Đề tài Sử dụng nước thải từ hầm ủ biogas để nuôi tảo chlorella

Chương 1. ĐẶT VẤN ĐỀ 1 Chương 2. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2 2.1. Tảo Chlorella 2 2.1.1. Đặc điểm phân loại 2 2.1.2. Hình thái, cấu tạo 2 2.1.3. Sinh sản 2 2.1.4. Giai đoạn phát triển của quần thể tảo 3 2.1.5. Thành phần dinh dưỡng 4 2.1.6. Một số yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của tảo 4 2.1.6.1.Ánh sáng 4 2.1.6.2.pH 5 2.1.6.3.Nhiệt độ 5 2.1.6.4.Sục khí 5 2.1.6.5.Dinh dưỡng 5 2.1.7. Một số hình thức nuôi tảo 7 2.1.8. Khả năng sử dụng tảo Chlorella để xử lý chất thải 7 2.2. Biogas 8 2.2.1. Một số vấn đề về biogas 8 2.2.2. Biogas và lục bình 10 2.3. Tận dụng chất thải từ hầm ủ biogas 10 CHƯƠNG 3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13 3.1. Thời gian và địa điểm 13 3.2. Vật liệu nghiên cứu 13 3.3. Bố trí thí nghiệm 14 3.3.1. Thí nghiệm 1: Xác định liều lượng sử dụng nước thải từ hầm ủ biogas thích hợp cho sự phát triển của tảo Chlorella 14 53.3.2. Thí nghiệm 2: tỷ lệ thu hoạch tảo thích hợp trong hệ thống nuôi tảo Chlorella sử dụng nước thải từ hầm ủ biogas. 15 3.3.3. Thu thập, tính toán và xử lý số liệu 15 CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ THẢO LUẬN 17 4.1. Thí nghiệm 1: Xác định liều lượng sử dụng nước thải từ hầm ủ biogas thích hợp cho sự phát triển của tảo Chlorella 17 4.1.1. Các yếu tố môi trường 17 4.1.1.1. Nhiệt độ 17 4.1.1.2. Ánh sáng 17 4.1.1.3. pH 18 4.1.1.4. TAN 19 4.1.1.5. NO3-21 4.1.1.6. TN 22 4.1.1.7. TP 23 4.1.2. Sự phát triển của tảo 24 4.2. Thí nghiệm 2: tỷ lệ thu hoạch tảo thích hợp trong hệ thống nuôi tảo Chlorella sử dụng nước thải từ hầm ủ biogas 26 4.2.1. Các yếu tố môi trường 26 4.2.1.1. Nhiệt độ 26 4.2.1.2. pH 26 4.2.1.3. TAN 27 4.2.1.4. NO3-28 4.2.1.5. TN 29 4.2.1.6. TP 30 4.2.2. Sự phát triển của tảo 31 4.2.3. Mối tương quan giữa hàm lượng dinh dưỡng và mật độ tảo 33 CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 34 5.1. Kết luận 34 5.2. Đề xuất 34

doc54 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 25/01/2013 | Lượt xem: 2282 | Lượt tải: 12download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề tài Sử dụng nước thải từ hầm ủ biogas để nuôi tảo chlorella, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
 PAGE 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN LÊ HỮU NHÂN SỬ DỤNG NƯỚC THẢI TỪ HẦM Ủ BIOGAS ĐỂ NUÔI TẢO CHLORELLA LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2009 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN LÊ HỮU NHÂN SỬ DỤNG NƯỚC THẢI TỪ HẦM Ủ BIOGAS ĐỂ NUÔI TẢO CHLORELLA LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH NUÔI TRỒNG THỦY SẢN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Ths. TRẦN SƯƠNG NGỌC 2009 TÓM TẮT Khả năng sử dụng nước thải từ hầm ủ biogas (nguồn nước thải có từ hầm ủ biogas 4.5 m3 với 75% phân heo và 25% bèo lục bình) để nuôi tảo Chlorella được xác định qua 2 thí nghiệm. Trong thí nghiệm 1 xác định hàm lượng nước thải từ hầm ủ biogas thích hợp để nuôi tảo Chlorella với các nghiệm thức sử dụng nước thải có hàm lượng đạm lần lược là: 2ppm N/ngày, thay đổi (5 ngày đầu: 1 ppm N/ngày; Từ ngày thứ 6 đến ngày thứ 10: 3ppm N/ngày; Từ ngày thứ 11 đến ngày thứ 16: 2ppm N/ngày), 1ppm N/ngày, Wanle (đối chứng). Thời gian thí nghiệm là 7 ngày, mật độ tảo đạt cao nhất là 7,85 ± 0,28 triệu tb/ml (ngày thứ 5 của thí nghiệm) ở nghiệm thức sử dụng nước thải từ hầm ủ biogas là 2ppm N/ngày khác biệt rất có ý nghĩa (P0,05) Lượng TAN trung bình ở các nghiệm thức sử dụng nước thải cao hơn trong nghiệm thức Walne (chủ yếu là đạm NO3- thể hiện qua BẢNG 4.2) Một số nghiên cứu cho thấy tảo hấp thu NH4+ tích cực, theo Syrett, (1953), Morris et al. (1971, trích dẫn bởi Ivor R. Elrifi and David H. Turbin, 4 1985) nhận định rằng sự hấp thu O2 và sinh ra CO2 được diễn ra đồng thời với sự hấp thu NH4+ trong bóng tối. Goldman and Glibert (1982, trích dẫn bởi Ivor R. Elrifi and David H. Turbin, 1985) cho rằng trong ánh sáng sự hấp thu NH + + nhanh chóng. Mặt khác, tảo ưu tiên sử dụng NH4 hơn các dạng nitơ khác (Oh – Hama và ctv, 1986). Do đó, hàm lượng TAN của các NT giảm mạnh ở các ngày sau khi sinh khối tảo gia tăng. 3 4.1.1.5. NO - Nitrate là sản phẩm cuối cùng của quá trình oxy