1. Trang Chủ
  2. Công nghệ - Môi trường
  3. Đồ án tốt nghiệp: Khảo sát các điều kiện thích hợp của chủng vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ ứng dụng xử lý nước thải chế biến thủy sản

Đồ án tốt nghiệp: Khảo sát các điều kiện thích hợp của chủng vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ ứng dụng xử lý nước thải chế biến thủy sản

Đồ án tốt nghiệp: Khảo sát các điều kiện thích hợp của chủng vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ ứng dụng xử lý nước thải chế biến thủy sản được thực hiện với mục tiêu nhằm tạo được các chế phẩm sinh học phù hợp với nước thải thủy sản, bổ sung vào hệ thống xử lý nâng cao hiệu quả xử lý ô nhiễm, góp phần bảo vệ môi trường và cải thiện tài nguyên nước ngày càng trong sạch hơn. Mời các bạn cùng tham khảo. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT CÁC ĐIỀU K

Thể loại Tài liệu miễn phí Công nghệ - Môi trường

Số trang 128

Ngày tạo 10/11/2021 12:07:34 AM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 3.53 M

Tên tệp

Tải Đồ án tốt nghiệp: Khảo sát các điều kiện thích hợp... (.pdf)

Xem mẫu

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT CÁC ĐIỀU KIỆN THÍCH HỢP CỦA CHỦNG VI KHUẨN PHÂN HỦY HỢP CHẤT HỮU CƠ ỨNG DỤNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN THỦY SẢN Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Giảng viên hướng dẫn : ThS. Huỳnh Văn Thành Sinh viên thực hiện : Nguyễn Hồng Nhựt MSSV: 1151110252 Lớp: 11DSH03 TP. Hồ Chí Minh, 2015
  2. Đồ án tốt nghiệp LỜI CAM ĐOAN Đồ án tốt nghiệp “Khảo sát các điều kiện thích hợp của chủng vi khuẩn phân hủy hợp chất hữu cơ ứng dụng xử lý nước thải chế biến thủy sản” là kết quả nghiên cứu của riêng tôi cùng với sự hướng dẫn khoa học của thầy Ths. Huỳnh Văn Thành – Khoa Công nghệ sinh học – Thực phẩm – Môi trường, Trường Đại học Công Nghệ Tp.Hồ Chí Minh. Những kết quả có được trong đồ án này là hoàn toàn không sao chép từ đồ án tốt nghiệp của người khác dưới bất kỳ hình thức nào. Các số liệu sử dụng trong đồ án này là hoàn toàn trung thực. Tôi xin chịu trách nhiệm hoàn toàn về đồ án tốt nghiệp của mình. TP.HCM, ngày 19 tháng 08 năm 2015 Sinh viên thực hiện Nguyễn Hồng Nhựt
  3. Đồ án tốt nghiệp LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên em xin gửi lời cám ơn sâu sắc đến gia đình đã luôn tạo mọi điều kiện tốt nhất cho con đường học tập của em. Gia đình luôn bên cạnh động viên và là chỗ vựa vững chắc cho em suốt những năm học qua. Để hoàn thành tốt đồ án này em xin chân thành cảm ơn thầy Ths.Huỳnh Văn Thành đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt quá trình xây dựng, hoàn thiện đề cương sơ bộ cho đến khi hoàn thành đồ án. Em cũng xin cám ơn Ban Giám Hiệu Trường Đại Học Công Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh cùng quý thầy cô Khoa Công nghệ sinh học – Thực phẩm – Môi trường đã tận tình giảng dạy truyền đạt kiến thức bổ ích, kinh nghiệm quý báu từ lĩnh vực chuyên môn đến cuộc sống làm nền tảng vững chắc cho em trong suốt thời gian học tập tại trường và tạo điều kiện thuận lợi cho em cho em hoàn thành đồ án này. Xin cảm ơn đến tất cả các bạn của em đã luôn bên cạnh động viên và hỗ trợ tôi trong suốt thời gian thực hiện đồ án. Cuối cùng, em xin cảm ơn các thầy cô trong Hội đồng phản biện đã dành thời gian đọc và nhận xét đồ án này. Em xin gửi lời chúc sức khỏe và thành công đến quý thầy cô. TP.HCM, ngày 19 tháng 08 năm 2015 Sinh viên thực hiện Nguyễn Hồng Nhựt
  4. Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC Trang DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .............................................................................. vi DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................... vii DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ VÀ BIỂU ĐỒ ......................... viii LỜI MỞ ĐẦU ................................................................................................................. 1 1. Đặt vấn đề .............................................................................................................. 1 2. Mục đích của nghiên cứu ...................................................................................... 