Nghiên cứu xây dựng hệ thống xử lý nước nuôi trồng thủy sản tuần hoàn bằng màng lọc sinh học để ứng dụng nuôi con giống thủy sản

Nghiên cứu xây dựng hệ thống xử lý nước nuôi trồng thủy sản tuần hoàn bằng màng lọc sinh học để ứng dụng nuôi con giống thủy sản Nghiên cứu xây dựng hệ thống xử lý nước nuôi trồng thủy sản tuần hoàn bằng màng lọc sinh học để ứng dụng nuôi con giống thủy sản luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI =======* & *====== PHẠM VĂN VŨ NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC NUÔI TRỒNG THỦY SẢN TUẦN HOÀN BẰNG MÀNG LỌC SINH HỌC, ĐỂ ỨNG DỤNG NUÔI CON GIỐNG THỦY SẢN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ SINH HỌC Hà Nội - 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI =======* & *====== NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC NUÔI TRỒNG THỦY SẢN TUẦN HOÀN BẰNG MÀNG LỌC SINH HỌC, ĐỂ ỨNG DỤNG NUÔI CON GIỐNG THỦY SẢN CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ SINH HỌC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS KHUẤT HỮU THANH HỌC VIÊN: PHẠM VĂN VŨ Hà Nội – 2013 LỜI CAM ĐOAN Tôi Phạm Văn Vũ xin cam đoan nội dung luận văn “Nghiên cứu xây dựng hệ thống xử lý nƣớc nuôi trồng thủy sản tuần hoàn màng lọc sinh học, để ứng dụng nuôi giống thủy sản” công trình nghiên cứu sáng tạo tơi thực hướng dẫn PGS.TS Khuất Hữu Thanh Các số liệu, kết trình bày luận văn hồn tồn trung thực chưa cơng bố cơng trình khoa học khác LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, cố gắng nỗ lực thân, nhận ủng hộ, giúp đỡ tận tình thầy giáo, gia đình, quan, đồng nghiệp bạn bè Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Khuất Hữu Thanh - Viện Công nghệ sinh học & Công nghệ thực phẩm, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội tận tình bảo tơi suốt q trình thực luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn tới thầy cô giáo thuộc Viện Công nghệ sinh học & Công nghệ thực phẩm – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội giảng dạy giúp đỡ tơi suốt q trình học tập thực luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn tới ban lãnh đạo Viện Kinh tế Quy hoạch thủy sản – Tổng cục Thủy sản, tạo điều kiện thuận lợi để tham gia khóa học tập trung hồn thiện luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đồng nghiệp tạo điều kiện, quan tâm, động viên góp ý cho tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC MỞ ĐẦU Phần TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan phát triển nuôi trồng thủy sản giới Việt Nam 1.1.1 Nuôi trồng thủy sản giới 1.1.2 Nuôi trồng thủy sản Việt Nam 1.2 Tình hình nhiễm mơi trƣờng nuôi trồng thủy sản 1.3 Các nhân tố gây ô nhiễm 1.4 Thành phần nƣớc thải nuôi trồng thủy sản 1.4.1 Các chất hữu nước thải nuôi trồng thủy sản 1.4.2 Các hợp chất vô nước thải nuôi trồng thủy sản 11 1.4.3 Vi sinh vật nước thải nuôi trồng thủy sản 12 1.5 Các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải 15 1.5.1 Cơ sở kỹ thuật