hóa amoniac, không độc đối với thủy sinh vật. Đây là chất dinh dưỡng được tảo hấp thu trực tiếp và chuyển hóa thành chất hữu cơ thông qua quá trình quang hợp. Do môi trường nuôi cấy và liều lượng biogas ở các nghiệm thức khác nhau dẫn đến hàm lượng dinh dưỡng ban đầu trong môi trường nước khác nhau. Hàm lượng ban đầu NO3- ở NT2ppm là 0,30ppm, NT thay đổi, NT1ppm là 0,51ppm và NT Walne là 16,16ppm. Nguồn Nitơ chủ yếu cung - cấp cho dung dịch Walne là NO3 nên hàm lượng này trong NT4 cao. Tảo hấp thu NO3- chậm ở những ngày đầu vì chúng ưu tiên hấp thu NH4+. NO3- (ppm) 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Đợt thu NT1 (2ppm) NT2 (thay đổi) NT3 (1ppm) NT4 (Wanle) 1 2 3 4 HÌNH 4.5. Biến động hàm lượng NO3- ở các nghiệm thức (thí nghiệm 1) 3 Hàm lượng NO - trong các NT sử dụng dinh dưỡng từ nước thải biogas tăng lên trong lần thu mẫu thứ 2 (ngày thứ 4 của thí nghiệm), do tảo ưu tiên sử 4 dụng NH + nên lượng NO - được tích trữ lại. Tuy nhiên vào cuối kỳ nuôi mật 3 độ tảo cao, nguồn NH4+ giảm xuống nên tảo chuyển sang sử dụng NO3- làm hàm lượng này giảm. Trong một thí nghiệm của Gozáles (1997) về khả năng sử dụng tảo Chlorella trong xử lý nước thải của nhà máy sữa và từ trại heo cho kết quả tương đương với thời gian nuôi là 9 ngày, hàm lượng NO3- tăng lên trong giai đoạn đầu đến ngày thứ 6 từ 5mg/l đến 45mg/l sau đó nó được duy trì đến cuối thí nghiệm. 4.1.1.6. TN Hàm lượng đạm tổng số trong NT Walne cao hơn so với các NT khác, Hàm lượng đạm tổng số trung bình ở NT Walne, NT thay đổi, NT1ppm, NT2ppm lần lượt là 19,5±2,8ppm, 3,0±0,2ppm, 2,9±0,7ppm, 4,5±0,5ppm. TN(ppm) 25 20 15 10 5 0 1 2 3 4 Đợt thu NT1 (2ppm) NT2 (thay đổi) NT3 (1ppm) NT4 (Wanle) HÌNH 4.6. Biến động hàm lượng đạm tổng số trong các nghiệm thức (thí nghiệm 1) Hàm lượng đạm trong nghiệm thức sử dụng nước thải từ hầm ủ biogas có giảm ở lần thu mẫu thứ 2 (ngày thứ 4 của thí nghiệm). Lý do là tảo đang trong giai đoạn tăng trưởng, cần nhiều dưỡng chất, tảo hấp thu nhiều NH4+ và NO3-. Nguồn dinh dưỡng cho tảo là nguồn dinh dưỡng hữu cơ nên có một số chất dinh dưỡng tảo không hấp thu trực tiếp được mà phải trải qua quá trình phân hủy, cộng với việc đưa dinh dưỡng với lượng vừa đủ vào nên hàm lượng đạm không cao và tương đối ổn định. Còn môi trường Walne, hàm lượng đạm suy giảm nhanh chóng, vì đây là đạm vô cơ nên tảo có thể hấp thu trực tiếp dễ dàng. Cuối kỳ nuôi, hàm lượng đạm ở các nghiệm thức sử dụng nước thải - biogas tăng nhẹ do sự gia tăng của NO2 từ sự phân hủy của tảo chết. 4.1.1.7. TP Tương tự như các thành phần trên lân trong mẫu Walne rất cao. Hàm lượng TP trung bình ở NT Walne là 8,7±7,5ppm, NT thay đổi là 1,2±0.1, NT1ppm là 1,3±0,3ppm, NT2ppm là 1.7±0,1ppm. TP (ppm) 10.00 8.00 6.00 4.00 2.00 0.00  1 2 3 4 Đợt thu NT1 (2ppm) NT2 (thay đổi) NT3 (1ppm) NT4 (Wanle) HÌNH 4.7. Hàm lượng lân trong các nghiệm thức (thí nghiệm 1) Hàm lượng lân tăng nhẹ trong các nghiệm thức dinh dưỡng là nước thải từ hầm ủ biogas là do tảo hấp thu lượng lân trong nước chưa triệt để, có thể trong chất thải vẫn còn lân ở dạng hữu cơ chưa phân hủy hết nên tích lũy dần làm lân tăng lên ở cuối kỳ thí nghiệm. TP tăng vào cuối thí nghiệm cũng có thể do sự phân hủy của tảo chết quần thể bị suy tàn. Chiều hướng biến động của các chất dinh dưỡng tương tự nhau, sự biến động dinh dưỡng trong nghiệm thức sử dụng nước thải từ hầm ủ biogas rất ít và tăng nhẹ ở cuối kỳ nuôi do sự tích lũy các hợp chất hữu cơ chưa phân hủy hết. Đối với nghiệm thức sử dụng dinh dưỡng Walne, các chất dinh dưỡng sẽ giảm mạnh thông qua sự phát triển của sinh khối tảo và có thể tăng ở cuối thí nghiệm do sự phân hủy của tảo chết. 4.1.2. Sự phát triển của tảo Qua HÌNH 4.8 và BẢNG 4.3 cho thấy sinh khối tảo phát triển trong vòng 7 ngày, mật độ tảo của NT thay đổi, NT1ppm đạt cao nhất ở ngày thứ 4. Mật độ tảo của NT2ppm, NT Walne đạt cao nhất vào ngày thứ 5, sau đó suy tàn nhanh chóng do bị tạp nhiễm. Dinh dưỡng cung cấp từ nước thải biogas trong 4 ngày đầu của NT thay đổi, NT1ppm là 1ppm N/ngày không đáp ứng đủ nhu cầu của sinh khối tảo nên quần thể tảo ở NT thay đổi, NT1ppm đạt cực đại vào ngày thứ 4 và cùng bị suy tàn nhanh chóng vào ngày thứ 5. NT2ppm, NT Walne đạt mật độ cao nhất vào ngày thứ 5, trong