Luận văn thạc sĩ kỹ thuật môi trường nghiên cứu khả năng kháng khuẩn của dịch chiết hạt quả bơ và ứng dụng trong xử lý nước thải chăn nuôi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPNGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG KHÁNG KHUẨN CỦA DỊCH CHIẾT HẠT QUẢ BƠ VÀ ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Giảng viên hướng dẫn : Th.S Lâm

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG KHÁNG KHUẨN CỦA DỊCH CHIẾT HẠT QUẢ BƠ VÀ ỨNG DỤNG TRONG

XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI

Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Giảng viên hướng dẫn : Th.S Lâm Vĩnh Sơn Sinh viên thực hiện : Võ Thị Vi

MSSV: 1211090114 Lớp: 12DMT01

TP Hồ Chí Minh, 2016

LVTS KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

theo đúng quy định Các kết quả nghiên cứu trong đồ án do tôi tự tìm hiểu, phân tích một cách trung thực, khách quan và phù hợp với thực tiễn của Việt Nam

Sinh viên Võ Thị Vi

LVTS KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

hiện ra trong đầu Tôi, cứ nghĩ rằng môi trường học tập lớn như thế này liệu rằng mình có vượt qua được trong thời gian dài đằng đẵng hơn bốn năm hay không? Nhưng rồi trải qua thời gian được tiếp xúc với môi trường học tập tại trường Đại Học Công Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh, dần dần Tôi cảm nhận được sự nhiệt huyết của các Thầy Cô giáo, sự hăng say ham học của các bạn sinh viên, từng ngày Tôi dần dần như được tiếp thêm ngọn lửa để cố gắn bước tiếp trên con đường học tập

Để thực hiện được đề tài này, Tôi xin chân thành cảm ơn đến Ban Giám Hiệu nhà trường đã tạo điều kiện cho Tôi thực hiện được đề tài của mình Đặc biệt, Tôi xin cảm ơn ngôi nhà chung của sinh viên khoa Tôi “Khoa Công nghệ sinh học – Thực phẩm – Môi trường” cảm ơn tất cả các Thầy Cô giáo trong khoa đã góp phần tạo ra động lực để cho sinh viên chúng tôi có được hành trang đến lớp và tiếp thu được nhiều kiến thức, để rồi khi bước ra ngoài xã hội, chúng tôi vẫn tự hào được là một thành viên của ngôi nhà chung này Lời cảm ơn sâu sắc nhất Tôi xin được gửi đến Thầy hướng dẫn của mình là Thầy Lâm Vĩnh Sơn Mang trong mình sự nhiệt huyết, yêu nghề, hết mực giúp đỡ với các sinh viên, Thầy đã giúp Tôi từng bước một hoàn thiện đồ án một cách tốt nhất Được thầy hướng dẫn nhiệt tình, Tôi đã học được nhiều kiến thức, trâu dồi thêm nhiều kỹ năng thông qua đề tài này

Bên cạnh nhận được sự chỉ dẫn của Thầy hướng dẫn, Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến sự đóng góp về mặt tinh thần, luôn động viên của gia đình Tôi, cũng như được tiếp thêm sức mạnh của những người bạn trong lớp 12DMT01 luôn đồng hành cùng Tôi

Cuối cùng, Tôi xin gửi lời chúc sức khỏe đến toàn thể quý Thầy Cô cùng Ban Giám Hiệu nhà trường ngày càng gặt hái được nhiều thành công trong công tác giảng dạy Xin chân thành cảm!

LVTS KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề 1

2 Tính cấp thiết của đề tài 4

3 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 6

4 Nội dung nghiên cứu 6

5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 6

5.1 Đối tượng nghiên cứu 6

5.2 Phạm vi nghiên cứu 7

6 Phương pháp nghiên cứu 7

6.1 Phương pháp luận 7

6.2 Phương pháp thực nghiệm 8

6.2.1 Phương pháp lấy mẫu: 9

6.2.2 Phương pháp phân tích trọng lượng 9

6.2.3 Phương pháp tách chất 9

6.2.4 Phương pháp khảo sát 9

6.2.5 Phương pháp vật lý 9

6.2.6 Phương pháp sinh học 9

6.2.7 Phương pháp kiểm tra thống kê sinh học 9

7 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của để tài 9

7.1 Ý nghĩa khoa học 10

7.2 Ý nghĩa thực tiễn 10

8 Bố cục luận văn 10

LVTS KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Chương 1 TỔNG QUAN 11

1.1 Đại cương về cây bơ 11

1.1.1 Nguồn gốc và phân loại thực vật 11

1.1.2 Đặc tính sinh học 13

1.1.2.1 Nhiệt độ 13

1.1.2.2 Độ ẩm 13

1.1.2.3Gió 13

1.1.2.4 Đất trồng 13

1.1.3 Đặc điểm thực vật 14

1.1.4 Giá trị dinh dưỡng 15

1.2 Thành phần hóa học và các công dụng của hạt quả bơ 16

1.3 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước trên đối tượng là quả bơ 17

1.3.1 Các nghiên cứu trong nước 17

1.3.2 Các nghiên cứu trên thế giới 18

1.4 Tình hình nghiên cứu tách chiết suất từ thực vật và ứng dụng 20

1.4.1 Các nghiên cứu trong nước 20

1.4.2 Các nghiên cứu trên thế giới 20

1.5 Các phương pháp xác định hoạt tính kháng khuẩn của dịch chiết 22

1.5.1 Phương pháp khoanh giấy kháng sinh khuếch tán 22

1.5.2 Phương pháp pha loãng 23

1.5.3 Phương pháp E - test 24

1.5.4 Phương pháp sử dụng hệ thống thử nghiệm kháng sinh đồ tự động (automated antimicrobial susceptibility testing systems) 24

1.6 Hiện trạng ô nhiễm do nước thải chăn nuôi gây ra 25

LVTS KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

1.7 Hiện trạng các phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi 27

Chương 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29

2.1 Nguyên liệu 29

2.1.1 Thu gom nguyên liệu 29

2.1.2 Xử lý nguyên liệu 29

2.2 Dụng cụ và hóa chất 29

2.2.1 Dụng cụ 29

2.2.2 Môi trường và hóa chất 29

2.3 Phương pháp nghiên cứu 30

2.3.1 Phương pháp thu gom và xử lý mẫu 30

2.3.2 Phương pháp vật lý 30

2.3.3 Phương pháp khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tách chiết 30

2.3.3.1 Khảo sát ảnh hưởng của các loại dung môi 30

2.3.3.1 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian chiết 31

2.3.4 Phương pháp chiết mẫu thực vật 31

2.3.4.1 Giới thiệu chung 31

2.3.4.2 Kỹ thuật chiết Soxhlet 32

2.3.5 Phương pháp xác định thành phần hóa học của các dịch chiết hạt quả bơ 33

2.3.6 Phương pháp xác định hoạt tính kháng sinh 35

2.3.6.1 Phương pháp thử hoạt tính kháng khuẩn của dịch chiết 35

2.3.6.2 Phương pháp test mẫu nước thải chăn nuôi 37

2.3.6.2.1 Phương pháp đếm tổng số vi sinh vật hiếu khí 37

LVTS KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

2.3.6.2.2 Phương pháp định lượng Coliforms kỹ thuật lên men nhiều ống

đếm số có xác suất lớn nhất MPN (Most Probable Number) 38

2.3.6.2.3 Phân tích Escherichia Coli có trong mẫu nước thải chăn nuôi 40

2.3.7 Phương pháp thử nghiệm dịch chiết trong xử lý nước thải chăn nuôi 41

2.3.8 Phương pháp kiểm tra thống kê sinh học 42

2.4 Sơ đồ quy trình thực nghiệm 43

2.4.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát 43

2.4.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định độ ẩm 44

2.4.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm chọn dung môi và thời gian tối ưu cho quá trình tách chiết 45

2.4.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hoạt tính kháng khuẩn có trong dịch chiết 46

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 47

3.1 Kết quả xác định một số chỉ tiêu hóa lý 47

3.1.1 Kết quả xác định độ ẩm 47

3.1.2 Kết quả xác định hàm lượng tro 48

3.2 Kết quả khảo sát điều kiện tách chiết 49

3.2.1 Kết quả khảo sát thời gian chiết bằng dung môi n-hexan 49

3.2.2 Kết quả khảo sát thời gian chiết bằng dung môi metanol 51

3.2.3 Kết quả khảo sát thời gian chiết bằng dung môi etyl axetat 53

3.2.4 Kết quả khảo sát tỉ lệ khối lượng mẫu với thể tích dung môi 54

3.2.4.1 Trong dung môi n-hexan 54

3.2.4.2 Trong dung môi metanol 55

3.2.4.2 Trong dung môi etyl axetat 57

LVTS KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

3.3 Kết quả nghiên cứu thành phần hóa học của dịch chiết methanol hạt quả

bơ 59

3.4 Kết quả xác định hoạt tính kháng khuẩn 60

3.5 Kết quả kiểm tra mẫu nước thải chăn nuôi 67

3.5.1 Kết quả đếm tổng số vi khuẩn hiếu khí 67

3.5.2 Kết quả phân tích tổng số Coliform 68

3.5.3 Kết quả phân tích Escherichia Coli có trong mẫu nước thải 72

3.6 Kết quả thử nghiệm dịch chiết hạt quả bơ trong xử lý nước thải chăn nuôi 73

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 80

Kết luận 80

Kiến nghị 81

TÀI LIỆU THAM KHẢO 81

PHỤ LỤC a

LVTS KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Nations (Tổ chức lương thực và nông nghiệp Liên Hợp

