬ LÝ SINH HỌC HIẾU KHÍ - Sau trình xử lý, pH nƣớc thải đầu nằm khoảng cho phép cột B (5 - 9) QCVN 11:2008/BTNMT – Quy chuẩn kĩ thuật Quốc gia nƣớc thải công nghiệp chế biến thủy sản nằm khoảng thích hợp cho sinh trƣởng chủng VK nghiên cứu (khoảng trung tính đến kiềm yếu) 3.6.2 COD - Sau ngày xử lý với việc bổ sung chủng VK H1, COD giảm 74 mg/l, đạt mức quy định cột B QCVN 11:2008/BTNMT – Quy chuẩn kĩ thuật Quốc gia nƣớc thải công nghiệp chế biến thủy sản Trong không bổ sung VSV, sau ngày COD cao khoảng lần so với tiêu chuẩn cho phép 3.6.3 BOD5 - Sau ngày xử lý với việc bổ VK H1, H3, BOD5 giảm 46 mg/l, đạt mức quy định cột B QCVN 11:2008/BTNMT – Quy chuẩn kĩ thuật Quốc gia nƣớc thải công nghiệp chế biến thủy sản Khi không bổ sung VSV, sau ngày COD cao khoảng 14 lần so với tiêu chuẩn cho phép 3.6.4 Nitơ tổng - Sau ngày xử lý với việc bổ sung VK, Ntổng giảm 55,8 mg/l, đạt mức quy định cột B QCVN Footer Page 17 of 149 Header Page 18 of 149 17 11:2008/BTNMT – Quy chuẩn kĩ thuật Quốc gia nƣớc thải công nghiệp chế biến thủy sản Nhƣ vậy, kết sau ngày xử lý có bổ sung chủng VK khơng bổ sung VSV vào q trình xử lý bể sinh học hiếu khí đƣợc thể bảng sau: Bảng Giá trị tiêu nước thải sau ngày xử lý Chỉ Ngày Ngày Ngày Ngày Ngày Ngày Ngày thứ thứ thứ thứ thứ thứ thứ 6,05 6,68 6,95 7,03 7,22 7,19 7,33 6,12 6,33 6,36 6,38 6,31 6,39 6,38 COD 974 385 156 87 74 61 58 (mg/l) 913 830 778 725 680 665 642 BOD5 1430 650 178 46 37 31 26 (mg/l) 1230 1085 987 907 833 772 717 Ntổng 173 141 95 71 62 56 49 (mg/l) 156 148 125 116 109 102 98 tiêu pH Dựa vào bảng 3.8, nhận thấy tiêu ô nhiễm nƣớc thải giảm mạnh, sau ngày xử lý tiêu đạt dƣới mức tiêu chuẩn cột B QCVN 11:2008/BTNMT – Quy chuẩn kĩ thuật Quốc gia nƣớc thải công nghiệp chế biến thủy sản Trong đó, xử lý bể xử lý sinh học Footer Page 18 of 149 QCVN 11:2008 5,5 – 80 50 60 Header Page 19 of 149 18 hiếu khí thơng thƣờng tiêu cịn cao nhiều lần so với tiêu chuẩn cho phép Đồng thời, trực quan nhận thấy nƣớc thải sau ngày xử lý có màu sắc nhạt so với ngày đầu, cảm quan, nƣớc thải gây mùi khó chịu sau q trình xử lý Qua cho thấy hiệu xử lý chủng VK H1 VK H3 tốt Hình Nước thải trước xử lý Footer Page 19 of 149 Hình Nước thải sau ngày xử lý Header Page 20 of 149 19 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 KẾT LUẬN - Từ mẫu nƣớc thải thủy sản công ty chế biến thủy sản trạm xử lý nƣớc thải tập trung KCNDVTS Thọ Quang – Đà Nẵng, phân lập đƣợc 31 chủng VK Bacillus, xác định đƣợc 16 chủng có hoạt tính protease, 12 chủng có hoạt tính amylase chủng có hoạt tính xellulase - Xác định đƣợc chủng VK Bacillus H1 chủng sinh tổng hợp enzyme protease xellulase mạnh nhất, tiến hành nghiên cứu đặc điểm sinh học chủng cho thấy chúng thuộc loại VK Gram (+), hình que ngắn, sinh trƣởng thích hợp khoảng pH trung tính (6,5 – 7,5), nhiệt độ 300C – 350C sinh hoạt tính enzyme mạnh sau 48h ni cấy - Tuyển chọn đƣợc chủng VK Bacillus H3 chủng có khả phân giải tinh bột mạnh nhất, sinh trƣờng tốt pH trung tính kiềm (7-7,5), nhiệt độ 300C – 350C sinh tổng hợp enzyme amylase mạnh sau nuôi cấy 48 - Định danh đƣợc đến tên loài chủng VK sinh hoạt tính mạnh nhất, chúng tơi xác định đƣợc VK H1 thuộc loài Bacillus subtilis, VK H3 loài Bacillus valslismortis - Ứng dụng chủng VK H1 VK h3 vào xử lý nƣớc thải thủy sản bể xử lý sinh học hiếu khí với tỉ lệ 4.109 Footer Page 20 of 149 Header Page 21 of 149 20 (CFU/lit) cho thấy đạt hiệu xử lý cao nhiều so với không bổ sung VSV Các tiêu BOD5, COD, Ntổng giảm giảm mạnh ngày thứ ngày thứ hai Sau khoảng – ngày xử lý, nƣớc thải đầu đạt mức pH trung tính tiêu nƣớc thải đạt tiêu chuẩn QCVN 11:2008/ BTNMT 4.2 KIẾN NGHỊ Trong giới hạn đề tài, với điều kiện thực nghiệm hạn chế nên việc nghiên cứu xử lý nƣớc thải chế biến thuỷ hải sản chƣa đƣợc tiến hành thật đầy đủ, phân lập đƣợc số chủng VK Bacillus số nhà máy chế biến thủy sản địa bàn thành phố Đà Nẵng nghiên cứu đặc điểm sinh học Từ đó, đề tài kiến nghị số phƣơng hƣớng nghiên cứu cần thực nhƣ sau: - Nghiên cứu đặc tính sinh học hoạt tính khác chủng VK phân lập đƣợc - Tiến hành nghiên cứu xử lý tải trọng khác nƣớc thải mật độ VK bổ vào hệ thống Đồng thời tiến hành phối hợp chủng VK H1 VK H3 với chủng VSV khác trình xử lý để so sánh hiệu - Tiến hành phân tích bổ sung số tiêu khác nhƣ TSS, NO3-, Ptổng, PO43-…ngoài tiêu pH,COD, BOD5, Ntổng Footer Page 21 of 149  ... khu? ??n Bacillus có khả phân giải hợp chất hữu nhằm ứng dụng xử lý nước thải từ khu công nghiệp dịch vụ thủy sản Thọ Quang, Đà Nẵng? ?? nhằm tuyển chọn đƣợc số chủng vi khu? ??n Bacillus có hoạt lực Footer... KCN dịch vụ thủy sản Đà Nẵng đƣợc xác định điểm có nguy gây nhiễm cao Với đặc tính dịng chất thải giàu hữu cơ, vi? ??c sử dụng chủng vi sinh vật có hoạt tính phân giải chất hữu để xử lý nƣớc thải thủy. .. Mục tiêu đề tài tuyển chọn đƣợc chủng vi khu? ??n Bacillus có đặc tính phân giải tốt hợp chất hữu phân tử lớn từ nƣớc thải khu công nghiệp dịch vụ thủy sản Thọ Quang, nghiên cứu đặc điểm sinh học chúng,