2. Tuyển chọn bộ giống vi sinh vật sử dụng trong xử lý phế thải rắn sau chế
2.1. Tuyển chọn vi sinh vật có khả năng chuyển hóa xenluloza, tinh bột và
photphat khó tan
2.1.1. Kiểm tra hoạt tính sinh học
Thành phần của phế thải sau sơ chế củ sắn chủ yếu là hợp chất chứa cacbon, do vậy đề tài sẽ tập trung tuyển chọn các chủng vi sinh vật hiếu khí, chịu nhiệt và có khả năng phân giải xenluloza và tinh bột và photphat khó tan. Bên cạnh đó đề tài cũng tuyển chọn thêm những chủng vi sinh vật có khả năng cố đinh ni tơ tự do, phân giải photphat khó tan (Azotobacter, bacillus subtilic..)
bổ sung vào quá trình ủ nhằm nâng cao chất lượng dinh dưỡng của sản phẩm phân bón.
Từ các chủng vi sinh vật sử dụng trong nghiên cứu đang được lưu giữ tại Viện Môi trường Nông nghiệp, đề tài tiến hành tuyển chọn bộ chủng vi sinh vật phù hợp cho xử lý phế thải CBTBS làm phân bón hữu cơ.
Đề tài tiến hành kiểm tra hoạt tính sinh học của một số chủng vi sinh vật cho kết quả như sau.
Bảng 4.3. Hoạt tính sinh học của các chủng vi sinh vật
STT Tên vi sinh vật Phân giải CMC (D-d=mm) Phân giải tinh bột (D-d=mm) Phân giải Ca3(PO4)2 (D-d=mm) Cố định nitơ tự do (hàm lượng etylen hình thành = μmol 1 SHV01 - 11 - - 2 SHV27 25 - - - 3 SHV26 12 4 SHN10 - - 10 - 5 SHN05 - - 9 - 6 SHV19 - - 15 - 7 SHX92 32 28 - - 8 SHX34 15 8 - - 9 SHV73 - - - 1000 10 SHV45 - - 14 - 11 SHV16 - - 6 - 12 SHX67 26 31 - - 13 SHV18 - - 21 - 14 SHX51 8 12 - - 15 SHX68 4 5 - - 16 SHV91 - - 7 - 17 SHV35 - - 9 - 18 SHV61 - - 11 - 19 SHX39 23 15 - - 20 SHX72 3 7 - - 21 SHN58 - - 7 - 22 SHN28 - - 13 - 23 SHX02 45 38 - - (-): không có hoạt tính
Đặc điểm của phế thải chế biến tinh bột sắn có chứa nhiều xenlulo, tinh bột mà các chất này nếu để phân hủy tự nhiên sẽ sinh ra mùi hôi thối do đó cần phải có các chủng vi sinh vật để chuyển hóa các chất này và mục tiêu của việc xử lý
này là để sử dụng làm phân bón HCSH do vậy mà cần các chủng vi sinh vật có khả năng phân giải các hợp chất trên đồng thời có khả năng cố định nitơ và phân giải lân để phục vụ làm phân bón. Và từ kết quả ở bảng 4.3 cho thấy chủng SHX 02 có khả năng phân giải tinh bột và xenluloza tốt nhất so với các chủng còn lại, đồng thời chủng SHV18 có khả năng phân giải photphat và SHV73 có khả năng cố định nitơ tự do. Do đó 3 chủng SHV 73, SHX 02, SHV 18 là phù hợp với yêu cầu và mục đích của việc xử lý phế thải tinh bột sắn làm phân bón HCSH.
Các chủng vi sinh vật được chọn ở bảng 4.3 trên được định danh bằng kỹ thuật sinh học phân tử cho kết quả như sau
Bảng 4.4. Các chủng vi sinh vật có khả năng xử lý chất thải CBTBS làm phân bón HCSH
Tên loài vi sinh vật Ký hiệu Hoạt tính sinh học chính
Streptomyces griseorubens SHX 02 Phân giải CMC, Tinh bột Bacillus polyfermenticus SHV 18 Phân giải Lân
Azotobacter beijerinckii SHV 73 Cố định nito tự do
Thông qua bảng 4.4 cho thấy các chủng vi sinh vật này đều là những vi sinh vật thông dụng, không thuộc danh mục các vi sinh vật bị cấm sử dụng đảm bảo độ an toàn sinh học.
