LỜI CÁM ƠN
Nhóm khoa học thuộc đề tài: “Xử lý rác thải hữu cơ sinh hoạt bằng hỗn
hợp vi sinh để làm sạch môi trường tại vùng biển đảo” xin bày tỏ lòng biết ơn
sâu sắc đến BGH trường THPT CHUYÊN NGUYỄN HUỆ đã tạo điều kiện
thuận lợi giúp đỡ chúng em trong thời gian thực hiện đề tài.
Nhóm nghiên cứu xin chân thành cám ơn cố vấn khoa học PGS. TS Tăng
Thị Chính – Viện Công nghệ sinh học môi trường – Viện Hàn lâm khoa học
Việt Nam, TS. Mai Xuân Thành - Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội và cô giáo -
Thạc sĩ Nguyễn Thị Hiên đã hướng dẫn tận tình, tạo điều kiện thuận lợi để nhóm
tác giả hoàn thành tốt đề tài này.
Nhóm nghiên cứu xin chân thành cám ơn các anh chị cán bộ Viện Công
nghệ sinh học môi trường - Viện Hàn lâm Khoa học Việt Nam đã đưa ra những
lời khuyên bổ ích cũng như giúp nhóm thực hiện đề tài.
Cuối cùng nhóm tác giả chúng em xin gửi tỏ lòng biết ơn đến cha mẹ, anh
chị, gia đình và bạn bè đã giúp đỡ động viên nhóm trong suốt thời gian thực hiện
đề tài.
MỤC LỤC
I. Lí do chọn đề tài.
II. Tổng quan vấn đề nghiên cứu.
1- Tổng quan đề tài
2- Điểm mới của đề tài
3- Mục tiêu của đề tài
4- Quá trình nghiên cứu
III. Quá trình nghiên cứu và kết quả.
1- Quá trình nghiên cứu
1.1.1 Đối tượng nghiên cứu
1.1.2 Vật liệu nghiên cứu
1.1.3 Phương pháp nghiên cứu
1.2 Quy trình thí nghiệm
1.2.1 Giúp đỡ người dân phân loại rác
1.2.2 Thí nghiệm đối chứng

trường tại các vùng đảo”.
2. Mục tiêu của đề tài
- Sử dụng hỗn hợp vi sinh ưa mặn có hoạt tính enzyme ngoại bào
(xenlulaza, amylaza, proteaza) cao để giúp rác thải hữu cơ phân giải
nhanh hơn và ít tạo mùi khó chịu gây ảnh hưởng đến môi trường không
khí trong quy mô nhỏ ở đảo (một cụm dân cư).
- Xử lý và tái sử dụng sản phẩm sau khi phân hủy rác thải để làm giá thể và
phân bón cho cây không làm ô nhiễm môi trường.
- Thiết kế quy trình phân giải rác hoàn chỉnh.
3. Điểm mới của đề tài
- Sử dụng các chủng vi sinh vật có khả năng chịu mặn và ưa nhiệt để nâng
cao hiệu quả phân hủy rác thải tại vùng đảo.
- Lần đầu tiên đưa ra một mô hình phân hủy rác thải bằng hệ vi sinh vật
khép kín an toàn với môi trường ở quy mô nhỏ, dễ sử dụng và có thể áp
dụng trong các đảo biển.
- Quy trình làm rẻ, đơn giản và dễ dàng sử dụng phù hợp với điều kiện
vùng đảo.
- Giúp người dân có ý thức hơn về việc phân loại rác thải và giữ gìn vệ sinh
môi trường chung.
4. Lợi ích của đề tài:
• Về mặt kinh tế: Có thể sử dụng hỗn hợp vi sinh ưa mặn có tốc độ phân
giải rác nhanh.
• Về mặt sức khỏe con người: Giảm nguy cơ nhiễm một số bệnh do ô
nhiễm môi trường đất, nước và không khí sinh ra từ phân hủy rác không
triệt để.
• Về mặt môi trường: Xử lý rác thải đúng cách để giảm nguy cơ ô nhiễm
môi trường.
• Về mặt nghiên cứu khoa học: Nghiên cứu khả năng phân giải rác theo
quy mô nhỏ đảm bảo về mặt vệ sinh môi trường.
CHƯƠNG I- TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

Vật liệu Số lượng Đơn vị
Thùng sơn(hoặc thùng hóa chất) 3 Thùng
Ống nhựa nước
2
Mét
Ống nước nhỏ
1
Mét
Gen nhựa
3
Chiếc
Bình thông
1
Bình
Can nhựa
1
Chiếc
Xô nhựa
2
Chiếc
Túi chứa khí
1
Chiếc
2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
1.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là thành phần chất hữu cơ trong CTR sinh hoạt tại các
vùng biển đảo.
1.2. Phạm vi nghiên cứu
Phạm vi nghiên cứu là công nghệ xử lý CTRHC bằng phương pháp lên men
yếm khí trong phòng thí nghiệm và khả năng ứng dụng trong điều kiện thực tế

