Xây dựng quy trình công nghệ tạo chế phẩm vi sinh yếm khí sử dụng trong hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt tại trường đại học nha trang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI --- PHẠM THỊ LAN XÂY DỰNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ TẠO CHẾ PHẨM VI SINH YẾM KHÍ SỬ DỤNG TRONG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT TẠI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-

PHẠM THỊ LAN

XÂY DỰNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ TẠO CHẾ PHẨM VI SINH YẾM KHÍ SỬ DỤNG TRONG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT TẠI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

Chuyên ngành : Công nghệ sinh học

LUẬN VĂN THẠC SĨ KĨ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :

1 PGS TS Trần Liên Hà

2 TS Vũ Ngọc Bội

Hà Nội – Năm 2013

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

BẢNG KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH

MỞ ĐẦU 4

Chương 1: TỔNG QUAN 6

1.1 Tổng quan về nước thải 6

1.1.1 Khái niệm nước thải 6

1.1.2 Nước thải sinh hoạt 7

1.1.2.1 Thành phần, tính chất, nguồn gốc nước thải sinh hoạt 7

1.1.2.2 Những thông số đánh giá mức độ ô nhiễm của nước thải 11

1.2 Tổng quan việc sử dụng nước thải Trường Đại học Nha Trang 12

1.2.1 Đăc điểm nước thải sinh hoạt Trường Đại học Nha Trang 12

1.2.2 Quy trình xử lý nước thải của Trường Đại học Nha Trang 15

1.2.2.1 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải của trường Đại học Nha Trang 15

1.2.2.2 Thuyết minh quy trình 16

1.3 Một số phương pháp xử lý nước thải 17

1.3.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học 17

1.3.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý và hóa học 18

1.3.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học 18

1.4 Vi sinh vật tham gia xử lý nước thải 22

1.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xử lý yếm khí 24

1.5.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ 24

1.5.2 Ảnh hưởng của pH 25

1.5.3 Ảnh hưởng của thời gian 25

1.5.4 Ảnh hưởng của chất dinh dưỡng 26

1.5.5 Các độc tố 26

1.6 Các phương pháp xác định, phân loại vi sinh vật 26

1.6.1 Phân loại theo phương pháp truyền thống 26

1.6.1.1 Các phương pháp dựa trên đặc điểm hình thái 26

1.6.1.2 Các phương pháp dựa trên điều kiện nuôi cấy và đặc điểm sinh lý 27

1.6.1.3 Các phương pháp dựa trên các phản ứng sinh hóa 27

1.6.2 Phân loại theo phương pháp hiện đại 27

1.7 Một số chế phẩm vi sinh hiện nay 28

1.7.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước 28

1.7.2 Tình hình trong nước 29

Chương 2 : ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31

2.1 Đối tượng, địa điểm và thời gian nghiên cứu 31

2.2 Vật liệu dùng cho nghiên cứu 31

2.2.1 Hóa chất và môi trường 31

2.2.2 Dụng cụ, thiết bị 31

2.2.3 Môi trường nuôi cấy vi sinh vật 32

2.3 Phương pháp nghiên cứu 32

2.3.1 Phương pháp phân lập vi sinh vật 32

2.3.2 Phương pháp xác định hoạt tính enzym 33

2.3.3 Phương pháp thử hoạt tính catalaza 33

2.3.4 Phương pháp quan sát hình thái tế bào 33

2.3.5 Phương pháp xác định đường cong sinh trưởng 34

2.3.6 Phương pháp xác định khả năng sử dụng đường 34

2.3.7 Xác định khả năng thủy phân tinh bột 34

2.3.8 Xác định khả năng thuỷ phân gelatin 34

2.3.9 Nghiên cứu đặc điểm sinh học và phân loại 35

2.3.9.1 Phân loại theo phương pháp sinh hóa 35

2.3.9.2 Phân loại các chủng vi khuẩn bằng phương pháp sinh học phân tử 35

2.3.10 Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men 37

2.3.10.1 Ảnh hưởng của pH 37

2.3.10.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ 38

2.3.10.3 Ảnh hưởng của thời gian 38

2.3.10.4 Ảnh hưởng của nguồn cacbon 38

2.3.10.5 Ảnh hưởng của nguồn nitơ 38

2.3.10.6 Phương pháp tạo chế phẩm 38

2.3.10.7 Xác định số lượng vi sinh vật trong chế phẩm 38

2.3.10.8 Phương pháp xác định COD 39

2.3.10.9 Xác định BOD5 40

2.3.10.10 Kiểm tra khả năng xử lý nước thải của các chủng vi sinh vật 41

2.3.10.11 Phương pháp xử lý số liệu 41

Chương 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 42

3.1 Phân lập và tuyển chọn 42

3.1.1 Phân lập 42

3.1.2 Tuyển chọn 42

3.2 Đặc điểm sinh học và đặc điểm phân loại của các chủng vi sinh vật 44

3.2.1 Đặc điểm hình thái 45

3.2.2 Đặc điểm nuôi cấy 45

3.2.3 Đặc điểm sinh hóa của các chủng vi sinh vật 45

3.3 Xác định trình tự gen mã hóa 16S rRNA 46

3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men Bacillus subtilis H2.3 51

3.4.1 Ảnh hưởng của nguồn nitơ 51

3.4.2 Ảnh hưởng của nguồn cacbon khác nhau đến tốc độ sinh trưởng và hoạt tính enzym của chủng Bacillus subtilis H2.3 52

3.4.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ nuôi cấy đến tốc độ sinh trưởng và hoạt tính enzym của chủng Bacillus subtilis H2.3 52

3.4.4 Ảnh hưởng của pH môi trường đến tốc độ sinh trưởng và hoạt tính enzym của chủng Bacillus subtilis H2.3 53

3.5 Xây dựng quy trình tạo chế phẩm vi sinh yếm khí 54

3.5.1 Nhân giống trong bình tam giác 55

3.5.2 Nhân giống trong bình lên men (giống cấp 2) 55

3.5.3 Nghiên cứu thời gian bảo quản của chế phẩm 56

3.6 Kiểm tra khả năng xử lý nước thải của các chủng 58

3.6.1 Sự biến động nhu cầu oxy hóa học 58

3.6.2 Sự biến động nhu cầu oxy sinh học 59

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 60

MỞ ĐẦU

Vai trò của vi sinh vật trong các lĩnh vực bảo vệ môi trường và ứng dụng trong sản xuất ngày càng được khẳng định Nếu như cách đây 15 năm người Việt nam lần đầu tiên mới được nghe đến chế phẩm vi sinh vật có tên gọi EM xuất xứ từ Nhật bản với hiệu quả vô cùng lớn trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống thì hiện nay trên thị trường trong nước đã xuất hiện vô số các sản phẩm vi sinh khác nhau do các nhà khoa học và các cơ sở trong nước nghiên cứu và sản xuất Tuy nhiên những chế phẩm sản xuất trong nước nhiều khi không đem lại kết quả mong muốn, còn chế phẩm ngoại nhập thì không kinh tế vì giá thành thường rất cao so với thu nhập của người dân, thậm chí đối với cả nhiều nhà đầu tư sản xuất lớn, các công ty trong các lĩnh vực xử lý ô nhiễm môi trường

và nuôi trồng thủy sản Nguyên nhân căn bản khiến cho các chế phẩm trong nước kém cạnh tranh là:

- Thành phần loại vi sinh vật trong các chế phẩm chưa thật đầy đủ, do vậy tập đoàn

vi sinh vật chưa hoàn toàn thực hiện được chức năng khép kín các quá trình phân rã chất thải trong tự nhiên, ví dụ như các vi sinh vật kỵ khí còn ít được chú trọng mặc dù chúng

là những mắt xích quan trọng trong chu trình này

- Trong quá trình sản xuất ở qui mô lớn, chế phẩm sản xuất trong nước nhiều khi không ổn định về thành phần loài vi sinh vật cũng như hoạt tính sinh học của chúng, do vậy chất lượng không đảm bảo khi đến tay người tiêu dùng Bên cạnh đó còn phải kể đến yếu tố kém cạnh tranh của các chủng vi sinh vật sử dụng trong chế phẩm ngoại nhập

ở các điều kiện môi trường Việt nam Để khắc phục những hạn chế kể trên, việc chế tạo

và hoàn thiện các sản phẩm sinh học trên nguồn vi sinh vật trong nước để thay thế các chế phẩm ngoại nhập có thể coi là giải pháp duy nhất

Viện Công nghệ Sinh học và Môi trường, ĐH Nha Trang hiện đang phân lập và tuyển chọn các chủng vi sinh vật yếm khí có hoạt tính sinh học cao để làm cơ sở cho việc phát triển ngành công nghệ sinh học Bên cạnh việc phân lập và bảo quản các chủng

vi sinh vật có ích đối với ngành công nghệ sinh học, Viện còn có nhiệm vụ phát triển sinh phẩm để phục vụ cho nhu cầu sử dụng trong Trường, các cơ sở nuôi trồng thủy sản trong tỉnh cũng như các địa phương lân cận Trường Đại học Nha Trang đã tiến hành đề

tài: Xây dựng và thử nghiệm phương án xử lý nước thải sinh hoạt để tái sử dụng trong

trường đại học Nha Trang Đề tài đã thử nghiệm thành công hệ thống xử lý nước thải

sinh hoạt tại Trường Đại học Nha Trang Tuy các nghiên cứu về xử lý nước thải sinh hoạt ở trường Đại học Nha Trang chưa tạo ra được chế phẩm vi sinh để bổ sung vào hệ thống nước xử lý nước thải mà phải mua chế phẩm ở ngoài nên chi phí cho xử lý cao

