Xem mẫu
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
TRẦN THỊ THU LAN
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VI SINH VẬT BẢN ĐỊA ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC
THẢI TRONG GIẾT MỔ GIA SÚC TẬP TRUNG
LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC
HÀ NỘI – 2017
i
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
TRẦN THỊ THU LAN
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VI SINH VẬT BẢN ĐỊA ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC
THẢI TRONG GIẾT MỔ GIA SÚC TẬP TRUNG
Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
Mã số: 62420201
LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC
HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
GS. TS. Nguyễn Văn Cách
HÀ NỘI – 2017
ii
LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới GS. TS. Nguyễn Văn Cách người Thầy đã
hướng dẫn và giúp tôi định hướng trong nghiên cứu khoa học, trợ giúp tài chính phục vụ
nghiên cứu trong suốt thời gian thực hiện luận án.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tập thể cán bộ phòng Công nghệ xử lý
nước, Viện Công nghệ môi trường, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Đây
không chỉ là nơi đào tạo giúp tôi trưởng thành hơn trong hoạt động nghiên cứu khoa học mà
còn là nơi để tôi chia sẻ những khúc mắc gặp phải trong quá trình thực hiện luận án. Lãnh đạo
phòng đã tạo điều kiện về mặt thời gian và trang thiết bị để tôi thực hiện trong suốt quá trình
làm luận án.
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến chủ nhiệm đề tài KC 08.04, TS. Đỗ Tiến Anh, Viện Khoa
học khí tượng thủy văn đã hỗ trợ kinh phí và thiết bị thí nghiệm cho các nội dung nghiên cứu
thực hiện luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn đến các thầy cô của bộ môn vi sinh- hóa sinh- sinh học
phân tử, Viện Công nghệ sinh học và Thực phẩm, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, những
kiến thức mà tôi được tiếp thu, tích lũy trong suốt thời gian học tập tại đây từ khi là một sinh
viên đại học là nền tảng không thể thiếu để tôi có đủ khả năng tiếp thu, trau dồi kiến thức mới
phục vụ cho các nghiên cứu trong luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô của Viện đào tạo sau đại học đã giúp đỡ và
hướng dẫn tận tình cho tôi các mẫu giấy tờ văn bản trong suốt quá trình học tập và hoàn thành
luận án.
Để hoàn thành luận án này không thể không nhắc tới sự hỗ trợ và khuyến khích về
tinh thân của những người thân trong gia đình và bạn bè.
Hà Nội, ngày........tháng/
Tác giả luận án
i
năm 2017
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong
luận án là trung thực và chưa sử dụng để bảo vệ một học vị nào, chưa được ai công bố trong
bất kì một công trình nghiên cứu nào.
Hà nội, ngày ...........tháng ............năm 2017
Tác giả luận án
ii
MỤC LỤC
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT
DANH MỤC HÌNH VẼ
DANH MỤC BẢNG
MỞ ĐẦU.....................................................................................................................................1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .................................................................................................... 4
1.1. Hiện trạng giết mổ gia súc ................................................................................................ 4
1.1.1. Hiện trạng quy trình giết mổ và nguồn phát thải chất thải trong quá trình giết mổ gia
súc
................................................................................................................................... 4
1.1.2. Đặc tính nước thải và nguồn thải ngành giết mổ gia súc ............................................. 6
1.2. Các công nghệ xử lý nước thải giết mổ ............................................................................ 9
1.2.1. Phương pháp cơ học và hóa lý ..................................................................................... 9
1.2.1.1. Phương pháp cơ học.............................................................................................. 9
1.2.1.2. Phương pháp hóa lý ............................................................................................ 10
1.2.2. Phương pháp sinh học ................................................................................................ 10
1.2.2.1. Phương pháp sinh học kị khí............................................................................... 10
1.2.2.2. Phương pháp hiếu khí ......................................................................................... 11
1.2.3. Các nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải giết mổ gia súc ....................................... 13
1.2.3.1. Các công nghệ nghiên cứu và áp dụng tại các cơ sở giết mổ trên thế giới ......... 13
1.2.3.2. Tình hình nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải giết mổ gia súc của Việt Nam16
1.2.4. Giải pháp công nghệ xử lý có khai thác chất ô nhiễm trong bể xử lý sinh học tích hợp
đa chức năng......................................................................................................................... 18
1.2.4.1. Nguyên lý hoạt động bể tích hợp năm chức năng............................................... 18
1.2.4.2. Giải pháp công nghệ này đã được kiểm nghiệm công nghệ thành công tại các
nguồn nước thải khác nhau: ............................................................................................. 20
1.3. Giải pháp công nghệ xử lý nước thải ngành giết mổ gia súc bằng phương pháp sinh
học
..................................................................................................................................... 21
1.3.1. Cơ sở khoa học của phương pháp xử lý sinh học....................................................... 21
1.3.2. Cơ sở lý thuyết loại bỏ hợp chất hữu cơ, nitơ trong nước .......................................... 22
1.3.3. Giải pháp công nghệ xử lý bằng bùn hoạt tính........................................................... 24
1.3.4. Chế phẩm vi sinh vật trong xử lý nước thải ............................................................... 28
iii
nguon tai.lieu . vn
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
TRẦN THỊ THU LAN
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VI SINH VẬT BẢN ĐỊA ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC
THẢI TRONG GIẾT MỔ GIA SÚC TẬP TRUNG
LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC
HÀ NỘI – 2017
i
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
TRẦN THỊ THU LAN
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VI SINH VẬT BẢN ĐỊA ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC
THẢI TRONG GIẾT MỔ GIA SÚC TẬP TRUNG
Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
Mã số: 62420201
LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC
HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
GS. TS. Nguyễn Văn Cách
HÀ NỘI – 2017
ii
LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới GS. TS. Nguyễn Văn Cách người Thầy đã
hướng dẫn và giúp tôi định hướng trong nghiên cứu khoa học, trợ giúp tài chính phục vụ
nghiên cứu trong suốt thời gian thực hiện luận án.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tập thể cán bộ phòng Công nghệ xử lý
nước, Viện Công nghệ môi trường, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Đây
không chỉ là nơi đào tạo giúp tôi trưởng thành hơn trong hoạt động nghiên cứu khoa học mà
còn là nơi để tôi chia sẻ những khúc mắc gặp phải trong quá trình thực hiện luận án. Lãnh đạo
phòng đã tạo điều kiện về mặt thời gian và trang thiết bị để tôi thực hiện trong suốt quá trình
làm luận án.