Sau đó bổ sung thêm hỗn hợp vi sinh vật ưa mặn xử lí với môi trường
nước mặn (chế phẩm vi sinh xử lý trong môi trường nước mặn và bùn sinh học
kị khí theo tỉ lệ 10:0,1:1)
Trong bước này diễn ra quá trình phân hủy kị khí là quá trình phân huỷ các hợp
Rác
hữu
cơ
Lên
men
yếm
khí
Hỗn
hợp khí
sinh
học
dd NaOH
10%
CH
4
, H
2
Chất
cặn bã
chất hữu cơ và vô cơ trong điều kiện không có oxi phân tử của không khí bởi
các vi sinh vật kị khí.
Quá trình phân huỷ kị khí các hợp chất hữu cơ có trong nước thải, rác thải
hoặc các cặn bùn, cặn thải gồm hai giai đoạn:
+ Giai đoạn thuỷ phân: dưới tác dụng của các enzim thuỷ phân do vi sinh vật
tiết ra các chất hữu cơ sẽ bị phân huỷ- Hidratcacbon (kể cả các chất không hoà
tan) phức tạp sẽ thành các đường đơn giản; protein thành albumoz, pepton,

(axit propionic, butyric, axêtic ) Một phần axit béo cũng chuyển thành axit hữu
cơ. Đặc trưng của pha này là tạo thành axit, pH của môi trường có thể xuống
dưới 5 và kèm theo mùi hôi thối.
Cuối pha, axit hữu cơ và các chất tan có chứa nitơ tiếp tục bị phân huỷ thành
các hợp chất amon, amin, muối của axit cacbonic, một lượng nhỏ hỗn hợp khi
CO
2
, N
2
, CH
4
, H
2
, pH của môi trường tăng lên và chuyển đến vùng trung tính
sang kiềm. Mùi rất khó chịu do trong hỗn hợp khí có chứa H
2
S, indol, scatol và
mercaptan.
Ở pha kiềm- pha tạo khí CH
4
, các sản phẩm thuỷ phân của pha axit làm cơ
chất cho lên men metan và được tạo thành CO
2
, CH
4
, pH của pha này chuyển
hoàn toàn sang kiềm. Những amin tác dụng với CO
2
thành muối cacbonat, tạo
cho môi trường có tính đệm rất cao, thậm chí cho thêm nhiều axit vào môi

, C
2
H
8
, được thu qua bình H
2
O lưu thông
chịu áp lực (dựa vào thể tích nước chảy ra có thể tính được lượng khí chiếm
chỗ) Thể tích các khí thu được được ghi lại chuyển sang điều kện tiêu chuẩn ở
nhiệt độ ) 0
o
C và áp suất 1at có đơn vị NmL.
Hình vẽ: Mô hình thí nghiệm
3.2. Các vi khuẩn tham gia quá trình phân hủy
Gồm hai nhóm: nhóm vi khuẩn không sinh metan và nhóm vi khuẩn sinh metan.
+ Nhóm vi khuẩn không sinh metan. Nhóm này gồm có cả vi khuẩn kị khí và vi
khuẩn kị khí không bắt buộc (tuỳ tiện). Các vi khuẩn kị khí thường là gram (-),
không sinh bào tử, phân huỷ polysacarit thành axit axetic, axit butyric và CO
2
,
có một số loài còn sinh ra H
2
.
Khi có mặt xenlulozơ, gặp các loài sau đây: Bacillus subtilis, Bacillus
cereus, B.megaterium, Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas riboflavinam
Ps. Reptilorova, Leptespira biflexa, Alcaligenes faecalis và Proteus vulgraris.
Khi có mặt tinh bột với hàm lượng cao, sẽ bắt gặp các loài Micrococcus
candidus, M.varians, M.urea, Bacillus cereus, B.megaterium và Pseudomonas
spp. sinh trưởng và phát triển.
Trường hợp trong môi trường giầu protein, quần thể vi sinh vật sẽ là

khoảng nhiệt độ hoạt động: có thể ưa ấm với khoảng 25 – 37
o
C và các thể ưa
nhiệt với khoảng 50 – 55
o
C
Bảng 3.1. Vi sinh vật sinh axit hữu cơ
Tên vi khuẩn pH
Nhiệt độ
(t
o
C)
Sản phẩm
Baccillus cereus 5,2 25 - 35 axetic, lactic
Baccillus knolfekampi 5,2 – 8,0 25 - 35 axetic, lactic
Baccillus megaterium 5,2 – 7,5 28 - 35 axetic, lactic
Bacteroides succinigenes 5,2 – 7,5 25 - 35 axetic, sucxinic
Clostridium carnefectium 5,2 – 8,5 25 - 37 formic, axetic
Clostridium cellobinharus 5,2 – 8,5 36 - 38 lactic, ethanol, CO
2
Clostridium dissolvens
5,2 – 8,5 35 - 51
formic, axetic, lactic,
sucxinic
Clostridium
thermocellulaseum
5,2 – 8,5 55 - 65 lactic, sucxinic, etanol
Pseudomonas
- 3 – 42
formic, axetic, lactic,

