Nghiên cứu nuôi trồng tảo spirulina bằng nước thải để đồng thời tận dụng chất dinh dưỡng trong nước thải và thu sinh khối tảo giàu protein

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN NGỌC CHÂU - Nguyễn Ngọc Châu KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG TẢO SPIRULINA BẰNG NƯỚC THẢI ĐỂ ĐỒNG THỜI TẬN DỤNG CHẤT DINH DƯỠNG TRONG NƯỚC THẢI VÀ THU SINH KHỐI TẢO GIÀU PROTEIN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG KHÓA 2017B HÀ NỘI - NĂM 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Nguyễn Ngọc Châu NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG TẢO SPIRULINA BẰNG NƯỚC THẢI ĐỂ ĐỒNG THỜI TẬN DỤNG CHẤT DINH DƯỠNG TRONG NƯỚC THẢI VÀ THU SINH KHỐI TẢO GIÀU PROTEIN Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS ĐOÀN THỊ THÁI YÊN HÀ NỘI - NĂM 2019 MỤC LỤC Lời cam đoan Danh mục kí hiệu chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ đồ thị MỞ ĐẦU 0.1 Lý chọn đề tài 0.2 Lịch sử nghiên cứu 0.3 Mục đích nghiên cứu luận văn 0.4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 0.5 Tóm tắt nội dung nghiên cứu đóng góp nghiên cứu 10 0.6 Phương pháp nghiên cứu .10 Chương 11 TỔNG QUAN 11 1.1 Tảo Spirulina .11 1.1.1 Đặc điểm hình thái, cấu tạo sinh sản tảo Spirulina 11 1.1.2 Thành phần tảo Spirulina .14 1.1.3 Ứng dụng tảo Spirulina 17 1.2 Tình hình nghiên cứu, sản xuất tảo Spirulina giới Việt Nam… 19 1.2.1 Tình hình nghiên cứu ni trồng Spirulina giới Việt Nam… .19 1.2.2 Một số hệ thống nuôi trồng tảo Spirulina phổ biến 21 1.2.3 Tận dụng nước thải để nuôi tảo Spirulina 25 1.2.4 Một số nghiên cứu có liên quan đến ni trồng Spirulina 27 1.3 Một số yếu tố ảnh hưởng đến trình phát triển Spirulina 29 1.3.1 Nhu cầu dinh dưỡng Spirulina 29 1.3.2 Ảnh hưởng ánh sáng .33 1.3.3 Ảnh hưởng nhiệt độ 34 1.3.4 Ảnh hưởng pH 35 1.4 Đặc trưng loại nước thải nghiên cứu luận văn 35 1.4.1 Đặc trưng nước thải chăn nuôi sau Biogas 35 1.4.2 Đặc trưng nước thải bã rượu gạo 36 Chương 38 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 38 2.1 Giống tảo điều kiện nuôi cấy 38 2.2 Các loại nước thải thực .38 2.2.1 Nước thải chăn nuôi 38 2.2.2 Nước thải bã rượu gạo 40 2.3 Bố trí thí nghiệm 43 2.3.1 Xác định đặc tính nước thải từ bã nấu rượu gạo nước thải chăn nuôi…… .43 2.3.2 Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ C/N/P .43 2.3.3 Ảnh hưởng màu ánh sáng đến tốc độ sinh trưởng Spirulina nuôi nước thải hệ thống ni ngồi trời 45 2.4 Phương pháp đo xử lý số liệu 47 Chương 49 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 49 3.1 Đặc tính nước thải từ bã rượu gạo nước thải chăn nuôi 49 3.2 Ảnh hưởng hàm lượng chất dinh dưỡng (C, N, P) đến khả phát triển Spirulina 50 3.2.1 Ảnh hưởng hàm lượng chất dinh dưỡng (C, N, P) đến khả phát triển sinh khối Spirulina tổng hợp protein .50 3.2.2 Hiệu loại bỏ chất ô nhiễm 55 3.3 Ảnh hưởng phổ màu ánh sáng đến tốc độ sinh trưởng protein Spirulina từ hệ thống nuôi trồng trời 60 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 Tài liệu Tiếng Việt 66 Tài liệu Tiếng Anh 67 Phụ lục: Một số kết thực nghiệm 72 Lời cam đoan Tác giả xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tác giả Các số liệu nghiên cứu luận văn trung thực xác Những tài liệu sử dụng luận văn có nguồn gốc trích dẫn rõ ràng Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Học viên Nguyễn Ngọc Châu Danh mục kí hiệu chữ viết tắt Ký hiệu COD CN C/N/P ĐHBK HN N/P NT