2 3. Nhiệm vụ nghiên cứu ............................................................................................ 2 4. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................... 2 5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu......................................................................... 3 6. Ý nghĩa của đề tài .................................................................................................. 4 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN .......................................................................................... 5 1.1. Tổng quan về công nghiệp chế biến thủy sản và nước thải chế biến thủy sản ............................................................................................................................... 5 1.1.1. Tổng quan về công nghiệp chế biến thủy sản ............................................. 5 1.1.2. Quy trình chế biến thủy sản ......................................................................... 6 1.1.3. Thành phần tính chất nước thải ngành chế biến thủy sản .......................... 8 1.1.4. Nguồn gốc phát sinh và tác động môi trường của các chất ô nhiễm trong ngành chế biến thủy sản ............................................................................................ 8 1.1.4.1.Chất thải rắn ............................................................................................... 9 1.1.4.2.Chất thải lỏng ............................................................................................. 9 1.1.4.3.Khí thải ....................................................................................................... 9 1.1.4.4.Tiếng ồn, nhiệt độ ...................................................................................... 9 1.1.5. Tác động của ngành chế biến thủy sản đến môi trường sinh thái ............ 10 1.1.5.1.Tác động của nước thải đến môi trường .................................................. 10 i
  5. Đồ án tốt nghiệp 1.1.5.2.Tác động của khí thải đến môi trường ..................................................... 11 1.2. Tổng quan phương pháp xử lý nước thải thủy sản 1.2.1. Các quá trình xử lý nước thải .................................................................... 12 1.2.1.1.Khối xử lý cơ học ..................................................................................... 13 1.2.1.2.Khối xử lý hoá học ................................................................................... 13 1.2.1.3.Khối xử lý sinh học .................................................................................. 14 1.2.1.4.Khối khử trùng ......................................................................................... 17 1.2.1.5.Khối xử lý cặn .......................................................................................... 18 1.2.2. Các quy trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện hiếu khí .................................................................................................................... 18 1.2.2.1. Các quy trình xử lý ................................................................................. 18 1.2.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học................................................................................................................. 25 1.3. Tổng quan về quá trình phân hủy hợp chất hữu cơ ...................................... 28 1.3.1. Chất hữu cơ và hợp chất chứa Nitơ trong nước thải ................................ 28 1.3.2. Các hợp chất chứa Nitơ ............................................................................. 28 1.3.3. Các quá trình phân hủy hợp chất hữu cơ .................................................. 29 1.3.3.1.Quá trình amôn hoá protein ..................................................................... 29 1.3.3.2.Quá trình amon hóa ure. .......................................................................... 33 1.3.3.3.Quá trình khử nitrate. ............................................................................... 