xử lý nước thải đường sinh học nhờ vi sinh vật 15 1.5.2 Phương pháp vật lý hóa học xử lý nước nuôi trồng thủy sản 17 1.5.3 Phương pháp sinh học xử lý nước nuôi trồng thủy sản .19 1.5.3.1 Xử lý bể hiếu khí (q trình bùn hoạt tính) 19 1.5.3.2 Phương pháp sử dụng công nghệ lọc sinh học xử lý nước nuôi trồng thủy sản .21 1.5.3.3 Xử lý thiếu khí 24 1.5.3.4 Xử lý kỵ khí 25 1.5.4 Phương pháp tổng hợp xử lý nước nuôi trồng thủy sản 26 1.5.5 Một số công nghệ xử lý nước thải nuôi trồng thủy sản phương pháp sinh học 27 1.5.6 Vi sinh vật xử lý nước thải 29 1.5.6.1 Vi sinh vật phân giải hợp chất hữu 29 1.5.6.2 Vi sinh vật chuyển hóa nito 31 1.6 Những số đánh giá nƣớc nuôi tôm, cá 34 1.7 Chế phẩm vi sinh vật xử lý nƣớc nuôi trồng thủy sản 35 1.7.1 Sử dụng vi sinh vật sản xuất chế phẩm vi sinh 35 1.7.2 Một số vi sinh vật thường sử dụng chế phẩm vi sinh xử lý nước nuôi trồng thủy sản 36 1.7.2.1 Vi khuẩn Bacillus 36 1.7.2.2 Hệ vi khuẩn nitrat hóa 37 1.7.3 Công nghệ sản xuất chế phẩm .39 1.7.4 Chất mang chế phẩm sinh học 40 Phần 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 42 2.1 Vật liệu đối tƣợng 42 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 42 2.1.2 Hóa chất thí nghiệm 42 2.1.3 Thiết bị 42 2.1.4 Môi trường 43 2.1.4.1 Môi trường nuôi cấy chủng Bacillus sp 43 2.1.4.2 Môi trường nhân giống lên men Nitrosomonas sp Nitrobacter sp 44 2.1.4.3 Mơi trường thử hoạt tính enzym chủng Bacillus sp 44 2.1.4.4 Thành phần môi trường lên men chủng Bacillus sp 45 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 45 2.2.1 Phương pháp vi sinh vật 45 2.2.1.1 Phương pháp phân lập 45 2.2.1.2 Xác định hoạt tính enzym vi sinh vật phương pháp khuếch tán đĩa thạch 45 2.2.1.3 Nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hóa chủng vi khuẩn 46 2.2.2 Thiết kế hệ thống bể lọc sinh học .47 2.2.3 Vật liệu lọc 50 2.2.4 Phương pháp xác định số tiêu nước thải 50 Phần KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 52 3.1 Phân lập tuyển chọn chủng giống vi sinh vật 52 3.1.1 Kết phân lập 52 3.1.2 Khảo sát hoạt tính protease, amylase, cellulase chủng từ tự nhiên 53 3.1.3 Kết phân lập từ mẫu chế phẩm 55 3.2 Nghiên cứu điều kiện lên men chủng vi khuẩn Bacillus sp 57 3.2.1 Nghiên cứu thành phần mơi trường dinh dưỡng thích hợp với chủng Bacillus sp 57 3.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng tốc độ lắc đến khả sinh trưởng vi khuẩn hiếu khí 59 3.2.3 Xác định điều kiện pH thích hợp 60 3.2.4 Xác định điều kiện nhiệt độ thích hợp cho lên men thu sinh khối vi khuẩn Bacillus sp 60 3.2.5 Xác định thời gian lên men thích hợp 61 3.2.6 Tạo chế phẩm sinh học chủng Bacillus sp .63 3.3 Lên men Nitrosomonas sp Nitrobacter sp tạo chế phẩm vi khuẩn nitrat hóa 65 3.3.1 Lên men thu sinh khối 65 3.3.2.Hoàn thiện chế phẩm 66 3.4 Nghiên cứu mơ hình hệ thống màng lọc sinh học 68 3.4.1 Thời gian lưu nước xử lý hệ thống 68 3.4.2 Sự biến động tiêu COD 69 3.4.3 Sự biến động BOD qua thời gian xử lý 71 