đối chứng.
Chuyên ngành công nghệ sinh học Viện NC&PT Công Nghệ Sinh Học26
Hình 21: Nước thải kỵ khí có chủng vi tảo Chlorella sp so với đối chứng.
(Nguồn: Anh chụp 14/09/2013)
Sau 6 ngày xử lý, hàm lượng NH4 trong mẫu chủng tảo giảm 84,11 mg/L, tương đương 25,57%, tổng đạm giảm 20,04 mg/L, tương đương 7.03%. Trong khi đó, hàm lượng NO3- trong mẫu chủng tảo lại tăng 0,46 mg/L, NO2- tăng 0,02 mg/L. Trong mẫu đối chứng, hàm lượng NH4 giảm 35,95 mg/L, tương đương 0,93%, tổng đạm tăng 29,71 mg/L, NO3- tăng 5,23 mg/L, NO2- tăng 1,39 mg/L (Hình 22, bảng 4).
Ghi chú: Các cột có mẫu tự đi kèm giống nhau biểu thị sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê (P ≤ 0,05)
Hình 22. Khả năng xử lý đạm của vi tảo Chlorella sp. trong nước thải kỵ
Chuyên ngành công nghệ sinh học Viện NC&PT Công Nghệ Sinh Học27
Bảng 4. Hàm lượng NO3-, NO2- trong nước thải kỵ khí.
Chỉ tiêu Đầu vào Chlorella sp. Đối chứng
NO3- - N (mg/L) 0,25 0,71 5,48 NO2- - N (mg/L) 0,01 0,03 1,42
NH4 trong mẫu chủng tảo của nước thải kỵ khí giảm là do vi tảo ưu tiên sử dụng NH4 trong quá trình quang hợp hơn các nguồn đạm còn lại. Vì NH4 giảm nên làm cho tổng đạm cũng giảm theo. NO3-, NO2- trong mẫu chủng tảo của nước thải kỵ khí tăng là do sự hấp thụ NH4 trong quá trình quang hợp làm sản sinh NO3-. Sau đó, NO3- lại bị phân hủy thành NO2- trong điều kiện hiếu khí.
Trong mẫu đối chứng, NH4 cũng giảm, nhưng giảm ít hơn trong mẫu chủng tảo
Chlorella sp., nguyên nhân là do quá trình sục khí, làm NH4 chuyển thành NH3. Một phần NH3 bị bay hơi thông qua quá trình sục khí, một phần phân hủy thành NO3-, NO2- Chính điều này làm cho tổng đạm, NO3-, NO2- trong mẫu đối chứng tăng lên.
4.4.2 Khả năng xử lý lân
Cả hai mẫu chủng tảo, và mẫu đối chứng, đều ghi nhận sự giảm PO4 và tổng lân. Trong mẫu chủng tảo, PO4 giảm 59,52%, tổng lân giảm 61,07%. Trong mẫu đối chứng, PO4 và tổng lân cũng giảm, nhưng ít hơn. PO4 giảm 50,44%, tổng lân giảm 49,61%. Điều này phù hợp với kết quả nghiên cứu của Lodi, A. (2003) là Chlorella sp. có khả năng khử phosphate.
Trong mẫu chủng tảo, PO4 và tổng lân giảm là vi tảo đã sử dụng lân để tổng hợp sinh khối tế bào thông qua quá trình quang hợp. Tuy nhiên, do trong nước thải kỵ khí, vi tảo phát triển yếu hơn trong nước thải tuyển nổi, nên PO4 và tổng lân giảm ít hơn.
Trong mẫu đối chứng, tuy không có chủng vi tảo Chlorella sp., PO4 và tổng lân cũng giảm là do quá trình chiếu sáng và sục khí liên tục, làm cho lân bị phân hủy và mất đi.
Chuyên ngành công nghệ sinh học Viện NC&PT Công Nghệ Sinh Học28
Hình 23. Phần trăm PO4 và Tổng lân trong nước thải kỵ khí được vi tảo
Chlorella sp. loại bỏ so với đối chứng.
