Nghiên cứu kỹ thuật xử lý bùn thải sinh học hiếu khí thành nguyên liệu nuôi cấy vi sinh vật

KHỔNG MINH HÒA BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - KHỔNG MINH HÒA NGÀNH: CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT XỬ LÝ BÙN THẢI SINH HỌC HIẾU KHÍ THÀNH NGUYÊN LIỆU NUÔI CẤY VI SINH VẬT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG KHOÁ:2009 Hà Nội-2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - KHỔNG MINH HÒA NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT XỬ LÝ BÙN THẢI SINH HỌC HIẾU KHÍ THÀNH NGUYÊN LIỆU NUÔI CẤY VI SINH VẬT NGÀNH: CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS TĂNG THỊ CHÍNH Hà Nội-2012 Luận văn tốt nghiệp Viện Khoa học Công nghệ môi trường MỤC LỤC Mục lục ………………………………………………………………………… …1 Danh mục viết tắt ………………………………………………………………… Danh mục bảng………………………………………………………………….… Danh mục hình ………………………………………………………………….… LỜI CẢM ƠN……………………………………………………………………… ĐẶT VẤN ĐỀ ………………………………………………………………………9 PHẦN I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU Tổng quan bùn thải hiếu khí cở sở lý thuyết phương pháp ………… 11 1.1 Tổng quan bùn thải hiếu khí ……………………………………………….11 1.1.1 Định nghĩa bùn thải: …………………………………………………… 11 1.1.2 Nguồn gốc, phân loại ……………………………………………………….11 1.1.3 Khái quát bùn thải ………………………………………………………12 1.1.3.1 Trên giới ………………………………………………………………12 1.1.3.2 Tại Việt Nam ……………………………………………………………15 1.2 Một số công nghệ xử lý bùn thải ……………………………………17 1.3 Một số phương pháp xử lý, tái chế bùn thải sinh học làm nguyên liệu nuôi cấy vi sinh vật ………………………………………………………………………… 20 Tổng quan thuốc chế phẩm sinh học bảo vệ thực vật (thuốc trừ sâu vi sinh) 21 2.1 Định nghĩa thuốc trừ sâu vi sinh ………………………………………… 21 2.2 Ưu – nhược điểm thuốc trừ sâu vi sinh ………………………………… 21 Bacillus thuringiensis thuốc trừ sâu sinh học Bt ……………………………22 Khổng Minh Hòa MSHV: CB090651 Luận văn tốt nghiệp Viện Khoa học Công nghệ môi trường 3.1 Đặc điểm sinh học, sinh lý sinh hóa Bacillus thuringiensis …………… 22 3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển sinh tổng hợp độc tố Bacillus thuringiensis ….………………………………………………………………… 22 3.3 Cơ chế tác động thuốc trừ sâu sinh học Bt ……………………………….25 3.3.1 Độc tố Bt ……………………………………………………………….25 3.3.2 Cơ chế tác động Bt …………………………………………………… 25 3.4 Ảnh hưởng thuốc trừ sâu sinh học Bt đến môi trường người …….26 3.4.1 Ảnh hưởng thuốc trừ sâu sinh học Bt đến môi trường …………………26 3.4.2 Ảnh hưởng thuốc trừ sâu sinh học Bt đến người ………………… 26 3.5 Cơ sở lý thuyết kỹ thuật xử lý bùn thải sinh học hiếu khí thành nguyên liệu nuôi cấy vi khuẩn Bt ………………………………………………………………27 PHẦN II Vật liệu, đối tượng phương pháp nghiên cứu 2.1 Vật liệu ……………………………………………………………………….31 2.1.1 Chủng giống vi sinh vật ……………………………………………………31 2.1.2 Bùn thải sinh học ……………………………………………………………31 2.1.3 Hóa chất thiết bị …………………………………………………………….33 2.1.3.1 Các môi trường nuôi cấy sử dụng ……………………………………… 33 