Xem mẫu
- BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN VI KHUẨN PHẢN
NITRATE CHỊU MẶN XỬ LÝ NITƠ TRONG NƯỚC
THẢI CHẾ BIẾN THỦY SẢN
Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Giảng viên hướng dẫn : TS. Nguyễn Hoài Hương
Sinh viên thực hiện : Thành Quang Hiền
MSSV: 1151110138 Lớp: 11DSH05
TP. Hồ Chí Minh, 2015
- Đồ án tốt nghiệp
ỜI CAM ĐOAN
Đồ n tốt nghiệp n l ng tr nh nghi n ứu ủ ản th n t i is h ng
n kho h ủ TS Ngu n Ho i H ng – Kho C ng nghệ sinh h – Th
phẩm – M i tr ờng, Tr ờng Đại H C ng Nghệ Tp Hồ Chí Minh
Những kết quả ó đ ợ trong đồ n n ho n to n kh ng s o hép từ đồ n
tốt nghiệp ủ ng ời kh i ất kỳ h nh thứ n o C số liệu trí h n trong đồ
n tốt nghiệp n l ho n to n trung th T i xin hịu tr h nhiệm ho n to n về đồ
n tốt nghiệp ủ m nh
TP HCM, ng 5 th ng 8 n m 5
Sinh vi n th hiện
THÀNH QUANG HIỀN
- Đồ án tốt nghiệp
ỜI CẢM N
ời đầu ti n on xin gửi lời ảm n đến mẹ, mẹ đã sinh th nh, ạ ỗ,
u th ng v he hở ho on, mẹ đã lu n ở n on v nh những điều tốt
nhất ho on trong h tập ũng nh trong uộ sống
Em xin đ ợ tr n tr ng ảm n qu thầ kho C ng nghệ Sinh h – Th
phẩm – M i tr ờng, tr ờng Đại h C ng nghệ TP HCM đã nhiệt t nh giúp đỡ,
tru ền đạt những kiến thứ nền tảng, những kinh nghiệm qu u ho em trong suốt
qu tr nh h tập v l m đồ n tốt nghiệp
Đặ iệt, em xin tỏ lòng iết n s u sắ t i TS Ngu n Ho i H ng,
ng ời thầ đ ng kính, đã tận t nh giúp đỡ, h ng n ho em về nội ung ũng nh
kỹ n ng, ph ng ph p, h thứ tiến h nh thí nghiệm để em ó thể ho n th nh
đồ n tốt nghiệp ủ m nh
Em xin h n th nh ảm n thầ Huỳnh V n Th nh v thầ Ngu n Trung
Dũng đã tạo điều kiện thuận lợi ho em trong suốt qu tr nh em th hiện đồ n tại
phòng thí nghiệm Kho M i tr ờng v C ng nghệ sinh h , Tr ờng Đại h Kỹ
thuật C ng nghệ TP Hồ Chí Minh
Em xin h n th nh ảm n qu thầ trong hội đồng phản iện đã nh thời
gi n đ v nhận xét đồ n tốt nghiệp ủ em
in ảm n nh hị, ạn v em đã động vi n v giúp đỡ em trong
khoảng thời gi n em h tập ũng nh l m đồ n tốt nghiệp tại tr ờng
Em xin h n th nh ảm n
Tp. Hồ Chí Minh, ng 5 th ng 8 n m 5
n v nt ện
THÀNH QUANG HIỀN
- Đồ án tốt nghiệp
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU............................................................................................................................................ 1
1. Đặt vấn đề: ............................................................................................................................ 1
2. Mục tiêu nghiên cứu............................................................................................................. 2
3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................................................ 2
4. Ý ng ĩa đề tài ........................................................................................................................ 2
4.1. Ý nghĩa khoa học ................................................................................................................. 2
4.2. Ý nghĩa thực tiễn ................................................................................................................. 2
5. P ƣơng p áp ng n ứu..................................................................................................... 2
CHƯ NG TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................................................ 4
1.1. Tổng quan nƣớc thải chế biến thủy sản (CBTS) ........................................................... 4
1.1.1. Nguồn phát sinh và đặc tính nước thải CBTS .................................................................. 5
1.2. C u trìn n tơ (N) .......................................................................................................... 11
1.2.1. Giới thiệu về chu trình N tự nhiên................................................................................. 11
1.2.2. Quá trình phản nitrate ở tế bào vi khuẩn ....................................................................... 13
1.3. Tổng quan về một số vi khuẩn phản nitrate ................................................................ 20
1.3.1. Pseudomonas stutzeri .............................................................................................. 20
1.3.2. Paracoccus denitrificans .......................................................................................... 22
1.3.3. Bacillus azotoformans .............................................................................................. 23
1.3.4. Thiobacillus denitrificans......................................................................................... 23
1.4. Tổng quan p ƣơng p áp p ân lập vi sinh vật [2] ....................................................... 26
1.4.1. Khái niệm ................................................................................................................ 26