R SK QCVN Tiếng việt Nhu cầu oxy hóa học Nước thải chăn ni sau xử lý yếm khí Tỉ lệ mol Cacbon/Nito/Photpho Đại học Bách Khoa Hà Nội Tỉ lệ mol Nito/photpho Nước thải Nước thải bã rượu gạo Sinh khối tảo Quy chuẩn Việt Nam Danh mục bảng Bảng 1 So sánh số lượng acid amin không thay tảo Spirulina với loại thức ăn khác (g/100g) [50] 15 Bảng Thành phần vitamin nhóm B có tảo Spirulina [33] .16 Bảng Thành phần chất khống có tảo Spirulina [33] 16 Bảng Tình hình sản xuất tảo Spirulina giới [20] 20 Bảng Thành phần liều lượng lít mơi trường Zarouk [56] 38 Bảng 2 Các q trình kèm dịng thải dây chuyền sản xuất rượu 41 Bảng Thành phần dinh dưỡng đầu vào tỉ lệ mol C/N/P mẫu nước thải dùng nuôi tảo 44 Bảng Đặc tính nước thải bã rượu gạo 49 Bảng Tốc độ sinh trưởng, suất thu sinh khối protein thu điều kiện dịch ni có N/P khác .53 Bảng 3 Tốc độ sinh trưởng, suất sinh khối protein tảo Spirulina thu bố trí màu sáng, ni ngồi trời .63 Danh mục hình vẽ đồ thị Hình 1 Hình thái Spirulina [23] .12 Hình Vịng đời Spirulina [54] .13 Hình Hệ thống bể dài (Raceway pond) nuôi trồng Spirulina công ty Microbio Calipatria, California [22] 22 Hình Các thiết kế hệ thống ni tảo kín: a) dạng nằm ngang b) dạng ống vịng c) dạng ống đứng d) dạng thùng chứa e) dạng đặt dọc f) dạng đặt ngang [29] 23 Hình Hệ thống nuôi tảo tầng thượng khách sạn Novotel, Bangkok 24 Hình Hệ thống xử lý chất thải chăn ni vị trí lấy mẫu nước thải .39 Hình 2 Nước thải chăn ni sau biogas, dùng nghiên cứu 40 Hình Sơ đồ dây chuyền sản xuất rượu- Viện Công nghệ thực phẩm 41 Hình Sơ đồ thu nước thải nấu rượu gạo, dùng để nuôi tảo 42 Hình Nước thải bã rượu gạo sau lọc 42 Hình Sơ đồ nghiệm thức ký hiệu mẫu 43 Hình Bình ni Spirulina tỉ lệ N/P khác phịng thí nghiệm 45 Hình Hệ thống ni Spirulina ngồi trời 46 Hình Đường cong sinh trưởng Spirulina hỗn hợp nước thải có tỉ lệ N/P khác bổ sung 3g/l HCO3- 52 Hình NH4+ trước/ sau 10 ngày nuôi Spirulina hiệu suất xử lý NH4+ điều kiện dinh dưỡng N/P khác 56 Hình 3 NO3- trước/sau 10 ngày nuôi tảo hiệu suất xử lý điều kiện dinh dưỡng N/P khác 57 Hình PO43- trước/sau 10 ngày nuôi Spirulina hiệu suất xử lý điều kiện N/P khác 59 Hình Đường cong sinh trưởng tảo Spirulina 61 Hình Biến thiên pH theo thời gian nuôi trồng Spirulina 62 Hình Biến thiên nhiệt độ theo thời gian nuôi trồng Spirulina 63 MỞ ĐẦU 0.1 Lý chọn đề tài Xã hội ngày phát triển, nhu cầu loại tài nguyên, lượng, thực phẩm dân số ngày tăng Chúng kéo theo lượng chất thải người ngày nhiều, đặc biệt nước thải Hiện có nhiều phương pháp xử lý nước thải Trong đó, loại nước thải chứa chất ô nhiễm hữu cao thường phải áp dụng biện pháp xử lý nâng cao, tốn thêm chi phí Ứng dụng khả vi tảo sinh trưởng tốt nước thải giàu N, P, chất hữu cơ… giúp loại bỏ chất ô nhiễm nước thải, cho giải pháp xử lý nước thải hiệu với chi phí thấp đặc biệt thích hợp nước nhiệt đới cận nhiệt đới [30,37,42,43,49,51] Nước thải từ bã nấu rượu gạo chứa hàm lượng chất ô nhiễm cao Ở nhà máy qui mô sản xuất lớn, nước thải từ bã rượu thường xử lý phương pháp sinh học hiếu khí hay yếm khí trước thải mơi trường Tuy nhiên xưởng sản xuất nhỏ lẻ, hay hộ gia đình, loại nước thải sau tách bã rắn thường không xử lý triệt để trước thải Nước thải chăn nuôi loại nước thải phổ biến nơng thơn Việt Nam Hiện nay, sau q trình xử lý sinh học yếm khí (biogas), nước thải chứa hàm lượng Nito, Photpho cao, chưa đạt quy chuẩn xả thải Việc ứng dụng loại