Vì thế việc nghiên cứu tạo ra chế phẩm vi sinh để bổ sung vào hệ thống xử lý nước thải

ở Trường là rất cần thiết, giúp nâng cao hiệu quả và giảm chi phí trong quá trình xử lý

Tự sản xuất được chế phẩm giúp chúng ta chủ động hơn trong xử lý và hạ giá thành

Dựa vào những yêu cầu thực tiễn ở trên tôi thực hiện đề tài: ”Xây dựng quy trình công

nghệ tạo chế phẩm vi sinh yếm khí sử dụng trong hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt tại Trường Đại học Nha Trang” Đề tài này được đặt ra với mục tiêu nghiên cứu ảnh hưởng

của các điều kiện trong qui trình sản xuất lên chế phẩm vi sinh yếm khí dùng xử lý nước thải tại Trường Đại học Nha Trang thông qua việc đánh giá tính ổn định của tập đoàn vi sinh vật trong chế phẩm cũng như hoạt tính của chúng qua mỗi bước của quy trình sản xuất Từ các kết quả thu được chúng tôi sẽ đưa ra một quy trình sản xuất tối ưu nhất đối với chế phẩm vi sinh được nghiên cứu này

Mục đích:

Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất chế phẩm vi sinh yếm khí sử dụng trong

hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt Trường Đại học Nha Trang

Để đạt được những mục tiêu và mục đích trên, các nội dung nghiên cứu bao gồm:

- Phân lập và tuyển chọn các chủng vi sinh vật có khả năng xử lý nước thải

- Nghiên cứu các đặc điểm hình thái, sinh học, định danh được một số chủng vi sinh vật yếm khí có khả năng xử lý nước thải sinh hoạt

- Tối ưu hóa các điều kiện lên men

- Xây dựng QTCN tạo chế phẩm vi sinh yếm khí dùng trong hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt

- Bước đầu phân tích và tạo chế phẩm

- Thử nghiệm tác dụng của chế phẩm lên men trên nước thải sinh hoạt của trường Đại học Nha Trang ở quy mô phòng thí nghiệm

Đối tượng nghiên cứu: Các chủng vi sinh vật dùng làm chế phẩm được phân lập

từ đất ở nhiều nơi như: Hòn Một, Hòn Mun, Hòn Tằm, Hồ cá Trí Nguyên, Hòn Chồng,

và từ nước thải sinh hoạt Trường Đại học Nha Trang

Chương 1 TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về nước thải

1.1.1 Khái niệm nước thải

Nước thải là nước đã dùng trong sinh hoạt, sản xuất hoặc chảy qua vùng đất ô nhiễm Phụ thuộc vào điều kiện hình thành, nước thải được chia thành: nước thải sinh hoạt, nước công nghiệp, nước thải tự nhiên và nước thải đô thị [11]

Nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt là nước thải từ các khu dân cư, khu vực hoạt động thương mại, công sở, trường học hay các cơ sở khác Chúng chứa khoảng 58% chất hữu cơ và 42% chất khoáng Đặc điểm cơ bản của nước thải sinh hoạt là hàm lượng cao các chất hữu cơ không bền sinh học (như cacbonhydrat, protein, mỡ), chất dinh dưỡng (photphat, nitơ), vi trùng, chất rắn và mùi

Nước thải công nghiệp (hay nước thải sản xuất)

Nước thải công nghiệp là nước thải từ các nhà máy đang hoạt động sản xuất Trong quá trình công nghệ các nguồn nước thải có thể phân thành:

- Nước hình thành do phản ứng hóa học (chúng bị ô nhiễm bởi các tác chất và các sản phẩm phản ứng)

- Nước ở dạng ẩm tự do và liên kết trong nguyên liệu và chất ban đầu, được tách

ra trong quá trình chế biến

- Nước rửa nguyên liệu, sản phẩm, thiết bị

- Nước hấp thụ, nước làm nguội

Nước tự nhiên

Nước mưa được xem là nước thải tự nhiên Ở những thành phố hiện đại, nước mưa được thu gom bằng hệ thống riêng

Nước thải đô thị

Nước thải đô thị là thuật ngữ chung chỉ chất lỏng trong hệ thống cống thoát của một thành phố Đó là hỗn hợp các loại nước thải kể trên

Ô nhiễm môi trường nói chung và ô nhiễm nước nói riêng không phải là vấn đề riêng của một quốc gia nào mà là vấn đề chung của hầu hết các nước trên thế giới

Trong đó, một số nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt có chứa các hoạt chất hữu cơ, amoni, sắt và các hợp chất có khả năng bị oxy hóa khác và chúng là các chất chủ yếu tạo ra nhu cầu oxy sinh hóa BOD của nước thải Vì thế, khi xả nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt có chứa nồng độ BOD cao hơn tiêu chuẩn cho phép

ra các nguồn tiếp nhận sẽ làm giảm lượng oxy hòa tan trong các nguồn nước và tạo ra môi trường yếm khí, làm mất cân bằng sinh thái của môi trường nước [15]

1.1.2 Nước thải sinh hoạt

1.1.2.1 Thành phần, tính chất, nguồn gốc nước thải sinh hoạt

Cùng với sự phát triển của văn minh nhân loại, nhu cầu về nước ngày càng tăng, lượng nước công nghiệp cũng như nước sinh hoạt thải ra ngày càng nhiều, đã và đang gây ô nhiễm đáng kể đến nước mặt và môi trường Do đó nhiều vùng nước mặt đã bị ô nhiễm các loại hợp chất hóa học và các loại vi sinh vật độc hại Nước thải là chất lỏng được thải ra sau quá trình sử dụng của con người và đã bị thay đổi tính chất ban đầu của chúng Nước thải đóng một vai trò rất quan trọng gây ô nhiễm nước, có thể phân loại như sau: Phân loại theo xác định nguồn thải; Phân loại theo tác nhân ô nhiễm; Phân loại theo nguồn gốc phát sinh chúng Có thể nói nước thải là một hệ dị thể phức tạp, bao gồm rất nhiều chất tồn tại dưới các trạng thái khác nhau Nếu như nước thải công nghiệp chứa nhiều các hóa chất vô cơ và hữu cơ thì nước thải sinh hoạt lại chứa rất nhiều các chất dưới dạng protein, hiđratcacbon, mỡ, các chất thải, rác rưởi, các chất hoạt động bề mặt các hợp chất vô cơ thường gặp ở đây: K+, Na+, Ca2+, M2+, Cl-,..Ngoài ra nước thải sinh hoạt còn chứa các vi khuẩn, virus, rong, rêu [15]

Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh hoạt của cộng đồng: tắm, giặt giũ,tẩy rửa, vệ sinh cá nhân,… Chúng thường được thải

ra từ các căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, chợ, và các công trình công cộng khác Lượng nước thải sinh hoạt của một khu dân cư phụ thuộc vào dân số, vào tiêu chuẩn cấp nước và đặc điểm của hệ thống thoát nước Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt cho một khu dân cư phụ thuộc vào khả năng cung cấp nước của các nhà máy nước hay các trạm cấp nước hiện có Các trung tâm đô thị thường có tiêu chuẩn cấp nước cao hơn so với các vùng ngoại thành và nông thôn, do đó lượng nước thải sinh hoạt tính trên một đầu người cũng có sự khác biệt giữa thành thị và nông thôn Nước thải sinh hoạt ở các trung tâm đô thị thường thoát bằng hệ thống thoát nước dẫn ra các sông rạch, còn các vùng

ngoại thành và nông thôn do không có hệ thống thoát nước nên nước thải thường được tiêu thoát tự nhiên vào các ao hồ hoặc thoát bằng biện pháp tự thấm

Thành phần và đặc tính nước thải sinh hoạt

Gồm 2 loại:

- Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các phòng vệ sinh

- Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: cặn bã từ nhà bếp, các chất rửa trôi, kể cả làm vệ sinh sàn nhà

Nước thải sinh hoạt thường không được xem một cách phức tạp như là nguồn nước thải công nghiệp vì nó không có nhiều thành phần độc hại như phenol, và các chất hữu cơ độc hại

Trong thiết kế các trạm xử lý nước thải, các thông số về lượng chất rắn lơ lửng

(suspended solids, SS) và BOD5 thường được sử dụng giới hạn Tổng chất rắn (total

solids, TS) có thể lấy theo hình 2.1 hoặc chừng 225l/người.ngđ hoặc xấp xỉ 800mg/l