4.4.3 Khả năng xử lý COD
COD trong mẫu có chủng vi tảo Chlorella sp. giảm 60,38%. Trong khi đó, trong mẫu đối chứng, COD chỉ giảm 35,16%. Quá trình quang hợp của vi tảo, làm phân hủy các hợp chất hữu cơ và vô cơ có trong nước thải thủy sản, làm COD giảm 60,38%. Còn trong mẫu đối chứng, COD giảm chủ yếu là do đạm bị bay hơi dưới dạng NH3, lân bị phân hủy trong điều kiện sục khí và chiếu sáng liên tục, nên COD có giảm, nhưng ít hơn, chỉ 35,16%.
Chuyên ngành công nghệ sinh học Viện NC&PT Công Nghệ Sinh Học29
Hình 24. Phần trăm COD trong nước thải kỵ khí được vi tảo Chlorella sp.
loại bỏ so với đối chứng.
Kết luận: Hàm lượng NH4, tổng đạm, PO4, tổng lân, COD trong nước thải (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
tuyển nổi có chủng tảo và trong nước thải kỵ khí có chủng tảo đều giảm mạnh hơn trong mẫu đối chứng, đều này chứng tỏ quá trình phát triển của vi tảo Chlorella sp. trong nước thải thủy sản, đã giúp loại bỏ đạm, lân có trong nước thải. Vì vậy, có thế kết luận rằng, vi tảo Chlorella sp. có khả năng xử lý đạm, lân trong nước thải thủy sản.
4.5 Khả năng xử lý đạm, lân của vi tảo Chlorella sp. trong nước thải tuyển nổi so
với khả năng xử lý đạm, lân của vi tảo Chlorella sp. trong nước thải kỵ khí.
Vi tảo Chlorella sp. hấp thụ N, P, C trong nước thải, làm giảm đáng kể hàm lượng đạm, lân, carbon trong nước thải. Nước thải sau khi xử lý kỵ khí, được chủng vi tảo Chlorella sp. trong vòng 6 ngày, đạt 277,06 mg/L tổng đạm, 105,19mg/L tổng lân, 463,16mg/L COD. Nước thải sau khi xử lý tuyển nổi, tách bỏ cặn cá, được chủng vi tảo Chlorella sp. trong vòng 6 ngày, đạt 331,96 mg/L tổng đạm, 35,31 mg/L tổng lân, 1572,17 mg/L COD. Tổng đạm, tổng lân, COD trong nước thải tuyển nổi cao hơn trong nước thải kỵ khí là do nước thải kỵ khí đã qua hệ thống xử lý kỵ khí của tiểu dự án số 3 (dự án AKIZ), sạch đến 78%COD, sau đó được chủng vi tảo Chlorella sp.
Chuyên ngành công nghệ sinh học Viện NC&PT Công Nghệ Sinh Học30
trong vòng 6 ngày, trong khi đó, nước thải tuyển nổi, chỉ được tách bỏ cặn cá, và chủng vi tảo Chlorella sp.
Bảng 5. So sánh tính chất của hai loại nước thải sau khi xử lý bằng vi tảo
Chlorella sp.
Chỉ tiêu Nước thải kỵ khí sau khi xử lý bằng Chlorella sp.
Nước thải tuyển nổi sau khi xử lý bằng Chlorella sp. NH4+ - N (mg/L) 244,79a 307,65b Tổng đạm (mg/L) 277,06 a 331,96 b PO43- - P (mg/L) 35,30 a 41,48 b Tổng lân (mg/L) 105,19 b 35,31 a COD (mg/L) 463,16 a 1572,17 b
Ghi chú: Các hàng có mẫu tự đi kèm giống nhau biểu thị sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê (P ≤ 0,05) Nhưng khi so sánh trên phần trăm đạm, lân, COD trong nước thải tuyển nổi, được vi tảo Chlorella sp. loại bỏ tốt hơn trong nước thải kỵ khí.