nước thải cho ni trồng vi tảo nói chung Spirulina (tảo xoắn) nói riêng hướng ứng dụng phù hợp với điều kiện nông thôn, nhằm tận dụng thành phần dinh dưỡng sẵn có nước thải để tổng hợp sinh khối tảo, phù hợp với xu hướng tận dụng tài nguyên nước thân thiện môi trường Các nghiên cứu sử dụng nước thải làm môi trường nuôi tảo ứng dụng nuôi trồng tảo kết hợp xử lý nước thải từ sớm [20,57] Tuy nhiên nghiên cứu trước thường tiến hành nuôi trồng tảo xoắn Spirulina với loại nước thải riêng rẽ, chưa phối trộn để nâng cao suất sinh tảo Sinh khối tảo nuôi trồng hỗn hợp nước thải rượu chăn ni có đặc tính giàu protein (59%-65%), dùng làm phân bón nơng nghiệp, thức ăn chăn ni, gia cầm thủy sản, nguyên liệu cho nhiên liệu sinh học, nhựa sinh học Nuôi trồng Spirulina nước thải để tận dụng nguồn dinh dưỡng N, P khống có lợi cho Tảo vừa góp phần xử lý nước thải Vì vậy, hướng nghiên cứu ni trồng tảo Spirulina số loại nước thải phổ biến nông thôn nước thải từ bã rượu gạo nước thải chăn nuôi sau biogas để thu sinh khối tảo xoắn giàu protein tăng hiệu loại bỏ chất ô nhiễm nước thải cần tập trung nghiên cứu Đó lý đề tài “Nghiên cứu nuôi trồng tảo Spirulina nước thải để đồng thời tận dụng chất dinh dưỡng nước thải thu sinh khối tảo giàu Protein” thực 0.2 Lịch sử nghiên cứu Từ năm 1930 người biết đến có mặt Spirulina Năm 1960 Clement phát loại tảo xoắn mặt nước hồ Chad Đến năm 1975 có nhiều nghiên cứu thành phần dinh dưỡng loại tảo xoắn Tuy nhiên năm 1966 nghiên cứu môi trường nuôi trồng tảo xoắn bắt đầu hình thành Năm 1986 Richmond (1986), nghiên cứu phịng thí nghiệm sử dụng môi trường SOT để nuôi tảo Spirulina sp Năm 2002, Godia cơng bố mơi trường Zarrouk có thành phần dinh dưỡng thấp mơi trường SOT ni tảo Spirulina tốt mang lại hiệu nuôi sinh khối cao [10] Đây mơi trường dùng phổ biến Ở Việt Nam, môi trường nuôi trồng Spirulina tiến hành lần đầu vào năm 1980 Nuôi Spirulina qui mô công nghiệp bắt đầu vào năm 1990 [21] Để giảm chi phí hóa chất nghiên cứu nuôi trồng vi tảo nước thải vi tảo thực vào cuối kỷ XX Năm 1989 nghiên cứu tận dụng nước thải ure để ni trồng vi tảo có giá trị dinh dưỡng cao cho thấy nước thải công nghệ sản xuất ure xem nguồn phân bón cho q trình nuôi tảo Spirulina [10] Tuy vậy, vi tảo ứng dụng nuôi trồng nước thải với quy mô nhỏ nhiều nơi giới [19,57] Ứng dụng khả vi tảo sinh màu ánh sáng (light spectrum) đến sản lượng sinh khối hàm lượng protein sinh khối tảo thu từ cách bố trí, nhằm tối ưu hóa điều kiện ni trồng tảo xoắn để vừa thu lượng sinh khối cao vừa thu lượng protein với hoạt chất sinh học từ sinh khối tảo tốt Trên sở kết thí nghiệm để làm tiền đề cho nghiên cứu sau áp dụng cho nuôi trồng tảo hỗn hợp nước thải quy mô lớn Kết sinh trưởng thu sau ngày nuôi thể hình 3.5 sau 2.5 Bình xen kẽ Bình nhựa xanh dương Bình nhựa ABS 1.5 0.5 0 Thời gian (ngày) Hình Đường cong sinh trưởng tảo Spirulina Từ đồ thị hình 3.5 ta thấy pha thích nghi tảo Spirulina diễn ngày đầu, pha tăng tưởng ngày thứ đến ngày thứ Trong ngày đầu mật độ tế bào tăng không nhiều Bắt đầu từ ngày thứ trở Spirulina pha tăng trưởng mật độ tế bào tảo tăng mạnh Mật độ tế bào tảo thu thông qua đo Abs hệ thống ni tảo bình nhựa cao 2,1 ngày thứ cao so với hệ thống nuổi tảo bình nhựa xanh dương bình xen kẽ 1,04 1,3 lần 61 Bên cạnh theo dõi tăng trưởng sinh khối tảo xoắn, pH canh trường theo dõi hàng ngày (tại thời điểm ngày) Diễn biến pH canh trường thể