- Với quy trình xử lý được chỉ ra trên bảng 12, chúng tôi tiến hành lặp lại thí nghiệm 2 lần Nguyễn Minh Phương Luận văn thạc sỹ khoa học. - Với quy trình xử lý được chỉ ra trên bảng 12, chúng tôi tiến hành lặp lại thí nghiệm 2 lần. - Ở giai đoạn này, nước thải sau khi lấy về được cho vào thùng nhựa to dung tích 80 lít và để lắng trong 14 tiếng. - Giai đoạn 2: Sau thời gian lắng 14 tiếng, nước thải được chia đều vào các bình thí nghiệm và chuyển sang giai đoạn sục khí trong 16 giờ có và không bổ sung bùn hoạt tính. - Giai đoạn 3: Sau 16 giờ sục ở giai đoạn 2 là giai đoạn nuôi chủng tảo lam Spirulina platensis CNTĐB trong nước thải sản xuất bún trong 20 ngày. - Hình 9 mô tả thí nghiệm trước và sau 1, 6 và 20 ngày nuôi chủng tảo Spirulina platensis CNTĐB trong nước thải.. - Thí nghiệm sau 1 ngày nuôi cấy tảo trong nước thải. - Thí nghiệm sau 6 ngày nuôi cấy tảo trong nước thải. - Thí nghiệm sau 20 ngày nuôi cấy tảo trong nước thải. - Kết quả về sự thay đổi các thông số COD, BOD5, Nts, Pts và VSV phân giải tinh bột trong các giai đoạn xử lý nước thải sản xuất bún được chỉ ra trên bảng 13. - Sự thay đổi các thông số COD, BOD5, Nts, Pts và VSV phân giải tinh bột trong các giai đoạn xử lý nước thải sản xuất bún Phú Đô Công thức thí nghiệm. - Ghi chú: M0: nước thải tại cống chung cuối làng trước khi để lắng. - M1: nước thải để lắng sau 14 giờ. - M1.1: nước thải để lắng 14 giờ + không sục. - M2.1: nước thải để lắng 14 giờ + sục khí. - M3.1 và M4.1: nước thải để lắng sau 14 giờ + sục khí + bùn hoạt tính 5%. - M4.2: là công thức M4.1 có bổ sung vi tảo lam Spirulina platensis CNTĐB sau 20 ngày nuôi. - Kết quả trong bảng 13 cho thấy tại địa điểm thu mẫu nước thải bún Phú Đô, hệ VSV phân giải tinh bột hiếu khí và kị khí đều rất phong phú. - Số lượng VSV kỵ khí phân giải tinh bột của nước thải sau khi để lắng 14 giờ đạt 0,21 x 102 MPN/ml. - Các VSV kị khí cùng với các VSV hiếu khí phân giải tinh bột tổng số này góp phần quan trọng trong quá trình tự làm sạch của nước thải. - Kết quả thí nghiệm cũng cho thấy nước thải sản xuất bún tại cống chung cuối làng sau khi được xử lý bằng bùn hoạt tính và chủng tảo lam CNTĐB có hàm lượng BOD5 sau xử lý là 52,02 mg/l, giảm đi 11,94 lần so với hàm lượng BOD5 của nước thải ban đầu (621 mg/l). - hàm lượng COD sau xử lý là 70,36 mg/l, giảm đi 19,56 lần so với hàm lượng COD của nước thải ban đầu (1376 mg/l). - hàm lượng Nts sau xử lý đạt 7,43 mg/l, giảm đi 11,47 lần so với hàm lượng Nts trong nước thải ban đầu (85,24 mg/l). - hàm lượng Pts sau xử lý đạt 2,71 mg/l, giảm đi 2,55 lần so với hàm lượng Pts trong nước thải ban đầu (6,92 mg/l). - Mẫu nước thải sản xuất bún tại cống chung cuối làng sau khi được xử lý bằng bùn hoạt tính và chủng tảo lam CNTĐB là mẫu nước thải duy nhất có cả ba chỉ tiêu về hàm lượng COD, Nts và Pts đều đạt QCVN 24:2009/BTNMT (bảng 5).. - 3.8 Sinh trưởng của tảo lam Spirulina platensis CNTĐB thu được trong nước thải làng nghề bún Phú Đô Sau giai đoạn xử lý nước thải làng nghề bún Phú Đô bằng bùn hoạt tính và sục khí trong 14 giờ, nước thải tiếp tục được sử dụng để nuôi chủng tảo lam S. - Chúng tôi tiến hành đo mật độ ở bước sóng 420 nm để xác định tốc độ sinh trưởng của tảo qua các ngày nuôi cấy trong nước thải. - platensis CNTĐB được nuôi trong nước thải sản xuất bún sau khi được xử lý bằng bùn hoạt tính và sục khí được trình bày ở hình 10.. - Sinh trưởng của chủng tảo lam Spirulina platensis CNTĐB qua các ngày nuôi cấy trong nước thải sản xuất bún đã qua giai đoạn xử