đó mật độ tảo NT2ppm là 7,85 ± 0,28 triệu tb/ml, NT Walne (đối chứng) là 3,16 ± 0,33 triệu tb/ml. Đối với NT2ppm hàm lượng nước thải đưa vào 2ppm N/ngày, đến thời điểm ngày thứ 4 dinh dưỡng đủ cung cấp tiếp tục cho quần thể tảo nhân mật độ để đạt cực đại ở ngày thứ 5. Mật độ tảo (triệu tb/ml) 10 8 6 4 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Ngày NT1 (2ppm) NT2 (thay đổi) NT3 (1ppm) NT4 (Wanle) HÌNH 4.8. Mật độ tảo (Thí nghiệm 1) Qua HÌNH 4.8 cho thấy pha tăng trưởng của tảo trong vòng 5 ngày đầu. Do mức độ cung cấp dinh dưỡng vào bể khác nhau mà có sự khác biệt về mật độ cực đại ở các nghiệm thức. Mật độ tảo ở nghiệm thức sử dụng dinh dưỡng là nước thải biogas đạt mật độ tảo cao hơn so với nghiệm thức đối chứng. Mật độ tảo ở NT2ppm khác biệt rất có ý nghĩa thống kê (P0,05) ns: không có sự khác biệt na: không có giá trị xác định 4 Sử dụng nguồn nước thải từ hầm ủ biogas làm dinh dưỡng nuôi cấy tảo dẫn đến dễ bị tạp nhiễm, nên quần thể tảo không duy trì được lâu và suy tàn nhanh. Song song đó, mật độ tảo không cao hơn so với mật độ tảo trong bể cá rô phi 25ppt. Theo Trần Sương Ngọc (2003) mật độ tảo Chlorella trong bể cá rô phi cho ăn 3% trọng lượng thân đạt cao nhất là 13,13 ± 0,89 triệu tb/ml vào ngày thứ 11, sử dụng ánh sáng tự nhiên và nhiệt độ biến động. Theo Cao Thanh Vân (1988) sự phát triển của các nhóm tảo trong đó tiêu biểu là tảo lục, với giống loài đại diện là Chlorella có mật độ cực đại ở ngày thứ 8 khi sử dụng thuần nước thải biogas hàm lượng đạm (N – NH +) là 2ppm để nuôi đạt 7.501.660 ct/lít. Như vậy, khi nuôi sinh khối tảo bằng nước thải từ hầm ủ biogas với lượng 2ppm N/ngày là thích hợp và cho mật độ tảo tương đối cao. 4.2. Thí nghiệm 2: tỷ lệ thu hoạch tảo thích hợp trong hệ thống nuôi tảo Chlorella sử dụng nước thải từ hầm ủ biogas. 4.2.1. Các yếu tố môi trường 4.2.1.1. Nhiệt độ Nhiệt độ của các nghiệm thức được giữ ổn định 290C trong suốt thời gian thí nghiệm. 4.2.1.2. pH pH trung bình của thí nghiệm là 7,74 ± 0,66. Trong đó, pH cao nhất là 8,9 ± 0,17 ở NT0 vào ngày thứ 4 và thấp nhất là 6,4 ± 0,26 ở NT50% vào ngày thứ 7. pH vẫn nằm trong khoảng thích hợp cho tảo Chlorella phát triển. pH tăng nhẹ khi bố trí đến ngày thứ 4 là ngày thu hoạch đầu tiên. pH giảm dần đến cuối kỳ nuôi. Nguyên nhân khiến pH giảm dần kể từ ngày thứ 6 do đã có sự xất hiện của tảo chết, quá trình phân hủy tảo chết của vi sinh vật đã làm tăng lượng CO2 làm cho pH có khuynh hướng giảm. Đối với NT50% pH giảm thấp nhất, do mật độ tảo thấp, lượng NO3-, CO2 được hấp thu ít nên làm pH giảm, nước mới thay vào có pH thấp, lượng nước thay nhiều cũng là nguyên nhân khiến pH giảm. NT10% pH giảm là do sự phát triển của tảo nhanh nên lượng dinh dưỡng không đáp ứng đủ, quần thể xuất hiện tảo chết làm tăng lượng CO2 dẫn đến pH giảm. ở NT50%, NT0% tuy pH có giảm nhưng ổn định do mật độ tảo được duy trì ở mức vừa phải, tạo được sự cân bằng hệ đệm trong nước làm cho pH thay đổi ít và ổn định. pH 9 8 7 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Ngày NT10% NT30% NT50% NT0% HÌNH 4.9. Biến động pH trong các nghiệm thức (thí nghiệm 2) Nhìn chung sự thay đổi pH trong thí nghiệm này không lớn và nằm trong khoảng pH thích hợp cho sự phát triển của tảo. Sự thay đổi pH trong thí nghiệm không lớn và không có sự khác biệt về thống kê nhưng nhìn chung giá trị trung bình ở các nghiệm thức tỷ lệ nghịch với tỷ lệ thu hoạch cụ thể là 8.0±0,7; 7.8±0,5; 7.7±0,6; 7.5±0,9 lần lược ở NT0%, NT10%, NT30%, NT50%. 4.2.1.3. TAN Hàm lượng TAN ban đầu giống nhau ở tất cả các nghiệm thức. Hàm lượng TAN trong các nghiệm thức thay đổi theo sự lên xuống của mật độ tảo. TAN(ppm) 1.1 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1  1 2 3 4 5  Đợt thu NT10% NT30% NT50% NT0% HÌNH 4.10. Biến động hàm lượng TAN ở các nghiệm thức (thí nghiệm2) Hàm lượng TAN trong các NT10%, NT50%, NT0% sau khi thu hoạch tăng. Cụ thể, NT10% tỷ lệ thu hoạch là 10% mật độ tảo đạt cao nhất ở ngày thứ 6 sau đó suy tàn nhanh chóng. Đối với NT0%, quần thể tảo đang ở cuối pha quân bình và bắt đầu pha suy tàn. NT10%, NT0% có sự xuất hiện của tảo chết, sự phân hủy của tảo chết làm TAN tăng lên. NT50% thu hoạch 50% sinh + khối tảo nên lượng NH4 gia tăng. không được hấp thu hết