33 1.3.3.4.Vi sinh vật tham gia quá trình phân hủy protein ..................................... 35 1.3.3.5.Một số chủng vi sinh vật hiếu khí phân hủy hợp chất hữu cơ ................ 36 1.3.3.6.Phân hủy phospho .................................................................................... 40 CHƯƠNG II VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................ 42 2.1. Thời gian và địa điểm............................................................................................ 42 2.2. Vật liệu – Hóa chất – Dụng cụ và thiết bị ........................................................... 42 2.2.1. Vật liệu ........................................................................................................... 42 ii
  6. Đồ án tốt nghiệp 2.2.2. Hóa chất ........................................................................................................ 42 2.2.3. Dụng cụ và thiết bị ........................................................................................ 42 2.3. Bố trí thí nghiệm .................................................................................................... 43 2.4. Nội dung nghiên cứu ............................................................................................. 45 2.4.1. Nhân giống và giữ giống vi khuẩn phân hủy hợp chất hữu cơ .................... 45 2.4.1.1. Nhân giống .............................................................................................. 45 2.4.1.2. Giữ giống................................................................................................. 45 2.4.2. Khảo sát khả năng phân hủy hợp chất hữu cơ của chủng vi khuẩn ............. 45 2.4.2.1. Thí nghiệm khảo sát khả năng phân hủy hợp chất hữu cơ của chủng vi khuẩn .................................................................................................................. 45 2.4.2.2. Thí nghiệm khảo sát khả năng phân hủy hợp chất hữu cơ của bùn hoạt tính ....................................................................................................................... 46 2.4.3. Khảo sát ảnh hưởng mật độ vi sinh của chủng vi khuẩn .............................. 46 2.4.4. Khảo sát ảnh hưởng của oxy hòa tan đến khả năng phân hủy chất hữu cơ 47 2.4.5. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ muối ........................................................ 48 2.4.6. Khảo sát ảnh hưởng của giá thể bám dính ................................................... 49 2.4.7. Mô hình Bioreactor quy mô phòng thí nghiệm ............................................ 50 2.5. Phương pháp phân tích ........................................................................................ 52 2.5.1. Phương pháp lấy mẫu ................................................................................... 52 2.5.2. Phương pháp dựng đường chuẩn .................................................................. 52 2.5.2.1. Phương pháp dựng đường chuẩn nitrate ................................................ 52 2.5.2.2. Phương pháp dựng đường chuẩn nitrite ................................................. 53 2.5.2.3. Phương pháp dựng đường chuẩn amoni ................................................. 54 2.5.2.4. Phương pháp đường chuẩn phospho ...................................................... 55 2.5.3. Các phương pháp phân tích hóa học (định lượng)....................................... 56 2.5.3.1. Phương pháp định lượng N-NO3- ........................................................... 56 2.5.3.2. Phương pháp định lượng N-NO2- ........................................................... 57 iii