Lượng chất rắn lơ lửng có thể lấy chừng 40% tổng lượng rắn, hoặc chừng 350 mg/l Trong số này, khoảng 200 mg/l là lượng rắn lơ lửng có thể lắng đọng chừng 60% sau khoảng 1 giờ để yên nước, được lấy ra khỏi nước và xử lý vật lý như một biện pháp lắng

sơ cấp (primary settling) Phần còn lại, khoảng 100 mg/l là những chất không thể lắng

đọng và có thể dùng các biện pháp xử lý hóa học hoặc sinh học để loại thải Hầu hết

biện pháp xử lý thứ cấp (secondary treatment process) là sinh học Phần còn lại cuối

cùng phần lớn là vi chất vô cơ của chất rắn không lắng đọng được, muốn loại bỏ hoàn toàn phải dùng những biện pháp xử lý triệt để

Hình 1.1 Phân loại chất rắn trong nước thải loại vừa

(Nguồn: Metcalf & Eddy, Wastewater Engineering, 1991 )

Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh học, ngoài ra còn

có cả các thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm Chất hữu cơ chứa trong nước thải bao gồm các hợp chất như protein (40 – 50%), hydrat cacbon (40 – 50%) Nồng độ chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt dao động trong khoảng 150 –

450 mg/l theo trọng lượng khô Có khoảng 20 – 40% chất hữu cơ khó bị phân huỷ sinh học Ở những khu dân cư đông đúc, điều kiện vệ sinh thấp kém, nước thải sinh hoạt không được xử lý thích đáng là một trong những nguồn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng [11]

Bảng 1.1: Thành phần nước thải sinh họat phân tích theo các phương pháp của APHA

Nguồn: Ng.Thị Kim Thái, Lê Hiền Thảo, 1999

Khối lượng nước thải

Nước thải sinh hoạt thường không cố định lượng xả ra theo thời gian trong ngày

và theo tháng hoặc mùa Lượng nước thải sinh hoạt thường được tính gần đúng dựa vào kinh nghiệm đánh giá qua qui mô khu vực sinh sống (thành thị, ngoại ô, nông thôn), chất lượng cuộc sống (cao, trung bình, thấp) Việc đo lưu lượng lượng nước thải cũng rất cần thiết nếu có điều kiện Trong ngày, việc đo lưu lượng có thể thực hiện vào các thời điểm từ 6 – 8h, 11 – 13h và 17 – 19h Trong năm, nên chọn việc đo nước thải vào mùa hè (tháng 3, 4, 5) Sơ bộ trong 1 ngày đêm, có thể lấy lượng nước thải khoảng 200 – 250 l/người cho khu vực có dân số P < 10.000 người Khu vực có P > 10.000 người

có thể lấy vào khoảng 300 – 380 l/người

Nước thải sinh hoạt có thành phần với các giá trị điển hình như sau: COD = 500 mg/l, BOD5 = 250 mg/l, SS = 220 mg/l, photpho = 8 mg/l, nitơ NH3 và Nitơ hữu cơ là

40 mg/l, pH = 6.8, TSS = 720mg/l Như vậy, nước thải sinh hoạt có hàm lượng các chất dinh dưỡng khá cao, đôi khi vượt cả yêu cầu cho quá trình xử lý sinh học Thông thường các quá trình xử lý sinh học cần các chất dinh dưỡng theo tỷ lệ sau: BOD5 :N:P = 100:5:1 Một tính chất đặc trưng nữa của Nước thải sinh hoạt là không phải tất cả các chất hữu cơ đều có thể bị phân hủy bởi các vi sinh vật và khoảng 20-40% BOD thoát ra khỏi các quá trình xử lý sinh học cùng với bùn [11]

1.1.2.2 Những thông số đánh giá mức độ ô nhiễm của nước thải

Để đánh giá mức độ ô nhiễm của nước thải cần dựa vào một số chỉ tiêu cơ bản sau [13]:

- Chỉ số pH: Đây là thông số quan trọng cho biết mức độ ô nhiễm bẩn vì pH có

ảnh hưởng đến các phản ứng sinh học, hoạt động sống của các loại vi sinh vật Đa số các loài vi sinh vật có giá trị pH tối ưu nằm trong khoảng từ 6,5-8,8

- Màu: Nước thải mới có màu hơi nâu sáng, tuy nhiên nhìn chung màu nước

thải thường là màu xám có vẩn đục Màu sắc của nước thải sẽ bị thay đổi đáng kể nếu như nó bị nhiễm khuẩn, khi đó nước thải sẽ có màu đen tối

- Mùi: Mùi có trong nước thải sinh hoạt là do có khí sinh ra từ quá trình phân

hủy các hợp chất hữu cơ hay do có một số chất được đưa thêm vào trong nước thải Nước thải sinh hoạt thông thường có mùi mốc, nhưng nếu nước thải bị nhiễm khuẩn thì

nó sẽ chuyển sang mùi trứng thối do sự tạo thành H2S trong nước

- Hàm lượng chất lơ lửng: Hàm lượng chất lơ lửng là thành phần vật lý đặc

trưng của nước thải Đây là chỉ tiêu đánh giá mức độ ô nhiễm của nước thải

- Nồng độ oxy hòa tan (DO): DO là yếu tố quyết định các quá trình thủy phân

các chất hữu cơ có trong nước thải diễn ra trong điều kiện kỵ khí hay hiếu khí DO dùng

để xác định lượng chất bẩn có trong nước thải trước và sau khi xử lý, và đánh giá chất lượng nước sau khi xử lý

- Nhu cầu oxy sinh học (BOD -Biochemical oxygen demand): Là lượng oxy cần thiết cung cấp cho vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải BOD dùng để đánh giá chất lượng nước sau khi sử lý Chỉ số BOD càng lớn thì mức độ ô nhiễm càng cao

- Nhu cầu oxy hóa học (COD - Chemical oxygen demand): Chỉ số COD là lượng

oxy cần thiết cho quá trình oxy hóa tất cả các hơp chất hữu cơ có trong nước thải bằng phương pháp hóa học

- Các chất khí hòa tan: Đây là những khí có thể hòa tan được trong nước thải

Nước thải công nghiệp thường có nồng độ oxy tương đối thấp

- Hợp chất chứa N: Số lượng và các loại hợp chất chứa N sẽ thay đổi trong

từng dạng nước thải khác nhau (nước thải chưa xử lý và nước thải sau xử lý ở dòng ra) Phần lớn N chưa được xử lý trong nước thải sẽ chuyển sang dạng N hữu cơ hay N-

NH3 Nồng độ N trong nước thải thường là 20 – 85 mg/l; trong đó N hữu cơ thường ở khoảng 8– 35 mg/l, còn nồng độ N-NH3 thường từ 12 – 50 mg/l

- Phôtpho: Đây là nhân tố cần thiết cho hoạt động sinh hóa, nhưng chỉ nên hiện

diện với một lượng tối thiểu, hoặc sẽ được loại bỏ sau quá trình xử lý bậc hai Số lượng

P dư thừa có thể gây rối dòng chảy và làm tăng trưởng quá mức các loại tảo Nồng độ

P thường trong khoảng 6 – 20 mg/l Quá trình loại bỏ hợp chất phôtphat trong các chất tẩy rửa có ảnh hưởng quan trọng đến khối lượng P trong nước thải

- Các chất rắn: Hầu hết các chất ô nhiễm trong nước thải có thể được xem là

các chất rắn Mục đích của việc xử lý nước thải là nhằm loại bỏ các chất rắn hoặc chuyển chúng sang dạng ổn định hơn và dễ xử lý Các chất rắn có thể được phân loại dựa vào thành phần hóa học của chúng (hữu cơ hay vô cơ), hoặc bởi các đặc tính vật lý (có thể lắng đọng, nổi trên mặt nước, hay ở dạng keo) Nồng độ tổng các chất rắn trong nước thải thường dao động trong khoảng 350 – 1200 mg/L [13]

1.2 Tổng quan việc sử dụng nước thải Trường Đại học Nha Trang

1.2.1 Đăc điểm nước thải sinh hoạt Trường Đại học Nha Trang

Cở sở của Đại học Nha Trang nằm tọa lạc trên 3 quả đồi cao phía đông bắc Tp Nha Trang Hiện nay Trường Đại học Nha Trang đang phát triển nhanh về diện tích và quy mô xây dựng nhưng hệ thống cấp thoát nước và xử lý nước thải chưa được chuẩn

bị tốt Trên diện tích gần 20ha với số cán bộ, giảng viên trên 800 người, hơn 20.000 sinh viên, trong đó khoảng 5000 sinh viên nội trú, khu tập thể giáo viện, khu căntin, sân vận động cũng nằm trong khuôn viên Trường Hàng tháng Trường tiêu thụ khoảng 40.000

m3 nước phục vụ cho việc sinh hoạt, học tập, nghiên cứu khoa học và 900 m3 nước cho tưới cây và thải ra môi trường trên 25.000 m3 nước thải (số liệu của phòng QTTB trung

bình các tháng 6,7,8,9,10/2008) Hiện nay, số lượng nước thải trên chỉ được xử lý theo phương pháp thấm nên đã và đang gây ô nhiễm cho khu vực Do khả năng xử lý thấm

tự nhiên có hạn, nếu lượng nước thải trên không được kịp thời xử lý, vấn đề gây ô nhiễm cho khu vực Trường tọa lạc chắc chắn sẽ xảy ra nghiêm trọng và chỉ còn là vấn đề thời gian [17]

