Luận án Nghiên cứu áp dụng công nghệ vi sinh vật để xử lý chất thải làng nghề sản xuất tinh bột dong riềng và miến dong
Tinh bột dong riềng và miến dong là hai loại sản phẩm đƣợc chế biến từ củ dong
riềng (Canna elidus Ker.) ở các làng nghề của vùng nông thôn Việt Nam. Hiện nay các sản
phẩm này đang có sức tiêu thụ lớn trên thị trƣờng trong nƣớc và xuất khẩu, góp phần tích
cực trong việc chuyển dịch cơ cấu kinh tế - xã hội địa phƣơng. Trong những năm gần đây,
hoạt động làng nghề đang phát triển mạnh đã giúp ngƣời dân làng nghề xóa đói giảm
nghèo, tạo công ăn việc làm và giải quyết lao động dƣ thừa, giảm tệ nạn xã hội cuộc
sống kinh tế ngƣời dân ổn định và phát triển. Bên cạnh những mặt tích cực, hoạt động sản
xuất tại các làng nghề này cũng có nhiều bất cập, đặc biệt là chất lƣợng môi trƣờng làng
nghề đã và đang bị suy thoái nghiêm trọng tác động trực tiếp tới sức khỏe ngƣời dân, gây
nhiều bức xúc cho xã hội, ảnh hƣởng không nhỏ tới sự phát triển bền vững của làng nghề
và sự phát triển của nền kinh tế đất nƣớc.
Thực trạng công nghệ và thiết bị sản xuất ở các làng nghề sản xuất tinh bột dong
riềng hiện nay vẫn còn khá thô sơ nên sau sản xuất khối lƣợng nƣớc thải và bã thải lớn
chƣa đƣợc xử lý mà xả toàn bộ ra cống thoát nƣớc chung rồi đổ ra lƣu vực sông, suối lân
cận. Nguồn chất thải này chứa hàm lƣợng hữu cơ cao đã và đang gây ô nhiễm nghiêm
trọng tới môi trƣờng làng nghề và vùng phụ cận, bao gồm cả môi trƣờng đất, ô nhiễm
nguồn nƣớc mặt (hàm lƣợng hữu cơ trong nƣớc thải cao: SS, BOD5, COD, TN, TP, đặc
biệt khâu lọc bột và tách bã các chỉ tiêu này vƣợt TCCP đến 200 lần), ô nhiễm nƣớc ngầm
(nồng độ NH4+, H2S, coliform cao hơn TCCP hàng trăm lần) và cả ô nhiễm không khí (do
phân hủy các chất hữu cơ trong nƣớc thải tạo: SO2, NO2, H2S, NH3, CH4 và các khí có mùi
hôi tanh khác).
Có nhiều công trình nghiên cứu về đánh giá mức độ ô nhiễm - đặc tính chất thải và
nghiên cứu lựa chọn, áp dụng công nghệ để xử lý chất thải làng nghề. Kết quả đã thu đƣợc
những thành công đáng kể trong vấn đề cải thiện môi trƣờng làng nghề nhƣng còn gặp rất
nhiều khó khăn trong quá trình vận hành (chi phí vận hành cao, diện tích xây dựng và đầu
tƣ ban đầu lớn, đòi hỏi trình độ kỹ thuật cao, ý thức môi trƣờng ngƣời dân còn thấp, thời
gian mùa vụ nên tình trạng chất thải biến động lớn ) Do đó, chất lƣợng môi trƣờng làng
nghề ở nƣớc ta hiện nay vẫn là điểm nóng ô nhiễm bức xúc của xã hội
Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu áp dụng công nghệ vi sinh vật để xử lý chất thải làng nghề sản xuất tinh bột dong riềng và miến dong
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN NHƢ NGỌC NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ VI SINH VẬT ĐỂ XỬ LÝ CHẤT THẢI LÀNG NGHỀ SẢN XUẤT TINH BỘT DONG RIỀNG VÀ MIẾN DONG LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC Hà Nội –2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN NHƢ NGỌC NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ VI SINH VẬT ĐỂ XỬ LÝ CHẤT THẢI LÀNG NGHỀ SẢN XUẤT TINH BỘT DONG RIỀNG VÀ MIẾN DONG Chuyên ngành: Công nghệ sinh học Mã số: 62420201 LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC GS.TS. Nguyễn Văn Cách Hà Nội – 2017 i LỜI CAM ÐOAN Tôi xin cam đoan: Toàn bộ nội dung đƣợc công bố trong luận án này là công trình nghiên cứu thực sự của cá nhân tôi. Các số liệu và kết quả nghiên cứu đƣợc trình bày trong luận án này là hoàn toàn trung thực và chƣa từng đƣợc công bố trong bất cứ công trình nào, ngoài những bài báo và tài liệu tham khảo đã công bố trong luận án. Tôi xin chịu trách nhiệm về toàn bộ nội dung nghiên cứu của Luận án này. Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Giáo viên hƣớng dẫn Tác giả GS.TS. Nguyễn Văn Cách Nguyễn Như Ngọc ii LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên tôi xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới GS. TS. Nguyễn Văn Cách, ngƣời thầy đã định hƣớng khoa học, hƣớng dẫn và giúp đỡ tận tình, tạo điều kiện tốt nhất trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu để tôi có thể hoàn thành luận án này. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới những sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của PGS. TS. Trần Liên Hà cùng những đóng góp ý kiến quý báu của các nhà khoa học cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án. Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy giáo, cô giáo Viện Công nghệ sinh học và Công nghệ thực phẩm, Viện Đào tạo sau Đại học - Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập cũng nhƣ thực hiện công trình này. Tôi xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô Bộ môn Vi sinh – Hóa sinh – Sinh học phân tử, Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm, Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội với những góp ý thiết thực trong suốt quá trình tôi làm luận án Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới trƣờng Đại Học Lâm Nghiệp, cơ quan đã tạo điều kiện thuận lợi để tôi có thể tham gia học tập và hoàn thành luận án này. Cuối cùng, tôi xin đƣợc gửi lời cảm ơn đặc biệt tới ngƣời thân trong gia đình tôi và bạn bè, đồng nghiệp đã luôn bên cạnh, chia sẻ những khó khăn và luôn cổ vũ, động viên để tôi hoàn thành luận án. Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Nghiên cứu sinh Nguyễn Như Ngọc iii MỤC LỤC LỜI CAM ÐOAN ............................................................................................................... ...i LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................................... ..ii MỤC LỤC.....iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT..vi DANH MỤC BẢNG.vi DANH MỤC HÌNH .......................................................................................................... ...ix MỞ ĐẦU ............................................................................................................................. ..1 1. Tính cấp thiết của đề tài.................................................................................................. ..1 2. Mục tiêu của luận án....................................................................................................... ..2 3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu .................................................................................. ..3 4. Nội dung nghiên cứu ...................................................................................................... ..3 4.1. Xử lý nƣớc thải ............................................................................................................. ..3 4.2. Xử lý bã thải ................................................................................................................ ..3 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ........................................................................ ..3 6. Kết quả khoa học đạt đƣợc và đóng góp mới của luận án .............................................. ..4 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................................. ..5 1.1. Thực trạng nguyên liệu, quy trình sản xuất và môi trƣờng làng nghề sản xuất tinh bột dong riềng miến dong .......................................................................................................... ..5 1.1.1. Nguồn nguyên liệu sản xuất ..................................................................................... ..5 1.1.2. Công nghệ sản xuất tinh bột dong riềng và miến dong ............................................ ..7 1.1.3. Ô nhiễm môi trƣờng làng nghề sản xuất tinh bột dong riềng.................................... ..9 1.2. Thành phần đặc tính chất thải ngành sản xuất tinh bột ............................................... 12 1.2.1. Trên thế giới .............................................................................................................. 13 1.2.2. Ở Việt Nam ............................................................................................................. 