  7. Đồ án tốt nghiệp 2.5.3.3. Phương pháp định lượng N-NH4+........................................................... 57 2.5.3.4. Phân tích chỉ tiêu COD theo phương pháp ............................................. 58 2.5.3.5. Phương pháp xác định BOD ................................................................... 60 2.5.3.6. Phương pháp xác định P ........................................................................ 61 2.5.3.7. Phương pháp xác định Nitơ Kjeldahl .................................................... 62 2.5.3.8. Phương pháp phân tích Cl- ...................................................................... 64 2.5.3.9. Phương pháp định lượng oxy hòa tan (DO) ........................................... 65 CHƯƠNG 3 – KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................ 67 3.1. Kết quả dựng đường chuẩn.................................................................................. 67 3.1.1. Đường chuẩn nitrate ..................................................................................... 67 3.1.2. Đường chuẩn nitrite. ..................................................................................... 68 3.1.3. Đường chuẩn amoni. ..................................................................................... 69 3.1.4. Đường chuẩn phospho .................................................................................. 70 3.2. Khảo sát khả năng phân hủy chất hữu cơ của chủng vi khuẩn và bùn hoạt tính ............................................................................................................................. 71 3.3. Khảo sát ảnh hưởng của mật độ vi khuẩn đến khả năng phân hủy hợp chất hữu cơ............................................................................................................................. 74 3.4. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ oxy hòa tan đến khả năng phân hủy chất hữu cơ của chủng vi khuẩn ........................................................................................ 76 3.5. Khảo sát ảnh hưởng nồng độ NaCl đến quá trình phân hủy hợp chất hữu cơ .. ............................................................................................................................. 78 3.6. Khảo sát ảnh hưởng của giá thể bám dính đến khả năng phân hủy chất hữu cơ của chủng vi khuẩn....................................................................................................... 81 3.7. Chạy thích nghi mô hình Bioreactor quy mô phòng thí nghiệm ..................... 82 CHƯƠNG IV – KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................... 86 4.1. Kết luận .................................................................................................................. 86 4.2. Kiến nghị ................................................................................................................ 86 iv
  8. Đồ án tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 88 PHỤ LỤC v
  9. Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BOD Nhu cầu oxy sinh học (Biochemical Oxygen Demand) C/N Carbon/Nitrogen CBTS Chế biến thủy sản COD Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand) DO Oxy hòa tan (Dissolved Oxygen) ĐC Đối chứng MT Môi trường N2 Khí nitơ NB Nutrient broth NH4+ Amonium NO2- Nitrite NO3- Nitrate PDA Axit phenoldisulfonic STT Số thứ tự TN Thí nghiệm TN Thí nghiệm VK Vi khuẩn VSV Vi sinh vật vi
  10. Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1. Khử nitrate đồng hóa và khử nitrate dị hóa trong chu trình N của vi khuẩn.. 34 Bảng 1.2. Một số vi sinh vật tham gia quá trình amon hóa protein ............................. 35 Bảng 2.1. Các thông số mô hình bioreactor xây dựng từ thí nghiệm ........................... 50 Bảng 2.2. Trình tự tiến hành dựng đường chuẩn nitrate ............................................... 53 Bảng 2.3. Tiến trình dựng đường chuẩn nitrite ............................................................. 54 Bảng 2.4. Tiến trình dựng đường chuẩn amoni ............................................................ 55 Bảng 2.5. Tiến trình dựng đường chuẩn phospho ........................................................ 56 Bảng 2.6. Trình tự tiến hành phân tích COD ................................................................ 59 Bảng 2.7. Thể tích mẫu đem vô cơ hóa ........................................................................ 63 Bảng 3.1. Độ hấp thụ quang của dung dịch chuẩn ....................................................... 67 Bảng 3.2. Độ hấp thụ quang của dung dịch chuẩn ....................................................... 68 Bảng 3.3. Độ hấp thụ quang của dung dịch chuẩn ....................................................... 69 Bảng 3.4. Độ hấp thụ quang của dung dịch chuẩn ....................................................... 70 Bảng 3.5. Kết quả phân tích các chỉ tiêu đầu vào của mẫu nước thải ......................... 71 Bảng 3.6. Kết quả phân tích các chỉ tiêu đầu vào của bùn hoạt tính ............................ 71 vii
