Nghiên cứu đặc điểm sinh học của một số chủng vi sinh vật có khả năng sinh tổng hợp enzym nhằm định hướng ứng dụng trọng xử lyus nước thải hữu cơ​

Luận văn Thạc sĩ sinh học Nguyễn Thị Hồng Hà VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT -  - NGUYỄN THỊ HỒNG HÀ NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA MỘT SỐ CHỦNG VI SINH VẬT CÓ KHẢ NĂNG SINH TỔNG HỢP ENZYM NHẰM ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI HỮU CƠ Chuyên ngành: Vi sinh vật học Mã số: 60 42 01 03 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Thế Trang Hà Nội, tháng 12 năm 2014 Số hoá Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn K16 Viện Sinh thái Tài nguyên sinh vật Luận văn Thạc sĩ sinh học Nguyễn Thị Hồng Hà CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ Nguyễn Thị Hồng Hà, Nguyễn Thế Trang, Nguyễn Thị Đà, Phạm Thị Thu Phương, Lê Thị Thanh Xuân, Nguyễn Thúy Nga, Lê Quang Sáng, Phạm Văn Duy (2014) Nghiên cứu đặc điểm sinh học phân loại số chủng vi khuẩn có khả sinh tổng hợp xenlulaza phân lập từ nước thải sau hầm biogas Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Công nghệ, 30,6S Nguyễn Thế Trang, Nguyễn Thị Hồng Hà, Nguyễn Thúy Nga, Phạm Văn Duy (2014) Ứng dụng số chủng vi khuẩn xử lý nước thải giàu hữu sau hầm biogas, Tuyển tập báo cáo khoa học, Hội thảo khoa học quốc tế “Năng lượng tăng trưởng xanh khu vực ASEAN”, Hà Nội 2014 Nhà xuất Khoa học tự nhiên Công nghệ K16 Luận văn Thạc sĩ sinh học Nguyễn Thị Hồng Hà MỞ ĐẦU Cùng với phát triển nhà máy chế biến nông sản (đồ hộp từ dứa, dưa chuột bao tử, cà chua, ngô ) vấn đề làm xúc nhà sản xuất là: nước thải, phế thải từ trình chế biến Chất thải nhà máy chế biến đồ hộp rau có hàm lượng chất hữu cao (các loại đường đơn, axit hữu cơ, protein, xenluloza …), nguồn dinh dưỡng thích hợp cho nhiều loại vi sinh vật sinh trưởng Sự sinh trưởng vi sinh vật môi trường nước thải giàu hữu từ nơng sản khơng có kiểm sốt người thường tạo sản phẩm có mùi hôi thối tác động xấu tới môi trường sinh thái Do vậy, chất thải cần phải xử lý trước thải mơi trường tự nhiên Có nhiều phương pháp xử lý nước thải hữu khác như: Phương pháp học, hóa học, hóa lý sinh học Đối với nước thải hữu phương pháp xử lý sinh học có hiệu hơn, thân thiện với mơi trường hơn, có nhiều ưu điểm hiệu kinh tếvà kỹ thuật Trong nghiên cứu xử lý nước thải việc dùng biện pháp sinh học ưu tiên hàng đầu Viêcc̣ phân hủy chất hữu dưạ vi sinh vâṭtư c̣ nhiên cósẵn nước thải còn găpc̣ nhiều haṇ ch ế thời gian phân hủy lâu, q trình phân hủy chưa triêṭđể Do đó, cần tuyển choṇ chủng vi sinh vật (VSV) thích hợp bở sung vào bên cạnh VSV có sẵn để giúp cho trình xử lý đạt kết tốt [1] Vì vậy, đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm sinh học số chủng vi sinh vật có khả sinh tổng hợp enzym nhằm định hướng ứng dụng xử lý nước thải hữu cơ” thực cần thiết K16 Luận văn Thạc sĩ sinh học Nguyễn Thị Hồng Hà PHẦN I TỔNG QUAN 1.