CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.3. KÊ T QUA XỬ LÝ COD TRONG NƯỚC THẢI LÒ MỔ CỦA
3.3.3. Kết quả xử ý COD trong nước thải ò mổ của Rhodobacter sp. trong điều iện thoáng t nhiên
Thí nghiệm ảnh hưởng của điều kiện thoáng khí tự nhiên đến khả năng xử lý COD của Rhodobacter sp. đã đƣợc thực hiện. Kết quả đƣợc trình bày ở hình 3.19 và 3.20.
51 Hình 3.19 Hàm ư ng COD của nước thải ò mổ xử ý b ng Rhodobacter sp.
trong điều iện àm thoáng t nhiên
Hình 3.20 Qu uật xử ý COD của Rhodobacter sp. trong nước thải ò mổ ở điều iện àm thoáng t nhiên với t ệ giống hác nhau
Kết quả phân tích kết quả thí nghiệm ch ra rằng tỷ lệ giống Rhodobacter sp.
khi xử lý COD trong nước thải trong điều kiện làm thoáng tự nhiên tương đồng với điều kiện kỵ khí che tối. Hàm lƣợng COD (mg/l giảm cực đ i khi tỷ lệ giống là 8%
và 10% với mức ý ngh a 95%.
52 nh hưởng của thời gian đến khả năng giảm COD c ng theo quy luật thời gian càng dài, hàm lƣợng COD càng thấp. Hàm lƣợng COD giảm cực đ i vào ngày thứ 13 và hầu nhƣ không giảm nữa. Ở thời điểm này, tỷ lệ giảm COD đ t 79%.
Điều này là một bất ngờ với ch ng tôi. Nhƣng xem x t kỹ vấn đề này ch ng tôi có giả thiết là trong điều kiện thoáng khí tự nhiên, ngoài tác dụng của Rhodobacter sp.
các vi khuẩn hiếu khí khác c ng tham gia vào quá trình giảm hàm lƣợng COD này.
Điều này c ng thể hiện rằng, ngoài hiệu quả xử lý kỵ khí, giai đo n xử lý hiếu khí Rhodobacter sp. c ng tham gia vào quá trình xử lý nhằm làm tăng hiệu suất xử lý hơn.
Phân tích về ba điều kiện ảnh hưởng đến khả năng xử lý COD của Rhodobacter sp. ch ng tôi nhận thấy ba điều kiện có sự ảnh hưởng khác nhau đến hàm lượng COD giảm trong nước thải. Trong đó, điều kiện làm thoáng tự nhiên tuy sinh khối không nhiều nhƣng l i làm giảm lƣợng COD m nh nhất. Trong hai điều kiện kỵ khí, tác động làm giảm COD chủ yếu của Rhodobacter sp., do đó, điều kiện chiếu sáng với lƣợng sinh khối tốt hơn nên cho hiệu quả xử lý COD cao hơn.
Quy luật chung của quá trình giảm COD của tất cả các điều kiện là thời gian càng tăng, hàm lƣợng COD càng giảm. Và theo hình 3.21 quy luật giảm COD của các điều kiện có xu thế nhƣ nhau.
Hình 3.21 Khả n ng xử ý COD của Rhodobacter sp. ở 3 điều iện xử ý hác nhau
53 Như vậy, để giảm COD trong nước thải lò mổ ch ng tôi có một số kết luận sau:
Ở điều kiện kỵ khí có chiếu sáng, với tỷ lệ giống 10% ở ngày thứ 19, hiệu quả xử lý đ t 91,2% với COD đầu vào là 2666.67mg/l. Tuy nhiên, về mặt thống kê, ở tỷ lệ giống 6% vào ngày thứ 11, hiệu suất xử lý COD gần 90%
với mức ý ngh a 95%.
Ở điều kiện làm thoáng tự nhiên nước thải lò mổ, hiệu quả xử lý COD đ t 79% vào ngày thứ 13 khi tỷ lệ giống là 8%. Tuy nhiên, điều này cần đƣợc xem x t l i vì có thể có sự ảnh hưởng của các vi khuẩn hiếu khí mà ch ng tôi chƣa kiểm soát đƣợc.
Ở điều kiện kỵ khí che tối do mật độ Rhodobacter sp. không cao nên hiệu quả xử lý thấp, hiệu quả xử lý đ t 82% ở ngày thứ 19 với tỷ lệ giống 6%
(Ngày thứ 15 ch đ t 68% .
Nhƣ vậy, theo ch ng tôi, điều kiện kỵ khí có chiếu sáng vẫn là điều điện xử lý COD tốt nhất và chắc chắn nhất của bản thân Rhodobacter sp.