2.1.2. Đặc điểm sinh lý, hình thái các chủng vi sinh vật được chọn
+ Chủng SHX 02 được tuyển chọn trên môi trường Gauze trong điều kiện nhiệt độ nuôi cấy 370C. Sau 72-96 giờ nuôi cấy, khuẩn lạc tròn, có đường kính 2-2,5mm, màu trắng đục, có mùi thơm ngỏi, chõn khuẩn lạc bỏm sõu, chặt vào môi trường. Khi được nuôi cấy lắc trên môi trường dịch thể (Gauze), sau 72 giờ chủng SHX 02 tạo thành hạt nhỏ kích cỡ ≤ 1 mm, làm trong môi trường nuôi cấy, trên thành bình tạo vũng vỏng màu trắng và bám chặt vào thành bình, kết quả kiểm tra mật độ tế bào sau 72 giờ nuôi cấy cho thấy SHX đạt mật độ ≥ 8.108
CFU/ml. Trong điều kiện nuôi cấy tĩnh, sau 72- 96 giờ chủng SHX phát triển làm môi trường dịch thể chia làm 2 trạng thái, phía dưới ở trạng thái huyền phù, phía trên trong hơn, bề mặt môi trường không đóng váng, kết quả kiểm tra mật độ tế bào sau 96 giờ nuôi cấy cho thấy SHX 02 đạt mật độ ≥ 3.106 CFU/ml.
+ Chủng SHV 18 là vi khuẩn (gram +) được tuyển chọn trên môi trường King B trong điều kiện nhiệt độ nuôi cấy 28 ± 20C. Sau 48 - 72 giờ nuôi cấy, khuẩn lạc không đều, mép răng cưa có đường kính 1,5 - 2 mm, màu trong vàng nhạt, không mùi. Khi được nuôi cấy lắc trên môi trường dịch thể (King B), sau 48 giờ chủng SHV 18 phát triển làm môi trường nuôi cấy chuyển màu vàng nhạt, trên thành bình tạo vũng vỏng mỏng màu trắng và bám chặt vào thành bình, kết quả kiểm tra mật độ tế bào sau 48 giờ nuôi cấy cho thấy SHV đạt mật độ ≥ 5.109 CFU/ml. Trong điều kiện nuôi cấy tĩnh, sau 72 - 96 giờ chủng SHV phát triển làm môi trường dịch thể đục, phía trên trong hơn, bề mặt môi trường đóng váng, kết quả kiểm tra mật độ tế bào sau 96 giờ nuôi cấy cho thấy SHV 18 đạt mật độ ≥ 5.106 CFU/ml.
+ Chủng SHV 73 được tuyển chọn trên môi trường vô đạm Ashby trong điều kiện nhiệt độ nuôi cấy 28 ± 20C. Sau 48 - 72 giờ nuôi cấy, khuẩn lạc tròn lồi, màu trong có đường kính 1,5-3 mm, lồi, sau 96 giờ khuẩn lạc chuyển màu nâu nhạt và chảy. Kết quả đánh giá cho thấy chủng SHV 73 là thuộc nhóm gram (+). Khi được nuôi cấy lắc trên môi trường dịch thể (Ashby), sau 48 giờ chủng SHV 73 phát triển làm môi trường nuôi cấy chuyển màu trắng đục, không mùi, mật độ tế bào sau 48 giờ nuôi ≥ 5.108 CFU/ml. Trong điều kiện nuôi cấy tĩnh, sau 72 - 96 giờ chủng SHV 73 phát triển làm môi trường dịch thể đục, phía trên trong hơn, bề mặt môi trường không đóng váng, mật độ ≥ 5.106 CFU/ml.