Nước thải sinh hoạt được thải ra từ các khu vực ký túc xá, căntin, khu tập thể giáo viên của trường Đại học Nha Trang thường có mức độ ô nhiễm cao, các thông số như COD, BOD vượt quá yêu cầu cho phép [17] Theo thống kê của Nguyễn Văn Thọ (2009), thành phần nước thải của trường Đại học Nha Trang được trình bày trong Bảng 1.2

Bảng 1.2 Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt [17]

Tổng N (mg/l)

Ký túc xá

K7

6,5 ± 0,2 322,0 ± 49,1 37,7 ± 7,7

0,2 317 ± 18,9 32,7±10,2 225,0±13,4 8,8 ± 0,7 58,5 ± 6,6

Nhận thức sâu sắc ảnh hưởng tiêu cực của vấn đề ô nhiễm nước thải của khu sinh hoạt tập thể và làm việc của nhà trường, từ năm 2005, Lãnh đạo nhà trường đã đặc biệt quan tâm chỉ đạo xây dựng và triển khai xây dựng kịp thời công trình xử lý nước thải sinh hoạt từ trường Tuy nhiên do nhiều nguyên nhân khác nhau, đến nay công trình trọng điểm trên mới hình thành ở dạng đề án và chưa có điều kiện triển khai thực tế

Theo đề án xử lý nước thải do TS Nguyễn Phước Hòa đề xuất, nước thải sinh hoạt từ các khu tập thể và làm việc được bơm gom tập trung về một địa điểm chung (dự kiến tại khu gần sân vận động và đường PhạmVăn Đồng) và được xử lý theo công nghệ tổng hợp hiếu khí kết hợp với kỵ khí (mô hình 01) Do các họng xả nước thải của trường quá phân tán nên việc bơm gom rất khó khăn và tốn kém Việc xử lý tổng hợp tập trung

sẽ yêu cầu mặt bằng và thiết bị xử lý khá lớn nên tốn kém (chi phí ước tính gần 1.400

triệu đồng) nên khó triển khai trong mặt bằng thực tế hiện tại của trường Với các nguyên nhân trên nên đã qua nhiều thẩm định sơ bộ, đến nay dự án vẫn chưa được phê duyệt triển khai

Nhằm tháo gỡ bế tắc trong việc giải quyết nhiệm vụ cấp thiết trên, giữa năm 2008 PGS.TS Ngô Đăng Nghĩa (Viện CNSH&MT) đã đề xuất thiết kế và xây dựng hệ thống

xử lý nước thải di động với năng suất 200 m3/ ngày để duy chuyển xử lý nước thải khu sinh hoạt các khu tập thể và phục vụ đào tạo ngành công nghệ môi trường của Viện với tổng chi phí 300 triệu đồng Qua nghiên cứu đề xuất trên, tác giả đề tài nhận thấy:

- Năng suất quá nhỏ không đáp ứng được nhu cầu xử lý nước của hệ thống thực tế trong trường( thể hiện trên bảng sau):

Bảng 1.3 Số lượng nước sạch sử dụng và nước thải thực tế trong trường

(Trung bình qua các tháng 5,6,7,8,9,10/2008- số liệu do phòng QTTT cung cấp)

nước sạch tiêu thụ (m3)/ tháng

Lượng nước thải xả(m3)/ tháng

K5

và nhà ăn Khu giảng đường G7

tùy nghi ATP do công ty môi trường Ninh Thuận đề xuất cho thấy: đây là công nghệ xử

lý nước thải khá đơn giản dựa trên hiệu quả hoạt động của tổ hợp vi sinh vật yếm khí đặc hiệu chủng Theo công nghệ ATP, nước thải được trộn chung với vi sinh (P.MET) trong bể điều hòa, được tổ hợp các vi sinh vật xử lý trong bể xử lý sinh học (phân hủy các chất thải trong môi trường yếm khí hạn chế), lọc cặn ở bể lọc sinh học và đạt tiêu chuẩn bảo vệ môi trường tại bể thu nước sau xử lý Vấn đề quyết định nước xử lý là: chất lượng của chất vi sinh (P.MET), chất lượng hòa trộn đều và đúng liều lượng của P.MET vào nước thải và thời gian xử lý nước thải sau khi pha trộn với chất vi sinh Do

vi sinh vật của tổ hợp hoạt động tốt trong điều kiện nghèo oxy (yếm khí) nên khi áp dụng công nghệ này sẽ không cần sục khí phức tạp như công nghệ xử lý hiếu khí và có thể tận dụng hệ thống dẫn nước thải để làm bể xử lý sinh học mà không cần bể chứa như các phương án khác Với mục đích xây dựng được hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt phù hợp với thực tế sử dụng của nhà trường và đạt hiệu quả cao nhất, nhà trường đã nghiên cứu áp dụng công nghệ xử lý nước thải từ nguồn bằng biện pháp yếm khí tùy nghi (do Công ty môi trường Ninh Thuận đề xuất) để xử lý nước thải sinh hoạt trong trường để tận dụng nước thải sau khi xử lý tưới cây và đạt tiêu chuẩn thải ra hệ thống thoát nước chung của Tp Nha Trang Trường Đại học Nha Trang đã tiến hành đề tài:

Xây dựng và thử nghiệm phương án xử lý nước thải sinh hoạt để tái sử dụng trong trường đại học Nha Trang Đề tài đã thử nghiệm thành công hệ thống xử lý nước thải

sinh hoạt tại Trường Đại học Nha Trang

1.2.2 Quy trình xử lý nước thải của Trường Đại học Nha Trang

1.2.2.1 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải của trường Đại học Nha Trang

Hình 1.3 Sơ đồ quy trình xử lý nước thải sinh hoạt Trường Đại học Nha Trang 1.2.2.2 Thuyết minh quy trình

Nước thải từ các nhà ở (hoặc làm việc) qua song chắn rác được chảy về hố thu

và bể điều hòa nước thải Hố thu và điều hòa được xây dựng cho từng nhà có xả nước thải Tại đây nước thải được hòa trộn đều và đúng tỉ lệ với chê phẩm sinh học (P met)

và tự chảy vào hệ thống yếm khí nhờ sự chênh lệch về cột áp nên nước tự động được đẩy đi, tại vị trí cấp chế phẩm thì vi sinh được đưa vào hệ thống yếm khí để xử lý một phần nước thải theo hệ thống zic zac Thời gian nước đi trong hệ yếm khí là tùy thuộc vào mức độ và khả năng xử lý của vi sinh Trong các ống dẫn, nước thải sẽ được xử lý sinh học (cấp 1) để tạo thành nước “sạch” đạt tiêu chuẩn tưới cây hoặc xả vào hệ thống chung của thành phố Hệ thống đường ống nước thải hiện có của Trường sẽ được cải tạo hợp lý để giảm tốc độ chảy và tăng thời gian xử lý sinh học nước thải Cuối hệ thống ống thoát nước thải của các khu, nước thải sẽ được gom vào bể lọc sinh học (thực chất

là bể lắng cặn và chứa nước sau xử lý cấp 1 Sau khi nước được xử lý yếm khí thì nước

Bình định lượng chất

xử lý sinh học

Bình định lượng chất xử lý sinh học

Nước thải từ các

phòng KTX và

làm việc

Bể lọc sinh học (lọc và làm cặn)

Bể thu nước sau xử lý sinh học

Đưa đi tưới cây

Nước thải chưa đủ tiêu chuản thải

Nước thải đủ tiêu chuản thải

sẽ vào bể hiếu khí qua ống dẫn Tại bể xử lý hiếu khí sẽ xảy ra 2 quá trình là sục khí và lọc sinh học qua các giá thể, ở đây nước được xử lý triệt để về mùi và nồng độ các chất bẩn nhờ các vi sinh vật hiếu khí hoạt động mạnh Sau đó nước sau khi xử lý sẽ theo ống dẫn đi ra bể lắng và bể chứa Sau khi xử lý nước thải tại đây đã đạt tiêu chuẩn tưới cây

và tiêu chuẩn xả thẳng vào hệ thống nước thải chung của thành phố .Khi lưu lượng nước sau xử lý cấp 1 vượt quá nhu cầu tưới cây cho khu vực, nước thải này sẽ tràn qua bể chứa và chảy vào hệ thống xả thải chung Nếu nước thải tại đây chưa đủ tiêu chuẩn sẽ được xử lý tiếp (cấp 2) để đạt được tiêu chuẩn tưới cây và hòa chung vào hệ thống nước thải của thành phố Sau khoảng thời gian hoạt động dài, các vi sinh vật sẽ tồn tại nhiều trên hệ thống, khi đó cần thường xuyên kiểm tra và điều chỉnh lại tỉ lệ trộn chất xử lý sinh học cho phù hợp và tiết kiệm Theo qui trình xử lý này, công nhân vận hành hệ thống chỉ cần hàng ngày kiểm tra và bổ sung chất xử lý sinh học vào bể xử lý và định kì lấy mẫu nước để kiểm tra đánh giá chất lượng nước thải thu được