Sau 6 ngày theo dõi, 25,57% NH4+ được loại bỏ trong nước thải kỵ khí. Trong khi đó, có đến 28,1% NH4+ được loại bỏ trong nước thải tuyển nổi. Tổng đạm trong nước thải tuyển nổi cũng được loại bỏ tốt hơn trong nước thải kỵ khí, 31,11 % so với 7,03 %. Kết quả tương tự cũng được tìm thấy bởi Tam, N.F.Y. (1988), vi tảo Chlorella
sp.có khả năng loại bỏ nitơ trong nước thải. Theo Bloom, A.J. (1992), vi tảo Chlorella
sp. có thể sử dụng ammonium hoặc nitrate để tổng hợp sinh khối.
Vi tảo Chlorella sp. loại bỏ 74,94% PO43- trong nước thải tuyển nổi, và 59,52% PO43- trong nước thải kỵ khí. Sau 6 ngày theo dõi, 89,74% tổng lân được loại bỏ trong nước thải tuyển nổi. Trong khi đó, chỉ có 61,07% tổng lân được loại bỏ trong nước thải kỵ khí. Vì tổng đạm trong nước thải kỵ khí (298,00 mg/L) thấp hơn tổng đạm trong nước thải tuyển nổi (481,90 mg/L) nên làm cho khả năng hấp thụ lân của vi tảo
Chorella sp. trong nước thải kỵ khí thấp hơn trong nước thải tuyển nổi. Điều này phù hợp với nghiên cứu của Chevalier, P. (1985).
Theo Matusiak, K. (1976), khả năng loại bỏ đạm lân trong nước thải của vi tảo
Chlorella sp. ảnh hưởng bởi ba yếu tố: (i) hàm lượng đạm, lân trong nước thải, (ii) mật số của vi tảo trong nước thải, (iii) nồng độ đạm, lân có trong tế bào vi tảo. Vì trong nước thải tuyển nổi, vi tảo Chlorella sp. phát triển tốt, và đạt mật số cao hơn trong nước thải kỵ khí, nên hấp thụ nhiều đạm, lân hơn trong nước thải để tổng hợp thành
Chuyên ngành công nghệ sinh học Viện NC&PT Công Nghệ Sinh Học31
sinh khối của tế bào. Chính điều này làm cho phần trăm đạm, lân trong nước thải tuyển nổi được vi tảo Chlorella sp. loại bỏ cao hơn trong nước thải kỵ khí.
Vì phần trăm đạm, lân trong nước thải tuyển nổi được loại bỏ cao hơn so với trong nước thải kỵ khí. Vì vậy, phần trăm COD trong nước thải tuyển nổi được vi tảo
Chlorella sp. loại bỏ cũng cao hơn phần trăm COD trong nước thải kỵ khí. Vi tảo
Chlorella sp. đã loại bỏ 70,38% COD trong nước thải tuyển nổi, và 60,38% COD trong nước thải kỵ khí. Quá trình quang hợp của vi tảo Chlorella sp. làm cho nồng độ COD trong nước thải giảm mạnh. Theo nghiên cứu của Eny, D.M. (1951), trong quá trình chuyển hóa, vi tảo có thể sử dụng các hợp chất hữu cơ như là nguồn cung cấp carbon chủ yếu thay vì CO2.
Hình 25: Nước thải tuyển nổi và nước thải kỵ khí sau khí xử lý bằng vi tảo
Chlorella sp.
Chuyên ngành công nghệ sinh học Viện NC&PT Công Nghệ Sinh Học32 Ghi chú: Các cột có mẫu tự đi kèm giống nhau biểu thị sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê (P ≤ 0,05)
Hình 26. Phần trăm NH4, tổng đạm, PO4, tổng lân, COD trong hai loại (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
nước thải được vi tảo Chlorella sp. loại bỏ.
Kết luận: Vi tảo Chlorella sp. có khả năng xử lý nước thải tuyển nổi tốt hơn so
với nước thải kỵ khí.