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƢỚC THẢI HỮU CƠ TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 1.1.1 Tình hình nghiên cứu xử lý nƣớc thải hữu giới Sự phát triển phương pháp thứ cấp để xử lý nước thải năm đầu kỷ XX cho cải tiến đáng kể y tế công cộng môi trường suốt thời gian này, việc phát minh "bùn hoạt tính" cho quy trình xử lý nước thải Gilbert Fowler cộng Đại học Manchester tiến hành Trạm Thí nghiệm Lawrence Massachusetts liên quan đến việc sục khí vào nước thải bình phủ lớp tảo Các đồng nghiệp Fowler, Edward Ardern William Lockett, người triển khai nghiên cứu với Văn phòng công ty đường sơng Manchester cơng trình xử lý nước thải Davyhulme Thí nghiệm thực lò phản ứng cách hút thu vào, việc xử lý cho hiệu cao Họ sục khí liên tục cho nước thải khoảng tháng kết đạt nitrat hóa hồn tồn nguyên liệu mẫu Điều bùn hoạt hóa chất (một cách tương tự than hoạt tính) q trình đặt tên bùn hoạt tính Kết cơng bố cơng trình Hội thảo 1914, lần hệ thống quy mô đầy đủ với dòng chảy liên tục lắp đặt Worcester hai năm sau Do hậu chiến tranh giới thứ phương pháp xử lý truyền bá nhanh chóng, đặc biệt Hoa Kỳ, Đan Mạch, Đức Canada [26] Vào cuối năm 1930, việc xử lý nước thải bùn hoạt tính q trình chủ yếu sử dụng tồn giới Trong bùn hoạt tính có nhiều chi vi sinh vật khác : Actinomyces, Arthrobacer, Bacillus, Bacterium, Corynebacterium, Desulfotomacillium, Micrococcus, Pseudomonas, Sarcina … Chúng oxy hóa rượu , axit béo, paraffin, hydrocacbon hợp chất khác Ở Mỹ, hàm lượng nitơ nước thải thường dao động khoảng 20 ÷ 85 mg/l nitơ dạng hợp chất hữu trung bình từ ÷ 35 mg/l, hàm lượng NH3 từ 12 ÷ 50 mg/l Hàm lượng photphat nguồn nước không ô nhiễm nhỏ 0,01 mg/l Theo quy định Hà Lan, tiêu chuẩn Việt Nam, hàm lượng K16 Luận văn Thạc sĩ sinh học Nguyễn Thị Hồng Hà photphate nước uống không vượt mg/l Theo tiêu chuẩn cộng đồng chung châu Âu, nước sinh hoạt, hàm lượng photphat không vượt 2,18 mg/l [4] Xử lý nước thải trình chế biến rau nhà khoa học Thái Lan sử dụng chủng nấm men Candida utilis CBS1517 có khả đồng hóa tốt loại đường axit hữu có nhiều thành phần nước thải, kết thu cho thấy sau 96 xử lý điều kiện phòng thí nghiệm COD giảm 89,9 % pH tăng từ 3,5 lên 8,5 [36] Môṭsốkết quảnghiên cứu xử lýnước thải chăn nuôi lơṇ quátrinh̀ SBR hoăcc̣ tương tư c̣ đươcc̣ tổng hơpc̣ : Trong nghiên cứu Bortone G (1992) hiệu xử lý COD T-N trình SBR cấp nước lần đạt cao, tương ứng khoảng 93 % 88 ÷ 93 % Tải trọng COD T-N đạt cao 3 0,37 kg/(m ngày) 0,13 kg/(m ngày) [28] Nghiên cứu Chang Won Kim (2000) hiệu xử lý COD chế độ cấp nước lần đạt 57 ÷ 87 % Tải 3 trọng COD T-N 1,0 kg/(m ngày) 0,2 kg/(m ngày) [29] Quá trình sục khí ln phiên cấp nước liên tục nghiên c ứu Jiang Cheng (2011) cho hiệu xử lý cao, COD 57 %, T-N 91 % [31] Nghiên cứu Mohammad N (2011) với trình SBR cấp nước lần cho hiệu xử lý COD T-N 80,3 % 61 % [34] Trong nghiên cứu Zang đồng tác giả (2006) cho hiệu xử lý cao cả, COD T-N tương ứng 96,3 % 97,5 %; tải trọng COD T-N đạt cao 2,1 kg/(m ngày) 0,28 kg/(m ngày), nước thải nghiên cứu có COD tỉ lệ COD/T-N cao tác giả đưa thêm giai đoạn kỵ khí vào trước giai đoạn thiếu khí/hiếu khí, nâng cao tải trọng xử lý COD Mặt khác, tác giả thực nghiệm thời gian lưu tương đối lớn, tỉ lệ COD/T-N tỉ lệ lưu nước (n=9) cao, nâng cao hiệu suất xử lý T-N [38] 1.1.2 Tình hình nghiên cứu xử lý nƣớc thải hữu Việt Nam Xử lý nước thải vấn đề thời nóng bỏng nởi cộm Việt Nam nay, theo dự báo Tổ chức Kinh tế giới Việt Nam nước có tốc độ phát triển kinh tế vào loại nhanh giới với tốc độ tăng trưởng dự báo % thập kỷ tới Tuy nhiên, việc tăng trưởng kinh K16 Luận văn Thạc sĩ sinh học Nguyễn Thị Hồng Hà tế cách nhanh chóng mạnh mẽ đồng thời tạo nên thách thức áp lực tác động