  11. Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ VÀ BIỂU ĐỒ Trang Hình 1.1. Sơ đồ quy trình chung chế biến thủy sản ..................................................... 07 Hình 1.2. Sơ đồ làm việc của bể Aerotank truyền thống ............................................. 18 Hình 1.3. Sơ đồ làm việc của bể Aerotank có ngăn tiếp xúc ....................................... 19 Hình 1.4. Sơ đồ làm việc của bể Aerotank làm thoáng kéo dài................................... 20 Hình 1.5. Bể Aerotank thông khí cao có khuấy trộn hoàn chỉnh................................. 20 Hình 1.6. Bể Oxytank ................................................................................................... 21 Hình 1.7. Mương oxy hóa............................................................................................. 22 Hình 1.8. Bể lọc sinh học ............................................................................................. 23 Hình 1.9. Đĩa quay sinh học ......................................................................................... 23 Hình 1.10. Bể SBR ......................................................................................................... 25 Hình 1.11. Chuỗi phân hủy hợp chất chứa Nitơ hữu cơ ................................................ 29 Hình 1.12. Quá trình phân hủy protein........................................................................... 30 Hình 1.13. Quá trình phân giải protein ngoại bào ......................................................... 31 Hình 1.14. Quá trình hoạt động protease nội bào .......................................................... 32 Hình 1.15. Bacillus subtilis............................................................................................. 37 Hình 1.16. Micrococcus.................................................................................................. 38 Hình 1.17. Penicillium camemberti ................................................................................ 39 Hình 1.18. Pseudomonas ................................................................................................ 40 Hình 2.1. Sơ đồ tóm tắt bố trí thí nghiệm .................................................................... 44 Hình 2.2. Sera O2 Test Kit – Germany ......................................................................... 65 Hình 2.3. Bảng so màu của Sera O2 Test Kit – Germany ............................................ 66 Hình 3.1. Biểu đồ xác định phương trình đường chuẩn nitrate ................................... 67 Hình 3.2. Biểu đồ xác định phương trình đường chuẩn nitrite .................................... 68 Hình 3.3. Biểu đồ xác định phương trình đường chuẩn amoni ................................... 69 viii
  12. Đồ án tốt nghiệp Hình 3.4. Biểu đồ xác định phương trình đường chuẩn phospho ................................ 70 Hình 3.5. Động học chuyển hóa N-NH4+ theo thời gian.............................................. 72 Hình 3.6. N-NH4+ sinh ra theo thời gian ...................................................................... 72 Hình 3.7. Biến đổi COD theo thời gian ........................................................................ 73 Hình 3.8. Động học chuyển hóa N-NH4+ theo thời gian.............................................. 74 Hình 3.9. Biến đổi COD của mật độ vi khuẩn theo thời gian ...................................... 75 Hình 3.10. Biến đổi N-NH4+ của số vòng lắc theo thời gian ......................................... 76 Hình 3.11. Biến đổi Oxy hòa tan theo số vòng lắc ........................................................ 77 Hình 3.12. Biến đổi COD của số vòng lắc theo thời gian ............................................. 77 Hình 3.13. Động học biến đổi N-NH4+ của các nồng độ muối theo thời gian .............. 