lý bằng bùn hoạt tính và sục khí Kết quả trình bày ở hình 10 cho thấy chủng tảo lam S. - platensis CNTĐB phát triển tốt trong môi trường nước thải sản xuất bún. - Tốc độ sinh trưởng của tảo tuy giảm trong ngày đầu tiên được nuôi cấy trong nước thải (mật độ OD giảm từ 0,202 xuống còn 0,183) song bắt đầu tăng dần từ ngày thứ 2 được nuôi trong nước thải (từ 0,183 trong ngày thứ 2 đến 0,301 trong ngày thứ 7) nhưng tăng với tốc độ chậm. - Sở dĩ mật độ OD tăng chậm như vậy có thể được giải thích do đây là giai đoạn thích nghi của tảo trong môi trường nước thải. - Như vậy, với đặc thù nước thải sản xuất bún Phú Đô, chúng ta có thể sử dụng chủng tảo S. - platensis CNTĐB để nuôi thử nghiệm thu sinh khối tảo, đồng thời góp phần xử lý triệt để nước thải sau giai đoạn xử lý bằng VSV. - platensis CNTĐB trong nước thải sản xuất bún, chúng tôi cũng đã tiến hành quan sát hình thái sợi tảo. - platensis CNTĐB trước và sau khi nuôi cấy trong nước thải sản xuất bún được trình bày ở hình 11. - platensis CNTĐB.. - nước thải. - Hình thái sợi tảo chủng CNTĐB sau khi nuôi trong nước thải. - Kết quả chỉ ra trên hình 11 cho thấy chủng tảo lam Spirulina platensis CNTĐB có thể sinh trưởng và phát triển tốt trong môi trường nước thải sản xuất bún. - 3.9 Kết quả phân tích hàm lượng PHA ở chủng Spirulina platensis CNT và CNTĐB 3.9.1 Kết quả phân tích hàm lượng PHA tích lũy ở chủng Spirulina platensis CNT dưới điều kiện tạp dưỡng và chiếu tia UV. - Kết quả phân tích hàm lượng PHA ở chủng Spirulina platensis CNT được nuôi trên môi trường SOT có bổ sung natri axetat và glucoza ở các nồng độ khác nhau (0-5%) đã cho thấy có phát hiện thấy hàm lượng PHA. - Hàm lượng PHA tích lũy ở S. - Hàm lượng PHA (%TLK) SOT. - platensis CNTĐB và chủng này được tiếp tục nuôi cấy trên môi trường SOT cũng như trong điều kiện tạp dưỡng để thu sinh khối ban đầu cho các thử nghiệm nuôi trồng chúng bằng nước thải sản xuất bún ở làng nghề Phú Đô.. - Các chủng đột biến thu được được chúng tôi sử dụng trong xử lý nước thải của làng nghề bún Phú Đô sau này. - 3.9.2 Xác định hàm lượng PHA trong sinh khối tảo Spirulina thu được sau 20 ngày nuôi cấy trong môi trường nước thải sản xuất bún Chủng S. - platensis CNTĐB sau khi đã nuôi trồng 20 ngày trong nước thải sản xuất bún được sục khí và có bổ sung bùn hoạt tính 5% theo mô hình thí nghiệm đã được mô tả trong phần vật liệu và phương pháp nghiên cứu cũng đã được chúng tôi thu hoạch sinh khối bằng cách lọc qua giấy lọc. - 3.10 Đánh giá sơ bộ hiệu quả xử lý nước thải sản xuất bún Chúng tôi cũng sơ bộ đánh giá hiệu quả xử lý nước thải sản xuất bún được lấy tại hệ thống cống chung cuối làng thôn Phú Đô trước khi đổ vào mương chung chạy quanh làng trước khi đổ ra sông Nhuệ bằng bùn hoạt tính và chủng tảo lam Spirulina platensis CNTĐB. - Hiệu quả xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính và chủng tảo lam Spirulina platensis CNTĐB được chỉ ra trên bảng 15. - Hiệu quả xử lý nước thải sản xuất bún bằng bùn hoạt tính và chủng tảo lam Spirulina platensis CNTĐB Các giai đoạn xử lý. - Sục + bùn hoạt tính + chủng tảo CNTĐB Hiệu quả xử lý COD. - 94,89 Hiệu quả xử lý BOD5. - 91,62 Hiệu quả xử lý Pts. - Hiệu quả xử lý Nts. - Kết quả trên bảng 15 cho thấy mẫu nước thải chỉ để lắng có hiệu quả xử lý COD, BOD5, Nts,Pts thấp nhất trong khi hiệu quả xử lý cả bốn thông số này của mẫu nước thải sau khi được xử lý bằng bùn hoạt tính và chủng tảo lam Spirulina platensis CNTĐB đạt cao nhất. - Cụ thể là mẫu nước thải sau khi được xử lý