vì mật độ tảo thấp, làm TAN BẢNG 4.4. Hàm lượng TAN trung bình ở các nghiệm thức (thí nghiệm 2) Nghiệm thứcNT10%NT30%NT50%NT0%TAN (ppm)0,65±0,370,41±0,300,66±0,160,61±0,23 NT30% với tỷ lệ thu hoạch là 30%, quần thể tảo tiếp tục phát triển mật độ, NH4+ tiếp tục được hấp thu làm TAN giảm xuống và có hàm lượng trung bình thấp hơn so với các nghiệm thức khác (0,41±0,30ppm). Cuối thí nghiệm có sự phân huỷ tảo chết làm TAN tăng ở tất cả các nghiệm thức. - 4.2.1.4. NO3 Trong NT10% của thí nghiệm 1, quần thể tảo ưu tiên sử dụng NH4+ nên hàm lượng NO3- trong các NT được tích lũy và gia tăng trong đợt thu mẫu thứ 2 (ngày thứ 4). Sau đó giảm xuống khi quần thể tảo phát triển mật độ cao nhu cầu đạm tăng lên, vì vậy ngoài NH4+ tảo sử dụng thêm NO3- làm NO3- giảm ở cuối thí nghiệm. Biến động tương đương với NT2ppm của thí nghiệm 1. NO3- (ppm) 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 NT 10% NT30% NT50% NT0%  Đợt thu HÌNH 4.11. Biến động hàm lượng NO3- ở các nghiệm thức (thí nghiệm 2) NT10%, NT30%, NT50% đây là các nghiệm thức có mật độ tảo luôn phát triển vì sau thu hoạch trong điều kiện nước mới, dinh dưỡng mới tảo phát triển mạnh. Sau khi tảo sử sụng hết NH4+ quần thể tảo sẽ chuyển sang sử dụng NO3- làm NO3- trong các NT giảm đi ở cuối thí nghiệm. Đối với NT0% không thu hoạch NO3- giảm xuống do sự hấp thu của quần thể tảo đang phát triển. Nhưng NO3- gia tăng ở cuối kỳ thí nghiệm do mật độ tảo giảm nên giảm hấp thu dinh dưỡng và có sự phân hủy của tảo chết. 4.2.1.5. TN Hàm lượng đạm tổng số ban đầu bằng nhau ở tất cả các nghiệm thức. Hàm lượng này tăng lên trong những ngày đầu trong chất thải có thể còn chứa các hợp chất hữu cơ chưa bị phân hủy hết. TN (ppm) 20 16 12 8 4 1 2 3 4 5 Đợt thu NT10% NT30% NT50% NT0% HÌNH 4.12. Biến động hàm lượng đạm ở các nghiệm thức (thí nghiệm 2) Hàm lượng đạm tổng số trong NT30%, NT50%, NT0% giảm ở ngày 3 4 thứ 7 do tảo vẫn đang gia tăng mật độ nên NO -, NH + tiếp tục được hấp thu làm hàm lượng đạm giảm xuống. Trong đó, hàm lượng đạm ở NT30%, NT50% giảm mạnh nhất là do tảo luôn có xu hướng phát triển gia tăng mật độ nên sự hấp thu dinh dưỡng triệt để hơn. NT0% hàm lượng tăng vào cuối thí nghiệm do tảo tàn, dinh dưỡng không được hấp thu và có sự phân hủy của tảo chết. Đối với NT10% hàm lượng đạm luôn gia tăng. Đầu giai đoạn thí nghiệm, đạm tăng cao là do sự tích lũy dinh dưỡng. Sau khi thu hoạch (ngày thứ 4) mật độ tảo giảm xuống sau đó tăng mạnh cực đại và suy tàn nhanh chóng (tảo nở hoa). Sự phân hủy tảo chết làm TN tăng lên liên tục. 4.2.1.6. TP Tỷ lệ thu hoạch ảnh hưởng đến hàm lượng lân trong nước ở các nghiệm thức có thu hoạch hàm lượng lân thấp hơn NT0%. do nước mới pha loãng dinh dưỡng và tảo được kích thích phát triển mạnh, tảo cần nhiều lân cho hoạt động sống nên hàm lượng lân thấp trong nghiệm thức thu hoạch. BẢNG 4.5. Hàm lượng lân trung bình trong các nghiệm thức (thí nghiệm 2) Nghiệm thứcNT10%NT30%NT50%NT0%TP (ppm)1,6±0,51,9±1,01,7±1,12,1±0,4 Hàm lượng lân trung bình của NT0% cao nhất (2,1±0,4ppm) do không có sự thu hoạch, dinh dưỡng được bổ sung hàng ngày nên hàm lượng lân cao. Các nghiệm thức còn lại có sự thu hoạch nước mới được thêm vào làm nên hàm lượng lân thấp. 4.2.2. Sự phát triển của tảo Thời điểm thích hợp để thu hoạch tảo khi quần thể tảo đang ở cuối pha tăng trưởng và mới bước vào pha tăng trưởng chậm. Vì lúc này dinh dưỡng trong tế bào tảo là cao nhất. Thời gian thí nghiệm là 10 ngày. Thời điểm thu hoạch dựa vào mật độ tảo ở NT10% của thí nghiệm 1. Trong thí nghiệm 1, hàm lượng nước thải từ hầm ủ biogas thích hợp để nuôi sinh khối tảo Chlorella là 2ppm N/ngày. Mật độ tảo cao nhất và đạt cực đại vào ngày thứ 5 (7,85 ± 0,28 triệu tb/ml) rồi sau đó suy tàn. Trên các cơ sở đó, tảo được thu hoạch ở ngày thứ 4 của chu kỳ nuôi khi mật độ tảo trung bình ở các nghiệm thức đạt đến 6,39 ± 0,47 triệu tb/ml. Mật độ tảo trung bình ở các nghiệm thức không có sự khác biệt kể từ ngày thứ 1 đến ngày thứ 4 của chu kỳ nuôi. Mật độ tảo ở NT0% (nghiệm thức đối chứng) đạt cực đại vào ngày thứ 5 tương tự như thí nghiệm 1, mật độ là 7,17 ± 1,19 triệu tb/ml. Như vậy, thu hoạch tảo ở ngày thứ 4 là thích hợp vì quần thể tảo đang ở cuối giai đoạn tăng trưởng và chuẩn bị bước vào giai