3.4.4 Biến động hàm lượng chất rắn không tan TSS 72 Phần 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 73 4.1 Kết luận 73 4.2 Kiến nghị 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 PHỤ LỤC 78 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC VIẾT TẮT BOD (Biochemical oxygen demand) Nhu cầu oxy sinh học COD (Chemical Oxygen Demand) Nhu cầu oxy hóa học CMC Cacboxyl methyl cellulose CFU (Colony forming unit) Đơn vị khuẩn lạc DO (Demand oxygen) Nồng độ oxy hịa tan MRS (de Man, Rogosa and Sharpe) Mơi trƣờng dinh dƣỡng MRS NB (Nutrien Broth) Môi trƣờng dinh dƣỡng lỏng NTTS Nuôi trồng thủy sản TSS Total Suspended Solid USD Đô la Mỹ DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Diện tích NTTS tồn quốc giai đoạn 2006-2010 Bảng 1.2: Yêu cầu chất lượng nước nuôi trồng thủy sản 12 Bảng 1.3: QCVN 08:2008/BTNMT (trích dẫn) 29 Bảng 1.4: Ảnh hưởng pH đến sinh trưởng phát triển tôm cá 34 Bảng 3.1: Kết phân lập chủng vi sinh vật 53 Bảng 3.2: Hoạt tính enzym chủng vi sinh vật phân lập từ tự nhiên 54 Bảng 3.3: Hoạt tính enzym chủng vi sinh vật phân lập chế phẩm 55 Bảng 3.4 c điểm h nh thái huẩn lạc chủng vi sinh vật tuyển ch n56 Bảng 3.5 Ảnh hưởng môi trường dinh dưỡng đến mật độ chủng vi huẩn tuyển ch n 58 Bảng 3.6: Ảnh hường nhiệt độ sấy đến mật độ vi huẩn bacillus sp sau sấy63 Bảng 3.7 : Mật độ vi huẩn Nitrosomonas sp Nitrobacter sp sau 72 lên men66 Bảng 3.8: Mật độ vi huẩn nitrat hóa sau hi sấy 66 Bảng 3.9: Sự biến động COD hệ thống ( hông bổ sung vi sinh vật) 70 Bảng 3.10: Sự biến động COD qua thời gian xử lý 70 Bảng 3.11: Biến động BOD qua thời gian xử lý 71 Bảng 3.12: Sự biến động hàm lượng TSS qua thời gian xử lý 72 3.3 Lên men Nitrosomonas sp Nitrobacter sp tạo chế phẩm vi khuẩn nitrat hóa 3.3.1 Lên men thu sinh khối Do khơng đủ điều kiện thực bước phân lập loài vi khuẩn nitrat hóa nên chúng tơi sử dụng chủng có sẵn sưu tập chủng giống Viện Công nghệ sinh học & Công nghệ thực phẩm- Đại học Bách khoa Hà Nội để tiến hành lên men thu sinh khối, với chủng Nitrosomonas sp.và Nitrobacter sp Lên men thu sinh khối chủng Nitrosomonas sp Sau hoạt hóa, dịch nhân giống cấy chuyển 10% sang môi trường lên men W1 nuôi lắc 150 vòng/phút 300C với pH ban đầu 72 Do trình lên men vi khuẩn nitrit hóa sử dụng NH3 giải phóng H+ mơi trường qua phản ứng phân ly nước, điều làm giảm pH môi trường Việc bổ sung phenol đỏ chất thị giúp nhận biết thời điểm cần bổ sung KOH để đưa pH giá trị tối ưu cho vi khuẩn phát triển Với pH ban đầu màu dịch nuôi cấy ánh hồng, sau thời gian màu hồng nhạt dần Do Nitrosomonas sp nhạy cảm với ánh sáng nên suốt trình lên men, thiết bị lên men bọc kín để vi khuẩn tăng sinh tốt Lên men thu sinh khối chủng Nitrobacter sp Để tăng mật độ sinh khối tiến hành lên men chủng Nitrobacter sp mơi trường vơ có bổ sung pepton Nitrobacter sp có khả sinh trưởng mơi trường có chất hữu Q trình lên men tiến hành điều kiện pH 8; 370C; lắc 150 vòng/phút Sau 72 lên men, sinh