mặt mơi trường, đó, tác động chất thải rắn nước thải vấn đề nổi cộm Việt Nam Hiện nay, ô nhiễm môi trường vấn đề quan tâm không Việt Nam mà còn nhiều quốc gia giới Theo báo cáo môi trường Quốc gia năm 2010 Bộ Tài Nguyên Môi Trường, từ năm 2007 đến năm 2009, ô nhiễm môi trường nước mặt tất số vượt tiêu chuẩn cho phép theo QCVN 40:2011/BTNMT Các số COD, BOD vượt tiêu chuẩn từ ÷ 10 + lần Hàm lượng NH4 mơi trường nước mặt sông Nhuệ, sông Đáy sông Cầu vượt quy chuẩn cho phép QCVN 40:2011/BTNMT cho nước mặt phù hợp với việc bảo tồn động thực vật thủy sinh là 0,2 mg/l [17] Nước thải chăn nuôi nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước Hàm lượng nitơ tổng số nước thải chăn ni nằm khoảng từ 512 ÷ 594 mg/l, NH3 từ 304 ÷ 471 mg/l, hàm lượng photpho tởng số từ 13,8 ÷ 62 mg/l [6] Ngày nay, với phát triển dân số, rác thải sinh hoạt ngày gia tăng, nước rỉ rác từ hố chôn lấp khu xử lý rác thải gây ảnh hưởng lớn đến đời sống người dân xung quanh, gây ô nhiễm nguồn nước mặt nước ngầm quanh khu vực Tổng hàm lượng nitơ nước thải rỉ rác dao động khoảng từ 200 ÷ 2000 mg/l, hàm lượng amoni cao, trung bình 200 mg/l, tiêu chuẩn cho phép 0,2 mg/l [11] Với xu hướng hội nhập kinh tế quốc tế, đặc biệt từ Việt Nam gia nhập WTO, với phát triển mạnh mẽ q trình cơng nghiệp hố đất nước, chất thải cơng nghiệp ngày gia tăng khối lượng, đa dạng chủng loại vấn đề cấp bách xã hội, đòi hỏi phải có nhận thức đắn đầu tư thích đáng cho vấn đề xử lý nước thải Hiện công nghệ xử lý nước thải bị ô nhiễm hợp chất hữu giới Việt Nam chủ yếu sử dụng biện pháp sinh học, phương pháp xử lý hiếu khí xử lý kị khí phở biến nhất, với nguồn nước thải có mức độ ô nhiễm cao thông thường người ta xử lý kết hợp kị khí hiếu khí Kết nghiên cứu Vũ Thúy Nga cộng cho thấy cải thiện chất lượng nước thải chế biến tinh bột sắn chế K16 Luận văn Thạc sĩ sinh học Nguyễn Thị Hồng Hà phẩm vi sinh vật Để nhằm khắc phục tình trạng nhiễm nước thải chế biến tinh bột sắn, cơng trình nghiên cứu tập trung tuyển chọn giống vi sinh vật có hoạt tính sinh học cao, sản xuất ứng dụng chế phẩm vi sinh vật để nâng cao hiệu xử lý nước thải sau biogas nhà máy chế biến tinh bột sắn Kết nghiên cứu tuyển chọn chủng vi sinh vật gồm Bacillus velezensis, Streptomyces fradiae Nitromonas sp có khả chuyển hóa tốt hợp chất hữu nước thải chế biến tinh bột sắn [15] Nghiên cứu ứng dụng vi khuẩn tích lũy poly-photphat xử lý nước thải Lê Quang Khôi cộng cho thấy dòng vi khuẩn tích lũy poly-P tuyển chọn có hiệu suất loại bỏ photphat hòa tan cao Hai dòng vi khuẩn Acinetobacter radioresistens TGT013L Kurthia sp.TGT025L 3- có hiệu loại bỏ PO4 cao mơi trường tởng hợp sau 25 thí 3- thực hoạt động gen ppk dạng IIA nghiệm Sự loại bỏ PO4 q trình chuyển hóa photphat thành dạng poly-P tích lũy tế bào Kết nghiên cứu mang lại nhiều triển vọng ứng dụng dòng vi khuẩn tích lũy poly-P để xử lý photpho hòa tan nước thải chăn nuôi [14] Với mục đích nghiên cứu phát triển cơng nghệ xử lý hiệu đồng thời hữu chất dinh dưỡng nước thải ngành chăn nuôi lợn, nghiên cứu Phạm Thị Hải Thịnh đồng tác giả, nghiên cứu ảnh hưởng số điều kiện vận hành tỷ lệ COD/T-N (tỉ lệ nhu cầu oxy hóa học tởng nitơ) chế độ sục khí đến hiệu xử lý COD T-N q trình SBR nước thải chăn ni qua xử lý kị khí Với chế độ hai chu trình thiếu - hiếu khí thích hợp, hiệu xử lý COD T-N đạt cao, tương ứng khoảng 90 % 80 ÷ 85 % [12] Tuy nhiên nồng độ T-N nước thải chăn nuôi lợn cao thay đổi khoảng rộng, nghiên cứu nâng cao hiệu xử lý nitơ trình nhằm đáp ứng cách ổn định quy chuẩn xả thải cần thiết Theo Phan Đỗ Hùng cộng cho thấy ảnh hưởng tỉ lệ cấp nước thải đến hiệu xử lý trình SBR hai chu trình thiếu - hiếu khí cấp nước hai lần so sánh với chế độ cấp nước lần Với trình SBR hai chu trình thiếu-hiếu khí, cấp nước hai lần giải pháp để nâng cao hiệu xử lý T-N trình Thực nghiệm cho thấy, tăng tỉ lệ cấp nước (tỉ lệ lượng nước thải cấp lần thứ K16 Luận văn Thạc sĩ sinh học Nguyễn Thị Hồng Hà tổng lượng nước thải xử lý mẻ), lúc đầu hiệu suất xử lý T-N tăng, nhiên đến giới hạn định hiệu suất xử lý T-N giảm trở lại Hiệu suất xử lý T-N ba tỉ lệ cấp nước nghiên cứu cao, tỉ lệ 2/3 đạt cao nhất, khoảng 85 ÷ 90 % Hiệu suất xử lý T-N thực nghiệm tỉ lệ cấp nước thấp 1/2 2/3 phù hợp với hiệu suất lý thuyết Hiệu suất xử lý COD chế độ cấp nước hai lần cao, 85 ÷ 90 % tỉ lệ cấp nước 2/3, xấp xỉ với trường hợp cấp nước lần [5] 1.2 THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA NƢỚC THẢI HỮU CƠ 1.2.1 Xenluloza nƣớc thải Trong nước thải hữu hàm lượng chiếm xenluloza thành phần chủ yếu tổ chức thực vật Trong xác thực vật (nhất thân rễ) thành phần hữu chiếm tỷ lệ cao xenluloza Hàm lượng xenluloza thực vật thường thay đởi khoảng 30 ÷ 80 % (tính theo trọng lượng khô), sợi hàm lượng thường vượt 90 % [30] Xenluloza polysaccarit bền vững, cấu tạo nhiều gốc anhydroglucoza, liên kết với nhờ dây nối β-1,4-glucozit Mỗi phân tử xenluloza thường chứa từ 1.400 đến 10.000 gốc glucoza Khối lượng phân tử xenluloza khác phụ thuộc vào loại thực vật (ở bơng 150.000 ÷ 1.000.000, sợi gai lên tới 1.840.000) Trên chuỗi glucan đơn vị lặp lại glucoza mà xenlobioza Mỗi phân tử glucoza có dạng “ghế bành”, phân tử o quay 180 so với phân tử vị trí β nhóm hydroxyl mặt phẳng nằm ngang phân tử Xenluloza có cấu trúc lớp sợi song song, phân tử chuỗi xenluloza gắn với nhờ mạng lưới liên kết hydro, còn lớp gắn với nhờ lực Vander-Van Trong tự nhiên, chuỗi glucan xenluloza có cấu trúc dạng sợi, đơn vị sợi nhỏ có đường kính khoảng nm Các sợi sơ cấp hợp lại thành vi sợi có đường kính từ 10 ÷ 40 nm, vi sợi hợp thành bó sợi to quan sát kính hiển vi quang học Tồn lớp sợi có lớp vỏ hemixenluloza lignin rắn bao bọc bên Phân tử xenluloza có cấu trúc khơng đồng K16 Luận văn Thạc sĩ sinh học Nguyễn Thị Hồng Hà gồm hai vùng: Vùng kết tinh có trật tự cao, bền vững vùng vơ định hình kém trật tự bền vững Vùng vơ định hình hấp thụ nước trương lên, còn vùng kết tinh mạng lưới liên kết hydrogen ngăn cản trương Xenluloza có cấu trúc đặc, bền với có mặt lớp vỏ hemixenlulo-lignin khiến cho xâm nhập enzym vào cấu trúc khó khăn làm tăng tính kỵ nước chuỗi β-1-4-glucan, làm cản trở tốc độ phản ứng thủy phân Xenluloza hợp chất cacbon chiếm tỷ lệ trọng lớn (50 %) tổng số hydratcacbon tự nhiên thành phần hữu chủ yếu rác, giấy, gỗ, thân cây, cành cây, cây, rơm rạ, sợi đay, vải bơng, vv… Hình 1.1 Hình ảnh hợp chất cao phân tử xenluloza [30] Mầu nâu - cacbon, màu đỏ - oxy, màu trắng - hydro Xenluloza có cấu trúc bền vững Khơng tan nước, khơng bị tiêu hóa đường tiêu hóa người động vật Trong dày động vật nhai lại đất có nhiều vi sinh vật có khả phân giải xenluloza 1.2.2 Hemixenluloza nƣớc thải Trong