Nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật và vi tảo lam Spirulina trong xử lý nước thải làng nghề bún Phú Đô

MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 1.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội vùng nghiên cứu 4 1.1.1 Điều kiện tự nhiên 4 1.1.2 Đặc điểm kinh tế xã hội 4 1.1.3 Công nghệ sản xuất bún truyền thống tại làng bún Phú Đô 5 1.2 Nước thải và phương pháp xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính 6 1.2.1 Phân loại nước thải và các chất gây ô nhiễm trong nước thải 6 1.2.2 Hệ vi sinh vật trong nước thải 8 1.2.3 Cơ sở sinh học của quá trình làm sạch nước thải 9 1.2.4 Cơ chế phân giải tinh bột nhờ vi sinh vật 11 1.2.5 Xử lý nước thải bằng phương pháp bùn hoạt tính 12 1.3 Nghiên cứu khả năng xử lý nước ô nhiễm bằng vi tảo 15 1.4 Giới thiệu chung về tảo lam Spirulina 17 1.4.1 Đặc điểm hình thái và cấu trúc tế bào của tảo lam Spirulina 17 1.4.2 Đặc điểm sinh lý, sinh hóa và thành phần dinh dưỡng của tảo lam Spirulina 18 1.4.3 Tình hình nghiên cứu tảo lam Spirulina 23 1.5 Giới thiệu chung về chất dẻo sinh học và PHAs 28 1.5.1 Giới thiệu chung về chất dẻo sinh học 28 1.5.2 Giới thiệu về PHAs 30 CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34 2.1 Vật liệu nghiên cứu 34 2.2 Phương pháp nghiên cứu 37 2.2.1 Phương pháp xác định số lượng các nhóm VSV trong nước thải và trong bùn hoạt tính 37 2.2.2 Phương pháp nuôi tạo bùn hoạt tính 40 2.2.3 Phương pháp xác định các thông số xử lý nước thải tối ưu 41 2.2.4. Xác định tốc độ sinh trưởng phát triển của tảo lam Spirulina platensis bằng phương pháp đo mật độ quang học (OD) tại bước sóng 420 nm 43 2.2.5. Xác định hiệu quả xử lý nước thải sau từng giai đoạn 43 2.2.6. Phương pháp xác định hàm lượng PHA của tảo Spirulina platensis 45 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 46 3.1 Kết quả đánh giá hiện trạng và đặc trưng của nước thải sản xuất bún tại làng bún Phú Đô 46 3.2 Kết quả xác định thời gian lắng tối ưu cho VSV phát triển 48 3.3 Kết quả nuôi tạo bùn hoạt tính từ nước thải sản xuất bún 50 3.4 Kết quả xác định hàm lượng bùn hoạt tính tối ưu cho quá trình xử lý 52 3.5 Kết quả xác định nồng độ Nitơ và Photpho tối ưu 53 3.5.1 Kết quả xác định nồng độ Nitơ tối ưu 53 3.5.2 Kết quả xác định nồng độ Photpho tối ưu 54 3.6 Kết quả xác định thời gian sục tối ưu đối với nước thải 55 3.7 Kết quả về sự thay đổi các thông số đặc trưng của nước thải và VSV phân giải tinh bột trong các giai đoạn xử lý nước thải sản xuất bún Phú Đô 56 3.8 Sinh trưởng của tảo lam Spirulina platensis CNTĐB thu được trong nước thải làng nghề bún Phú Đô 61 3.9 Kết quả phân tích hàm lượng PHA ở chủng Spirulina platensis CNT và CNTĐB 63 3.9.1 Kết quả phân tích hàm lượng PHA tích lũy ở chủng Spirulina platensis CNT dưới điều kiện tạp dưỡng và chiếu tia UV 63 3.9.2 Xác định hàm lượng PHA trong sinh khối tảo Spirulina thu được sau 20 ngày nuôi cấy trong môi trường nước thải sản xuất bún 66 3.10 Đánh giá sơ bộ hiệu quả xử lý nước thải sản xuất bún 66 CHƯƠNG 4 . KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 68 Kết luận 68 Kiến nghị 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 PHỤ LỤC 80