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Đặc điểm phân biệt các chủng bơ 12

Bảng 1.2: So sánh một số trái cây về mặt chất lượng (trong 100g phần ăn được) 15

Bảng 2.1: Thành phần dung dịch của các ống nghiệm trong thí nghiệm Mc Farland 36

Bảng 3.1: Kết quả khảo sát độ ẩm 48

Bảng 3.2: Kết quả xác định hàm lượng tro 49

Bảng 3.3: Kết quả khảo sát thời gian chiết bằng dung môi n-hexan 51

Bảng 3.4: Kết quả khảo sát thời gian chiết soxhlet trong dung môi metanol 52

Bảng 3.5: Kết quả khảo sát thời gian chiết soxhlet trong dung môi EtOAc 53

Bảng 3.6: Kết quả khảo sát tỉ lệ khối lượng chất chiết với thể tích dung môi 55

n-hexan 55

Bảng 3.7: Kết quả khảo sát tỉ lệ khối lượng chất chiết với thể tích dung môi 56

metanol 56

Bảng 3.8: Kết quả khảo sát tỉ lệ khối lượng chất chiết với thể tích dung môi 57

EtOAc 57

Bảng 3.9: TPHH của dịch chiết methanol hạt quả bơ 59

Bảng 3.10: Kết quả quả đo vòng kháng khuẩn trung bình đối với các chuẩn vi khuẩn trong từng mẫu của dung dịch chiết từ hạt trái bơ 64

Bảng 3.11: Kết quả đo vòng vô khuẩn trung bình đối với các chuẩn vi khuẩn khi xử lý bằng dịch chiết hạt trái bơ 65

Bảng 3.12: Kết quả tính trung bình số lượng vi khuẩn hiếu khí có trong 1ml mẫu nước thải (A) 68

Bảng 3.12: kết quả sau 24h nuôi cấy và quan sát được hiện tượng 71

Bảng 3.13: Kết quả tính số lượng trung bình vi khuẩn hiếu khí trên các đĩa 76

LVTS KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1: Trình tự pha loãng 42 Hình 3.1: Mẫu sau khi sấy 47 Hình 3.2: Lắp ráp bộ chiết Soxhlet 50 Hình 3.3: Chiết Soxhlet (bên trái) và lôi cuốn hơi nước để thu hồi dung môi (bên phải) 50 Hình 3.4: Kết quả thu được sau khi chiết (bên trái) và loại bỏ dung môi (bên phải) 52 Hình 3.5: Bao gói dụng cụ, môi trường chuẩn bị thao tác hấp 61 Hình 3.6: Tác dụng kháng Salmonella của dịch chiết hạt trái bơ (bên phải sau khi

đổ dịch chiết vào lỗ thạch) 61 Hình 3.7: Tác dụng kháng Staphylococcus aureus của dịch chiết hạt trái bơ (bên phải sau khi đổ dịch chiết vào lỗ thạch) 62 Hình 3.8: Tác dụng kháng Pseudomonas của dịch chiết hạt trái bơ (bên phải sau khi đổ dịch chiết vào lỗ thạch) 62 Hình 3.9: Tác dụng kháng E.Coli của dịch chiết hạt trái bơ (bên phải sau khi đổ dịch chiết vào lỗ thạch) 62 Hình 3.10: Vòng vô khuẩn tạo ra trên các chủng thí nghiệm khi xử lý với dịch chiết hạt trái bơ 63 Hình 3.11: Vi khuẩn hiếu khí mọc lên sau 24h nuôi cấy với các độ pha loãng 10-1,

10-2, 10-3 68 Hình 3.12: Thử nghiệm xác định E.Coli bằng xét nghiệm sinh hóa 73 Hình 3.13: Khuẩn lạc mọc sau 24h nuôi cấy trên các môi trường khi xử lý với dịch chiết 20% và 40% được hòa trộn cùng với nước thải 76

LVTS KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Biểu đồ 3.2: Biểu đồ thể hiện tỷ lệ khối lượng cắn và thể tích dung môi 58

Biểu đồ 3.3: Biểu đồ thể hiện hiệu suất phần trăm dịch chiết khi xử lý và môi trường nuôi cấy 78

LVTS KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Chăn nuôi đã và đang là xu thế của nền nông nghiệp nước nhà, một trang trại chăn nuôi được xây dựng, tùy theo quy mô, sẽ xả ra môi trường một lượng chất thải gây ô nhiễm môi trường xung quanh, nếu không có hướng xử lý nước thải chăn nuôi này sẽ làm ô nhiễm môi trường ảnh hưởng đến sức khỏe con người và các động thực vật khác Đặt biệt là các loại virut gây bệnh như lở mòm long móng, dịch tai xanh… Việc xử lý nước thải chăn nuôi nhằm giảm nồng độ các chất ô nhiễm

trong nước thải đến một nồng độ cho phép mới được xả vào nguồn tiếp nhận

Ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi đang là vấn nạn nhức nhối không chỉ ở Việt Nam mà còn tồn tại ở nhiều nước trên thế giới Phải xử lý chất thải của sản xuất chăn nuôi Đúng vậy, nhưng xử lý bằng những công cụ, phương pháp, kỹ thuật, công nghệ, … , thậm chí mẹo gì thì chưa có cơ quan nào hệ thống và hướng dẫn đầy đủ cho người chăn nuôi Nên trên thực tế, ô nhiễm do chăn nuôi vẫn đang hiện hữu một cách thách thức

Trong những năm qua ngành chăn nuôi đã phát triển và đạt kết quả đáng ghi nhận, đáp ứng cơ bản nhu cầu thực phẩm trong nước ngày càng cao của xã hội Ngày nay, ngành chăn nuôi nước ta đang có những dịch chuyển nhanh chóng từ chăn nuôi nông hộ sang chăn nuôi trang trại, công nghiệp; từ chăn nuôi nhỏ lẻ lên chăn nuôi quy mô lớn Đảng và Chính phủ quan tâm tới ngành chăn nuôi để cùng với ngành trồng trọt, thủy sản đảm bảo an ninh lương thực, thức phẩm thông qua những chủ trương, chính sách nhằm định hướng và tạo ra những cơ chế khuyến khích để ngành chăn nuôi phát triển nhanh, mạnh và vững chắc Tuy nhiên, mặt chưa được của chăn nuôi đó là vấn đề ô nhiễm môi trường Cộng đồng khoa học trong và ngoài nước đã chỉ rõ gây ô nhiễm môi trường lớn nhất trong nông nghiệp ở Việt Nam là từ trồng trọt và chăn nuôi Theo báo cáo của Tổ chức Nông Lương Thế giới (FAO), chất thải của gia súc toàn cầu tạo ra 65% lượng Nitơ oxit (N2O) trong khí quyển Đây là loại khí có khả năng hấp thụ năng lượng mặt trời cao gấp 296 lần

LVTS KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

so với khí CO2 Cùng với các loại khí khác như CO2, CH4,… gây nên hiệu ứng nhà kính làm trái đất nóng lên

Theo số liệu của Tổng cục thống kê, năm 2014 đàn lợn nước ta có khoảng 26.76 triệu con, đàn trâu bò khoảng 7.75 triệu con, đàn gia cầm khoảng 327.69 triệu con Trong đó chăn nuôi nông hộ hiện tại vẫn chiếm tỷ trọng khoảng 65-70% về số lượng và sản lượng Từ số đầu gia súc, gia cầm đó có quy đổi được lượng chất thải rắn (phân chất độn chuồng, các loại thức ăn thừa hoặc rơi vãi) đàn gia súc, gia cầm thải ra khoảng trên 76 triệu tấn, và khoảng trên 30 triệu khối chất thải lỏng (nước tiểu, nước rửa chuồng, nước từ sân chơi, bãi vận động, bãi chăn) Phân của vật nuôi chứa nhiều chất chứa nitơ, phốt pho, kẽm, đồng, chì, Asen, Niken(kim loại nặng)…

và các vi sinh vật gây hại khác không những gây ô nhiễm không khí mà còn làm ô nhiễm môi trường đất, làm rối loạn độ phì đất, mặt nước và còn cả nguồn nước ngầm Đi kèm theo đó là gần 14.5 triệu tấn thức ăn chăn nuôi được sản xuất từ 203 nhà máy Quá trình sản xuất thức ăn chăn nuôi từ các nhà máy đã thải ra môi trường lượng rất lớn chất khí gây hiệu ứng nhà khí kính (GHG) và các chất thải khác gây ô nhiễm môi trường

Ngoài ra, ô nhiễm môi trường còn có thể xảy ra trong quá trình giết mổ, sơ chế sản phẩm động vật; Trong các cơ sở sản xuất thuốc thú y, chẩn đoán xét nghiệm bệnh động vật; Trong quá trình xử lý các ổ dịch và xử lý xác động vật bị dịch bệnh…là không nhỏ Quá trình sinh sống của gia súc, gia cầm ngoài thải ra chất thải như nói trên thì còn bài thải các loại khí hình thành từ quá trình hô hấp của vật nuôi và thải ra các loại mầm bệnh, ký sinh trùng, các vi sinh vật có thể gây hại trực tiếp hoặc gián tiếp đến sức khỏe con người và môi trường sinh thái như: E Coli, Salmonella, Streptococcus fecalis, Enterobacteriae,