+ Ưu điểm:

✓ Kết cấu đơn giản

✓ Các thiết bị phụ trợ không phức tạp

✓ Chất lượng nước đạt yêu cầu đặt ra

✓ Phù hợp với yêu cầu áp dụng vào để xử lí cho trường

✓ Tháo lắp và bảo quản đơn giản

✓ Ít tạo bùn

+ Nhược điểm:

✓ Chưa chế được hệ thống tiếp Pmet và Pont clean định kì

✓ Chưa tách riêng hệ thống nước thải khỏi hệ thống xả nước mưa phù hợp với công nghệ xử lý yếm khí tùy nghi đã chọn

✓ Giá thành xử lý còn cao do chưa tạo ra được chế phẩm vi sinh để bổ sung vào hệ thống xử lý nước thải của Trường, chưa chủ động trong xử lý

1.3 Một số phương pháp xử lý nước thải

1.3.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học

Trong nước thải thường có các loại tạp chất rắn với kích cỡ khác nhau như bao

bì chất dẻo, giấy, vải vụn, cát, sỏi, ngoài ra còn có các hạt lơ lửng ở dạng huyền phù rất khó lắng Tùy theo kích cỡ, các hạt huyền phù được chia thành hạt chất rắn lơ lửng

có thể lắng được Một số biện pháp cơ học thường được sử dụng trong xử lí nước thải như: Song chắn rác, lưới lọc, các bể lắng cát [11]

1.3.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý và hóa học

Cơ sở của phương pháp hóa học là các phản ứng hóa học, các quá trình hóa lí diễn ra giữa chất bẩn với hóa chất cho thêm vào Một số phương pháp thường dùng như: phương pháp trung hòa, keo tụ, hấp phụ, tuyển nổi, trao đổi ion hay phương pháp khử

khuẩn [11]

1.3.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học

Xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học là dựa trên hoạt động sống của vi sinh vật và chủ yếu là vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh có trong nước thải Dưới tác dụng của vi sinh vật các chất hữa cơ gây nhiễm bẩn được khoáng hóa và trở thành những chất

vô cơ, các chất khí đơn giản và nước Các vi sinh vật có thể phân hủy được tất cả các chất hữu cơ có trong tự nhiên và nhiều hợp chất hữu cơ tổng hợp nhân tạo Mức độ phân hủy và thời gian phân hủy phụ thuộc vào các chất hữu cơ, độ hòa tan trong nước và các yếu tố ảnh hưởng khác Vi sinh vật có trong nước thải sử dụng các hợp chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo ra năng lượng Sự sinh sản và phát triển của vi sinh vật làm sạch các chất hữu cơ hòa tan hoặc các hạt keo phân tán nhỏ Phương pháp sử lý sinh học giúp khử các các chất sulfit, muối amin, nitrat các chất chưa bị oxy hóa hoàn toàn Sản phẩm của các quá trình phân hủy này là khí CO2, nước, khí N2, ion sulfat,

Ngày nay, việc xử lí nước thải bằng phương pháp cơ học và hóa học ngày càng

ít được áp dụng do ảnh hưởng đến môi trường (dư lượng hóa chất còn nhiều trong đất, nước sau thời gian sử dụng) Do đó, phương pháp sinh học đang được đánh giá cao do những ưu điểm của nó mang lại

Quá trình xử lý sinh học thường bao gồm hai giai đoạn: giai đoạn xử lý hiếu khí

và giai đoạn xử lý kỵ khí [10]

Quá trình xử lý hiếu khí

Là quá trình làm sạch nước thải sử dụng các vi sinh vật hiếu khí phân hủy các

chất hữu cơ trong nước thải có oxy hòa tan [13]

Nguyên lý chung: Là phương pháp sử dụng các nhóm vi sinh vật hiếu khí Để đảm bảo hoạt động sống của chúng cần cung cấp oxy liên tục cho chúng và duy trì ở

20÷400C Khi nước thải tiếp xúc với bùn hoạt tính, các chất thải có trong môi trường như các chất hữu cơ hòa tan, các chất keo và phân tử nhỏ sẽ được chuyển hóa bằng cách hấp phụ và keo tụ sinh học trên bề mặt các tế bào vi sinh vật Tiếp theo là giai đoạn khuếch tán và hấp thụ các chất bẩn từ mặt ngoài của tế bào vào trong tế bào qua màng bán thấm Các chất vào trong tế bào dưới tác động của hệ enzym nội bào sẽ được phân hủy Quá trình phân giải các chất hữu cơ xảy ra trong tế bào chất của tế bào sống là các phản ứng oxy hóa khử, có thể biễu diễn dưới dạng tổng quát như sau:

- Quá trình oxy hoá (dị hóa): Phân giải các chất hữu cơ phức tạp thành các chất đơn giản và đồng thời giải phóng năng lượng

(COHNS) + O2 + VK hiếu khí → CO2 + NH3 + sản phẩm khác + năng lượng

- Quá trình tổng hợp (đồng hóa): Tổng hợp các chất hữu cơ phức tạp từ các chất đơn giản và đồng thời tích lũy năng lượng

(COHNS) + O2 + VK hiếu khí + năng lượng → C5H7NO2 (tế bào vi khuẩn mới) +

Sự oxy hóa các chất hữu cơ và một số chất khoáng trong tế bào vi sinh vật nhờ vào quá trình hô hấp Nhờ năng lượng do vi sinh vật khai thác trong quá trình hô hấp

mà chúng có thể tổng hợp các chất để phục vụ cho quá trình sinh trưởng và phát triển Kết quả số lượng tế bào vi sinh vật không ngừng được tăng lên

* Điều kiện thực hiện quá trình xử lý:

- Đảm bảo liên tục cung cấp oxy, hàm lượng O2 hòa tan trong nước ra khỏi bể lắng đợt hai không nhỏ hơn 3 mg/l

- Nồng độ các chất dinh dưỡng cho vi sinh vật phải đầy đủ

- Nồng độ các chất hữu cơ cho phép quá trình lên men

- Nồng độ cho phép của các chất độc hại

- pH thích hợp

- Nhiệt độ nước thải trong khoảng hoạt động của vi sinh

* Vi sinh vật lên men phân hủy hữu cơ: gồm 3 nhóm vi sinh vật:

- Nhóm vi sinh vật phân hủy các hợp chất mạch hở, rượu, axít, anđehit, xeton

- Nhóm vi sinh vật phân hủy các hợp chất thơm: benzen, phenol, toluen,…

- Nhóm vi sinh vật oxy hóa: dãy polimetyl (hiđrocacbon dầu lửa), parafin Việc xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí có rất nhiều hạn chế như: chỉ xử

lý được nước thải có mức độ ô nhiễm thấp, chi phí vận hành cho xử lý cao (tiền điện và

Quá trình yếm khí [10, 13]

Là quá trình phân hủy các chất khác nhau nhờ vi sinh vật trong điều kiện không

có oxy Quá trình phân hủy các chất hữu cơ rất phức tạp liên hệ hàng trăm phản ứng và sản phẩm trung gian

Chất hữu cơ CH4 + CO2 + H2+ NH3 + H2S

Quá trình thủy phân yếm khí được chia làm 4 giai đoạn:

• Giai đoạn thủy phân

• Giai đoạn acid

• Giai đoạn acetat hóa

• Giai đoạn sinh methan

Giai đoạn thủy phân: Dưới tác dụng của các enzyme hydrolase ngoại bào của các vi

sinh vật, các chất hữu cơ như chất béo, carbonhydrat (chủ yếu là cellulose và tinh bột), protein bị phân hủy và chuyển hóa thành các hợp chất hưu cơ đơn giản dễ tan trong nước như như đường đơn, peptid, glycerol, acid béo, acid amin…

Giai đoạn acid: Những chất được tạo ra trong giai đoạn thủy phân vẫn quá lớn, để được

vi sinh vật hấp thụ nên cần được phân giải tiếp Các đường đơn, acid amin, acid béo mạch dài tạo thành các acid hữu cơ, alcohols, acid lactic, CO2, H2, NH3, H2S

Giai đoạn acetat hóa: Trong giai đoạn này các chất hữu cơ tiếp tục được phân giải thành

các chất đơn giản hơn đó là: CH3COOH, H2, CO2,…

CH3CH2OH (Ethanol) + H2O CH3COOH- + H+ +2H2

CH3CH2COO- (Propionic) + 3H2O CH3COO- + HCO3- + 2H + + 3H2O

CH3(CH)2COO- (Butynic) + 2H2O CH3COO- + 2H+ + 2H2

Giai đoạn sinh methan: Đây là giai đoạn quan trọng nhất trong toàn bộ quá trình Dưới

tác dụng của các vi sinh vật sinh methan, các acid hữu cơ và các hợp chất đơn giản khác

ẽ chuyển hóa thành CH4, CO2, O2, H2S,…Sự tạo thành khí methan xảy ra theo 2 cách:

- CO2 bị khử thành CH4

- Các acid hữu cơ biến thành CH4 theo phản ứng sau:

R- COOH R1COOH CH3COOH CH4 + CO2

Các nhóm vi sịnh vật sinh tham gia vào quá trình chuyển hóa trên:

Nhóm 1: Các vi sịnh vật Hidrogenotrophe methanogen sử dụng hydro, carbonic và

formic để chuyển hóa thành khí methan, chúng không tạo methan từ acid hữu cơ Lượng methan tạo ra khoảng 30%

CO2 + 4H2O CH4 + H2O

hoặc HCOOH H2 + 4CO2 CH4 + 3CO2 + 2H2O

Nhóm 2: Các vi sinh vật Acetotrophe methanogen chuyển hóa acid acetic thành CH4 và

CO2 Khoảng 70% lượng methan được tạo ra

CH3COOH CH4 +CO2

Nhóm 3: Các vi sinh vật Methylotrophe methangen phân giả các chất chứa nhóm methy

Một lượng CH4 không đáng kể được tạo thành

CH3OH + CH3HO CH4 + HCOOH + H2

HCOOH H2 + CO2

2CH3OH + H2 2CH4 + 2H2O

4 CH3OH +H2 2CH4 + CO2 2H2O

Nhóm 4: Một số loại vi sinh vật khác có khả năng sử dụng các acid hữu cơ Acid Butylic

2CH3CH2CH2COOH + CO2 + H2 2CH3CH2COOH + 2CH3COOH + CH4

hoặc Acid Propionic

4CH3CH2COOH + 2H2O 4CH3COOH + 2CO2 + 2CH4

Sự phân chia thành các giai đoạn của quá trình lên men kỵ khí sinh methan chỉ là quy ước, vì trong thực tế toàn bộ các quá trình hóa học của cả 3 giai đoạn hoạt động cung một lúc và đồng bộ với nhau, khi đó toàn bộ hệ thống đạt được trạng thái cân bằng

và pH luôn giữ ở trung tính

Hình 1.2 Sơ đồ thủy phân trong môi trường yếm khí

Sơ đồ chỉ mang ý nghĩa tượng đối vì không phải tất cả các hợp chất hữu cơ được chuyển hóa thành CH4 mà còn nhiều hợp chất hữu cơ tồn tai trong những sản phâm trung gian và một phần được chuyển thành các khí khác

1.4 Vi sinh vật tham gia xử lý nước thải

Những vi sinh vật có thể liên tục chuyển hóa các chất hữu cơ trong nước thải bằng cách duy nhất là tổng hợp thành tế bào (nguyên sinh chất) mới Chúng có thể hấp thụ một lượng lớn các chất hữu cơ qua bề mặt tế bào của chúng Nhưng sau khi hấp thụ, nếu các chất hữu cơ không được đồng hóa thành tế bào chất thì tốc độ hấp thụ sẽ giảm tới 0 Một lượng nhất định các chất hữu cơ hấp thụ được dành cho việc kiến tạo tế bào Một lượng khác các chất hữu cơ lại được oxy hóa để sinh năng lượng cần thiết cho việc tổng hợp Dựa trên phương thức phát triển vi sinh vật được chia thành 2 nhóm: Các vi sinh vật dị dưỡng: Sử dụng các chất hữu cơ làm nguồn năng lượng và nguồn cacbon

để thực hiện các phản ứng sinh tổng hợp; Các vi sinh vật tự dưỡng: Có khả năng oxy

Các chất hữu cơ cao phân

hoá chất vô cơ để thu năng lượng và sử dụng CO2 làm nguồn cacbon cho quá trình sinh tổng hợp Ví dụ: các loại vi khuẩn nitrat hoá, vi khuẩn lưu huỳnh, vi khuẩn sắt Bùn hoạt tính cũng như màng sinh vật là tập hợp các loại vi sinh vật khác nhau, chứa khoảng

70 - 90% chất hữu cơ; 10 ÷ 30% chất vô cơ Bùn hoạt tính là bông màu vàng nâu dễ lắng, có kích thước 3 ÷ 150μm Những bông này bao gồm các vi sinh vật sống và cơ chất rắn (40%) Những vi sinh vật sống bao gồm vi khuẩn, nấm men, nấm mốc, một số nguyên sinh động vật, dòi, giun.Màng sinh vật phát triển ở bề mặt các vật liệu lọc có dạng nhầy, dày từ 1 ÷ 3 mm hoặc hơn Màu của nó thay đổi theo thành phần của nước thải từ mầu xám đến nâu tối Màng sinh vật cũng bao gồm vi khuẩn, nấm men, nấm mốc, động vật nguyên sinh [13]

Muốn đưa bùn hoạt tính vào các thiết bị xử lý, cần thực hiện một quá trình để cho loại bùn gốc ban đầu được nuôi dưỡng tạo thành loại bùn có hoạt tính cao và có tính kết lắng tốt Có thể gọi đó là quá trình hoạt hóa bùn hoạt tính Cuối thời kỳ này, bùn sẽ có dạng hạt Các hạt này có độ bền cơ học khác nhau, có mức độ vỡ ra khác nhau khi chịu tác động của khuấy trộn Bùn có nguồn gốc tốt nhất được lấy từ các cơ sở xử lý nước thải đang hoạt động

Trong hệ thống xử lý nước thải, vi khuẩn luôn chiếm ưu thế (90%) Vi khuẩn có kích thước trung bình từ 0,3 ÷ 1 mm Trong hệ thống bùn hoạt tính có sự hiện diện của

vi khuẩn hiếu khí tuyệt đối, vi khuẩn tùy nghi và vi khuẩn yếm khí Một số vi khuẩn dị

dưỡng thông thường trong hệ thống bùn hoạt tính gồm có: Achromobacter, Alcaligenes,

Arthrobacter, Citromonas, Flavobacterium, Pseudomonas, Zoogloea (Jenkins, et al.,

1993) Hai nhóm vi khuẩn chịu trách nhiệm chuyển hóa amoni thành nitrát là vi khuẩn

Nitrobacter và Nitrosomonas.[13]

Bảng 1.3 Một số giống vi khuẩn chính có trong bùn hoạt tính và chức năng của

chúng khi tham gia xử lý nước thải

khử nitrat

Zooglea Tạo thành chất nhầy (polisaccarit), chất keo tụ

Nitrococus denitrificans Khử nitrát (thành N2)

Thiobaccillus denitrificans

1.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xử lý yếm khí [5, 10, 12, 13]

1.5.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ

Nhiệt độ có thể tác động đến hiệu quả xử lý nước thải theo nhiều hướng khác nhau Nó có thể tác động trực tiếp hay gián tiếp đến sinh khối vi khuẩn trong hệ thống (Charley và cộng sự 1980)

* Nhiệt độ ảnh hưởng đến tốc độ phát triển của các vi khuẩn

Theo nghiên cứu của Metcalf và Eddy năm 1991 Sự phát triển của các vi sinh vật phục thuộc rất lớn bởi nhiệt độ Nhiệt độ tăng hay giảm đều ảnh hưởng đến sự phát triển và phân giải các chất của vi sinh vật Nhiệt độ tối ưu cho quá trình này là 350C Ở điều kiện ẩm nhiệt độ thích hợp 30–350C, nóng 50-550C Khi nhiệt độ lớn hơn 60oC thì khả năng phát triển giảm đột ngột và quá trình lên men bị kìm hãm hoàn toàn ở nhiệt độ trên 650C

Trong khoảng nhiệt độ thích hợp cho quá trình phát triển của vi sinh vật nhiệt độ tăng thì tốc độ phát triển của vi sinh vật tăng Nhiệt độ thích hợp đối với một vi sinh vật

có thể thay đổi khi có sự thay đổi của pH [5]

Nhóm các vi sinh vật yếm khí có 3 vùng nhiệt độ thích hợp cho sự phân hủy các hợp chất hữu cơ:

+ Vùng nhiệt độ cao: 45 - 650C (thermophilic)

+ Vùng nhiệt độ trung bình: 20 – 450C (mesophilic)

+ Vùng nhiệt độ thấp: dưới 200C (psychrophilic)

Hai vùng nhiệt độ đầu thích hợp cho hoạt động của nhóm vi sinh vật sinh metan

Ở nước ta, nhiệt độ trung bình 20 – 320C, thích hợp cho nhóm vi sinh vật ở nhiệt

độ trung bình phát triển Dưới 100C, vi sinh vật metan hầu như không hoạt động Trong nhiều tài liệu đã công bố, ở trong khoảng nhiệt độ 40-550C, hiệu quả xử lý sẽ cao hơn rất nhiều so với ở nhiệt độ thường

Theo một số nghiên cứu cho thấy, về mùa hè với nhiệt độ cao, các vi sinh vật hoạt động mạnh hơn, do đó quá trình xử lý cũng tốt hơn Về mùa đông, nhiệt độ giảm xuống thấp, các vi sinh vật bị ức chế hoạt động, do đó hiệu suất xử lý thấp (78.3%) hơn nhiều so với mùa hè (92.8%) Như vậy, trong hệ thống xử lý nước thải công suất lớn, có thể tận dụng khí CH4 để gia nhiệt dòng nước thải đầu vào, làm tăng nhiệt độ môi trường vào mùa đông, hiệu quả xử lý của hệ thống sẽ tốt hơn