2.1.3.2 Thiết bị dụng cụ thí nghiệm ……………………………………………34 2.2 Phương pháp nghiên cứu …………………………………………………… 34 2.2.1 Bảo quản giống ……………………………………………………………34 2.2.2 Phương pháp phân tích thông số bùn thải ………………………….35 2.2.3 Phương pháp phân tích tiêu vi sinh vật …………………………… 35 Khổng Minh Hòa MSHV: CB090651 Luận văn tốt nghiệp Viện Khoa học Công nghệ môi trường 2.2.4 Phương pháp phân tích vi sinh vật gây bệnh (E.coli) ……………………….36 2.2.5 Xử lý bùn thải làm nguyên liệu nuôi cấy ………………………………… 36 2.2.6 Phương pháp lên men chìm điều kiện phòng thí nghiệm …………… 36 2.2.7 Phương pháp lấy mẫu bảo quản mẫu …………………………………… 36 2.2.8 Phương pháp nghiên cứu ……………………………………………………37 2.2.8.1 Đánh giá loại bùn thải thích hợp làm môi trường nuôi cấy B thuringiensis …37 2.2.8.2 Nghiên cứu ảnh hưởng phương pháp tiền xử lý đến khả sinh trưởng hình thành bào tử B.thuringiensis ………………………………….38 2.2.8.3 Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ bùn lên trình sinh trưởng hình thành bào tử B.thuringiensis …………………………………………………………39 2.2.8.4 Nghiên cứu ảnh hưởng pH lên trình sinh trưởng hình thành bào tử B.thurigiensis ……………………………………………………………….39 2.2.8.5 Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ lên trình sinh trưởng, hình thành bào tử B thurigiensis ………………………………………………………….40 2.2.8.6 Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian lên men đến trình sinh trưởng, hình thành bào tử B thuringiensis …………………………………………….41 2.2.9 Kỹ thuật phân tích sinh học (bioassay Technique) ……………………… 41 PHẦN III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Đánh giá chất lượng bùn thải nhà máy bia Sài Gòn – Hà Nội ……………….40 3.1.1 Công nghệ xử lý nước thải, bùn thải ……………………………………….40 3.1.2 Kết phân tích thành phần bùn ………………………………………….41 3.2 Kết nghiên cứu đánh giá loại bùn thải thích hợp làm nguyên liệu nuôi cấy Bacillus thuringiensis ……………………………………………………………………43 Khổng Minh Hòa MSHV: CB090651 Luận văn tốt nghiệp Viện Khoa học Công nghệ môi trường 3.3 Kết nghiên cứu ảnh hưởng phương pháp tiền xử lý bùn thải khả sinh trưởng B.thuringiensis ……………………………………… 45 3.4 Ảnh hưởng tỷ lệ bùn sử dụng môi trường nuôi cấy lên trình sinh trưởng, phát triển sinh bào tử Bt ……………………………………………… 47 3.5 Ảnh hưởng pH đến trình sinh trưởng, phát triển khả sinh bào tử Bacillus thuringiensis ………………………………………………….…… 50 3.6 Ảnh hưởng nhiệt độ đến trình sinh trưởng, phát triển khả sinh bào tử Bacillus thuringiensis …………………………………………………53 3.7 Ảnh hưởng thời gian nuôi cấy đến sinh trưởng, phát triển Bacillus thuringiensis……………………………………………………………………………… 55 3.8 Kết nuôi cấy thu nhận Bacillus thuringiensis bình tam giác ……….57 3.9 Kết thử nghiệm độc tính Bacillus thuringiensis…………………… 59 PHẦN IV Kết luận kiến nghị……………………………………………….60 Tài liệu tham khảo……………………………………………………………….64 Phụ lục ảnh ………………………………………………………………………67 Khổng Minh Hòa MSHV: CB090651 Luận văn tốt nghiệp Viện Khoa học Công nghệ môi trường DANH MỤC VIẾT TẮT BOD