1.4.2. Phương pháp phân lập vi sinh vật thuần khiết ...................................................... 26
1.4.3. Giữ và bảo quản giống ............................................................................................ 27
CHƢƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................................... 29
2.1. Thờ g an và địa đ ểm th c hiện đề tài ......................................................................... 29
2.2. Vật liệu – thiết bị - hóa chất .......................................................................................... 29
2.2.1. Vật liệu ..................................................................................................................... 29
2.2.2. Thiết bị, dụng cụ....................................................................................................... 29
2.2.3. Hóa chất ................................................................................................................... 29
2.3. Bố trí thí nghiệm : Các bước thí nghiệm được trình bày tóm tắt theo sơ đồ sau ............. 30
2.4. Ph ng ph p nghi n ứu th c nghiệm............................................................................. 31
2.4.1. Phương pháp lấy mẫu .............................................................................................. 31
I
- Đồ án tốt nghiệp
2.4.2. Phương pháp phân lập và tuyển chọn các chủng VK có khả năng phản nitrate .... 31
2.4.3. Các thử nghiệm sinh hóa đối với các chủng VK phân lập [8] ................................. 34
2.4.4. Bố trí thí nghiệm thử nghiệm khảo sát khả năng khử nitrate và khử nitrate của các
chủng VK phân lập được.......................................................................................................... 38
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN.............................................................................. 46
3.1. Kết quả phân lập và tuyển chọn các chủng có khả năng phản nitrate: ....................... 46
3.1.1. Tăng sinh VK phản nitrate từ nước thải CBTS trên môi trường Giltay NO3- và NO2-
46
3.1.2. Phân lập và làm thuần vi khuẩn từ nước thải CBTS:............................................... 47
3.1.3. Tăng sinh VK phân lập được trên môi trường Giltay Nitrate và Giltay Nitrite:...... 49
3.1.4. Kết quả thử nghiệm sinh hóa đối với các chủng VK phân lập: ................................ 53
3.2. Kết quả định lượng N trong mô hình khử Nitrite sau 48 giờ đối với những chủng được
tuyển chọn ................................................................................................................................... 55
3.2.1. Kết quả định lượng N trong mô hình khử Nitrite của chủng 7.5 trong 48 giờ. ....... 55
3.2.2. Kết quả định lượng N trong mô hình khử Nitrite sau 48 giờ đối với chủng 7.1....... 57
3.3. Kết quả định lượng N trong mô hình khử Nitrate sau 48 giờ đối với những chủng
được tuyển chọn. ......................................................................................................................... 60
3.3.1. Kết quả định lượng N trong mô hình khử Nitrate sau 48 giờ của chủng 7.5 ........... 60
3.3.2. Kết quả định lượng N trong mô hình khử Nitrate sau 48 giờ của chủng 7.1 ........... 64
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.......................................................................................................... 68
1. Kết luận ................................................................................................................................ 68
2. Kiến nghị .............................................................................................................................. 69
II
- Đồ án tốt nghiệp
DANH MỤC VIÊT TẮT
CBTS Chế biến thủy sản
G Giltay
HK Hiếu khí
HKGT Hiếu khí giá thể
KK Kị khí
KKGT Kị khí giá thể
MT M i tr ờng
N Nit
NH4+ Amoni
NO2- Nitrite
NO3- Nitrate
VK Vi khuẩn
VSV Vi sinh vật
III
- Đồ án tốt nghiệp
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. S đồ quy trình công nghệ CBTS đ ng lạnh .............................................. 5
Hình 1.2. S đồ quy trình công nghệ xử l n c thải CBTS điển hình ................... 11
Hình 1.3. Chu trình N trong t nhiên ....................................................................... 11
Hình 1.4. Chu trình N thu g n do VK th c hiện ...................................................... 13
Hình 1.5. Quá trình khử nitrate dị hóa và khử nitr te đồng hóa trong chu trình N
của VK nhân th c ......................................................................................................... 15
Hình 1.6. C hế quá trình khử nitrate dị hóa (hô hấp kỵ khí) ................................ 16
Hình 1.7. C hế quá trình khử nitrate dị hóa amôn hóa ......................................... 17
Hình 1.8. Hình thái khuẩn lạc Pseudomonas stutzeri ............................................... 21