đoạn tăng trưởng chậm. Mật độ tảo (triệu tb/ml) 10 8 6 4 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Ngày NT10% NT30% NT50% NT0% HÌNH 4.13. Mật độ tảo (thí nghiệm 2) Khi tiến hành thu hoạch ở các mức độ khác nhau, mật độ tảo ở các nghiệm thức thu hoạch giảm mạnh vào ngày hôm sau. Điều này có thể do tảo bị sốc khi điều kiện môi trường bị thay đổi đột ngột, tế bào tảo chưa thích ứng kịp với sự thay đổi đó nên mật độ tảo 2 ngày sau mới phục hồi được mật độ tảo ban đầu. Mặt khác, mật độ tảo ở NT50% là thấp nhất 1,83 ± 0,25 triệu tế bào/ml, điều kiện môi trường thay đổi cộng với thu hoạch 50% sinh khối nên khả năng phục hồi kém. Trong khi đó, sinh khối tảo ở các nghiệm thức thu hoạch 10% và 30% có xu hướng phục hồi quần thể. NT10% với tỷ lệ thu hoạch 10% mật độ tảo tiếp tục gia tăng và đạt giá trị cực đại tương đương với mật độ tảo ở NT0% (7,17±1,19 triệu tb/ml) và nghiệm thức 2ppm trong thí nghiệm 1 (7,85±0,83 triệu tb/ml). Sau khi đạt mật độ tối đa quần thể suy tàn nhanh chóng. NT30% có thể lượng tảo phát triển bù đáp được lượng tảo bị thu hoạch vì vậy sau thời gian giảm nhẹ (ngày thứ 5 và 6) mật độ tảo tăng cao hơn so với trước khi thu hoạch (ngày thứ 4). NT50% mật độ tảo sau thu hoạch ở ngày thứ 4 là 2,9 triệu tb/ml mật độ tảo giảm ở ngày thứ 5 (1,83±0,25 triệu tb/ml) và vẫn ở mức thấp đến cuối thí nghiệm. Do mật độ tảo thấp, dinh dưỡng cao, tỷ lệ thu hoạch nhiều tạo điều kiện cho protozoa phát triển mạnh nên tảo giảm. BẢNG 4.6. Mật độ tảo (thí nghiệm 2; Đơn vị: triệu tb/ml) Ngày NT10% NT30% NT50% NT0% 1ns 0,5a 0,5a 0,5a 0,5a 2ns 1,71±0,28a 1,97±0,46a 1,54±0,39a 1,84±0,08a 3ns 3,30±0,58a 3,90±0,93a 3,23±1,14a 3,64±0,80a 4ns 6,59±0,69a 6,20±3,00a 5,85±3,33a 6,94±2,68a 5** 4,18±0,07a 4,49±1,67ab 1,83±0,25a 7,17±1,19c 6** 7,95±2,05a 4,82±1,02ab 1,72±0,90b 7,02±1,42a 7* 6,01±2,86a 5,77±0,55a 1,30±0,21b 6,84±2,99a 8* 4,62±2,01ab 7,59±1,31a 1,44±0,87b 6,07±3,95a 9** 3,31±2,54ab 7,38±0,18a 1,57±0,69b 3,61±2,48ab 10** 1,44±1,11a 7,55±2,08b 1,55±0,89a 1,24±0,90a Ghi chú: *: Sự khác biệt có ý nghĩa ở mức P0,05) ns: không có sự khác biệt Theo Trần Công Bình, 2006 với mức thu sinh khối tảo là 25%/ngày từ bể cá rô phi – tảo, mật độ trong bể tảo trong bể vẫn tiếp tục tăng trong suốt thời gian sản xuất, mật độ tảo trung bình cao nhất là 6,35 ± 2,72 triệu tb/ml. Trong nghiên cứu của Benemann (2006) nuôi vi tảo bằng nước thải, tỷ lệ thu hoạch là 20 – 40% sinh khối tùy thuộc vào nhiều yếu tố như: thời tiết, mục đích sử dụng, mật độ tảo... phù hợp với nghiên cứu của thí nghiệm 2, tỷ lệ thu hoạch 30% là thích hợp. Do thời gian hạn chế nên thí nghiệm này dừng lại ở ngày thứ 10 trong khi mật độ tảo ở NT30% vẫn được tiếp tục duy trì ở mức cao. 4.2.3. Mối tương quan giữa hàm lượng dinh dưỡng và mật độ tảo Hàm lượng dinh dưỡng trong các nghiệm thức cho thấy chúng phụ thuộc nhiều vào mật độ tảo và tỷ lệ thu hoạch. BẢNG 4.7. Hàm lượng đạm lân trung bình trong các nghiệm thức (thí nghiệm 2) Nghiệm thứcNT10%NT30%NT50%NT0%TAN (ppm)0,650,410,660,61NO3- (ppm)4,213,503,595,10 4 PO 3- (ppm) 1,64 1,90 1,72 2,13 Hàm lượng TAN ở NT30% là thấp nhất, đây là nghiệm thức thu hoạch với tỷ lệ 30%. Đây là tỷ lệ thích hợp hơn so với các nghiệm thức khác, mật độ tảo cao, có xu hướng phục hồi và giữ ổn định ở mật độ 7,51 ± 0,11 triệu tb/ml nên đạm amonia được hấp thu tốt. NT10%, NT0 có sự xuất hiện của tảo chết do tảo suy tàn vào cuối thí nghiệm nên hàm lượng TAN cao hơn NT10%. Hàm lượng TAN cao là do tỷ lệ thu hoạch cao (50%), mật độ tảo thấp nên TAN được tích lũy. Hàm lượng NO3- (ppm) biến động tương tự như TAN, - nhưng hàm lượng NO3 cao hơn TAN nhiều là do tảo ưu tiên sử dụng đạm amonia hơn nên NO3- được tích lũy. CHƯƠNG V. KẾT QUẢ VÀ ĐỀ XUẤT 5.1. Kết luận Kết quả nghiên cứu sử dụng nước thải từ hầm ủ biogas để nuôi tảo Chlorella (nguồn nước thải có từ hầm ủ biogas 4.5 m3 với 75% phân heo và 25% bèo lục bình) rút ra một số kết luận sau: − Hàm lượng nước thải từ hầm ủ biogas thích hợp cho sự phát triển của tảo Chlorella là 2ppm N/ngày. − Tỷ lệ thu hoạch thích hợp cho quần thể tảo nuôi bằng nước thải từ hầm ủ biogas (2ppm N/ngày) là 30%. − Thời điểm thu hoạch thích hợp là vào ngày thứ 4 của chu kỳ nuôi khi mật độ tảo trong khoảng 6,39 ± 0,47 triệu tb/ml. 5.2. Đề xuất Tiếp tục sử dụng nước thải từ hầm ủ biogas để nuôi sinh khối tảo trong ao đất.  