bằng bùn hoạt tính và chủng tảo lam Spirulina platensis CNTĐB có hiệu quả xử lý COD đạt 94,89%, hiệu quả xử lý BOD5 đạt 91,62%, hiệu quả xử lý Pts đạt 60,84% và hiệu quả xử lý Nts đạt 91,28%. - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Từ các kết quả nghiên cứu được trình bày ở phần trên chúng tôi xin rút ra một số kết luận như sau: 1/ Nước thải sản xuất bún tại hệ thống cống chung cuối làng Phú Đô không được qua hệ thống xử lý nước thải nào mà đổ trực tiếp xuống con mương chung của làng trước khi đổ vào sông Nhuệ. - Nước thải có giá trị pH đạt trung tính, hàm lượng tinh bột cao và bị ô nhiễm hữu cơ nặng nề. - 2/ Quần thể vi sinh vật tại địa điểm thu mẫu nước thải rất phong phú. - Tổng số vi sinh vật phân giải tinh bột trong nước thải sau 14 giờ đạt 22690 x 106 CFU/ml, trong đó, số lượng vi khuẩn phân giải tinh bột đạt 21050 x 106 CFU/ml. - 4/ Các thông số tối ưu cho quá trình xử lý nước thải làng nghề bún Phú Đô bằng bùn hoạt tính và chủng tảo lam Spirulina platensis CNTĐB đã được xác định, cụ thể là. - Giá trị pH Lượng phân đạm bổ sung: 100 mg/l - Lượng phân lân bổ sung: 80 mg/l - Thời gian sục khí: 16 giờ - Thời gian sục nuôi tảo: 20 ngày - Mật độ OD420 khi thu sinh khối tảo đạt: 0,781 5/ Chủng tảo lam Spirulina platensis CNTĐB có thể sinh trưởng và phát triển tốt trong môi trường nước thải sản xuất bún. - 7/ Hiệu quả xử lý các thông số COD, BOD5, nitơ tổng số và photpho tổng số của mẫu nước thải sau khi được xử lý bằng bùn hoạt tính và chủng tảo lam Spirulina platensis CNTĐB đạt hiệu quả cao, cụ thể là hiệu quả xử lý COD đạt 94,89%, hiệu quả xử lý BOD5 đạt 91,62%, hiệu quả xử lý photpho tổng số đạt 60,84% và hiệu quả xử lý nitơ tổng số đạt 91,28%. - Mô hình thí nghiệm cần được mở rộng với quy mô lớn hơn (ở mức từ lít nước thải) và tính toán hiệu suất xử lý nước thải ở từng giai đoạn. - Có thể tiến hành thí nghiệm nuôi tảo Spirulina platensis trong điều kiện nước thải có độ pH cao để tạo điều kiện tối ưu hơn nữa cho sự sinh trưởng và phát triển của tảo;. - Tiến hành nuôi thử nghiệm trong nước thải sản xuất bún các chủng tảo lam Spirulina platensis khác nhau để lựa chọn được chủng tảo lam có hiệu quả xử lý nước thải cao nhất, đồng thời hàm lượng PHA thu được trong sinh khối tảo sau xử lý cũng đạt giá trị cao nhất. - Có thể tiến hành sử dụng các tác nhân vật lý, sử dụng hóa chất hay áp dụng các kỹ thuật di truyền như kỹ thuật ADN tái tổ hợp để tạo ra được các chủng tảo lam Spirulina platensis có khả năng tổng hợp PHA cao. - Giá thành xây dựng hệ thống xử lý nước thải làng nghề bún Phú Đô cần được tính toán cụ thể, đặc biệt tính đến hiệu quả kinh tế từ hàm lượng PHA thu được trong sinh khối tảo sau xử lý dùng trong công nghiệp sản xuất chất dẻo sinh học. - Đặng Hoàng Phước Hiền (1994), “Dinh dưỡng nitơ và hoạt tính men glutaminsintetaza ở vi khuẩn lam Spirulina platensis. - Kawata (2007), “Bước đầu ứng dụng vi khuẩn và vi tảo Spirulina đột biến để làm sạch nước thải và định hướng sản xuất nguồn nguyên liệu chất dẻo sinh học dùng cho công nghiệp ở làng nghề bún Phú Đô”, Tuyển tập báo cáo Hội nghị khoa học Công nghệ môi trường - nghiên cứu và ứng dụng, Hà Nội, tr. - Trịnh Lê Hùng (2008), Kỹ thuật xử lý nước thải, Nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội.. - Đặng Đình Kim, Đặng Hoàng Phước Hiền, Dương Trọng Hiền (1994), “Tách chiết Phycobiliprotein từ vi khuẩn lam Spirulina platensis và bước đầu tìm hiểu khả năng ứng dụng chế phẩm trong y học”, Tạp chí Sinh học, 16(3), tr.93 – 94.. - Lưu Minh