Sức khỏe con người, hệ vi khuẩn ở ruột và bệnh tật là những vấn đề đang được quan tâm đến Các nghiên cứu gần đây cũng đã chỉ rõ vi khuẩn chính là thủ phạm thường xuyên gây ngộ độc thực phẩm Trong số các loại vi khuẩn đáng kể đến là vi khuẩn gây bệnh đường ruột “Escherichia” Vi khuẩn này hiện diện một cách tự

LVTS KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

nhiên trong ruột của chúng ta cũng như của động vật Có cả hằng trăm chủng E.coli

có thể được tìm thấy trong ruột và trong phân của các loài gia súc, đặc biệt là trong

phân bò “Staphylococcus aureus” được tìm thấy nhiều trong nước thải từ các phân

của các loại gia súc, gia cầm, vi khuẩn có thể nhiễm vào thức ăn lúc chúng được chế biến, hoặc lây truyền từ người này sang người khác lúc họ tiếp xúc với nhau Staphylococcus aureus gây bệnh bằng độc tố Đau bụng, tiêu chảy và nôn mửa dữ dội là những biểu hiện chính

Tóm lại, chăn nuôi phát triển có thể cũng sẽ tạo ra những rủi ro cho môi trường sinh thái và là một trong những nguyên nhân làm trái đất nóng lên nếu vấn đề môi trường chăn nuôi không được quản lý hiệu quả Tuy nhiên, trong điều kiện kinh tế

xã hội ở nước ta hiện nay phát triển chăn nuôi sẽ vẫn là sinh kế quan trọng của nhiều triệu nông dân, cung cấp thực phẩm bổ dưỡng cho con người, tạo việc làm, tăng thu nhập và cải thiện điều kiện sống cho hầu hết người lao động Nếu các chất thải chăn nuôi đặc biệt phân chuồng không được xử lý hiệu quả sẽ là một trong những nguồn gây ô nhiễm lớn cho môi trường, ảnh hưởng xấu đến đời sống, sức khoẻ của cộng đồng dân cư trước mắt cũng như lâu dài

Trong các kỹ thuật xử lý chất thải chăn nuôi hiện mới chỉ thường được nhắc đến công nghệ Biogas nhưng thực tế thì không phải chỉ có công nghệ khí sinh học

là tối ưu, là thay thế được tất cả các phương pháp khác, giải quyết triệt để vấn đề ô nhiễm môi trường do chăn nuôi gây ra, còn chưa kể đến giá thành đắt, công nghệ nhập từ nhiều nguồn khác nhau hiện còn chưa thống nhất, đòi hỏi người sử dụng phải có hiểu biết kỹ thuật, ….Tuy nhiên, một vài nghiên cứu gần đây đã thông báo rằng nước từ hệ thống biogas vẫn chứa nhiều vi khuẩn, ấu trùng giun sán và các kim loại nặng

Nhưng nếu ngành chăn nuôi tập trung hơn vào phát huy nội lực, hoàn thiện và nâng cao nhiều giải pháp truyền thống để sử dụng hiệu quả hơn, phát huy tối đa kinh nghiệm, kế thừa kết quả nghiên cứu của nhiều ngành khác,… thì cũng đã có khá nhiều phương pháp hữu hiệu sử dụng được ngay cho công tác giảm thiểu ô

LVTS KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

nhiễm môi trường do chăn nuôi gây ra mà giá thành lại rẻ, dễ sử dụng Nhưng vấn

đề đặt ra là phát triển chăn nuôi nhưng phải bền vững để hạn chế tối đa mức độ gây

ô nhiễm và bảo vệ được môi trường sinh thái

Hơn thế nửa, hiện nay việc lạm dụng các chất kháng sinh quá nhiều vào trong việc xử lý Mặc dù việc làm kiềm hãm hay tiêu diệt các chủng vi khuẩn có hại là rất quan trọng tuy nhiên vẫn còn phải xem xét đến hậu quả và những ảnh hưởng bất lợi đối với các thế hệ tương lai Để đem lại hiệu quả cao, các giải pháp về chất kháng sinh cần có sự thay đổi về liều lượng và đặc tính của kháng sinh đó

Vậy câu hỏi đặt ra là “Liệu có chất nào có thể khắc phục được tình trạng ô nhiễm nước thải chăn nuôi trên, mà lại có sẵn, đồng thời còn tận dụng được phế phẩm hay không?” hay “Trong tự nhiên có chiết suất nào từ thực vật có thể sử dụng như một chất kháng sinh thay thế cho các hợp chất kháng sinh hóa học đắt tiền mà còn ảnh hưởng đến sức khỏe con người hay không?”

Nhằm giải quyết những mối lo ngại trên, đề tài “Nghiên cứu khả năng kháng khuẩn từ hạt trái bơ và ứng dụng trong xử lý nước thải chăn nuôi” sẽ tập trung nghiên cứu chiết suất chất có khả năng kháng khuẩn từ loại trái này, từ đó ứng dụng trong quy trình xử lý nước thải chăn nuôi nhằm khắc phục được các điểm yếu của các phương pháp xử lý trước kia, vừa đảm bảo môi trường sinh thái lại vừa xử lý hiệu quả các vi sinh vật gây mầm bệnh có trong nước thải chăn nuôi Việc nghiên cứu đề tài này mang ý nghĩa hết sức quan trọng bởi đây là vấn đề tận dụng phế phẩm từ nguồn thực phẩm mà chúng ta đều tiêu thụ hằng ngày Kỳ vọng nghiên cứu này sẽ đạt được kết quả như mong muốn, thì loại phế phẩm này hứa hẹn sẽ là mang lại sự thành công trong công tác nghiên cứu chiết suất chất có khả năng kháng khuẩn và ứng dụng để xử lý nước thải chăn nuôi

2 Tính cấp thiết của đề tài

Đất nước Việt Nam ta với nguồn tài nguyên thiên nhiên dồi dào, phong phú là một thuận lợi trong việc nghiên cứu và điều chế ra những loại thuốc có nguồn gốc

LVTS KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

các côn trùng gây hại mùa màn Với điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa, nước ta được xem là mảnh đất màu mỡ cho sự phát triển của các chủng loại hoa màu, trong

đó có không ít loại cây được sử dụng với nhiều mục đích Trong số vô vàn loài thực vật ở Việt Nam, Bơ là loại trái cây có giá trị sử dụng cao, là loại thực phẩm mang lại nguồn dinh dưỡng cao, không chỉ thế, bơ còn được sử dụng như một vị thuốc bổ dưỡng, chữa được nhiều loại bệnh, giúp chị em phụ nữ trong việc chăm sóc sức khỏe và làm đẹp nhờ tinh dầu bơ, hay các vitamin khác có trong thịt bơ Tuy nhiên, việc nghiên cứu chỉ mới sử dụng phần thịt trái bơ, trong khi đó, phần hạt chiếm thể tích lớn nhất trong trái bơ, nhưng lại ít được quan tâm, chú ý đến thành phần hóa

học, cũng như hoạt tính sinh học của nó Trong hạt trái bơ có nhiều các axit amin

và có một số chất có khả năng ngăn cản một số tác nhân gây hại (vi khuẩn, vi rus, côn trùng, ) Đặc biệt trong hạt quả bơ có còn chứa các hợp chất của Flavonoid ( thuộc nhóm chất của phenol phức tạp) Đây là nhóm chất oxy hóa chậm Ngoài ra, Các flavonoid có hoạt tính kháng khuẩn cao do chúng có khả năng tạo phức với các protein ngoại bào và thành tế bào của vi khuẩn

Trên thị trường hiện nay, đã có các dòng chế phẩm chứa các chủng vi sinh vật đặc hiệu chuyên xử lý mùi hôi hầm cầu, hầm tự hoại, nhà vệ sinh , cải thiện hệ thống xử lý nước thải, rác thải…; bổ sung hàm lượng vi sinh vật hữu ích vào nước thải, nhằm cạnh tranh dinh dưỡng và ức chế các vi khuẩn gây bệnh Tuy nhiên, những chế phẩm này bán với giá rất đắt, muốn xử lý triệt để thì phải tốn chi phí khá cao, trong khi đó, việc duy trì bổ sung hàm lượng chất chỉ mang tính chất tạm thời Đáng quan tâm và quan trọng hơn cả chính là sức khỏe của những con người đang hằng ngày tiếp xúc với loại nước thải có chứa nhiều thành phần vi khuẩn gây bệnh, những người làm công tác cấp thoát nước liên quan nhiều nhất và trực tiếp đến đường bệnh qua nước và có trách nhiệm diệt trùng gây bệnh trên đường truyền bệnh này

Chính vì thế mà đề tài này cần phải được thực hiện, với mong muốn phát huy hết khả năng kháng khuẩn của dịch chiết từ loại hạt bỏ đi này, và tìm ra loại chất ức