14 1.3. Giải pháp công nghệ xử lý chất thải ngành sản xuất tinh bột ..................................... 17 1.3.1. Cơ sở khoa học của giải pháp sinh học xử lý nƣớc thải ............................................ 17 1.3.2. Vai trò và ứng dụng chế phẩm vi sinh vật trong xử lý nƣớc thải ............................ 28 1.3.3. Các giải pháp công nghệ xử lý chất thải sản xuất tinh bột ...................................... 30 1.4. Phân tích lựa chọn giải pháp công nghệ để xử lý chất thải làng nghề chế biến tinh bột dong riềng và miến dong ..................................................................................................... 38 1.4.1. Xử lý nƣớc thải làng nghề sản xuất tinh bột dong riềng ......................................... 39 1.4.2. Ứng dụng bã thải dong riềng để sản xuất các sản phẩm có giá trị khác ............................40 iv CHƢƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................................... 42 2.1. Đối tƣợng và vật liệu nghiên cứu ................................................................................. 42 2.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu ................................................................................................ 42 2.1.2. Vật liệu và hóa chất nghiên cứu ................................................................................ 42 2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu .............................................................................................. 43 2.2.1. Phƣơng pháp lấy mẫu, bảo quản và xử lý mẫu ......................................................... 43 2.2.2. Phƣơng pháp phân tích các thông số nƣớc thải ......................................................... 43 2.2.3. Phƣơng pháp phân lập, tuyển chọn, định danh vi sinh vật ........................................ 46 2.2.5. Phƣơng pháp khảo sát và tối ƣu các thông số nuôi cấy để thu sinh khối các chủng vi sinh vật ................................................................................................................................ 49 2.2.6. Phƣơng pháp tạo chế phẩm vi sinh vật ..................................................................... 51 2.2.7. Xử lý nƣớc thải làng nghề với chế phẩm vi sinh vật bản địa tạo thành .................... 52 2.2.8. Ứng dụng bã thải để nuôi trồng nấm ăn .................................................................... 54 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................................... 56 3.1. Đặc tính nƣớc thải làng nghề sản xuất tinh bột dong riềng .......................................... 56 3.2. Phân lập và tuyển chọn chủng vi khuẩn bản địa có đặc tính thích ứng để xử lý nƣớc thải làng nghề sản xuất tinh bột dong riềng ........................................................................ 57 3.2.1. Phân lập và tuyển chọn các chủng vi khuẩn ............................................................. 57 3.2.2. Xác định lƣợng SS kéo theo bùn hoạt tính khi bổ sung các chủng vi khuẩn đƣợc tuyển chọn để xử lý nƣớc thải làng nghề sản xuất tinh bột dong riềng ............................... 63 3.2.3. Kết quả định tên các chủng vi khuẩn đƣợc tuyển chọn............................................. 65 3.3. Điều kiện nuôi cấy để thu sinh khối các chủng vi khuẩn đƣợc tuyển chọn ............................69 3.3.1. Nuôi cấy thu sinh khối các chủng đƣợc tuyển chọn trong bình nón ......................... 69 3.3.2. Lên men thu sinh khối các chủng đƣợc tuyển chọn trong môi trƣờng thay thế quy mô phòng thí nghiệm ................................................................................................................. 79 3.3.3. Lên men thu sinh khối các chủng đƣợc tuyển chọn trong thiết bị lên men thể tích 5 lít........ ................................................................................................................................. 81 3.4. Tạo chế phẩm vi sinh vật từ các chủng đƣợc tuyển chọn ............................................ 