Hình 1.9. Hình thái tế bào và khuẩn lạc Paracoccus denitrificans .......................... 22
Hình 1.10. Hình thái tế bào Thiobacillus denitrificans .............................................. 24
Hình 2.1. S đồ tóm tắt bố trí c thí nghiệm ................................................. 31
Hìn 2.2 Mô hình khảo sát khả n ng hu ển hóa N ở điều kiện khác nhau. .... 39
Hình 3.1. Động h c chuyển hóa N của chủng 7.5 trong mô hình chuyển hóa
nitrite .......................................................................................................... 53
Hình.3.2. Động h c chuyển hóa N của chủng 7.1 trong mô hình chuyển hóa
nitrite .......................................................................................................... 56
Hình 3.3. Động h c chuyển hóa N của chủng 7.5 trong mô hình chuyển hóa
nitrate ......................................................................................................... 58
Hình 3.4. Động h c chuyển hóa N của chủng 7.1 trong mô hình chuyển hóa
nitrate ......................................................................................................... 62
IV
- Đồ án tốt nghiệp
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Các thông số ô nhi m tiêu biểu củ n c thải CBTS Việt Nam ................. 4
Bảng 1.2. Tải l ợng ô nhi m n c thải của một số nhà máy CBTS ........................... 4
Bảng 1.3. Nồng độ ô nhi m trung bình trong n c thải của một số loại hình CBTS . 6
Bảng 1.4. Tiêu chuẩn về hàm l ợng nitrate và nitrite trong n c uống ở mốt số tổ
chức ................................................................................................................... 10
Bảng 1.5. Nồng độ methanol sử dụng để khử nitrate hoặc nitrite hoàn toàn ............ 18
Bảng 1.6 Tóm tắt đặc tính hình thái và sinh lý, sinh hóa của các vi khuẩn phản
nitrate tiềm n ng ............................................................................................................ 25
Bảng 2.1. Độ đụ m i tr ờng v l ợng khí sinh ra của các m u m i tr ờng sau
khi t ng sinh VK ph n lập ............................................................................................. 32
Bảng 2.2. Ph ng ph p định tính nồng độ nitrite trong m u .................................... 33
Bảng 2.3. Ph ng ph p định tính nồng độ nitrate ..................................................... 33
Bảng 2.4. Ph ng ph p định tính nồng độ amoni: .................................................... 33
Bảng 2.5. Trình t tiến h nh định l ợng NO3-........................................................... 41
Bảng 2.6. Trình t tiến h nh định l ợng NO2-........................................................... 42
Bảng 2.7. Trình t tiến h nh định l ợng NH4+ .......................................................... 44
Bảng 3.1 Kết quả định tính N s u 5 ng t ng sinh n c thải CBTS trên môi
tr ờng Giltay ................................................................................................................. 46
Bảng 3.2 Kết quả phân lập VSV từ n c thải CBTS ............................................... 48
Bảng 3.3 Kết quả định tính tr n m i tr ờng Giltay Nitrite sau 5 ngày .................... 49
Bảng 3.4 Kết quả định tính tr n m i tr ờng Giltay Nitrate sau 5 ngày.................... 49
Bảng 3.5. Kết quả thừ nghiêm sinh hóa của các chủng VK phân lập........................ 51
Bảng 3.6. Kết quả định l ợng N trong mô hình khử Nitrite của chủng 7.5 sau 48
giờ ................................................................................................................... 52
Bảng 3.7. Kết quả định l ợng N trong mô hình khử nitrite của chủng 7.1 sau 48
giờ ................................................................................................................... 55
V
- Đồ án tốt nghiệp
Bảng 3.8. Kết quả định l ợng N trong mô hình khử nitrate của chủng 7.5 sau 48
giờ ................................................................................................................... 58
Bảng 3.9. Kết quả định l ợng N trong mô hình khử nitrate của chủng 7.5 sau 48
giờ ................................................................................................................... 61
VI
- Đồ án tốt nghiệp
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề:
Ngành công nghiệp chế biến thủy sản là một trong những ngành kinh tế mũi
nh n củ n t , đóng góp đ ng kể ho GDP n t Đ ũng l ng nh hế biến
có số l ợng doanh nghiệp nhiều nhất trong công nghiệp chế biến, m ng đến việc
làm cho nhiều ng ời dân Bên cạnh những lợi ích về kinh tế và xã hội, ngành CBTS
ũng g r nhiều vấn đề về m i tr ờng nh nhi m không khí, ô nhiềm đất, ô
nhi m chất thải rắn… v nghi m tr ng h n ả là ô nhi m nguồn n Chính điều
này làm ảnh h ởng rất l n đối v i cuộc sống củ on ng ời , ũng nh ảnh h ởng
đến hệ sinh thái gần khu v n c thải đ ợc thải ra.