1.5.2 Ảnh hưởng của pH

PH tác động đến hệ thống xử lý làm ảnh hưởng đến sự phát triển và hoạt tính của

vi sinh vật tham gia vào quá trình xử lý Phần lớn vi sinh vật phát triển tốt trong môi trường trung tính và rất nhạy cảm với sự thay đổi của pH pH tối ưu nằm trong khoảng

từ 6,5-8,5 Sự thích nghi của các vi khuẩn đối với giá trị pH quá cao hoặc quá thấp đòi hỏi phải có một khoảng thời gian Mỗi vi sịnh vật chỉ phát triển ở một vùng pH nhất định gọi là pH tối thích

Trong xử lý yếm khí sinh metan thì có 2 nhóm thực hiện: Nhóm vi sinh vật thực hiện quá trình axít hóa làm cho giá trị pH môi trường giảm đi Khi độ pH xuống thấp thì quá trình axít hóa chậm lại; nhóm thứ hai thực hiện quá trình metan hóa phát triển tốt ở giá trị pH gần trung tính hoặc trung tính Ở pH kiềm tính, vi sinh vật ít chịu ảnh hưởng hơn so với pH axít Ở giá trị pH axít, vi sinh vật hoạt động kém hiệu quả hơn do các vi sinh vật sinh axít bị ức chế mạnh hơn trong môi trường axít so với trong môi trường kiềm và ở giá trị kiềm nhẹ, nhóm vi khuẩn sinh metan cũng ít bị bị ảnh hưởng hơn so với ở giá trị pH axít

Axít gây cản trở nhiều hơn cho nhóm vi khuẩn tạo metan so với nhóm vi khuẩn tạo axít Sự tăng axít dễ bay hơi như thế sẽ là dấu hiệu cho thấy hệ thống không còn hoạt động hiệu quả Theo dõi tỷ lệ tổng mức axít dễ bay hơi (như axít acetic) so với tổng độ kiềm (như cácbonat canxi) để bảo đảm rằng tỷ lệ này luôn thấp

1.5.3 Ảnh hưởng của thời gian

Thời gian lên men dài hay ngắn đều ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình phân giả của vi sinh vật Thời gian càng dài thì quá trình phân giả của vi sinh vật càng hiệu quả Nhưng nếu thời gian lên men quá dài vi sinh vật sản sinh nhiều chất gây ức chế quá trình phát triển của vi sinh vật và hiệu quả kinh tế không cao Ngược lại khi thời gian lên men rút ngắn thì sự phân giải các chất chưa chiệt để

1.5.4 Ảnh hưởng của chất dinh dưỡng

Cũng như các vi sinh vật khác, các vi sinh vật tham gia phân hủy yếm khí cũng cần có đầy đủ các chất dinh dưỡng chủ yếu Đó là các chất chứa nguồn cacbon, nitơ, photpho và một số nguyên tố vi lượng với một tỷ lệ thích hợp

1.5.5 Các độc tố

- Một số các hợp chất như: cacbon tetraclorua cacbon, metylen clorua, clorofooc,

…các ion kim loại có nồng độ 1mg/L ảnh hưởng lớn đến hệ vi sinh vật sinh metan

Người ta xác định tính độc của ion kim loại đến hệ vi sinh vật như sau: Cr > Cu

1.6 Các phương pháp xác định, phân loại vi sinh vật

1.6.1 Phân loại theo phương pháp truyền thống

Như đã đề cập, cơ sở chung cho việc phân loại vi sinh vật chủ yếu dựa vào các giống khác nhau bằng phương pháp định danh cổ điển và so sánh với khóa phân loại của Bergey’s manual 1986, tuy nhiên việc này ngày càng gặp khó khăn để đạt kết quả tin cậy khi phân loại một số giống mới nhưng nó lại là bước quan trọng khi tiến hành các phân tích sâu hơn [5]

1.6.1.1 Các phương pháp dựa trên đặc điểm hình thái

- Nhuộm Gram (phương pháp Hucker cải tiến)

- Kiểm tra khả năng di động: nhuộm tiên mao, phương pháp kiểm tra trên môi trường thạch mềm

- Nhuộm bào tử: nhuộm lục Malachit (phương pháp Schaeffer-Fulton), nhuộm Carbolic Fuchsin

- Nhuộm vỏ nhầy (Capsule): phương pháp nhuộm âm bản, phương pháp Đỏ Congo và phương pháp dùng Tím kết tinh (Crystal violet).- Nhuộm vi khuẩn kháng axit…

1.6.1.2 Các phương pháp dựa trên điều kiện nuôi cấy và đặc điểm sinh lý

- Hình thái khuẩn lạc

- Nhiệt độ sinh trưởng, chịu axit

- Nhu cầu oxygen

1.6.1.3 Các phương pháp dựa trên các phản ứng sinh hóa

Tùy thuộc vào nguồn phân lập mà ta định hướng cho các phản ứng sinh hóa định danh cho phù hợp như: khả năng đồng hóa các nguồn carbon, khả năng đồng hóa các nguồn nitơ, khả năng sinh sắc tố huỳnh quang, tính mẫn cảm đối với chất kháng khuẩn, xét nghiệm oxydaza, xét nghiệm catalase, khả năng lên men/oxy hóa amygdalin, arabinnoza, xenlobioza, fructoza, glucoza, lactoza, maltoza, saccaroza, sorbitol, phản ứng Methyl

đỏ, phản ứng V.P (Voges-Proskauer),

1.6.2 Phân loại theo phương pháp hiện đại

Việc phân loại vi sinh vật chủ yếu dựa trên hình thái và đặc điểm sinh lý, sinh hóa [21] Tuy nhiên trong thực nghiệm, các đặc điểm này không đủ để định danh chính xác một chủng đến cấp loài cụ thể Ngày nay với công nghệ xác định trình tự DNA một các tự động và nhanh chóng, người ta đã trực tiếp xác định được trình tự của gen mã hóa cho 16S rRNA và tạo phương tiện dễ dàng cho phân loại vi khuẩn Xác định trình

tự 16S rDNA của các chủng vi khuẩn theo phương pháp của Sakiyama và cộng sự (2009) [20] Sản phẩm PCR được tinh sạch và xác định trình tự trên máy đọc trình tự tự động (ABI PRISM®3100-Avant Genetic Analyzer - Mỹ) Kết quả đọc trình tự được xử lý trên phần mềm Clustal X của Thompson và cộng sự, 1997 [23] Các trình tự được so sánh với trình tự 16S rDNA của các loài đã công bố từ dữ liệu của DDBJ, EMBL, GenBank Cây phát sinh được xây dựng theo Kimura (1980) [14], sử dụng phương pháp của Saitou và Nei (1987) [19]

1.7 Một số chế phẩm vi sinh hiện nay

1.7.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Hiện nay, trên thế giới xuất hiện rất nhiều loại chế phẩm chế phẩm vi sinh xử lý môi trường, chất lượng của chúng cũng đã được khẳng định Các chế phẩm này được ứng dụng trong xử lý nước thải rất phổ biến vì nó thân thiện với môi trường, hiệu quả

xử lý cao Trong đó chế phẩm EM được ứng dụng rất rộng rãi trong lĩnh vực xử lý môi trường, chế phẩm này do Giáo sư Tiến sĩ Teruo Higa – trường Đại học Tổng hợp Ryukyus, Okinawoa, Nhật Bản sáng tạo và áp dụng thực tiễn vào đầu năm 1980 Ai Cập

đã Ai Cập đã thực hiện dự án xử lý hồ chứa nước thải nằm cách thủ đô Cairo 100 km bằng EM vào năm 1997 – 1998 Hàng ngày, nước thải từ các nhà máy chế biến thực phẩm, bột giặt, kim loại…theo các kênh dẫn chảy vào hồ với lượng 30.000 m3/ngày Người ta sử dụng EM dưới hai dạng: EM thứ cấp và cát ngâm trong dung dịch EM trước khi cho vào một số nơi trong hồ (nơi nước thải chảy vào hồ) Kết quả, trị số BOD trong

hồ sau năm tháng xử lý bằng EM đã giảm từ 72ppm xuống chỉ còn 5ppm, tức giảm hơn

14 lần hàm lượng oxy hòa tan trong nước cũng tăng từ hai đến ba lần Nước hồ sạch dần, không mùi hôi thối Nước sau khi xử lý cung cấp tốt cho hệ thống thủy lợi [4]

Chế phẩm vi sinh bao gồm các VSV giúp làm sạch trong hệ nước thải gồm các

VK kỵ khí tùy tiện như: Pseudomonas, Alcaligenes, Flavobacterium,…Các chủng VSV yếm khí như: Desulfovibrio và một số VK sunfua, trong điều kiện yếm khí VSV thường

tạo mùi khó chịu Nấm và VSV hiếu khí phát triển ở màng trên, và cùng tham gia vào việc phân hủy các chất hữu cơ Sự đóng góp của nấm chỉ quan trọng trong trường hợp

pH nước thải thấp, hoặc các loại nước thải công nghiệp đặc biệt, vì nấm không thể cạnh tranh với các loại VK về thức ăn trong điều kiện bình thường