So với nghiên cứu trước đây của Ngô Thị Phương Nam và cs. (2008 thì nghiên cứu của ch ng tôi ƣu việt hơn. Lý do, ch ng tôi đã sử dụng Rhodobacter sp.
để xử lý nước thải có hàm lượng COD đầu vào rất cao 2666.67mg/l cao hơn 5 lần so với nghiên cứu của Ngô Thị Phương Nam và cs (2008 . Hiệu quả xử lý của ch ng tôi và của Ngô Thị Phương Nam và cs. (2008 là 92%.
3.4. Kết quả xử ý sulfide trong nước thải ò mổ của Rhodobacter sp.
Sulfide là một ch tiêu quan trọng để đánh giá hiệu quả cử lý nước thải lò mổ. Ch ng tôi đã tiến hành xác định khả năng xử lý sulfide trong nước thải lò mổ của Rhodobacter sp. trong 21 nghiệm thức đã trình bày trong phần 2.2.3.
3.4.1. Kết quả xử ý sulfide trong nước thải ò mổ của vi huẩn Rhodobacter sp.
trong điều iện hí chiếu sáng t nhiên
C ng giống nhƣ thí nghiệm đã thực hiện với COD, ch ng tôi đã xác định ch tiêu sulfide đồng thời và trình bày trong hình 3.22.
54 Hình 3.22 Hàm ư ng sulfide của nước thải ò mổ đư c xử ý b ng
Rhodobacter sp. ở điều iện hí dưới ánh sáng t nhiên
Kết quả phân tích số liệu thí nghiệm ch ra rằng hàm lƣợng sulfide khi xử lý bằng Rhodobacter sp. dường như tỷ lệ thuận với tỷ lệ giống. Khả năng xử lý sulfide đ t cực đ i trong dãy tỷ lệ giống thí nghiệm là 8% giống với hiệu xuất xử lý đ t trung bình 88,7% với mức ý ngh a 95%. Quy luật về khả năng xử lý sulfide của Rhodobacter sp. đƣợc trình bày trong hình 3.23.
Hình 3.23 Qu uật xử ý sunfide của Rhodobacter sp. trong nước thải ò mổ ở điều iện hí c chiếu sáng với t ệ giống hác nhau
55 Mặc dù trong điều kiện thí nghiệm này, thời gian càng tăng hàm lƣợng sulfide càng giảm nhƣng vào ngày thứ 4 hàm lƣợng sulfide đã giảm nhƣng l i tăng vào ngày thứ 6 sau đó mới giảm dần. Đến ngày thứ 12 thì hàm lƣợng sulfide l i giảm về mức nhƣ của ngày thứ 4. Sau 18 ngày, hàm lƣợng sulfide giảm cực đ i và hiệu quả xử lý đ t trung bình 95%.
Nhƣ vậy, từ lƣợng sulfide ban đầu là 68mg/l, sau 18 ngày khả năng xử lý cao nhất của Rhodobacter sp. đ t đƣợc là ở 10% với hiệu suất đ t 99,3% và đ t chuẩn lo i B nước thải công nghiệp được ph p xả thải về ch tiêu sulfide. Ngoài ra, tỷ lệ giống 6% ở ngày thứ 18 c ng đ t 98,8%.
3.4.2. Kết quả xử ý sulfide trong nước thải ò mổ của vi huẩn Rhodobacter sp.
trong điều iện hí che tối.
Thí nghiệm đã đƣợc thực hiện nhƣ mô tả ở phần 2.2.3. Kết quả đƣợc trình bày trong hình 3.24.
Hình 3.24 Hàm ư ng sulfide của nước thải ò mổ đư c xử ý b ng Rhodobacter sp. ở điều iện hí che tối
Kết quả phân tích ch ra rằng khi tỷ lệ giống 2% và 10%, hiệu quả xử lý sulfide mới có sự khác biệt có ý ngh a. Trong đó tỷ lệ giống 2% đ t hiệu quả xử lý 75% và tỷ lệ giống 10% đ t hiệu quả xử lý là 90%. Tuy nhiên, theo nhận định và kết quả xử lý số liệu, sự khác biệt này chƣa rõ ràng. Xu thế xử lý sulfide trong điều kiện kỵ khí che tối với các tỷ lệ giống khác nhau đƣợc trình bày trong hình 3.25.
56 Hình 3.25 Qu uật xử ý sunfide của Rhodobacter sp. trong nước thải ò mổ ở
điều iện hí che tối với t ệ giống hác nhau
Về thời gian xử lý thể hiện quy luật không rõ ràng nhƣng nhìn chung có giảm. Có sự khác biệt có ý ngh a giữa ngày 10 và các ngày 4, 12 -18 với mức ý ngh a 95%. Ở ngày thứ 18 tỷ lệ giống 10% đ t hiệu suất xử lý 97%.
3.4.3. Kết quả xử ý sulfide trong nước thải ò mổ của vi huẩn Rhodobacter sp.
trong điều iện thoáng hí t nhiên
Ch ng tôi c ng đã tiến hành thí nghiệm và xác định kết quả. Kết quả đƣợc trình bày trong hình 3.26 và 3.27.
Hình 3.26 Hàm ư ng sulfide của nước thải ò mổ đư c xử ý b ng Rhodobacter sp. ở điều iện àm thoáng t nhiên
57 Kết quả phân tích số liệu ch ra rằng hầu nhƣ không có sự khác biệt về khả năng xử lý sulfide của nước thải lò mổ bởi Rhodobacter sp. ở các tỷ lệ giống khác nhau. Sự khác biệt có ý ngh a là có bổ sung hoặc không bổ sung vi khuẩn.
Hình 3.27 Qu uật xử ý sunfide của Rhodobacter sp. trong nước thải ò mổ ở điều iện àm thoáng t nhiên với t ệ giống hác nhau
Về thời gian, quy luật tương tự như khi xử lý trong điều kiện kỵ khí có chiếu sáng tự nhiên.
So sánh cả 3 điều kiện xử lý sulfide ch ng tôi nhận thấy có xu thế giảm sulfide chung là tăng lên ở ngày thứ 6 và sau đó giảm. Kết quả phân tích số liệu bằng ANOVA c ng ch ra rằng điều kiện kỵ khí che tối và làm thoáng tự nhiên, hiệu quả xử lý sulfide có sự khác biệt có ý ngh a 95%. Điều kiện kỵ khí chiếu sáng tự nhiên hiệu quả xử lý nằm trung gian giữa hai điều kiện trên.
58 Hình 3.28 Khả n ng xử ý sulfide của Rhodobacter sp. ở 3 điều iện xử ý
hác nhau
C ng nhƣ vấn đề xử lý COD, ở điều kiện làm thoáng tự nhiên, khả năng giảm sulfide trong nước thải lò mổ tốt hơn. Tuy nhiên, điều này c ng cần đánh giá l i vì khi làm thoáng tự nhiên, ch ng tôi chƣa kiểm soát đƣợc số lƣợng vi khuẩn có trong nước thải c ng như vi khuẩn xâm nhiễm trong quá trình xử lý. Ngoài ra, hàm lượng sulfide c ng bị ảnh hưởng bởi quá trình bay hơi nên dẫn đến khi làm thoáng tự nhiên, hàm lƣợng sulfide bị bay hơi tự nhiên 1 phần.
Nhƣ vậy, về khả năng xử lý sulfide cả ba điều kiện, Rhodobacter sp. thể hiện xu hướng chung là tăng lên ở ngày thứ 6 sau đó giảm xuống. Do có nhiều điều kiện chưa thực sự tối ưu nên hiệu quả xử lý nhìn chung chưa đ t so với QCVN về nước thải lo i B. Về hiệu quả xử lý cao nhất có tính tới lo i trừ tác động của ngo i cảnh và các điều kiện nhiễu thì điều kiện kỵ khí có chiếu sáng vẫn là điều kiện thích hợp nhất để xử lý sulfide. Về vấn đề xử lý sulfide của Rhodobacter sp., tác giả V Thị Liên và cs. (2014 c ng đã ứng dụng để xử lý nước ao nuôi cá rô phi. Tuy nhiên, hàm lƣợng sulfide đầu vào của thí nghiệm rất thấp so với ch ng tôi nên khó có thể so sánh được. Một số các nghiên cứu khác về xử lý nước thải lò mổ thì không đề cập đến ch tiêu sulfide nên ch ng tôi c ng chƣa thể so sánh đƣợc.
59 Như vậy, để xử lý sulfide bởi Rhodobacter sp. cho nước thải lò mổ thì cần điều kiện kỵ khí có chiếu sáng. Hiệu suất cao nhất đ t đƣợc ở tỷ lệ giống 10% sau 18 ngày xử lý là 99,3% (sulfide đầu vào là 68mg/l và đ t với tiêu chuẩn Việt Nam về nước xả thải lo i B.
Qua kết quả nghiên cứu đề tài này, ch ng tôi có thể khẳng định Rhodobacter sp. rất thích hợp để xử lý COD và sulfide ở nồng độ cao trong nước thải lò mổ khi điều kiện kỵ khí và có chiếu sáng.
60 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
I. Kết uận
Sau quá trình nghiên cứu, kết quả nghiên cứu của ch ng tôi đã ch ra các kết luận sau đây:
Hình thái của Rhodobacter sp. phù hợp với các nghiên cứu đã đƣợc công bố trước đó.
