Xem mẫu
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
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
i
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
ii
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
iii
nguon tai.lieu . vn
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
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
i
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
ii
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
iii