79 Hình 3.14. Biến đổi COD của các nồng độ muối theo thời gian ................................... 80 Hình 3.15. Biến đổi hàm lượng N-NH4+ theo thời gian ................................................. 81 Hình 3.16. Biến đổi hàm lượng COD theo thời gian ..................................................... 82 Hình 3.17. Biến đổi N-NH4+ theo thời gian .................................................................. 83 Hình 3.18. Biến đổi P-PO43- và Hiệu quả xử lý P-PO43- theo thời gian ....................... 84 Hình 3.19. Biến đổi COD và Hiệu quả xử lý COD theo thời gian ................................ 84 ix
  13. Đồ án tốt nghiệp LỜI MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Việt Nam với hệ thống sông ngòi dày đặc và đường bờ biển dài 3260km nên rất thuận lợi để phát triển nghề đánh bắt và nuôi trồng thủy sản tạo ra nguồn cung nguyên liệu dồi dào cho ngành chế biến thủy sản phục vụ nhu cầu trong và ngoài nước. Công nghiệp chế biến thủy sản là một trong những ngành phát triển khá mạnh ở nước ta trong những năm gần đây. Chế biến thủy sản là một trong những ngành kinh tế mũi nhọn góp phần tăng trưởng GDP cho quốc gia, tạo công ăn việc làm cho người lao động, nâng cao giá trị xuất khẩu của sản phẩm... Bên cạnh những lợi ích do ngành chế biến thủy sản đem lại thì đây cũng là ngành sản xuất gây ô nhiễm nặng nề cho môi trường đặc biệt là môi trường nước. Nước thải của ngành công nghiệp chế biến thủy sản giàu protein, chứa lượng lớn nitơ, phostpho… Hàm lượng protein cao trong nước thải làm ảnh hưởng môi trường không khí do quá trình phân hủy sinh khí H2S. Hợp chất của nitơ, phostpho được gọi là thành phần dinh dưỡng và là đối tượng gây ô nhiễm nghiêm trọng. Khi thải 1 kg nitơ dưới dạng hợp chất hóa học vào môi trường nước sẽ sinh ra được 20kg COD, tương tự như nitơ, phostpho khi thải ra môi trường 1kg sẽ sinh ra 138 kg COD dưới dạng tảo chết. [2] Đối với nước thải giàu chất hữu cơ phương pháp xử lý sinh học đã và đang chứng minh được hiệu quả xử lý hơn hẳn những biện pháp xử lý hóa lý, góp phần tiết kiệm năng lượng, hóa chất và trên hết chất thải được xử lý, phân hủy theo chu trình sinh học tự nhiên. Đối với nước thải chế biến thủy sản, việc áp dụng phương pháp xử lý sinh học càng thích hợp vì có hàm lượng hữu cơ cao, dễ phân hủy sinh học bởi vi sinh vật. Một số vi sinh vật trong nước có khả năng phân hủy các hợp chất hữu cơ chứa nitơ là thành phần chủ yếu của nước thải thủy sản, đặc biệt là vi khuẩn thuộc chi Bacillus. Các chủng vi sinh vật này đã có nhiều ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác 1
  14. Đồ án tốt nghiệp nhau như: công nghiệp sản xuất chất tẩy rửa, công nghiệp thực phẩm... đặc biệt là trong lĩnh vực xử lý nước thải chứa nhiều protein như nước thải thủy sản. Xuất phát từ nhận thức trên đề tài “Khảo sát các điều kiện thích hợp của chủng vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ ứng dụng xử lý nước thải chế biến thủy sản” đã hình thành với mong muốn tạo được các chế phẩm sinh học phù hợp với nước thải thủy sản, bổ sung vào hệ thống xử lý nâng cao hiệu quả xử lý ô nhiễm, góp phần bảo vệ môi trường và cải thiện tài nguyên nước ngày càng trong sạch hơn. 2. Mục đích của nghiên cứu Ứng dụng chủng vi khuẩn có khả năng phân hủy hợp chất hữu cơ vào xử lý nước thải chế biến thủy sản quy mô phòng thí nghiệm. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu - Khảo sát khả năng phân hủy chất hữu cơ của chủng vi khuẩn trong môi trường nước thải chế biến thủy sản. - Khảo sát mật độ thích hợp của chủng vi khuẩn amon hóa bổ sung vào nước thải chế biến thủy sản. - Khảo sát ảnh hưởng oxy hòa tan của chủng vi khuẩn amon hóa trong xử lý nước thải chế biến thủy sản. - Khảo sát khả năng chịu muối của chủng vi khuẩn amon hóa trong xử lý nước thải chế biến thủy sản. - Khảo sát ảnh hưởng của giá thể bám dính đối với hiệu quả xử lý nước thải chế biến thủy sản. - Chạy mô hình xử lý nước thải thủy sản Bioreactor quy mô phòng thí nghiệm. 4. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp tổng hợp tài liệu:  Nghiên cứu, thu thập tài liệu tham khảo, tài liệu internet liên quan đến đề tài.  Tổng hợp, lựa chọn các tài liệu thu thập theo mục tiêu đề ra. 2