Bước sóng hấp thu cực đ i của huyền phù tế bào vi khuẩn nuôi trên môi trường SA là 862 nm .
Phương trình tương quan giữa độ hấp thu và logarit cơ số 10 của mật độ tế bào/ml là y 9,9 x + 6,5 với R2 = 0,995405.
Vi khuẩn phát triển tốt trên môi trường SA đ t 2,7 x 1012 tế bào/ml ở điều kiện pH 7,0 0,2; nhiệt độ phòng; ánh sáng tự nhiên.
Vi khuẩn Rhodobacter sp. phát triển trong nước thải lò mổ theo các quy luật sau đây:
Tỷ lệ giống 6% gi p vi khuẩn phát triển hoặc duy trì tốt nhất.
Vi khuẩn phát triển tốt ở điều kiện kỵ khí dưới ánh sáng tự nhiên, các điều kiện không tối ƣu nhƣ che tối, làm thoáng làm cho vi khuẩn hầu nhƣ không phát triển.
Xu hướng phát triển của vi khuẩn ở điều kiện tối ưu trong môi trường nước thải lò mổ là: pha logarit từ ngày 1-3, pha cân bằng từ ngày 3-11, pha suy vong sau ngày 11 với mức ý ngh a 95%.
Khả năng xử lý COD trong nước thải lò mổ của Rhodobacter sp. như sau:
Ở điều kiện kỵ khí dưới ánh sáng tự nhiên, với tỷ lệ giống 10% ở ngày thứ 19, hiệu quả xử lý đ t 91,2% với COD đầu vào là 2666.67 mg/l. Tuy nhiên, về mặt thống kê, ở tỷ lệ giống 6% vào ngày thứ 11, hiệu suất xử lý COD đ t gần 90% với mức ý ngh a 95%.
61
Ở điều kiện kỵ khí che tối do mật độ Rhodobacter sp. không cao nên hiệu quả xử lý thấp, COD giảm 82% ở ngày thứ 19 với tỷ lệ giống 6% (Ngày thứ 15 ch đ t 68% .
Ở điều kiện làm thoáng tự nhiên nước thải lò mổ, hiệu quả xử lý COD đ t 79% vào ngày thứ 13 khi tỷ lệ giống là 8%. Tuy nhiên, điều này cần đƣợc xem x t l i vì có thể có sự ảnh hưởng của các vi khuẩn hiếu khí mà ch ng tôi chƣa kiểm soát đƣợc.
Như vậy, theo ch ng tôi, điều kiện kỵ khí dưới ánh sáng tự nhiên vẫn là điều điện xử lý COD tốt nhất và chắc chắn nhất của bản thân Rhodobacter sp. so với 2 điều kiện còn l i là kỵ khí che tối và làm thoáng tự nhiên.
So với nghiên cứu xử lý bằng giá thể sinh học của Phương Nam và cộng sự (2008 có COD đầu vào khoảng 560 mg/l, đ t hiệu quả xử lý COD gần 90%
thì nghiên cứu xử lý bằng Rhodobacter sp. của ch ng tôi vƣợt trội hơn với hiệu suất xử lý c ng đ t gần 90% nhƣng COD đầu vào cao hơn gấp 5 lần là 2666.67 mg/l.
Khả năng xử lý sulfide trong nước thải lò mổ của Rhodobacter sp.
Rhodobacter sp. xử lý sulfide trong nước thải lò mổ tốt nhất với điều kiện kỵ khí dưới ánh sáng tự nhiên ở tỷ lệ giống 6% trong 12 ngày có mức ý ngh a 95%. Hiệu suất cao nhất đ t đƣợc ở tỷ lệ giống 10% sau 18 ngày xử lý là 99,3% (sulfide đầu vào là 68mg/l và đ t QCVN40:2011/BTNMT về nước xả thải lo i B.
II. Kiến nghị
Qua kết quả thí nghiệm và những biện luận nên trên, ch ng tôi có một số kiến nghị nhƣ sau:
Đánh giá thêm khả năng xử lý nước thải lò mổ thông qua các ch tiêu khác nhƣ BOD, SS, TN, TP, ...
Thiết kế thí nghiệm làm thoáng tự nhiên cho khả năng phát triển của Rhodobacter sp., khả năng xử lý COD, khả năng xử lý sulfide sao cho có thể
62 lo i trừ quá trình nhiễm vi khuẩn hiếu khí trước và trong khi làm thí nghiệm, lo i trừ khả năng bay hơi sulfide tự nhiên.
ng dụng Rhodobacter sp. trên các bể xử lý thực tế.