Xử lý nước thải lang nghề sản xuất Bún

LỜI NÓI ĐẦU…………………………………………………………….1PHẦN I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU……………………….. ……. 21.1. Ô NHIỄM NƯỚC.……………………………………………………….2 1.1.1. Tình trạng ô nhiễm môi trường hiện nay tại Việt Nam……………31.1.2. Diễn biến ô nhiễm …………………………………………………..31.1.3. Ảnh hưởng của ô nhiễm nước…………………………………….41.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ Ô NHIỄM NƯỚC……………………….51.2.1. Phương pháp cơ học…………………………………………………51.2.2.Phương pháp hoá lý và hoá học…………………………………….61.2.3. Phương pháp sinh học……………………………………………..61.2.3.1.Quá trình hiếu khí và hiếu khí không bắt buộc……………………71.2.3.2. Quá trình yếm khí……………………………………………….91.3. VI SINH VẬT TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI……………………………131.3.1. Vi khuẩn amon hoá. …………………………………………………131.3.2. Vi khuẩn nitrit hoá…………………………………………………..141.3.3. Vi khuẩn nitrat hoá…………………………………………………..141.3.4. Vi sinh vật chuyển hoá các hợp chất photpho………………………..151.3.5. Vi sinh vật có khả năng phân giải lipit………………………………15.1.4. Ô NHIỄM NƯỚC THẢI LÀNG NGHỀ VÀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ……………………………………………..…………………………151.4.1. Ô nhiễm nước thải làng nghề ………………………………….…..151.4.2. Một số phương pháp xử lý nước thải làng nghề…………………….16PHẦN II. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU……………………………………………………………….192.1. NGUYÊN LIỆU, HOÁ CHẤT VÀ DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM……192.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU……………………………………….192.2.1. Phương pháp hoá học……………………………………………….192.2.1.1. Xác định nhu cầu oxy hoá học (COD)……………….…….192.2.1.2. Xác định nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5)…………………….202.2.1.3.Xác định thành phần Nitơ tổng ban đầu……………………202.2.1.4. Xác định Photpho tổng………………….………………….202.2.2. Phương pháp hoá lý………………………………………………….212.2.2.1. Xác định hàm lượng chất rắn lơ lửng của nước thải……….212.2.2.2. Khảo sát sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình xử lý nước thải..212.2.2.3. Khảo sát sự thay đổi pH trong quá trình xử lý nước thải……212.2.3. Phương pháp sinh học………………………………………………..212.2.3.1. Phân lập vi sinh vật trên môi trường đặc......................……..212.2.3.2. Phương pháp thu nhận sinh khối...........................................22PHẦN III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.............................................233.1. TÌM HIỂU TÌNH TRẠNG Ô NHIỄM CỦA LÀNG NGHỀ SẢN XUẤT BÚN..................................................................................................233.1.1.Qui trình sản xuất bún trong làng nghề……………………….........243.1.2. Qui trình xử lý nước thải hiện có tại làng nghề...................................26 3.2. XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU QUAN TRỌNG CỦA NƯỚC THẢILÀNG NGHỀ SẢN XUẤT BÚN………………………………….283.2.1. Nhiệt độ………………………………………………………..........283.2.2. pH……………………………………………………………..............283.2.3. Hàm lượng cặn lơ lửng………………………………………............283.2.4.Nhu cầu oxy hoá học COD…………………………………............293.2.5. Nhu cầu oxy hóa sinh học BOD5……………………………..........293.2.6. Nitơ tổng……………………………………………………….........293.2.7. Phospho tổng.……………………………………………….............293.3. TUYỂN CHỌN VI SINH VẬT CÓ HOẠT TÍNH ENZYM CAO...............303.4.1.Phân lập……………………………………………………….............303.3.2. Khảo sát khả năng tổng hợp enzyme…………………………...........383.3.3. Khảo sát sinh trưởng và phát triển của các chủng tuyển chọn............453.4. THỬ NGHIỆM SỬ DỤNG CÁC VI SINH VẬT TUYỂN CHỌN VÀO XỬ LÝ NƯỚC THẢI…………………………………………….....................................493.4.1. Khảo sát khả năng thay đổi COD trong quá trình xử lý nước thải.....493.4.2. Khảo sát sự thay đổi pH trong quá trình xử lý nước thải ......….........523.4.3 Đề xuất qui trình xử lý………………………………………….........55PHẦN IV. KẾT LUẬN …………………………………………………….58

LỜI NÓI ĐẦU……….

1 PHẦN I TỔNG QUAN TÀI LIỆU……… …… 2

1.1 Ô NHIỄM NƯỚC.……… … 2

1.1.1 Tình trạng ô nhiễm môi trường hiện nay tại Việt Nam……… 3

1.1.2 Diễn biến ô nhiễm ……… 3

1.1.3 Ảnh hưởng của ô nhiễm nước……… 4

1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ Ô NHIỄM NƯỚC……… 5

1.2.1 Phương pháp cơ học……… 5

1.2.2.Phương pháp hoá lý và hoá học……… 6

1.2.3 Phương pháp sinh học……… … 6

1.2.3.1.Quá trình hiếu khí và hiếu khí không bắt buộc……… 7

1.2.3.2 Quá trình yếm khí……… 9

1.3 VI SINH VẬT TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI……… 13

1.3.1 Vi khuẩn amon hoá ……… 13

1.3.2 Vi khuẩn nitrit hoá……… 14

1.3.3 Vi khuẩn nitrat hoá……… 14

1.3.4 Vi sinh vật chuyển hoá các hợp chất photpho……… 15

1.3.5 Vi sinh vật có khả năng phân giải lipit……… 15

1.4 Ô NHIỄM NƯỚC THẢI LÀNG NGHỀ VÀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ……… ……… 15