tế bào thực vật hemixenluloza đứng thứ hai khối lượng Trong thành phần hemixenluloza có nhiều loại đường khác nhau, tên chúng thường gọi theo tên loại đường chủ yếu có thành phần chúng Khối lượng phân tử hemixenluloza nhỏ nhiều so với xenluloza, thường chúng có khoảng 150 gốc đường Các gốc đường đơn nối với liên kết β-1-4, β-1-3, β-1-6 glucozit Các hemixenluloza thường tạo mạch ngắn phân nhánh, so với xenlulo hemixenluloza có cấu trúc không chặt chẽ dễ bị phân giải axit yếu kiềm yếu, còn bị phân giải nước nóng [30] K16 Luận văn Thạc sĩ sinh học Nguyễn Thị Hồng Hà trib̀ ùn hoaṭtinh́ bểsucc̣ khiở ́ nồng đô ổc̣ n đinḥ làtuyêṭđối cần thiết Do khả lắng bùn thong số có ý nghĩa quan trọng , đinḥ đến hiêụ quảxử lý tính ởn định q trình Khả lắ ng bùn hoaṭtinh́ phu tc̣ huôcc̣ vào c̣vi sinh vâṭcótrong Nếu c̣cónhiều thành phần vi sinh vâṭdangc̣ sơị bùn se ̃ khó lắng, đóse x̃ ảy hiêṇ tươngc̣ phồng bùn Các nguyên nhân chủ yếu gây hiêṇ tươngc̣ phồn g bùn là: pH không thich́ hơpc̣ , DO quáthấp , thiếu thành phần dinh dưỡng N, P hay tải lươngc̣ hữu quácao Xác định khả tạo bùn lắng dịch xử lý Dịch nước thải xử lý lắc rót vào ống đong 500 ml Đểlắng tư c̣nhiên, sau 30 phút ghi lại thểtich́ bùn lắng hinh̀ 3.20 bảng 3.11 a/ b/ Hình 3.20 Hình ảnh nước thải trước sau xử lý a/ Nước thải trước xử lý; b/ Nước thải sau xử lý Chỉ số Coliforms nước thải xác định: Mỗi độ pha lỗng ni cấy lặp lại nhiều lần (3 ÷ 10 lần) Các độ pha loãng lựa chọn cho lần lặp lại có số lần dương tính có số lần âm tính Số lần dương tính ghi nhận so với bảng thống kê Mac Crady Kết xác định số Coliforms nước thải sau xử lý trình bày hình 3.21 K16 Luận văn Thạc sĩ sinh học Nguyễn Thị Hồng Hà Hình 3.21 Xác định10s2ố lượng Coliforms103 theo phương104 pháp MPN Kết hình 3.21 cho thấy nước thải sau xử lý ống : : tương ứng với số Coliorms 43 x 10 = 4.300 Bảng 3.11 Kết phân tích chất lượng nước thải trước sau xử lý Thông số pH COD, mg/l BOB5, mg/l TSS, mg/l N tổng số, mg/l P tổng số, mg/l Tổng MPN/100 ml Coliforms, Màu, (Co-Pt pH 7) SV30, % Mùi Ghi chú: -: Khơng có QCVN 40:2011/TNMT Chỉ số bùn lắng dịch xử lý SV30: Dịch nước thải xử lý lắc rót vào ống đong 500 ml Đểlắng tư c̣nhiên , sau 30 phút ghi lại thể tích bùn lắng Với đầu vào khơng có bùn lắng K16 Luận văn Thạc sĩ sinh học Nguyễn Thị Hồng Hà Từ kết bảng cho thấy nước thải x lý phương pháp hiếu ́ quy mơ phòng thí nghiệm sử dụng chủng vi khuẩn Bacillus licheniformis NT01; Bacillus subtilis NT03 Bacillus megaterium NT05 sau 48 xử lý số SV03 đaṭ9 %; BOD đạt 47 mg/l; COD đạt 96 mg/l giảm nhiều so với ban đầu , số Coliforms đạt 4.300 MPN/100 ml Nước thải sau x lý đ ạt tiêu chuẩn loại B theo QCVN 40:2011/BTNMT đủ điều kiện thải hệ thống nước thải cơng cộng 3.3.3 Xây dựng quy trình cơng nghệ xử lý nƣớc thải sau hầm biogas Từ kết trên, xây dựng quy trình cơng nghệ xử lý nước thải sau hầm biogas biện pháp sinh học sau: Nước thải sau hầm khí Bể điều hòa tỷ lệ nước thải : nước máy Sục khí Xử lý hiếu khí (10 lít/ phút / 100 lít) Chế phẩm vi sinh vật, % giống Bể lắng Bể chứa bùn Thải mơi trường Hình 3.22 Quy trình cơng nghệ xử lý nước thải sau hầm biogas quy mô 2,5 m /mẻ K16 Luận văn Thạc sĩ sinh học Nguyễn Thị Hồng Hà KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Đã nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hoá chủng vi khuẩn NT01, chủng