Ứng dụng tỷ lệ thu hoạch tảo Chlorella từ việc nuôi bằng nước thải của hầm ủ biogas để nuôi sinh khối luân trùng, Moina Tài liệu tiếng việt TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Cao Thanh Vân, 1988. Góp phần tìm hiểu ảnh hưởng của nước thải (Biogas) đến sự phát triển của phiêu sinh vật. LVĐH - Trường Đại học tại chức kinh tế kỹ thuật Cửu Long – Đồng Tháp. 2. Lăng Ngọc Huỳnh, 2003. Bài giảng Vệ sinh môi trường trong chăn nuôi. Đại học Cần Thơ. 3. Lê Hoàng Việt, 2004. Đánh giá khả năng sử dụng nước ép lục bình để sản xuất biogas. Tạp chí nghiên cứu khoa học. Đại học Cần Thơ. 4. Lê Văn Cát & ctv, 2006. Nước nuôi thủy sản chất lượng và giải pháp cải thiện chất lượng nước. NXB khoa học và kỹ thuật Hà Nội. 5. Nguyễn Thanh Phương và ctv, 2003. Nguyên lý và kỹ thuật sản xuất giống tôm càng xanh. NXB Nông nghiệp Tp. Hồ Chí Minh. 6. Nguyễn Duy Thiện, 2001. Công trình năng lượng khí sinh vật BIOGAS. NXB Xây dựng, Hà Nội. 7. Trần Thị Thanh Hiền và ctv, 2000. Bài giảng Kỹ thuật nuôi thức ăn tự nhiên. Đại học Cần Thơ. 8. Trương Sĩ Kỳ, 2004. Kỹ thuật nuôi một số loài sinh vật làm thức ăn cho ấu trùng thủy sản. NXB Nông nghiệp, Tp. Hồ Chí Minh. 9. Trần Văn Vĩ, 1995. Thức ăn tự nhiên. NXB Nông nghiệp, Hà Nội. 10. Trần Thị Thủy, 2008. Ảnh hưởng của pH, nhiệt độ, dinh dưỡng lên sự phát triển của tảo Chlorella. LVTN – ĐHCT. 11. Trần Bình Đẳng, 1989. Nuôi sinh khối tảo Chlorella để làm thức ăn cho động vật nổi. LVTN – ĐHCT. 12. Trần Công Bình, 2006. Nghiên cứu cải tiến hệ thống nuôi kết hợp luân trùng (Brachionus plicatilis) với bể nước xanh. Tạp chí nghiên cứu khoa học. Đại học cần thơ. 13. Trương Quốc Phú, 2003. Bài giảng Quản lý chất lượng nước trong ao nuôi. Khoa thủy sản. Trường Đại học Cần Thơ. Tài liệu tiếng Anh 1. Carina C. Gunnarsson, Cecilia Mattsson Petersen, 2005. Water hyacinth as a resource in agrculture and energy production: A literature review. 2. Coutteau, P.1996. Micro-algae. in: Manual on the production and use of live food for aquaculture. Patrick Lavens and Patrick Sorgeloos (Eds). Published by Food and Agriculture Organization of the United Nations: 9-59. 3. Luz Estela Gozálesa*, Rosa Olivia Cañizaresb & Sandra Baenaa, 1997. EFFICIENCE OF AMONIA AND PHOSPHORUS REMOVAL FROM A COLOMBIAN AGROINDUSTRIAL WASTEWATER BY THE MICROALGAE CHLORELLA VULGARIS AND SCENEDESMUS DIMORPHUS. aProgram of Sanitation and Enviromental Biotechnology, Department of Biology, Faculty of Science, Pontificia Universidad Javeriana, PO. Box 56710, Santafé de Bogotá, Colombia. bDepartment of Biotechnology and Bioengineering, Centro de Investigacious y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional (CINVESTAV-IPN), PO. Box 14-740, México City, México. 4. Graham L. E., L. W. Wilcox, 2000. Algae, Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ 07458. 5. Iriarte F., Buitrago, E., 1991. “Determination of concentration and optimal nitrogen source for Chlorella sp. Culture used as inoculant for massive culture”, MEM. – SOC. – CIENC. – NAT. – SALLE 51 (135 – 136), 181 – 193. 6. Isao Maruyama, Yotaro Ando, Tadahiko Macda, and Kazutsugu Hirayama, 1980. Uptake of Vitamin B12 by Various Strains of Unicellular Algae Chlorella. Graduate School of Marine Science and Engerring, Nagasaki University, Bunkyou – machi, Nagasaki 852, Japan. Chlorella Ind. Co. Ltd., Chikugo, Fukuoka 833, Japan. 7. Ivor R. Elrifi and David H. Turbin, 1985. Trasient photosynthetic responses of nitrogen limited microalgae to nitrogen addition. Department of Biology, Queen’s University, Kingston, Ontario K7L3N6, Canada. Vol. 20: 253 – 258. 8. John R. Benemann, 2009. MICROALGAE BIOFUELS: A BRIEF INTRODUSTION. Microalgae Biofuels: A Brief Introdustion, © John Benemann, January 1, 2009. 9. Juerg Staudenmann, Ranka Junge – Berberovic, 1998. Treating biogas plant effluent thought Aquaculture: First Reasults Experiences from the Otelfinger Pilot Plant (Switzerland). University of Applied Sciences Waedenswil, Department Horticulture and Enviroment, P.O. Box 335, CH – 8820 Waedenswil, Switzerland. 