LVTS KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

chế được sự sinh trưởng của vi khuẩn, làm giảm số lượng vi khuẩn hiếu khí và yếm khí trong nước thải trực tiếp từ các trang trại chăn nuôi Đồng thời giảm chi phí xử

lý cho các khu trang trại hay các hộ gia đình có quy mô chăn nuôi lớn

3 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

Mục tiêu ngắn hạn: Xây dựng quy trình công nghệ chiết suất chất có khả

năng kháng khuẩn từ hạt trái bơ

Mục tiêu dài hạn: Sử dụng dịch chiết và ứng dụng vào trong xử lý nước thải chăn nuôi

4 Nội dung nghiên cứu

− Nghiên cứu, khảo sát nguyên liệu hạt trái bơ

− Nghiên cứu lựa chọn loại hóa chất trung gian nhằm gia tăng hiệu suất thu hồi

− Nghiên cứu công nghệ tách chất có hoạt tính sinh học cao và khảo sát các chỉ tiêu hóa lý

− Nghiên cứu ứng dụng chất chiết suất vào trong xử lý nước thải chăn nuôi

− Nghiên cứu khả năng kháng khuẩn của dịch chiết đối với một số vi khuẩn: E.coli, Salmonnella, Staphylococcus aureus, Pseudomonas có trong nước thải chăn nuôi

− Môi trường nghiên cứu dịch chiết là nước thải trực tiếp của chuồng nuôi và sau hầm biogas Nước thải chuồng nuôi và nước sau hầm biogas được lấy từ Trang Trại Chăn Nuôi Heo Phước Long (xã Nguyễn Văn Cội, huyện Củ Chi,

Tp Hồ Chí Minh)

5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

5.1 Đối tượng nghiên cứu

− Nghiên cứu trên đối tượng là hạt trái bơ được chiết suất

− Môi trường nghiên cứu dịch chiết là nước thải trực tiếp của chuồng nuôi và sau hầm biogas Nước thải chuồng nuôi và nước sau hầm biogas được lấy từ LVTS KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Trang Trại Chăn Nuôi Heo Phước Long (xã Nguyễn Văn Cội, huyện Củ Chi,

Tp Hồ Chí Minh)

− Sử dụng các chủng vi khuẩn do phòng thí nghiệm bộ môn sinh học ĐH Công Nghệ Tp HCM cung cấp

5.2 Phạm vi nghiên cứu

− Xác định thành phần hóa học có trong dịch chiết hạt trái bơ

− Thử nghiệm hoạt tính sinh học của dịch chiết trong hạt trái bơ và khảo sát

khả năng kháng khuẩn đối với một số vi sinh vật có trong nước thải chăn

nuôi

− Sử dụng các chủng vi khuẩn: E.Coli, Samolnelle, Staphylococcus nhằm thử

hoạt tính kháng khuẩn của dịch chiết đối với những loại vi khuẩn trên

6 Phương pháp nghiên cứu

Đề tài dựa trên phương pháp thu thập thông tin khoa học trên cơ sở nghiên cứu các thông tin Trên cơ sở đó, đề tài lập ra khung nghiên cứu cho phương pháp luận cụ thể như sau:

Mẫu sau xử lý

(dạng dung dịch)

Khảo sát Thời gian chiết tối ưu (với 3 loại dung môi:

n-hexan, metanol, etyl axetat Thể tích chiết tối ưu đối với 3 loại dung môi

Sơ đồ 2.3

Mẫu tối ưu Phân tích

Thành phần hóa học có trong dịch chiết Khả năng kháng khuẩn với 4 chủng:

E.Coli, Salmonelle, Staphyloccocus,

Phương pháp chiết Soxhlet

Thu thập dữ liệu

Tình hình ô nhiễm nước thải chăn nuôi hiện nay

Các biện pháp xử lý Tìm phế phẩm môi trường

Phân tích số liệu

lựa chọn phương

pháp xử lý

Xử lý vi khuẩn có hại trong nước thải chăn nuôi:

E.Coli, Salmonelle, Staphyloccocus, Pseudomonas

Xử lý bằng chất có sẵn trong tự nhiên: Hạt quả bơ

Thành phần hóa học: axit amin, hợp chất Flavonoid (Phenol phức tạp) cùng một

số ester của acid béo

Hoạt tính kháng khuẩn: có khả năng kháng khuẩn nhờ những nhóm chất của Phenol phức tạp tạo phức với protein ngoại bào và thành tế bào của vi khuẩn

Thu gom nguyên

liệu: Hạt quả bơ

6.2.1 Phương pháp lấy mẫu: Thu hái và xử lý mẫu

6.2.2 Phương pháp phân tích trọng lượng

Xác định độ ẩm trong hạt bơ: Phương pháp sấy khô

Xác định hàm lượng tro: Phương pháp nung

6.2.3 Phương pháp tách chất

Chiết trong các dung môi có độ phân cực khác nhau: n-hexan, etyl axetat, metanol bằng phương pháp chiết soxhlet

6.2.4 Phương pháp khảo sát

− Khảo sát ảnh hưởng của các loại dung môi và thời gian chiết

− Khảo sát hiệu quả dịch chiết khi tái sử dụng

− Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ khối lượng chất chiết với thể tích dung môi

6.2.7 Phương pháp kiểm tra thống kê sinh học

Sử dụng phần mềm Statgraphics để xử lý số liêụ sinh học Xác định sai số, phương sai mẫu,…

7 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của để tài

LVTS KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Chương 2 – Vật liệu và Phương pháp nghiên cứu

Chương 3 – Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương 4 – Kết luận và kiến nghị

LVTS KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Chương 1 TỔNG QUAN

1.1 Đại cương về cây bơ

1.1.1 Nguồn gốc và phân loại thực vật

1.1.1.1 Nguồn gốc

Grande trung tâm Peru trước người châu Âu Sau đó, nó được đưa vào Jamaica và Tây Ban Nha vào thế kỷ XVII đến Califonia vào thế kỷ XIX, sau đó cây bơ trồng không chỉ ở Tây Ấn mà còn lan rộng sang các khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới

với điều kiện môi trường thích hợp

Tại Việt Nam cây bơ xuất hiện đầu tiên tại tỉnh Lâm Đồng do người Pháp đưa vào từ những năm 1940, trồng ở huyện Di Linh (Lâm Đồng) cho kết quả sinh trưởng tốt Đến năm 1958, phái đoàn viện trợ Hoa Kỳ đưa vào khoảng 60.000 hạt bơ và trồng ở ba trung tâm thực nghiệm là Nông Lâm súc miền Đông Bảo Lộc (Lâm Đồng), Hưng Lộc (Đồng Nai), và Eakmat (Đắk Lắk) Từ đó cây bơ được lan rộng ra ở các tỉnh khác

Chủng Mexico

Là cây á nhiệt đới, cây nhỏ, có tán hẹp, lá màu xanh nhạt, khi vò nát lá non có mùi hôi Quả nhỏ (khoảng 200 – 250g), hình thuôn dài, vỏ mỏng chuyển màu xanh bóng hoặc đỏ thẩm khi chín Hạt tương đối lớn, lỏng, lắc kêu Thịt quả màu vàng kem hay màu vàng đậm, hàm lượng chất béo cao (15 – 20%)

Chủng Guatemala LVTS KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Là cây cận nhiệt đới, cây có tán rộng nhiều cành rậm rạp, màu xanh thẫm Trọng lượng quả lớn (khoảng 250 – 800g), hình trứng, vỏ quả dày, khi chưa chín có màu xanh đậm, bóng và chuyển sang màu đỏ thẫm khi chín, hạt nhỏ lắc không kêu, thịt quả màu vàng pha xanh lá cây (viền ngoài gần vỏ) Hàm lượng chất béo là trung bình từ 12 – 15%

Chủng Antilles

Là cây nhiệt đới, cây có tán lá rộng và to, lá màu xanh nhạt Quả lớn (trọng lượng có thể lên tới 900g/quả), có nhiều hình dạng khác nhau, vỏ quả nhẵn, dày hơn chủng Mehico nhưng mỏng hơn chủng Guatemala, khi chín có màu xanh cũng có khi là màu tím Hạt to, lỏng, lắc kêu, thịt quả có màu vàng kem, hàm lượng chất béo thấp (7 -8%), nhiều nước, nhiều xơ

Bảng 1.1 Đặc điểm phân biệt các chủng bơ Chủng bơ Màu lá Cở trái Vỏ trái

Dầu trong cơm

Hạt Khoảng

rỗng hạt Chụi rét

Ưu điểm chung

Mexico Mùi hôi

Lỏng không sát thịt

Tốt

Chịu rét chất lượng tốt

Guatemala Không

hôi

Nhỏ lớn đều có

Dày từ 1.5-1.8mm

Trung

Dính chặt vào cơm

Lỏng, khi chín lắc kêu

Yếu

Chịu nóng chịu mặn

(nguồn: Viện nghiên cứu Ea Kamat)

Hiện nay trên thị trường đã xuất hiện một giống bơ có tên Booth mới, nguồn gốc từ Mỹ được nghiện cứu và tiến hành khảo nghiệm từ Cty TNHH Tư vấn đầu tư phát triển nông lâm nghiệp EaKmát (Viện KHKTNLN Tây Nguyên)

LVTS KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

1.1.2 Đặc tính sinh học

1.1.2.1 Nhiệt độ

Như đã được trình bày, cây bơ có nguồn gốc ở các xứ nhiệt đới Trung

Mỹ, phân bố ở độ cao dưới 1000 – 2700 m Ở đây các giống thuộc chủng Guatemala, Mexico có thể chịu được nhiệt độ từ -200 - -600C, các giống Antilles chỉ chịu được nhiệt độ khoảng 00C