, H
2
, axit axetic, metanol
Bảng 3.3. Các phản ứng sinh metan
Tên vi khuẩn Phản ứng
1. Methanobacterium
sochngenii
Methanococcus mazei
CH
3
COOH → CH
4
+ CO
2
Methanosarcina barkerli
Methanosarcina methanica
2. Methanobacterium
propionicum
4CH
3
CH
2
COOH + 2H
2
O → 7CH
4
+ 5CO
2
Methanococcus mazei
2CH

2CH
3
CH
2
COOH → 3CH
4
+ CO
2
2CH
3
CH
2
COOH + CO
2
→ CH
4
+ 2CH
3
COOH
Methanobacterium
suboxydans
CH
3
COOH + H
2
O → 4CH
4
+ CO
2
Những vi khuẩn sinh metan rất nhạy cảm với môi trường, đặc biệt là rất dễ bị

Cacbon dioxit Rượu
Nước Axit hữu cơ
Phenol
Indol
Cacbon hidrat Amilaza Rượu Cacbon dioxit
Xenlulaza Axit hữu cơ Hidro
Zima Cacbon dioxit Rượu
Dehidrogenaza
…
Nước Axit hữu cơ
Lipit Lipaza Rượu Axit hữu cơ
Axit hữu cơ Cacbon dioxit
Cacbon dioxit Hidro
Nước Rượu
4. Địa điểm, máy móc, thiết bị và kế hoạch thực nghiệm
- Mô hình được lắp đặt và thực hiện tại THPT chuyên Nguyễn Huệ. Các
mẫu được đo nhanh trực tiếp tại thực địa.
- Các máy móc, thiết bị được sử dụng với sự hợp tác giúp đỡ của Viện
Công nghệ môi trường- Viện Hàn Lâm khoa học công nghệ Việt Nam.
- Quá trình thực nghiệm được thực hiện trong 3 tháng nghiên cứu trên mô
hình thực nghiệm.
Quy trình nghiên cứu thực nghiệm
Quy trình nghiên cứu thực nghiệm gồm 5 bước:
Bước 1: Lựa chọn nguồn nguyên liệu, xử lý sơ bộ nguyên liệu trước khi lên
men
Bước 2: Nạp nguyên liệu vào các thùng lên men
Bước 3: Theo dõi quá trình thí nghiệm, thực hiện bổ sung độ sụt và đảo trộn
theo các mục đích thực nghiệm
Bước 4: Phân tích mẫu thực nghiệm (Thể tích, thành phần khí)
Bước 5: Xử lý số liệu, bàn luận đánh giá kết quả thực nghiệm.

giải rác không có vi sinh vật.
- Nghiên cứu được vi sinh vật ưa mặn hoạt động được trong quá trình phân giải
rác ở vùng đảo.
- Giúp người dân có ý thức phân loại rác thải để bảo vệ môi trường.
Kiến nghị:
- Tiếp tục nghiên cứu và ưu việt hóa các chủng vi sinh vật ưa mặn để phân
giải nhanh rác hữu cơ ở các vùng đảo.
- Xây dựng mô hình phân hủy rác khép kín trên quy mô lớn hơn.
- Tái sử dụng chất thải của quá trình phân giải rác để làm phân bón hoặc giá
thể trồng cây.
- Xử lí triệt để khí thải để thu được khí sạch dung trong sinh hoạt.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
I. Tài liệu trong nước:
1. Sách giáo khoa Sinh học cơ bản lớp 10
2.Sách giáo khoa Sinh học nâng cao lớp 10.
3. Sách giáo khoa sinh học cơ bản lớp 12.
4. Sách giáo khoa sinh học nâng cao lớp 10.
5. Bồi dưỡng học sinh giỏi THPT Vi sinh vật học.
6. Bồi dưỡng học sinh giỏi THPT Sinh thái học.
7. Tài liệu giáo khoa chuyên Sinh học THPT Vi sinh vật học.
8. Tài liệu giáo khoa chuyên Sinh học THPT Sinh thái học.
9. Biology (7th Edition) by Neil A. Campbell, Jane B. Reece
10. Văn phòng dự án khí sinh học Trung ương (2011), Công nghệ khí sinh học
quy mô hộ gia đình, Cục chăn nuôi-Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Hà
Nội.
II. Tài liệu trên mạng:
1. />_so_tay_huong_dan_thu_gom_rac_thai_ho_gia_dinh.pdf
2. />hoat-chon-cong-nghe-phu-hop-voi-tung-vung-mien/
3. />4. />MT/B%E1%BA%A3o%20v%E1%BB%87%20m%C3%B4i%20tr%C6%B0%E1
%BB%9Dng%20bi%E1%BB%83n%20theo%20h%C6%B0%E1%BB%9Bng