Phân lập vi khuẩn có khả năng khử sulfate (Sulfate reducing bacteria SRB) nhằm ứng dụng trong xử lý nước bị nhiễm phèn sắt

Phân lập vi khuẩn có khả năng khử sulfate (Sulfate reducing bacteria SRB) nhằm ứng dụng trong xử lý nước bị nhiễm phèn sắt.Đặc điểm của nước bị nhiễm phèn sắt: + Có hàm lượng ion Fe2+ cao+ pH thấp+ Nước có mùi trứng thối+ Có nhiều cặn bẩn màu vàng.Nguyên nhân: Do các khoáng sulfide (như pyrite, FeS2 ) trong quặng tiếp xúc với oxy và nước.

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HÓA Đề tài: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP “PHÂN LẬP VI KHUẨN CÓ KHẢ NĂNG KHỬ SUFATE (SULFATE REDUCING BACTERIA-SRB) NHẰM ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ NƯỚC BỊ NHIỄM PHÈN SẮT ” SVTH : TRỊNH THỊ MỸ HẠNH - Lớp 10SH GVHD : TS BÙI XUÂN ĐÔNG NỘI DUNG Đặt vấn đề Nguyên vật liệu phương pháp nghiên cứu Kết nghiên cứu thảo luận Kết luận kiến nghị ĐẶT VẤN ĐỀ ĐẶT VẤN ĐỀ Ảnh hưởng nước bị nhiễm phèn sắt: ĐẶT VẤN ĐỀ Đặc điểm nước bị nhiễm phèn sắt: - Đặc điểm nước bị nhiễm phèn sắt: + Có hàm lượng ion Fe2+ cao + pH thấp + Nước có mùi trứng thối + Có nhiều cặn bẩn màu vàng - Nguyên nhân: Do khoáng sulfide (như pyrite, FeS2 ) quặng tiếp xúc với oxy nước FeS2 + 7/2O2 +H2O → Fe2+ + 2SO42- + 2H+ ĐẶT VẤN ĐỀ Phương pháp để xử lý nguồn nước bị nhiễm phèn sắt: Truyền thống (dùng vôi, tro bếp) Hóa học ( Cl2, KMnO4, O3 …) Cơng nghệ lọc NHƯỢC ĐIỂM CỦA CÁC GIẢI PHÁP - Phương pháp hóa học sử dụng từ lâu, có hiệu nhanh tốn khơng an tồn, thường gây vấn đề ô nhiễm thứ cấp - Sử dụng Công nghệ lọc chất lượng tốt giá thành cao ĐẶT VẤN ĐỀ - Với tính cấp thiết trên, em tiến hành thực đề tài: “Phân lập vi khuẩn có khả khử sulfate (Sulfate reducing bacteria- SRB) nhằm ứng dụng xử lý nước bị nhiễm phèn sắt” - Nước sau xử lý dùng cho hoạt động trồng trọt chăn nuôi ĐẶT VẤN ĐỀ Xử lý phương pháp sinh học thân thiện với môi trường ƯU ĐIỂM CỦA GIẢI PHÁP SINH HỌC Khơng tạo hóa chất tồn dư gây ô nhiễm thứ cấp Giúp làm giảm lượng sulfate, giảm ion Sắt (II), giảm màu, giảm mùi nước Nước sau xử lý phục vụ cho trồng trọt chăn ni Chi phí xử lý thấp ĐẶT VẤN ĐỀ Cơ sở khoa học công nghệ đề tài: - Vi khuẩn khử sulfate (Sulfate reducing bacteria-SRB) vi khuẩn sinh trưởng kỵ khí, sử dụng sulfate làm chất nhận điện tử cuối để oxy hóa hydro hay hợp chất hữu tận thu lượng cho mục đích sinh trưởng 2CH2O + SO42- + H+-> H2S + 2HCO3H2S + Me2+ -> MeS + 2H+ - Lượng sulfide sinh kết hợp với ion sắt (II) có nước tạo thành kết tủa bền vững NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nguyên liệu: Mẫu phân bò (Hòa vang – Đà Nẵng) Mẫu nước thải giàu chất hữu (Phú Lộc) Mẫu nước nhiễm phèn sắt KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN Kết khảo sát khả xử lý nước bị nhiễm phèn sắt quy mơ phịng thí nghiệm 6.2 Kết thay đổi nồng độ ion sắt theo thời gian KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN Kết khảo sát khả xử lý nước bị nhiễm phèn sắt quy mơ phịng thí nghiệm Đồ thị 3.7: Sự thay đổi nồng độ Fe2+ theo thời gian KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN Kết khảo sát khả xử lý nước bị nhiễm phèn sắt quy mơ phịng thí nghiệm 6.3 Kết thay đổi hàm lượng sulfate theo thời gian, thông qua việc xác định hàm lượn H2S sinh KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN Kết khảo sát khả xử lý nước bị nhiễm phèn sắt quy mơ phịng thí nghiệm Đồ thị 3.8: Sự thay đổi hàm lượng H2S theo thời gian KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN Như qua trình xử lý nước bị nhiễm phèn sắt quy mơ phịng thí nghiệm vi khuẩn khử sulfate (SRB) thu kết sau: Hàm lượng H2S tăng từ 45.7 mg/l lên 92.5 mg/l Nồng độ ion sắt [Fe2+] giảm từ 57mg/l 28.6 mg/l pH môi trường từ 3.8 tăng lên 7.4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN Giữ giống vi khuẩn SRB mơi trường thạch có lớp dầu khoáng Sử dụng phương pháp giữ giống vi khuẩn SRB mơi trường thạch có lớp dầu khống Giống giữ tủ lạnh điều kiện nhiệt độ 4÷50C 3.1 KẾT LUẬN Kết nghiên cứu đặc điểm sinh hóa chủng vi khuẩn SRB vừa phân lập sau: - Sinh trưởng tốt nguồn chất lacte - Nguồn nitơ bổ sung: chiết xuất cao nấm men - Điều kiện môi trường: + pH=6.5÷8, tối ưu khoảng pH=7÷7.5 + Nhiệt độ: t0=20÷370C, tối ưu 300C Dựa vào khóa phân loại Bergey Có thể kết luận chủng vi khuẩn phân lập từ phân bò chủng vi khuẩn khử sulfate (SRB), có độ tương đồng khoảng 60% với vi khuẩn Desulfovibrio Oxamicus Khảo sát đánh giá sơ khả xử lý nước bị nhiễm phèn sắt chủng vi khuẩn khử sulfate (SRB) quy mô phịng thí nghiệm thu kết quả: - Hàm lượng H2S tăng từ 45.7 mg/l lên 92.5 mg/l - Nồng độ ion sắt [Fe2+] giảm từ 57mg/l 28.6 mg/l - pH môi trường từ 3.8 tăng lên 7.4 Giữ giống vi khuẩn SRB phương pháp: giữ giống vi sinh vật mơi trường thạch có lớp dầu khống 3.2 KIẾN NGHỊ Do thời gian, hóa chất, dụng cụ, trang thiết bị…nghiên cứu có hạn nên em thu kết xin đề xuất số nghiên cứu nhằm hồn thiện q trình phân lập khảo sát hoạt tính vi khuẩn khử sulfate (SRB): (1) Phương pháp phân tích trình tự gen 16S rDNA: gen 16S rDNA chủng phân lập khuếch đại phản ứng PCR sử dụng cặp mồi 27F (AGAGTTTGATCCTGGTCAG) (weisburg cs,1991) để xây dựng phân loài định danh chủng vi khuẩn khử sulfate SRB phân lập (2) Khảo sát khả xử lý vi khuẩn khử sulphate SRB với kim loại nặng độc hại khác như: Crom, đồng, kẽm, uranium,… (3) Nghiên cứu điều khiển trình lên men để sản xuất chế phẩm vi sinh có khả xử lý nước bị nhiễm phèn sắt CẢM ƠN QUÝ THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ THEO DÕI ! ĐẶT VẤN ĐỀ Tìm hiểu lồi vi khuẩn Desulfovibrio Oxamicus: - D Oxamicus vi khuẩn Gram âm, thuộc nhóm vi khuẩn khử sulfate, sinh trưởng kỵ khí - Có thể tìm thấy vi khuẩn D Oxamicus đất; đáy trầm tích; ruột phân trâu, bị, ngựa,… - Hình thái tế bào: +Tế bào có kích thước khong 1ì 2ữ3àm + Hỡnh phy khun, di chuyn nh roi - Đặc điểm sinh hóa: + Nguồn cacbon thích hợp axit hữu mạch ngắn acetate, lactate, … + Nguồn Nitơ: chiết xuất cao nấm men - Đặc điểm sinh lý: + Khoảng pH=6,5÷8,0, tối ưu pH=7,2÷7,4 + Nhiệt độ cho sinh trưởng: t0C = 25÷300C, tối ưu t0C=300C NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp chuẩn độ Iot Lấy 100ml dung dịch chứa H2S cho vào bình tam giác Thêm vào 0.5ml dung dịch HCl 20ml dung dịch Iod Lắc đều, để tối 10phút, sau thêm 1ml hồ tinh bột Chuẩn độ Na2S2O3 đến dung dịch chyển từ màu xanh sang màu trắng dừng lại Ghi thể tích dung dịch Na2S2O3 tiêu tốn cho q trình chuẩn độ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN Kết nghiên cứu đặc điểm sinh hóa vi khuẩn SRB vừa phân lập Kết nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ đến sinh trưởng chủng vi khuẩn SRB cho thấy: + Chủng không sinh trưởng 40C 550C + Có khả sinh trưởng dải nhiệt độ từ 20 0C đến 450C sinh trưởng tối ưu 300C Kết phù hợp với điều kiện tối ưu cho sinh trưởng vi khuẩn khử sulfate nghiên cứu [Davidova et al., 2006; Cravo-Lauveau et al., 2007; Ommedal, Torsvik, 2007; Madigan et al., 2009] NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Khảo sát khả xử lý nước bị nhiễm phèn sắt vi khuẩn SRB quy mơ phịng thí nghiệm Mơ hình xử lý nước nhiễm phèn sắt quy mơ phịng thí nghiệm ... ? ?Phân lập vi khuẩn có khả khử sulfate (Sulfate reducing bacteria- SRB) nhằm ứng dụng xử lý nước bị nhiễm phèn sắt? ?? - Nước sau xử lý dùng cho hoạt động trồng trọt chăn nuôi 1 ĐẶT VẤN ĐỀ Xử lý. .. ĐỀ Ảnh hưởng nước bị nhiễm phèn sắt: ĐẶT VẤN ĐỀ Đặc điểm nước bị nhiễm phèn sắt: - Đặc điểm nước bị nhiễm phèn sắt: + Có hàm lượng ion Fe2+ cao + pH thấp + Nước có mùi trứng thối + Có nhiều cặn... hình thái khuẩn lạc kính hiển vi quang học Thử nghiệm tính di động vi khuẩn Nghiên cứu đặc điểm lý hóa vi khuẩn phân lập Khảo sát khả xử lý nước bị nhiễm phèn sắt vi khuẩn SRB quy mơ phịng thí nghiệm