Tại Đà Lạt, nhiệt độ tuyệt đối thấp rất hiếm khi đạt được mức 0 – 100C, nên các giống Antilles kém chịu rét nhất cũng chịu được, do đó vấn đề nhiệt độ thấp đối với cây bơ không quan trọng lắm

lá,cành gây ra bệnh sinh lý làm giảm giá trị trái bơ

1.1.2.4 Đất trồng

Có thể trồng bơ trên nhiều loại đất khác nhau: đất sét pha cát, đất pha sét, đất thịtnặng Nhưng vấn đề đặc biệt cần lưu ý là đất phải thông thoáng, dễ thoát nước,giàu chất hữu cơ Lớp đất thông thoáng thoát nước phải sâu ít nhất là 90 cm Đấtcó mạch nước ngầm thấp sâu ít nhất là 2m, vì trong thời kỳ đầu sinh trưởng,

rễbơ ăn cạn, cây vẫn phát triển tốt nhưng càng về sau, bộ rễ ăn càng sâu, gặp đấtúng thủy, rễ phát sinh nấm Phytophthora làm chết cây

LVTS KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

1.1.3 Đặc điểm thực vật

Cây to được xếp vào loại cây xanh lá quanh năm, nhưng vài giống có tính rụng lá một phần hoặc rụng hết khi cây trổ hoa, những đặc tính này chỉ có tính cách tạm thời vì sau đó chồi non lại phát sinh ngay Trên đa số giống lá già chỉ rụng dần trong một thời gian khá dài vào mùa xuân nên cây lúc nào cũng xanh lá

Lá lúc còn non thường có lông mịn, màu hơi đỏ hoặc màu đồng nhưng đến khi trưởng thành, lá có màu xanh láng và dài Chiều dài lá rất thay đổi từ hình thuẫn đến hình dao Chóp lá thường bén nhọn nhưng có vài giống chóp lá hơi tròn Mùi vị của lá thường chỉ đặc trưng cho loài Persea drymifolia Cham.et Schect Khi vò ngửi

có mùi hôi

Hoa có màu xanh nhạt, hoặc xanh vàng, thường phát sinh thành chùm trên đoạn cuối cánh quả Khi hoa nở, hoa có đường kính 12-14mm Hoa có 12 nhị, nhưng chỉ có 9 nhị hoạt động, mỗi nhị mang 4 túi phấn Hoa chỉ có một nhụy và một tâm bì chứa một tiểu noãn Đa số các bộ phận của hoa có lông mịn

Quả bơ có trọng lượng và hình dáng khác nhau tùy giống: tròn, trứng, quả lê, thuỗn… Trọng lượng thay đổi từ 60-150g, có giống quả rất to nặng đến 1,5 kg Trên thương trường những giống quả bé hoặc quá lớn đều ít được ưa chuộng

Quả có ba phần rõ rệt: vỏ, thịt và hạt Bề dày và cấu tạo của vỏ thay đổi tùy giống Quả của những giống thuộc chủng Mexico thường có vỏ mỏng và láng, chủng Guatemala và Antilles thường có vỏ dày hơn Có giống quả vỏ sần sùi, có giống vỏ láng và đôi khi có sớ gỗ Màu sắc của vỏ quả biến động từ màu xanh sáng, màu xanh nhạt, xanh vàng, hoặc tím đến tím sẫm khi quả chín

Thịt quả thường có màu vàng kem, vàng bơ, hoặc màu vàng sáng, có giống cho thịt quả có màu vàng xanh ở sát phần vỏ quả Thịt quả có hàm lượng dầu béo rất cao so với các loại quả khác

Hạt được 2 lớp vỏ lụa bao bọc, gồm có hai tử diệp hình bán cầu Giữa hai tử diệp có phôi hạt nằm về phía cuống quả, và khi hạt nẩy mầm, cây mầm sẽ mọc

LVTS KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

thẳng từ dưới lên theo trục thẳng đứng của hạt Mặt ngoài tử diệp (nội nhũ) trơn láng hoặc sần sùi tùy theo giống và hình dạng cũng biến động khá nhiều

Tỷ lệ giữa vỏ, thịt và hạt của quả cũng tùy thuộc nhiều vào giống; chẳng hạn như ở giống Lula, hạt chiếm đến 25% trọng lượng quả

1.1.4 Giá trị dinh dưỡng

Cây bơ là cây ăn quả có hàm lượng dầu và protêin cao, 100gr bơ cungcấp từ

150 – 300 calo, nó tạo ra một nguồn thức ăn dinh dưỡng quan trọng vàlà một trong những loại trái cây bổ dưỡng nhất trên thế giới Trái bơ chứa hơn14 loại vitamin và khoáng chất bao gồm canxi, sắt, đồng, magiê, phôtpho, kali,natri, kẽm, mangan và selen Ngoài ra hàm lượng lipid trong trái bơ rất cao, ởdưới dạng nhũ dầu nên rất

dễ tiêu hóa, cơ thể có thể hấp thu đến 92.8%.Các kết quả nghiên cứu ngày nay đã khẳng định: trái bơ không những lànguồn cung cấp năng lượng và vitamin mà còn cung cấp cho con người nhữnglợi ích chức năng sinh lí đặc biệt có lợi cho sức

khỏe

Thành phần dinh dưỡng của trái bơ cao hơn nhiều loại cây khác, nhất là về mặtcalo, protein, các chất muối khoáng; bơ là thực phẩm lý tưởng cho người bị bệnh

tiểu đường Hàm lượng các chất dầu thực vật trong quả bơ rất cao (3-30%) và cơthể con người có thể hấp thụ đến 92.8%

Bảng 1.2 : So sánh một số trái cây về mặt chất lượng (trong 100g phần ăn được)

Loại

trái Calo

Nước (g)

Protein (g)

Lipid (g)

Đường (g)

VitB1 (mg)

VitC (mg)

Phospho (mg)

Cali (mg)

(nguồn: Website “dhungcafe.Wordpress.com”)

1.2 Thành phần hóa học và các công dụng của hạt quả bơ

Một số nghiên cứu cho thấy, axit amin của hạt quả bơ có đến 70% ở trong hạt Cùng với đó là hạt bơ còn chứa các chất xơ hòa tan nhiều hơn bất kỳ thực phẩm nào khác, ngoài ra còn có các hợp chất của Flavonoid (hợp chất thuộc nhóm Phenol phức tạp)

Các chất Flavonoid là những chất oxy hóa chậm hay ngăn chặn quá trình oxy hóa do các gốc tự do, có thể là nguyên nhân làm cho tế bào hoạt động khác thường Các gốc tự do sinh ra trong quá trình trao đổi chất thường là các gốc tự do như: OH-

, ROO-

Flavonoid còn có tác dụng chống độc và tác dụng chống viêm nhiễm hay kháng khuẩn của Flavonoid đã được nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới chứng minh

Về tác dụng kháng sinh, một số tác giả nghiên cứu tác dụng của 24

anthocyamin, leucoanthocyamin và axit Phenolic lên vi khuẩn Salmonella và thấy

có tác dụng kìm hãm rõ rệt Hầu hết các chất này có khả năng kìm hãm sự hô hấp hay phân chia của vi khuẩn khi có mặt glucoza

Các nghiên cứu về cơ chế tác dụng kháng sinh của Flavonoid còn rất ít và có thể theo một giả thiết sau:

Flavonoid ức chế transpeptidaza làm cho mucopeptit – yếu tố đảm bảo cho

hình thành tế bào vi khuẩn vững chắc không tổng hợp được

Gắn lên màng sinh nguyên chất của vi khuẩn, làm thay đổi làm thay đổi tính

thẩm thấu chọn lọc của màng sinh nguyên chất Vì vậy làm cho một số chất cần thiết cho đời sống vi khuẩn như nucleotit, pyrimidin, purin lọt qua màng sinh nguyên chất ra ngoài

Tác động lên quá trình tổng hợp protein của vi khuẩn theo hai kiểu: Phong tỏa mạch peptit của vi khuẩn bằng cách phong tỏa transferaza chuyển axit

LVTS KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

amin từ ARN vào mạch không kéo dài thêm được hoặc tạo ra protein bất thường không có tác dụng đối với đời sống của vi khuẩn, làm chúng không

sử dụng được

Ức chế tổng hợp axit nucleic

Flavonoid có thể tác dụng vào AND khuôn, ức chế tổng hợp ARN của vi khuẩn

1.3 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước trên đối tượng là quả bơ

1.3.1 Các nghiên cứu trong nước

Tình hình nghiên cứu khoa học về hạt quả bơ trong nước vẫn còn là một đề tài khá mới mẻ, chưa được khai thác nhiều Chỉ nghiên cứu theo hướng sử dụng hạt quả bơ để chữa bệnh theo kinh nghiệm dân gian chưa có hệ thống

Không có công trình nghiên cứu khoa học về hạt quả bơ mang tính ứng dụng cao được công bố

Sau đây là một số công trình đã được công bố nghiên cứu trên quả bơ:

1 Nghiên cứu thuộc Bộ Công Thương và Viện Công Nghiệp Thực Phẩm “

Nghiên cứu công nghệ sản xuất dầu béo và bột bơ loại béo từ trái bơ (Avocado)”, chủ nhiệm đề tài Võ Tấn Hậu (2009) Đề tài tập trung xây dựng

quy trình công nghệ sản xuất dầu trái bơ đạt tiêu chuẩn sử dụng trong thực phẩm, mỹ phẩm và bột trái bơ loại béo có hàm lượng chất xơ cao, tận dụng

bã bơ sau khi lấy tinh dầu để chế biến bột trái bơ loại béo này làm nguyên liệu đầu vào trong quy trình sản xuất bột dinh dưỡng giàu chất xơ

2 Công trình nghiên cứu “ Ảnh hưởng của 1 – MCP xử lý sau thu hoạch đến

chất lượng và tốn thất trong bảo quản quả bơ”, Nguyễn Minh Nam và

cộng sự (2012) Đã tiến hành xác định chất lượng bơ nguyên liệu ban đầu với

độ cứng 35.50kg/cm2, hàm lượng đường tổng 7.20%, axit tổng số 0.05%, hàm lượng vitamin C :68 mg% Xông bơ với chế phẩm 1 – MCP ở các nồng độ: 300ppm, 400ppm, 500ppm, 600ppm, 700ppm trong các khoảng thời gian 12h, 15h, 18h, 21h, 24h Sau đó bơ được bảo quản ở nhiệt độ thường (25 – LVTS KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

300C) Kết quả nghiên cứu cho thấy bơ xông chế phẩm 1- MCP ở nồng độ 500ppm trong 12h, có chất lượng tốt hơn so với các mẫu còn lại

3 Công trình nghiên cứu “ Sử dụng màng Chitosan để bảo quản bơ”, Vũ

Như Ngọc (2007) Kết quả cho thấy khi bảo quản bơ bằng Chitosan 2% mang lại kết quả tốt hơn các điều kiện khác

1.3.2 Các nghiên cứu trên thế giới

Nhiều đề tài được thực hiện qua đối tượng nghiên cứu từ trái bơ, tận dụng nguồn dinh dưỡng của trái bơ mà đặc biệt thành phần chủ yếu chứa nhiều protein, carbohydrat và lippit Cho nên đa số các nghiên cứu ở nước ngoài đều dựa trên các phương pháp từ các loại hạt có dầu nhằm tinh chế ra các sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao

Tương tự như các loại hạt có dầu, dầu trái bơ cũng được tách bằng phương pháp ép bột trái bơ khô rồi trích ly tiếp theo bằng dung môi hữu cơ Dầu thô thu được sử dụng chủ yếu trong lĩnh vực mỹ phẩm và dùng chế tạo avocado butter (bơ trái) Cùng với sự phát triển kỹ thuật mới trong khai thác dầu thực vật, kỹ thuật trích bằng nước cũng được nghiên cứu áp dụng khai thác dầu từ trái bơ

Sau đây là một số công trình tiêu biểu:

1 Khởi đầu là nghiên cứu của Phó Giáo Sư người Mỹ Ông Buenrostro và cộng

sự sử dụng enzyme trích ly dầu vào năm 1986 Bằng phương pháp tối ưu hóa

cổ điển, các tác giả đã xác định được các thông số tối ưu của quy trình trích dầu khi xử lý purê trái bơ với enzyme α-amylase: tỷ lệ enzyme/cơ chất = 1%,

tỷ lệ nước/cơ chất = 5lần, nhiệt độ quá trình T = 650C trong thời gian 2 giờ

và hiệu suất thu hồi dầu đạt 70% khi ly tâm dung dịch sau xử lý enzyme 19.680 vòng/phút

2 Năm 1987, Werman và cộng sự đã khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ, pH và nồng độ muối NaCl trong trường hợp ly tâm cố định tại 9 600 vòng/phút Kết quả khảo sát cho thấy các điều kiện phân tách tối ưu ở nhiệt độ T = 750C, pH

= 5.5 và NaCl = 5%

LVTS KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

3 Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ nước thêm, pH và số vòng ly tâm đến hiệu suất thu hồi dầu từ trái bơ cũng được thực hiện bởi Bizimana và cộng sự vào năm 1993 Kết quả nghiên cứu cho thấy hiệu suất thu hồi dầu cao nhất đạt được với tỷ lệ nước/cơ chất = 5 lần, pH = 5.5 và số vòng ly tâm = 19 680 vòng/phút

4 Tuy nhiên, đối lập với những hướng đi trên, một nghiên cứu của Francisco Segovia Gómez; Sara Peiró Sánchez; Maria Gabriela Gallego Iradi; Nurul Aini Mohd Azman; María Pilar Almajano (2014) họ đã đi sâu vào việc phân tích chế tạo ra loại hợp chất có khả năng sử dụng như chất chống oxi hóa trong thực phẩm từ việc chiết suất từ hạt trái bơ Mục tiêu chính của nghiên cứu là chạy mô hình chiết suất Polyphenol từ hạt bơ, sử dụng dịch chiết để đánh giá khả năng chống lại sự oxi hóa trong hệ thống thực phẩm, đối tượng được nghiên cứu ở đây là hỗn hợp được pha trộn giữa dầu trong nước và trong thực phẩm thịt Nhóm nghiên cứu đã hòa trộn dịch chiết suất và lòng trắng trứng gà để tăng hiệu suất đạt được Phương pháp được sử dụng là Response Surface Method (RSM), các biến được sử dụng trong mô hình bao gồm: nhiệt độ (T), thời gian (t), nồng độ Ethanol Kết quả đo được là tổng hàm lượng Polyphenol (TPC) và đo lường khả năng chống oxi hóa bằng ORAC Mô hình RSM có R2 =94.69 khi áp dụng tính TPC và có R2 = 96.7 khi áp dụng tính ORAC Sau quá trình nghiên cứu cho thấy rằng có thể sử dụng dịch chiết làm chất chống oxi hóa với hiệu suất khoảng 30% đối với dịch chiết thuần khiết, và 60% đối với dịch chiết được pha trộn với lòng trắng trứng gà

5 Đề tài “Chemical composition, toxicity and larvicidal and antifungal

activities of Persea americana(avocado) seed extracts” của tác giả Gislene

G F Nascimento, Juliana Locatelli, Giuliana L Silva, và Paulo C Freitas Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính kháng sinh của hạt quả bơ LVTS KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

1.4 Tình hình nghiên cứu tách chiết suất từ thực vật và ứng dụng

1.4.1 Các nghiên cứu trong nước

1 Đề tài của nhóm sinh viên Nguyễn Xuân Duy và Hồ Bá Vương, 2013

“nghiên cứu hoạt tính chống oxi hóa và ức chế Enzyme

Polyphenoloxidase của một số loài thực vật ăn được ở Việt Nam”, kết quả

cho thấy rằng hàm lượng polyphenol, hoạt tính chống oxi hóa và hoạt tính ức chế enzyme polyphenolxidase của sáu loài thực vật ăn được ở Việt Nam phụ thuộc theo loài Hàm lượng polyphenol dao động từ 11.73 – 188.19mg GAE/g chất khô

2 Đặng Thúy Nhung, Huỳnh Thị Mỹ Lệ, 2012 “Đánh giá khả năng kháng

khuẩn của dịch chiết hạt Moringa oleifera Lam (cây chùm ngây) đối với một số vi khuẩn trong nước thải chuồng nuôi lợn” Kết quả đạt được là

dung dịch chiết hạt Moringa oleifera có tác dụng kháng khuẩn tốt với vi khuẩn hiếu khí và yếm khí trong nước thải chuồng nuôi và vi khuẩn hiếu khí trong nước thải sau hầm biogas và làm sạch nước sau hầm biogas

3 Lê Thị Tuyết Ngân, 2012 “Nghiên cứu xác định thành phần hóa học có

trong dịch chiết của hạt bơ ở Đăk Lắk”, Bằng phương pháp sắc kí – phổ

khối liên hợp (GC-MS) đã phân tích và xác định thành phần, định danh các hoạt chất chính có trong các dịch chiết Tìm được điều kiện tối ưu cho quá trình chiết tách một số hợp chất từ hạt quả bơ với các dung môi: metanol (chiết soxhlet với tỉ lệ khối lượng hạt bơ và thể tích dung môi metanol là 1/1.4 trong thời gian 6h), etyl axetat (là 1/1.2 trong thời gian 6h), hexan (là 1/1.4 trong thời gian 8h)