82 3.4.1. Lựa chọn chất mang .................................................................................................. 82 3.4.2. Thành phần các vi sinh vật nghiên cứu trong chế phẩm ........................................... 83 3.4.3. Tỉ lệ phối trộn dịch sinh khối với chất mang ............................................................ 84 3.4.4. Xác định nhiệt độ sấy chế phẩm ............................................................................... 84 3.4.5. Bao gói và bảo quản chế phẩm ................................................................................. 85 3.4.6. Sơ đồ quy trình tạo chế phẩm vi sinh vật .................................................................. 86 v 3.5. Thử nghiệm năng lực xử lý nƣớc thải làng nghề sản xuất tinh bột dong riềng của chế phẩm ................................................................................................................................. 87 3.5.1. Thử nghiệm ở quy mô bình nón thể tích 500 ml ....................................................... 87 3.5.2. Thử nghiệm ở quy mô bình xử lý gián đoạn thể tích 5 lít ......................................... 88 3.5.3. Các yếu tố ảnh hƣởng tới hiệu suất xử lý nƣớc thải làng nghề sản xuất tinh bột dong riềng của chế phẩm .............................................................................................................. 89 3.6. Ứng dụng chế phẩm vi sinh vật để xử lý nƣớc thải làng nghề sản xuất tinh bột dong riềng ở hiện trƣờng .............................................................................................................. 98 3.7. Đề xuất quy trình công nghệ xử lý nƣớc thải làng nghề sản xuất tinh bột dong riềng và miến dong .......................................................................................................................... 102 3.8. Ứng dụng bã thải dong riềng để nuôi trồng nấm sò trắng (Pleurotus florida) ........... 103 3.8.1. Thành phần bã dong riềng ....................................................................................... 103 3.8.2. Khả năng phát triển của nấm sò trắng trên bã dong riềng so với giá thể khác ........ 104 3.8.3. Hàm lƣợng các chất trong nấm sò nuôi trồng trên bã dong riềng .......................... 107 3.8.4. Hiệu quả kinh tế thu đƣợc từ nuôi trồng nấm sò trắng ............................................ 108 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................................... 110 Kết luận ............................................................................................................................. 110 Kiến Nghị .......................................................................................................................... 111 DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT Ký tự Tiếng Anh Tiếng việt ABR Anaerobic baffled reactor Thiết bị phản ứng kỵ khí vách ngăn BOD Biochemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy sinh hóa BTNMT Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa học DNA Deoxyribonucleic acid Axit deoxiribonucleic ĐHBKHN Đại học Bách Khoa Hà Nội IFBBR Thiết bị phản ứng phủ lấp màng sinh học lỏng ngƣợc dòng KCB Khoáng cơ bản MLSS Mixed Liquor Suspended Solid Chất rắn huyền phù trong hỗn hợp MLVSS Mixed Liquor Volatile Suspended Solid Chất rắn huyền phù bay hơi OBS Không bổ sung chế phẩm PTN Phòng thí nghiệm PCR Polymerase chain reaction Phản ứng khuếch đại gen QCVN Quy Chuẩn Việt Nam SS Suspended Solid Chất rắn lơ lửng SVI Sludge Volume Index Chỉ số thể tích bùn lắng TCCP Tiêu chuẩn cho phép TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TN Total Nitrogen Nitơ tổng TP Total phosphorus Phospho tổng Vpl Thể tích pha loãng W2E Waste to Energy Chất thải thành năng lƣợng W Độ ẩm ĐC Đối chứng vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Thành phần hóa học của củ dong riềng tƣơi ....................................................... ..5 Bảng 1.2: Lƣợng nguyên liệu đầu vào và lƣợng chất thải rắn ở làng nghề Dƣơng Liễu .... 