Nhu cầu oxy hóa hóa học (mgO2/l) BVTV Bảo vệ thực vật COD Nhu cầu oxy hóa hóa học (mgO2/l) EPA Tiêu chuẩn phân tích Cục quản lý môi trường Mỹ SS Chất rắn lơ lửng (mg/l) TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TOC Tổng số carbon hữu (mg/l) VS Hàm lượng chất rắn bay BVTV Bảo vệ thực vật Bt Bacillus thuringiensis B.thuringiensis Bacillus thuringiensis CIP Cleaning In Place TS Tổng chất rắn TSS Tổng chất rắn lơ lửng Khổng Minh Hòa MSHV: CB090651 Luận văn tốt nghiệp Viện Khoa học Công nghệ môi trường DANH MỤC BẢNG Bảng1.2 Đặc điểm nguồn thải nhà máy sản xuất bia Bảng1.3 Đặc tính ô nhiễm chung nước thải nhà máy sản xuất bia [10]: Bảng 3.1 Kết phân tích bùn thải nhà máy bia Sài Gòn – Hà Nội Bảng 3.2 Kết đánh giá loại bùn thích hợp làm nguyên liệu nuôi cấy Bt Bảng 3.3 Ảnh hưởng phương pháp tiền xử lý bùn thải khả sinh trưởng Bt Bảng 3.4 Kết nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ bùn sử dụng sinh trưởng phát triển Bacillus thuringiensis Bảng 3.5 Ảnh hưởng pH đến trình sinh trưởng, phát triển sinh bào tử Bacillus thuringiensis Bảng 3.6 Ảnh hưởng nhiệt độ đến trình sinh trưởng, phát triển khả sinh bào tử Bt Bảng 3.7 Ảnh hưởng thời gian nuôi cấy đến sinh trưởng, phát triển sinh bào tử Bt Bảng 3.8 Kết nuôi cấy thử nghiệm Bacillus thuringiensis bình tam giác Bảng 3.9 Kết thử nghiệm độc tính Bacillus thuringiensis Khổng Minh Hòa MSHV: CB090651 Luận văn tốt nghiệp Viện Khoa học Công nghệ môi trường DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Biểu đồ gia tăng bùn thải áp dụng biện pháp xử lý nước thải nước cộng đồng Châu Âu Hình 1.2 Tỷ lệ xử lý bùn thải số nước Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải nhà máy bia Sài Gòn – Hà Nội Hình 3.2 Kết đánh giá loại bùn thích hợp làm nguyên liệu nuôi cấy Bt Hình 3.3 Ảnh hưởng phương pháp tiền xử lý bùn thải khả sinh trưởng Bt Hình 3.3.1 Ảnh hưởng phương pháp tiền xử lý bùn thải khả sinh trưởng, phát triển Bt Hình 3.3.2 Ảnh hưởng phương pháp tiền xử lý bùn thải khả sinh bào tử Bt Hình 3.4.1 Kết nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ bùn sử dụng sinh trưởng phát triển Bacillus thuringiensis Hình 3.4.2 Kết nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ bùn sử dụng khả sinh bào tử Bacillus thuringiensis Hình 3.5.1 Ảnh hưởng pH đến trình sinh trưởng, phát triển Bt Hình 3.5.2 Ảnh hưởng pH đến khả sinh bào tử Bt Hình 3.6.1 Ảnh hưởng nhiệt độ đến trình sinh trưởng, phát triển Bt Hình 3.6 Ảnh hưởng nhiệt độ đến khả sinh bào tử Bt Hình 3.7.1, Ảnh hưởng thời gian nuôi cấy đến sinh trưởng, phát triển Bt Hình 3.7.2 Ảnh hưởng thời gian nuôi cấy đến khả sinh bào tử Bt Hình 3.8 Kết nuôi cấy thử nghiệm Bacillus thuringiensis bình tam giác Hình 3.9 Kết thử nghiệm độc tính Bacillus thuringiensis sâu khoang Khổng Minh Hòa MSHV: CB090651 Luận văn tốt nghiệp Viện Khoa học Công nghệ môi trường LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn Tiến sỹ Tăng Thị Chính – Trưởng phòng Vi sinh vật môi trường, Viện Công nghệ môi trường tận tình hướng dẫn, định hướng tạo điều kiện cho hoàn thành đề tài Tôi xin cảm ơn Thạc sỹ Nguyễn Thị Hòa cán nghiên cứu, bạn đồng nghiệp phòng Vi sinh vật môi trường, phòng Thủy sinh học môi trường thuộc Viện Công nghệ môi trường giúp đỡ góp ý bổ ích cho tôi thực đề tài nghiên cứu Tôi xin trân trọng cảm thày giáo, cô giáo công tác Viện Khoa học Công nghệ môi trường, Đại học Bách khoa Hà Nội nhiệt tình giảng dạy giúp đỡ suốt trình học tập Lời cuối, xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè động viên, giúp đỡ hoàn thành đề tài tốt nghiệp Do lý chủ quan khách quan, thân đồ án không tránh khỏi thiếu sót Tôi mong nhận góp ý thày cô giáo, bạn bè, đồng nghiệp để hoàn thiện hiểu biết vấn đề Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 09 năm 2011 Học viên thực Khổng Minh Hòa Khổng Minh Hòa MSHV: CB090651 Luận văn tốt nghiệp Viện Khoa học Công nghệ môi trường M ật đ ộ tế b (CF U/m l) Hình 3.6.1 Ảnh hưởng nhiệt độ đến trình sinh trưởng, phát triển Bt 1.00E+10 TN1 1.00E+08 TN 1.00E+06 TN 1.00E+04 TN 1.00E+02 TN 1.00E+00 12 24 36 48 Thời gian (h) Ở thí nghiệm khác, mật độ tế bào tăng không cao, đạt 106 CFU/ml ( thí nghiệm 4) hay 107 CFU/ml (ở thí nghiệm 2) Qua đó, ta nhận thấy nhiệt độ 20oC hay 40oC nhiệt độ thích hợp cho nuôi cấy Bacillus thuringiensis Mặt khác, ta nhận ảnh hưởng nhiệt độ khả sinh bào tử Bacillus thuringiensis: Ở nhiệt độ 20, 40 hay 45oC, khả sinh bào tử giảm mạnh, mật độ bào tử cực đại đạt mức 105 CFU/ml; nhiệt độ 30oC, mật độ bào tử tăng nhanh đạt cực đại khoảng 108 CFU/ml thời điểm 36h, sau trì ổn định đến kết thúc thí nghiệm Khổng Minh Hòa MSHV: CB090651 54 Luận văn tốt nghiệp Viện Khoa học Công nghệ môi trường M ật đ ộ bào tử (CF U/m l) Hình 3.6.2 Ảnh hưởng nhiệt độ đến khả sinh bào tử Bt 1.00E+09 1.00E+08 1.00E+07 1.00E+06 1.00E+05 1.00E+04 1.00E+03 1.00E+02 1.00E+01 1.00E+00 TN1 TN TN TN TN 12 24 36 48 Thời gian (h) Từ kết đó, ta xác định dải nhiệt độ tối ưu để nuôi cấy Bacillus thuringiensis 25 – 30oC; chọn nhiệt độ to= 30oC để tiến hành nuôi cấy Bacillus thuringiensis 3.7 Ảnh hưởng thời gian nuôi cấy đến sinh trưởng, phát triển Bacillus thuringiensis Chúng tiến hành thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng thời gian nuôi cấy sinh trưởng, phát triển hình thành bào tử Bacillus thuringiensis sau: -Thể tích dịch lên men: 100 ml bình tam giác 500 ml -Thành phần môi trường: 20% bùn thải bia Khổng Minh Hòa MSHV: CB090651 55 Luận văn tốt nghiệp Viện Khoa học Công nghệ môi trường -pH = 7, to = 30oC -Thời gian nuôi cấy 72h, lấy mẫu sau 12h nuôi cấy -Tốc độ lắc: 200v/p Sau tiến hành nuôi cấy, thu kết sau: Thời gian (h) 12 24 36 48 60 72 5,2.104 4,6.106 2,5.108 3.108 3,5.108 2,7.108 2,5.108 - 4,7.104 1,4.106 1,2.108 2,0.108 1,8.108 1,4.108 Mật độ tế bào (CFU/ml) Mật độ bào tử (CFU/ml) Bảng 3.7 Ảnh hưởng thời gian nuôi cấy đến sinh trưởng, phát triển khả sinh bào tử Bt Từ kết thu được, ta dễ dàng nhận ra: Bacillus thuringiensis sinh trưởng phát triển nhanh, mật độ cực đại đạt 108 CFu/ml thời điểm 24h Giai đoạn mật độ tế bào tăng nhanh khoảng thời gian từ – 24h; khoảng thời gian 24 – 48h, tế bào Bacillus thuringiensis sinh trưởng ổn định; giai đoạn 48 – 72h, mật độ tế bào giảm nhẹ Khổng Minh Hòa MSHV: CB090651 56 Luận văn tốt nghiệp Viện Khoa học Công nghệ môi trường Mat do te bao, bao tu(CFU/ml) 1.00E+09 1.00E+08 1.00E+07 1.00E+06 1.00E+05 MËt ®é tÕ bµo (CFU/ml) 1.00E+04 1.00E+03 MËt ®é bµo tö (CFU/ml) 1.00E+02 1.00E+01 1.00E+00 12 24 36 48 60 72 Thoi gian(h) Hình 3.7 Ảnh hưởng thời gian nuôi cấy đến sinh trưởng, phát triển khả sinh bào tử Bt Về khả sinh bào tử, ta dễ dàng nhận giai đoạn sinh bào tử mạnh khoảng thời gian 24 – 48h Qua đó, ta khẳng định: – 24h giai đoạn Bacillus thuringiensis sinh trưởng, phát triển mạnh nhất, giai đoạn 24 – 48h giai đoạn sản sinh bào tử lớn 3.8 Kết nuôi cấy thu nhận Bacillus thuringiensis bình tam giác Chúng tiến hành nuôi cấy Bacillus thuringiensis thử nghiệm bùn thải bia điều kiện sau: -Thể tích dịch lên men: 100 ml bình tam giác 500 ml Khổng Minh Hòa MSHV: CB090651 57 Luận văn tốt nghiệp Viện Khoa học Công nghệ môi trường -Thành phần môi trường: 20% bùn thải bia -pH = 7, to = 30oC -Thời gian nuôi cấy 48h, lấy mẫu sau 12h nuôi cấy -Tốc độ lắc: 200v/p Kết thu được: Thời gian (h) Mật độ tế bào (CFU/ml) Mật độ bào tử (CFU/ml) 12 24 36 48 5,2.104 4,6.106 2,5.108 3.108 3,3.108 - 4,7.104 1,4.106 1,6.108 1,8.108 Bảng 3.8 Kết nuôi cấy thử nghiệm Bacillus thuringiensis bình tam giác Kết thu cho thấy: mật độ tế bào Bacillus thuringiensis tăng nhanh khoảng – 24h đạt đến 108 CFU/ml 24h, sau giữ ổn định, thay đổi kết thúc thí nghiệm Trong đó, bào tử B thuringiensis lại tăng dần khoảng – 24h, tăng mạnh trọng khoảng 24 – 36h, đạt cực đại 36h(108 CFU/ml) Sau đó, mật độ bào tử trì ổn định kết thúc thí nghiệm Khổng Minh Hòa MSHV: CB090651 58 Luận văn tốt nghiệp Viện Khoa học Công nghệ môi trường Mat do te bao, bao tu (CFU/ml) 1.00E+09 1.00E+08 1.00E+07 1.00E+06 1.00E+05 MËt ®é tÕ bµo (CFU/ml) 1.00E+04 1.00E+03 MËt ®é bµo tö (CFU/ml) 1.00E+02 1.00E+01 1.00E+00 12 24 36 48 60 72 Thoi gian  (h) Hình 3.8 Kết nuôi cấy thử nghiệm Bacillus thuringiensis bình tam giác Mật độ bào tử tế bào thu cao, chứng tỏ tìm điều kiện nuôi cấy phù hợp cho sinh trưởng, phát triển sinh bào tử Bacillus thuringiensis 3.9 Kết thử nghiệm độc tính Bacillus thuringiensis Chúng tiến hành thử nghiệm độc tính Bacillus thuringiensis sâu khoang (Spodoptera litura), độ tuổi Kết thống kê tỷ lệ sâu tử vong sau: Khổng Minh Hòa MSHV: CB090651 59 Luận văn tốt nghiệp Thời gian Viện Khoa học Công nghệ môi trường TN 10 40 70 95 100 ĐC 45 71 95 100 ĐC 0 0 ĐC 0 0 (ngày) Bảng 3.9 Kết thử nghiệm độc tính Bacillus thuringiensis Hình 3.9 Kết thử nghiệm độc tính Bacillus thuringiensis sâu khoang Tỷ lệ sâu chết (%) 120 100 TN 80 ĐC 60 ĐC 40 ĐC 20 Thời gian (ngày) Kết thử nghiệm thu