N c thải của công nghiệp CBTS chứa các thành phần ô nhi m hữu ó
nguồn gốc từ động vật, nh protein v lipi Ngo i r , n c thải này còn có hàm
l ợng BOD, COD và Nitrate khá cao. V i ph ng ph p xử l hó l , ph ng
pháp xử lý hóa h ,… ó thể xử lý hiệu quả đ ợ COD v BOD nh ng v n h xử
lý triệt để đ ợ l ợng Nitr te ó trong n c thải.
Hiện n , ph ng ph p sinh h c trong xử l n c thải sau chế biến đ ợc
các doanh nghiệp CBTS quan tâm và áp dụng rất nhiều N c thải CBTS chứa
l ợng chất hữu o, phân hủy sinh h c b i các vi sinh vật. Sử dụng ph ng
pháp sinh h c trong xử l n c thải có thể khắc phụ đ ợc một vấn đề mà các
ph ng ph p xử lý hóa lý, hóa h th ờng gặp phải là vấn đề tái ô nhi m sau xử lý.
Nhiều chủng VSV có khả n ng th m gi v o hu tr nh nito trong n c,
chuyển hóa các hợp chất N nh mon, nitrite, nitr te để phục vụ cho quá trình trao
đổi chất, tổng hợp nên các thành phần cấu trúc của tế o ũng nh tổng hợp các
chất cần ho qu tr nh sinh tr ởng và phát triển của chúng. D v o đó, nhiều
chủng VSV có khả n ng hu ển hó N đ ợc sử dụng trong nhiều lĩnh v nh ng
nghiệp sản xuất chất tẩy rửa, công nghiệp th c phẩm, đặc biệt là công nghiệp chế
biến thủy sản. Để ó đ ợc những ứng dụng trên, việc phân lập và tuyển ch n các
chủng VSV mong muốn là một phần quan tr ng trong việc nghiên cứu ũng nh tạo
ra chế phẩm sinh h c có giá trị ứng dụng vào xử l n c thải.
1
- Đồ án tốt nghiệp
Từ những sở trên, th c hiện đề tài “P ân lập và tuyển chọn vi khuẩn
phản nitrate chịu mặn xử lý n tơ trong nƣớc thải chế biến thủy sản” v i mong
muốn sẽ ch n đ ợc các chủng vi khuẩn có khả n ng xử lý hiệu quả nhất, để kết hợp
tạo nên một chế phẩm sinh h c phù hợp v i n c thải chứa nguồn N cao, góp phần
nâng cao hiệu quả xử lý và bảo vệ m i tr ờng trong ngành CBTS.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Phân lập và tuyển ch n các chủng VK có khả n ng xử lý nitrate và nitrite
trong điều kiện có nồng độ muối cao từ n c thải từ công ty CBTS.
3. Nội dung nghiên cứu
- Phân lập và tuyển ch n các chủng VK có khả n ng xử lý nitrate và nitrite
trong điều kiện có nồng độ muối cao từ n c thải chế biến thủy sản.
- Định l ợng khả n ng xử lý nitrite của các chủng vi khuẩn tuyển ch n
- Định l ợng khả n ng xử lý nitrate của các chủng vi khuẩn tuyển ch n.
4. Ý ng ĩa đề tài
4.1. Ý nghĩa khoa học
Phân lập đ ợc chủng VSV có khả n ng xử lý N-Nitr te đạt hiệu quả cao, có
thể ứng dụng trong nhiều lĩnh v c.
4.2. Ý nghĩa thực tiễn
Tạo thêm một số chế phẩm sinh h c ứng dụng trong xử l n c thải thủy
sản, góp phần bảo vệ m i tr ờng n c.
5. P ƣơng p áp ng n ứu
Ph ng ph p tổng hợp tài liệu:
- Thu thập, nghiên cứu các tài liệu tham khảo, tài liệu internet có liên quan
đến đề tài.
- L a ch n, tổng hợp các tài liệu li n qu n đến mục tiêu đề r trong đề tài.
Ph ng ph p th c nghiệm:
- Phân lập các VK có khả n ng phản nitrate từ n c thải nhà máy CBTS.
2
- Đồ án tốt nghiệp
- Ph ng ph p định tính khả n ng khử nitrate, nitrite của các VK phân lập
đ ợc.