10. Kamaldeep Kaur, Gurpreet K. Sehgal and H. S. Sehgal, 1987. Efficacy of slurry in carp, Cyprius carpio Var. communis (Linn.), culture – effects on survival and growth. Fisheries rearch complex, department to zoology, Punjab Agriculture University, Ludhiana – 141004, Punjab, India. 11. Liao, I.C., H.M. Su and J.H. Lin, 1983. Larval foods for penaeus prawns, in: CRC handbook of marincuture.VI: Crustacean Aquaculture, Jame, P.(Eds):43-69. 12. O. Almoustapha, S. Kenfack, and J. Millogo – Rasolodimby, 2009. Biogas production using water hyacinths to meet collective energy needs in a sahelian country. Université de Ouagadougou, Unité de Formation et de Recherche en Sciences de la Vie et de la Terre (UFR/SVT), Laboratories de biologie et d’escologie végétales, 03 BP 7021 Ouagadougou 03, Burkina Faso Centre Régional pour l’Assainissenent (CREPA), 03 BP 7112 Ouagadougou 03, Burkina Fasso. 13. Oh – Hama. T and S. Myjachi, 1986. “Chlorella”, Micro – algal Biotechnology. Michael A. Borowitzka and Lesley J. Borowitzka (Eds), Cambridge University press, pp. 3 – 26. 14. P. Ewards, C. Polprasert, V. S. Rajput and C. Pacharaprakiti, 1987. Integrated biogas technology in the tropic. 2. Use of slurry for fish culture.s and the effects of mixing on algal growth”, Algal biomass, G. Shelef and C. J. Soeder (Eds), Elsevier/ North – Holland Biomedical press, New York, pp: 504 – 522. 15. Persoone G., J. Morales, H. Verlet and N. De Pauw, 1980. “Air – lift pumps and the effects of mixing on algal growth”, Algae biomass, Ghelef and C. J. Soeder (Eds), Elserier/ North – Holland Biomedical press, New York, pp: 504 – 522. 16. Round, F. E., 1965. The biology of the Algae. Edward Arnold, London. 17. Sharma O. P, 1998. Texbook of algal, Seventh preprint, Tata Mc Graw library cataloguing in publication Data, Pillay, T. V. R. 18. Siranee Sreesai and Preeda Pakpain, 2007. Nutrient Recycling by Chlorella vulgaris from Steptage Effluent of the BangKok, Thailand. Department of Enviromental Health Science, Faculty of Public Health, Mahidol University, Thailand. EEM/SERD, Asian Institute of Technology, Thailand. ScienceAsia 33. pp: 293 – 299. 19. Valero S.G., T.F. Tresguerras and A.S. Abuin, 1981. “Larg – scale outdoor algal production for rearing seed oyster and clams to juvenile stage”, Nursery culturing of Bivalve molluses. Processdings international workshop on nursery culturing of bivalve molluses, C. Claus, N. De Pauw and E. Jaspers (Eds). Spec. Publ. Eur. Mariculture Society. Gent. Belgium. pp:117 – 139. Trang web 1. Dhyana Bewicke, Beverly Potter, PHD. Et al. Chlorella the emerald food.  HYPERLINK . Cập nhật ngày 09/06/2009 2. Gia Khiêm, SGTT, 06/06/2008. Bất ngờ từ lục bình.  HYPERLINK www.vietlinh.com.vn. Cập nhật ngày 09/06/2008. 3. Mark Wells. Zero waste gaps and opportunities missed.  HYPERLINK www.pmg.org.za. Cập nhật ngày 09/06/2008. Thuỷ hoá thí nghiệm 1. TN Nghiệm thứcLần 1Lần 2Lần3NT1 (2ppm)4.693.934.86NT2 (thay đổi)2.793.203.08NT3 (1ppm)2.792.433.72NT4 (Wanle)22.6518.6917.24 NO3- Nghiệm thứcLần 1Lần 2Lần3NT1 (2ppmN/ngày)0.301.981.51NT2 (thay đổi)0.511.360.29NT3 (1ppm N/ngày)0.510.770.41NT4 (Wanle)16.1615.9711.40 TAN Nghiệm thứcLần 1Lần 2Lần3NT1 (2ppm)0.960.850.63NT2 (thay đổi)0.590.510.33NT3 (1ppm)0.590.490.38NT4 (Wanle)0.590.470.04 TP Nghiệm thứcLần 1Lần 2Lần3NT1 (2ppm)1.551.761.83NT2 (thay đổi)1.111.341.17NT3 (1ppm)1.111.211.60NT4 (Wanle)16.897.132.19 Thuỷ hoá thí nghệm 2 TN Nhiệm thứcLần 1Lần 2Lần 3Lần 4NT1 (10)6.458.789.7212.93NT2 (30)6.4511.204.544.39NT3 (50)6.4512.044.444.93NT4 (0)6.4510.659.1218.78 NO3- Nghiệm thứcLần 1Lần 2Lần 3Lần 4NT1 (10)2.946.184.393.34NT2 (30)2.947.292.401.38NT3 (50)2.947.921.221.10NT4 (0)2.947.424.145.91 TAN Nghiệm thứcLần 1Lần 2Lần 3Lần 4NT10%0.850.170.571.02NT30%0.850.300.140.37NT50%0.850.480.600.72NT00.850.310.580.70 TP Nghiệm thứcLần 1Lần 2Lần 3Lần 4NT10%2.171.221.211.96NT30%2.173.321.220.90NT50%2.172.991.350.38NT02.171.552.522.28 Mật độ tảo thí nghiệm 1 Ngày:13/05/20009 Nghiệm thứcMật độ tảoHS pha loãng Mật độ tr tế bào/ml N1 N2 N1 N2NT111719018619312.14NT112013112813311.60NT115014313713511.77NT210911410510711.36NT211914213312111.61NT212711712212511.53NT315115115515311.91NT311011211511611.42NT410910711210511.35NT410310611110711.33NT4106959710211.25 Ngày 14/05/2009 Nghiệm