10 Bảng 1.3: Chỉ tiêu của nƣớc thải tại nhà máy sản xuất tinh bột ở Ấn độ ............................ 13 Bảng 1.4: Các chỉ tiêu của nƣớc thải ở một số nhà máy sản xuất tinh bột ......................... 13 Bảng 1.5: Giá trị các thông số ô nhiễm của nƣớc thải từ quá trình chế biến tinh bột ......... 14 Bảng 1.6: Tải lƣợng các chất ô nhiễm ở một số làng nghề ................................................. 15 Bảng 1.7: Chất lƣợng nƣớc thải ở một số xóm ở Dƣơng Liễu ............................................ 15 Bảng 1.8: Đặc tính nƣớc thải ở làng nghề sản xuất miến dong và không sản xuất............. 16 Bảng 2.1: Thành phần phản ứng PCR: ................................................................................ 48 Bảng 3.1: Chất lƣợng nƣớc thải đầu nguồn và trên dòng thải ở làng nghề chế biến tinh bột Minh Hồng, Minh Quang, Ba Vì, Hà Nội ........................................................................... 56 Bảng 3.2: Hoạt tính enzyme của các chủng vi khuẩn đƣợc tuyển chọn .............................. 58 Bảng 3.3: Giá trị thông số của bùn hoạt tính từ các chủng vi khuẩn đƣợc tuyển chọn ....... 61 Bảng 3.4: Năng lực xử lý màu nƣớc thải làng nghề sản xuất tinh bột dong riềng của các chủng vi khuẩn đƣợc tuyển chọn ........................................................................................ 62 Bảng 3.5. Giá trị các chỉ số nƣớc thải trƣớc lọc và sau lọc khi xử lý với các chủng đƣợc tuyển chọn ............................................. ... starch by- product into Bacillus and related bacteria polyhydroxyalkanoates. Electronic Journal of Biotechnology. 15 (3), pp. 57- 62. 83. Le, T.L.V., Do Truong L., Vu Dinh T., and Lebailly P. (2013). Production and processing of canna vermicelli in Hung Yen Province toward sustainable development. Proceedings of Scientific Research Results-Institutional University Cooperation Program 2008-2012. pp. 156-166. 84. Lu, Y. (2014). Microbial ecology of fermentative microbes in anaerobic granules. 85. Madhaiyan, M., Poonguzhali S., Kwon S.-W., and Sa T.-M. (2010). Bacillus methylotrophicus sp. nov., a methanol-utilizing, plant-growth-promoting bacterium isolated from rice rhizosphere soil. International journal of systematic and evolutionary microbiology. 60 (10), pp. 2490-2495. 86. Mageshwaran, V., Inmann F., and Holmes L. (2014). Growth kinetics of Bacillus subtilis in lignocellulosic carbon sources. International Journal of Microbiology Research. 6 (2), pp. 570-574. 87. Mahajan, C., Patil D., Sarode D., Jadhav R., and Attarde S. (2012). Biodegradation of pollutants from winery wastewater by using fungi Aspergillus fumigatus and bacterium Bacillus subtilis. Journal of International Environmental Application And Science. 7 (2), pp. 324. 88. Mai, H. (2006). Integrated treatment of tapioca processing industrial wastewater. Ph. DThesis: Wageningen University, Wageningen, Netherlands. 119 89. Mai, H., Duong H., Trang T., and Viet N. (2004). UASB treatment of tapioca processing wastewater in South Vietnam. in the Proceedings of the 10th World Congress: Anaerobic Digestion (ARRPET). 90. Mai, H., Duong H., and Viet N. (2003). Sustainable treatment of tapioca processing wastewater in South Vietnam. South Vietnam Asian Regional Research Programme on Environmental Technology (ARRPET). 91. Morin, A. (1998). Screening of polysaccharide-producing microorganisms, factors influencing the production and recovery of microbial polysaccharides. Polysaccharides–Structural Diversity and Functional Versatility. New York. Marcel Dekker Inc. pp. 275-296. 92. Nagwekar, P.R. (2014). Removal of organic matter from wastewater by activated sludge process-Review. International Journal of Science, Engineering and Technology Research (IJSETR). 3 (5), pp. 1260-1263. 93. Natasa Bozic, J.R., Josep Lopez-Santin and Zoran Vujci (2011). Optimization of the growth and α -amylase production of Bacillus subtilis IP 5832 in shake flask and laboratory fermenter batch cultures. J. Serb. Chem. Soc. 76 (7), pp. 47 -55. 