Loan (2004), Nghiên cứu bước đầu về xử lý nước thải làng nghề bún Phú Đô bằng biện pháp bùn hoạt tính, Luận văn thạc sỹ khoa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội. - Lương Đức Phẩm (2003), Công nghệ xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học, Nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội, tr. - Ngô Thị Hoài Thu (2006), Bước đầu sử dụng một số kỹ thuật sinh học phân tử trong nghiên cứu tạo các chủng Spirulina platensis tái tổ hợp để sản xuất chất dẻo sinh học – PHA, Luận văn thạc sỹ khoa học, Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam. - Kawata (2007), “Ứng dụng phương pháp thể mỡ để chuyển nạp gen vào tế bào của các loài vi tảo lam Spirulina platensis”, Tạp chí Sinh học, 29 (1), tr. - Trần Văn Tựa, Vũ Văn Vụ (1994), Nghiên cứu về khả năng nuôi trồng tạp dưỡng tảo Spirulina platensis”, Tạp Chí Sinh học 16(3), tr. - Vũ Văn Vụ, Nguyễn Văn Anh (1994), “Quang hợp và sinh trưởng của tảo Spirulina platensis trong điều kiện thiếu nitơ, phospho và kali”, Tạp Chí Sinh học, 16(3), tr. - (1994), Poly-3-hydroxylkanoates, In: Mobley DP (ed) Plastic from microbes: microbial synthesis of polymers and polymer precursor, Hanser Munich, pp.5-33. - B (2007), “Spirulina Production in Brine Effluent from Cooling Towers”, Master thesis, Durban University of Technology, pp.6 – 16 31. - Chen Guo-Qiang (2009), Plastics from Bacteria: Natural Functions and Applications, Springer, pp.126-130. - (2003), “Water quality control using Spirulina platensis in shrimp culture tank”, Journal of Aquaculture, pp. - Jau MH, Yew SP, Toh PSY, Chong ASC, Chu WL, Phang AM, Najimudin N, Sudesh K (2005), “Biosynthesis and mobilization of poly (3-hydroxybutyrate) [P(3HB)] by Spirulina platensis”, International Journal of Biological Macromolecules, 36, pp.144-151 38. - (2006), “Studies on recombinant DNA techniques for cyanobacterium Spirulina platensis”, Doctoral Thesis, Kyoto University, 46 pages.. - Biol, 8, pp.770-782.. - Mukhopadhyay M, Patra A,Paul AK (2005), “Production of poly(3-hydroxybutyrate) and poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) by Rhodopseudomonas palustris SP 5212”, World J Microbiol Biotechnol, 21, pp.765–769. - and Bagirath (2008), “Biosorption of Cadmium by Live and Immobilized Cells of Spirulina Platensis”, International Journal of Environmental Research, 2(3), pp. - PCC6803”, Bioresource Technology, 97, pp.1296-1301. - Kruatrachue, Pokethitiyook and Lanza (2002), “Phytoremediation potential of Spirulina (Arthrospira) platensis: biosorption and toxicity studies of cadmium”, Journal of Environmental Pollution, 119(1), pp.45 - 53. - Chromatography A, 1154, pp.34-41. - Focused on Ecomolecular Science Research, 42, pp.75-76. - (2005), “Microbial synthesis and characterization of physiochemical properties of polyhydroxyalkanoates(PHAs) produced by bacteria isolated from activated sludge obtained from the municipal wastewater works in HongKong”, Appl Biochem Biotechnol, 122, pp.731–740. - Nước thải sản xuất bún tại cống chung cuối làng Phú Đô xả trực tiếp xuống mương chung của làng. - Nước thải sản xuất bún pha trộn cùng nước thải sinh hoạt và nước thải chăn nuôi từ các hộ gia đình. - Nước thải tại cống chung cuối làng được chuyển vào can nhựa. - Chuyển nước thải vào thùng để lắng. - Nước thải sau lắng 14 tiếng được chuyển vào các bình thí nghiệm. - Hình thái sợi tảo chủng Spirulina platensis CNTĐB sau 12 ngày nuôi cấy trong nước thải. - Lọc thu sinh khối tảo sau xử lý