Công ty KOREA BIO lại đang sở hữu một bí quyết sản xuất riêng biệt và có tính độc quyền sáng chế tại Hàn Quốc chế phẩm sinh học BIO – S, chuyên dùng xử lý mùi hôi chất thải, rác thải và bảo vệ môi trường, với nguyên liệu 100% chiết xuất từ thiên nhiên

Năm 1914 hai nhà bác học người Anh là Ardern và Lockett đã thành công trong việc tạo bùn hoạt tính và sử dụng bùn hoạt tính để xử lý nước thải Công nghệ xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính được áp dụng từ đó đến nay Hiện nay đã có rất nhiều trạm

xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính hoạt động trên khắp thế giới nhằm xử lý các dòng

nước thải từ các trung tâm đô thị và các công ty chế biến thực phẩm Hiệu quả khử COD, BOD cao, trong đa số trường hợp đạt 78 – 82%

Hiện nay, ở các nước có nền khoa học kỹ thuật tiên tiến việc ứng dụng các chế phẩm sinh học trong xử lý môi trường nói chung và xử lý nước thải sinh hoạt nói riêng được ứng dụng rất rộng rãi như: chế phẩm EM, Boakshi, Emuni…

Chế phẩm vi sinh Emuni bao gồm các VSV có khả năng phân giải cellullo, tinh

bột, protein, có khả năng cố định nitơ, sinh chất kích thích cho sự tăng trưởng của thực

vật, chuyển hóa lân khó tan thành dễ tan; có tác dụng xử lý phế thải nông nghiệp làm

phân hữu cơ vi sinh, phân giải nhanh rác thải, phân bắc, phân chuồng, giảm thiểu tối đa mùi hôi thối, hạn chế ruồi muỗi, diệt nhiều mầm bệnh và trứng giun; chống ách tắc bể phốt Bón phân hữu cơ sản xuất từ chế phẩm Emuni sẽ làm cho đất tơi xốp, tăng độ phì nhiêu, giữ nước, tăng khả năng chống chịu sâu bệnh, nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm cây trồng

Boakshi trầu là chế phẩm được sản xuất dựa trên công nghệ chiết xuất từ dịch chiết lá trầu và lên men với các VSV có lợi, chế phẩm tạo nên có thành phần chủ yếu:

Eugenol, Chavicol, Estradiol, Cadinen và các hợp chất phenol khác từ chất chiết lá trầu,

và các VSV chủ yếu nhóm Lactobacillus Sản phẩm vừa có khả năng kháng khuẩn và

có khả năng tăng cường VSV có lợi trong đường tiêu hóa của động vật thủy sản Chế phẩm không gây ô nhiễm môi trường, không gây tồn dư trong cơ thể động vật thủy sản

Là chất có nguồn gốc từ nguyên liệu thiên nhiên, thân thiện với môi trường, nâng cao sức đề kháng bệnh cho động vật thủy sản Ngoài ra, khi tôm được bổ sung chế phẩm có màu sáng hơn, vỏ kitin cứng hơn so với tôm không được bổ sung.[10]

dưỡng tạo thành các chế phẩm sinh học nằm giải quyết triệt để vấn đề chất ô nhiễm trong nước thải, rác thải mà công nghệ sinh học trước đây chưa làm được

Công ty TNHH xuất nhập khẩu và thương mại An Đức là một trong những công

ty hàng đầu Việt Nam, chuyên cung cấp dịch vụ xử lý môi trường, áp dụng chế phẩm sinh học với công nghệ kĩ thuật cao, tiên tiến nhất trên thế giới Ứng dụng sản xuất các dòng sản phẩm khử mùi hôi, diệt vi khuẩn, chống ô nhiễm từ hộ gia đình, xử lý ô nhiễm không khí, nước thải và rác thải cho môi trường cộng đồng Công ty KOREA BIO lại đang sở hữu một bí quyết sản xuất riêng biệt và có tính độc quyền sáng chế tại Hàn Quốc chế phẩm sinh học BIO – S, chuyên dùng xử lý mùi hôi chất thải, rác thải và bảo vệ môi trường, với nguyên liệu 100% chiết xuất từ thiên nhiên Thông qua cuộc cạnh tranh kỹ thuật này KOREA BIO đã lựa chọn Công ty An Đức là nhà phân phối tại Việt Nam và khu vực Đông Nam Á

Phương pháp sử dụng các chế phẩm vi sinh để xử lý nước thải (nước thải sinh hoạt, nước thải đô thị, nước thải chế biến thủy sản…), chất thải rắn (rác thải sinh hoạt,

xử lý bùn ao nuôi thủy sản, xử lý các phế thải rắn từ công nghiệp thực phẩm,…) làm phân bón nhằm tạo ra sản phẩm thân thiện với môi trường đã và đang được quan tâm nghiên cứu Hiện nay ở nước ta đang có rất nhiều công trình nghiên cứu tuyển chọn, sản xuất các chế phẩm VSV sử dụng vào quá trình xử lý nước thải, nhằm thúc đẩy nhanh quá trình phân hủy nước thải và mang lại hiệu quả cao hơn Như chế phẩm Biomic2 của

TS Tăng Thị Chính – Viện Khoa học Môi Trường đã được ứng dụng có hiệu quả cao trong xử lý nước thải Chế phẩm P.Met của Công ty Cổ phần dịch vụ và đầu tư phát

triển Việt Ninh có chứa các VSV như: Bacillus spp, Saccaromyces cerevisiae, cũng

được ứng dụng trong xử lý nước thải

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng, địa điểm và thời gian nghiên cứu

Đối tượng: 31 mẫu đất ở nhiều nơi như: Hòn Một, Hòn Mun, Hòn Tằm, Hồ cá

Trí Nguyên, Hòn Chồng, và từ nước thải sinh hoạt Trường Đại học Nha Trang

Địa điểm: Viện CNSH & MT – Trường Đại học Nha Trang – Khánh Hòa 2.2 Vật liệu dùng cho nghiên cứu

2.2.1 Hóa chất và môi trường

• Các hóa chất làm môi trường: pepton, tinh bột tan, thạch, cao men, các loại đường chuẩn: glucoza, xyloza, fructoza, inositol, mannitol, arabinoza, raffinoza (Sigma)

• Các hóa chất dùng làm thuốc thử hoạt tính enzyme: iot tinh thể, KI, acid acetic (Sigma)

• Các hóa chất dùng trong phân loại: Tris-HCl; EDTA; SDS; isoamyl alcohol; agaroza; ethilium bromid (Sigma)

2.2.2 Dụng cụ, thiết bị

Thiết bị:

− Máy ly tâm – Hettich – Đức

− Máy ly tâm lạnh Z36HK – Đức

− Máy voltex – VWR – Singapore

− Máy luân nhiệt – Techne TC52 – Đức

− Hệ thống điện di ngang – Minigel XL – Đức

− Bộ đọc điện di – Vilber Lourmart – Pháp

− Cân phân tích - Switzerland

− Máy đo pH – Hàn Quốc

− Máy quang phổ đo OD UV mini – 1240 – Nhật

− Tủ sấy – Đức

− Nồi hấp tiệt trùng – Nhật

− Máy khuấy từ

− Nồi lên men – Đức

− Mô hình xử lý nước thải bằng phương pháp yếm khí - Pháp

− Bình hút ẩm

2.2.3 Môi trường nuôi cấy vi sinh vật

Các môi trường đã được sử dụng: LB, MRS, Hansen và thạch thường Thành phần môi trường được trình bày trong phần Phụ Lục 1 Các hóa chất khác được sử dụng

ở dạng tinh khiết dùng để phân tích (PA)

Môi trường:

Môi trường LB (1lít): 20g rỉ đường, 5g cao men, 10g peptone, nước cất 1000ml pH 7.5;

7-Môi trường MRS (1lít): peptone 10g, Nước mắm 10ml, Cao nấm men 5g, D-Glucose

20 g, Tween80 1ml, K2HPO4 2g, CH3COONa 5g, Triamoniumcitrate 2g, MgSO4.7H2O 0.2 g, MnSO4.H2O: 0.05 g, Agar: 15-20 g, Nước cất: 1000ml, pH: 6,5 – 7

Môi trường thử hoạt tính enzyme (1lít): 1g cơ chất (tinh bột, gelatin, CMC), 15g agar, 1000ml nước cất

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp phân lập vi sinh vật

Cân 10g (mẫu đất), 10ml (mẫu nước) cho vào bình tam giác có chứa 90ml nước máy

đã vô trùng sau đó lắc trong 15 phút cho tan đều Chuẩn bị các ống nghiệm chứa 9ml

nước máy đã vô trùng để pha loãng mẫu [5, 6]

- Phân lập vi sinh vật kị khí:

+ Dùng môi trường đặc trong ống nghiệm đem chưng cách thuỷ để loại bỏ không khí trong môi trường

+ Để nguội môi trường còn 45 – 500 C

+ Hút 0,1 ml dịch nghiên cứu cho vào ống môi trường, đậy nút lại, lắc tròn quanh trục ống nghiệm