cho thấy: phương án đối chứng 3, số lượng sâu bị chết không đáng kể suốt thời gian thí nghiệm Trong suốt trình thí nghiệm, sâu mẫu sinh trưởng khỏe mạnh bình thường Như vậy, bùn bia tác nhân gây hại tới sâu Khổng Minh Hòa MSHV: CB090651 60 Luận văn tốt nghiệp Viện Khoa học Công nghệ môi trường Đối với mẫu TN (bổ sung 10% theo trọng lượng thức ăn dịch nuôi cấy Bt môi trường 20% bùn bia) mẫu ĐC (bổ sung 10% theo trọng lượng thức ăn dịch nuôi cấy Bt môi trường MPB), tỷ lệ chết tăng dần theo thời gian Sâu có dấu hiệu tử vong sau ngày nuôi cấy Số lượng sâu chết tăng dần qua ngày, sau ngày nuôi 100% số sâu chết Sâu chết có đặc điểm chung thể thâm đen, trương phình nhũn Từ kết thí nghiệm trên, ta khẳng định: -Bùn thải nhà máy bí không gây độc sâu khoang -Độc tính vi khuẩn Bacillus thuringiensis có khả diệt 100% sâu khoang độ tuổi sau ngày thí nghiệm -Có thể dùng bùn thải nhà máy bia để nuôi cấy Bacillus thuringiensis sản xuất thuốc trừ sâu sinh học phục vụ nông nghiệp Khổng Minh Hòa MSHV: CB090651 61 Luận văn tốt nghiệp Viện Khoa học Công nghệ môi trường PHẦN IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Từ kết khảo sát bùn thải nhà máy bia Sài Gòn – Hà Nội nghiên cứu nuôi cấy vi khuẩn Bacillus thuringiensis bùn thải nhà máy bia, rút số kết luận sau: Bùn thải nhà máy bia có hàm lượng chất dinh dưỡng cao, thành phần bùn không chứa chất độc hại ảnh hưởng tới phát triển vi sinh vật Bùn sinh học bể Aeroten loại bùn thích hợp để làm môi trường nuôi cấy vi khuẩn B thuringiensis Khi nuôi cấy môi trường mật độ tế bào đạt cực đại 1,8.108 CFU/ml sau 24 nuôi cấy Phương pháp thủy phân môi trường kiềm phương pháp tiền xử lý bùn thích hợp để làm nguyên liệu thô nuôi cấy vi khuẩn Bacillus thuringiensis Khi nuôi cấy môi trường này, mật độ tế bào đạt cực đại 6,1.108 CFU/ml, mật độ bào tử đạt cực đại 2,5.108 CFU/ml, cao so với môi trường đối chứng MPB Môi trường nuôi cấy có sử dụng bùn với tỷ lệ 20% tốt cho sinh trưởng, phát triển hình thành bào tử chủng Bacillus thuringiensis; mật độ tế bào đạt cực đại 4,7.108 CFU/ml, mật độ bào tử đạt cực đại 7,3.108 CFU/ml pH thích hợp cho trình sinh trưởng, phát triển sinh bào tử chủng Bacillus thuringiensis Ở pH này, mật độ tế bào đạt cực đại 5,7.108 CFU/ml mật độ bào tử đạt cực đại 1,4.108 CFU/ml Ở điều kiện pH aicd hay kiềm không thích hợp cho trình sinh trưởng, phát triển sinh bào tử Bacillus thuringiensis Nhiệt độ môi trường nuôi cấy 30 oC thích hợp sinh trưởng, phát triển sinh bào tử chủng vi khuẩn Bacillus thuringiensis, mật độ tế bào cực đại 3,6.108 CFU/ml, mật độ bào tử đạt cực đại 1,5.108 CFU/ml Khổng Minh Hòa MSHV: CB090651 62 Luận văn tốt nghiệp Viện Khoa học Công nghệ môi trường Giai đoạn từ - 24 giai đoạn sinh trưởng mạnh mẽ vi khuẩn Bacillus thuringiensis, giai đoạn 24 - 48 giai đoạn hình thành bào tử mạnh mẽ Độc tính chủng vi khuẩn Bacillus thuringiensis nuôi cấy môi trường bùn thải có khả diệt sâu Dịch nuôi cấy vi khuẩn Bacillus