hình 3.6 10.4 10.2 10 Bình xen kẽ 9.6 Bình nhựa 9.4 Bình nhựa màu xanh dương pH 9.8 9.2 Thời gian (ngày) Hình Biến thiên pH theo thời gian nuôi trồng Spirulina Tảo Spirulina phát triển tốt môi trường kiềm Muối bicacbonat bổ sung canh trường tạo mơi trường thuận lợi, có tính đệm cao, phù hợp cho tảo sinh trưởng tốt pH môi trường đo từ 9,14 – 10,12 pH tăng dần suốt trình muối bicacbonat tiêu hao dần tạo CO32- OH- dẫn tới pH mơi trường có xu hướng tăng lên HCO3- + H2O ↔ CO2 + H2O +OH- (3.4) HCO3- + OH- ↔ CO32- + H2O (3.5) CO32- + H2O ↔ CO2 + OH- (3.6) Do ni ngồi trời, nhiệt độ trời yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ quang hợp phát triển tảo xoắn Hình 3.7 thể diễn biến mối quan hệ nhiệt độ trời nhiệt độ canh trường nuôi 62 39.5 39 38.5 Nhiệt độ (oC) 38 37.5 37 36.5 36 Môi trường nuôi Spirulina 35.5 Nhiệt độ trời 35 34.5 Thời gian (ngày) Hình Biến thiên nhiệt độ theo thời gian nuôi trồng Spirulina Nhiệt độ ảnh hưởng đến tất hoạt động trao đổi chất sinh vật Nhiệt độ ảnh hưởng đến hấp thụ chất dinh dưỡng tảo Nhiệt độ đo môi trường dung dịch tảo xoắn từ 35 oC – 37 oC nằm khoảng nhiệt độ cho phép Spirulina phát triển trao đổi chất thuận lợi Bảng 3 Tốc độ sinh trưởng, suất sinh khối protein tảo Spirulina thu bố trí màu sáng, ni ngồi trời Sinh khối tảo (g/l) Loại bình Năng suất sinh khối tảo Hệ số tăng trưởng trung bình Protein (ngày 7) Đầu vào Đầu sau ngày thứ (g./l.ngày) ( ngày-1) % Bình nhựa 0.358 2.01 0.3 0.32 62.9±1.0 Bình xen kẽ 0.405 1.925 0.22 0.301 60.8±0.18 Bình màu xanh dương 0.358 1.552 0.17 0.28 55.7±1.1 Nhìn chung, tảo sinh trưởng phát triển tốt tất nghiệm thức Tuy nhiên bình nhựa kết thu cho thấy tảo phát triển mạnh hệ số tăng trưởng trung bình 0,32, cao so với nghiệm thức ni bình 63 xen kẽ 1,06 lần, bình xanh dương 1,14 lần Năng suất sinh khối tảo bình nhựa thu 0,3 g/lít/ngày cao hẳn so với hai nghiệm thức lại sinh khối ngày đầu thu 0,3g/l ngày cuối 2,01 g/l Hàm lượng protein tảo phân tích nghiệm thức 62,9%, 60,8% 55,7% ứng với nghiệm thức bình nhựa trong, bình xen kẽ bình màu xanh dương Điều cho thấy mơi trường ánh sáng trắng tảo có khả quang hợp sinh trưởng tốt Lượng sinh khối thu protein cao so với hai nghiệm thức ni tảo bình nhựa xanh dương bình xen kẽ Theo nghiên cứu Kumari cs cho thấy nuôi tảo sử dụng ánh sáng xanh đơn sắc khả tích lũy diệp lục tế bào cao nhất, thu hoạt chất sinh học sinh khối tảo tốt so với ánh sáng đỏ đơn sắc ánh sáng trắng (ánh sáng đa sắc) [24] Do ánh sáng xanh có bước sóng ngắn, mang lượng lớn khiến tảo tăng cường hình thành sắc tố lipophilic, carotenoids, xanthophyl chẳn để bảo vệ tảo khỏi phản ứng quang hóa có khả gây hại mà suất sinh khối thấp cường độ ánh sáng cao cho phần sản xuất sắc tố để bảo vệ tảo [34] Kế thừa nghiên cứu từ kết thực nghiệm thu ta kết luận, với ánh sáng trắng thu sinh khối hàm lượng protein từ sinh khối tảo xoắn tốt Ánh sáng xanh dương tăng khả tích lũy diệp lục hoạt chất sinh học sinh khối tảo Vì để thu suất hoạt chất sinh học quý từ sinh khối tảo lipophilic, carotenoids, xanthophyl cao việc bố trí bình nhựa có kết hợp xen kẽ bình trắng xanh dương cho kết tốt 64 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Nước thải từ nấu rượu gạo nước thải chăn ni sau biogas có hàm lượng chất ô nhiễm hữu cao, đặc biệt nước thải chăn ni sau biogas có Nito, Photpho cao phù hợp cho nuôi trồng tảo Spirulina Nuôi tảo hỗn hợp nước thải với tỉ lệ phối trộn 4R:1CN 2R:1CN tương ứng với tỉ lệ dinh dưỡng N:P từ 16/1 – 20/1, bổ sung 3g/L bicacbonat điều kiện tối ưu cho tảo Spirulina HH phát triển điều kiện nghiên cứu phịng thí nghiệm Năng suất sinh khối thu cao 0,14 g.L-1.ngày-1, ứng với hàm lượng protein sinh khối đạt từ 55,6% - 59% Sự phát triển tảo cho hiệu loại bỏ chất ô nhiễm nước thải cao nhất, hiệu suất xử lý NH4+, NO3- PO43- tương ứng 97,5%, 98,1% 86,6% Nghiên cứu định hướng tận dụng nguồn nước thải sẵn có nông thôn Việt Nam để sản xuất sinh khối tảo Spirulina giàu protein, thu giá trị gia tăng, ứng dụng sinh khối thu thức ăn chăn ni, phân bón hữu nhựa sinh học Ni tảo ngồi trời vào mùa hè, quy mơ thử nghiệm với tổng thể tích 200 lít, cho kết thu tốt nghiệm thức nuôi bình nhựa cho sinh khối protein tốt 2,01 g/lít 62,9% Đây kết ban đầu xác định ảnh hưởng điều kiện dinh dưỡng, phổ màu ánh sáng (light spectrum), nhiệt độ đến phát triển Spirulina Do thời gian tiến hành hạn chế, nghiên cứu khảo sát mùa hè, nhiệt độ cao, cường độ sáng tốt môi trường dinh dưỡng chuẩn Thử nghiệm trời chưa khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ thấp cường độ ánh sáng hạn chế mùa đông tới phát triển sinh khối tảo tổng hợp protein Hướng nghiên cứu là: Tiến hành nuôi tảo hỗn hợp nước thải quy mơ pilot thử nghiệm ngồi trời mùa: mùa hè mùa thu điều kiện thời tiết mát hơn, nắng Từ hướng tới qui trình sản xuất sinh khối Spirulina qui mơ lớn 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Việt Thạch Thị Mộng Hằng (2015), Nghiên cứu thành phần dinh dưỡng số yếu tố môi trường thích hợp ni tảo Spirulina platensis Trà Vinh, Luận văn tốt nghiệp Đại học, Chuyên ngành Nuôi trồng Thủy sản Trường Đại học Trà Vinh Lê Quỳnh Hoa (2013), Khảo sát việc thay hàm lượng NaHCO3 NaCl môi trường nuôi trồng tảo Spirulina platensis, Nghiên cứu khoa công nghệ sinh học, Trường Cao đẳng kinh tế - Công nghệ TPHCM Le Thị Hồng, Le Minh Thanh (2014), “Wastewater treatment using Spirulina platensis at TH truemilk dairy farm - Nghia Dan district - Nghe An province”, KHON KAEN AGR J , 42 SUPPL 4, pp 73-78 http://leadviet.com.vn/san-pham/vina-tao.html, (1/03/2019) http://taospirulinavinhhao.com/gioi-thieu-tao-vinh-hao, (1/03/2019) http://truyenhinhthanhhoa.vn/web/trang-chu/tin-tuc-su-kien/kinh-te/xay-dung mo-hinhnuoi-trong- va-che- bien-tao- xoan.htmlf], (10/3/2019) http://www.vuonrauxanh.com/threads/nuoi-trong-tao-xoan-o-viet-nam.1444/], (10/3/2019) Đặng Đình Kim, Đặng Hồng Phước Hiền (1999), Cơng nghệ sinh học vi tảo, nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội Lê Văn Lăng (1999), Spirulina nuôi trồng sử dụng y dược & dinh dưỡng, nhà xuất Y học, chi nhánh TP.HCM 10 Lê Văn Lăng (2006), Nghiên cứu nuôi vi khuẩn lam spirulina giàu silen sinh học, Đại học Y Dược TPHCM 11 Nguyễn Đức Lượng (2002), Công nghệ vi sinh tập - Vi sinh vật học công nghiệp, nhà xuất Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, trang 119-133 12 Nguyễn Thị Bích Ngọc (2010), Nghiên cứu sử dụng nguồn nước khống để xây dựng qui trình sản xuất tảo Spirulina platensis đảm bảo chất lượng làm nguyên 66 liệu chế biến thức ăn cho người động vật nuôi thuỷ sản, Đề tài nghiên cứu thuộc Chương trình Cơng nghệ Sinh học - Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thuỷ sản 13 Phạm Thị Kim Ngọc (2013), Nuôi Spirulina platensis nước biển quy mơ phịng thí nghiệm ứng dụng chế biến thực phẩm, Thông tin Khoa học