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến chủ nhiệm đề tài KC 08.04, TS. Đỗ Tiến Anh, Viện Khoa
học khí tượng thủy văn đã hỗ trợ kinh phí và thiết bị thí nghiệm cho các nội dung nghiên cứu
thực hiện luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn đến các thầy cô của bộ môn vi sinh- hóa sinh- sinh học
phân tử, Viện Công nghệ sinh học và Thực phẩm, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, những
kiến thức mà tôi được tiếp thu, tích lũy trong suốt thời gian học tập tại đây từ khi là một sinh
viên đại học là nền tảng không thể thiếu để tôi có đủ khả năng tiếp thu, trau dồi kiến thức mới
phục vụ cho các nghiên cứu trong luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô của Viện đào tạo sau đại học đã giúp đỡ và
hướng dẫn tận tình cho tôi các mẫu giấy tờ văn bản trong suốt quá trình học tập và hoàn thành
luận án.
Để hoàn thành luận án này không thể không nhắc tới sự hỗ trợ và khuyến khích về
tinh thân của những người thân trong gia đình và bạn bè.
Hà Nội, ngày........tháng/
Tác giả luận án
i
năm 2017
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong
luận án là trung thực và chưa sử dụng để bảo vệ một học vị nào, chưa được ai công bố trong
bất kì một công trình nghiên cứu nào.
Hà nội, ngày ...........tháng ............năm 2017
Tác giả luận án
ii
MỤC LỤC
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT
DANH MỤC HÌNH VẼ
DANH MỤC BẢNG
MỞ ĐẦU.....................................................................................................................................1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .................................................................................................... 4
1.1. Hiện trạng giết mổ gia súc ................................................................................................ 4
1.1.1. Hiện trạng quy trình giết mổ và nguồn phát thải chất thải trong quá trình giết mổ gia
súc
................................................................................................................................... 4
1.1.2. Đặc tính nước thải và nguồn thải ngành giết mổ gia súc ............................................. 6
1.2. Các công nghệ xử lý nước thải giết mổ ............................................................................ 9
1.2.1. Phương pháp cơ học và hóa lý ..................................................................................... 9
1.2.1.1. Phương pháp cơ học.............................................................................................. 9
1.2.1.2. Phương pháp hóa lý ............................................................................................ 10
1.2.2. Phương pháp sinh học ................................................................................................ 10
1.2.2.1. Phương pháp sinh học kị khí............................................................................... 10
1.2.2.2. Phương pháp hiếu khí ......................................................................................... 11
1.2.3. Các nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải giết mổ gia súc ....................................... 13
1.2.3.1. Các công nghệ nghiên cứu và áp dụng tại các cơ sở giết mổ trên thế giới ......... 13
1.2.3.2. Tình hình nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải giết mổ gia súc của Việt Nam16
1.2.4. Giải pháp công nghệ xử lý có khai thác chất ô nhiễm trong bể xử lý sinh học tích hợp
đa chức năng......................................................................................................................... 18
1.2.4.1. Nguyên lý hoạt động bể tích hợp năm chức năng............................................... 18
1.2.4.2. Giải pháp công nghệ này đã được kiểm nghiệm công nghệ thành công tại các
nguồn nước thải khác nhau: ............................................................................................. 20
1.3. Giải pháp công nghệ xử lý nước thải ngành giết mổ gia súc bằng phương pháp sinh
học
..................................................................................................................................... 21
1.3.1. Cơ sở khoa học của phương pháp xử lý sinh học....................................................... 21
1.3.2. Cơ sở lý thuyết loại bỏ hợp chất hữu cơ, nitơ trong nước .......................................... 22
1.3.3. Giải pháp công nghệ xử lý bằng bùn hoạt tính........................................................... 24
1.3.4. Chế phẩm vi sinh vật trong xử lý nước thải ............................................................... 28
iii