thuringiensis môi trường có nồng độ bùn thải bia 20% bình tam giác có khả diệt 100% sâu khoang sau ngày thí nghiệm 4.2 Kiến nghị Từ kết nghiên cứu đạt được, xin đưa số kiến nghị sau: - Cần tiếp tục nghiên cứu mở rộng quy mô lớn để ứng dụng, triển khai áp dụng kết nghiên cứu vào thực tế sản xuất - Cần cân đối chi phí, hiệu thuốc trừ sâu sinh học sử dụng bùn thải làm nguyên liệu thô, so sánh hiệu diệt sâu, hiệu kinh tế tác động tới môi trường với sản phẩm loại Khổng Minh Hòa MSHV: CB090651 63 Luận văn tốt nghiệp Viện Khoa học Công nghệ môi trường TÀI LIỆU THAM KHẢO Ngô Đình Bính (2000), Nghiên cứu sản xuất sử dụng hỗn hợp chế phẩm sinh học bảo vệ thực vật trù sâu bệnh hại trồng nông-lâm nghiệp, Báo cáo kết Hoàn thiện công nghệ sản xuấ ứng dụng chế phẩm Bt hỗn hợp với chế phẩm khác đề tài KHCN 02 – 07B Ngô Đình Bính (2003), Báo cáo kết quả: Nghiên cứu sử dụng giống gốc Bacillus thuringiensis có hoạt lực cao trừ sâu hại trồng phát triển mô hình ứng dụng phòng trừ tổng hợp cho vùng rau Vân Tảo, Thường Tín, Hà Tây, Đề tài KC 04 – 12 K.D Adjalle, S.K Brar, M.Verma, R.D Tyagi, J.R Valero, R.Y Surampalli (2007) ”Ultrafiltration recovery of entomotoxicity from supernatant of Bacillus thuringiensis fermented wastewater and wastewater sludge” Process Biochemistry, 42, pp 1302 – 1311 K.D Adjialle S.K Brar, R.D Tyagi, J.R Valero, R.Y Surampali (2009), ”Photostabilization of Bacillus thuringiensis fermented wastewater and wastewater sludge based biopesticides using additives”, Acta Tropica, 111, pp 7-14 M S E Abdo, K T Ewida, Y M Youssef (1993) "Recovery of alum from wasted sludge produced from water treatment plants”, Journal of Environmental Science and Health, Part A, Volume 28, pp 1205 – 1216 K.D Adjialle, R.D Tyagi, S.K Brar, J.R Valero, R.Y Surampali (2009), “Recovery of entomotoxicity components from Bacillus thuringiensis fermented wastewater and sludge: Ultrafiltration scale-up approach”, 69, pp 275-279 D T Furness, BSc, MSc*, L A Hoggett, BSc, MSc (Member)* and S J Judd, BSc, MSc, PhD, Cchem (2000), Thermochemical Treatment of Sewage Sludge,J CIWEM, pp 57-65 Ben Rebah F, Tyagi RD, Prộvost D (2001), “Acid and alkaline treatment for enhancing the growth of rhizobia in sludge”, Can J Microbiol, 47, pp 467- 474 Khổng Minh Hòa MSHV: CB090651 64 Luận văn tốt nghiệp Viện Khoa học Công nghệ môi trường Hagenmaler, H., et al (1987), "Catalytic Effects of Fly Ash from Waste Incineration Facilities on the ormation and Decomposition of Polychlorinated Dibenzo-pdioxins and Polychlorinated Dibenzofurans", Environ Sci Technol, pp 1090-1084 10 J.Iwem (2007), “Sewage ludge disposal”, Water and Environment Journal, (2), pp 208 – 211 11 Adnan Midilli, Murat Dogru, Galip Akay, and Colin R Howarth (2002), “Hydrogen production from sewage sludge via a fixed bed gasifier product gas”, International Journal of Hydrogen Energy, 27 (10), pp 1035-1041 12 Jaime Massanet-Nicolau, Richard Dinsdale, AlanGuwy (2008), “Hydrogen production from sewage sludge using mixed microflora inoculum: Effect of pH and enzymatic pretreatment” Bioresource Technology , 99, pp 6325 – 6331 13 J Han, P Kanchanapiya, T Sakano, T Mikuni, M Furuuchi, G Wang (2009), “The behaviour of phosphorus and heavy metals in sewage sludge ashes”, International Journal of Environment and Pollution, 37 (4), pp 357 – 368 14 A.H.M Veeken and H.V.M Hamelers (1999), ”Removal of heavy metals from sewage sludge by extraction with organic acids”, Wat.Sei.Tech, 40 (1), pp 129-136 15 P Przewrocki, J Kulczycka, Z Wzorek, Z Kowalski, K Gorazda, M Jodko (2004), “Risk Analysis of Sewage Sludge - Poland and EU Comparative Approach”, Polish Journal of Environmental Studies, 13 (2), pp 237-244 16 Faouzi Ben Rebah, Rajeshwar D.Tyagi, Danielle Prevost and Rao Y.Surampalli (2002), “Wastewater Sludge as a New Medium for Rhizobial grow”, Watwe Qual Res J Canada, 37 (2), pp 353-370 17 Avignone – Rossa C, Arcas J, Mignone C (1992), “Bacillus thuringiensis, sporulation and δ-endotoxin production in oxygen limited and nonlimited culture” World J Microbiol Biotechnol, 8, pp 301-304 Khổng Minh Hòa MSHV: CB090651 65 Luận văn tốt nghiệp Viện Khoa học Công nghệ môi trường 18 Khanh Dang Vu, Rajeshwar Dayal Tyagi, Josộ R.Valộro, Rao Y Surampalli (2009), “Bath and fed-bath fermentation of Bacillus thuringiensis using starch industry wastewater as fermentation substrate”, Bioprocess Biosyst Eng, DOI 10.1007/s00449-009-0391-0 19 Yasuda, Yasuhiro (1991), “Sewage sludge utilization technology in Tokyo”, Water Science & Technology, 23 (10-12), pp 1743-1752 20 http://www.thiennhien.net 21 http://www.khoahoc.com.vn/doisong/ung-dung/9160_Dung-vi-khuan-lamthuoc-tru-sau.aspx 22 http://www.moc.gov.vn 23 www.indiaenvironmentportal.org.in/files/Alum%20recovery_0.pdf 24 www.calgoncarbon-as.com/documents/SoilandSludgeStabilization.pdf 25 www.susan.bam.de Khổng Minh Hòa MSHV: CB090651 66 Luận văn tốt nghiệp Viện Khoa học Công nghệ môi trường PHỤ LỤC ẢNH Bể Aeroten nhà máy bia Sài Gòn – Hà Nội Bể yếm khí nhà máy bia Sài Gòn – Hà Nội Khổng Minh Hòa MSHV: CB090651 67 Luận văn tốt nghiệp Viện Khoa học Công nghệ môi trường Lấy mẫu bùn Kiểm tra mật độ tế bào bào tử vi khuẩn B.Thurigiensis môi trường thạch MPA Khổng Minh Hòa MSHV: CB090651 68 ... vi sinh vật bùn thải [5, 6,10] 1.3 Một số phương pháp xử lý, tái chế bùn thải sinh học làm nguyên liệu nuôi cấy vi sinh vật - Xử lý bùn thải sinh học kỹ thuật thay đổi pH, - Xử lý bùn thải sinh. .. Luận văn tốt nghiệp Vi n Khoa học Công nghệ môi trường Với lý đó, thực nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu kỹ thuật xử lý bùn thải sinh học hiếu khí thành nguyên liệu nuôi cấy vi sinh vật (Study on treatment... chuẩn nuôi cấy vi sinh vật nên cần có phương pháp tiền xử lý bùn thích hợp trước nuôi cấy Dưới số phương pháp xử lý bùn làm nguyên liệu thô cho nuôi cấy vi sinh vật: - Xử lý bùn axit: Bùn axit