Công nghệ, Sở Khoa học Công nghệ, liên hiệp hội KH & KT tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu, số 3, 11-13 14 Dương Thị Hoàng Oanh, Vũ Ngọc Ut Nguyễn Thị Kim Liên (2011), Nghiên cứu khả xử lý nước thải tảo Spirulina platensis, Hội nghị khoa học thủy sản lần thứ ,p 15 – 27 ,Trường Đại học Cần Thơ 15 Đặng Thị Hồng Phương (2012), “ Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ sục khí đến q trình xử lý nước thải chăn nuôi phương pháp Sequencing Batch Reator (SBR) ”, Tạp chí Khoa học & Cơng nghệ, 95(07), trang 21 – 26 16 Nguyễn Minh Phương (2016), Nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật vi tảo lam Spirulina nước thải làng nghề bún Phú Đơ 17 Hồng Nghĩa Sơn (2001), Nghiên cứu quy trình ni trồng sản xuất tảo Spirulina quy mơ gia đình sử dụng chăn nuôi gia súc gia cầm, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 18 Đặng Thỵ Sy (2005), Tảo học, nhà xuất đại học quốc gia Hà Nội, tr 23-29 19 Nguyễn Hữu Thước (1988), Tảo Spirulina - nguồn dinh dưỡng dược liệu quý, NXB Khoa học Kỹ thuật 20 Tuấn Thị Thanh Vân (2014), Nghiên cứu ứng dụng tảo spirulina chế phẩm phần ăn giàu dinh dưỡng, Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Tài liệu Tiếng Anh 21 Ahsan M, Habib B., Mashuda Parvin, Tim C Huntington, Mohammad R Hasan (2008), “A review on culture, production and use of Spirulina as food for humans and feeds for domestic animals and fish”, FAO Fisheries and Aquaculture Circular, (1034) 67 22 Amha Belay (2007), “Chapter 1: Spirulina (Arthrospira): Production and Quality Assurance”, edited by M E Gershwin Amha Belay, Spirulina in Human nutrition and Health, Taylor & Francis Group, pp 1-26 23 Amos Richmond (2004), Handbook of microalgal culture: Biotechnology and applied Phycology, Blackwell Science Ltd, USA 24 Ankita Kumari, Akhilendra K Pathak and Chandan Guria (2015), “Effect of light emitting diodes on the cultivation of Spirulina platensis using NPK-10:26:26 complex fertilizer”, Phycological Research 63, 274–283 25 Ann C Wilkic, Kelly J Riedesel, John M Owens (2000), “Stillage characterization and anaerobic treatment of ethanol stillage from conventional and cellulosic feedstocks”, Floria Agricultural Experiment Station Journal series R07099, Biomass and Bioenergy, (19), 63-102 26 Avigad Vonshak (1997), Spirulina platensis (Arthrospira): Physiology, CellBiology And Biotechnology, Taylor & Francis Lt, USA 27 Barbosa M J et al (2003), “Microalgae cultivation in air-lift reactors: Modeling biomass yield and growth rate as a function of mixing frequency”, Biotechnology and Bioengineering, 82 (2), pp 170-179 28 Ciferri O, Tiboni O (1985), “The biochemistry and industrial potential of Spirulina platensis”, Annu Rev Microbiol , (39), 503–26 29 Chaiklahan, Ratana, Nattayaporn Chirasuwan, Wipawan Siangdung, Kalyanee Paithoonrangsarid, Boosya Bunnag (2010), “Cultivation of Spirulina platensis Using Pig Wastewater in a Semi-Continuous Process”, J Microbiol Biotechnol, 20(3), 609–614 30 Christenson, L., and Sims, R (2011), “ Production and harvesting of microalgae for wastewater treatment, biofuels,and bioproducts ”, Biotechnology Advances 29, page 686-702 31 E D G Danesi, C deO Rangel-Yagui, J C M de Carvalho, S Sato (2002), “An investigation of effect of replacing Nitrate by Urea in the growth and 68 production of chlorophyll by Spirulina platensis”, Biomass and Bioenergy, (23), 261–269 32 Eliane Dalva Godoy Danesi, Carlota Oliveira Rangel-Yagui, Sunao Sato, and João Carlos Monteiro de Carvalho (2011), “Growth and Content of Spirulina Platensis Biomass Chlorophyll Cultivated at Different Values of Light Intensity and Temperature Using Different Nitrogen Sources”, Braz J Microbiol, 42(1), 362–373 33 Florentinus, A., Hamelinck, C., Lint,S.d and Iersel,S.V.