Nghiên cứu tạo chế phẩm vi sinh vật xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn

Mở Đầu

Chế biến tinh bột sắn là ngành công nghiệp phát sinh lượng lớn nước thải. Lượng nước thải sinh ra trong quá trình chế biến tinh bột sắn trung bình 12-20m3/tấn sản phẩm/ngày (Huỳnh Ngọc Phương Mai, 2006). Trong nước thải chế biến tinh bột sắn thường có thành phần chất rắn lơ lửng cao do bột và xơ củ sắn sót lại, nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) và nhu cầu oxy hóa học (COD) có nồng độ cao hàng chục ngàn mg/l gây khó khăn cho quá trình xử lý sinh học. Đặc biệt các chất nhựa và hàm lượng nhất định hợp chất xyanua có trong nước thải chế biến tinh bột sắn còn làm cho nước thải có màu đen, gây mùi khó chịu và ức chế nhiều loại vi sinh vật có ích. Vì vậy, nghiên cứu các chủng vi sinh vật thích nghi với môi trường nước thải nhằm lựa chọn được các chủng vi sinh vật phù hợp có khả năng phân hủy mạnh các chất hữu cơ và chịu được các chất ức chế có trong nước thải chế biến tinh bột sắn là cần thiết.

KẾT QUẢ

Đã phân lập, tuyển chọn và xác định được bộ chủng vi sinh vật xử lý nước thải CBTBS gồm 01 xạ khuẩn Streptomyces fradiae ký hiệu SHX.12 có khả năng phân giải tinh bột, xenluloza; 01 vi khuẩn Bacillus velezensis ký hiệu SHV.22 vừa có khả năng chuyển hóa Phosphat hữu cơ vừa có khả năng đồng hóa Phospho và 01 vi khuẩn Nitrosomonas europea ký hiệu SHV.OA7 có khả năng chuyển hóa Nitơ. Ba chủng nghiên cứu trên đều thích nghi với nước thải CBTBS và thuộc nhóm an toàn sinh học cấp độ 1.

Trên cơ sở kết quả nghiên cứu tối ưu hóa các yếu tố điều kiện nhân sinh khối các chủng trong thiết bị lên men chìm, thử nghiệm và lựa chọn các thông số trong lên men xốp, đề tài đã xây dựng được qui trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn dạng bột với chất mang là cao lanh và tinh bột sắn. Chế phẩm chứa Nitrosomonas europea SHV.OA7, Streptomyces fradiae SHX.12 và Bacillus velezensis SHV.22, có mật độ tế bào vi sinh vật đạt 108 CFU/g và được đặt tên là MIC-CAS 02.

Xây dựng được 01 qui trình sử dụng chế phẩm vi sinh vật xử lý nước thải cho các cơ sở nhà máy sản xuất tinh bột sắn có hệ thống xử lý biogas và xử lý hiếu khí. Chế phẩm được bổ sung vào bể sục khí với liều lượng là 100g/m3nước thải, sục khí 8 giờ và thời gian lưu nước là 36giờ.

Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải CBTBS của chế phẩm cho thấy chế phẩm MIC-CAS02 đạt hiệu quả xử lý BOD5 84,2%, COD 89,1%, Nts 82,5% và Pts 79,2% ở qui mô phòng thí nghiệm. Sau khi 24 sử dụng chế phẩm MIC-CAS 02 trong hệ thống nước thải nhà máy CBTBS của công ty TNHH MTV Elmaco Ninh Bình, nước thải sau biogas của nhà máy đã giảm BOD5 từ 259,5 mg/ml xuống 29,3 mg/ml, COD từ 446,3 mg/ml xuống 78,2 mg/ml, Nts từ 86,2 mg/ml xuống 15,8 mg/ml, Pts từ 15,5 mg/ml xuống 3,6 mg/ml. Nước thải đảm bảo chất lượng yêu cầu theo QCVN 40:2011/BTNMT (cột A) và đủ điều kiện thải ra hệ thống nước thải công cộng.

Bằng kỹ thuật DGGE kiểm tra sự sống sót của vi sinh vật trong bùn hoạt tính cho thấy Streptomyces fradiae SHX.12, Bacillus velezensis SHV.22 và Nitrosomonas europea SHV.OA7 có khả năng thích nghi và tồn tại tốt trong và sau quá trình xử lý.

Trích: Tóm tắt Luận án tiến sĩ Nông nghiệp, NCS Vũ Thúy Nga