khối kiểm tra mật độ, kết thể qua bảng sau: 65 Bảng 3.7 : Mật độ vi khuẩn Nitrosomonas sp Nitrobacter sp sau 72 lên men Chủng lên men Mật độ vi khuẩn (cfu/ml) Nitrosomonas sp 4,5.108 ±1,5 Nitrobacter sp 5,3.108 ±2,1 Như vậy, với chủng Nitrosomonas sp nên men 1000ml sau ly tâm ta thu 10g sinh khối tươi với mật độ tương ứng 4,5.1011 cfu Q trình ly tâm khơng tận thu hồn toàn vi khuẩn, lượng vào dịch khoảng 103 cfu/ml, lượng tính 1000ml 106 cfu 3.3.2.Hoàn thiện chế phẩm Giống trình tạo chế phẩm cho chủng Bacillus sp., sinh khối vi khuẩn nitrat hóa sau lên men tiến hành ly tâm với tốc độ 10000 vòng/phút 10 phút Sinh khối thu từ chủng Nitrosomonas sp Nitrobacter sp phối trộn với theo tỷ lệ 1:1 sau phối trộn chất mang cao lanh với tỷ lệ 1: 20 sấy 400C đến đạt hàm ẩm 15% ta thu chế phẩm hồn thiện Bảng 3.8: Mật độ vi khuẩn nitrat hóa sau sấy Mật độ vi khuẩn (CFU/g) Sau sấy Nitrosomonas sp 1,3 109 Nitrobacter sp 1,5 109 Tương tự chủng Bacillus sp., mật độ vi khuẩn sau sấy dòng Nitrosomonas sp.và Nitrobacter sp phù hợp việc tạo chế phẩm, tỷ lệ sống sót chủng khuẩn khoảng 60% 66 Vi khuẩn Nitrosomonas sp Vi khuẩn Nitrobacter sp LÊN MEN (môi trường W1, pH 8, 300C, 72 giờ, lắc 150v/p) LÊN MEN (môi trường W2, pH 8, 370C, 72 giờ, lắc 150v/p) LY TÂM (10000 v/ph, 10 phút) LY TÂM (10000 v/ph, 10 phút) Bỏ dịch Bỏ dịch Phối trộn sinh khối : cao lanh (1:20) Phối trộn sinh khối : cao lanh (1:20) SẤY (400C) đạt độ ẩm 15% SẤY (400C) đạt độ ẩm 15% Chế phẩm vi khuẩn nitrit hóa Chế phẩm vi khuẩn nitrat hóa Hình 3.8: Sơ đồ quy trình tạo chế phẩm nitrit hóa nitrat hóa Trong quy trình hồn thiện sản phẩm, sau tạo dòng chế phẩm Bacillus sp., dòng chế phẩm từ chủng Nitrosomonas sp Nitrobacter sp tiến hành trộn dòng chế phẩm lại với theo tỷ lệ 1:1:1 để chế phẩm hoàn thiện Đây chế phẩm dùng để sử dụng cho nghiên cứu xử lý nước thải hệ thống lọc sinh học nghiên cứu 67 3.4 Nghiên cứu mơ hình hệ thống màng lọc sinh học Dòng nước thải tuần hoàn qua hệ thống lọc sinh học với tốc độ dòng chảy nghiên cứu hệ thống là: lít/giờ; lít/giờ; 1,5 lít/giờ Lượng vi sinh vật bổ sung vào hệ thống 10g chế phẩm Để thực q trình oxy hóa sinh hóa chất hữu hịa tan, chất keo phân tán nhỏ nước thải cần di chuyển vào bên tế bào vi sinh vật Các giai đoạn q trình bao gồm: - Di chuyển chất gây ô nhiễm từ pha lỏng tới bề mặt tế bào vi sinh vật khuếch tán đối lưu phân tử - Nhờ tác dụng enzym ngoại bào vi sinh vật, chất gây ô nhiễm phân cắt khuếch tán vào bên tế bào chênh lệch nồng độ chất tế bào - Q trình chuyển hóa chất tế bào vi sinh vật sinh sản lượng tổng hợp nên chất tế bào, giúp cho tế bào sinh trưởng sinh sản Quá trình chuyển hóa có quan hệ chặt chẽ với tế bào q trình xử lý nước thải 3.4.1 Thời gian lƣu nƣớc xử lý hệ thống Để khảo sát biến động tiêu nước thải trình xử lý hệ thống, dịng nước thải tuần hồn chúng tơi chọn với tốc độ thí nghiệm là: lít/giờ; lít/giờ 1,5 lít/giờ Cơng thức tính thời gian lưu nước (τ): ể í ệ ố ố độ ị Với thể tích