- Th c hiện một số th c nghiệm sinh hó nh : nhuộm gram, OF, MR-VP,
In ol, C t l se, i động đối v i các chủng phân lập đ ợc, từ đó tu ển
ch n chủng VK mong muốn, loại VSV không mong muốn.
- Th c hiện bố trí thí nghiệm khảo sát khả n ng phản nitrate của chủng VK
đã tu ển ch n
Ph ng ph p thu thập và xử lý số liệu:
- Ghi nhận số liệu từ các thí nghiệm khảo sát theo từng thời điểm.
- Xử lý số liệu bằng phần mềm Microsoft Excel.
- Xử lý thống kê bằng phần mêm Statgraphic Centurion XV. Các số liệu
s u đó đ ợ ph n tí h ANOVA v đ ợc trắc nghiệm phân hạng LSD v i
mứ nghĩ , 5
3
- Đồ án tốt nghiệp
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan nƣớc thải chế biến thủy sản (CBTS)
N c thải nh m CBTS đ ợ đặ tr ng ởi h m l ợng ô nhi m chất hữu
v N cao. Nồng độ BOD ≥ 1000mg/l và tổng N ≥ 120mg/l. Tỉ lệ COD/BOD5
nằm trong khoảng 1,1 - 1,3, cho phép xử l n c thải theo ph ng ph p sinh h c
đạt hiệu quả cao.
Bảng 1.1 Các thông số ô nhi m tiêu biểu củ n c thải CBTS Việt Nam
STT CHỈ TIÊU ĐƠN VỊ GIÁ TRỊ QCVN 11:2008, Cột B
1 pH - 6–8 5,5 – 9
2 COD mg/l 1500 – 2800 80
3 BOD mg/l 1000 – 1800 50
4 SS mg/l 388 – 452 100
5 Dầu mỡ ĐTV mg/l 150 – 250 20
6 Nit tổng mg/l 120 – 160 60
7 Photpho tổng mg/l 6 – 10 -
Bảng 1.2. Tải l ợng ô nhi m n c thải của một số nhà máy CBTS
Công suất Tải lƣợng ô nhiễm
TT Tên ơ sở công nghiệp SS BOD5 COD N P
(TSP/ngày)
1 Cty XNK thủy sản Việt 12 -15 484 3300 3960 198 21
Nam (SEAPRODEX)
2 Cty chế biến hàng xuất 25 – 30 396 2700 3240 162 19
khẩu Q3 (EPCO)
3 XNXK thủy hải sản 6–9 380 1100 1425 110 23
Seaspimex
4 XN đ ng lạnh Nhà Bè 3,5 - 5 53 360 423 22 5
5 XN CBTSXK Cần Th 3–6 200 682 900 30 8
6 Cty XNK thủy sản An Giang 8 - 12 1028 900 - 40 10
7 Cty CBTSXK Nha Trang 4–6 420 533 810 54 17
8 Cty Animex Đ Nẵng 1–2 351 460 630 - -
9 XN đ ng lạnh Huế 2–3 - 428 717 - -
10 Cty XNKTS Quảng Ninh 4–6 - - 1347 189 47
4
- Đồ án tốt nghiệp
1.1.1. Nguồn phát sinh và đặc tính nước thải CBTS
1.1.1.1. Nguồn phát sinh
Trong sản xuất thủy sản, n c thải ở các khâu chế biến chiếm 85% - 90%
tổng l ợng n c thải, 10 % - 15% còn lại l n c thải sinh hoạt của công nhân
trong nhà máy. Nguồn gây ô nhi m ở khâu chế biến ản :
-S hế nguyên liệu: rửa, phân loại, mổ, rã đ ng…
- Các quá trình chế biến: ng m, t h x ng, ắt khúc, phile, làm sạch, luộ …
- Quá trình vệ sinh thiết bị, nh x ởng và vệ sinh của công nhân.
C c sản xuất ản ó ph t sinh n c thải tại nh m CBTS đ ợc thể
hiện trên hình 1.1.
Hình 1.1 S đồ quy trình công nghệ CBTS đ ng lạnh (Lê Minh Nguyệt, 2003)
5
- Đồ án tốt nghiệp
Ngoài các nguồn gây ô nhi m trên thì các hoạt động đóng hộp nh kh u rót
n c sốt, n c muối, dầu gia vị ũng góp phần gây ô nhi m đ ng kể Đối v i hoạt
động sản xuất bột cá và dầu cá thì nguồn gây ô nhi m l n c máu từ khâu bốc dỡ,
bảo quản cá, ép cá và thời điểm dòng thải đậm đặc nhất l kh u l t m n ng ng
tụ các thiết bị đặc.