94. Nguyen Khac Quynh, T.V.T., Le Viet Luu (2003). Assessing Participatory Rural Environmental Management in the Craft Villages. Vietnam agricultural science institute Project. 95. Nguyen, P.H. and Chu T.T.H. (2012). Investigation of the pollution status and the waste reusing ability in trade village Duong Lieu, Hoai Duc, Hanoi. Journal of Vietnamese Environment. 3 (2), pp. 87-91. 96. Oliveira, M.A., Reis E.M., and Nozaki J. (2001). Biological treatment of wastewater from the cassava meal industry. Environmental research. 85 (2), pp. 177-183. 97. Paixão, M.A., Tavares C.R., Bergamasco R., Bonifácio A.L., and Costa R.T. (1980). Anaerobic digestion from residue of industrial cassava industrialization with acidogenic and methanogenic physical separation phases. Twenty-First Symposium on Biotechnology for Fuels and Chemicals. Springer. 98. Palm, J.C., Jenkins D., and Parker D.S. (1980). Relationship between organic loading, dissolved oxygen concentration and sludge settleability in the completely- mixed activated sludge process. Journal (Water Pollution Control Federation). pp. 2484-2506. 99. Peighamy-Ashnaei, S., Sharifi-Tehrani A., Ahmadzadeh M., and Behboudi K. (2006). Effect of carbon and nitrogen sources on growth and biological efficacy of Pseudomonas fluorescens and Bacillus subtilis against Rhizoctonia solani, the causal agent of bean damping-off. Communications in agricultural and applied biological sciences. 72 (4), pp. 951-956. 120 100. Peters, D. and Ngai D.D. (2005). Agro-processing waste assessment and management in peri-urban Hanoi, Vietnam. Journal of sustainable agriculture. 25 (1), pp. 69-95. 101. Petruccioli, M., Duarte J.C., Eusebio A., and Federici F. (2002). Aerobic treatment of winery wastewater using a jet-loop activated sludge reactor. Process Biochemistry. 37 (8), pp. 821-829. 102. Piyachomkwan, K., Chotineeranat S., (2002). Edible canna (Canna edulis) as a complementary starch source to cassava for the starch industry. Industrial Crops and Products. 16 (1), pp. 11-21. 103. Rajasimman, M. and Karthikeyan C. (2007). Starch wastewater treatment in a three phase fluidized bed bioreactor with low density biomass support. Journal of Applied Sciences and Environmental Management. 11 (3), pp. 145 -150. 104. Rajbhandari, B. and Annachhatre A. (2004). Anaerobic ponds treatment of starch wastewater: case study in Thailand. Bioresource technology. 95 (2), pp. 135-143. 105. Randall, C.W., Barnard J.L., and Stensel H.D. (1998). Design and retrofit of wastewater treatment plants for biological nutritient removal, Vol. 5, CRC Press. 106. Ruban, P., Sangeetha T., and Indira S. (2013). Starch waste as a substrate for amylase production by sago effluent isolates Bacillus subtilis and Aspergillus niger. American Eurasian J. Agric & Environ. Sci. 13 (1), pp. 27-31. 107. Sambrook, J. and Russell D.W. (2001). Molecular cloning: a laboratory manual. third. Cold pring Harbor Laboratory Press, New York. 108. Sánchez, A.S., Silva Y.L., Kalid R.A., Cohim E., and Torres E.A. (2017). Waste bio- refineries for the cassava starch industry: New trends and review of alternatives. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 73, pp. 1265-1275. 109. Santos-Neves, J.C., Pereira M.I., (2008). A gel-forming β-glucan isolated from the fruit bodies of the edible mushroom Pleurotus florida. Carbohydrate research. 343 (9), pp. 1456-1462. 110. Shu, L., Lee S.H., and Jegatheesan V. (2002). A case study on waste minimisation and wastewater treatment in starch and noodle factories. Environmental engineering research. 7 (2), pp. 75-84. 111. Singha, T.K. (2012). Microbial extracellular polymeric substances: production, isolation and applications. IOSR J Pharm. 2 (2), pp. 271-281. 112. Sklyar, V., Epov A., Gladchenko M., Danilovich D., and Kalyuzhnyi S. (2003). Combined biologic (anaerobic-aerobic) and chemical treatment of starch industry wastewater. Applied biochemistry and biotechnology. 