1.4.2 Các nghiên cứu trên thế giới

1 Akinyemi K O, Oladapo O, Okwara C E, Ibe C C, Fasure K A (2005)

“Screeening of Crude extracts of six medicinal plants used in South –

West Nigerian unorthodox medicine for anti-methicilin resistant

LVTS KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Staphylococcus aureus activity” Chiết suất từ sáu loài thực vật và ứng

dụng kháng sinh đối với vi khuẩn Staphylococccus aureus

2 Chanda S V, Parekh J, Karathia N Evalution (2006) “antinbacterial

activity and phytochemical analysis of Bauhinia variegate” Nghiên cứu

hoạt tính kháng khuẩn từ phương pháp chiết thực vật cây hoa ban

3 Dahiru D, Onubiyi J A, Umaru H.A (2006) “Phytochemical screening and

antiulcerogenic effect of Mornigo oleifera aqueous leaf extract ” Nghiên cứu

sàng lọc các hóa chất từ thực vật và tác dụng của chiết suất lá cây chùm

ngây

Kết luận: Nhìn chung tất cả các nghiên cứu trong và ngoài nước đều hướng

nghiên cứu về hàm lượng các chất dinh dưỡng có trong trái bơ Từ các kết quả về hàm lượng dinh dưỡng đã phân tích trong các đề tài được công bố, dẫn đến nhiều ý tưởng được đưa ra của các nhà nghiên cứu Nhiều đề tài đã khai thác tận dụng tối ưu

giá trị từ thịt của quả bơ, áp dụng nhiều phương pháp để tách, hay chiết suất,…Tất

cả đều hướng đến tạo ra một nền giá trị kinh tế cao dựa trên các thành phần dinh dưỡng của trái bơ chế xuất ra các sản phẩm như tinh dầu hay bột bơ,…

Nhiều đề tài đã thực hiện và thành công Tạo rất nhiều dòng sản phẩm khác nhau, trong đó có nhiều trong mỹ phẩm cho việc chăm sóc sắc đẹp và đặc biệt là sức khỏe con người Tuy nhiên, hầu hết các đề tài nghiên cứu chưa tận dụng triệt để giá trị dinh dưỡng của quả bơ, sản phẩm được tạo ra đa dạng và phong phú Thế nhưng, các nghiên cứu đã bỏ qua một phẩn rất lớn, chiếm khối lượng nhiều chất trong trái bơ, đó chính là hạt bơ, và vô tình thải ra môi trường một lượng khổng lồ

chất thải Trong khi hạt bơ lại có nguồn giá trị dinh dưỡng không kém gì phần

thịt của nó Trong khi hạt trái bơ có nhiều các axit amin và có một số chất có khả năng ngăn cản một số tác nhân gây hại (vi khuẩn, vi rus, côn trùng, ) Đặc biệt trong hạt quả bơ có còn chứa các hợp chất của Flavonoid ( thuộc nhóm chất của phenol phức tạp) Đây là nhóm chất oxy hóa chậm Ngoài ra, Các flavonoid có hoạt tính kháng khuẩn cao do chúng có khả năng tạo phức với các protein ngoại bào và thành tế bào của vi khuẩn

LVTS KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Cơ chế tác dụng kháng khuẩn của flavonoid được giải thích như sau:

Flavonoid ức chế transpeptidaza làm cho mucopeptit – yếu tố đảm bảo cho

hình thành tế bào vi khuẩn vững chắc không tổng hợp được

Gắn lên màng sinh nguyên chất của vi khuẩn, làm thay đổi làm thay đổi

tính thẩm thấu chọn lọc của màng sinh nguyên chất Vì vậy làm cho một

số chất cần thiết cho đời sống vi khuẩn như nucleotit, pyrimidin, purin lọt qua màng sinh nguyên chất ra ngoài

Tác động lên quá trình tổng hợp protein của vi khuẩn theo hai kiểu: Phong tỏa mạch peptit của vi khuẩn bằng cách phong tỏa transferaza chuyển axit amin từ ARN vào mạch không kéo dài thêm được hoặc tạo ra protein bất thường không có tác dụng đối với đời sống của vi khuẩn, làm chúng không sử dụng được

và khả năng xử lý một số vi khuẩn có trong nước thải chăn nuôi từ những loài thực vật có ở Việt Nam Đề tài sẽ tiến hành thực nghiệm nghiên cứu điều kiện tối ưu để chiết suất hạt bơ và đồng thời bố trí thí nghiệm dịch chiết trong môi trường nước thải chăn nuôi

1.5 Các phương pháp xác định hoạt tính kháng khuẩn của dịch chiết

1.5.1 Phương pháp khoanh giấy kháng sinh khuếch tán

Kháng sinh ở trong khoanh giấy sẽ khuếch tán vào thạch Muller-hinton có LVTS KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

sinh được biểu hiện bằng đường kính các vòng vô khuẩn xung quanh khoanh giấy kháng sinh

Trên môi trường tăng sinh, thường là thạch Mueller-Hinton, đầu tiên trải đều khuẩn lên bề mặt thạch với nồng độ đã được pha loãng theo tiêu chuẩn Các tấm (wafer) đã ngâm kháng sinh được phân phối đều và ép nhẹ lên bề mặt thạch Nếu kháng sinh hoạt động ngăn cản sự phát triển hoặc tiêu diệt vi khuẩn, xung quanh tấm wafer sẽ xuất hiện một vùng, tại đó vi khuẩn phát triển không đủ để có thể nhìn thấy bằng mắt thường Khu vực này được gọi là vòng kháng khuẩn hoặc vùng ức chế Trong vùng này, kháng sinh lan ra từ tấm wafer tạo ra một gradient nồng độ kháng sinh trong môi trường thạch, sao cho nồng độ cao nhất nằm gần giấy tẩm và giảm dần khi ra xa

Vùng ức chế xấp xỉ với nồng độ kháng sinh tối thiểu đủ để ngăn chặn sự tăng trưởng của chủng thí nghiệm Sau đó, đo vùng này bằng đơn vị mm và so sánh với một biểu đồ tiêu chuẩn được sử dụng để phân loại các chủng như mẫn cảm, trung tính (Intermediate), hoặc kháng MIC không được xác định từ kiểm tra định tính này

1.5.2 Phương pháp pha loãng

Các chủng vi khuẩn thử nghiệm được nuôi cấy trong các môi trường có nồng

độ kháng sinh khác nhau Nồng độ kháng sinh tối thiểu có tác dụng ức chế vi khuẩn (MIC) – nồng độ thấp nhất mà tại đó sự phát triển của vi khuẩn bị ức chế (không có

sự xuất hiện của các vi khuẩn có thể nhìn thấy) - được xác định khi mật độ khuẩn lạc ≤ 3 khuẩn lạc trên môi trường agar; trong môi trường lỏng, độ đục của môi trường được dùng để xác định chỉ tiêu

Trong phương pháp này cần xây dựng biểu đồ tương quan tuyến tính giữa độ đục và số lượng vi sinh vật trong môi trường bằng phương pháp đếm khuẩn lạc trực tiếp Độ đục của huyền phù tỷ lệ thuận với số lượng tế bào vi sinh vật có trong môi trường Trong một thời gian nhất định, mối quan hệ giữa số lượng vi sinh vật trong

LVTS KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

nước tỷ lệ tuyến tính với độ đục của môi trường Ưu điểm của phương pháp này là

dễ ghi nhận kết quả

1.5.3 Phương pháp E - test

E – test là một bộ kiểm tra được thương mại hóa và sản xuất bởi Biomerieux; gồm một que thử nhựa được ngâm tẩm một kháng sinh với nồng độ giảm dần, phía trên có một dải hiển thị nồng độ kháng sinh tại vị trí đó Các phòng thí nghiệm sử dụng bộ kiểm tra này để xác định MIC và xác định sự có mặt một chủng vi sinh vật hoặc nấm nhạy cảm với tác động của một kháng sinh cụ thể Phương pháp này thường được sử dụng trong các cơ sở y tế vì tính tiện lơi và nhanh chóng Tuy nhiên, mỗi que thử chỉ được phép chứa một loại kháng sinh, vì vậy, chí phí sử dụng phương pháp này có thể cao

1.5.4 Phương pháp sử dụng hệ thống thử nghiệm kháng sinh đồ tự động (automated antimicrobial susceptibility testing systems)

Một số hệ thống được phát triển nhằm cung cấp các bước chuẩn bị thuận tiện, nồng độ pha loãng cũng như các thiết bị đo đạc và đọc dĩa tự động Những thiết bị này được sử dụng để rút ngắn thời gian chuẩn bị và giảm các lỗi kỹ thuật có thể phát sinh khi thao tác bằng tay Hệ thống thử nghiệm kháng sinh đồ tự động nhất cung cấp các quá trình tự động pha loãng, đọc kết quả và giải thích

Các hệ thống này có ưu điểm là nhanh chóng (một số kết quả có thể được tạo

ra trong vòng vài giờ) và thuận tiện Nhưng một trong những hạn chế lớn đối với hầu hết các phòng thí nghiệm là chi phí ban đầu trong việc mua, vận hành và bảo dưỡng các máy móc

Một số máy phổ biến như: Vitek System (bioMerieux, Pháp), Walk-Away System (Dade International, Sacramento, Calif.), Sensititre ARIS (Trek Diagnostic Systems, East Grinstead, Vương quốc Anh), Avantage Test System (Abbott Laboratories, Irving, Texas), Micronaut (Merlin, Bornheim-Hesel, Đức), Phoenix (BD Biosciences, Maryland) và các hãng khác

LVTS KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

1.6 Hiện trạng ô nhiễm do nước thải chăn nuôi gây ra

Nước thải trong chăn nuôi heo bao gồm nước tắm rửa, vệ sinh chuồng trại gia súc, máng ăn, máng uống,…

 Hàm lượng hữu cơ chiếm khoảng 70 – 80%, bao gồm: Protein, lipid, hydrocacbon và các dẫn xuất như Cellulose, acid amin

 Hàm lượng các chất vô cơ chiếm từ 20 – 30%, bao gồm: đất, cát, bụi muối phosphate, muối nitrat, ion Cl-, SO42-, PO43-,…