xử lý thực hệ thống 50 lít Như vậy, tốc độ dịng chảy tuần hoàn ứng với thời gian để tuần hoàn hay thời gian lưu vịng khép kín nước thải từ đầu vào đến đầu tương ứng là: 16,67 giờ; 25 33,33 Thời 68 gian lưu nước thải hệ thống quan trọng tác động đến hiệu xử lý, thời gian phải đủ vi sinh vật oxy hóa hồn tồn hợp chất hữu Trong hệ thống có bổ sung chủng Nitrosomonas sp Nitrobacter sp hai chủng có thời gian hệ dài từ - vài ngày, chủng thực trình nitrat hóa hệ thống Do vậy, chúng tơi chọn tốc độ dòng chảy tương ứng với thời gian lưu nước để nghiên cứu 3.4.2 Sự biến động tiêu COD Các mẫu nước thải tiến hành đo COD đầu vào lần lấy trung bình chạy tuần hồn hệ thống với tốc độ dòng chảy khác Kết thể bảng sau: 69 Bảng 3.9: Sự biến động COD hệ thống (không bổ sung vi sinh vật) Tốc độ chảy Thời gian xử lý (ngày) tuần hoàn (lít/giờ) Hiệu 10 (%) 585,3 ± 3,3 506,8± 4, 486,6± 3, 389,4± 5,2 33,47 585,7± 5,6 502,4± 5,6 482,6± 6,5 385,6± 4,2 34,16 1,5 582,6± 4,5 498,5± 5,5 456,2± 6, 364,5± 3,3 37,43 Bảng 3.10: Sự biến động COD qua thời gian xử lý Tốc độ chảy tuần hồn (lít/giờ) Thời gian xử lý (ngày) Hiệu 10 (%) 576,3± 2,3 555,2± 5, 476,5± 5,1 443,2± 3, 265,8± 9, 138,9± 4, 46,2± 5, 91,98 575,5± 4, 518,6± 6,3 468,3± 8,2 452,1± 4, 233,1± 2,8 107,6± 4,5 32,5± 2, 94,35 1,5 582,2± 3, 521,3± 7, 464,7± 6,2 456,8± 5, 228,9± 8,6 116,2± 8, 26,4± 4, 95,46 70 Qua bảng số liệu thời gian xử lý hệ thống, chúng tơi nhận thấy tăng thời gian chảy tuần hồn hiệu suất xử lý tăng theo Tốc độ chảy dòng nước hiểu thời gian lưu nước thải hệ thống, tốc độ chảy dòng đơn vị thời gian cho thể tích cố định giảm xuống đồng nghĩa với thời gian lưu nước hệ thống tăng lên Bảng kết thu cho thấy với tốc độ dòng chảy 1,5 lít/giờ cho hiệu cao đạt 95,46%, tiếp tốc độ lít/giờ với hiệu xử lý đạt 94,35% Nghĩa là, thời gian lưu thấp, vi sinh vật không đủ số lượng không tiêu thụ hết nguồn dinh dưỡng sẵn có nước thải nên tỷ lệ chất hữu giảm ngược lại Với mẫu đối chứng không bổ sung vi sinh vật mà sử dụng nguồn vi sinh vật phân lập tuyển chọn hàm lượng COD giảm theo thời gian tốc độ dòng chảy chậm không đạt tiêu chuẩn đầu Dựa vào hiệu suất xử lý, chọn tốc độ chảy lít/giờ, so với hiệu tốc độ dịng chảy 1,5 lít/giờ chênh lệch không đáng kể, nước thải đầu đạt yêu cầu loại B2 theo QCVN 08:2008/BTNMT 3.4.3 Sự biến động BOD qua thời gian xử lý Các mẫu nước thải nuôi tiến hành đo BOD đầu vào kiểm tra trình hệ thống xử lý Kết thể bảng 3.12 Bảng 3.11: Biến động BOD qua thời gian xử lý Tốc độ chảy tuần hồn (lít/giờ) 1,5 Thời gian xử lý (ngày) Hiệu (%) 10 347,8 ±3,5 346,5± 4,6 206,8± 4,3 191,4± 3,6 116,6± 2, 98,6± 2,5 38,4± 1,2 24,6± 1, 88,96 92,90 346,8± 5,6 182,5± 3,5 96,2± 4, 21,5± 2,3 93,80 Kết số liệu cho thấy, tốc độ dòng chảy khác hàm lượng BOD giảm theo thời gian xử lý Sau 10 ngày với tốc độ dịng chảy lít/giờ; 1,5 lít/giờ BOD đầu đạt theo quy chuẩn QCVN 08:2008/BTNMT 71 3.4.4 Biến động hàm lƣợng chất rắn khơng tan TSS Ngồi việc đánh giá tiêu quan trọng cho biết tính chất sinh lý hóa nước thải COD, BOD thơng số tổng chất rắn lơ lửng TSS tiêu quan trọng, cho biết mức độ huyền phù, độ nước thải Bảng 3.12: Sự biến động hàm lượng TSS qua thời gian xử lý Tốc độ chảy Thời gian xử lý (ngày) tuần hoàn Hiệu (%) 10 326,6 ±1,9 86,8± 3, 67,6± 2, 42,4± 3,2 87,02 328,5 ± 6,6 90,4± 5,5 75,0± 2, 32,9± 2,5 89,98 1,5 325,8 ± 5,2 91,5± 3,5 68,1±4, 30,5± 2,8 90,64 (lít/giờ) Như vậy, sau thời gian 10 ngày xử lý chất rắn lở lửng hệ thống loại bỏ nằm giới hạn cho phép đạt loại A theo QCVN 08:2008/BTNMT, phù hợp cho nuôi trồng thủy sản đặc biệt nuôi giống thủy sản Điều giải thích dịng nước thải chảy qua hệ thống vật liệu lọc ngập nước, với hướng đường bị thay đổi lớp vật liệu dày làm cho cặn bị giữ lại, giai đoạn đầu hàm lượng cặn nhiều nên giảm mạnh giai đoạn sau So sánh hiệu xử lý chọn tốc độ chảy tuần hồn lít/giờ phù hợp với hệ thống vận hành dễ dàng 72 Phần 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Sau trình nghiên cứu thực đề tài:”Nghiên cứu xây dựng hệ thống xử lý nước nuôi trồng thủy sản tuần hoàn màng lọc sinh học, để ứng dụng nuôi giống thủy sản”, thu nhận số kết sau: Từ mẫu bùn, mẫu vật liệu lọc mẫu chế phẩm, phân lập chủng vi sinh vật: V7, V12, Q2, Q5 có hoạt tính enzym (protease, amylase, cellulase) phù hợp hệ thống xử lý nước thải nuôi trồng thủy sản nghiên cứu Xác định điều kiện thích hợp lên men, tạo chế phẩm sinh học cho chủng Bacillus sp để thu sinh khối cao: môi trường CT4, nhiệt độ 37oC, pH ± 0,2, tốc độ lắc 150 vòng/phút, 24 Và tạo chế phẩm cho chủng Nitrosomonas sp Nitrobacter sp Hoàn thiện chế phẩm sử dụng chủng Bacillus sp Nitrosomonas sp Nitrobacter sp Với tỷ lệ phối trộn 1:1:1 sử dụng mô hình hệ thống xử lý mơi trường nước ni trồng thủy sản nghiên cứu Xây dựng hệ thống xử lý nước thải ni trồng thủy sản tuần hồn màng lọc sinh học Tốc độ dịng tuần hồn phù hợp lựa chọn lít/giờ với thời gian lưu nước 25 giờ, mật độ vi sinh vật bổ sung 10g chế phẩm 4.2 Kiến nghị - Nghiên cứu hồn thiện hệ thống quy mơ lớn hơn, nghiên cứu tính khả thi hệ thống áp dụng thực tế - Phân tích thêm tiêu nước thải đầu vào, 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT TS Nguyễn La Anh, “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học xử lý môi trường nuôi tôm công nghiệp suất cao”; năm 2006, Viện Công nghiệp thực phẩm Bộ Tài nguyên Môi trường, Tổng quan môi trường Việt Nam, 2011,báo cáo Môi trường quốc gia 2010 Nguyễn Văn Cách, Báo cáo khoa học đề tài “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ vi sinh hệ thống thiết bị tiết kiệm lượng để xử lý nước thải sinh hoạt đô thị” Năm 2010,Mã số KC.04.23/06-10 Nguyễn Đức Cự, “Công nghệ lọc sinh học phục vụ sản xuất giống nuôi trồng hải sản ven bờ biển Việt Nam”, năm 2010, NXB Khoa học tự nhiên cơng nghệ Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, Phạm Văn Ty, Vi sinh vật học, năm 2002, NXB Giáo Dục PGS.TS Trịnh Lê Hùng, “Kỹ thuật xử lý nước thải “, năm 2007; Nhà xuất giáo dục PGS.TS Lê Gia Hy, “Giáo trình cơng nghệ vi sinh vật xử lý chất thải” , năm 2010, NXB Giáo dục Trần Văn Nhân – Ngô Thị Nga, Giáo trình cơng nghệ xử lý nước thải, , năm 2006, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội PGS.TS Lương Đức Phẩm, Công nghệ xử lý nước thải phương pháp sinh học, Nhà xuất giáo dục 10 Lê Xuân Phương, Vi sinh vật học môi trường năm 2008; Đại học Bách khoa Đà Nẵng 11 PGS.TS Nguyễn Văn Phước, “Xử lý nước thải phương pháp sinh học”, năm 2007, Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh 74 12 Tổng Cục thủy sản - Viện kinh tế Quy hoạch thủy sản, “Quy hoạch phát triển ni trồng thủy sản tồn quốc đến năm 2020”, năm 2011 13 Võ Thị Thứ ,“Hoàn thiện triển khai công nghệ sản xuất chế phẩm sinh học phục vụ xử lý môi trường nuôi trồng thủy sản”, Báo cáo tổng kết khoa học kỹ thuật”, năm 2006, Viện Công nghệ sinh học 14 Võ Thị Thứ, Trương Ba Hùng, Nguyễn Minh Dương, La Thị Nga, Lê Thị Thu Hiền, Phạm Thị Minh Hà, Lê Danh Toại, Nguyễn Trường Sơn, Đào Thị Thanh Xuân, Nguyễn Liêu Ba, “Nghiên cứu sử dụng Bacillus subilis, Bacillus megaterium, Bacillus lichenifomic, Lactobacillus acidophilus để sản xuất chế phẩm sinh học Bichie xử lý nước nuôi thủy sản”, năm 2004, Tuyển tập Hội thảo khoa học toàn quốc nghiên cứu ứng dụng khoa học công nghệ nuôi trồng thủy sản, Vũng Tàu 15 Lê Ngọc Tú, Hóa sinh công nghiệp, năm 1997, NXB Khoa học & Kỹ thuật 16 Lê Mạnh Tân – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG – HCM, “Đánh giá tác động ảnh hưởng tới chất lượng nước vùng nuôi tôm Cần Giờ” Tạp chí phát triển KHCN, tập 9, số 4-năm 2006 TÀI LIỆU TIẾNG ANH 17 Brenner, D J.; Krieg, N R.; Staley, J T.; Garrity, G M., (2005), Bergey's Manual of Systematic Bacteriology-Part A ed.; Springer.] 18 Blancheton J.P., Calvas J., Michel A H., Vonau V (1985), Intensive shrimp breeding process, Us patent, No 4640227 19.Cole JA., Colin Ratledge, 1994, Biodegradation of inorganic introgen compound Biochemistry of microbial degradation, pp 487-512 20 Capone, D G.; Bronk, D A.; Mulholland, M R.; Carpenter, E J., (2008), Nitrogen in the marine environment ed., Elsevier Inc] 21 Farzanfar A (2006), “The use of probiotics in shrimp aquaculture”, FEMS 75 immunol Med Microbiol, 46, pp 149 – 158 22.Foarty (1986) “Microbial enzyms and biotechnology” Appl Scienc Publishers, 317p 23 Gordon R E (1973) “The Genus Bacillus” Handbook of Microbiology, I, pp 71 – 78 24 Ian L.Brown; Kenneth J Mc Naught; Robert N Ganly; Patricia Lynner Conway; Anthony John Evans; David Lloyd; Topping; XinWang, 2000, Probiotic composition US patent No: 6,060,050 25 Mark Olstrenistshy, Genadi Buchman, 2001 Bacterial strain, processed plant extracts, composition containing same, processed for their preparation and their therapeutic and industrial application US patent No: 2001/0001711A1 26 Logan W.T., Bartlett S.L (1998) Water treatment with large numbers of nonpathogenic bacteria to improve yield of aquatic animals, Us Pat., No 5746155 27.Nathan S and Robert A.P, 2003, Efective microorganisms (EM) and wastewater systems Published by Lanfax Laboratories Armidale, ISBN 0-9579438 28.Ryan KJ., Ray C.G (editors), 2004, Sherris Medical Microbiology (4th ed.), McGraw Hill 29 Sagadeeva L.V, 1974 – Luận án tiến sỹ (tiếng Nga), pp 48-49 30.Seabloom R.W and Buchanan J.R, 2005, Aerobic Treatment of Wasterwater and Aerobic Treatment unit University Curriculum Deverlopment for Decentralized Wastewater Management 31 Sirirat Dengripat et al, 1998 Effects of probiotic bacterium on black tiger shimp panaeus monodol survival and growth in Agriculture 167: 301-313 32.Sung Hung-Hung, Hsu Shi-Fang, Chen Chih-Kun, Ting Yun-Yuan, Chao WeiLiang (2001) “Relationships between disease outbreak in cultured tiger shrimp (Penaeus monodon) and the composition of Vibrio communities in pond water and 76 shrimp hepatopancreas during cultivation”, Aquaculture (Amsterdam), Y vol 192, No.2-4, pp 101-110 33 William J Golz - Department of Civil & Environmental Engineering, Louisiana State University, Biological Treatment in Recirculating Aquaculture Systems TÀI LIỆU INTERNET 34 http://www.gso.gov.vn/default.aspx?tabid=217 35 http://www.vasep.com.vn/ 36 http://www.vifep.com.vn 37 http://vi.wikipedia.org/wiki/Tr%E1%BB%B1c_khu%E1%BA%A9n 77 PHỤ LỤC Bảng 1: Ảnh hƣởng tốc độ lắc đến mật độ vi khuẩn Bacillus sp.trong thời gian lên men Ảnh hưởng tốc độ lắc (vòng/phút) Tốc độ lắc Mật độ vi khuẩn (cfu/ml) 100 5,34.108± 1,6 150 2,96.109± 2,4 180 3,12.109± 2,5 200 3,33 109± 3,5 Bảng 2: Ảnh hƣởng pH đến mật độ vi khuẩn Bacillus sp thời gian lên men Ảnh hưởng pH pH Mật độ vi khuẩn (cfu/ml) 2,26.107 ± 2,2 9,52.108 ± 1,6 3,50.109± 1,8 3,33.109± 2,5 3,0 109± 2,3 78 Bảng 3: Ảnh hƣởng nhiệt độ đến mật độ vi khuẩn Bacillus sp thời gian lên men Ảnh hưởng nhiệt độ Nhiệt độ (0C) Mật độ vi khuẩn (cfu/ml) 28 3,40.107± 2,8 32 2,30.108± 2,4 35 1,80.109± 3,2 37 3,60.109± 3,5 40 3,06.109± 2,2 Bảng 4: Ảnh hƣởng thời gian đến mật độ vi khuẩn Bacillus sp thời gian lên men Ảnh hưởng thời gian (giờ) Thời gian Mật độ vi khuẩn (cfu/ml) 12 1,80.107± 2,5 18 1,95.108± 2,2 24 3,80.109± 3,3 30 3,42 109± 2,6 36 2,91.109± 1,8 42 2,33.109± 3,2 79 ... trường sinh thái sức khỏe người Từ thực trạng trên, nghiên cứu đề tài ? ?Nghiên cứu xây dựng hệ thống xử lý nước nuôi trồng thủy sản tuần hoàn màng lọc sinh học, để ứng dụng nuôi giống thủy sản? ??... ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI =======* & *====== NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC NUÔI TRỒNG THỦY SẢN TUẦN HỒN BẰNG MÀNG LỌC SINH HỌC, ĐỂ ỨNG DỤNG NI CON GIỐNG THỦY SẢN CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ... nuôi trồng thủy sản - Xây dựng hệ thống xử lý nước ni trồng thủy sản tuần hồn màng lọc sinh học Phần TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan phát triển nuôi trồng thủy sản giới Việt Nam 1.1.1 Nuôi trồng thủy sản