  15. Đồ án tốt nghiệp - Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm:  Phương pháp định lượng NH4+, NO2- ,NO3- và PO43- trong môi trường xử lý.  Phương pháp xác định mật độ tế bào vi sinh vật.  Phương pháp định lượng nhu cầu oxy hóa học (COD) và nhu cầu oxy sinh học (BOD) trong mẫu nước thải trước và sau xử lý.  Khảo sát ảnh hưởng của giá thể bám dính, mật độ vi khuẩn, nồng độ muối và nồng độ oxy hòa tan để đạt hiệu quả xử lý tối ưu.  Dựa trên các thông số thí nghiệm tiến hành chạy mô hình xử lý nước thải thủy sản Bioreactor quy mô phòng thí nghiệm. - Phương pháp thu thập và xử lí số liệu:  Ghi nhận kết quả thí nghiệm khảo sát theo từng thời điểm cụ thể.  Xử lí số liệu bằng phần mềm Microsoft Excel.  Xử lí thống kê số liệu bằng phần mềm Statgraphics Centurion XV. Các số liệu sau đó được phân tích ANOVA và được trắc nghiệm phân hạng LSD với mức ý nghĩa 0,05. 5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu:  Vi khuẩn có khả năng phân hủy hợp chất hữu cơ được lấy từ Trung tâm thí nghiệm Khoa Công Nghệ Sinh Học – Thực phẩm – Môi trường, Trường Đại Học Công Nghệ Tp.HCM. - Phạm vi nghiên cứu:  Khảo sát các điều kiện thích hợp của chủng vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ ứng dụng trong xử lý nước thải chế biến thủy sản. 3
  16. Đồ án tốt nghiệp 6. Ý nghĩa của đề tài - Ý nghĩa khoa học: Giúp bổ sung thêm một số chủng vi khuẩn có hoạt tính protease mạnh có thể ứng dụng vào các nghiên cứu mới trong các lĩnh vực xử lý môi trường. - Ý nghĩa thực tiễn: Bổ sung chủng vi khuẩn phân hủy hợp chất hữu cơ vào quy trình xử lý nước thải rút ngắn thời gian phân hủy hợp chất hữu cơ tăng hiệu quả xử lý nước thải ngành chế biến thủy sản nói riêng và xử lý môi trường nước nói chung. 4
  17. Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về công nghiệp chế biến thủy sản và nước thải chế biến thủy sản 1.1.1. Tổng quan về công nghiệp chế biến thủy sản Việt Nam là nước có khí hậu nhiệt đới gió mùa, ẩm ướt cũng như chịu sự chi phối của các yếu tố như gió mưa, địa hình, thảm thực vật nên tạo điều kiện hình thành dòng chảy với hệ thống sông ngòi dày đặc, tổng chiều dài các con sông khoảng 141.000 km. Theo thống kê của Bộ thủy sản thì hiện nay Việt Nam có hơn 1.470.000 ha mặt nước sông ngòi có thể dùng cho nuôi trồng thủy sản. Song song đó, nước ta có bờ biển kéo dài từ Bắc tới Nam với rất nhiều vịnh, đảo kết hợp với sông ngòi, ao hồ là nguồn lợi lớn cho phát triển ngành nuôi trồng thủy sản. Biển Đông dồi dào phù sa kết hợp với hai dòng hải lưu nóng ấm hình thành biển Việt Nam phong phú nguồn lợi thủy hải sản, sản lượng đánh bắt mỗi năm có thể lên tới hàng triệu tấn. Cùng với nghề nuôi trồng, khai thác thủy hải sản thì ngành chế biến thủy sản cũng góp phần đáng kể trong thành tựu của ngành thủy sản Việt Nam. Nguồn ngoại tệ cơ bản của ngành đem lại cho đất nước là từ chế biến thủy sản. Quá trình phát triển và xây dựng tiềm lực chế biến thủy sản có thể khái quát qua hai thời kỳ sau: - Từ năm 1976 đến năm 1989: Thời kỳ hoạt động sản xuất của ngành chế biến thủy sản ở trong tình trạng sa sút kéo dài. Dạng công nghệ chế biến thủy sản chủ yếu là nước mắm và sản phẩm khô với trình độ công nghệ lạc hậu, thủ công. - Từ năm 1990 đến nay: Công nghiệp chế biến thủy sản không chỉ phát triển về số lượng mà còn nâng cao về chất lượng với việc tăng cường đổi mới thiết bị công nghệ, áp dụng các chương trình quản lý sản xuất nhằm đáp ứng các yêu cầu cao về chất lượng an toàn vệ sinh thực phẩm và đa dạng hóa sản phẩm. Từ đó làm cơ sở cho mở rộng thị trường xuất khẩu và nâng cấp giá trị sản phẩm thủy sản. [18] 5