Bảng 1.3. Nồng độ ô nhi m trung bình trong n c thải của một số loại hình CBTS
Chỉ tiêu đ nh giá ô nhi m
Loại hình chế biến pH SS BOD COD NTS PTS
Đ ng lạnh 7,3 350 800 1100 90 20
Đồ hộp 7,1 100 478,8 775,6 24,84 11,82
Surimi (sản phẩm n liền) 7,8 586 3120 4890 125 11,32
N c mắm 7,5 75 20 40 - -
M c khô, tôm khô các loại 7,5 250 100 150 20 6
Agar 6,7 136,6 217,8 413,8 9,7 27,5
(Nguồn: Báo cáo hiện trạng M i tr ờng, Cục thùy sản, 2007)
1.1.1.2. Đặc tính nước thải CBTS
N c thải là một trong những vấn đề m i tr ờng l n nhất của ngành CBTS
hiện nay, v i đặ tr ng ởi ô nhi m về màu, mùi, chất rắn l lửng, chất hữu o
và VK gây bệnh, v.v.. Các chất thải ó đặc tính d n hỏng và d thất thoát theo
đ ờng đi ủa dòng thải N c thải trong CBTS ó h m l ợng chất hữu ov
trong đó ó ầu, protein, chất rắn l lửng và chứ l ợng photphat và nitrate cao.
Dòng thải từ CBTS còn chứa những m u vụn thịt, x ng ngu n liệu chế biến,
máu, chất béo, các chất hoà tan từ nội tạng ũng nh những chất tẩy rửa và các tác
nhân làm sạ h kh Trong đó ó nhiều hợp chất khó phân hủy. Mứ độ ô nhi m
củ n c thải tùy thuộc vào s có mặt của một số yếu tố, nh ng qu n tr ng nhất là
ph ng ph p hế biến và loài thủy sản đ ợc chế biến sau :
Nhìn chung, hầu hết n c thải củ nh m CBTS đều có chung đặc
điểm
6
- Đồ án tốt nghiệp
- Có h m l ợng các chất hữu ạng d phân huỷ sinh h c cao. Giá trị
BOD5 th ờng l n, o động trong khoảng 300 – 2000 mg/l, giá trị COD
nằm trong khoảng 500 – 3000 mg/l.
- H m l ợng l n các protein và chất inh ỡng, thể hiện ở 2 thông số tổng
Nit (5 – 200 mg/l) và tổng Photpho (10 – 100 mg/l).
- H m l ợng chất rắn l lửng cao từ 200 – 1000 mg/l.
- pH th ờng nằm trong gi i hạn từ 6,5 – 7,5 do có quá trình phân huỷ đạm
và thải amoniac.
Ngoài ra, các thành phần chất hữu trong n c thải thủy sản khi phân huỷ
tạo ra các sản phẩm trung gian là các axit béo không no nên tạo mùi rất khó chịu và
đặ tr ng, gây ô nhi m về mặt cảm quan và ảnh h ởng tr c tiếp đến sức khoẻ công
nhân làm việc.
1.1.1.3. Tác động của nước thải CBTS đến môi trường nước
Nh đã tr nh ,n c thải CBTS ó h m l ợng các chất ô nhi m cao, nếu
kh ng đ ợc xử lý sẽ gây ô nhi m nghiêm tr ng nguồn n c mặt v n c ngầm
xung quanh.
Đối v i nguồn n c ngầm tầng n ng, n c thải CBTS có thể thấm xuống đất
và gây ô nhi m mạ h n c ngầm. Các chất hữu v VSV g ệnh có trong
nguồn n c ngầm nhi m gây cản trở cho việc xử l th nh n c sạch cung cấp cho
sinh hoạt.
Đối v i các nguồn n c mặn, các chất ô nhi m ó trong n c thải CBTS sẽ
làm suy thoái chất l ợng n ,t động xấu đến m i tr ờng và thủy sinh vật. Trong
n c thải CBTS chứa các chất nh onh r t, protein, hất béo...là các chất hữu
bị phân hủy, nên khi xả vào nguồn n c t nhiên sẽ làm giảm nồng độ oxy
hòa tan vốn có, do VSV sử dụng để phân hủy các chất hữu ó trong n c thải.