NT03 chủng NT05 chủng Gram (+), ưa nhiệt, chịu NaCl từ ÷ %, pH thích hợp ÷ 8, có khả phân giải CMC, tinh bột làm loãng gelatin ’ Đã sử dụng khóa phân loại Bergey s kết hợp với Kit chuẩn hóa sinh API CHB, với kỹ thuật sinh học phân tử 16S xếp chủng vi khuẩn NT01 B licheniformis NT01, chủng vi khuẩn NT03 B subtilis NT03 chủng vi khuẩn NT05 B megaterium NT05 Đã xử lý nước thải sau hầm biogas quy mô 2,5 m /mẻ phương pháp xử lý hiếu khí sử dụng chủng vi khuẩn B licheniformis NT01 ; B subtilis NT03 B megaterium NT05 sau 48 xử lý số pH 7,8; BOD đạt 47 mg/l; COD đạt 96 mg/l, đặc biệt số Coliforms đạt 4.300 MPN/100 ml đạt tiêu chuẩn loại B theo QCVN 40:2011/BTNMT Đã xây trình quy trình cơng nghệ xử lý hiếu khí nước thải sau hầm khí quy mơ 2,5 m /mẻ KIẾN NGHỊ Tiếp tục nghiên cứu bổ sung thêm số chủng vi sinh vật khác xạ khuẩn, vi nấm để tăng hiệu xử lý nước thải Hoàn thiện chế phẩm vi sinh vật xử lý nước thải giàu hữu lặp lại thí nghiệm xử lý nước thải giàu hữu quy mô pilot K16 Luận văn Thạc sĩ sinh học Nguyễn Thị Hồng Hà DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ LIÊN QUAN Nguyễn Thị Hờng Hà, Nguyễn Thế Trang, Nguyễn Thị Đà, Phạm Thị Thu Phương, Lê Thị Thanh Xuân, Nguyễn Thúy Nga, Lê Quang Sáng, Phạm Văn Duy (2014) Nghiên cứu đặc điểm sinh học phân loại số chủng vi khuẩn có khả sinh tổng hợp xenlulaza phân lập từ nước thải sau hầm biogas Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Công nghệ, 30,6S Nguyễn Thế Trang, Nguyễn Thị Hồng Hà, Nguyễn Thúy Nga, Phạm Văn Duy (2014) Ứng dụng số chủng vi khuẩn xử lý nước thải giàu hữu sau hầm biogas, Tuyển tập báo cáo khoa học, Hội thảo khoa học quốc tế “Năng lượng tăng trưởng xanh khu vực ASEAN”, Hà Nội 2014 Nhà xuất Khoa hocc̣ tư c̣nhiên vàCông nghê.c̣ K16 Luận văn Thạc sĩ sinh học Nguyễn Thị Hồng Hà TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Đặng Thị Mai Anh, Tăng Thị Chính, Nguyên Thị Hòa, Nguyên Hồng Khánh (2013) Ảnh hưởng điều kiện cấp khí lên sinh trưởng vi khuẩn Bacillus thuringiensis var Kurstaki nuôi cấy môi trường bùn hoạt tính, Báo cáo khoa hoc ̣, Hơị nghi C ̣ ông nghê s ̣ inh hoc ̣ toàn quốc 2013, Quyển NXB Khoa học tự nhiên Công nghệ, 25-29 Lê Trần Bình, Phan Văn Chi, Nơng Văn Hải, Trương Nam Hải, Lê Quang Huấn (2003) Áp dụng kỹ thuật phân tử nghiên cứu sinh vật Việt Nam NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Tăng Thị Chính (2001) Nghiên cứu vi sinh vật phân giải xenlluloza phân hủy rác thải hiếu khí ứng dụng Luận án tiến sĩ sinh học, Viện Công nghệ sinh học, Trung tâm Khoa học tự nhiên Cơng nghệ Quốc gia Tăng Thị Chính, Đặng Mai Anh, Nguyễn Thị Hòa, Trần Văn Tựa (2013) Ứng dụng chế phẩm vi sinh (SAGI - BIO) để xử lý chất thải rắn chăn nuôi lợn, Báo cáo khoa học, Hội nghị Khoa học Công nghệ Sinh học tồn quốc 2013, NXB Khoa học tự nhiên Cơng nghệ, Hà Nội, 80-84 Hoàng Kim Cơ (chủ biên), Trần Hữu Uyển, Lương Đức Phẩm, Lý Kim Bảng, Dương Đức Hồng (2000) Kỹ thuật môi trường, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đăng Đức, Đặng Hồng Miên, Nguyễn Vĩnh Phước, Nguyễn Đình Quyến, Nguyễn Phùng Tiến, Phạm Văn Ty (1972) Một số phương pháp nghiên cứu vi sinh vật, tập NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Lân Dũng, Đoàn Xuân Mượu, Nguyễn Phùng Tiến, Đặng Đức Trạch, Phạm Văn Ty (1976) Một số phương pháp nghiên cứu vi sinh vật, tập 2, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Lân Dũng, Đoàn Xuân Mượu, Nguyễn Phùng Tiến, Đặng Đức Trạch Phạm Văn Ty (1977) Một số phương pháp nghiên cứu vi sinh vật học, tập 3, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội K16 Luận văn Thạc sĩ sinh học Nguyễn Thị Hồng Hà Egorov N X (1983) Người dịch: PGS Nguyễn Lân Dũng, Thực tập vi sinh vật học, NXB “MIR” Maxcơva NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội 10 Nguyễn Quang Huy, Ngơ Thị Kim Tốn (2014) Khả tích lũy photpho tạo biofilm chủng Bacillus lichenifomis A4.2 phân lập Việt Nam Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên Cơng nghệ, 30(1): 43-50 11 Phan Đỗ Hùng, Phạm Thị Hải Thịnh, Trần Thị Thu Lan (2013) Xử lý đồng thời hữu nitơ nước thải chăn nuôi lợn phương pháp SBR: Ảnh hưởng chế độ cấp nước thải Báo cáo khoa học , Hôị nghi ̣Công nghê s ̣ inh học toàn quốc 2013, Quyển NXB Khoa hocc̣ tư nc̣ hiên vàCông nghê,c̣261-265 12 Lê Gia Hy, Đặng Tuyết Phương (2010) Enzym vi sinh vật chuyển hóa sinh học Nxb Khoa học tự nhiên Công nghệ Hà Nội 13 Lê Gia Hy, Khuất Hữu Thanh (2010) Cơ sở công nghệ vi sinh vật ứng dụng, NXB Giáo dục Việt Nam 14 Lê Quang Khôi, Trương Trọng Ngôn, Cao Ngọc Diệp (2013) Ứng dụng vi khuẩn tích lũy poly-phosphat để loại bỏ phosphor hòa tan nước thải Báo cáo khoa học công nghệ sinh học toàn quốc 2013, Quyển NXB Khoa hocc̣ tư c̣ nhiên vàCông nghê,c̣284-288 15 Vũ Thúy Nga, Lương Hữu Thành, Phạm Văn Toản (2013) Nghiên cứu cải thiện chất lượng nước thải chế biến tinh bột sắn chế phẩm vi sinh vật Báo cáo khoa học, Hôị nghi C ̣ ông nghê s ̣ inh hoc ̣ toàn quốc 2013, Quyển NXB Khoa hocc̣ tư c̣ nhiên vàCông nghê, 3c̣ 89-392 16 Nguyễn Xuân Nguyên, Trần Quang Huy (2004) Công nghệ xử lý nước thải chất thải rắn NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 17 QCVN 40:2011/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp 18 TCVN 5988 - 1995 (ISO 5664-1984) Chất lượng nước - Xác định amoni - Phương pháp chưng cất chuẩn độ 19 TCVN 6001 - 1995 (ISO 5815 - 1989) Chất lượng nước - Xác định nhu cầu oxi sinh hoá sau ngày (BOD5) - phương pháp cấy pha loãng 20 TCVN 6187 - : 1996 (ISO 9308 - : 1990) Chất lượng nước - Phát K16 Luận văn Thạc sĩ sinh học Nguyễn Thị Hồng Hà đếm vi khuẩn Coliform, vi khuẩn Coliform chịu nhiệt Escherichia coli giả định - Phần 2: Phương pháp nhiều ống 21 TCVN 6492 - 1999 (ISO 10523 - 1994) Chất lượng nước - Xác định pH 22 TCVN 6625 - 2000 (ISO 11923-1997) Chất lượng nước - Xác định chất rắn lơ lửng cách lọc qua lọc sợi thuỷ tinh 23 TCVN 6185:2008 Chất lượng nước - Kiểm tra xác định độ màu 24 Quyền Đình Thi, Nơng Văn Hải (2008) Những kỹ thật PCR ứng dụng phân tích DNA, tập 2, NXB Khoa học tự nhiên Công nghệ, Hà Nội 25 Phạm Thị Hải Thịnh, Phan ĐỗHùng, Trần Thi Thụ Lan (2012) Xử lýđồng thời hưu va nitơ nươc thai chăn nuôi lơṇ phương phap SBR ̃ ̀ hương cua chếđô c̣vâṇ hanh va tỉ lệ cacbon hữu nitơ Báo cáo khoa ̉ ̉ học, Hội nghị công nghê s ̣ inh hoc ̣ tồn quốc 2012 NXB Khoa học tự nhiên Cơng nghệ, 153-161 Tài liệu tiếng nƣớc 26 Bernfeld, A P (1995) Methods in Enzymology, 1: pp 149-158 27 Bhat, M.K (2000) Cellulases and related enzyms in biotechnology Blotech, Adv, 18, 355 - 383 28 Bortone G., Gemelli S., Rambaldi A And Tilche A (1992) Nitrification, Denitrification and Biological Phosphate Removal in Sequencing