- Cuống nang và nang bào tử của Mucor sp.
1. Giai đoạ n
Giai đoạn thích nghi của bùn được thực hiện theo mẻ trong 90 ngày với nồng độ N- NH4thay đổi từ (20-100)mg/lít và tương ứng N-NO2cĩ nồng độ từ (26-130)mg/lít.
2. Giai đoạn II
Trong suốt quá trình thực hiện từ tháng 4/2004 đến tháng 8/2004
Xử lýAmmonium trên mơi trường thử nghiệm với 3 nồng độ N-NH4
Tháng 4: Nồng độ 100mg/l
Tháng 5: Nồng độ200mg/l
Tháng 6: Nồng độ 300mg/l
Nồng độ ban đầu: Ammonumi N-NH4 = 100mg/l
Nhận xét: Sau thời gian một tháng chạy ở nồng độ này, hiệu quả xử lý Amoni cao
nhất ở giai đoạn này là 75% ở nhiệt độ phịng và pH là 8,0. Vì vậy ta nâng nồng độ lên 200mg/l.
Nhậnxét: Qua một tháng đầu phân tích thì hiệu quả xử lýNitrit là 80% ở cùng pH và nhiệt độ vớiAmmonium. Như vậyNitritđược xử lý mạnh hơn.
Nồng độ ban đầu: N-NH4= 200mg/l
Nhận xét: Sau thời gian một tháng chạy ở nồng độ này, hiệu quả xử lý N-NH4 cao nhất ở giai đoạn này là 78% ở nhiệt độ phịng và pH là 8,0. Vì vậy ta nâng nồng độ lên 300mg/l.
Nhận xét: Đến tháng 5 thì hiệu quả xử lý N-NO2- là 81%ở cùng pH Nồng độ ban đầu: N-NH4= 300mg/l
Nhận xét: Ở giai đoạn chạy nồng độ này, hiệu quả xử lý N-NH4 cao nhất ở giai đoạn này là 82% ở nhiệt độ phịng và pH là 8,0. Vì vậy ta cĩ thể cho mẫu n ước rỉ rác
vào chạy mơ hìnhđể xác định hiệu quả xử lý của N-NH4.
Nhận xét: Ở giai đoạn chạy nồng độ này, hiệu quả xử lý N-NO2 cao nhất ở giai đoạn này là 84%. Vì vậy ta cĩ thể cho mẫu n ước rỉ rác vào chạy mơ hình để xác định
3. Giai đoạn III
Kết quả phân tích các chỉ tiêu
Hàm lượng cặn lơ lửng SS : 389mg/l Nhu cầu oxy hố học COD : 878,1mg/l
Hàm lượng N-NH4 : 334,2mg/l
Hàm lượng N-NO2 : 3.9mg/l
Hàm lượngnitrat : 91.9mg/l
Hàm lượngphotpho : 6,9mg/l
Nồng độ đã pha lỗng 1:1cĩ nồng độ: N-NH4 = 167mg/l
Nhận xét: Ở giai đoạn chạy nồng độ đã pha lỗng này, hiệu quả xử lý N-NH4cao
nhất ở giai đoạn này là 78% ở nhiệt độ phịng và pH là 8,0. Vì vậy ta cĩ thể cho mẫu nước rỉ rác ở nồng độ khơng pha loãng vào chạy mơ hìnhđể xác định hiệu quả xử lý của
N-NH4
Nhận xét: Ở giai đoạn mẫu pha loãng này, hiệu quả xử lý N-NO2- cao nhất ở giai đoạn này là 63% cĩ thể cho mẫu nước rỉ rác chưa pha loãng vào chạy mơ hình để xác định hiệu quả xử lý của N-NO2
Nồng độ mẫu: N-NH4= 334mg/l
Nhận xét: Ở giai đoạn chạy nồng độ này, hiệu quả xử lý N-NH4 cao nhất ở giai đoạn này là 89% ở nhiệt độ phịng và pH là 8,0. Vì vậy ta cĩ thể áp dụng mơ hình này
vào phương pháp xử lý nước rỉ rác
Nhận xét: Ở giai đoạn chạy nồng độ này, hiệu quả xử lý N-NO2 cao nhất ở giai đoạn này là 89%. Vì vậy ta cĩ thể áp dụng mơ hình này vào phương pháp xử lý nước
rỉ rác
Từ kết quả trên cho ra các ý kiến sau:
Đối với mơi trường thử nghiệm, tuỳ theo từng nồng độ cho ra hiệu quả xử lý khác
nhau trong đĩ mơi trường cĩ nồng độ 300mg/l thì hiệu quả xử lý đối với N-NH4là 82%
ở nhiệt độ phịng và pH là 8,0, đối với N-NO2 là 84% là cao nhất trên tất cả các nồng độ
thử nghiệm. Tuy nhiên cần cĩ một nhiệt độ và pHổn định đối với N-NH4, N-NO2 trong cùng một nồng độ thì hiệu quả xử lý sẽ tốt hơn
Đối với mẫu nước rỉ rác từ bãi rácĐơng Thạnh, nồng độ N-NH4 trong mẫu khơng
cao quá so với nồng độ trên mơi trường thử nghiệm nhưng để cĩ hiệu quả xử lý tốt nhất
ta cần pha loãng mẫu. Ở mẫu được pha loãng 1:1thì hiệu quả xử lý N-NH4 là 78% ở
nhiệt độ 300C và pH là 8,5, đối với N-NO2- là 63% ở nhiệt độ phịng và pH là 8.0. Sau
khi đánh giá hiệu quả xử lý mẫu được pha loãng cho hiệu suất cao từ đĩ ta sử dụng mẫu nước thật chưa pha loãng vận hành mơ hình với kết quả: hiệu quả xử lý N-NH4cao nhất
là 89% cho thấy việc ứng dụng mơ hình vào việc xử lý nước rỉ rác cho hiệu quả cao với
4. Phân tích xác định vi khuẩn anammox bằng PCR và 16S rDNA
Kết quả phân tích trình tự gen 16S rDNA, phần 300bp đầu 5’ và phần 850bp đầu 3’
cho kết quả như bảng dưới đây:
Kết quả phân tích tr ình tự gen 16S rDNA
TT Vi khuẩn tương tự nhất
(Số trong ngoặc l à accession number trên GenBank)
% tương tự
1 Anaerobic ammoium –oxidizing planctomycete KOLL2a (AJ250882) 98
2 Candidatus Kuenenia Stuttgartiensis (AF375995) 98
3 Anoxic biofilm clone Pla2 - 48 (AF202663) 98
Như vậy, Cĩ thể kết luận rằng bùn hoạt tính đã tích luỹ trong 210 ngày của chúng
tơi cĩ sự hiện diện của vi khuẩn anammox, tương tự Candidatus Kuenenia Stuttgartiensis đã được xác định ở Châu Âu và các dịng KOLL2a ( phát hiện cơng bố
bởi phịng thí nghiệm ở Thụy Sĩ), Candidatus Kuenenia Stuttgartiensis và Anoxic biofilm clone Pla2- 48 98%.
KẾT LUẬN
Từ những kết quả trên ta cĩ thể kết luận sau:
Kết quả phân tích vi khuẩn bằng kỹ thuật sinh học phân tử đã xácđịnh sự hiện diện
của vi khuẩn anammox, t ương tự với các vi khuẩn đã biết trên thế giới. Đây là nhĩm vi khuẩn được tìm thấy gần đây, cĩ khả năng oxy hố N-NH4 trong điều kiện kỵ khí
tự dưỡng.
Đây là nghiên cứu đầu tiên ở Việt Nam về Anammox, ở b ước phát hiện, tích luỹ vi
sinh vật. Trong thời gian tới chúng tơi sẽ nghiên cứu tiếp về quá trình thích nghi, làm giàu các loại bùn khác nhau và khả năng ứng dụng nhĩm vi khuẩn anammox để
xử lý nước thải cĩ nồng độ N-NH4 caoở Việt Nam.