1.4.1 Ô nhiễm nước thải làng nghề ……… … 15

1.4.2 Một số phương pháp xử lý nước thải làng nghề……… 16

PHẦN II NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU……… 19

2.1 NGUYÊN LIỆU, HOÁ CHẤT VÀ DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM…… 19

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU……… 19

2.2.1 Phương pháp hoá học……… …… 19

2.2.1.1 Xác định nhu cầu oxy hoá học (COD)……… …… 19

2.2.1.2 Xác định nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5)……… 20

2.2.1.3.Xác định thành phần Nitơ tổng ban đầu……… …… 20

2.2.1.4 Xác định Photpho tổng……….……… 20

2.2.2 Phương pháp hoá lý……… 21

2.2.2.1 Xác định hàm lượng chất rắn lơ lửng của nước thải……… 21

2.2.2.2 Khảo sát sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình xử lý nước thải 21

2.2.2.3 Khảo sát sự thay đổi pH trong quá trình xử lý nước thải…… 21

2.2.3 Phương pháp sinh học……… 21

2.2.3.1 Phân lập vi sinh vật trên môi trường đặc …… 21

2.2.3.2 Phương pháp thu nhận sinh khối 22

PHẦN III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 23

3.1 TÌM HIỂU TÌNH TRẠNG Ô NHIỄM CỦA LÀNG NGHỀ SẢN XUẤT BÚN 23

3.1.1.Qui trình sản xuất bún trong làng nghề……… 24

3.1.2 Qui trình xử lý nước thải hiện có tại làng nghề 26

3.2 XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU QUAN TRỌNG CỦA NƯỚC THẢI LÀNG NGHỀ SẢN XUẤT BÚN……… 28

3.2.1 Nhiệt độ……… 28

3.2.2 pH……… 28

3.2.3 Hàm lượng cặn lơ lửng……… 28

3.2.4.Nhu cầu oxy hoá học COD……… 29

3.2.5 Nhu cầu oxy hóa sinh học BOD5……… 29

3.2.6 Nitơ tổng……… 29

3.2.7 Phospho tổng ……… 29

3.3 TUYỂN CHỌN VI SINH VẬT CÓ HOẠT TÍNH ENZYM CAO 30

3.4.1.Phân lập……… 30

3.3.2 Khảo sát khả năng tổng hợp enzyme……… 38

3.3.3 Khảo sát sinh trưởng và phát triển của các chủng tuyển chọn 45

3.4 THỬ NGHIỆM SỬ DỤNG CÁC VI SINH VẬT TUYỂN CHỌN VÀO XỬ LÝ NƯỚC THẢI……… 49

3.4.1 Khảo sát khả năng thay đổi COD trong quá trình xử lý nước thải 49

3.4.2 Khảo sát sự thay đổi pH trong quá trình xử lý nước thải … 52

3.4.3 Đề xuất qui trình xử lý……… 55

PHẦN IV KẾT LUẬN ……… 58

LỜI NÓI ĐẦU

Chúng ta đang sống trong một xã hội ngày càng hiện đại Nhưng chúng ta đang nằm trong sự bao vây của biết bao kẻ thù, trong đó có những kẻ thù ẩn hình không nhìn thấy Chúng được sinh ra từ sự hoạt động, sinh hoạt và hưởng thụ của chính bản thân chúng ta

Xã hội ngày càng phát triển và nền công nghiệp ngày một hiện đại hơn, đó là một điều rất đáng mừng Tuy nhiên, bên cạnh đó là sự ô nhiễm môi trường cả về tự nhiên và xã hội Nhưng đó là con đường tất yếu mà loài người phải đi qua Từ nhận thức đó và bằng những hiểu biết của mình, chúng ta cần làm thế nào để nền công

nghiệp, tiểu thủ công nghiệp vẫn phát triển, đời sống ngày càng hiện đại hơn, nhưng vẫn làm giảm đến mức thấp nhất nguồn ô nhiễm môi trường

Công nghiệp thực phẩm là ngành công nghiệp cung cấp nguồn thực phẩm và các món ăn ngon lạ cho con người thưởng thức Thực phẩm đóng góp vào bữa ăn hàng ngày của chúng ta, để có đủ năng lượng hoạt động

Ở Việt Nam có thể nói, bún là một món ăn ngon được nhiều người ưa thích, nên bún càng được sản xuất ở nhiều nơi trong cả nước Trong công nghệ sản xuất bún, người ta đã sử dụng một lượng nước lớn và đồng thời cũng thải ra môi trường một lượng nước đáng kể Do vậy, nếu nước thải ra không xử lý sẽ là nguồn ô nhiễm môi trường nghiêm trọng

Là sinh viên ngành công nghệ sinh học, em cũng muốn đóng góp một phần nhỏ

bé của mình vào việc bảo vệ môi trường ngày càng trong sạch hơn, nên em đã chọn đề

tài: “ Xử lý nước thải làng nghề sản xuất bún” làm đề tài tốt nghiệp

PHẦN I TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Ô NHIỄM NƯỚC

** Hiến chương châu Âu về nước đã định nghĩa:

“Ô nhiễm nước là sự biến đổi nói chung do con người đối với thay đổi chất lượng nước, làm nhiễm bẩn nước và gây nguy hiểm cho con người, công nghiệp, nông nghiệp, nuôi cá, nghỉ ngơi, giải trí, cho động vật nuôi và các loài hoang dã” [5]

Nước tự nhiên là nước được hình thành cả về số lượng và chất lượng dưới ảnh hưởng của các quá trình tự nhiên, không có tác động của con người Do tác động của con người, nước tự nhiên bị nhiễm bẩn bởi các chất khác nhau ,dẫn đến kết quả là làm ảnh hưởng đến chất lượng của nó

Có nhiều nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nước như sau:

- Do tự nhiên như: mưa, tuyết tan, gió bão, lũ lụt đưa vào môi trường nước chất thải bẩn, các sinh vật và các vi sinh vật có hại, cả xác chết của chúng

- Do con người: quá trình thải các chất độc hại chủ yếu dưới dạng lỏng như các chất thải do hoạt động sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vào môi trường nước

- Do hoạt động sản xuất công nghiệp, đã xả vào môi trường một lượng nước lớn

mà chưa kịp thời xử lý hoặc chưa có công nghệ xử lý triệt để, đã làm môi trường thêm ô nhiễm ngày càng trầm trọng hơn [15]

** Các khuynh hướng thay đổi chất lượng của nước dưới ảnh hưởng của con người bao gồm:

-Giảm pH của nước ngọt do ô nhiễm bởi H2SO4, HNO3 từ khí quyển và nước thải công nghiệp, tăng hàm lượng SO42- và NO-

3 trong nước

- Tăng hàm lượng các ion Ca, Mg, Si…trong nước ngầm và nước sông do nước mưa hoà tan

- Tăng hàm lượng các ion kim loại nặng trong nước tự nhiên, trước hết là Pb,

Cd, Hg, Zn và các PO

3-4, NO

-3, NO

-2… -Tăng hàm lượng các muối trong nước bề mặt và nước ngầm, do chúng đi vào môi trường nước cùng nước thải, từ khí quyển và từ các chất thải rắn

-Tăng hàm lượng các hợp chất hữu cơ, trước hết là các chất khó bị phân huỷ sinh học

-Giảm nồng độ oxy hoà tan trong nước tự nhiên, do các quá trình oxy hoá liên quan tới quá trình phì dưỡng các nguồn chứa nước

-Giảm độ trong của nước Tăng khả năng nguy hiểm của ô nhiễm nước tự nhiên

do các nguyên tố phóng xạ [6]

1.1.1.Tình trạng ô nhiễm môi trường hiện nay tại Việt Nam.

Nền kinh tế nước ta đang trên đà phát triển mạnh mẽ, đang trên đường công nghiệp hóa, hiện đại hóa, mang lại những thành tựu to lớn, góp phần giải quyết các vấn

đề xã hội như: xóa đói giảm nghèo, công ăn việc làm, củng cố an ninh quốc phòng

Hiện nay, nước ta có nhiều đô thị phân bố khắp cả nước, nhiều khu công nghiệp mọc lên, các trung tâm y tế, các làng nghề sản xuất truyền thống Bên cạnh những lợi ích đó, cũng có nhiều bất cập về tình trạng ô nhiễm môi trường như: các khí thải, rác thải và đặc biệt là nước thải ra đã ảnh hưởng đến đời sống xung quanh của nhân dân trong vùng bên cạnh và lân cận [15]

1.1.2 Diễn biến ô nhiễm.

Diễn biến ô nhiễm các nguồn nước lục địa:

Nước mặt: theo kết quả quan trắc cho thấy, chất lượng nước ở thượng lưu của hầu hết các con sông chính của Việt Nam còn khá tốt, trong khi mức độ ô nhiễm ở

hạ lưu của các sông này ngày càng tăng, do ảnh hưởng của các đô thị và các cơ sở

công nghiệp Với các chất ô nhiễm vượt mức cho phép trên các lưu vực sông chính như:

+ Hàm lượng BOD5 và NH+4: vượt quá mức tiêu chuẩn cho phép 1,5÷3 lần + Hàm lượng chất rắn lơ lửng (TSS) : vượt quá ngưỡng tiêu chuẩn cho phép loại

Hiện nay, hệ thống này đều ở tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng vượt quá mức tiêu chuẩn cho phép 5÷10 lần (đối với tiêu chuẩn nguồn nước mặt loại B theo TCVN 5942-1995)

- Diễn biến ô nhiễm nước dưới đất:

+ Hiện tượng xâm nhập mặn: hầu hết nước dưới đất tại các vùng ven biển đều bị nhiễm mặn

+ Việc khai thác nước quá mức và không có quy hoạch, đã làm cho mực nước dưới đất bị hạ thấp [15]

1.1.3 Ảnh hưởng của ô nhiễm nước

- Tác động trực tiếp đến sức khỏe, là nguyên nhân gây các bệnh như tiêu chảy (do virut, vi khuẩn), lỵ trực trùng, tả, thương hàn, viêm gan A, giun, sán

- Làm mất cảnh quan, ảnh hưởng lâu dài đến nền kinh tế, nhất là phát triển du lịch

- Là nguyên nhân của tình trạng thiếu nước sạch, ảnh hưởng lâu dài đến thế hệ tương lai

Những vấn đề trên, đã cho ta thấy được tác hại vô cùng khủng khiếp khi nguồn nước bị ô nhiễm Vì vậy, trong bối cảnh hiện nay mỗi thành phố, mỗi khu công nghiệp,

mỗi nhà máy, mỗi làng nghề truyền thống, mỗi khu dân cư cần phải xây dựng một hệ thống xử lý nước có hiệu quả để môi trường sống của chúng ta bền vững hơn, sức khỏe của con người ngày càng được nâng cao hơn [2]

1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ Ô NHIỄM NƯỚC

Các loại nước thải đều chứa các tạp chất gây nhiễm bẩn, có tính chất rất khác nhau như: từ các loại chất rắn không tan, đến các loại chất khó tan và những hợp chất tan trong nước Xử lý nước thải là loại bỏ các tạp chất đó, làm sạch lại nước và có thể đưa nước đổ vào nguồn hoặc đưa tái sử dụng Để đạt được những mục đích đó, chúng

ta thường dựa vào đặc điểm của từng loại tạp chất để lựa chọn phương pháp xử lý thích hợp:

Thông thường có các phương pháp xử lý sau:

-Bể lắng cát: dùng nguyên lý trọng lực, dòng nước thải được cho chảy qua “bẫy cát” Bẫy cát là các loại bể, hố, giếng… cho nước chảy vào theo nhiều cách khác

nhau: theo tiếp tuyến, theo dòng ngang, theo từ trên xuống, toả ra xung quanh Nước qua bể lắng dưới tác dụng của trọng lực, cát nặng sẽ lắng xuống đáy [5]

1.2.2 Phương pháp hoá lý và hoá học

Cơ sở của phương pháp hoá học là các phản ứng hoá học, các quá trình hoá lý diễn ra giữa chất bẩn với hoá chất cho thêm vào

- Trung hoà: Vì nước thải thường có những giá trị pH khác nhau Muốn nước thải được xử lý tốt bằng phương pháp sinh học, phải tiến hành trung hoà và điều chỉnh pH về vùng 6,6÷7,6 thường dùng axit hoặc NaOH để điều chỉnh pH -Keo tụ: Trong quá trình lắng cơ học chỉ tách được các hạt chất rắn huyền phù

có kích thước ≥10-2mm, còn các hạt nhỏ hơn dạng keo không thể lắng được, ta có thể làm tăng kích cỡ các hạt, nhờ tác dụng tương hỗ giữa các hạt phân tán liên kết vào các tập hợp hạt để có thể lắng được

-Tuyển nổi: nhằm tách các chất lơ lửng không tan và một số chất keo hoặc hoà tan ra khỏi pha lỏng

Phương pháp tuyển nổi dựa trên nguyên tắc: các phần tử phân tán trong nước có khả năng tự lắng kém, nhưng có khả năng kết dính vào các bọt khí nổi lên trên bề mặt nước Sau đó, người ta tách các bọt khí cùng các phần tử dính ra khỏi nước Quá trình này được thực hiện, nhờ thổi không khí thành bọt nhỏ vào trong nước thải Các bọt khí dính các hạt lơ lửng lắng kém và nổi lên trên mặt nước

-Trao đổi ion: Thực chất của phương pháp trao đổi ion là, một quá trình trong đó các ion trên bề mặt của chất rắn trao đổi với các ion có cùng điện tích trong nước thải khi tiếp xúc với nhau [3]

Mức độ phân huỷ và thời gian phân huỷ phụ thuộc trước hết vào cấu tạo các chất hữu cơ, độ hoà tan trong nước và hàng loạt 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 Quá trình dinh dưỡng làm cho chúng sinh sản, phát triển tăng số lượng tế bào, đồng thời làm sạch các chất hữu cơ hoà tan hoặc các hạt keo phân tán nhỏ trong nước thải

Tuỳ theo nhóm vi khuẩn sử dụng là hiếu khí hay yếm khí mà người ta thiết kế các công trình khác nhau Tuỳ theo khả năng về tài chính, diện tích đất mà người ta có thể dùng ao hồ có sẵn hoặc xây dựng các bể nhân tạo để xử lý [3]

1.2.3.1.Quá trình hiếu khí và hiếu khí không bắt buộc (tuỳ nghi)

Trong các bể xử lý cơ học, các vi khuẩn đóng vai trò quan trọng hàng đầu, vì nó chịu trách nhiệm phân huỷ các thành phần hữu cơ trong nước thải Trong các bể bùn hoạt tính một phần chất thải hữu cơ, sẽ được các vi khuẩn hiếu khí và vi khuẩn tuỳ nghi

sử dụng để lấy năng lượng tổng hợp các chất hữu cơ, còn lại để phát triển tạo thành tế bào vi khuẩn mới

Các phương pháp hiếu khí dựa trên nguyên tắc là, các vi sinh vật hiếu khí phân hủy các chất hữu cơ trong điều kiện có oxy hoà tan sẽ tạo thành H2O, khí CO2 và một

có thể dùng bùn của các bể xử lý đang hoạt động gần đó cho thêm vào bể mới như là một hình thức cấy thêm vi khuẩn cho vào bể xử lý Chu kỳ phát triển của các vi khuẩn bao gồm 4 giai đoạn:

- Giai đoạn chậm (log-phase): xảy ra khi bể bắt đầu đưa vào hoạt động và bùn của các bể khác được cấy thêm vào bể Đây là giai đoạn để các vi khuẩn thích nghi với môi trường mới và bắt đầu quá trình phân bào

- Giai đoạn tăng trưởng (log-growth phase): giai đoạn này các tế bào vi khuẩn tiến hành phân bào và tăng nhanh về số lượng Tốc độ phân bào phụ thuộc vào thời gian cần thiết, cho các lần phân bào và lượng thức ăn trong môi trường