Batch Reactors Treating Piggery Wastewater Wat Sci Tech 26(5-6): pp 977- 985 29 Chang Won Kim, Myung – Won Choi, Ji-Yeon Ha (2000) Optimazation of operating mode for sequecing batch reactor (SBR) treating piggery wastewater with high nitrogen, nd Int Sym On SBR Technology IWA, 10-12, July, France 30 Dong-Shan An, Wan-Taek Im, Hee-Chan Yang, Myung Suk Kang, Kwang Kyu Kim, Long Jin, Myung Kyum Kim and Sung-Taik Lee (2005) Cellulomonas terrae sp Nov., a cellulolytic and xylanolytic bacterium isolated from soil International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 55: pp 1705-1709 K16 Luận văn Thạc sĩ sinh học Nguyễn Thị Hồng Hà 31 Jiayang Cheng, Bin Liu (2011) Nitrification/Denitrification in Intermittent Aeration Process for Swine Wastewater Treatment Journal of Environment Engineering 127(8): pp 705-711 32 John G Holt, Noel R Krieg, Peter H A Sneath, James T Staley and Stanley T Wiliams (1986) Bergey’s manual of Systematic Bacteriology, 9th Edition, 33 N Annamalai, R Thavasi, S Vijayalakshmi, T Balasubramanian (2011) A novel thermostable and halostable carboxymethylcellulase from marine bacteria Bacillus licheniformis AU01 World J Microbiol Biotechnol 27: pp 2111-2115 34 N Mohammad, J Keum, Md J Alam (2011) Treatment of Swine Wastewater Using Sequecing Batch reactor Engineering in Agriculture Environment and Food 4(2): pp 47-53 35 LL Bao, L Dong, H Xiang-kun, Z Rong-xin, L Jie, X Yang, Guang-qing (2007) Photphorus accumulation by bacteria isolated from a continuous-flow two-sludge system, J Environ Sci 19(4): pp 391 36 Tarnitip Rattana, et.al (2008) Reducing of COD from fruit cannery waste effluent using Candida utilis CBS 1517 in batch culture 37 Williams, A.G (1983) Staining reactions for the detection of hemicelluloses – degrading bacteria FEMS Microbiol Lett 20: 253 - 258 28 Bernfeld, A P (1995), Methods in Enzymology,1: pp.149-158 38 ZhiJian Zhang, Jun Zhu, Jennifer King, WenHong Li (2006) A Two-step Fed SBR for Treating Swine manure Process Biochemistry, 41: pp 892-900 K16 Luận văn Thạc sĩ sinh học Nguyễn Thị Hồng Hà PHỤ LỤC Một số hình ảnh giấy xác nhận trình thực luận văn a/ Hình phụ lục Ảnh sử dụng Kit chuẩn CHB chủng vi khuẩn NT01 a/ 24 nuôi; b/ 48 nuôi K16 Luận văn Thạc sĩ sinh học Nguyễn Thị Hồng Hà Hình phụ lục Ảnh sử dụng Kit chuẩn CHB chủng vi khuẩn NT03 a/ 24 nuôi; b/ 48 ni a/ Hình phụ lục Hình phụ lục Cùng nhóm đề tài thu mẫu K16 Viện Sinh thái Tài nguyên sinh vật Luận văn Thạc sĩ sinh học Nguyễn Thị Hồng Hà (tại thôn Đại Phùng, xã Đan Phượng, huyện Đan Phượng, Tp Hà Nội) K16 Viện Sinh thái Tài nguyên sinh vật Luận văn Thạc sĩ sinh học K16 Nguyễn Thị Hồng Hà Viện Sinh thái Tài nguyên sinh vật ... VSV có sẵn để giúp cho trình xử lý đạt kết tốt [1] Vì vậy, đề tài: ? ?Nghiên cứu đặc điểm sinh học số chủng vi sinh vật có khả sinh tổng hợp enzym nhằm định hướng ứng dụng xử lý nước thải hữu. .. hemixenluloza Có nhiều loại vi sinh vật có khả phân giải hemixenluloza Các vi sinh vật có khả phân giải xenluloza sản sinh xenlulaza thường sinh hemixenlulaza Một số loại vi sinh vật có khả phân giải... tan vào nước thải gây ức ch ế vi sinh vâṭyếm khi[́ 23] 1.6 CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI GIÀU HỮU CƠ Có nhiều biện pháp xử lý nước thải: Xử lý học, xử lý hóa học, xử lý sinh học, xử lý cơ-lý-hóa,