Nồng độ ox hò t n i 50% bão hòa gây ảnh h ởng xấu t i s phát triển của các
loài thủy sinh và làm giảm khả n ng t làm sạch của nguồn n c, d n đến giảm
chất l ợng n c cấp cho sinh hoạt và công nghiệp. Ngoài ra, các chất l lững trong
n c thải CBTS l m ho n đục hoặ ó m u ng n ản ánh sáng chiếu sâu vào
7
- Đồ án tốt nghiệp
lòng thủy v c, ảnh h ởng t i quá trình quang hợp của tảo, rong r u g t động
tiêu c đến tài nguyên thủ sinh, đồng thời gây mất mỹ qu n ho òng n c và
gây bồi lắng lòng sông, cản trở s l u th ng tr n l u v c. Về mặt vi sinh, n c thải
CBTS chứa nhiều VK gây bệnh và trứng giun sán là những tác nhân gây nên dịch
bệnh ở ng ời nh : ệnh lỵ, th ng h n, ại liệt, nhi m khuẩn đ ờng tiết niệu và
tiêu chảy cấp tính…
Trên hết l t động của các hợp chất N v photpho nh g hiện t ợng phì
ỡng trong hệ sinh th i n c, làm cạn kiệt ox trong n ,g độc v i hệ sinh vật
n ,l mn c ngầm ô nhi m nitrate, ảnh h ởng t i sức khỏe cộng đồng.
- Hiện t ợng ph ỡng trong n l o thừa chất inh ỡng d n t i s
phát triển bùng nổ của các loài tảo và VSV, còn g i là hiện t ợng tảo nở hoa.
Khi đó mật độ thuỷ sinh vật trong hồ rất đặ l m ho n ó độ màu và
độ đục cao. Ngoài ra khi một l ợng l n tảo chết đi sẽ cần l ợng oxy l n
t ng ứng để phân huỷ d n đến h m l ợng ox hò t n trong n c bị cạn
kiệt, làm chết các sinh vật sống trong n c.
- Theo tài liệu « H ng d n về chất l ợng n c uống » của Tổ chức Y tế thế
gi i ũng nh Ti u huẩn 1329/2002 (Bộ Y tế) không xem amoni là chất gây
hại cho sức khỏe on ng ời mà xếp amoni vào nhóm các chất g t động
xấu về mặt cảm quan (mùi, vị) trong n c. Bên cạnh đó, moni òn l ếu tố
cản trở trong công nghệ xử l n c cấp. Thứ nhất : nó làm giảm tác dụng của
clo là tác nhân sát trùng chủ yếu áp dụng ở nh m n c Việt Nam, do
phản ứng v i clo tạo thành monocloamin là chất sát trùng thứ cấp hiệu quả
kém lo h n lần. Thứ hai : amoni cùng v i một số vi l ợng trong n c
(hữu , phốt pho, sắt, m ng n…) l “thứ n” để VK phát triển, gây hiện
t ợng “kh ng ổn định sinh h ” ủa chất l ợng n c sau xử l N c có thể
bị đụ , đóng ặn trong hệ thống d n, chứ n N c bị xuống cấp về các
yếu tố cảm quan.
- Khi nồng độ moni trong n c cao sẽ rất d dàng tạo r nitrite Trong thể
động vật, nitrite và nitrate có thể biến thành N-nitroso - là tiền chất có tiềm
8
- Đồ án tốt nghiệp
n ng g ung th Mặc dù bằng chứng dịch t h h đầ đủ về tác hại đối
v i con ng ời. Ủ n h u Âu qu định mức tối đ ủ nitr te trong n c
uống là 50 mg/l, Mỹ là 45 mg/l, Tổ chức sức khoẻ thế gi i: 100 mg/l, tiêu
chuẩn 1329/2002 (Bộ Y tế) đã đề ra mức gi i hạn 3 v 5 mg/l đối v i nitrite
v nitr te t ng ứng nhằm ng n ngừa bệnh mất sắc tố máu
(meth emoglo in emi ) đối v i trẻ s sinh i 3 tháng tuổi v ung th tiềm
t ng Độc tính củ nitrite đ ợc mô tả nh s u (Sharat và cộng s , 1994)
Chứng máu Methaemo- globinaemia (hội chứng xanh xao trẻ em) :
Trong thể, nitrite (hoặ nitr te i tác dộng của một số VK đuờng ruột
chuyển thành nitrite) kết hợp v i hồng cầu (hemoglo in) trong m u s u đó hu ển
thành methemoglobin, cuối cùng chuyển thành methemoglobinamin.