- Giai đoạn cân bằng (stationary- phase): lúc này mật độ vi khuẩn được giữ ở một số lượng ổn định Nguyên nhân của giai đoạn này là, các chất dinh dưỡng cần thiết cho quá trình tăng trưởng của vi khuẩn đã bị sử dụng hết, số lượng vi khuẩn sinh

ra bằng với số lượng vi khuẩn chết đi

- Giai đoạn chết (log-death phase): trong giai đoạn này số lượng vi khuẩn chết

đi nhiều hơn số lượng vi khuẩn được sinh ra Do đó, mật độ vi khuẩn trong bể giảm nhanh [16]

Hình Chu kỳ phát triển của vi sinh vật

Vi khuẩn đóng vai trò quan trọng hàng đầu trong các bể xử lý nước thải Do đó, trong các bể này chúng ta phải duy trì một mật độ vi khuẩn cao, tương thích với lưu lượng các chất ô nhiễm đưa vào bể Điều này có thể thực hiện, thông qua quá trình thiết kế và vận hành Trong quá trình thiết kế, chúng ta phải tính toán chính xác thời gian tồn lưu của vi khuẩn trong bể xử lý và thời gian này phải đủ lớn để các vi khuẩn

có thể sinh sản được Trong quá trình vận hành, các điều kiện cần thiết cho quá trình tăng trưởng của vi khuẩn (pH, chất dinh dưỡng, nhiệt độ, khuấy trộn ) phải được điều chỉnh ở mức thuận lợi nhất cho vi khuẩn

Các công trình xử lý hiếu khí và hiếu khí không bắt buộc:

- Bể bùn hoạt tính

- Bể lọc sinh học nhỏ giọt

- Đĩa quay sinh học

- Ao, hồ ổn định nước thải

1.2.3.2 Quá trình yếm khí (hay kỵ khí)

Các hệ thống yếm khí, đã ứng dụng khả năng phân hủy chất hữu cơ của vi sinh vật trong điều kiện không có oxy Quá trình phân hủy yếm khí chất hữu cơ rất phức tạp, liên hệ đến hàng trăm phản ứng và sản phẩm trung gian.[2]

Tuy nhiên, người ta thường đơn giản hóa chúng bằng phương trình sau:

Quá trình phân hủy yếm khí được chia thành 3 giai đoạn chính như sau:

1 Phân hủy các chất hữu cơ cao phân tử

2 Tạo nên các axít

khuẩn và tảo Đầu tiên các chất hữu cơ bị phân hủy bởi vi sinh vật Các sản phẩm tạo thành, sau khi phân hủy lại được rong tảo sử dụng Do kết quả của hoạt động sống, của

vi sinh vật oxy tự do lại được tạo thành và hoà tan trong nước, rồi lại được vi sinh vật

sử dụng trong điều kiện hiếu khí để trao đổi chất

Khi xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên, thì hồ sinh học được áp dụng rộng rãi hơn cả, dựa vào loại vi sinh vật chiếm ưu thế trong hồ người ta chia ra làm các loại sau: + Hồ kỵ khí:

- Đặc điểm: dùng để lắng và phân hủy cặn lắng bằng phương pháp sinh hóa tự nhiên dựa trên cơ sở sống và hoạt động của các vi sinh vật kỵ khí

+ Hồ hiếu -kỵ khí:

- Đặc điểm: hồ hiếu khí và kỵ khí là loại hồ thường gặp nhất trong thực tế xử lý nước thải Trong hồ diễn ra hai quá trình song song nhau, đó là quá trình oxy hóa hiếu khí chất bẩn hữu cơ và quá trình phân hủy kỵ khí tạo mêtan và tạo cặn lắng Loại hồ này xét theo chiều sâu của nó chia làm ba vùng: trên cùng là vùng hoạt động của các vi sinh vật hiếu khí, giữa là vùng hoạt động của các vi sinh vật tùy tiện, dưới cùng là vùng hoạt động của các vi sinh vật kỵ khí

và quá trình oxy hóa các chất hữu cơ nhiễm bẩn giảm dần Nên cánh đồng tưới và bãi

lọc chỉ được xây dựng ở những nơi có mạch nước nguồn thấp hơn 1,5m so với mặt đất

- Cánh đồng tưới có hai chức năng: xử lý nước thải và bón tưới cây trồng

- Nước thải trước khi đưa vào cánh đồng tưới hoặc bãi lọc cần phải qua xử lý sơ

bộ

b).Xử lý nước thải trong điều kiện hiếu khí nhân tạo:

** Bể phản ứng sinh học hiếu khí aeroten:

+ Quá trình hoạt động sống của quần thể vi sinh vật trong bể aeroten thực chất là quá trình nuôi vi sinh vật trong các bình phản ứng hay bình lên men thu sinh khối Sinh khối vi sinh vật trong xử lý nước thải là quần thể vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn có sẵn trong nước thải

+ Bể aeroten thường có dạng hình khối chữ nhật hoặc hình tròn Thường hiện nay, người ta dùng aeroten hình bể khối chữ nhật Nước thải chảy qua suốt chiều dài của bể và được sục khí khuấy đảo, nhằm tăng cường lượng oxy hòa tan và tăng cường quá trình oxy hóa các chất bẩn hữu cơ có trong nước

+ Nước thải sau khi được xử lý sơ bộ, còn chứa phần lớn các chất hữu cơ ở dạng hòa tan cùng các chất lơ lửng đi vào aeroten Các chất lơ lửng này là một số chất rắn và

có thể là các chất hữu cơ hòa tan, các chất dễ phân huỷ, các chất khó phân huỷ Các chất này là nơi vi khuẩn bám vào để cư trú, sinh sản và phát triển, hình thành các hạt cặn bông Các hạt này to dần và lơ lững trong nước Các hạt bông này chính là bùn hoạt tính

+ Trong nước thải có những hợp chất hữu cơ hòa tan, loại hợp chất dễ bị phân hủy nhất Còn loại hợp chất khó bị phân hủy, các hợp chất chưa hòa tan, khó hòa tan ở dạng keo có cấu trúc phức tạp, cần được vi khuẩn tiết ra enzyme ngoại bào phân hủy thành những chất đơn giản, rồi sẽ thẩm thấu qua màng tế bào và bị oxy hóa tiếp thành sản phẩm cung cấp vật liệu cho tế bào hoặc sản phẩm cuối cùng là CO2 và H2O

+ Quá trình oxy hóa các chất bẩn hữu cơ xảy ra trong bể aeroten qua 3 giai đoạn:

• Giai đoạn 1: Tốc độ oxy hóa bằng tốc độ tiêu thụ oxy Giai đoạn này, bùn hoạt

tính hình thành và phát triển Hàm lượng oxy cần cho vi sinh vật sinh trưởng và phát triển, đặc biệt là ở thời gian đầu, thức ăn dinh dưỡng trong nước thải rất phong phú, lượng sinh khối trong thời gian này rất ít Sau khi vi sinh vật thích nghi với môi trường, chúng sinh trưởng rất mạnh theo cấp số nhân Vì vậy, lượng oxy tiêu thụ tăng dần

• Giai đoạn 2: Vi sinh vật phát triển ổn định và tốc độ tiêu thụ oxy cũng ở mức ít thay đổi Ở giai đoạn này, chất bẩn hữu cơ bị phân hủy nhiều nhất Hoạt lực enzyme của bùn cũng đạt đến mức cực đại và kéo dài một thời gian