109 (1-3), pp. 253-262. 113. Sorokulova, I.B., Pinchuk I.V., (2008). The safety of two Bacillus probiotic strains for human use. Digestive diseases and sciences. 53 (4), pp. 954-963. 121 114. Srinorakutara, T., Suesat C., Pitiyont B., Kitpreechavanit W., and Cattithammanit S. (2004). Utilization of waste from cassava starch plant for ethanol production. Proceedings of the Joint International Conference on Sustainable Energy and Environment (SEE), Hua Hin. Thailand. 115. Stypka, A. (1998). Advanced wastewater treatment. Factors influencing sludge settling parameters and solids flux in the activated sludge process: A Literature Review. 116. Sun, L., Wan S., Yu Z., Wang Y., and Wang S. (2012). Anaerobic biological treatment of high strength cassava starch wastewater in a new type up-flow multistage anaerobic reactor. Bioresource technology. 104, pp. 280-288. 117. Tawfik, A., Elsayed H., and Dessouki H. (2013). Hydrogen and methane production from starch wastewater in a mesophillic anaerobic baffled reactor. Seventeenth International Water Technology Conference. 118. Tung, T.Q., Miyata N., and Iwahori K. (2004). Growth of Aspergillus oryzae during treatment of cassava starch processing wastewater with high content of suspended solids. Journal of bioscience and bioengineering. 97 (5), pp. 329-335. 119. Von Sperling, M. (2007), Basic principles of wastewater treatment, IWA publishing. 120. Wang, W., Xie L., Chen J., Luo G., and Zhou Q. (2011). Biohydrogen and methane production by co-digestion of cassava stillage and excess sludge under thermophilic condition. Bioresource Technology. 102 (4), pp. 3833-3839. 121. Water, S. (2006). Wastewater energy best practice guidebook. Madison, WI: Focus on Energy. 122. Wilén, B.-M., (1995). Effect of different parameters on settling properties of activated sludge. Chalmers University of Technology. 123. Zhang, J. and Wang Z.-W. (2011). Arabinoxylan from Canna edulis Ker by-product and its enzymatic activities. Carbohydrate Polymers. 84 (1), pp. 656-661. 124. Zhang, J. and Wang Z.-W. (2013). Soluble dietary fiber from Canna edulis Ker by- product and its physicochemical properties. Carbohydrate polymers. 92 (1), pp. 289- 296. 125. Zhang, J., Wang Z.-W., and Mi Q. (2011). Phenolic compounds from Canna edulis Ker residue and their antioxidant activity. LWT-Food Science and Technology. 44 (10), pp. 2091-2096. 126. Zhang, J., Wang Z.-W., and Shi X.-M. (2010). Canna edulis Ker by-product: chemical composition and characteristics of the dietary Fiber. Food Science and Technology International. 122 127. Zhang, Q., He J., et al. (2011). Enhancement of methane production from cassava residues by biological pretreatment using a constructed microbial consortium. Bioresource technology. 102 (19), pp. 8899-8906. 128. Zhou, G., Li J., Fan H., Sun J., and Zhao X. (2010). Starch wastewater treatment with effective microorganisms bacteria. Bioinformatics and Biomedical Engineering (iCBBE), 2010 4th International Conference on. 2010: IEEE. 129. Zinatizadeh, A.A., Akhbari A., Farhadian M., Mansouri Y., Pirsaheb M., and Amirsaie R. (2011). Influence of process and operational factors on a sequencing batch reactor (SBR) performance treating stimulated dairy wastewater. ECOPERSIA. (2), pp. 111-124. Trang Web. 130. Khoa học kỹ thuật hình sự/Cải thiện môi trường làng nghề còn rất chậm chạp 131. https://kinhdoanh.vnexpress.net/tintuc/Lãi cao nhờ trồng dong riềng. 132. ế phẩm (men) xử lý nƣớc thải Emic.htm 133. ế phẩm sinh học xử lý nƣớc thải Bioem 134. àng triệu phú dong riềng 135. ây dong riềng và nghề làm miến ở Côn Minh 136. ế phẩm vi sinh xử lý môi trƣờng Biotech-aqua. 137. ịch lý thức ăn chăn nuôi. 138. ăn Quan nhân rộng mô hình trồng cây dong riềng 139. ế phẩm Roetech 140. ô hình sản xuất phân hữu cơ từ bã thải dong riềng. 