 Vi sinh, vi khuẩn điển hình: E.Coli, Steptococcus, Salmonella, Shighela, Clostridium,…

 Các loại virus có thể tìm thấy trong nước thải chăn nuôi như: Corona virus, aphtovirus…

Theo Cục chăn nuôi Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (NN&PTNT), mỗi năm, ngành chăn nuôi gia súc gia cầm thải ra khoảng 75-85 triệu tấn chất thải, với phương thức sử dụng phân chuồng không qua xử lý ổn định và nước thải không qua xử lý xả trực tiếp ra môi trường gây ô nhiễm nghiêm trọng

Hiện cả nước có 8.5 triệu hộ chăn nuôi quy mô gia đình, 18 000 trang trại chăn nuôi tập trung, nhưng mới chỉ có 8.7% số hộ xây dựng công trình khí sinh học (hầm biogas) Tỷ lệ hộ gia đình có chuồng trại chăn nuôi hợp vệ sinh cũng chỉ chiếm 10% và chỉ có 0.6% số hộ có cam kết bảo vệ môi trường Vẫn còn khoảng 23% số hộ chăn nuôi không xử lý chất thải bằng bất kỳ phương pháp nào mà xả thẳng ra môi trường bên ngoài…gây sức ép đến môi trường

Chất thải chăn nuôi tác động đến môi trường và sức khỏe con người trên nhiều khía cạnh: Gây ô nhiễm nguồn nước mặt, nước ngầm, môi trường khí, môi trường đất và các sản phẩm nông nghiệp Đây chính là nguyên nhân gây ra nhiều căn bệnh về hô hấp, tiêu hóa, do trong chất thải chứa nhiều vi sinh vật gây bệnh Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đã cảnh báo, nếu không có biện pháp thu gom và xử lý chất thải chăn nuôi một cách thỏa đáng sẽ ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe con người, vật nuôi và gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Đặc biệt là các virus biến

LVTS KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

thể từ các dịch bệnh như: lở mồm long móng, dịch bệnh tai xanh ở lợn có thể lây lan nhanh chóng và có thể cướp đi sinh mạng của rất nhiều người Theo báo cáo tổng kết của Viện Chăn nuôi (Bộ NN&PTNT), nồng độ khí H2S và NH3 trong chất thải chăn nuôi cao hơn mức cho phép khoảng 30-40 lần Tổng số vi sinh vật và bào

tử nấm cũng cao hơn mức cho phép rất nhiều lần Ngoài ra, nước thải chăn nuôi còn chứa Coliform, E.coli, COD và trứng giun sán cao hơn rất nhiều lần so với tiêu chuẩn cho phép

Các tỉnh thuộc đồng bằng sông Hồng, đồng bằng sông Cửu Long là những địa phương có ngành chăn nuôi phát triển Tại tỉnh Bến Tre, tính đến thời điểm tháng 6/2013 đã có đàn lợn trên 424.000 con, đàn bò gần 148.000 con, là địa phương có đàn gia súc đứng đầu khu vực đồng bằng sông Cửu Long Tuy nhiên, việc đảm bảo vệ sinh môi trường ở đây mới chỉ chú trọng ở các doanh nghiệp chăn nuôi, còn các hộ chăn nuôi nhỏ chưa được quan tâm Trong khi, các hộ chăn nuôi nhỏ chiếm tỷ lệ khá lớn, nhưng việc chăn nuôi của các hộ dân phần lớn theo tập quán, thói quen xả chất thải xuống kênh, rạch dẫn đến tình trạng ô nhiễm môi trường, tăng nguy cơ dịch bệnh cho vật nuôi, con người và ảnh hưởng lớn đến sự phát triển bền vững của ngành Chăn nuôi

Theo dự báo của ngành Tài nguyên và Môi trường (TN&MT), với tốc độ phát triển mạnh của ngành Chăn nuôi như hiện nay dự tính đến năm 2020, lượng chất thải rắn trong chăn nuôi phát sinh khoảng gần 1.212.000 tấn/năm, tăng 14,05%

so với năm 2010

Nước thải trong chăn nuôi heo bao gồm nước tắm rửa, vệ sinh chuồng trại gia súc, máng ăn, máng uống… là loại nước gây ô nhiễm nặng nhất vì nó có chứa các chất vô cơ, hữu cơ, khoáng chất… Hàm lượng chất hữu cơ trong nước thải chăn nuôi heo chiếm khoảng 70- 80 %, bao gồm: Protein, lipid, hydrocacbon và các dẫn xuất như cellulose, acid amin Hàm lượng các chất vô cơ chiếm từ 20 -30%, bao gồm: đất, cát, bụi muối phosphate, muối nitrat, ion Cl-, SO4 2-, PO4 3-… Ngoài ra, nước thải trong chăn nuôi còn chứa rất nhiều vi sinh vật Các vi sinh vật này là

LVTS KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

hình như: E.coli, Streptococcus sp, Salmonella sp, Shigenla sp,Proteus, Clostridium

sp…đây là các vi khuẩn gây bệnh tả, lỵ, thương hàn, kiết lỵ Các loại virus có thể

tìm thấy trong nước thải như: corona virus, poio virus, aphtovirurrus… và ký sinh

trùng trong nước gồm các loại trứng và ấu trùng, ký sinh trùng đều được thải qua phân, nước tiểu và dễ dàng hòa nhập vào nguồn nước

Tổ chức Y tế Thế giới đã cảnh báo, nếu không có biện pháp thu gom và xử lý chất thải chăn nuôi sẽ ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe con người, vật nuôi và gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Đặc biệt là các virus biến thể từ các dịch bệnh như

lở mồm long móng, dịch bệnh tai xanh ở heo có thể lây lan nhanh chóng và có thể cướp đi sinh mạng của rất nhiều người

1.7 Hiện trạng các phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi

Công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi hiện nay có nhiều phương pháp như: phương pháp cơ học, hóa lý, sinh học Trong đó phương pháp sinh học bằng hầm Biogas (hệ thống khí sinh học) hiện nay được áp dụng rộng rãi nhất

Phương pháp cơ học: Dùng song chắn rác, bể lắng sơ bộ để loại bỏ cặn thô,

dễ lắng tạo điều kiện thuận lợi và giảm khối tích của các công trình xử lý tiếp theo Hàm lượng cặn lơ lửng trong nước thải chăn nuôi khá lớn và dễ dàng lắng nên có thể lắng sơ bộ trước rồi mới đưa sang công trình xử lý nước thải phía sau

Phương pháp xử lý hóa lý: Nước thải chăn nuôi còn chứa nhiều chất hữu cơ, chất vô cơ dạng hạt có kích thước nhỏ, khó lắng, khó có thể tách ra bằng phương pháp cơ học thông thường vì tốn nhiều thời gian và hiệu quả không cao Ta có thể áp dụng phương pháp keo tụ để loại bỏ chúng Phương pháp này thường loại bỏ được hầu hết các chất bẩn Tuy nhiên chi phí xử lý cao, nên không hiệu quả về mặt kinh tế Ngoài ra, tuyển nổi cũng là một phương pháp để tách các hạt có khả năng lắng kém nhưng có thể kết dính vào các bọt khí nổi lên trên Tuy nhiên chi phí đầu tư, vận hành cho phương pháp này cao, cũng không hiệu quả về mặt kinh tế đối với các trại chăn nuôi nhỏ, lẻ LVTS KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Phương pháp xử lý sinh học: Dựa trên sự hoạt động của các vi sinh vật có khả năng phân hủy các chất hữu cơ Các vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ

và một số khoáng chất làm nguồn dinh dưỡng và tạo ra năng lượng Tùy theo nhóm vi khuẩn sử dụng là hiếu khí hay kị khí mà người ta thiết kế các công trình khác nhau Và tùy theo khả năng về tài chính, diện tích đất mà người ta

có thể dùng hồ sinh học hoặc xây dựng các bể nhân tạo để xử lý Trong đó hầm biogas là biện pháp dễ thực thi nhất đối với hầu hết tất cả các trang trại chăn nuôi

Tuy nhiên điểm hạn chế của các công trình trên là không xử lý triệt để các vi khuẩn có hại đối với sức khỏe con người Sau khi đã qua xử lý bằng các công trình trên hàm lượng vi khuẩn đã giảm bớt nhưng không hoàn toàn triệt để, khi đó sẽ phải

sử dụng biện pháp khử trùng khử trùng chỉ nhằm tiêu diệt những vi khuẩn, virut loại có hại, gây bệnh, không phải tiêu diệt tất cả vi khuẩn có trong nước Cơ sở của phương pháp khử trùng bằng các chất hóa chất là sử dụng chất oxy hóa mạnh hơn

để oxy hóa men của tế bào vi sinh vật và tiêu diệt chúng Các hóa chất thường dùng là: các halogen clo, brom; clo dioxyt; các hypoclorit và các muối của nó; ozôn,… Tất cả các biện pháp khử trùng trên đều là sử dụng các chất hóa học, không những giá thành thường rất đắt mà còn ảnh hướng đến sức khỏe của con người Hiện nay chưa có loại hợp chất thiên nhiên nào được chiết suất với mục đích xử lý hiệu quả các loại vi khuẩn, virus có hại trong nước thải chăn nuôi heo

LVTS KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG