2. Mục tiêu nghiên cứu
1.4. Cơ sở khoa học của việc tạo chế phẩm sinh học xử lý nước thải ô nhiễm hữu
nguồn năng lượng và không cần ánh sáng mặt trời để phát triển.
- Saccharomyces thuộc nhóm vi sinh vật kỵ khí tùy tiện, vì nó có khả năng phát triển trong điều kiện thiếu oxy. Trong điều kiện môi trường này, glucose sẽ được chuyển hóa thành các chất trung gian khác nhau như ethanol, CO2 và glycerol.
- Saccharomyces đơn bào nên có thể tiến hành thí nghiệm như vi khuẩn, đồng thời có những đặc tính chủ yếu điển hình của Eukaryota và có ty thể với bộ gen ADN nhỏ, giống với vi khuẩn nên nó có thể nuôi trong môi trường dịch thể hay đặc và tạo khuẩn lạc trên môi trường thạch.
- Thích nghi trong môi trường chứa đường cao, có tính acid cao. Có thể nuôi tế bào nấm men với quy mô lớn trong các nồi lên men và dễ dàng thu nhận sinh khối tế bào.
c. Điều kiện sinh trưởng
Nấm men phát triển tốt ở nhiệt độ 28 - 30°C. Độ pH tối ưu của môi trường là 4,5 – 5,5. Ngoài ra ảnh hưởng của các hợp chất hóa học như rỉ đường,
amonium sunphat, MgSO4, axit sunfuric là rất lớn. Nồng độ mật rỉ đường tác động đến sự hấp thụ các chất dinh dưỡng. Ảnh hưởng của cường độ không khí và khuấy trộn cũng tác động lớn lên tốc độ tăng trưởng của nấm men.
Nấm men có 2 phương thức sinh sản đó là sinh sản vô tính bằng cách nảy chồi và sinh sản hữu tính (bào tử). [14]
1.4. Cơ sở khoa học của việc tạo chế phẩm sinh học xử lý nước thải ô nhiễmhữu cơ hữu cơ
Cơ sở khoa học của việc tạo chế phẩm sinh học xử lý nước thải ô nhiễm hữu cơ được dựa trên các phương diện tiếp cận về mặt sinh thái học, thực tế và kinh tế 1.4.1. Tiếp cận sinh thái học
Các chủng vi sinh vật được lựa chọn làBacillus subtilis, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus bulgaricus và Saccharomyces cerevisiae. Các chủng vi sinh này đáp ứng được các yếu tố cần thiết cho quá trình chế tạo chế phẩm sinh học xử lý nước thải ô nhiễm hữu cơ.
16
- Bacillus subtilis, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus bulgaricus và
Saccharomyces cerevisiae đều là các chủng vi sinh vật có khả năng phân giải các chất hữu cơ nhờ có hoạt tính sinh tổng hợp enzyme phân giải protein, cacbonhidrat, lipid. (Thành phần vi sinh phân giải chất hữu cơ).
- Bacillus subtilis là vi khuẩn phân giải chất hữu cơ theo quá trình phân giải hiếu khí tạo ra CO2, H2O và năng lượng. Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus bulgaricus thuộc nhóm vi sinh vật tùy nghi có thể sống trong điều kiện có oxi và năng lượng được giải phóng một phần sử dụng cho việc sinh tổng hợp hình thành tế bào mới, một phần thoát ra ở dạng nhiệt và không sinh khí gây mùi hôi(Thành phần vi sinh phân giải chất hữu cơ không sinh mùi hôi thối)
- Bacillus subtilis có khả năng tiết kháng sinh ức chế nhiều nhóm vi sinh vật gây bệnh, gây mùi hôi thối trong nước thải, do có khả năng thích nghi và tổng hợp được enzyme trong cả điều kiện kí khí nên có khả năng cạnh tranh nguồn dinh dưỡng với các vi sinh vật gây mùi hôi thối. Có khả năng xử lý nitơ chuyên biệt giúp tăng cường và thúc đẩy quá trình nitrate hóa, khử nitrate hóa mạnh mẽ (Thành phần
visinh ức chế vi sinh vật gây mùi hôi thối)
- Nhóm vi khuẩn Lactobacillus có khả năng sinh ra các hoạt chất có hoạt tính ức chế các vi khuẩn gây bệnh (Thành phần vi sinh ức chế vi sinh vật gây bệnh)
- Các chủng vi sinh vật đều có thể sinh trưởng ở điều kiện nhiệt độ thường từ 30 – 45oC và pH > 4,2 do đó có khả năng kết hợp trong cùng môi trường nuôi cấy tạo chế phẩm sinh học.