Khảo sát được quá trình biến đổi của Ammonium trên mơi trường thử nghiệm với
những nồng độ khác nhau và trên mẫu nước rỉ rác được lấy từ bãi rácĐơng Thạnh Tuy nhiên, phương pháp này c ần nghiên cứu thêm một số chỉ tiêu nhưNitrat, COD,
BOD,SSở những nồng độ khác nhau tr ên mơi trường thử nghiệm và trên mẫu thật để xác
định hiệu quả xử lý của phương pháp này đối với những chỉ tiêu trên.
Ngồi ra cần khảo sát thêm bùn hoạt tính về tỷ trọng trong quá trình phân tích, tích luỹ sinh khối của vi khuẩn Anammox và áp dụng phương pháp xử lý này đối với nước
thải chăn nuơi heo, nước thải thuỷ sản và nước thải sản xuất tàu vị yểu…
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Gujer W, Jenkins D., 1974: The contact stabilization process -oxygen and nitrogen mass balances. University of California, Berkeley, Sanitary Engineering Research Laboratory Report, 74-2.
2. Van de Graaf A. A., de Bruijin P., Robertson L. A., Jetten M. S. M., Kuenen J. G., 1996: Autotrophic growth of anaerobic ammonium oxidizing microorganisms in a fluidized bed reactor. Microbiology 142, 2187 -96.
3. Van de Graaf A. A., de Bruijin P., Robertson L. A., Jetten M . S. M., Kuenen J. G., 1997: Metabolic pathway of anaerobic ammonium oxidation on the basic of N -15 studies in a fluidized bed reactor. Microbiology 143, 2415 -21.
4. [4] Van Niftrik L. A., Fuerst J. A., Damstes J. S. S, Kuenen J. G., Jetten M. S. M. and Strous M., 2004: The anammoxosome: an intracytoplasmic compartment in anammox bacteria. FEMS Microbiology Letters 233, 7 -13.
5. Fujji T., H, Rouse D.J. and Furukawa K., 2002: Characterization of the microbial community in an anaerobic ammonium -oxidizing biofilm cultured on a nonwoven biomass carrier. J. Biosci.Bioeng., 94, 412 -418.
6. Schmid M., Twachtmann U., Klein M., Strous M., Juretschko S., Jetten M. S. M., Metzger J. W., Schleifer K. H., Wagner M., 2000: Molecular evidence for genus level diversity of bacteria capable of catalyzing anaerobic ammonium axidation. Syst. Appl. Microbiol. 23[1], 93 -106
7. Schmid M.C., Maas B., Dapena A. et al., 2005 : Biomarkers for in situ detection of amaerobic ammonium -oxidizing (anammox) bacteria. Appl Environ Microbiol 71(4) 1677-1684.
8. Nguyễn Đức Cảnh, Lê Cơng Nhất Phưong và cộng tác viên, 2002, Nghiên cứu ứng
dụng cơng nghệ sinh học lọc hiếu khí và thiếu khí xử lý ammonium trong n ước thải chăn nuơi heo cơng nghi ệp, Sở Khoa họcCơng nghệ và Mơi trường TpHCM.
9. Ngơ Kế Sương, Nguyễn Hữu Phúc, Lê Cơng Nhất Phương, Võ Thi Kiều Thanh,
Nguyễn Đức Hiếu, 2000, Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ sinh học kỵ khí kết hợp
với hồ thực vật thuỷ sinh xử lý n ước thải chăn nuơi heo cơng nghiệp, S ở Khoa học
Cơng nghệ và Mơi trường TpHCM.
10. Furukawa K., Rouse J. D., Bhatti Z. I. and Imajo U. 2002, Anaerobic oxidation ammonium confiemed in continuous flow treatment a non -woven biomass carrier, Japanese Society of Water Treatment Biology, Vol.38, No.2 pp.87 -94.
11. Standard methods for the examination of water and wastewater, 1995
12. Furukawa K., Rouse J. D., Bhatti Z. I. and Imajo U. 2002: Anaerobic ammonium oxidation (Anammox) in continuos flow treatment with non -woven biomass carrier. In Proceedings of the ISEB Fifth International Symposium on Environmental Biotechnology, Kyoto, Japan. The International Society for Environmental Biotechnology Waterloo, ON, Canada, CD -ROM.