Methemoglobinamin là chất ng n ản việc liên kết và vận chuyển oxy, gây bệnh
thiếu oxy trong máu và sinh ra bệnh máu trắng:
4HbFe2+O2 + 4 NO2- + 2H2O → 4H Fe3+OH- + 4NO3- + O2
Bệnh nhân khi bị ngộ độc nitrite sẽ có những triệu chứng nh nhức đầu, hồi
hộp, hoa mắt, nôn mử … s u đó n đến hôn mê và có thể gây tử vong. Hiện t ợng
n đặc biệt thấy rõ ở trẻ em. Trẻ em mắc chứng bệnh n th ờng xanh xao và d bị
đe a đến cuộc sống đặc biệt là trẻ i 6 tháng tuổi.
Ung t ƣ t ềm tàng :
Ở một khía cạnh khác, trong dạ động vật nitrite kết hợp v i các acid
amin trong th c phẩm làm thành một h chất nitrosamin. Nitrosamin có thể gây tổn
th ng i tru ền tế bào nguyên nhân gây ra bệnh ung th , qu i th i Những thí
nghiệm cho nitrite vào thứ n, n c uống của chuột, thỏ... v i h m l ợng v ợt
ng ỡng cho phép thì sau một thời gian thấy những khối u sinh ra trong gan, phổi,
vòm h ng của vật thí nghiệm. Ở điều kiện pH
- Đồ án tốt nghiệp
Các amin bậ trong m i tr ờng axit yếu ở pH = 3 - 6 v i s có mặt của
ion nitrite chúng d dàng phân huỷ thành aldehyd và amin bậc hai. Sau dó amin bậc
hai tiếp tục chuyển thành nitrosamin.
Do độc tính cao của các hợp chất chứa N (amoni, nitrite, nitrate) nên việc
loại bỏ húng trong n c thải ó h m l ợng N cao là việc quan tr ng, để loại bỏ
đ ợc mối nguy hại khá l n ho m i tr ờng, đặc biệt là bảo vệ sức khỏe cộng đồng.
S uđ l qu định về h m l ợng nitr te v nitrite trong n c uống của một số tổ
chức
Bảng 1.4. Tiêu chuẩn về hàm l ợng nitrate và nitrite trong n c uống ở mốt số tổ
chức
Tổ chức Hàm l ợng NO3- (mg/l) Hàm l ợng NO-2(mg/l)
WHO 45 ..
TCVN 5501-91 50 0,1
Canada 10 1
EEC 50 0,1
CHLB Đức 50 0,1
(Nguồn:genome)
1.1.1.4. Hệ thống xử l n c thải cho các nhà máy CBTS
D v o đặ tr ng ủ n c thải CBTS, quy trình xử l n c thải thông
dụng th ờng đ ợc áp dụng tại các nhà máy CBTS Việt Nam gồm ng đoạn
sau:
- Tiền xử lý hay xử l s ộ: Tách rác, lắng cát, cân bằng, tách dầu.
- Xử l s ấp hay xử lý bậc 1: Xử lý kỵ khí trong bể UASB.
- Xử lý thứ cấp hay xử lý bậc 2: Xử lý hiếu khí trong bể Aeroten.
- Xử lý bậc 3: Keo tụ, lắng l c, khử trùng.
Bùn lắng tụ s u khi đ ợc gom v o ng n hứa bùn sẽ đ ợ đ qu ể phân
hủy bùn và cuối ùng đ ợc thải vào bãi rác hoặc dùng bón cây.
Dây chuyền công nghệ xử l n c thải CBTS điển hình tại các nhà máy sản
xuất thủy sản ở Việt N m đ ợc mô tả ở hình 2.2.
10
- Đồ án tốt nghiệp
Hình 1.2. S đồ quy trình công nghệ xử l n c thải CBTS điển hình
1.2. C u trìn n tơ (N)
1.2.1. Giới thiệu về chu trình N tự nhiên
Chu kỳ N là một qu tr nh m theo đó N đ ợc chuyển đổi qua lại giữa các
dạng hợp chất hóa h c của nó. Chuyển đổi này có thể đ ợc th c hiện cả hai quá
trình sinh h c và phi sinh h c. Quá trình quan tr ng trong chu trình N bao gồm: s
cố định N, khoáng hóa, quá trình nitrate hóa và khử nitrate.
Hình 1.3. Chu trình N trong t nhiên
S chuyển hoá củ N trong m i tr ờng phụ thuộc vào nhiều yếu tố ảnh
h ởng nh : pH, s phân tầng n c, nhiệt độ, độ mặn...Việc cung cấp N vào các
chu trình vật chất trong t nhiên phụ thuộc nhiều vào quá trình phân huỷ sinh h c
11
nguon tai.lieu . vn