(2008), Worldwide potential of Aquatic Biomass, Utrecht, Ecofys 34 H.Y.Lee , L.E.Erickson, S.S.Yang (1986), “Kinetics and Bioenergeticsof Light-Limited Photoautotrophic Growth of Spirulina platensis”, Biotechnology and Bioengineering, Vol XXIX, Pp 832-843 35 Hee Jeong Choi & Seung Mok Lee (2014), “Effect of the N/P ratio on productivity and nutrient municipal wastewater”, Bioprocess and Biosystems Engineering 38(4) 36 Henrikson Robert (1994), Earth food Spirulina, Ronore Enterprise, U.S.A 37 Hoffmann, J.P (1998), "Wastewater treatment with suspended and nonsuspended algae", Journal of Phycology 34, page 757-763 38 http://www.algaeindustrymagazine.com/producting-a-biofertilizer-withmicroalgae-and-wastewater/, (2/03/2019) 39 J.-F Cornet, C.G Dussap, J.-B Gros (1998), “Kinetics and Energetics of Photosynthetic Micro-Organisms in Photobioreactors: Application to Spirulina Growth”, Bioprocess and Algae Reactor Technology, Apoptosis, pp 153-224 40 Kulshreshtha A, Zacharia J, A.Jarouliya U, Bhadauriya.P, Prasad, G.B.K.S (2008), “Spirulina in health care management”, Curent pharmaceutical Biotechnology, 9(5) 41 Lakshmanan Ranjith, Satya Prakash Shukla, Alagarsamy Vennila, Chandra Sekharan Purushothaman (2013), “Growth performance of Spirulina (Arthrospira) platensis in a low cost medium: An assessment”, Acta Biologica Indica, 2(1), 335342 69 42 Lam, M.K., and Lee, K.T (2012), “ Microalgae biofuels: A critical review of issues, problems and the way forward ”, Biotechnology Advances 30, page 673-690 43 Lau, P.S., Tam, N.F.Y., and Wong, Y.S (1995), "Effect of algal density on nutrient removal from primary settled wastewater", Environmental Pollution 89, page 59-66 44 Mahsa Izadpanah, Reza Gheshlaghi, Mahmood Akhavan Mahdavi, Ali Elkamel (2017), “Effect of light spectrum on isolation of microalgae from urban wastewater and growth characteristics of subsequent cultivation of the isolated species, Elsevier”, Algal Research, 29 (2018), 154–158 45 MORAES1, ARRUDA1,2*, MARESCA3, ANTUNES3, MORAES1,4 (2013), “Spirulina platensis: process optimization to obtain biomass”, Ciência e Tecnologia de Alimentos, 33(Supl 1), 179-183 46 Mostafa Mahmoud Sami Ismaiel,Yassin Mahmoud El-Ayouty,and Michele Piercey-Normore (2016), “Role of pH on antioxidants production by Spirulina (Arthrospira) platensis”, Brazilian Journal of Microbiology, 47(2), 298–304 47 Natália Mezzomo, Adriana Galon Saggiorato, Rochele Siebert, Pihetra Oliveira Tatsch, Maria Cristina Lago, Marcelo Hemkemeier, Jorge Alberto Vieira Costa, Telma Elita Bertolin, Luciane Maria Colla (2010), “Cultivation of microalgae Spirulina platensis (Arthrospira platensis) from biological treatment of swine wastewater”, Ciênc Tecnol Aliment., Campinas, 30(1), 173-178 48 National Research Council (2016), Chapter 1: Overview of Algal Biofuel Supply Chains, Report of the Project”, Sustainable Development of Algal Biofuelsin the United States, pape 27-76, The National Academies Press 49 Oswald, W.J (2003), "My