thứcMật độ tảoHS pha loãngMật độ tr tế bào/mlN1N2N1N2NT121620022221712.67NT127428129228313.53NT127528027628213.48NT219620119719812.48NT224530123123613.17NT221722521521812.73NT316216717117712.12NT330133131131713.94NT48285919822.23NT48588838722.14NT497969510222.44 Ngày 15/05/2009 Nghiệm thứcMật độ tảoHS pha loãngMật độ tr tế bào/mlN1N2N1N2NT121125322623738.69NT113416215114535.55NT150655254555616.75NT227025625826013.26NT236643238939514.94NT237238639239714.83NT320519718919012.44NT311514612513034.84NT424720221120712.71NT421720822120912.67NT424420620320812.69 Ngày 16/05/2009 Nghiệm thứcMật độ tảoHS pha loãngMật độ tr tế bào/mlN1N2N1N2NT120924723723238.67NT119319018717937.02NT117922621222137.86NT27986757921.99NT2675710.08NT2------NT3101512910.14NT315916114515311.93NT413111513914223.29NT414912713713223.41NT410911011211522.79 Ngày 17/05/2009 Nghiệm thứcMật độ tảoHS pha loãngMật độ tr tế bào/mlN1N2N1N2NT110414412613234.74NT110514011511734.47NT120610717415736.04NT2------NT2------NT2------NT3------NT3------NT3------NT414012013512823.27NT42225272120.59NT417516617216112.11 Ngày 18/05/2009 Nghiệm thứcMật độ tảoHS pha loãngMật độ tr tế bào/mlN1N2N1N2NT186110959111.19NT11524172210.24NT17783798133.00NT2------NT2------NT2------NT3------NT3------NT3------NT412814611511711.58NT4------NT41409212111811.47 Mật độ tảo thí nghiệm 2 Ngày 15/06/2009 Nghiệm thứcMật độ tảoHS pha loãngMật độ tr tb/mlN1N2N1N2NT110012712511911.47NT112913013213311.64NT115116216716412.01NT220418019619112.41NT213311111511711.49NT215116216716412.01NT388103959711.20NT316514515816211.97NT312810611311711.45NT415413614714211.81NT415815115315511.93NT414014214513911.77 Ngày 16/06/2009 Nghiệm thứcMật độ tảoHS pha loãngMật độ tr tb/mlN1N2N1N2NT123221922720812.77NT130332231731213.92NT13753083453.2713.22NT235434334735214.36NT223721522623012.84NT237934735636214.51NT318118816520212.30NT337236135435114.49NT323622523223112.89NT433434234534714.28NT423320821522212.74NT431730831231513.91 Ngày 17/06/2009 Nghiệm thứcMật độ tảoHS pha loãngMật độ tr tb/mlN1N2N1N2NT117415415716936.13NT116216417716536.26NT117820221119637.38NT219417017518036.74NT223523623723912.96NT223024024123738.89NT327928429530513.63NT318117819821749.68NT335133532434614.24NT419116821620737.33NT430334033532914.08NT422323232622139.39 Ngày 18/06/2009 Nghiệm thứcMật độ tảoHS pha loãngMật độ tr tb/mlN1N2N1N2NT11171121099934.10NT111211111011534.20NT110711811710934.23NT216920214815336.30NT28978768133.04NT210611411110934.13NT312713512012611.59NT316316717216612.09NT314512814915811.81NT410112819116947.36NT416215414916335.89NT411613017523948.25 Ngày 19/06/2009 Nghiệm thứcMật độ tảoHS pha loãngMật độ tr tb/mlN1N2N1N2NT115815915315759.80NT116415917516648.30NT111212011011845.75NT212011912711446.00NT28795828044.30NT27982878544.16NT3115799710511.24NT323421322720912.76NT39987969211.17NT48711911410756.67NT412111511111745.80NT414312413514758.58 Ngày 20/06/2009 Nghiệm thứcMật độ tảoHS pha loãngMật độ tr tb/mlN1N2N1N2NT118619218917849.31NT111711512111134.35NT111012212011534.38NT211710512511645.79NT212912213511946.31NT210310510910045.21NT3103941059811.25NT38590889611.12NT313611011512811.53NT48975779344.18NT412912111913246.26NT4202194209201410.08 Ngày 21/06/2009 Nghiệm thứcMật độ tảoHS pha loãngMật độ tr tb/mlN1N2N1N2NT11141059310656.53NT15671638032.53NT111414213112534.80NT214314415114059.03NT213312513412646.48NT215214714513647.25NT31051011119611.29NT319516419720512.38NT34761524810.65NT45465715932.33NT411011610812045.68NT4118148135143610.20 Ngày 22/06/2009 Nghiệm thức Mật độ tảo HS pha loãng Mật độ tr tb/mlN1N2N1N2NT19575849244.33NT13638322910.42NT110210710510145.19NT211411711511957.27NT215314514915947.58NT211612011711557.31NT315616216015111.97NT315515915715911.97NT35068597010.77NT411710011610311.36NT424026126725413.19NT416816217516436.27 Ngày 23/06/2009 Nghiệm thứcMật độ tảoHS pha loãngMật độ tr tb/mlN1N2N1N2NT113514512111511.61NT12218152710.26NT17764556532.45NT214414014614158.92NT21019610511045.15NT211211911710968.57NT38611212010611.33NT326219417617512.52NT37567545710.79NT41730251810.28NT49712011710611.38NT413716618217312.06

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docSử dụng nước thải từ hầm ủ biogas để nuôi tảo chlorella.doc