141. ản xuất phân hữu cơ từ bã thải dong riềng 142. ắc Kạn tiếp tục phát triển cây dong riềng trong thời gian tới 143. àm than từ bã thải dong riềng.537015.tpo 123 PHỤ LỤC I. Bảng phân lập các chủng TT Ký hiệu Hoạt tính enzym Gram Catalase Đặc điểm khuẩn lạc CMCase (D/d) Amylase (D/d) Protease (D/d) Xylanase (D-d) 1 B1 9 - 9 + + Trắng đục, hơi tròn, có nhân hơi lồi lên 2 B2 8,5 4,5 4 8 + + Đƣờng kính lớn, màu hơi hồng trên môi trƣờng NA, bề mặt thô, bám chắc thạch 3 Ba1 5,1 12,5 12,5 10,2 + + Tròn, nhỏ, trắng kem, mặt nhăn, cạnh khía, bám chắc 3 N2 9 - 2 - + + Bề mặt ngoài viền nhăn đều, màu trắng, tâm nhẵn bóng 4 BK1 10 - 6 - + + Màu trắng trong, tròn, bề mặt nhẵn, khô 5 L3 11,5 - 11 - + + Viền trong, tâm đục, bề mặt ƣớt, bóng, màu trắng 6 L4 6 - 5 - + - Viền răng cƣa, tâm hình hoa, màu trắng ngà 7 Đ1 14,6 - 2 - + + Đƣờng kính nhỏ, tròn, màu hơi vàng, bề mặt nhẵn bóng. 8 Đ2 5 - 3 - + + Tròn, màu trắng đục, có tâm hơi lồi lên 9 Đ3 6,7 - - - + - Đƣờng kính lớn, màu trắng đục, bề mặt khô, viền hơi răng cƣa 10 Đ4 9,3 3 - - + + Tròn, màu trắng, bề mặt trơn, lồi, bóng 11 MQ1 8,8 3 4,5 - + + Khuẩn lạc trơn, tròn, nhỏ, bề mặt nhẵn, viền trơn 12 MQ2 7,5 - 5,5 - + + Màu trắng đục, viền không tròn, hơi lồi 13 MQ3 7,0 - 4,2 - + + Màu trắng đục, viền răng cƣa, bề mặt thô 14 MQ4 8,5 3 - - + + Màu vàng đậm, bề mặt trơn, nhẵn, tròn 15 B5 12 5 2 1,8 + + Màu trắng ngà, bê mặt lỗ chỗ, thô, viền trơn 16 NT1 24 5,0 3 3,5 + + Tròn, trắng sữa, viền rang cưa, bề mặt sần sùi, bám thạch 17 NT2 15 3,5 2 2 + + Tròn, màu trắng đục, viền nhám, đường kính lớn 18 N4 7,2 1,5 5,5 2,5 + + Tròn, trắng đục, dẹt, nhăn 19 NT3 - 2 5 - + + Trắng đục, hình hoa, bề mặt trơn, ƣớt 20 BD1 8 0 4 - + + Viền tròn, trắng, hơi mờ, tâm đục hơn, lồi. 21 BD2 - 1,5 - - + + Tròn, dẹt, trắng, viền trơn, mặt khô 22 BD3 13,3 2 - - + + Trắng đục, tròn, nhỏ, trơn, 124 viền trơn, bóng 23 BD4 - - 2 - + - Màu hồng nhạt, viền trơn, ƣớt 24 BD5 10 - - - + - Viền nhăn, mặt xù xì, trắng đục 25 V1 10 - 5 - + + Vàng đậm, tròn, trơn, viền trơn, bóng 26 V2 9 - 4 - + + Màu trắng trong, trơn, ƣớt, viền tròn, trơn 27 V3 12 - 3,5 - + + Mặt nhăn, dẹt, trắng đục, viền răng cƣa 28 V4 8 - 3 - + + Màu vàng, nhỏ, trơn, nhẵn, viền tròn 29 V5 2 14 2 3 + + Viền răng cưa, trắng đục, ăn lan thạch, mặt khô 30 H1 - 2,5 5,5 - + + Trơn, lồi, bóng, trắng đục 31 H2 - 3 8 - + + Vàng nhạt, trơn, viền trơn, lồi, bóng 32 H12 5 20 2,8 3 + + Tròn, trắng đục, bề mặt khô nhăn, tâm lồi sần sùi, viền răng cưa 33 H5 - 2,5 4,5 - + + Tròn, màu vàng, trơn 34 B31 4 2,5 4,5 - + + Trắng, hình hoa, nhăn khô, viền sần sùi 35 Cl1 4 17 2 2,8 + + Mặt nhăn, tâm hình hoa, viền răng cưa, trắng ngà 36 D1 - 3,5 8 - + + Mặt nhăn, mỏng, viền răng cƣa, trắng đục, khô 37 Cl3 - 3,0 1,5 - + + Mặt trơn, viền trắng trong, tâm trắng đục, hơi lồi lên 38 M1 1,5 18 2 3 + + Viền răng cưa, hai vòng đồng tâm, viền trong hơi lồi 39 CL6 - 2 - - + + Trắng trong, lồi, mặt trơn, tròn 40 M9 2,5 20 5 4 + + Trắng ngà, bề mặt nhăn, viền răng cưa 41 M2 6 2,1 5,3 - + + Dẹt, trắng, bám chắc thạch 42 BV1 7 1,5 2 - + + Hồng nhạt, tâm hơi lồi, viền không đều 43 BV2 5 1,2 1,5 - + + Đƣờng kính lớn, trắng đục, mặt thô, nhám 44 T2 8,4 2,1 3,6 5,3 + + Trắng ngà, tâm lồi, viền răng cưa 45 C5 7,1 2,3 4,7 0,8 + + Tròn, vàng nhạt, viền trơn, bóng 125 II. Hình ảnh đặc tính của các chủng vi sinh vật trong đề tài III. Kết quả tối ưu hóa lên men thu sinh khối các chủng a. Chủng Ba1 Sơ đồ hồi quy đáp ứng ảnh hưởng các yếu tố lên men đến mật độ tế bào chủng B. Methylotrophycus Ba1 126 b. Chủng H12 Sơ đồ hồi quy đáp ứng ảnh hưởng các yếu tố lên men đến mật độ tế bào chủng B. amyloliquefaciens H12 IV. Hình ảnh quá trình tạo chế phẩm vi sinh vật 127 V. Hình ảnh thử nghiệm trong phòng thí nghiệm Hệ thống xử lý liên tục quy mô nhỏ Xác định SV30 và SV10 VI. Hình ảnh xử lý ở hiện trường Máy rửa củ kiểu cánh guồng 128 Máy nghiền củ, tách bã và lọc bột, xả thải Nƣớc thải và bã thải xả ra cống thoát nƣớc và nƣớc thải sau xử lý ở bể 5 chức năng 129 Nghiệm thu tại hiện trƣờng 3. Bã thải Bã thải sau ép tách nƣớc và phơi 130 Nuôi cấy hệ sợi và thu quả thể nấm sò trắng trên bã dong
File đính kèm:
- luan_an_nghien_cuu_ap_dung_cong_nghe_vi_sinh_vat_de_xu_ly_ch.pdf