sixty years in applied algology", Journal of Applied Phycology 15, page 99-106 50 Pandey J, et al (2010), “Evaluation of biomass production of Spirulina maxima on diferent reported media”, J Algal Biomass Utln (3): 70 – 81 70 51 Rawat, I., Kumar, R., Mutanda, T., and Bux, F (2011), "Dual role or microalgae: phycoremediation of domestic wastewater and biomass production for sustainable biofuels production" Applied Energy 88, page 3411-3424 52 Redfield, A C Ketchum, B H, Richards, F.A (1963), “ The influence of organisms on the composition of seawater In: Hill, M.N (Ed.) ” The sea, Vol.II, New York, page 26-77 53 Richard Geider & Julie La Roche (2002), Redfield revisited: “Variability of C:N:P in marine microalgae and its biochemical basis”, European Journal of Phycology, 37:1, page 1-17 54 Shabana Koiser Ali, Arabi Mohamed Saleh (2012) “Spirulina-An overview”, International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences”, (ISSN- 09751491), Vol 4, Issue 3, pp 9-15 55 Shy Chyi Wuang, Mar Cho Khin, Pei Qiang Danny Chua, Yanpei Darren Luo (2016), “Use of Spirulina biomass produced from treatment of aquaculture wastewater as agricultural fertilizers”, Algal Research, (15), 59–64 56 Doan Thi Thai Yen, Do Ngoc Huan, et al (2014) "Culturing Chlorella in anaerobically digested piggery wastewater for biodiesel feedstock and nutrient removal", Tạp chí Khoa học-Cơng nghệ trường Đại học Kỹ thuật, 99(A): 5-9 57 Zarrouk, C (1966), Contributionà l étuded une cyanophycée: influence de divers facteurs physiques et chimiques sur la croissance et photosynthese de Spirulina maxima Geitler PhD thesis, University of Paris, Paris 71 Phụ lục: Một số kết thực nghiệm 72 Bảng Nồng độ NH4+ nước thải đầu vào sau 10 ngày nuôi trồng tảo Spirulina NH4+ (mg/l) NTR (N/P=8/1) N/P=8/1 (M1) N/P=16/1 (M3) N/P=20/1 (M5) N/P=26/1 (M7) N/P=8/1 (M2) N/P=16/1 (M4) N/P=20/1 (M6) N/P=26/1 (M8) ngày 12.5 11.6 60.7 87.8 122.7 11.6 60.7 87.8 122.7 ngày 10 9.4 0.6 2.4 2.2 68.6 1.3 3.6 3.8 69.5 hiệu suất 24.8 94.8 96 97.5 44.1 88.8 94.1 95.7 43.4 Bảng Nồng độ PO43- nước thải đầu vào sau 10 ngày nuôi trồng tảo Spirulina PO43- (mg/l) NTR (N/P=8/1) N/P=8/1 (M1) N/P=16/1 (M3) N/P=20/1 (M5) N/P=26/1 (M7) N/P=8/1 (M2) N/P=16/1 (M4) N/P=20/1 (M6) N/P=26/1 (M8) ngày 8.2 9.2 20.1 23.5 25.1 9.2 20.1 23.5 25.1 ngày 10 6.3 1.8 3.4 3.1 10.5 2.1 3.01 3.4 11.2 hiệu suất 23.2 80.4 83.1 86.8 58.2 77.2 85 85.5 55.4 Bảng Nồng độ NO3 nước thải đầu vào sau 10 ngày nuôi trồng tảo Spirulina - NO3- (mg/l) NTR (N/P=8/1) N/P=8/1 (M1) N/P=16/1 (M3) N/P=20/1 (M5) N/P=26/1 (M7) N/P=8/1 (M2) N/P=16/1 (M4) N/P=20/1 (M6) N/P=26/1 (M8) ngày 0.02 6.6 7.02 6.8 7.02 6.2 5.7 7.4 6.5 ngày 10 1.2 0.8 0.22 0.13 1.7 0.6 0.34 0.4 1.5 87.9 96.9 98.1 75.8 90.3 94 94.6 76.9 hiệu suất 75 ... DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Nguyễn Ngọc Châu NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG TẢO SPIRULINA BẰNG NƯỚC THẢI ĐỂ ĐỒNG THỜI TẬN DỤNG CHẤT DINH DƯỠNG TRONG NƯỚC THẢI VÀ THU. .. gạo nước thải chăn nuôi sau biogas để thu sinh khối tảo xoắn giàu protein tăng hiệu loại bỏ chất ô nhiễm nước thải cần tập trung nghiên cứu Đó lý đề tài ? ?Nghiên cứu nuôi trồng tảo Spirulina nước. .. chi phí hóa chất nghiên cứu ni trồng vi tảo nước thải vi tảo thực vào cuối kỷ XX Năm 1989 nghiên cứu tận dụng nước thải ure để ni trồng vi tảo có giá trị dinh dưỡng cao cho thấy nước thải công