  18. Đồ án tốt nghiệp Qua các giai đoạn ngành thủy sản liên tục hoàn thành vượt mức toàn diện các chỉ tiêu kế hoạch Nhà nước giao với tốc độ tăng trưởng trung bình năm từ 5-8% sản lượng khai thác và 10-25% về giá trị kim ngạch xuất khẩu. Ngành thủy sản hiện tại chiếm 4% GDP, 8% xuất khẩu và 9% lực lượng lao động (khoảng 3,4 triệu người) của cả nước. Nhóm hàng chủ đạo trong xuất khẩu thủy sản của Việt Nam là cá tra, cá basa, tôm và các động vật thân mềm như mực, bạch tuộc, nghêu, sò,… Trong vòng 20 năm qua ngành thủy sản luôn duy trì tốc độ tăng trưởng ấn tượng từ 10-20%. Theo Tổng cục Thống kê, ước tính giá trị sản xuất thủy sản năm 2014 (tính theo giá so sánh 2010) ước đạt gần 188 nghìn tỷ đồng, tăng 6,5% so với cùng kỳ năm 2013. Trong đó, giá trị nuôi trồng thủy sản ước đạt hơn 115 nghìn tỷ đồng (chiếm 61,2%) và giá trị khai thác thủy sản ước đạt hơn 73 nghìn tỷ đồng. 7,92 tỷ là con số ấn tượng về xuất khẩu của ngành thủy sản trong năm 2014, tăng 18,4% so với năm 2013. Trong đó, Hoa Kỳ tiếp tục là thị trường nhập khẩu thủy sản hàng đầu của Việt Nam, chiếm 21,81% tổng giá trị xuất khẩu của toàn ngành. Mặt hàng tôm năm nay tăng trưởng cao so với cùng kỳ năm 2013, chiếm khoảng một nửa kim ngạch xuất khẩu của ngành thủy sản, với giá trị xuất khẩu gần 4 tỷ USD, tăng 5,8%. Hết năm 2014, khối lượng xuất khẩu cá tra ước đạt 750 nghìn tấn với kim ngạch xuất khẩu khoảng 1,70 - 1,75 tỷ USD. [20] 1.1.2. Quy trình chế biến thủy sản Hải sản được thu mua lựa chọn những loại có đủ tiêu chuẩn chế biến. Các cơ sở chế biến khác nhau thường sử dụng công nghệ chế biến khác nhau. Cơ sở chế biến ở quy mô tiểu thủ công nghiệp sử dụng công nghệ chế biến đơn giản, công nghệ chế biến khô. Các công ty lớn sử dụng công nghệ hiện đại thành phẩm đạt tiêu chuẩn xuất khẩu. Tùy theo quy mô của các cơ sở sản xuất, tính chất nguyên liệu, tính chất sản phẩm, dây chuyền công nghệ chế biến hải sản ở mỗi cơ sở khác nhau. Tuy nhiên nhìn chung các công nghệ chế biến ở Việt Nam đều tuân theo quy trình chế biến như Hình 1.1: 6
  19. Đồ án tốt nghiệp Tôm, cá, mực, nghêu, sò Tiếp nhận nguyên liệu Sơ chế: tách đầu tôm, Chất thải rắn mực; vảy, ruột cá… Nước Rửa sạch, xử lý vi sinh Nước thải Muối đá Nước thải lẫn muối Cấp đông Lọc cỡ, phân cỡ Xếp khuôn Cấp đông Ra khuôn Bao bì Cấp đông Bảo quản lạnh Cấp đông Xuất khẩu hoặc tiêu thụ trong nước Cấp đông Hình 1.1 : Sơ đồ quy trình chung chế biến thủy sản (Nguồn: Hiệp hội Chế biến và Xuất khẩu thủy sản Việt Nam, (2013)) 7
  20. Đồ án tốt nghiệp Lượng nước từ các công nghệ chế biến rất khác nhau, phụ thuộc vào lượng nước cấp, quy trình công nghệ, phương pháp chế biến và tình trạng máy móc. Lượng nước thải từ các công ty dao động rất lớn, ở Việt Nam lượng nước thải tính trên 1 tấn sản phẩm dao động từ 30-200m3.[17] Ngành chế biến thủy sản đã sử dụng một số lượng nước rất lớn trong quá trình chế biến đồng thời thải ra môi trường một lượng nước thải cùng với các chất rắn. 1.1.3. Thành phần tính chất nước thải ngành chế biến thủy sản Đặc điểm của ngành chế biến thuỷ hải sản là có lượng chất thải lớn. Các chất thải có đặc tính dễ ươn hỏng và dễ thất thoát theo đường thâm nhập vào dòng nước thải. Thành phần nước thải thuỷ sản cũng khá phức tạp và đa dạng bắt nguồn từ 3 loại nước thải: nước thải sản xuất, nước thải vệ sinh công nghiệp và nước thải sinh hoạt, trong đó nước thải sản xuất có mức độ ô nhiễm cao hơn cả tuỳ theo đặc tính của nguyên liệu sử dụng mà có tính chất khác nhau. Nước thải sản xuất chế biến thuỷ sản chứa chủ yếu là chất hữu cơ có nguồn gốc từ động vật thành phần là protein và chất béo. Nước thải của các xí nghiệp chế biến thuỷ sản nói chung có hàm lượng COD dao động từ 1600 - 2300 mg/l, hàm lượng BOD5 từ 1200 - 1800 mg/l. Trong nước, thường chứa các vụn thủy sản và các vụn này rất dễ lắng. Hàm lượng chất rắn lơ lửng cao từ 200 - 1000 mg/l. Hàm lượng nitơ tổng là 50 - 120 mg/l và photpho tổng là 10 - 100 mg/l. pH thường nằm trong giới hạn từ 6,5 – 7,5 do có quá trình phân huỷ đạm và thải amoniac. [4] 1.1.4. Nguồn gốc phát sinh và tác động môi trường của các chất ô nhiễm trong ngành chế biến thủy sản Các nguồn gây ô nhiễm chủ yếu trong công ty chế biến đông lạnh thường được phân chia thành 3 dạng: chất thải rắn, chất thải lỏng và chất thải khí. Trong quá trình 8
nguon tai.lieu . vn
Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học Công nghệ thông tin Kinh tế - Thương mại Tài chính - Ngân hàng Kiến trúc - Xây dựng Điện-Điện tử-Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Công nghệ - Môi trường Báo cáo khoa học Quản trị kinh doanh Khoa học xã hội Khoa học tự nhiên Nông - Lâm - Ngư Y khoa - Dược