• Giai đoạn 3: Sau một thời gian khá dài, tốc độ oxy hóa hầu như không thay đổi

và có chiều hướng giảm, tốc độ tiêu thụ oxy lại tăng lên Sau cùng, nhu cầu oxy lại giảm và lúc này cần kết thúc quá trình làm việc của aeroten Cần phải tách bùn ra khỏi nước, sau khi oxy hóa được 80- 95% BOD trong nước Nếu không, nước sẽ bị ô nhiễm

do vi sinh vật tự phân

+ Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng làm sạch nước của bể aeroten :

• Lượng oxy hòa tan trong nước

• Thành phần dinh dưỡng đối với vi sinh vật

• Nồng độ cho phép của chất bẩn hữu cơ có trong nước thải để đảm bảo cho aeroten làm việc có hiệu quả

• Các chất có độc tính trong nước thải ức chế vi sinh vật

• pH của nước thải

• Nhiệt độ

• Nồng độ các chất lơ lửng

* Mương oxy hóa:

Đây là một dạng cải tiến của aeroten khuấy trộn hoàn chỉnh, làm việc trong điều kiện hiếu khí kéo dài với bùn hoạt tính chuyển động tuần hoàn trong mương

Nước thải có độ nhiễm bẩn cao BOD20=1000-5000mg/làng nghề, có thể đưa vào

xử lý ở mương oxy hoá Đối với nước thải sinh hoạt thì không cần qua lắng 1, mà có thể cho luôn vào mương

*Công trình hiếu khí nhân tạo dựa trên cơ sở sinh trưởng bám dính của vi sinh vật: + Lọc sinh học (Biofiltier)

Dựa trên hoạt động của vi sinh vật ở màng sinh học, oxy hoá các chất bẩn hữu cơ

có trong nước Các màng sinh học là tập thể các vi sinh vật hiếu khí, kị khí, tuỳ tiện Các vi khuẩn hiếu khí được tập trung ở phần lớp ngoài của màng sinh học Ở đây, chúng phát triển và gắn với giá mang là các vật liệu lọc

Chất hữu cơ nhiễm bẩn trong nước thải bị oxy hoá, bởi quần thể vi sinh vật ở màng sinh học Khi các chất hữu cơ trong nước thải cạn kiệt, vi sinh vật ở màng sinh học sẽ chuyển sang hô hấp nội bào và khả năng kết dính cũng giảm dần, bị vỡ và cuốn theo nước lọc gọi là hiện tượng tróc màng Sau đó, lớp màng mới lại xuất hiện

Có các loại lọc sinh học đang được dùng hiện nay:

+ Lọc sinh học có khối vật liệu tiếp xúc không ngập nước

+ Lọc sinh học có vật liệu tiếp xúc đặt ngập trong nước

+ Lọc sinh học có vật liệu tiếp xúc là các hạt cố định [3]

1.3 VI SINH VẬT TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Trong xử lý môi trường, đặc biệt là trong xử lý nước thải bẩn, tại các khu công nghiệp, nước thải đô thị, nước thải tại các làng nghề, nước thải sinh hoạt.v.v Trong các loại nước thải đó, có chứa rất nhiều vi sinh vật khác nhau về chủng loại, các vi sinh vật này cần các chất hữu cơ để phát triển tế bào Những hợp chất hữu cơ cần thiết này, vi sinh vật thu nhận từ môi trường Vì vậy, chúng thực hiện phân huỷ, chuyển hoá các hợp chất hữu cơ có mặt trong môi trường thành những hợp chất dễ hấp thụ Do đó, chúng cũng phân huỷ các hợp chất nhiễm bẩn trong nước đến sản phẩm cuối cùng là

CO2 và H2O hoặc tạo thành các chất khí CH4, NH3, H2S, N2.v.v

1.3.1 Vi khuẩn amon hoá

Vi khuẩn amon hoá, phân giải các hợp chất protein và các hợp chất hữu cơ khác chứa nitrogen tạo thành ammoniac Quá trình phân giải protein có thể xảy ra trong điều kiện hiếu khí hoặc kị khí Có nhiều loài vi sinh vật tham gia vào quá trình amon hoá

trong tự nhiên Đáng chú ý là các loài sau:

-Vi khuẩn : Bacillus mycoides, Bacillus mensentericus, Bacillus subtilis,

Bacillus cereus, Bacillus megatherium, Bacillus histolicus, Pseudomonas fluorescen, Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas putrificans, E.coli, Chromobacterium prodigiosum, Costridium sporogenes… Ngoài các vi khuẩn, các vi sinh vật khác cũng

đóng vai trò quan trọng trong các bể bùn hoạt tính Ví dụ như các nguyên sinh động vật

- Xạ khuẩn: Streptococus griseus, Streptococus rimosus, Streptococus fradiae…

- Nấm mốc : Asperillus oryzae, Asperillus flavus, Asperillus terricola, Asperillus

niger, Asperillus saitsi, Asperillus awamori, Asperillus alliaceus, Rhizopus, Mucor, Gliocladium roseum

1.3.2 Vi khuẩn nitrit hoá

Vi khuẩn nitrit là những vi khuẩn thuộc giống Nitrosomonas Đó là loại cầu

khuẩn nhỏ bé, có một chùm tiêm mao ở đầu Vi khuẩn nitrit hoá là loại tự dưỡng bắt buộc Chúng có các loài sau:

Nitromonas, Nitrosocystic, Nitrosospira, Nitrosococus

Sơ đồ phản ứng:

NO3- NO2- NO- N2O N2

1.3.3 Vi khuẩn nitrat hoá

Vi khuẩn nitrat hoá thuộc giống Nitrobacter như: Nitromonas, Nitrobacter Đó

là những vi khuẩn hình trứng nhỏ bé, có một tiêm mao khá dài mọc ở đỉnh Vi khuẩn nitrat hoá cũng thuộc loại tự dưỡng bắt buộc, chúng đồng hoá cacbon của không khí

nhờ năng lượng sinh ra trong quá trình oxy hoá nitrit thành nitrat Nitrobacter rất mẫn

cảm với NH3 và NH4+ trong môi trường

-Quá trình nitrat hoá:

- Nitrat hoá : NH+

4 + 2 3

O2 + H2O NO2 + 2 H3O+

1.3.4 Vi sinh vật chuyển hoá các hợp chất photpho

Các Vi sinh vật, đảm nhiệm chức năng chuyển hoá photpho vô cơ thành dạng

hoà tan, có thể là vi khuẩn lưu huỳnh như : Thiobacillus Beggiatoa, Desulfuromonas,

Desulfobacter, vi khuẩn nitrat hoá và cũng có thể là vi sinh vật sinh axit khi lên men

nhiều chất khác nhau Sự chuyển hoá photpho khó tan thành dạng dễ tan, còn được thực hiện bởi các vi sinh vật amon hoá

1.3.5 Vi sinh vật có khả năng phân giải lipit

Có rất nhiều loài tham gia vào phân giải lipit Loại vi sinh vật có khả năng tham

gia phân giải lipit mạnh mẽ nhất là loài Pseudomonas fluorescens Khuẩn lạc của

chúng có màu đỏ hay màu đỏ xám, có sắc tố huỳnh quang màu lục

Ngoài ra, còn kể đến nhiều loại vi khuẩn khác như: Pseudomonas aeruginosa,

Bacillus mensenterics, Clotridium perfringens… và nhiều loại nấm mốc, xạ khuẩn

1.4 Ô NHIỄM NƯỚC THẢI LÀNG NGHỀ VÀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ

1.4.1 Ô nhiễm nước thải làng nghề

Hiện nay, ở Việt Nam có khoảng 1450 làng nghề Theo thống kê, có tới

Lipaza

90% tổng giá trị sản phẩm từ làng nghề tiêu thụ trong nước, còn lại là xuất khẩu

Kinh tế làng nghề phát triển là dấu hiệu đáng mừng Nhưng phía sau sự “ăn nên làm ra” của các làng nghề, luôn ẩn chứa nỗi lo môi trường bị ô nhiễm Do hoạt động sản xuất của các làng nghề, chủ yếu dựa trên phương pháp thủ công, tự phát, công nghệ lạc hậu, không có hệ thống xử lý rác thải và nước thải hiện đại, nên hầu hết các làng nghề đang trong tình trạng xuống cấp nghiêm trọng về môi trường Nước thải và các chất thải từ các hoạt động sản xuất của làng nghề, đã và đang thải ra môi trường một lượng lớn chất gây ô nhiễm làm suy thoái môi trường và tác động trực tiếp đến sức khoẻ của người lao động, người dân xung quanh như: tỷ lệ mắc bệnh ở làng nghề cao hơn ở các làng nghề thuần nông, thường gặp các bệnh hô hấp, đau mắt, bệnh đường ruột, ngoài da…nguy hiểm hơn là các bệnh ung thư, quái thai, nhiễm độc kim loại nặng Môi trường làng nghề Việt Nam ô nhiễm trên phạm vi 1 khu vực nông thôn (thôn, làng, xã…)

Ô nhiễm môi trường, ở các làng nghề chủ yếu ở hai dạng: Ô nhiễm nguồn nước

và ô nhiễm không khí Sự ô nhiễm không khí, tập trung ở các làng nghề sản xuất kim loai, làng nghề sản xuất vật liệu xây dựng, làng nghề sản xuất gốm sứ, làng nghề sản xuất sơn màu, làng nghề đục đá, làng nghề đồ gỗ Ô nhiễm nguồn nước lại thường xuyên xảy ra ở các làng nghề chế biến nông sản, thực phẩm như: làm bún, bánh kẹo,

hoặc nhuộm, dệt [11]

1.4.2 Một số phương pháp xử lý nước thải làng nghề

Công nghệ xử lý ô nhiễm môi trường tại các làng nghề, tuỳ thuộc vào đặc thù của công nghệ sản xuất cũng như đặc trưng của nguồn nước thải và công nghệ đó, cần phải phù hợp với hiện trạng sản xuất của làng nghề cũng như quy hoạch không gian

a) Xử lý nước thải làng nghề nông sản

Để xử lý nước thải làng nghề, đầu tiên cần xử lý sơ bộ nước thải tại các hộ gia đình và sau đó xử lý tập trung bằng phương pháp sinh học

Trước tiên là, xử lý nước thải chế biến nông sản thực phẩm kết hợp với nước

thải chăn nuôi bằng hầm Biogas tại các hộ gia đình Tiếp theo, nước thải từ các hộ gia đình sau khi xử lý sơ bộ, tách các tạp chất thô và nước thải sau khi xử lý bằng hầm Biogas, sẽ đi qua cống thải chung Trên hệ thống cống chung, có bố trí các hố, để tiếp tục lắng, tách tạp chất Sau đó, nước thải được đưa vào hệ thống xử lý nước thải chung cho cả làng

Ngoài ra, còn phương án xử lý nước thải cho quy mô cụm gia đình theo hệ thống xử lý bằng bể Aeroten quy mô nhỏ, được cấp khí bằng bơm Ejector và bể kỵ khí [15]

b) Xử lý nước thải làng nghề dệt nhuộm

Nước thải sau khi nấu, tẩy và nhuộm là nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm môi trường Do đó, cần phải tiến hành xử lý sơ bộ nước thải từng cơ sở, trước khi đưa vào mương thải của làng nghề đưa đến nơi xử lý cuối cùng [15]

c) Xử lý nước thải làng nghề tái chế giấy

Làng nghề tái chế giấy, ô nhiễm chủ yếu là nước thải Do đó, xử lý thu hồi xơ sợi bằng bể lắng, hoặc kết hợp tuyển nổi và lắng Nước thải của quá trình sản xuất giấy, cũng có thể xử lý bằng hồ sinh học hiếu khí kết hợp làm thoáng khí nhân tạo hoặc phương pháp xử lý hiếu khí bằng bể Aeroten

d) Xử lý ô nhiễm tại làng nghề tái chế kim loại

Thành phần ô nhiễm nhất của nước thải tại các làng nghề tái chế kim loại là, nước thải mạ điện chứa Zn2+ và có độ pH thấp với lượng không lớn, không tập trung

và thải gián đoạn Cần tách dòng thải cơ sở mạ điện, để đưa đi xử lý riêng Phương án

xử lý thích hợp là trung hoà, kết toả bằng sữa vôi [15]

e) Xử lý nước thải làng nghề bằng cây lau sậy

Lau sậy là cây có thể sống trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt nhất Hệ vi sinh vật xung quanh rễ của chúng vô cùng phong phú, có thể phân huỷ chất hữu cơ và hấp thụ kim loại nặng trong nhiều loại nước thải khác nhau, như các loại nước thải làng nghề

Không như các loài cây khác, tiếp nhận oxy không khí qua khe hở trong đất và

rễ, lau sậy có cơ cấu chuyển oxy ở bên trong, từ trên ngọn cho tới tận rễ Oxy được rễ thải vào khu vực xung quanh và được vi sinh vật sử dụng cho quá trình phân huỷ hoá học Ước tính, số lượng vi khuẩn đất xung quanh rễ loại cây này, có thể nhiều như trong các bể hiếu khí, đồng thời phong phú hơn về chủng loại từ 10 đến 100 lần Chính

vì vậy, các cánh đồng lau sậy, có thể xử lý được nhiều loại nước thải có chất độc hại

khác nhau và nồng độ ô nhiễm lớn [15]

PHẦN II NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 NGUYÊN LIỆU, HOÁ CHẤT VÀ DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM

** Nguyên liệu

Nguyên liệu là nước thải của làng nghề sản xuất bún

**Hoá chất và dụng cụ thí nghiệm

-Hoá chất: Được sử dụng trong nghiên cứu này là những hoá chất đạt tiêu chuẩn

được sử dụng trong các phòng thí nghiệm

-Dụng cụ: Sử dụng thông thường tại phòng thí nghiệm hoá sinh và vi sinh

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.2.1.Phương pháp hoá học

2.2.1.1 Xác định nhu cầu oxy hoá học (COD)

a) Nguyên tắc:

Hầu hết các chất hữu cơ đều bị phân huỷ, khi đun nóng với hỗn hợp K2Cr2O7

trong môi trường axit mạnh [6]

Lượng Kali dicromat và axit sulfuric sẽ giảm tương ứng với chất hữu cơ trong mẫu nước thải

Các phản ứng hoá học xảy ra như sau:

CHC + Cr2O2 + H+ CO2 + H2O + Cr3

Cr2O7 2 +14H+ + 6e 2Cr3 +7H2O

b) Cách tiến hành:

- Cho vào ống nghiệm COD 2ml mẫu đã pha loãng, rồi cho vào 1,5ml dung dịch

K2Cr2O7 với 3,5 ml dung dịch H2SO4 Đậy kín nắp, lắc đều

- Thực hiện phản ứng trên thiết bị nung COD (thiết bị nung COD có nhãn hiệu

là HACH_DRB200), ở nhiệt độ 1500C trong 2h

- Sau thời gian phản ứng, lấy ống nghiệm ra và để nguội đến nhiệt độ phòng

- Bật máy so màu quang điện lên, để ổn định trong 10 phút, sau đó ta bắt đầu tiến hành đo COD ở bước sóng 620nm Ta đọc kết quả trên máy

2.2.1.2 Xác định nhu cầu oxy sinh hoá ( BOD 5 )

Nhu cầu oxy sinh hoá là, chỉ số thông dụng nhất để xác định mức độ ô nhiễm của nước thải đô thị và nước thải của công nghiệp [6]

a) Nguyên tắc

BOD được định nghĩa là lượng oxy vi sinh vật, đã sử dụng trong quá trình oxy hoá các chất hữu cơ trong một đơn vị thể tích nước nhất định, trong một đơn vị thời gian nhất định Trong điều kiện nhiệt độ là 200C và không có ánh sáng

Phương trình tổng quát của các phản ứng này như sau:

Chất hữu cơ + O2 vi khuẩn CO2 + H2O + tế bào mới + sản phẩm cố định Trong môi trường nước, khi quá trình oxy hoá sinh học xảy ra, thì các vi sinh vật sử dụng oxy hoà tan Vì vậy, xác định tổng lượng oxy hoà tan cần thiết cho quá trình phân huỷ sinh học là công việc quan trọng để đánh giá ảnh hưởng của một dòng thải đối với nguồn nước

b) Cách tiến hành được trình bày chi tiết ở phụ lục 3

2.2.1.3 Xác định thành phần Nitơ tổng ban đầu theo phương pháp Kjeldahl

a) Nguyên tắc:

Để xác định Nitơ toàn phần, ta chuyển tất cả các hợp chất có chứa nitơ về dạng

NH3 với sự có mặt của chất xúc tác Sau đó định lượng NH3

CxHyOzNt + O2 CuSO4,K2SO4,H2SO4d

CO2 + SO2 + NH3 + H2O 2NH3 + H2SO4 (đ) = (NH4)2SO4

a) Nguyên tắc:

Mẫu được vô cơ hoá để chuyển các dạng phosphorus về dạng orthophosphate Ammonium molybdate và kali antimomyl, sẽ phản ứng với orthophosphate để hình thành phức antimony phosphomolybdate

Khử phức này bằng axit ascorbic tạo thành phức molybden màu xanh

Đo màu tại bước sóng 880nm

b) Cách tiến hành được trình bày chi tiết ở phụ lục 3

2.2.2 Phương pháp hoá lý

2.2.2.1 Xác định hàm lượng chất rắn lơ lửng của nước thải

a) Hàm lượng chất rắn lơ lửng được xác định theo phương pháp trọng lượng [2]

-Trong việc xử lý nước thải, việc xác định hàm lượng chất rắn lơ lửng là cần thiết, vì khi biết được hàm lượng bao nhiêu sẽ quyết định thời gian lắng sau này

b) Cách tiến hành được trình bày chi tiết ở phụ lục 3

2.2.2.2 Khảo sát sự thay đổi pH trong quá trình xử lý nước thải

*Cách tiến hành:

Dùng máy đo pH để khảo sát sự thay đổi pH trong quá trình xử lý nước thải So sánh pH quá trình xử lý nước thải, có bổ sung sinh khối vi sinh vật và quá trình xử lý không có bổ sung sinh khối vi sinh vật

2.2.3 Phương pháp sinh học

2.2.3.1.Phân lập vi sinh vật trên môi trường đặc

*Môi trường phân lập là môi trường Cao thịt – pepton - thạch (thành phần trình bày theo phụ lục 2)

* Chuẩn bị dụng cụ:

Tất cả các dụng cụ thuỷ tinh, sau khi rửa sạch bằng nước máy, được đưa vào tủ sấy cho khô nước ở nhiệt độ khoảng 65 ÷ 700C Sau đó, lấy ra gói lại bằng giấy báo, rồi thanh trùng trong tủ sấy ở 2 giờ, nhiệt độ là 1650C, tắt máy, chờ nguội dưới 1000C,

sau đó lấy ra để vào tủ vô trùng

*Sau khi đã chuẩn bị xong dụng cụ và môi trường trong đĩa peptri, ta bắt đầu tiến hành phân lập vi sinh vật trong phòng vô trùng theo phương pháp pha loãng thập phân đến độ pha loãng 10-10, rồi nuôi trong tủ ấm ở nhiệt độ 28OC

2.2.3.2 Phương pháp thu nhận sinh khối

*Qui trình nhân giống:

Giống sau khi phân lập, tuyển chọn, khảo sát và bảo quản trong tủ lạnh, đem cấy vào môi trường đã thanh trùng và làm nguội trong bình tam giác 100ml có 10ml môi trường ở phòng vô trùng rồi đem đi nuôi trên máy lắc để cung cấp oxy cho vi sinh vật hiếu khí phát triển trong 24h đối với giống hiếu khí (I, II, III, IV), tiếp tục nhân giống sang bình tam giác 250ml có 100ml môi trường, rồi lại nuôi trên máy lắc trong 24h, sau cùng lấy sinh khối đó cấy vào 1000ml môi trường nuôi trên máy lắc

Còn đối với giống (V) nhân giống tương tự, nhưng sau khi cấy xong, ta đem đi nuôi trong tủ ấm ở nhiệt độ 28OC trong 24h, ở điều kiện tĩnh

100ml

1000ml

PHẦN III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 TÌM HIỂU TÌNH TRẠNG Ô NHIỄM CỦA LÀNG NGHỀ SẢN XUẤT BÚN

Trước khi tiến hành nghiên cứu này, chúng tôi đã đến thôn Thượng Trạch – Xã Triệu Sơn - Huyện Triệu Phong - Tỉnh Quảng Trị để tìm hiểu về tình hình sản xuất bún

và vấn đề ô nhiễm môi trường tại đây

Theo tài liệu do sở công nghiệp tỉnh Quảng Trị cung cấp, thì hiện nay Thôn Thượng Trạch thuộc xã Triệu Sơn - Huyện Triệu Sơn - Tỉnh Quảng Trị là làng nghề truyền thống lâu đời, sản xuất bún ngon nhất, có nhiều hộ gia đình sản xuất bún nhất trong các làng nghề sản xuất bún tại Quảng Trị Nghề sản xuất bún đã tạo công ăn việc làm cho rất nhiều người dân trong làng

Theo số liệu cung cấp của Sở Công Nghiệp Tỉnh Quảng Trị, thì hiện nay thôn Thượng Trạch- Xã Triệu Sơn- Huyện Triệu Phong - Tỉnh Quảng Trị có:

- Diện tích đất tự nhiên : 304 ha, đất ở là 6,4ha

- Diện tích đất sản xuất đất nông nghiệp : 23,3 ha Tổng số hộ : 120 hộ

Trong đó, hộ lao động sản xuất bún : 74 hộ chiếm 61,66%

Như số liệu thống kê ở trên, thì số hộ lao động sản xuất bún là chiếm đa số, hàng ngày tại đây có hàng trăm kg bún được sản xuất ra, được bán trong khu vực Nhưng sản xuất với số lượng lớn như vậy, thì đồng thời cũng thải ra môi trường một lượng nước lớn ra môi trường Đều đáng quan tâm ở đây là, chưa có một qui trình xử

lý nước thải nào triệt để nhằm đem lại sự trong lành cho người dân trong làng

-Những số liệu đó cho chúng ta thấy được rằng, đây là một làng sản xuất bún ngon và đã góp phần đem lại thu nhập cho các hộ gia đình Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích đó, vẫn còn tồn tại những hạn chế, làng nghề đã thải ra một lượng nước thải mà

họ vẫn không thể nào tìm cách khắc phục được hậu quả ô nhiễm, do nguồn nước từ chính bản thân họ thải ra

3.1.1.Qui trình sản xuất bún trong làng nghề

** Thuyết minh qui trình công nghệ sản xuất bún

Hạt gạo: Tinh bột chiếm khoảng 74%, còn lại là protein, lipit, axit amin và một

số chất khác [12]

-Ngâm gạo:

Trước khi ngâm, gạo được vo sạch đến khi nước vo trong Dùng nước sạch để ngâm gạo, với tỷ lệ 1 gạo 2 nước, trong 1 giờ nhiệt độ 25÷280C Với lượng nước dùng như vậy, thì sau khi ngâm xong, có một ít tinh bột của nguyên liệu trong quá trình xay sát sẽ hoà vào trong nước ngâm ở dạng bột mịn Lượng nước này thường không tái sử dụng, mà người ta sẽ cho gia súc hoặc sẽ thải ra môi trường là phần lớn Chính lượng tinh bột trong nước khi thải ra môi trường, sẽ là nguồn dinh dưỡng cho các vi sinh vật hoạt động gây mùi hôi, thối và làm thay đổi chất lượng của đất, gây ảnh hưởng đến cảnh quan môi trường sống người dân

- Xay: Trước khi xay, gạo đã được ngâm vớt ra, xối lại bằng nước sạch, trong quá trình xay bổ sung nước thường xuyên sao cho đủ tỷ lệ 1 gạo 2 nước

- Làm ráo nước: cho dịch bột vào túi vải hoặc bao bằng sợi PP Xếp chồng các bao lên nhau, để tạo lực ép cho nước chảy ra Ép cho đến khi khối lượng bao bột giảm

đi 25÷30% là được Lượng nước ép này, đều đổ ra ngoài môi trường, lượng nước này rất lớn và có độ chua rất cao, thường lượng nước này không tái sử dụng được vào các mục đích nào khác Trong nước ép này, tinh bột là chủ yếu Ngoài ra, còn có protein, axit amin và một số chất khác Những chất này, là môi trường cho vi sinh vật sinh sản

và phát triển Nếu lượng nước này thải ra ngoài, mà không xử lý thì sẽ gây ô nhiễm môi trường rất trầm trọng

-Nhào bột: Bột sau khi làm ráo nước, đem đi nhào bằng tay hoặc máy đều được,

để khối bột liên kết với nhau và nhuyễn

- Tạo hình: Tạo hình có kích thước hợp với khuôn ép

- Ép đùn tạo sợi: Cho khối bột vào khuôn và ép Dưới tác dụng của lực ép, bột nhào chảy đều qua tấm kim loại có lỗ đục xuống một nồi nước sôi

- Luộc trong nước sôi: Giữ các sợi bún đã tạo hình trong nước sôi có nhiệt độ 90÷1000C, trong thời gian 1÷2 phút để làm chín sợi bún Nước ở đây là nước sạch, được lấy ở giếng của hộ gia đình Trong quá trình chín của sợi bún dưới nhiệt độ sôi, một phần nhỏ tinh bột được làm chín ở dạng keo Nước ở công đoạn này, một phần người ta tái sử dụng trong công đoạn ngâm gạo, một phần người ta đổ ra ngoài

- Làm nguội và vớt: nhấc rổ bún từ nồi nước sôi lên một cách cẩn thận Sau đó,

rổ bún được dội đều bằng nước lạnh có nhiệt độ 18÷200C, lượng nước sử dụng như vậy hoàn toàn thải ra ngoài môi trường

- Ra bàn: Trải bún lên bàn cho đều Nước sẽ tự chảy và bốc hơi, tạo cho sợi bún khô hơn

- Bao gói: Xếp bún trong rổ tre có lót lá chuối tươi hoặc màng PE để giữ độ tươi Tiếp đó, dùng lá chuối đậy lại để tránh khô sản phẩm, cũng như tránh côn trùng

và các nguồn lây nhiễm bẩn

Ngoài lượng nước sử dụng cho quá trình sản xuất bún, được phân tích và đưa ra

ở trên theo qui trình sản xuất, còn có một lượng nước lớn sử dụng để rửa dụng cụ thiết

bị, lượng nước này có những chất như: tinh bột, protein, lipit, axit amin và một số chất khác còn bám dính trên thiết bị dụng cụ, trong quá trình vệ sinh sẽ trôi theo nước rửa

đi ra ngoài Nếu chúng ta không có biện pháp xử lý hợp lý, mà đổ ra ngoài môi trường một cách tự nhiên như vậy, sẽ làm cho chất lượng nước giếng không được còn trong sạch Vì nó sẽ thấm qua lớp đất bề mặt, rồi lại xả xuống nguồn nước ngầm, làm thay đổi chất lượng đất, gây mùi hôi, thối làm ảnh hưởng đến môi trường sống người dân trong làng

3.1.2 Qui trình xử lý nước thải hiện có tại làng nghề sản xuất bún

Dưới đây chỉ là quy trình xử lý nước thải có được ở 4 hộ gia đình tại làng nghề sản xuất bún ở làng Thượng Trạch, còn đa số nước thải sản xuất ra đều đổ ra ngoài

Nước thải sau khi sản xuất xong từ hộ gia đình, đổ vào cống rãnh ra ngoài cho

vào bể lắng 1, tại đây các tạp chất nặng sẽ được lắng xuống dưới đáy bể tạo thành lớp

cặn Sau một thời gian, người ta hút bùn cặn lên để tạo điều kiện thuận lợi cho qui trình

hoạt động tốt Sau khi lắng xong, người ta cho qua bể yếm khí, tại đây nhờ hoạt động

của các vi sinh vật yếm khí, phân giải một phần các chất hữu cơ Để tăng nhanh quá

trình phân huỷ và đồng thời tăng hiệu quả xử lý, trong quá trình xử lý, người ta cho

thêm chủng vi sinh vật vào bể Sau khi đã qua bể yếm khí xong, người ta cho nước qua

bể hiếu khí Tại đây, các chất bẩn còn lại trong nước thải sẽ được tập đoàn vi sinh vật

tiếp tục phân huỷ Sau một thời gian nước trong bể hiếu khí sẽ được cho qua bể lắng 2,

để lắng các hạt chất rắn còn lơ lửng, sau khi lắng xong phần nước trong ở phía trên bể

sẽ được thải ra nguồn tiếp nhận, ở đây nguồn tiếp nhận là những khu đất trồng hoa màu

của hộ gia đình hoặc những bãi đất hoang